将子程序的地址转换为空指针

Casting an address of subroutine into void pointer

尽管函数指针大小并不总是与不透明指针大小相同,但可以使用 void 指针转换函数位置吗?

我已经搜索过不透明指针和转换函数指针。我发现函数指针和普通指针在某些系统上是不一样的。

 void (*fptr)(void) = (void *) 0x00000009; // is that legal???

我觉得我应该这样做

 void (*fptr)(void)= void(*)(void) 0x00000009;

它确实工作得很好,虽然我预计会出现一些错误或至少是警告 我正在使用 keil arm 编译器

void (*fptr)(void) = (void *) 0x00000009;
根据标准 C,

合法。

如果左边的指针是值为0的整数常量表达式,或者这样的表达式转换为(void *)是一个空指针常量,可以赋值给一个函数指针:

void (*fptr)(void) = 0;

这个适用于空指针常量。它甚至不适用于包含空指针的 void * 类型的变量。简单赋值的constraints (C11 6.5.16.1)包括

  • the left operand is an atomic, qualified, or unqualified pointer, and the right is a null pointer constant; or

从严格意义上讲,该标准根本不提供将指向 void 的指针转换为指向函数的指针的机制!甚至没有演员。但是,它在大多数常见平台上都可用,作为记录的通用扩展 C11 J.5.7 Function pointer casts:

  1. A pointer to an object or to void may be cast to a pointer to a function, allowing data to be invoked as a function (6.5.4).

  2. A pointer to a function may be cast to a pointer to an object or to void, allowing a function to be inspected or modified (for example, by a debugger) (6.5.4).

但 C 标准根本不需要它 - 事实上,在一个平台上使用 C 是可能的,在这个平台上,代码只能从根本不能作为数据访问的内存中执行。

不,问题是你不能在 void* 和函数指针之间切换,它们是不兼容的类型。 void* 仅是 对象指针 的通用指针类型。

在第二种情况下你有一个小的语法错误,应该是 (void(*)(void))。解决这个问题,我们有:

void (*fptr)(void) = (void *) 0x00000009;         // NOT OK
void (*fptr)(void) = (void(*)(void)) 0x00000009;  // PERHAPS OK (but likely not on ARM)

关于前者,它根本不是有效的 C(但可能作为非标准编译器扩展得到支持)。具体来说,它违反了简单赋值规则,C17 6.5.16.1。 = 的两个操作数必须是兼容的指针类型。

关于后者,相关部分是C17 6.3.2.3/5

An integer may be converted to any pointer type. Except as previously specified, the result is implementation-defined, might not be correctly aligned, might not point to an entity of the referenced type, and might be a trap representation.

空指针存在一些特殊情况,但这不适用于您的情况。

因此您可以可能 将值 9 转换为函数指针 - 您必须查看 Keil 编译器手册以了解实现定义的行为。从那时起,生成的函数指针将有什么有意义的用途,我不知道。

因为地址9肯定不是ARM上的对齐地址。相反,它比我希望找到不可屏蔽中断 ISR 或类似中断的地址多了 1 个字节。那么你到底想在这里做什么?从向量 table 中获取 ISR 的地址?

第一个表达式在 C 中是完全合法的,因为 void * 指针类型的赋值和参数传递与任何其他指针类型兼容,如果指针不同,您可能 运行 会遇到麻烦大小大于整数。这不是好的编程风格,显然没有理由将整数文字 9 分配给函数指针。我猜不出你这样做是为了什么。

尽管如此,历史上有一些(好吧,非常少的)案例表明这件事已经完成(例如,将特殊值 SIG_DFLSIG_IGN 赋予 signal(2) 系统调用,可以假设没有人会使用这些值来调用指针取消引用的函数,实际上,您可以在进程的页面零虚拟地址中使用一些不同于零的整数,以避免取消引用指针(所以你不能调用函数,否则你会立即违反分段),同时使用不同于零的值来假设 NULL 指针本身之外的几个值)

但是第二个表达式不合法。以类型标识符开头的表达式是无效的,因此 = 符号右侧的子表达式无效。要进行正确的分配和有效的转换,您必须编写:

void (*ptr)(void) = (void (*)(void)) 0x9; /* wth to write so many zeros? */

(将整个类型标记括在括号中)然后,您可以调用该函数:

(*ptr)();

或简称为:

ptr();

正在写作

void(*ptr)(void) = 9;

也是合法的,而整数到指针的转换几乎每个编译器都会发出警告。您将从那里获得一个可执行文件。

如果整数是 0,那么编译器将关闭,因为 0 会自动转换为 NULL 指针。

编辑

为了说明我上面第一段提到的简单使用,来自FreeBSD 12.0的文件<sys/signal.h>

文件/usr/include/sys/signal.h

139 #define SIG_DFL         ((__sighandler_t *)0)
140 #define SIG_IGN         ((__sighandler_t *)1)
141 #define SIG_ERR         ((__sighandler_t *)-1)
142 /* #define  SIG_CATCH   ((__sighandler_t *)2) See signalvar.h */
143 #define SIG_HOLD        ((__sighandler_t *)3)

所有这些定义都恰好是问题中提到的类型,一个整数值转换为指向函数的指针,以允许 特殊值 表示非 executable/non 回调值。类型 __sighandler_t 定义为:

161 typedef void __sighandler_t(int);

以下。

来自 CLANG:

$ cc -std=c17 -c pru.c
$ cat pru.c
void (*ptr)(void) = (void *)0x9;

你甚至根本没有收到任何警告。

没有演员:

$ cc -std=c11 pru.c
pru.c:1:8: warning: incompatible integer to pointer conversion 
initializing 'void (*)(void)' with an expression of type 'int'
  [-Wint-conversion]
void (*ptr)(void) = 0x9;
       ^            ~~~
1 warning generated.

(只是警告,不是错误) 使用零文字:

$ cc -std=c11 -c pru.c
$ cat pru.c
void (*ptr)(void) = 0x0;

甚至根本没有警告。