转自： http://hi.baidu.com/wangjianzhong1981/blog/item/f41e10cb7ca9dff553664f5b.html
(一)写一个简单的可变参数的C函数 下面我们来探讨如何写一个简单的可变参数的C函数.写可变参数的 C函数要在程序中用到以下这些宏: void va_start( va_list arg_ptr, prev_param ); type va_arg( va_list arg_ptr, type ); void va_end( va_list arg_ptr ); va在这里是variable-argument(可变参数)的意思. 这些宏定义在stdarg.h中,所以用到可变参数的程序应该包含这个 头文件.下面我们写一个简单的可变参数的函数,改函数至少有一个整数 参数,第二个参数也是整数,是可选的.函数只是打印这两个参数的值. void simple_va_fun(int i, ...) { va_list arg_ptr; int j=0; va_start(arg_ptr, i); j=va_arg(arg_ptr, int); va_end(arg_ptr); printf("%d %d/n", i, j); return; } 我们可以在我们的头文件中这样声明我们的函数: extern void simple_va_fun(int i, ...); 我们在程序中可以这样调用: simple_va_fun(100); simple_va_fun(100,200); 从这个函数的实现可以看到,我们使用可变参数应该有以下步骤: 1)首先在函数里定义一个va_list型的变量,这里是arg_ptr,这个变 量是指向参数的指针. 2)然后用va_start宏初始化变量arg_ptr,这个宏的第二个参数是第 一个可变参数的前一个参数,是一个固定的参数. 3)然后用va_arg返回可变的参数,并赋值给整数j. va_arg的第二个 参数是你要返回的参数的类型,这里是int型. 4)最后用va_end宏结束可变参数的获取.然后你就可以在函数里使 用第二个参数了.如果函数有多个可变参数的,依次调用va_arg获 取各个参数. 如果我们用下面三种方法调用的话,都是合法的,但结果却不一样: 1)simple_va_fun(100); 结果是:100 -123456789(会变的值) 2)simple_va_fun(100,200); 结果是:100 200 3)simple_va_fun(100,200,300); 结果是:100 200 我们看到第一种调用有错误,第二种调用正确,第三种调用尽管结果 正确,但和我们函数最初的设计有冲突.下面一节我们探讨出现这些结果 的原因和可变参数在编译器中是如何处理的. (二)可变参数在编译器中的处理 我们知道va_start,va_arg,va_end是在stdarg.h中被定义成宏的, 由于1)硬件平台的不同 2)编译器的不同,所以定义的宏也有所不同,下 面以VC++中stdarg.h里x86平台的宏定义摘录如下(’/’号表示折行): typedef char * va_list; #define _INTSIZEOF(n) / ((sizeof(n)+sizeof(int)-1)&~(sizeof(int) - 1) ) #define va_start(ap,v) ( ap = (va_list)&v + _INTSIZEOF(v) ) #define va_arg(ap,t) / ( *(t *)((ap += _INTSIZEOF(t)) - _INTSIZEOF(t)) ) #define va_end(ap) ( ap = (va_list)0 ) 定义_INTSIZEOF(n)主要是为了某些需要内存的对齐的系统.C语言的函 数是从右向左压入堆栈的,图(1)是函数的参数在堆栈中的分布位置.我 们看到va_list被定义成char*,有一些平台或操作系统定义为void*.再 看va_start的定义,定义为&v+_INTSIZEOF(v),而&v是固定参数在堆栈的 地址,所以我们运行va_start(ap, v)以后,ap指向第一个可变参数在堆 栈的地址,如图: 高地址|-----------------------------| |函数返回地址 | |-----------------------------| |....... | |-----------------------------| |第n个参数(第一个可变参数) | |-----------------------------|<--va_start后ap指向 |第n-1个参数(最后一个固定参数)| 低地址|-----------------------------|<-- &v 图( 1 ) 然后,我们用va_arg()取得类型t的可变参数值,以上例为int型为例,我 们看一下va_arg取int型的返回值: j= ( *(int*)((ap += _INTSIZEOF(int))-_INTSIZEOF(int)) ); 首先ap+=sizeof(int),已经指向下一个参数的地址了.然后返回 ap-sizeof(int)的int*指针,这正是第一个可变参数在堆栈里的地址 (图2).然后用*取得这个地址的内容(参数值)赋给j. 高地址|-----------------------------| |函数返回地址 | |-----------------------------| |....... | |-----------------------------|<--va_arg后ap指向 |第n个参数(第一个可变参数) | |-----------------------------|<--va_start后ap指向 |第n-1个参数(最后一个固定参数)| 低地址|-----------------------------|<-- &v 图( 2 ) 最后要说的是va_end宏的意思,x86平台定义为ap=(char*)0;使ap不再 指向堆栈,而是跟NULL一样.有些直接定义为((void*)0),这样编译器不 会为va_end产生代码,例如gcc在linux的x86平台就是这样定义的. 在这里大家要注意一个问题:由于参数的地址用于va_start宏,所 以参数不能声明为寄存器变量或作为函数或数组类型. 关于va_start, va_arg, va_end的描述就是这些了,我们要注意的 是不同的操作系统和硬件平台的定义有些不同,但原理却是相似的. (三)可变参数在编程中要注意的问题 因为va_start, va_arg, va_end等定义成宏,所以它显得很愚蠢, 可变参数的类型和个数完全在该函数中由程序代码控制,它并不能智能 地识别不同参数的个数和类型. 有人会问:那么printf中不是实现了智能识别参数吗?那是因为函数 printf是从固定参数format字符串来分析出参数的类型,再调用va_arg 的来获取可变参数的.也就是说,你想实现智能识别可变参数的话是要通 过在自己的程序里作判断来实现的. 另外有一个问题,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.如果simple_va_fun()改为: void simple_va_fun(int i, ...) { va_list arg_ptr; char *s=NULL; va_start(arg_ptr, i); s=va_arg(arg_ptr, char*); va_end(arg_ptr); printf("%d %s/n", i, s); return; } 可变参数为char*型,当我们忘记用两个参数来调用该函数时,就会出现 core dump(Unix) 或者页面非法的错误(window平台).但也有可能不出 错,但错误却是难以发现,不利于我们写出高质量的程序. 以下提一下va系列宏的兼容性. System V Unix把va_start定义为只有一个参数的宏: va_start(va_list arg_ptr); 而ANSI C则定义为: va_start(va_list arg_ptr, prev_param); 如果我们要用system V的定义,应该用vararg.h头文件中所定义的 宏,ANSI C的宏跟system V的宏是不兼容的,我们一般都用ANSI C,所以 用ANSI C的定义就够了,也便于程序的移植.
转自： http://blog.csdn.net/wzwind/archive/2007/06/26/1666518.aspx
一． 何谓可变参数 int printf( const char* format, ...); 这是使用过C语言的人所再熟悉不过的printf函数原型，它的参数中就有固定参数format和可变参数（用”…”表示）. 而我们又可以用各种方式来调用printf,如: printf("%d",value); printf("%s",str); printf("the number is %d ,string is:%s", value, str); 二.实现原理 C语言用宏来处理这些可变参数。这些宏看起来很复杂，其实原理挺简单，就是根据参数入栈的特点从最靠近第一个可变参数的固定参数开始，依次获取每个可变参数的地址。下面我们来分析这些宏。在VC中的stdarg.h头文件中，针对不同平台有不同的宏定义，我们选取X86平台下的宏定义： typedef char *va_list; /*把va_list被定义成char*，这是因为在我们目前所用的PC机上，字符指针类型可以用来存储内存单元地址。而在有的机器上va_list是被定义成void*的*/ #define _INTSIZEOF(n) ( (sizeof(n) + sizeof(int) - 1) & ~(sizeof(int) - 1) ) /*_INTSIZEOF(n)宏是为了考虑那些内存地址需要对齐的系统，从宏的名字来应该是跟sizeof(int)对齐。一般的sizeof(int)=4，也就是参数在内存中的地址都为4的倍数。比如，如果sizeof(n)在1－4之间，那么_INTSIZEOF(n)＝4；如果sizeof(n)在5－8之间，那么_INTSIZEOF(n)=8。*/ #define va_start(ap,v)( ap = (va_list)&v + _INTSIZEOF(v) ) /*va_start的定义为 &v+_INTSIZEOF(v) ,这里&v是最后一个固定参数的起始地址，再加上其实际占用大小后，就得到了第一个可变参数的起始内存地址。所以我们运行va_start(ap, v)以后,ap指向第一个可变参数在的内存地址*/ #define va_arg(ap,t) ( *(t *)((ap += _INTSIZEOF(t)) - _INTSIZEOF(t)) ) /*这个宏做了两个事情， ①用用户输入的类型名对参数地址进行强制类型转换，得到用户所需要的值 ②计算出本参数的实际大小，将指针调到本参数的结尾，也就是下一个参数的首地址，以便后续处理。*/ #define va_end(ap) ( ap = (va_list)0 ) /*x86平台定义为ap=(char*)0;使ap不再 指向堆栈,而是跟NULL一样.有些直接定义为((void*)0),这样编译器不会为va_end产生代码,例如gcc在linux的x86平台就是这样定义的. 在这里大家要注意一个问题:由于参数的地址用于va_start宏,所以参数不能声明为寄存器变量或作为函数或数组类型. */ 以下再用图来表示: 在VC等绝大多数C编译器中，默认情况下，参数进栈的顺序是由右向左的，因此，参数进栈以后的内存模型如下图所示：最后一个固定参数的地址位于第一个可变参数之下，并且是连续存储的。 |——————————————————————————| |最后一个可变参数 | ->高内存地址处 |——————————————————————————| ................... |——————————————————————————| |第N个可变参数 | ->va_arg(arg_ptr,int)后arg_ptr所指的地方, | | 即第N个可变参数的地址。 |——————————————— | …………………………. |——————————————————————————| |第一个可变参数 | ->va_start(arg_ptr,start)后arg_ptr所指的地方 | | 即第一个可变参数的地址 |——————————————— | |———————————————————————— ——| | | |最后一个固定参数 | -> start的起始地址 |—————————————— —| ................. |—————————————————————————— | | | |——————————————— |-> 低内存地址处 三.printf研究 下面是一个简单的printf函数的实现，参考了中的156页的例子，读者可以结合书上的代码与本文参照。 #include "stdio.h" #include "stdlib.h" void myprintf(char* fmt, ...) //一个简单的类似于printf的实现，//参数必须都是int 类型 { char* pArg=NULL; //等价于原来的va_list char c; pArg = (char*) &fmt; //注意不要写成p = fmt !!因为这里要对//参数取址，而不是取值 pArg += sizeof(fmt); //等价于原来的va_start do { c =*fmt; if (c != '%') { putchar(c); //照原样输出字符 } else { //按格式字符输出数据 switch(*++fmt) { case 'd': printf("%d",*((int*)pArg)); break; case 'x': printf("%#x",*((int*)pArg)); break; default: break; } pArg += sizeof(int); //等价于原来的va_arg } ++fmt; }while (*fmt != '/0'); pArg = NULL; //等价于va_end return; } int main(int argc, char* argv[]) { int i = 1234; int j = 5678; myprintf("the first test:i=%d",i,j); myprintf("the secend test:i=%d; %x;j=%d;",i,0xabcd,j); system("pause"); return 0; } 在intel+win2k+vc6的机器执行结果如下： the first test:i=1234 the secend test:i=1234; 0xabcd;j=5678; 四.应用 求最大值: #include //不定数目参数需要的宏 int max(int n,int num,...) { va_list x;//说明变量x va_start(x,num);//x被初始化为指向num后的第一个参数 int m=num; for(int i=1;i { //将变量x所指向的int类型的值赋给y,同时使x指向下一个参数 int y=va_arg(x,int); if(y>m)m=y; } va_end(x);//清除变量x return m; } main() { printf("%d,%d",max(3,5,56),max(6,0,4,32,45,533)); }
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