函数指针到底指向哪里？答案

【问题标题】：Where exactly do function pointers point?函数指针到底指向哪里？
【发布时间】：2010-10-10 11:36:37
【问题描述】：

鉴于所有原始数据类型和对象都分配了内存，很容易直观地想象指向这些类型的指针。

但是函数指针到底指向哪里呢？既然指令被转换成机器码并驻留在内存中，我们是否应该认为它们指向对应于函数指令开始的内存位置？

由于非法内存访问，我们面临许多指针错误。当函数指针指向数据内存而不是指令内存时，是否会发生错误？

【问题讨论】：

【解决方案1】：

函数指针也指向内存，唯一的区别是该内存位置有可执行代码而不是数据。

在许多平台上，如果您尝试执行数据（例如常规内存），您会崩溃或导致异常。这称为数据执行保护 - 一种安全措施，可防止应用程序无意中运行可能被恶意软件放置在那里的可疑代码。

【讨论】：

【解决方案2】：

函数指针包含函数的地址——无论它对给定系统意味着什么。您可以使用它来间接调用函数，您可以分配和比较函数指针值。您还可以将函数指针转换为另一种指向函数的指针类型，等等。

编译器实现函数指针的最直接方式是作为函数的内存地址，大多数编译器都是这样做的，但语言标准没有指定。一些系统（我认为 IBM 的 AS/400 就是一个例子）将附加信息存储在函数指针中。只要正确实现所需的语义，编译器就可以将函数指针作为整数索引实现到描述符表中。

无法取消引用函数指针。函数调用需要一个指针，而不是函数名，作为它的前缀表达式；如果您使用函数名称，则该名称将隐式转换为指针（就语言而言；生成的机器代码可能不同）。所以程序没有可移植的方法来检测函数指针是否实际包含内存地址。

不可移植，给定函数func，您可以执行以下操作：

printf("Address of func is %p\n", (void*)func);

你会可能看到一些看起来像人类可读的内存地址表示的东西。但严格来说，函数指针到void*的转换行为不是由语言定义的，在某些系统上可能不起作用。

您可能甚至可以将函数指针转换为unsigned char* 并检查函数的机器代码，但远远超出了 C 标准定义的任何内容。

最好将函数指针视为以某种未指定方式引用特定函数的不透明值。

【讨论】：

【解决方案3】：

这是一个代码指针。它指向函数的地址。基本上和你描述的一样。是的，如果你的指针没有指向你所期望的，你就会遇到问题。

【讨论】：

【解决方案4】：

函数指针指向内存中的address of the function。

根据通常分配函数指针的方式，如果您让它们指向数据位置，我会感到惊讶。它们通常不会被强制转换，因此不太可能指向除有效函数之外的任何地方。如果你经常铸造它们，那么这可能是一个问题。但更有可能是您传递给函数的数据是错误的。

【讨论】：

【解决方案5】：

好吧，我不确定，但考虑到函数是指令（ADD、SUB、JMP）并且它们每个都有十六进制值，我相信您不会更改函数，而只会更改 JMP 指令（）.. .

【讨论】：

如果您要更改 JMP 指令，您有自修改代码，这通常被认为是黑魔法。函数指针就像其他指针一样——存储在 RAM 中的地址； JMP 从变量而不是编译到程序中的数据中获取它的目标。
我认为有些 CPU 以这种方式处理所有指针，通过将“指针”作为代码中的值，例如非常简单的 PIC 和 DSP。
我不明白，我的思路缺陷在哪里？
Diones，缺陷是函数指针通常不是通过重写 JMP 指令来实现的。这仅在非常非常小 CPU 上完成。通常 CPU 使用某种形式的间接分支指令。
编译器不一定会创建自修改代码来实现函数指针，尽管在某些情况下它可能会这样做。例如，在 Windows/IA-32 上，您可以使用 VirtualAlloc 和 PAGE_EXECUTE_READWRITE 标志分配内存，并将字节码写入该地址并调用它...