va_list 、va_start、 va_arg、 va_end 使用说明

 

在ANSI C中，这些宏的定义位于stdarg.h中，典型的实现如下：

typedef char *va_list;

va_start宏，获取可变参数列表的第一个参数的地址（list是类型为va_list的指针，param1是可变参数最左边的参数）：

#define va_start(list,param1)   ( list = (va_list)&param1+ sizeof(param1) )

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（mode参数描述了当前参数的类型）：

#define va_arg(list,mode)   ( (mode *) ( list += sizeof(mode) ) )[-1]

va_end宏，清空va_list可变参数列表：

#define va_end(list) ( list = (va_list)0 )

 

注：以上sizeof()只是为了说明工作原理，实际实现中，增加的字节数需保证为为int的整数倍

如：#define _INTSIZEOF(n) ( (sizeof(n) + sizeof(int) - 1) & ~(sizeof(int) - 1) )

 

为了理解这些宏的作用，我们必须先搞清楚：C语言中函数参数的内存布局。首先，函数参数是存储在栈中的，函数参数从右往左依次入栈。

以下面函数为讨论对象：

void test(char *para1，char *param2，char *param3, char *param4)
{
      va_list list;
      ......
      return;
}

在linux中，栈由高地址往低地址生长,调用test函数时，其参数入栈情况如下：

 

 当调用va_start(list,param1) 时：list指针指向情况对应下图：

 

最复杂的宏是va_arg。它必须返回一个由va_list所指向的恰当的类型的数值，同时递增va_list，使它指向参数列表中的一个参数(即递增的大小等于与va_arg宏所返回的数值具有相同类型的对象的长度)。因为类型转换的结果不能作为赋值运算的目标，所以va_arg宏首先使用sizeof来确定需要递增的大小，然后把它直接加到va_list上，这样得到的指针再被转换为要求的类型。因为该指针现在指向的位置"过"了一个类型单位的大小，所以我们使用了下标-1来存取正确的返回参数。

 

 下面是实际用例：

#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>

void var_test(char *format, ...)
{
    va_list list;
    va_start(list,format);
    
    char *ch;
    while(1)
    {
         ch = va_arg(list, char *);

         if(strcmp(ch,"") == 0)
         {    
               printf("\n");
               break;
         }
         printf("%s ",ch);
     }
     va_end(list);
}

int main()
{
    var_test("test","this","is","a","test","");
    return 0;
}

 

附：可变参数应用实例

1.printf实现

#include <stdarg.h>

int printf(char *format, ...)
{
    va_list ap;
    int n;
     
    va_start(ap, format);
    n = vprintf(format, ap);
    va_end(ap);
    return n;    
}

 

2.定制错误打印函数error

#include  <stdio.h>
#include  <stdarg.h>

void error(char *format, ...)
{
    va_list ap;
    va_start(ap, format);
    fprintf(stderr, "Error: ");
    vfprintf(stderr, format, ap);
    va_end(ap);
    fprintf(stderr, "\n");
    return;    
}