Welcher Typ ist ein Funktionsname in C? [duplicate]

Das habe ich in C immer verstanden, func und &func gleichwertig waren. Ich nehme an, sie sollten beide vom Typ Zeiger sein, was auf meinem Win64-System 8 Bytes sind. Allerdings habe ich das gerade probiert:

#include <stdio.h>

int func(int x, int y)
{
    printf("hello\n");
}

int main()
{
    printf("%d, %d\n", sizeof(&func), sizeof(func));
    return 0;
}

Und erwarten, die Ausgabe zu erhalten 8, 8 war überrascht zu bekommen 8, 1 stattdessen.

Warum ist das? Welche Art genau ist func? Es scheint Typ zu sein char oder ein Äquivalent.
Was geht hier vor sich?

Ich habe das mit zusammengestellt gcc -std=c99 wenn es einen unterschied macht.

Welcher Typ ist ein Funktionsname in C?

Ein Funktionsname bzw Funktionsbezeichner hat einen Funktionstyp. Wenn es in einem Ausdruck verwendet wird, außer wenn es der Operand von ist sizeof oder & -Operator, wird er vom Typ “Funktion, die zurückkehrt, konvertiert Typ” zum Typ “Zeiger auf eine Funktion, die den Typ zurückgibt”. (Dies ist in C99, 6.3.2.1p4 spezifiziert).

Jetzt

sizeof(func)

ist nicht gültig C als sizeof ist bei einem Operanden vom Funktionstyp nicht erlaubt. Dies ist in den Einschränkungen des angegeben sizeof Operator:

(C99, 6.5.3.4p1 Constraints) „Der sizeof-Operator darf nicht auf einen Ausdruck angewendet werden, der einen Funktionstyp oder einen unvollständigen Typ hat, auf den Namen eines solchen Typs in Klammern oder auf einen Ausdruck, der ein Bitfeldmitglied bezeichnet. “

Aber

sizeof(func)

ist in GNU C erlaubt.

Es gibt eine GNU-Erweiterung in GNU C, die dies zulässt, und in GNU C sizeof mit einem Operanden vom Funktionstyp ergibt 1:

6.23 Arithmetik auf Void- und Function-Pointern

[…] sizeof ist auch für void und Funktionstypen zulässig und gibt 1 zurück.

http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Pointer-Arith.html

Gegeben:

int func(int x, int y) { /* ... */ }

der Ausdruck func ist vom Funktionstyp. Insbesondere ist es vom Typ int(int, int)das ist die C-Syntax für den Typ „Funktion mit zwei int Parameter zurückgeben int. (Sie werden diese spezielle Syntax nicht oft sehen, da es nicht üblich ist, direkt auf Funktionstypen zu verweisen.)

Im die meisten Kontexten wird ein Ausdruck des Funktionstyps implizit in einen Zeiger auf die Funktion konvertiert; In diesem Fall ist der Zeiger vom Typ int(*)(int, int).

Die Kontexte, in denen diese implizite Konvertierung erfolgt nicht auftreten sind:

1. Wenn der Ausdruck der Operand von unär ist &; In diesem Fall, &func liefert die Adresse der Funktion (genau wie func von selbst normalerweise tut); und

2. Wenn der Ausdruck der Operand von ist sizeof. Ohne diese Ausnahme sizeof func würde die Größe eines Funktionszeigers ergeben. Stattdessen ist es ein Constraint-Verletzungerfordert eine Diagnose vom Compiler.

(Nebenbemerkung: Diese Konvertierung findet statt, wenn der Funktionsname in einem Funktionsaufruf verwendet wird. Die () “Operator” (der Standard nennt es nicht so) erfordert ein Präfix vom Typ Zeiger auf Funktion.)

gcc hat zufällig eine nicht standardmäßige Erweiterung; es erlaubt Zeigerarithmetik für Funktionszeiger und für Typen void*wirkt wie Zeigerarithmetik auf char* Zeiger (dh es arbeitet in Einheiten von Bytes). Leider hat gcc dies meiner Meinung nach über einen Kludge getan, indem die Größe der Funktionstypen und des Typs festgelegt wurde void zu 1. Deshalb bekommst du sizeof func == 1; wenn Sie einen der standardkonformen Modi aktivieren (z. B. gcc -std=c99 -pedantic), erhalten Sie eine Warnung.

Übrigens nicht verwenden %d um das Ergebnis zu drucken sizeof. sizeof liefert ein Ergebnis vom Typ size_t. Wenn Ihre Implementierung dies unterstützt (C99 oder höher), verwenden Sie %zu; Wenn nicht, müssen Sie eine Umwandlung verwenden, um die explizit zu konvertieren size_t Wert auf etwas, das Sie drucken können. Zum Beispiel:

printf("%lu\n", (unsigned long)sizeof &func);

Welcher Typ ist ein Funktionsname in C?

Es ist von a Funktionstyp.

Das habe ich in C immer verstanden, func und &func gleichwertig waren

Nun, sie sind nicht “äquivalent”. Eine Funktion tut jedoch verfallen in ein Zeiger auf eine Funktion.

Ich nehme an, sie sollten beide vom Typ Zeiger sein

Das ist eine falsche Annahme.

Und erwartet, die Ausgabe 8, 8 zu erhalten, war überrascht, stattdessen 8, 1 zu erhalten. Warum ist das?

Denn 1. es ist UB, wenn es kompiliert wird, 2. es sollte gar nicht erst kompiliert werden, und als solches ist Ihr Programm frei, alles zu tun.

Namen haben in C keinen Typ. Einige Arten von Namen bezeichnen Entitäten, die einen Typ haben, z. B. Typedef-Namen, Objekte oder Funktionen. Andere Arten von Namen bezeichnen Entitäten, die keinen Typ haben, wie z. B. Präprozessorsymbole oder goto Etiketten. Wieder andere Arten von Namen bezeichnen einfach Typen selbst, nämlich typedef Namen.

Der Name einer Funktion bezeichnet eine Entität, die den Funktionstyp hat. Dieser Funktionstyp enthält den Rückgabetyp und (möglicherweise unvollständige) Informationen zu den Parametern.

Wenn Funktionen als Werte verwendet werden, werden sie immer als Zeiger auf Funktionstypen bearbeitet. Eine Funktion als solche kann in einem portablen C-Programm nicht herumgereicht werden, wohl aber ein Zeiger auf eine Funktion.

Konzeptionell sogar bei einem direkten Aufruf gefallen foo()was passiert, ist das foo, ein Ausdruck, der eine Funktion bezeichnet, wird bei der Auswertung implizit in einen Zeiger-auf-Funktion-Wert umgewandelt. Das () Funktionsaufruf-Postfix-Operator ruft dann die Funktion mittels dieses Zeigers auf.

Es gibt eine Regel, dass ein Ausdruck mit Funktionstyp einen Zeigerwert erzeugt, außer wenn dieser Ausdruck der Operand von ist & (Adresse von) oder von der sizeof Operator. func und &func sind nur in dem Sinne gleichwertig, dass sie den gleichen Wert erzeugen. func erzeugt implizit einen Zeigerwert. &func unterdrückt die implizite Generierung eines Zeigers (func ist der Operand von & und so wird die Konvertierung unterdrückt), aber dann & nimmt die Adresse.

Das sieht man also sizeof &func und sizeof func sind anders. Ersteres nimmt die Größe eines Zeigers an und letzteres versucht, die Größe einer Funktion anzunehmen.

Die Größe einer Funktion zu nehmen, ist eine Einschränkungsverletzung in C: Es erfordert eine Diagnose von einer Implementierung, die dem Standard entspricht. Wenn das Programm immer noch übersetzt und einen Wert von 1 wird erzeugt, wenn es ausgeführt wird, das ist ein “Bonus”-Verhalten, das für Ihre Sprachimplementierung spezifisch ist. Es ist nicht in der Standardsprache.