可变参数列表《二》（可变参数列表的宏的讲解与实现）

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 ☄： 本期重点：可变参数列表的宏的讲解与实现

  希望大家每天都心情愉悦的学习工作。 

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可变参数的原理：

设计巧妙的va_arg

_INESIZEOF讲解

下面我们进行下数学的论证：

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可变参数的原理：

1.可变参数列表对应的是函数，最后也要形成函数调用，形成栈帧。

2.栈帧形成前，对应的是临时变量要先入栈，入栈时，参数的相对位置是固定的。

3.通过汇编的学习（movsx使发生整形提升），发现了短整型在可变参数部分，会默认升为int型，那么在函数提取数据时就要考虑整形提升之后的值啦，如果不加考虑，获取数据可能会出错。

可变参数的宏的讲解

#include //va_arg等的头文件


char GetMax(int num, ...)
{
	va_list arg;
	va_start(arg, num);
	int max = va_arg(arg, int);
	for (int i = 1; i < num; i++)
	{
		int cur = va_arg(arg, int);
		if (cur>max)
		{
			max = cur;

		}
	}
	va_end(arg);

	return max;
}


int main()
{
	char a = 'a';
	char b = 'b';
	char c = 'c';
	char d = 'd';
	char e = 'e';

	char max = GetMax(5, a, b, c, d, e);

	printf("max = %c\n", max);

	return 0;
}

代码如上：

首先，我们重点研究的宏是：

 

重点研究的宏只有这几个，还是以上面的代码例子为主进行研究。

 va_start：

 va_start 就是 _crt_va_start 这个宏对应到上述代码中就是把传进来的 num 这个地址进行强制类型转化为 char*（va_list），然后在加上_INTSIZEOF(num)的大小。（_INTSIZEOF其实就是四字节向上取整），所以 ap = (char *) &num + 4。

看下图分析下：

 2. va_end

va_end其实就是把 0 地址转化为 char * 然后进行赋值啦，就是防止 ap 为野指针。

设计巧妙的va_arg

这个宏设计的非常巧妙，我们要画图来进行分析：

这个 va_arg 设计的理念是，先把指向的内容下移并赋值，这就是把指向改变了，在让 ap 减去4这相当于是访问这个 ap到 ap-4的内容，这个设计就非常巧妙。

那么前面的 *(t*) 什么意思呢？

首先我们的ap指针是 char *类型的，所以我们访问元素时不是 char * 类型的，所以我们应该把ap强制转化为（t*）的。以便我们进行提取符合类型大小的数据。

_INESIZEOF讲解

这个宏设计的也很巧妙，这个宏的本质是，把传进来的的数据进行4字节向上取整，简单就是，不够4的部分都按照4字节处理，比如char 和 short 。

_INSIZEOF(char)   ( (sizeof(char) +sizeof(int) - 1) & ~(szieof(4) - 1) ) 这个其实上就是 4 & ~3计算后为 4。所以char类型进行读取时我们应该为 int 类型4字节读取。

_INSIZEOF(short)   ( (sizeof(short) +sizeof(int) - 1) & ~(szieof(4) - 1) ) 这个就是 5 &~3，结果还是4, 所以我们进读取时，不够4的部分都按照4字节处理吗，因为取整时我们就是向4+字节对齐了。

下面我们进行下数学的论证：

1.首先取整不就是看是 4 的几倍，这个倍数取整就可以啦，如果是5，这个倍数是1.25，向上取整就是2，如果是3，这个倍数是 0.75，向上取整为1，如果是4，刚好倍数是1，不用取整，所以我们如果想把这些办法归结到一种写法。

最常见的是数学表达（n-1+4）/  4。（此时不考虑取整）

写成C语言：( n + sizeof(int) - 1)/ sizeof( int )

2.上述的情况了解啦，就考虑最小对齐数的问题。

那么最小对齐数其实上就是 x >= n && x%4 == 0，首先是倍数是最小的，并且还要能够整除4的数字，写成C语言：

( ( n + sizeof ( int ) - 1 ) / sizeof ( int ) )  *  sizeof ( int )   ---> ( ( n + 4 - 1 ) / 4 ) * 4

3.源码中的宏的理解

首先我们知道，在2进制下，我们从右向左权重为，1,2,4，....所以可以看出来，我们要判断是不是4的倍数，首先要看最低的两位是否为0，我们要求4的最小取整倍数，首先是要把最低的两位比特位置为0，上述的数学方法中我们是先除4，再乘4，把最低两位置为0，源码中我们直接使用的是 w & ~3把最后两位比特位清零啦。

简洁版的：(n+4-1) & ~(4-1) --> (n+3) & ~3

源码： ( (sizeof(n) + sizeof(int) - 1) & ~(sizeof(int) - 1) )