C中的函数指针和内存地址

Question

在以下程序中&foo，*foo和foo指向相同的内存地址：

#include <stdio.h>

int foo(int arg)
{
    printf("arg = %d\n", arg);
    return arg;
}

int main()
{
    foo(0); // ok
    (*foo)(0); // ok
    (&foo)(0); // ok

    printf("&foo = %lx\n", (size_t)(&foo));
    printf("foo = %lx\n", (size_t)(foo));
    printf("*foo = %lx\n", (size_t)(*foo));

    return 0;
}

输出为：

arg = 0
arg = 0
arg = 0
&foo = 55eeef54c720
foo = 55eeef54c720
*foo = 55eeef54c720

有人可以解释吗？谢谢。

Answer 1

在C标准的术语中，具有函数类型的任何表达式都是函数代号。因此，当用作表达式时，函数的名称是函数指示符。

除了指定地址外，您不能使用功能指示符进行任何操作。您不能将数字添加到功能指示符，也不能将其与另一个功能指示符进行比较，依此类推。当然，您可以调用一个函数，但这实际上是通过地址而不是通过指定符来完成的，正如我稍后会解释的那样。由于除了获取其地址外，您无法使用其他任何功能，因此C会自动为您执行此操作。根据C 2018 6.3.2.1 4：

除非是运算sizeof符或一元运算&符的操作数，否则将类型为“函数返回类型”的函数指定符转换为具有类型为“函数返回类型的指针”的表达式。

结果是：

• 在中&foo，&采用的地址foo，因此&foo也采用的地址foo。
• 在foo，功能标志被自动地转换到该函数的地址，因此foo是&foo。
• 在中*foo，功能指示符自动转换为功能的地址。然后，*操作员将此转换回功能，从而产生一个功能指示符。然后，再次发生自动转换，并且功能指示符被转换回该函数的地址，因此结果*foo为&foo。

当您使用function ( argument-list... )符号来调用函数时，function实际上必须是一个指向函数的指针。因此，您可以foo使用拨打电话(&foo)(arguments...)。自动转换简化了语法，因此您可以编写foo(arguments...)，但是调用表达式实际上需要函数的地址，而不是函数指定符。

偶然：

• 值的适当printf说明符不是。size_t%zx%lx
• 如果包含<stdint.h>，则定义用于将指针转换为整数的类型uintptr_t。这最好是将指针转换为size_t。