函數指針

函數指針

一、函數指針的值

　　函數指針跟普通指針一樣，存的也是一個內存地址，只是這個地址是一個函數的起始地址，下面這個程序打印出一個函數指針的值（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;
}

　　編譯、運行程序：

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

　　然後我們用 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、調用函數指針指向的函數

　　直接調用一個函數是 call 一個常量，而通過函數指針調用一個函數顯然不能這麼做，因爲函數地址是可變的了，指向誰就得 call 誰。下面比較一下直接調用和通過函數指針間接調用同一個函數的彙編代碼（func2.c）：

#include <stdio.h>

typedef int (*Func)(int);

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

int main()
{
    Func p = Double;
    Double(2);  // 直接調用
    p(2);       // 間接調用
    return 0;
}

　　部分彙編代碼如下：

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

　　可見通過函數指針間接調用一個函數， call 指令的操作數不再是一個常量，而是寄存器 eax（其它寄存器應該也行），此時 eax 寄存器的值正好是 Double 函數的起始地址，所以接着就會去執行 Double 函數的指令。

三、參數弱匹配

　　從上面的例子中我們也看到了函數指針也沒什麼特別的，也就存了個地址，但是調用一個函數不僅需要知道它的起始地址，還得根據它的參數列表來壓棧傳遞參數。

　　參數列表在定義函數指針類型的時候就約定好了，凡是具有相同參數列表的函數都可以賦值給該類型的函數指針，而參數列表不同的函數也可以通過強制類型轉換後賦值給它（C語言的指針類型可以任意轉換⊙﹏⊙），下面這個程序就大膽的強制轉換了一下（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;
}

　　不強制轉換的話，編譯的時候會報告一個 warring （居然不是 error ⊙﹏⊙），上面這個程序編譯的時候 0 error 0 warring，執行也沒有出錯：

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

　　真算是朵奇葩了！

　　沒有出錯的原因是：參數 a 對應的剛好是壓棧的 2，而 b 對應的是一個危險地帶，還好沒用到 b，所以這個程序依然順利地執行完了。

　　綜上所述，函數指針真沒什麼特別的。