C++ 将函数指针作为API接口传递给编译库

最亲爱的堆栈交换

我正在为核磁共振扫描仪编程。我不会深入到太多的背景中，但我在访问多少代码方面受到了相当大的限制，而且设置的方式……不太理想。我的情况如下：

有一个大的图书馆，用C++编写。它最终完成了“转码”（以最糟糕的方式），写出了完成任务的FPGA组件。它为“userland”提供了一组函数，这些函数被翻译成（通过预处理器宏和黑魔法的混合）16位和32位单词的长字符串。这样做的方式很容易导致缓冲区溢出，并且通常会导致溢出*
• 然后，FPGA组件通过美化的串行链路连接到相关的电子设备，由电子设备执行（执行扫描），并再次返回数据进行处理
• 程序员应该使用库提供的函数来完成他们的工作，使用与标准库链接的C（而不是C++）函数。不幸的是，在我的例子中，我需要扩展库
• 在代码中编写doSomething（）和相关库函数实际执行它之间，有一个相当复杂的预处理器替换和标记化、调用以及（通常）一些事情的链条。我想我在某种程度上已经弄明白了，但这基本上意味着我对任何事情的范围都没有真正的了解

简言之，我的问题是：

• 在一个方法的中间，在一个大blob中数千行代码的一个黑暗角落里，我几乎无法控制，天知道发生了什么样的变量作用域，我需要：
• • 扩展此方法以将函数指针（指向userland函数）作为参数，但
• • 让这个在编译库之后编写的userland函数能够访问它出现的方法范围的局部变量，以及调用它的（C）函数中的变量

这似乎是内存管理的一个绝对的泥潭，我想在这里询问一下在这些情况下的“最佳实践”，因为我可能会遇到很多微妙的问题，而其他人可能有很多相关的智慧可以传授。调试系统是一场噩梦，我还没有得到扫描仪制造商在这方面的任何支持

我计划如何进行的简要概述如下：

在.cpp库中：

/* In something::something() /*
/* declare a pointer to a function */
    void (*fp)(int*, int, int, ...);
/* by default, the pointer points to a placeholder at compile time*/
    fp = &doNothing(...);

...

/* At the appropriate time, point the pointer to the userland function, whose address is supplied as an argument to something(): /*
    fp= userFuncPtr;
/* Declare memory for the user function to plonk data into */ 
    i_arr_coefficients = (int) malloc(SOMETHING_SENSIBLE);
/* Create a pointer to that array for the userland function */ 
    i_ptr_array=&i_arr_coefficients[0];
/* define a struct of pointers to local variables for the userland function to use*/
 ptrStrct=createPtrStruct(); 

/* Call the user's function: */
fp(i_ptr_array,ptrStrct, ...);

CarryOnWithSomethingElse();

占位符函数的要点是，如果用户函数未链接，则保持事情顺利进行。我知道这可以用

#DEFINE

来代替，但编译器的聪明或愚蠢可能会导致奇怪的行为（至少在我无知的头脑中是这样）

在userland函数中，我们有如下内容：

void doUsefulThings(i_ptr_array, ptrStrct, localVariableAddresses, ...) { 
    double a=*ptrStrct.a;
    double b=*ptrStrct.b;
    double c=*localVariableAddresses.c;
    double d=doMaths(a, b, c);
    /* I.e. do maths using all of these numbers we've got from the different sources */

    storeData(i_ptr_array, d);
    /* And put the results of that maths where the C++ method can see it */
}

...

something(&doUsefulThings(i_ptr_array, ptrStrct, localVariableAddresses, ...), ...); 

...

如果这像泥一样清澈，请告诉我！非常感谢你的帮助。顺便说一句，我真诚地希望有人能制作一个开放硬件/源代码的MRI系统

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*顺便说一句，这是制造商用来阻止我们首先修改大型库的主要理由

您可以完全访问C代码。您对C++库代码的访问权限有限。C代码定义了“doUsefullthings”函数。从C代码中，您调用了“函数”函数（C++类/函数），函数指针指向“DouthFulthOutlook”作为参数。现在控件进入C++库。在这里，各种参数被分配内存并初始化。然后用这些参数调用“doUseFullThings”。在这里，控制权转移回C代码。简而言之，主程序（C）调用库（C++），库调用C函数

其中一个要求是“userland函数应该能够从调用它的C代码访问局部变量”。当你叫“某物”时，你只给出了“doUseFullThings”的地址。“something”没有捕获局部变量地址的参数/参数。所以“doUseFullThings”无法访问这些变量

malloc语句返回指针。这件事处理得不好。（可能你是想给我们概述一下）。你一定要小心把它放在什么地方

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<>因为这是C和C++代码的混合，所以在使用这种情况下，很难使用RAII（照顾分配的内存）、完美转发（避免复制变量）、lambda函数（访问本地变量）等。您的方法似乎是正确的。

您是否正在执行函数指针，指向采用变量参数列表的函数？您在声明'fp'时使用了该语法，因此不清楚。我猜你只是用“…”来省略无用的细节？你是对的--我只是用“…”来省略细节，而不是实际包含变量参数列表。我现在意识到这是无济于事的。道歉！这是一个很好的概述——谢谢。首先；关于malloc（）你是对的；第二，听到你认为没有比指针式乒乓球更好的方法，我感到相当欣慰。