c - 将强制转换空*(*)(无效*)键入为无效(*)(无效)

Question

作为作业的一部分，我正在尝试创建一个像pthreads这样的用户级线程库。

为了处理线程之间的上下文切换，我正在使用"交换上下文"函数。在使用它之前，我必须使用"makecontext"函数创建一个上下文。'makecontext' 需要一个返回类型为 void 和参数类型 (void) 的函数指针。

而线程函数的类型必须是void* thread_func (void*)

有没有办法进行类型转换？或者是否有其他方法可以在用户级别进行上下文切换？

Answer 1

通过将

函数的地址强制转换为不同的原型并通过生成的指针调用它是非法的：

void *my_callback(void *arg) { ... }
void (*broken)(void *) = (void (*)(void *)) my_callback;
broken(some_arg);   // incorrect, my_callback returns a `void *`

您可以做的是传递给makecontext您自己的回调，该回调将调用thread_func并忽略其返回值。仅用于调用另一个函数的小函数有时称为蹦床。

/* return type is compatible with the prototype of the callback received
   by makecontext; simply calls the real callback */
static void trampoline(int cb, int arg)
{
  void *(*real_cb)(void *) = (void *(*)(void *)) cb;
  void *real_arg = arg;
  real_cb(real_arg);
}
int my_pthread_create(void *(*cb)(void *), void *arg)
{
  ucontext_t *ucp;
  ...
  /* For brevity treating `void *` as the same size as `int` -
     DO NOT USE AS-IS.
     makecontext exposes an annoyingly inconvenient API that only
     accepts int arguments; correct code would deconstruct each
     pointer into two ints (on architectures where pointer is
     larger than int) and reconstruct them in the trampoline. */
  makecontext(ucp, trampoline, 2, (int) cb, (int) arg);
  ...
}

对于奖励积分，您可以修改蹦床以将回调函数返回的void *值存储在堆栈上，并让等效的pthread_join()检索它。

Answer 2

原则上，您始终可以将任何类型的指针转换为任何其他类型的指针，但对于函数指针，我强烈建议不要。

您的thread_func将期望堆栈上有一个参数，如果在错误投射后调用该参数，则不会提供该参数。更糟糕的是，thread_func会在不应该的地方写入返回值，从而破坏您的堆栈。

一种解决方案是将调用包装在其自己的适当类型的函数中。

Answer 3

您可以像对变量一样对函数指针进行类型转换。 语法更尴尬，但肯定是可能的（这是否是一个好主意完全是另一个讨论）。

但是，在这种情况下，这可能不是您想要做的。 从swapcontext的手册页：

在调用 makecontext（） 之前，调用方必须分配一个新的堆栈 对于此上下文并将其地址分配给UCP->uc_stack，

线程函数接受一个参数。 通过您创建的堆栈将该参数传递给新上下文。 传递给 makecontext() 的函数可以是包装函数，该函数从堆栈中检索值并将其作为参数传递给线程函数。 类型转换本身不会提供将参数中的数据获取到新上下文中的函数的方法。