C语言变长参数详解

由于本人才疏学浅,本文难免存在遗漏之处,欢迎大家留言指正。

一、基础部分
1.1 什么是可变长参数

可变长参数:顾名思义,就是函数的参数长度(数量)是可变的。比如 C 语言的 printf 系列的(格式化输入输出等)函数,都是参数可变的。下面是 printf 函数的声明:

int printf ( const char * format, … );

可变参数函数声明方式都是类似的。

1.2 如何实现

C语言可变参数通过三个宏(va_start、va_end、va_arg)和一个类型(va_list)实现的,

void va_start ( va_list ap, paramN );
参数:ap: 可变参数列表地址   paramN: 确定的参数
功能:初始化可变参数列表(把函数在 paramN 之后的参数地址放到 ap 中)。

void va_end ( va_list ap );
参数:ap: 可变参数列表地址
功能:关闭初始化列表(将 ap 置空)。

type va_arg ( va_list ap, type );
参数:ap: 可变参数列表地址   type:下一个参数的类型
功能:返回下一个参数的值。

va_list :存储参数的类型信息。

好了,综合上面3个宏和一个类型可以猜出如何实现C语言可变长参数函数:用 va_start 获取参数列表(的地址)存储到 ap 中,用 va_arg 逐个获取值,最后用 va_arg 将 ap 置空。

1.3 举例
#include 
#include 

#define END -1

int va_sum (int first_num, ...)
{
    // (1) 定义参数列表
    va_list ap;
    // (2) 初始化参数列表
    va_start(ap, first_num);

    int result = first_num;
    int temp = 0;
    // 获取参数值
    while ((temp = va_arg(ap, int)) != END)
    {
        result += temp;
    }

    // 关闭参数列表
    va_end(ap);

    return result;
}

int main ()
{
    int sum_val = va_sum(1, 2, 3, 4, 5, END);
    printf ("%d", sum_val);
    return 0;
}
输出:15
二、深入原理

“源码面前,一览无遗”!

以下源码,来自“…\Microsoft Visual Studio 10.0\VC\include”

// stdarg.h
#define va_start _crt_va_start
#define va_arg _crt_va_arg
#define va_end _crt_va_end
// vadefs.h
typedef char *  va_list;
#define _crt_va_start(ap,v)  ( ap = (va_list)_ADDRESSOF(v) + _INTSIZEOF(v) )
#define _crt_va_arg(ap,t)    ( *(t *)((ap += _INTSIZEOF(t)) - _INTSIZEOF(t)) )
#define _crt_va_end(ap)      ( ap = (va_list)0 )
#define _ADDRESSOF(v)   ( &(v) )
#define _INTSIZEOF(n)   ( (sizeof(n) + sizeof(int) - 1) & ~(sizeof(int) - 1) )

除了 _INTSIZEOF 之外,其他都很好理解,举个例子吧:

#include 
#include 
 
 
int main ()
{
    int i = 1;
    float f = 0.0;
    printf("_INTSIZEOF(i) = %d\n", (int)(_INTSIZEOF(i)));
    printf("_INTSIZEOF(f) = %d\n", (int)(_INTSIZEOF(f)));
    printf("_INTSIZEOF(\"Hello,world\") = %d\n", (int)(_INTSIZEOF("Hello,world")));
    printf("sizeof(\"Hello,world\") = %d\n", sizeof("Hello,world") );
    return 0;
}
输出:
_INTSIZEOF(i) = 4
_INTSIZEOF(f) = 4
_INTSIZEOF("Hello,world") = 12
sizeof("Hello,world") = 12
三、知识扩展

1、我们都知道函数的调用是通过栈来实现的,那么调用参数也是存储在栈里面的。
2、一般栈底在上,栈顶在下,从上往下栈地址递减。
3、函数参数列表入栈时,参数列表从右往左依次入栈。所以通过_crt_va_arg(ap,t)获取下一个参数时,指针ap会增加,即往栈底移动。

四、参考

https://www.cnblogs.com/chinazhangjie/archive/2012/08/18/2645475.html

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