C语言中可变参数的使用

 

　　在C语言程序编写中我们使用最多的函数一定包括printf以及很多类似的变形体。这个函数包含在C库函数中，定义为 int printf( const char* format, ...);

　　除了一个格式化字符串之外还可以输入多个可变参量，如：

　　    printf("%d",i); 
　    　printf("%s",s); 
　　    printf("the number is %d ,string is:%s", i, s);

　　格式化字符串的判断本章暂且不论，下面分析一下可变参数的实现细节。

一、简单实例

int simple(int num,...)
{
    int i, result=0;
    va_list vl;     //va_list指针，用于va_start取可变参数，为char*
    va_start(vl,num);       //取得可变参数列表中的第一个值
    printf("num:%d, vl:%d\n",num,*vl);
    for (i = 0; i < (num-1); i++)//这里num表示可变参数列表中有多少个参数  
    {
        result = va_arg(vl, int);//这里把vl往后跳过4个字节（sizeof(int)大小）指向下一个参数，返回的是当前参数（而非下一个参数）  
        printf("in for  result:%d,  *vl:%d\n", result, *vl);//这里打印下，可以看出，vl总是指向result后面的那个参数  
        }
    va_end(vl);//结束标志  
    return result;

}
int main(int argc, char **argv)
{
    int num = argc;
    int i = 0;
    simple(5,1,2,3,4,5);
    return 1;
}        

 

　　运行结果如下：

num:5, vl:1
in for  result:1,  *vl:2
in for  result:2,  *vl:3
in for  result:3,  *vl:4
in for  result:4,  *vl:5

二、相关API

　　可变参数列表的实现是由几个宏组成的，在文件include/stdarg.h中：

　　va_list  定义某个变量，内核中的定义：

typedef char *va_list;//字符指针类型 

　　va_start(ap, type)   开始获取可变参数列表中的第一个参数（...里面的第一个），也就是跳过第一个参数（即num）：

#ifndef __sparc__
#define va_start(AP, LASTARG)                         \
 (AP = ((char *) &(LASTARG) + __va_rounded_size (LASTARG)))//ap指向下一个参数，lastarg不变
#else
#define va_start(AP, LASTARG)                         \
 (__builtin_saveregs (),                        \
  AP = ((char *) &(LASTARG) + __va_rounded_size (LASTARG))) //跳过下第一个参数，指向第二个参数内存地址
#endif

//对type向上取整 取int的整 4，然后乘上int整型4的倍数
#define __va_rounded_size(TYPE)  \
  (((sizeof (TYPE) + sizeof (int) - 1) / sizeof (int)) * sizeof (int))

　　va_arg(args, int)  循环获取到可变参数列表中的参数，args指向下一个参数地址，返回的则是当前参数地址

//  first=va_arg(args,int)
#define va_arg(AP, TYPE)                        \//ap指向下一个类型的参数
 (AP += __va_rounded_size (TYPE),                    \//返回ap - sizeof(type)参数，即前一个参数
  *((TYPE *) (AP - __va_rounded_size (TYPE))))

//对type向上取整 取int的整 4，然后乘上int整型4的倍数
#define __va_rounded_size(TYPE)  \
  (((sizeof (TYPE) + sizeof (int) - 1) / sizeof (int)) * sizeof (int))

　　最后一个va_end(ap)结束标志，可能只是在程序中作为一个可变参数列表的结束标志而已（stdarg.h里面只是仅仅定义了下，没有实现的代码部分）。

三、注意事项

　　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

　　如将simple可变参数该成char型指针，若存在空指针在会产生coredump

void simple(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。