va_list 、va_start、 va_arg、 va_end ,vsnprintf使用说明

在ANSI C中,这些宏的定义位于stdarg.h中:

typedef char *va_list;

va_start宏,获取可变参数列表的第一个参数的地址(list是类型为va_list的指针,param1是可变参数最左边的参数):

#define va_start(list,param1) ( list = (va_list)¶m1+ sizeof(param1) )

va_arg宏,获取可变参数的当前参数,返回指定类型并将指针指向下一参数(mode参数描述了当前参数的类型):

#define va_arg(list,mode) ( (mode *) ( list += sizeof(mode) ) )[-1]

va_end宏,清空va_list可变参数列表:

#define va_end(list) ( list = (va_list)0 )

注:以上sizeof()只是为了说明工作原理,实际实现中,增加的字节数需保证为为int的整数倍

如:#define _INTSIZEOF(n) ( (sizeof(n) + sizeof(int) - 1) & ~(sizeof(int) - 1) )

为了理解这些宏的作用,我们必须先搞清楚:C语言中函数参数的内存布局。首先,函数参数是存储在栈中的,函数参数从右往左依次入栈。

以下面函数为讨论对象:

void test(char *para1,char *param2,char *param3, char *param4) { va_list list; … return; }

在linux中,栈由高地址往低地址生长,调用test函数时,其参数入栈情况如下:

va_list 、va_start、 va_arg、 va_end ,vsnprintf使用说明_第1张图片

当调用va_start(list,param1) 时:list指针指向情况对应下图:

va_list 、va_start、 va_arg、 va_end ,vsnprintf使用说明_第2张图片
使用环境:Windows 10,VS2015
1.一个例子:

#include#include#include#define MAXLEN 10

int mon_log(char* format, …)
{
char str_tmp[MAXLEN];
int i = 0, j = 0;
va_list vArgList;
va_start(vArgList, format);
i = vsnprintf(str_tmp, MAXLEN, format, vArgList);
va_end(vArgList);
printf("%sn", str_tmp);
for (j = 0; j < MAXLEN; j++)
{
printf("%d ", str_tmp[j]);
}
printf(“n”);
return i;
}

void main()
{
int i = mon_log("%s,%d,%d,%c", “abc”, 2, 3, ‘n’);
printf("%dn", i);

system("pause");

}
输出:
va_list 、va_start、 va_arg、 va_end ,vsnprintf使用说明_第3张图片

vsnprintf会自动在写入字符的后面加上停止符。如上,str_tmp最大10个字符,在写入9个字符后,自动添加了(第三行最后一个ASCII码为0的字符)。前9个字符的最后一个是换行符(第三行倒数第二个ASCII码为10的字符),因为printf("%sn", str_tmp);本来就要换行,现在第一行后空了一行,说明str_tmp中的换行符起作用了。
2.将“abc”改为“abcd”
输出:
va_list 、va_start、 va_arg、 va_end ,vsnprintf使用说明_第4张图片
此时换行符没有被写到str_tmp,因为第一行后并未空行。但是停止符还是会写到str_tmp中。
3.将“abc”改为“abcde”
输出:
va_list 、va_start、 va_arg、 va_end ,vsnprintf使用说明_第5张图片
停止符还是会写到str_tmp中,但是观察到最后一行输出在依次增加(从9到11)。故而对于返回值,等于size或者大于size,表示输出到buffer的字符被截断,如果输出过程中遇到错误,则返回一个负数。这里的size为10,所以2和3两种方式都已经发生截断,截断后的剩余字符外加一个停止符会被写到数组str_tmp中,保证数组不越界。也就是说,数组中有一个位置是固定要留给停止符的,实际能拷贝到数组里面的字符个数是size-1。发生截断时,会将原串的长度返回。
4.将“abc”改为“a”
输出:
va_list 、va_start、 va_arg、 va_end ,vsnprintf使用说明_第6张图片

说明“abc”中的停止符起作用了。虽然snprintf函数确实可以把一个地址开始的一段内存输出到另一块缓冲区中,但是snprintf遇到中途出现的停止符就会结束,导致拷贝不完整,也就是说它不能代替memcpy函数的作用。更重要的是:如果这段内存中没有停止符,snprintf会为了计算返回值, 而一直朝后面读,很有可能会读到后面的非法地址,导致段错误。

最开始之说以要强调使用环境 ,因为在Windows 7,VS2013中,3的返回值为-1。

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