C/C++中的可变参数和可变参数模板
1、说明
不谈官方定义，就从个人理解上说，可变参数 就是函数传参的时候，不确定传入参数的数量和类型，从而动态地在函数内部处理，优点是，函数调用时比较灵活
2、C语言中的可变参数
C语言中一般使用宏定义实现可变参数，先看一个示例：
#include <stdarg.h>
void func(const char *fmt, ...)
{
va_list ap;
va_start(ap, fmt);
auto a = va_arg(ap, int);
auto b = va_arg(ap, double);
auto c = va_arg(ap, char*);
cout << a << ", " << b << ", " << c << endl;
va_end(ap);
}
int main()
{
func("%d %f %s\n", 1, 2.0f, "hello world");
return 0;
}
这是一个很常见的C语言的可变参数的使用，va_start 用于初始化 va_list 变量，va_arg 用于提取可变参数，va_end 用于释放 va_list
这个示例可以用在一般函数上，无法使用在宏定义中，如果一定要在宏定义中使用，需要配合 __VA_ARGS__，示例如下：
//#define CALC(fmt, ...) func(fmt, ...) //错误的使用
#define CALC(fmt, ...) func(fmt, __VA_ARGS__)
int main()
{
CALC("%d %f %s\n", 1, 2.0f, "hello world");
return 0;
}
3、C++中的可变参数模板
C++11 中引入了新的功能，可变参数模版，语法如下：
template <typename T, typename ... Args>
void func(T t,Args ... args);
这里面，Args 称之为模板参数包（template parameter pack），表示模板参数位置上的变长参数，
args 称之为函数参数包（function parameter pack），表示函数参数位置上的变长参数
可以使用 sizeof...() 获取可变参数数目
先看一个示例：
template<typename... Args>
void print(Args... args)
{
int num = sizeof...(args);
}
int main()
{
print(1, 2, "123", 4);
return 0;
}
执行结果是：
4
2.1、使用递归的方式遍历
可变参数一般使用递归的方式进行遍历，利用模板的推导机制，每次从可变参数中取出第一个元素，直到包为空
缺点：递归毕竟是使用栈内存，过多的递归层级容易导致爆栈的发生
示例代码如下：
void printf()
{
cout << "end" << endl;
}
template<typename T, typename... Args>
void print(const T &value, Args... args)
{
cout << value << endl;
print(args...);
}
int main()
{
print(1, 2, "333", 4);
return 0;
}
结果输出如下：
1
2
333
4
end
这里不是很好理解，我们可以自己理解 print() 方法的每一次调用
- main函数中第一次调用，value为1， args有2、"333和4三个值，输出1；
- 第一次递归，即print中调用print，value为2，args有“333”和4两个值，输出2；
- 第二次递归，即print中调用print，value为“333”，args为4，输出“333”；
- 第三次递归，即print中调用print，value为4，args无值，输出4；
- 此时，args因为无值，print(args...) 语句调用的就不再是模板函数，而是第一行的 print()，输出end；
所以，很好理解，为什么要先定义一个同名的函数，就是为了等可变参数经过几次推导之后，没有值的情况出现；
当然，递归遍历也可以这么写：
template<typename T>
void print(T value)
{
cout << "end:" << value << endl;
}
template<typename T, typename... Args>
void print(const T &value, Args... args)
{
cout << value << endl;
print(args...);
}
int main()
{
print(1, 2, "333", 4);
return 0;
}
结果输出：
1
2
333
end:4
这和第一个例子只有些许区别，函数调用如下：
- main函数中第一次调用，value为1， args有2、"333和4三个值，输出1；
- 第一次递归，即print中调用print，value为2，args有“333”和4两个值，输出2；
- 第二次递归，即print中调用print，value为“333”，args为4，输出“333”；
- 此时，args为4，print(args...) 语句调用的就不再是模板函数，而是第一行的 print(4)，输出end：4；
2.2、使用非递归的方式遍历
利用 std::initializer_list ，即初始化列表展开可变参数
示例1，使用展开函数处理参数：
template<typename T>
void run(const T &t)
{
cout << t << endl;
}
template<typename... Args>
void print(Args... args)
{
std::initializer_list<int>{(run(args), 0)...};
}
int main()
{
print(1, 2, "333as", 4);
return 0;
}
示例2，使用lambda：
template<typename... Args>
void print(Args... args)
{
std::initializer_list<int>{([&]
{ cout << args << endl; }(), 0)...};
}
int main()
{
print(1, 2, "333as", 4);
return 0;
}
