Visual Studio 在打印函数地址时有问题吗？

Question

采取以下测试用例：

#include <iostream>

void foo()
{}

int main()
{
   std::cout << &foo << std::endl;
}

GCC 4.1.2、GCC 4.8 和 GCC 4.9（C++03 和 C++11）在编译和编译时都是 give the following output：

$ g++ main.cpp -o test && ./test
main.cpp: In function 'int main()':
main.cpp:8:23: warning: the address of 'void foo()' will always evaluate as 'true' [-Waddress]
   std::cout << &foo << std::endl;
                 ^
1

这可能是因为函数指针唯一可行的流插入是转换为bool（并且需要转换为void* 才能真正将地址放入流中）。

但是，Microsoft Visual Studio 2012 和 2013 改为输出指针地址。

哪组工具链符合要求？不符合项是否记录在任何地方？

Answer 1

如果禁用语言扩展（/Za 开关），可以使 MSVC 正常运行并执行从函数指针到 bool 的转换。如果您这样做，您的代码会产生以下警告（在 VS2013 上的 /W4）

1>main.cpp(8): warning C4305: 'argument' : truncation from 'void (*)(void)' to 'std::_Bool'
1>main.cpp(8): warning C4800: 'void (*)(void)' : forcing value to bool 'true' or 'false' (performance warning)

输出是1

---

此行为是 Casts 部分下的 documented

C++ 编译器和 C 编译器都支持这些类型的非 ANSI 类型转换：
...
函数指针到数据指针的非 ANSI 类型转换

果然，下面这行编译只有/Za disabled

void *p = &foo;

禁用语言扩展会产生错误消息

1>main.cpp(8): error C2440: 'initializing' : cannot convert from 'void (*)(void)' to 'void *'
1>          There is no context in which this conversion is possible

Answer 2

至少根据我对 N3337 的阅读，gcc 是正确的，而 MSVC 是不正确的（除非您禁用它的扩展）。

路径从标准的§4开始：

标准转换是具有内置含义的隐式转换。第 4 条列举了完整的此类转换。

因此，唯一存在的标准转换是第 4 节中列出的那些。但并非所有可能的标准转换都可以应用于每种情况。只能使用符合标准转换序列的那些。一个标准的转换顺序指定如下：

- 从以下集合进行零次或一次转换：左值到右值的转换、数组到指针的转换和函数到指针的转换。
— 从以下集合中进行零次或一次转换：整数提升、浮点提升、整数转换、浮点转换、浮点整数转换、指针转换、指向成员的指针转换和布尔转换。
— 零次或一次资格转换。

这里我们从一个指向函数的指针开始，所以第一个要点下的转换不能应用。我们不需要/关心资格转换，所以我们也不关心第三个要点。

从pointer to function 转换为pointer to void 显然是指针转换。这些正好有三个品种。在 §4.10/1 中，我们从空指针常量开始进行指针转换（这显然不适用于此处）。 §4.10/2 涵盖从以下位置开始的转换：

“指向 cv T 的指针”类型的纯右值，其中 T 是对象类型 [...]

这显然也不适用于这里，因为函数不是对象。第三个选项是：

“指向 cv D 的指针”类型的纯右值，其中 D 是类类型 [...]

同样，函数不是类类型，因此也不能应用。

这让我们只有一个选择：直接从“指向函数的指针”到“布尔”的单次转换。那当然是布尔转换。 §4.12 说：

算术、无范围枚举、指针或指向成员类型的指针的纯右值可以转换为 bool 类型的纯右值。

因此，当且仅当 1）它是一个纯右值，并且 2）它是一个指针时，我们的值可以转换为布尔值。这似乎很明显，但如果我们想确认，我们可以查看 §5.3.1/2 和 5.3.1/3 中的地址运算符的定义：

以下每个一元运算符的结果都是纯右值。

满足第一个要求。

一元 & 运算符的结果是指向其操作数的指针。操作数应为左值或限定 ID。如果操作数是一个限定id，命名某个类C的一个非静态成员m，类型为T，则结果的类型为“指向类型T的类C成员的指针”，并且是一个指定C::m的纯右值。 否则，如果表达式的类型为 T，则结果类型为“指向 T”的指针，并且是纯右值，即指定对象 (1.7) 的地址或指向指定函数的指针。 [强调]

这显然满足了第二个要求——结果是一个指针。

既然满足了这些要求，就可以/将会发生转换。转换结果如下（回到§4.12）：

将零值、空指针值或空成员指针值转换为false； 任何其他值都将转换为 true。

由于我们从一个指向实际函数的指针开始，我们不能有一个空指针。那只剩下一种可能性：“任何其他值都被转换为真。”

正如 gcc 的警告所说，转换的唯一可能结果是布尔值 true。默认情况下将打印为“1”，如果 boolalpha 已设置为 true，则打印为“true”。