带变长参数的函数

带变长参数的函数

 

很多语言都支持带变长参数的函数，C也不例外，我们常用的比如printf()函数，它的函数原型中参数列表里面有一个省略号，就代表了可变参数列表，可以先看下它的实现：

int printf(char *fmt, ...)
{
    static char sprint_buf[1024];

    va_list args;           　　 // 初始化指向可变参数列表的指针args
    int n;
    va_start(args, fmt);        //args指向可变参数表的起始位置
    n = vsprintf(sprint_buf, fmt, args);
    va_end(args);           　　// 将args复位
    write(1, sprint_buf, n); 
    return n;
}

可能你现在还不明白这段代码，但大概功能能看出来吧，先是把可变参数传给vsprintf，由它负责将内容输出到buf中，然后将buf打印到屏幕上。

但有人可能会对以va_开头的那几个函数可能会比较陌生，下面我列出了它们的函数原型：

#include <stdarg.h>
void va_start(va_list ap, argN);
type va_arg(va_list ap, type);
void va_copy(va_list dest, va_list src);
void va_end(va_list ap);

实际上，这几个函数都不是函数，而是宏定义：

typedef char *va_list;      

#define  _AUPBND        (sizeof (acpi_native_int) - 1)
#define  _ADNBND        (sizeof (acpi_native_int) - 1)
#define _bnd(X, bnd)    (((sizeof (X)) + (bnd)) & (~(bnd)))
#define va_arg(ap, T)   (*(T *)(((ap) += (_bnd (T, _AUPBND))) - (_bnd (T,_ADNBND))))
#define va_end(ap)      (void) 0
#define va_start(ap, A) (void) ((ap) = (((char *) &(A)) + (_bnd (A,_AUPBND))))

 

从上面的宏看好像它们都是在计算一些偏移位置而已。OK，先回过头来看看函数调用的过程，然后就会明白这些偏移值的计算原理。

我们知道计算机中函数调用有两种方式，分别是stdcall与cdecl，它们的区别在于：

1、_stdcall 是Pascal程序的缺省调用方式，通常用于 Win32 API中。按从右至左的顺序压参数入栈。 在主调函数中负责压栈，在被调函数中返回前负责清理栈。 由于被调函数并不知道传进来的参数个数，因此 _stdcall不适合可变长度参数的函数。
2、_cdecl （The C default calling convention）是C/C++ 调用约定，也是按从右至左的顺序压参数入栈，并且由调用者把弹出栈，因此，实现可变参数的函数只能使用该调用约定。

显然，我们的可变参数使用了_cdecl协议调用函数，发生函数调用时，主调函数将参数按照从右往左的顺序压入堆栈，被调函数返回后，主调函数还要对栈进行清理。

 

看一个简单的例子：

#include <stdarg.h>

void fun(int n, ...)
{
    int i, temp;
    va_list arg;
    va_start(arg, n); 

    for (i = 0; i < n; ++i) {
        temp = va_arg(arg, int);　　// 取出参数
        printf("%d\n", temp);
    }   
    va_end(arg);
}



int main()
{
    int a = 1;
    int b = 2;
    int c = 3;
    int d = 4;
    fun(4, a, b, c, d); 
    return 0;
}

首先，声明了一个 va_list（就是char*指针）的参数列表args，

va_list args;

然后用va_start 宏来获取参数列表中的参数，这里args参数是刚声明的一个char*指针，自不必多说，n是位于栈顶的固定参数。

 va_start(args, n);  

我们知道栈是由高地址向低地址生长，va_start使arg指向了第一个可选参数，

va_arg(args, int);  

每次调用va_arg之后（需要指定下一个参数的类型），args就指向下一个参数，这就是前面那一坨宏定义干的事情。

现在我们再来想想printf()函数，它的第一个参数是fmt，根据'%'就能确定后面的可变参数个数和每个参数的类型，这样就能通过va_arg依次从栈中定位到每个参数的位置。

 

（夜深了，还是先睡吧，未完待续。。。）