VA_LIST 是在C语言中解决变参问题的一组宏
他有这么几个成员:
1) va_list型变量:
#ifdef _M_ALPHA typedef struct { char *a0; /* pointer to first homed integer argument */ int offset; /* byte offset of next parameter */ } va_list; #else typedef char *va_list; #endif
2)_INTSIZEOF 宏,获取类型占用的空间长度,最小占用长度为int的整数倍:
#define_INTSIZEOF(n) ((sizeof(n)+sizeof(int)-1)& ~(sizeof(int)-1))
3)VA_START宏,获取可变参数列表的第一个参数的地址(ap是类型为va_list的指针,v是可变参数最左边的参数):
#define va_start(ap,v) ( ap = (va_list)&v + _INTSIZEOF(v) )
4)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(t参数描述了当前参数的类型):
#define va_arg(ap,t) ( *(t *)((ap += _INTSIZEOF(t)) - _INTSIZEOF(t)) )
5)VA_END宏,清空va_list可变参数列表:
#define va_end(ap) ( ap = (va_list)0 )
VA_LIST的用法:
(1)首先在函数里定义一具VA_LIST型的变量,这个变量是指向参数的指针;
(2)然后用VA_START宏初始化变量刚定义的VA_LIST变量;
(3)然后用VA_ARG返回可变的参数,VA_ARG的第二个参数是你要返回的参数的类型(如果函数有多个可变参数的,依次调用VA_ARG获取各个参数);
(4)最后用VA_END宏结束可变参数的获取。
使用VA_LIST应该注意的问题:
(1)可变参数的类型和个数完全由程序代码控制,它并不能智能地识别不同参数的个数和类型;
(2)如果我们不需要一一详解每个参数,只需要将可变列表拷贝至某个缓冲,可用vsprintf函数;
(3)因为编译器对可变参数的函数的原型检查不够严格,对编程查错不利.不利于我们写出高质量的代码;
小结:可变参数的函数原理其实很简单,而VA系列是以宏定义来定义的,实现跟堆栈相关。我们写一个可变参数的C函数时,有利也有弊,所 以在不必要的场合,我们无需用到可变参数,如果在C++里,我们应该利用C++多态性来实现可变参数的功能,尽量避免用C语言的方式来实现。
func( Type para1, Type para2, Type para3, ... ) { /****** Step 1 ******/ va_list ap; va_start( ap, para3 ); //一定要“...”之前的那个参数**ap指向para后的第一个可变参数。 /****** Step 2 ******/ //此时ap指向第一个可变参数 //调用va_arg取得里面的值 Type xx = va_arg( ap, Type ); //Type一定要相同,如: //char *p = va_arg( ap, char *); //int i = va_arg( ap, int ); //如果有多个参数继续调用va_arg /****** Step 3 ******/ va_end(ap); //For robust! }
◎研究:
typedef char * va_list;//va_list 等价于char*即字符指针。
#define va_start _crt_va_start//注意下面的替代。
#define va_arg _crt_va_arg
#define va_end _crt_va_end
#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 )
va_list argptr;
C语言的函数是从右向左压入堆栈的,调用va_start后,
按定义的宏运算,_ADDRESSOF得到v所在的地址,然后这个
地址加上v的大小,则使ap指向第一个可变参数如图:
栈底 高地址
| .......
| 函数返回地址
| .......
| 函数最后一个参数
| ....
| 函数第一个可变参数 <--va_start后ap指向
| 函数最后一个固定参数
| 函数第一个固定参数
栈顶 低地址
然后,用va_arg()取得类型t的可变参数值, 先是让ap指向下一个参数:
ap += _INTSIZEOF(t),然后在减去_INTSIZEOF(t),使得表达式结果为
ap之前的值,即当前需要得到的参数的地址,强制转换成指向此参数的
类型的指针,然后用*取值
最后,用va_end(ap),给ap初始化,保持健壮性。
example:(chenguiming)
#include <stdio.h> #include <ctype.h> #include <stdlib.h> #include <stdarg.h> int average(int first, ...) //变参数函数,C++里也有 **…表明后面有好多可变的参数。 { int count=0, i=first, sum=0; va_list maker; //va_list 类型数据可以保存函数的所有参数,做为一个列表一样保存。Va_list即是char*表明maker是一个字符型的指针。 va_start(maker,first); //设置列表的起始位置 **frist只是和maker在一起做参数,这并不说明maker指向frist而是指向first之后的第一个可变的参数,而frist是作为一个固定参数,因为它在…之前。这时候frist指向3。 while(i!=-1) { sum+=i; count++; i=va_arg(maker,int);//返回maker列表的当前值,并指向列表的下一个位置 } //第一次:I=2,sum=2; 第二次:I=3,因为va_start(maker,first);则sum=2+3=5;同时i=va_arg(maker,int)又使I=4; 第三次:I=4,sum=5+4=9,同理I=4; 第四次I=4,sum=9+4=13同理I=-1 return sum/count; } void main(void) { printf("Average is:%d\n", average(2, 3, 4, 4, -1)); }
注意它们的头文件stdarg..h
std很正常arg 是参数的意思;
辅助理解:
va_start(arg_ptr, argN):使参数列表指针arg_ptr指向函数参数列表中的第一个可选参数,说明:argN是位于第一个可选参数之前的固定参数,(或者说,最后一个固定参数;…之前的一个参数),函数参数列表中参数在内存中的顺序与函数声明时的顺序是一致的。如果有一va函数的声明是void va_test(char a, char b, char c, …),则它的固定参数依次是a,b,c,最后一个固定参数argN为c,因此就是va_start(arg_ptr, c)。
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_start() / 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() … va_end()之内。