为什么结构内部的函数可以使用 C 语言

Question

如这个小脚本所示。

#include <stdio.h>

struct student{
    short count;
    void (*addCount)();
};

void student_addCount(struct student a){
    a.count++;
}

int main(){
    struct student student;
    student.addCount = student_addCount;
    student.count = 0;
    student.addCount();
    student.addCount();
    student.addCount();
    student.addCount();
    student.addCount();
    printf("%d\n",student.count);
}

我在结构中添加了一个指向函数的指针，但我不知道为什么会这样，因为函数 'addCount' 没有接收任何参数，它实际上累加了指定的次数。

我在 ideone.com、wandbox.org 和 WSL 中的编译器等不同环境中使用 GCC 6.3.0 编译此代码。

这是它与ideone一起工作的证明。 https://ideone.com/Cam4xY

Answer 1

这不是结构内部的函数，它是结构内部的函数指针。

void (*addCount)();

将 addCount 定义为指向函数的指针。函数 returns void 并采用未指定数量的参数。

这就是空括号的意思。那是一个 old-style non-prototype 函数声明。很少（如果有的话）有充分的理由使用 non-prototype 函数声明或定义。如果要指定函数不带参数，请使用 (void) 而不是 ().

student.addCount = student_addCount;

函数student_addCount接受一个struct student参数，但它的类型仍然与您的指针成员的类型兼容。像这样分配它实际上会禁用对调用的检查。这就是为什么 old-style 函数声明不是一个好主意。

student.addCount();

这是通过函数指针的间接调用。由于函数指针类型没有指定预期的参数数量，因此调用是合法的。由于被调用的实际函数需要一个 struct student 类型的参数，因此行为未定义。使用 old-style 函数声明，完全取决于程序员您来获得正确的参数；编译器不会帮助你。

由于您得到的结果似乎是有效的，您希望传递的参数很可能恰好位于内存中的正确位置，也许在堆栈的顶部。该函数被调用，它非常合理地假设您已经传递了一个正确的参数值。它在内存或寄存器中查找该参数，并找到... something.

这是没有未定义行为的程序版本：

#include <stdio.h>

struct student{
    short count;
    void (*addCount)(struct student a);
};

void student_addCount(struct student a){
    a.count++;
}

int main(void){
    struct student student;
    student.addCount = student_addCount;
    student.count = 0;
    student.addCount(student);
    student.addCount(student);
    student.addCount(student);
    student.addCount(student);
    student.addCount(student);
    printf("%d\n",student.count);
}

输出是 0——因为递增的 count 是参数的成员，它是一个局部对象。

这是一个可以满足您的需求的版本。它传递一个指向结构的指针，因此原始 struct student 对象的 count 成员由该函数递增。输出为 5.

#include <stdio.h>

struct student{
    short count;
    void (*addCount)(struct student *a);
};

void student_addCount(struct student *a){
    a->count++;
}

int main(void){
    struct student student;
    student.addCount = student_addCount;
    student.count = 0;
    student.addCount(&student);
    student.addCount(&student);
    student.addCount(&student);
    student.addCount(&student);
    student.addCount(&student);
    printf("%d\n",student.count);
}

为什么结构内部的函数可以使用 C 语言

Why function inside an struct works C language

c

struct

function-pointers

gcc6