将具有C语言链接的函数指针分配给具有C++语言链接的函数指针，反之亦然。

Question

这段代码合法吗？

extern "C" typedef void (ft_blah_c)();
/*extern "C++"*/ typedef void (ft_blah_cpp)();

extern "C" void fn_blah_c() {}
/*extern "C++"*/ void fn_blah_cpp() {}

ft_blah_c *g_Blah_c = fn_blah_cpp; // <--- ?
ft_blah_cpp *g_Blah_cpp = fn_blah_c; // <--- ?

我有一段类似的编程代码，它可以顺利编译和执行（使用MSVC 2010），没有任何问题。

- Shadows In Rain

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@WhozCraig 看起来你把存储和链接混淆了。 - Shadows In Rain

C 和 C++ 对于 void fn() 使用相同的调用规约吗？我认为两种标准都没有说明。具体平台的文档可能会有介绍。 - Bo Persson

“7.5 链接说明”规定，具有不同语言链接的两种类型即使在其他方面完全相同，也是不同的类型。编译器应该以此为基础拒绝赋值操作。但它并没有这样做。 - Martin York

@LokiAstari 谢谢！我以前不知道这个，也毫无疑问地利用了跳过它的编译器。一定很幸运。非常感谢您提供的信息。 - WhozCraig

Answer 1

一般来说，这样做是不起作用的。问题在于当您直接调用 fn_blah_c 或 fn_blah_cpp 时，编译器会“知道”该函数和使用的调用约定，但如果将它们存储在函数指针中，则编译器只能看到该指针，并且只能使用函数指针的类型来确定如何传递参数和返回类型。

如果在您的环境中 C 和 C++ 的调用约定相同，则可以正常工作（这可能是您的编译器允许它的原因），但一般情况下会失败。

- David Rodríguez - dribeas

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虽然链接是类型的一部分，但我发现大多数编译器不会检查，即使它们不兼容也会允许赋值，并在调用时出现非常好的错误。这里可能有帮助的另一件事是没有传递参数，也没有使用返回值，因此这是最简单的调用，并且只需要两个约定使用相同的指令指针返回地址位置（可能在任何地方都是真实的）。 - Martin York

所以我很好奇，因为我没有看到调用约定的标准（它们甚至在那里吗？？）当前默认约定是否会被使用，除非在函数声明中指定了它？而且，当分配使用特定非默认约定的函数地址时，我已经提出了必须指定非默认调用约定的函数指针。通常，如果指针没有使用相同的约定前缀进行声明，编译器会捕获这样的赋值吗？例如，MSVC允许将约定附加到函数指针。 - WhozCraig

@ShadowsInRain：正如David所说。如果编译器对两种语言使用相同的调用约定，它将起作用。但是标准中没有关于此的保证，您不应该依赖它。 - Martin York

@LokiAstari，你指出了不同链接的不同类型，我甚至不想费心去搞清楚。我刚读完C++11规范的7.5节，第一段就很清楚地写着这个。非常感谢你指出来。 - WhozCraig

所以，这是C ++的一个事实标准之一。另一个是，具有单个字节成员的结构体大小为一个字节。可能有数十亿行的代码依赖于这些事实标准。 - Cheers and hth. - Alf

Answer 2

不，这是不合法的；函数类型之间的转换不能是隐式的。

显式地将函数类型进行强制转换是合法的：

ft_blah_c *g_Blah_c = reinterpret_cast<ft_blah_c>(fn_blah_cpp);
ft_blah_cpp *g_Blah_cpp = reinterpret_cast<ft_blah_cpp>(fn_blah_c);

然而，通过不同类型的函数指针调用函数实际上是未定义行为。在调用函数之前，必须将其转换回原始类型。

这背后的原因超出了标准的范围，即调用函数的机器指令可以根据函数的语言链接而异。这被称为'调用约定'，涉及许多细节，如参数和返回值传递约定，函数序言和结尾等。

例如，具有C语言链接的函数可能希望在堆栈上找到其参数，而具有C ++语言链接的函数可能希望在寄存器中传递参数。如果调用代码不知道正确的链接方式，则会将参数数据放置在一个位置，而函数将在另一个位置查找并仅读取垃圾数据，从而无法正常操作。

- bames53

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你知道有哪些编译器可以实现使用不同的调用约定吗？ - Jed

我不确定，但我认为您可以使VC++对C和C++函数使用不同的调用约定。 - bames53

查看 cppreference：唯一区分“C”和“C++”语言链接的现代编译器是Oracle Studio，其他编译器不允许仅在语言链接上有所不同的重载，包括 C++ 标准所需的重载集合（std::qsort、std::bsearch、std::signal、std::atexit 和 std::at_quick_exit）。 - Ayxan Haqverdili