C++中函数指针转换后地址是否保持一致？

问题背景 #

已知C++标准允许将函数指针转换为不同类型的函数指针（只要不调用转换后的指针），示例代码如下：

int my_func(int v) { return v; }

int main() {
    using from_type = int(int);
    using to_type = void(void);

    from_type *from = &my_func;
    to_type *to = reinterpret_cast<to_type *>(from);

    // ...
}

同时标准也保证，若将转换后的指针再转换回原类型后调用，不会产生未定义行为。

但存在如下疑问：当对同一个函数直接进行跨类型转换，与先转换为原函数指针再跨类型转换的结果，地址是否始终相等？示例代码：

const bool eq = (to == reinterpret_cast<to_type *>(my_func));

这种地址相等性是否为C++标准所保证？（注：该问题的应用场景为类型擦除，若地址保持一致，则无需知晓原函数类型即可进行相关操作。）

解答 #

1. 标准层面的规定
   C++标准并未保证不同类型的函数指针转换后地址值相等。标准仅明确：如果将一个函数指针转换为另一个函数指针类型，再转换回原类型，得到的指针与原指针完全相等。但对于"直接转换原函数到目标类型"和"通过原函数指针转换到目标类型"的结果是否相等，没有强制要求。

2. 实际编译器的常见行为
   在GCC、Clang、MSVC等主流编译器的实现中，函数指针通常直接指向函数的入口地址，因此无论转换为哪种函数指针类型，地址值都会保持一致。但这属于编译器的具体实现逻辑，而非标准强制要求，依赖此行为编写的代码不具备完全可移植性。

3. 类型擦除场景的可靠方案
   如果需要在类型擦除场景下安全判断函数标识，更稳妥的方式包括：

• 将函数指针转换为void*（注意：标准仅保证转换回原函数指针类型有效，不同函数指针转void*后的相等性同样无标准保证，但多数实现支持）；
• 为每个函数关联唯一标识（如静态全局变量的地址、预计算的哈希值等），通过标识完成比较，而非直接依赖转换后的函数指针地址。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者skypjack