C/C で関数ポインタとデータ ポインタを安全に交換できますか?

C/C における関数ポインタとデータ ポインタの相互運用性

ポインタであり、理論的にはメイン メモリ、関数ポインタ、およびデータ ポインタをアドレス指定しているにもかかわらず、 C/C は、特定のシナリオで互換性のない動作を示します。この非互換性は、基礎となるアーキテクチャとプログラミング言語によって提供される抽象化に起因します。

相違点への対処

多くのプラットフォームはコードとデータの両方を同じメモリ (Von) に保存します。 Neumann アーキテクチャ)、これらのコンポーネントが別のメモリ空間に存在するハーバード アーキテクチャもあります。 C は、さまざまなプラットフォーム間で移植可能であるように設計された言語として、特定のアーキテクチャに排他的な制限を課しません。

データの保存と実行

データ オブジェクトを参照する場合、データ ポインタは単にそのアドレスをメモリに格納するだけです。コンパイラは、プログラムの実行中にこのアドレスをデータの実際の値に簡単に変換できます。ただし、関数ポインターには関数のコード自体のアドレスが格納されます。このコードは、値を直接操作するのではなく、CPU が実行する必要がある一連の命令を構成します。

相互変換と未定義の動作

関数ポインターの変換データ ポインターへの接続、またはその逆は、フォン ノイマン アーキテクチャに準拠したプラットフォーム上では、コードとデータが同じものを共有するという偶然の一致により機能することがよくあります。 メモリ。ただし、すべてのアーキテクチャで動作することが保証されているわけではなく、実行すると未定義の動作が発生する可能性があります。

例

たとえば、ハーバード アーキテクチャでは、関数ポインタをデータ ポインタに指定すると、データ ストレージとして無効なアドレスが生成されます。逆に、データ ポインターに関数ポインターとしてアクセスすると、任意のコードの実行やシステムのクラッシュにつながる可能性があります。

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