用C语言写自己的printf函数
第一部分分析
首先看一下printf函数的原型声明：
int __cdecl printf(const char * __restrict__ _Format,...);
上面这个是我在Dev-C++上复制过来的函数声明,其实无论是哪个版本声明部分作用都是一样的。
接一下我们看一下printf的返回值是什么玩意？
上图就是我自己实际测试得出来的一个结果。
6621! 66大家都能想的来,是我要求打印的值,那21又是什么玩意啊，接一下看下图
第一行输出51, 5就是要输出的数字,那printf的返回值1又是什么啊？
那看第二行112，11是我们要输出的数字,那printf的返回值2是什么啊?
结合上面两个例子,我想大家已经猜到了,printf的返回值是要输出到显示屏的字符的个数。
那么就再举一个例子证明一下上面的猜测：
第一行是我们要输出的16进制的数字,总共10个字符(包括8个数字和0x这两个字符组成的提示符)
那如果按刚才所说的,第二行输出的printf的返回值就应该为10了,怎么回事11昵？
仔细看,内部那个printf要输出的字符串的最后一个字符是’\n’，这个叫做转义字符,它的功能是换行。也就是所从第一行跳到第二行,从图中也能看到11在第二行。虽然转义字符不能打印,但也属于字符,所以也占一个字节,所以总共11个字符。
那么刚开始的那个问题也应该迎刃而解了吧！
再看一下
__cdecl ， __restrict__ (C99新增的关键字)
这两个是什么玩意，我百度了一下
__cdecl 是C Declaration的缩写（declaration，声明），表示C语言默认的函数调用方法：所有参数从右到左依次入栈，这些参数由调用者清除，称为手动清栈。
被调用函数
不会要求调用者传递多少参数，调用者传递过多或者过少的参数，甚至完全不同的参数都不会产生编译阶段的错误。
关键字restrict通过允许编译器优化某几种代码增强了计算支持。它只可用于指针，并表明指针是访问一个数据对象的惟一且初始的方式。(详细使用请百度一下就知道)
具体来说,这两个关键字只是起到修饰作用。没有这连个对程序的运行也不会有什么影响。
现在分析函数的参数：
const char * _Format, ...
第一个参数为（_Format）字符指针,const 意味着在这个函数里不能修改这个字符串里的内容(常字符串)，第二个参数为（...）。
第一个参数字符串,不用多说。。。
第二个参数...，表示参数个数没有限制。
不定参数分析：
说到这里,我们就必须说一下一个标准库必须有的头文件了:
stdarg.h
这个头文件里定义了这么几个重要的宏！
va_list
va_start(ap, param)
va_arg(ap, type)
va_end(ap)
va_copy(dest, src)
typedef char *va_list;
#define _AUPBND (sizeof (acpi_native_int) - 1)
#define _ADNBND (sizeof (acpi_native_int) - 1)
#define _bnd(X, bnd) (((sizeof (X)) + (bnd)) & (~(bnd)))
#define va_arg(ap, T) (*((T*) (((ap) += (_bnd (T, _AUPBND))) - (_bnd (T,_ADNBND))))
#define va_end(ap) (void) 0
#define va_start(ap, A) (void) ((ap) = (((char *) &(A)) + (_bnd (A,_AUPBND))))
以上的一些代码是我在linux源代码里找到定义的一些宏。
va_list 的是一个字符指针，可以理解为指向当前参数的一个指针，取参必须通过这个指针进行。
va_start(ap,v)对ap 进行初始化，用于获取参数列表中可变参数的首指针
ap用于保存函数参数列表中可变参数的首指针(即,可变参数列表)
A为函数参数列表中最后一个固定参数
va_arg用于获取当前ap所指的可变参数并将并将ap指针移向下一可变参数 * 输入参数ap(类型为va_list): 可变参数列表，指向当前正要处理的可变参数 * 输入参数T: 正要处理的可变参数的类型 * 返回值: 当前可变参数的值
va_end用于结束对可变参数的处理。
实际上,va_end被定义为空.它只是为实现与va_start配对(实现代码对称和"代码自注释"功能)
当然这里对几个宏的内容就不多做介绍了,后面闲了再对具体做解释,大家先知道他们的作用，等一下我们下面会遇到。
第二部分写函数
接下来说一下为什么要自己写printf函数,为什么不用系统的printf函数
1. 标准库的库函数都不开源,也就是看不到代码，不好调试
2. 标准库的printf比较复杂，代码量提升了，而且速度比较慢,局限性大
第一个原因就不解释了
第二个说一下，标准库的printf只能在pc机上用比如用在没有显示器的东西上就不能用了,特别是在小型嵌入式系统或单片机上,本身ROM就小,而且速度比较慢（几M--几十M的CPU）。特别是大多处情况下浮点型并不需要输出,而标准库的printf浮点运算占了很大一部分,这部分很大程度上降低了CPU对气它程序的计算,所以说,在小型系统中，写一个自己的printf的是至关重要的。
说了这么多,那就开始开干吧！
int m_printf(const char *str,...)
{
va_list ap; //定义一个可变 参数的（字符指针）
int val,r_val;
char count,ch;
char *s = NULL;
int res = 0; //返回值
va_start(ap,str); //初始化ap
while('\0' != *str)//str为字符串,它的最后一个字符肯定是'\0'（字符串的结束符）
{
switch(*str)
{
case '%': //发送参数
str++;
switch(*str)
{
case 'd': //10进制输出
val = va_arg(ap, int);
r_val = val;
count = 0;
while(r_val)
{
count++; //整数的长度
r_val /= 10;
}
res += count; //返回值长度增加
r_val = val;
while(count)
{
ch = r_val / m_pow(10,count - 1);
r_val %= m_pw(10,count - 1);
m_putchar(ch + '0'); //数字到字符的转换
count--;
}
break;
case 'x': //16进制输出
val = va_arg(ap, int);
r_val = val;
count = 0;
while(r_val)
{
count++; //整数的长度
r_val /= 16;
}
res += count; //返回值长度增加
r_val = val;
while(count)
{
ch = r_val / m_pow(16, count - 1);
r_val %= m_pw(16, count - 1);
if(ch <= 9)
m_putchar(ch + '0'); //数字到字符的转换
else
m_putchar(ch - 10 + 'a');
count--;
}
break;
case: 's': //发送字符串
s = va_arg(a, char *);
m_putstr(s); //字符串,返回值为字符指针
res += strlen(s); //返回值长度增加
break;
case 'c'
m_putchar( (char)va_arg(ap, int )); //大家猜为什么不写char，而要写int
res += 1;
break;
default :;
}
break;
case '\n':
m_putchar('\n');
res += 1;
break;
case '\r':
m_putchar('\r');
res += 1;
break;
defaut ： //显示原来的第一个参数的字符串(不是..里的参数o)
m_putchar(*str);
res += 1;
}
str++;
}
va_end(ap);
return res;
}
上面用到了一些函数，大概说一下 pow 就是 x ^y
static unsigned long m_pow(int x,int ）
{
unsigned long sum = 1;
while(y--)
{
sum *= x;
}
return sum;
}//打印字符
void m_putchar(const char ch)
{
//这部分底层一般由自己实现，下面的这两行是我自己在STM32串口上的实现
while(RESET == USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC));
USART_SendData(USART1,ch);
}
//打印字符串
void m_pustr(const char *str)
{
while(*str)
{
m_putchar(*str++);
}
}
好了，大概就这样，同时也希望大家和我一块学习讨论提高。