Llamar a un ++ puntero de función miembro de C: este puntero se corrompe

Question

Necesito convertir algunos punteros a funciones miembro para void* punteros (porque necesito para empujarlos a la Lua apilar, pero el problema no es Lua relacionado).

Lo hago usando un union. Pero cuando convierto los punteros de función de miembro a void* y viceversa y luego intento llamar al puntero con una instancia de la clase, el puntero this se daña. Extrañamente, este problema no ocurre, si convierto el puntero void* en un puntero a función C con un puntero a la clase como su primer parámetro.

Aquí es una pieza de código que muestra el problema:

#include <iostream> 
using namespace std; 

class test 
{ 
    int a; 

    public: 
     void tellSomething() 
     { 
      cout << "this: " << this << endl; 
      cout << "referencing member variable..." << endl; 
      cout << a << endl; 
     } 
}; 

int main() 
{ 
    union 
    { 
     void *ptr; 
     void (test::*func)(); 
    } conv1, conv2; 

    union 
    { 
     void *ptr; 
     void (*func) (test*); 
    } conv3; 

    test &t = *new test(); 

    cout << "created instance: " << (void*) &t << endl; 

    // assign the member function pointer to the first union 
    conv1.func = &test::tellSomething; 

    // copy the void* pointers 
    conv2.ptr = conv3.ptr = conv1.ptr; 

    // call without conversion 
    void (test::*func1)() = conv1.func; 
    (t.*func1)(); // --> works 

    // call with C style function pointer invocation 
    void (*func3) (test*) = conv3.func; 
    (*func3) (&t); // --> works (although obviously the wrong type of pointer) 

    // call with C++ style member function pointer invocation 
    void (test::*func2)() = conv2.func; 
    (t.*func2)(); // `this' is the wrong pointer; program will crash in the member function 

    return 0; 
} 

Esa es la salida:

created instance: 0x1ff6010 
this: 0x1ff6010 
referencing member variable... 
0 
this: 0x1ff6010 
referencing member variable... 
0 
this: 0x10200600f 
referencing member variable... 
zsh: segmentation fault (core dumped) ./a.out 

Es esto un error en el compilador (GCC)? Sé que esta conversión entre void* y punteros de función (miembro) no es compatible con el estándar, pero lo curioso es que funciona al convertir el void* en un puntero de función de estilo C.

Answer 1

Añadir estas dos líneas a su código y la respuesta será clara:

cout << "sizeof(void*)=" << sizeof(conv1.ptr) << endl; 
cout << "sizeof(test::*)=" << sizeof(conv1.func) << endl; 

La razón es simple. Considere:

class Base1 
{ 
public: 
int x; 
void Foo(); 
Base1(); 
}; 

class Base2 
{ 
public: 
float j; 
void Bar(); 
Base2(); 
}; 

class Derived : public Base1, public Base2 
{ 
Derived(); 
}; 

Cuando se llama a Foo en un Derived, el puntero this debe apuntar a Base1::x. Pero cuando llama al Bar en un Derived, el puntero this debe apuntar a Base2::j! Por lo tanto, un puntero a una función miembro debe incluir tanto la dirección de la función como un "ajustador" para corregir el puntero this para que apunte a una instancia del tipo correcto de clase que la función espera como el puntero this.

Está perdiendo el ajustador, lo que hace que el puntero this se ajuste aleatoriamente.

Answer 2

Curiosamente, aquí (en VS2005), la 1ª y la 3ª llamadas funcionan bien pero la 2ª (con conv3) falla y esta está dañada.

Answer 3

Me parece como si en su implementación, el primer size(void*) bytes de una instancia del tipo de función de puntero a miembro void (test::*)() simplemente sucede que, en este caso, es la dirección de una función en la memoria. Como detalle de implementación, esa función se puede llamar como si fuera una función libre con this como primer parámetro. Es por eso que conv3 parece funcionar.

Sin embargo, su suerte se ha agotado al intentar copiar los primeros sizeof(void*) bytes en una instancia diferente del tipo de función de puntero a miembro. La basura no inicializada en el resto de conv2, una vez interpretada como el resto de una función de puntero a miembro después de la dirección de código inicial, ha hecho que algo salga mal. Sospecho que hay algunas banderas y compensaciones allí, para registrar información sobre funciones virtuales y herencia múltiple y virtual. Cuando esa información es incorrecta, las cosas salen mal.