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函数指针

2018年02月24日 编程语言 ⁄ 共 1568字 ⁄ 字号 评论关闭

函数指针

一、函数指针的值

  函数指针跟普通指针一样,存的也是一个内存地址,只是这个地址是一个函数的起始地址,下面这个程序打印出一个函数指针的值(func1.c):

#include <stdio.h>

typedef int (*Func)(int);

int Double(int a)
{
    return (a + a);
}

int main()
{
    Func p = Double;
    printf("%p\n", p);
    return 0;
}

  编译、运行程序:

[lqy@localhost notlong]$ gcc -O2 -o func1 func1.c
[lqy@localhost notlong]$ ./func1
0x80483d0
[lqy@localhost notlong]$ 

  然后我们用 nm 工具查看一下 Double 的地址,看是不是正好是 0x80483d0:

[lqy@localhost notlong]$ nm func1 | sort
08048294 T _init
08048310 T _start
08048340 t __do_global_dtors_aux
080483a0 t frame_dummy
080483d0 T Double
080483e0 T main
...

  不出意料,Double 的起始地址果然是 0x080483d0。

二、调用函数指针指向的函数

  直接调用一个函数是 call 一个常量,而通过函数指针调用一个函数显然不能这么做,因为函数地址是可变的了,指向谁就得 call 谁。下面比较一下直接调用和通过函数指针间接调用同一个函数的汇编代码(func2.c):

#include <stdio.h>

typedef int (*Func)(int);

int Double(int a)
{
    return (a + a);
}

int main()
{
    Func p = Double;
    Double(2);  // 直接调用
    p(2);       // 间接调用
    return 0;
}

  部分汇编代码如下:

    movl    $2, (%esp)
    call    Double
    movl    $2, (%esp)
    movl    28(%esp), %eax  # 28(%esp) 是 p
    call    *%eax

  可见通过函数指针间接调用一个函数, call 指令的操作数不再是一个常量,而是寄存器 eax(其它寄存器应该也行),此时 eax 寄存器的值正好是 Double 函数的起始地址,所以接着就会去执行 Double 函数的指令。

三、参数弱匹配

  从上面的例子中我们也看到了函数指针也没什么特别的,也就存了个地址,但是调用一个函数不仅需要知道它的起始地址,还得根据它的参数列表来压栈传递参数。

  参数列表在定义函数指针类型的时候就约定好了,凡是具有相同参数列表的函数都可以赋值给该类型的函数指针,而参数列表不同的函数也可以通过强制类型转换后赋值给它(C语言的指针类型可以任意转换⊙﹏⊙),下面这个程序就大胆的强制转换了一下(func3.c):

#include <stdio.h>

typedef int (*Func)(int);

int Double2(int a, int b)
{
    return (a + a);
}

int main()
{
    Func p = (Func)Double2;
    printf("%d\n", p(2));
    return 0;
}

  不强制转换的话,编译的时候会报告一个 warring (居然不是 error ⊙﹏⊙),上面这个程序编译的时候 0 error 0 warring,执行也没有出错:

[lqy@localhost notlong]$ gcc -o func3 func3.c
[lqy@localhost notlong]$ ./func3
4
[lqy@localhost notlong]$ 

  真算是朵奇葩了!

  没有出错的原因是:参数 a 对应的刚好是压栈的 2,而 b 对应的是一个危险地带,还好没用到 b,所以这个程序依然顺利地执行完了。

  综上所述,函数指针真没什么特别的。

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