为什么将函数强制转换为除返回类型外相同的函数类型会失败？ [复制]

Question

可能重复：
Is the return type part of the function signature?

跟进一个相关但切题的问题 (How to disambiguate function templates that differ only by return type?)，我想问一个与函数的 返回类型 不被认为是函数的签名。

考虑以下代码：

#include <iostream>

int foo()
{
    return 0;
}

int main()
{
    long n = static_cast<long(&)()>(foo)(); // Error: incorrect return type
    int p = static_cast<int(&)()>(foo)(); // Compiles just fine 
}

上述代码行导致编译错误，因为 foo 被强制转换为的函数类型的 return 类型与 return 不匹配函数类型foo。

但我认为函数的返回类型对函数的签名没有影响！

按照某种思路，既然函数签名long(&)()与foo的签名匹配，那么foo对这种类型的函数的强制转换应该会成功。

但是，转换没有成功。推理哪里出错了？如果转换由于函数签名不能失败，那么为什么转换失败？

Answer 1

你是正确的，返回类型不构成函数的签名的一部分。

但是，它确实构成函数的类型的一部分，并且不允许将指针转换为不兼容的函数类型。

Answer 2

返回类型是类型的一部分，虽然不用于重载解析。重要的是不要混淆这些术语。基本上，类型包括参数和返回值，但在重载决策期间，不考虑返回类型。函数或函数指针的类型是调用者和被调用者之间的约定，他们必须完全同意条款。

从实际的角度考虑，如果您的建议被允许，会发生什么。想象一个调用约定，其中调用者保留空间并将指向该空间的指针传递给函数，然后函数将在该位置构造返回的对象（这实际上是一个非常常见的调用约定）。现在考虑您被允许执行您建议的演员表和以下用例

static_assert(sizeof(T1)<sizeof(T2));
T2 f();
T1 (*p)() = &f;

p();                                  // call

现在，当编译器处理p() 时，它会在某处保留空间，并给出需要保留sizeof(T1) 的函数类型。然后它调用该函数，该函数最终调用f，它将sizeof(T2) 字节写入导致溢出的位置。

即使尺寸匹配，代码也会有问题。在sizeof(int)==sizeof(float) 所在的平台中考虑T1==int 和T2==float。虽然上面的代码不会导致缓冲区溢出，但存储在返回类型位置的位模式将是 float 的位模式，而不是 int 的位模式。

Answer 3

函数的返回类型不是签名的一部分，但签名不是编译器为了正确调用函数指针或引用所引用的函数而需要知道的。

除了参数之外，编译器还需要知道返回类型，以便它可以为堆栈上的返回值腾出空间，或者从正确的寄存器中读取返回值，或者任何调用约定给定实现中的需求。

这就是为什么返回类型是函数类型的一部分——以便类型告诉编译器在编译时它需要知道什么，以便发出代码来调用函数。

函数签名long(&)()匹配foo的签名

long(&)() 不是函数签名，它是一个类型。 foo(void) 是一个（表示一个）函数签名。它包括名称和参数。但是您永远不需要在 C++ 代码中指定函数签名（嗯，也许作为传递给 dlsym 或类似的字符串）。函数签名的明确表示是给定实现中函数的错位名称。修改方案不是标准的，它取决于实现（尽管如果不同的实现想要调用彼此的库，那么它们必须使用相同的方案，因此操作系统可能会指定一个）。

Answer 4

函数的返回类型被视为其签名（及其类型）的一部分。但是，如果返回类型是“协变的”，则允许将函数指针分配给具有不同返回类型的变量。