函数指针与指针函数
阅读hotspot的代码,需要先弄清楚这两个很容易混淆的概念。
最近我想到一个办法去区分折扣两个,就是在中间加个“的”:
- 函数的
指针
- 指针的
函数
这样就很容易区分了。
- 函数指针,实际上是指针,是指向函数的指针
- 指针函数,实际上函数,是指返回指针的函数
其实在C语言中,指针数组和数组指针也是一样的区分办法。 加个“的”便可以解决。
为什么会有这样的问题?老外怎么理解这个事情?我得回去翻翻K&R的那本C的英文教材。TODO。
指针函数
是指返回指针的函数,比如:
int *fun (int a, int b) {
int c = a + b;
return &c; // 返回一个指针
}
函数指针
是指指向函数的指针
#include <stdio.h>
int (* fun)(int a, int b); // fun 就是指向函数的指针变量
int add (int a, int b) {
int c = a + b;
return c;
}
int main(){
fun = add;
int result = fun(100, 200);
printf("result=%d\n", result);
}
函数指针定义成类型
还可以结合类型声明将函数指针定义成类型
#include <stdio.h>
// 定义一个 返回值是int 参数是两个int的函数指针
typedef int (* FunRefTypeTwoIntArgs)(int a, int b); // 将上面的函数指针变量 演化为类型 FunRefTypeTwoIntArgs 就是个类型 这样就好用多了
FunRefTypeTwoIntArgs addFun;
FunRefTypeTwoIntArgs subFun;
int add (int a, int b) {
int c = a + b;
return c;
}
int sub (int a, int b) {
int c = a - b;
return c;
}
int main(){
addFun = add;
int result = addFun(100, 200);
printf("result=%d\n", result);
subFun = add;
int result = subFun(500, 100); // 也可以写成 result = (*subFun)(500, 100);
printf("result=%d\n", result);
}
这就有点类似java中接口的样子了。
指针函数返回函数指针类型,结合hotspot中实际例子
先是类型定义结合函数指针定义一个CallStub类型,该类型是 一个 指向函数的指针
// share/vm/runtime/stubRoutines.hpp
// Calls to Java SimonNote: 函数指针结合typedef类型定义 最终调用是在 javaCalls中的call_helper()
typedef void (*CallStub)(
address link,
intptr_t* result,
BasicType result_type,
Method* method,
address entry_point,
intptr_t* parameters,
int size_of_parameters,
TRAPS
);
再定义一个返回函数指针的函数,拆开讲:本质是一个函数,是一个返回函数指针的函数,是一个返回 指向函数的指针的 函数,此处还涉及将内存地址直接转成函数指针(指向函数的指针)
// share/vm/runtime/stubRoutines.hpp
// Calls to Java SimonNote: 将内存地址 转换成函数指针 CAST_TO_FN_PTR call_stub 就是一个××返回函数指针×× 的 指针函数 ((CallStub)(castable_address(_call_stub_entry)))
static CallStub call_stub() { return CAST_TO_FN_PTR(CallStub, _call_stub_entry); }
调用上面定义的
// share/vm/runtime/javaCalls.cpp
// 发起调用的地方
StubRoutines::call_stub()(
(address)&link,
// (intptr_t*)&(result->_value), // see NOTE above (compiler problem)
result_val_address, // see NOTE above (compiler problem)
result_type,
method(),
entry_point,
args->parameters(),
args->size_of_parameters(),
CHECK
);
直接在内存中写入机器码转成函数指针并调用的demo
下面这段 代码 还有遗留问题 还是没能跑成功,至于原因,我目前还没有答案。
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/mman.h>
typedef int (* addFun)(int a, int b);
int addWrap(int a, int b) {
int c = add(a, b);
return c;
}
int add(int a, int b) {
return a + b;
}
int main() {
int codeSize = sizeof(char) * 42;
char* pCode = (char*)malloc(codeSize);
char* pGen = pCode;
mprotect(pCode, codeSize, PROT_READ | PROT_WRITE | PROT_EXEC); // 加了这一行也是core。
*pGen++ = 0x55; // 0x00000000004004fd <+0>: 55 push %rbp
*pGen++ = 0x48; *pGen++ = 0x89; *pGen++ = 0xe5; // 0x00000000004004fe <+1>: 48 89 e5 mov %rsp,%rbp
*pGen++ = 0x48; *pGen++ = 0x83; *pGen++ = 0xec; *pGen++ = 0x20; // 0x0000000000400501 <+4>: 48 83 ec 20 sub $0x20,%rsp
*pGen++ = 0x89; *pGen++ = 0x7d; *pGen++ = 0xec; // 0x0000000000400505 <+8>: 89 7d ec mov %edi,-0x14(%rbp)
*pGen++ = 0x89; *pGen++ = 0x75; *pGen++ = 0xe8; // 0x0000000000400508 <+11>: 89 75 e8 mov %esi,-0x18(%rbp)
*pGen++ = 0x8b; *pGen++ = 0x55; *pGen++ = 0xe8; // 0x000000000040050b <+14>: 8b 55 e8 mov -0x18(%rbp),%edx
*pGen++ = 0x8b; *pGen++ = 0x45; *pGen++ = 0xec; // 0x000000000040050e <+17>: 8b 45 ec mov -0x14(%rbp),%eax
*pGen++ = 0x89; *pGen++ = 0xd6; // 0x0000000000400511 <+20>: 89 d6 mov %edx,%esi
*pGen++ = 0x89; *pGen++ = 0xc7; // 0x0000000000400513 <+22>: 89 c7 mov %eax,%edi
*pGen++ = 0xb8; *pGen++ = 0x00; *pGen++ = 0x00; *pGen++ = 0x00; *pGen++ = 0x00; // 0x0000000000400515 <+24>: b8 00 00 00 00 mov $0x0,%eax
*pGen++ = 0xe8; *pGen++ = 0x08; *pGen++ = 0x00; *pGen++ = 0x00; *pGen++ = 0x00; // 0x000000000040051a <+29>: e8 08 00 00 00 callq 0x400527 <add>
*pGen++ = 0x89; *pGen++ = 0x45; *pGen++ = 0xfc; // 0x000000000040051f <+34>: 89 45 fc mov %eax,-0x4(%rbp)
*pGen++ = 0x8b; *pGen++ = 0x45; *pGen++ = 0xfc; // 0x0000000000400522 <+37>: 8b 45 fc mov -0x4(%rbp),%eax
*pGen++ = 0xc9; // 0x0000000000400525 <+40>: c9 leaveq
*pGen++ = 0xc3; // 0x0000000000400526 <+41>: c3 retq
// addFun af = addWrap;
addFun af = (addFun)pCode; // 如果我把这行注释掉 上一行行去掉注释 用上一行的方式 就没问题 但是反之 跑起来就会core core在下一行
int r = af(5, 15);
printf("%d\n", r);
free(pCode);
return 0;
}
有人说用mmap才可以解决core的问题
我有空试试