可变参数函数使用

va函数的定义和va宏
C语言支持va函数，作为C语言的扩展--C++同样支持va函数，但在C++中并不推荐使用，C++引入的多态性同样可以实现参数个数可变的函数。不过，C++的重载功能毕竟只能是有限多个可以预见的参数个数。比较而言，C中的va函数则可以定义无穷多个相当于C++的重载函数，这方面C++是无能为力的。va函数的优势表现在使用的方便性和易用性上，可以使代码更简洁。C编译器为了统一在不同的硬件架构硬 

件平台上的实现，和增加代码的可移植性，提供了一系列宏来屏蔽硬件环境不同带来的差异。

ANSI C标准下，va的宏定义在stdarg.h中，它们有：va_list，va_start()，va_arg()，va_end()。

 

参数可以分为两部分：个数确定的固定参数和个数可变的可选参数。函数至少需要一个固定参数，固定参数的声明和普通函数一样；可选参数由于个数不确定，声明时用"…"表示。固定参数和可选参数公同构成一个函数的参数列表。 

 

各个宏函定义
#define _INTSIZEOF(n)  ( (sizeof(n) + sizeof(int) - 1) & ~(sizeof(int) - 1) )
#define va_start(ap,v)  ( ap = (va_list)&v + _INTSIZEOF(v) )
#define va_arg(ap,t)    ( *(t *)((ap += _INTSIZEOF(t)) - _INTSIZEOF(t)) )

 

作用：

va_list arg_ptr：定义一个指向个数可变的参数列表指针；

va_arg(arg_ptr, type)：返回参数列表中指针arg_ptr所指的参数，返回类型为type，并使指针arg_ptr指向参数列表中下一个参数。

va_copy(dest, src)：dest，src的类型都是va_list，va_copy()用于复制参数列表指针，将dest初始化为src。

va_end(arg_ptr)：清空参数列表，并置参数指针arg_ptr无效。

 

说明：指针arg_ptr被置无效后，可以通过调用va_start()、va_copy()恢复arg_ptr。每次调用va_st
art() / va_copy()后，必须得有相应的va_end()与之匹配。参数指针可以在参数列表中随意地来回移动，但必须在va_start() …  

 

小结:

1、标准C库的中的三个宏的作用只是用来确定可变参数列表中每个参数的内存地址，编译器是不知道参数的实际数目的。

 

2、在实际应用的代码中，程序员必须自己考虑确定参数数目的办法，如

⑴在固定参数中设标志—— printf函数就是用这个办法。后面也有例子。

⑵在预先设定一个特殊的结束标记，就是说多输入一个可变参数，调用时要将最后一个可变参数的值设置成这个特殊的值，在函数体中根据这个值判断是否达到参数的结尾。无论采用哪种办法，程序员都应该在文档中告诉调用者自己的约定。

 

3、实现可变参数的要点就是想办法取得每个参数的地址，取得地址的办法由以下几个因素决定：

①函数栈的生长方向

②参数的入栈顺序

③CPU的对齐方式

④内存地址的表达方式

 

4、取得地址后，再结合参数的类型，程序员就可以正确的处理参数了。理解了以上要点，相信稍有经验的读者就可以写出适合于自己机器的实现来。

void func(int a, ..., int c)

所有类型固定的参数都必须出现在参数列表的开始。这样根据前面的论述，我们就可以得到所有类型固定的参数。

在设计具有不定参数列表的函数的时候，我们有两种方法来确定到底多少参数会被传递进来。
方法1是在类型固定的参数中指明后面有多少个参数以及他们的类型。printf就是采用的这种方法，它的format参数指明后面每个参数的类型。

方法2是指定一个结束参数。这种情况一般是不定参数拥有同样的类型，我们可以指定一个特定的值来表示参数列表结束。下面这个sum函数就是一个例子：
int sumi(int c, ...)
...{
    va_list ap;
    va_start(ap,c);
    int i;
    int sum = c;
    c = va_arg(ap,int);
    while(0!=c)
    ...{
        sum = sum+c;
        c = va_arg(ap,int);
    }
    return sum;
}

使用这个函数的代码为：
int main(int argc, char* argv[])
...{
    int i=sumi(1,2,3,4,5,6,7,8,9,0);
   
    return 0;
}

使用不定参数列表，有两个问题特别需要注意。

问题1的理解相对简单：我们在重载一个函数的时候，不能依赖不定参数列表部分对函数进行区分。

假定我们定义两个重载函数如下：

int func(int a, int b, ...)

int func(int a, int b, float c);

则上述函数会导致编译器不知道怎么去解释func(1,2, 3.3)，因为当第三个参数为浮点数时，两个实现都可以满足匹配要求。一般情况，个人建议对于不定参数函数不要去做重载。

问题2关于类型问题。绝大多数情况下，C和C＋＋的变量都是强类型的，而不定参数列表属于一个特例。

当我们调用va_arg的时候，我们指明下一个参数的类型，而在执行的时候，va_arg正是根据这个信息在堆栈上来找到对应的参数的。如果我们需要的类型和真实传递进来的参数完全一致时自然没有问题，但是假如类型不一样，则会有大麻烦。

假如上面的的sumi函数，我们用下面方法调用：
int sum = sumi(1, 2.2, 3, 0)

注意第二个参数我们传入了一个double类型的2.2，我们希望sumi在做加法时可以做隐式类型转换，转换为int进行计算。但是实际情况时，当我们分析到这个参数时，调用的是：
c=va_arg(ap,int)

根据前文va_arg的定义，这个宏被翻译成：
#define va_arg(ap,t)    ( *(int *)((ap += _INTSIZEOF(int)) - _INTSIZEOF(int)) )

如果后面的+=计算出正确的地址，最后就变成
*(int*)addr

如果希望能得到正确的整数值，必须要求addr所在的地址是一个真实的int类型。但是当我们传入double时，实际上其内存布局和int完全不同，因此我们得不到需要的整数。感兴趣的朋友可以用下面简单的代码做测试：
double a;
a=1.1;
int b = *(int*) & a;

因此，当我们调用有不定参数列表的函数时，不要期望系统做隐式类型转换，系统不会做这种检查或者转换，你给的参数类型必须严格和你希望的值一样。