C语言中变参函数解析

1. 变参函数：

即参数个数、类型皆不定的函数，最常见的如printf()函数；

2. 头文件：

早期Unix System V兼容方式头文件名是<varargs.h>, ANSI标准规范指定头文件名<stdarg.h>, GCC目前已经不再支持 include varargs.h文件

3. 宏定义：

va_list(), va_arg(), va_start(), va_end();

4. 源码示例：

 <linux kernel version 3.0> printk()  源码(删减):

asmlinkage int printk(const char *fmt, ...)
{
	va_list args;
	int r;

	va_start(args, fmt);
	r = vprintk(fmt, args);
	va_end(args);

	return r;
}

其中， ... 表示不定参数。

大致流程为：

(1). 声明 va_list 变量 args，其中，va_list 类型为 char *；

typedef char *va_list;

(2). 调用va_starts(args, fmt)函数，获取fmt参数后面的不定参数中的第一个参数地址；

va_start(args, fmt);

(3). 调用子函数vprintk()

(4). 调用函数va_end(args)使得arg指向NULL

5. 宏定义解析

va_start 的宏定义如下：

#define va_start(ap, A)      (void) ((ap) = (((char *) &(A)) + (_bnd (A,_AUPBND))))

其中，_bnd宏定义为：

#define _bnd(X, bnd)         (((sizeof (X)) + (bnd)) & (~(bnd)))

_bnd(X,bnd)的功能是返回X类型按照当前机器对齐后占用空间的大小：按四字节对齐时，_AUPBND的值是3，若X类型的大小小于4，占用空间大小为4，若大于4，按照进位成4的整数倍返回

函数调用时，参数入栈的顺序是从右往左，而栈空间地址是向下延伸的，所以从最左边参数到最右边参数是一块地址连续增长的内存。因此，va_start宏的作用是，使得指针参数ap指向固定参数(char * fmt)后的第一个参数。

指向第一个参数后，可以调用宏va_arg()来获取下一个参数地址，定义如下：

#define va_arg(ap, T)  (*(T *)(((ap) += (_bnd (T, _AUPBND))) - (_bnd (T,_ADNBND))))

首先将ap的地址指向下一个参数地址，然后表达式返回第一个参数的值。

va_end宏定义很简单：

#define va_end(ap)          (void) 0

在此版本定义中va_end不作任何操作，一般认为需要将ap指针指向NULL：

#define va_end(ap)       ap=(char*)0

这样在代码中就消除了“野指针”。

6. 例子

功能： 实现一个求若干个数的平方和的函数，至少有一个参数，参数结束标志为一个-1的参数。标志位存在的原因是，变参函数并不能确定何时停止读入函数。

函数代码如下：

int sum_square(int n,...)
{
	int k = 0;
	int temp =0;
	va_list args;

	if(n == -1){
		return 0;
	}

	va_start(args,n);
	k+= n*n;
	while((temp=va_arg(args,int)) != -1){
		k+= temp * temp;	
	}
	va_end(args);
	return k;
}

若函数调用没有-1参数，则会出现难以预料的结果，一般是由于访问非法内存产生的“段错误”。

printf("sum of square is %d \n",sum_square(1,2,3,4,-1));

运行后显示：

sum of square is 30