C --- 可变个数参数函数的实现原理

可变参数函数：函数的参数个数是可变的

 

ANSI C，这些宏的定义位于stdarg.h中：

typedef char *va_list;

va_start

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

list 为可变参数表（三个点...代表可变参数表）的第一个参数的地址（list是类型为 va_list 的指针）

注：param1是可变参数列表前一个形参，不属于可变参数列表的参数，比如 void var_test(char *format, ...) 中，param1 = format

 

va_arg

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

返回可变参数列表的的当前指针，并将指针指向下一参数（mode参数描述了当前参数的类型）

注：list += sizeof(mode) 表示指针 list 指向下一个参数，((mode *) list) 表示把指针 list 强制转换为 mode * 类型，list[-1] 表示取指针 list 当前指向的前一个成员

 

va_end

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

清空va_list可变参数列表

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 *param1，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

#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;
}

输出

this is a test

 

 

可变参数函数实例

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;    
}

int vfprintf(FILE *stream, const char *format, va_list arg)

int fprintf (FILE* stream, const char *format, [argument])