打開Source Insight來閱讀EduOS的源代碼,我們在stdio.c裡找到了printf的實現代碼.首先看看對printf的定義:
int printf (const char *cntrl_string , ... )
第一個參數cntrl_string是控制字符串,也就是平常我們寫入%d,%f的地方.緊接著後面是一個變長參數.
看看函數頭部的定義:
int pos = 0 , cnt_printed_chars = 0 , i ;
unsigned char * chptr ;
va_list ap ;
馬上暈!除了ap我們可以馬上判斷出來是用來讀取變長參數的,i用於循環變量.其他變量都不知道是怎麼回事.不要著急,我們邊看代碼邊分析.代碼的第一行必然是
va_start (ap , cntrl_string );
用來初始化變長參數.
接下來是一個while循環
while (cntrl_string [pos ])
{...
...
}
結束條件是cntrl_string[pos]為NULL,顯然這個循環是用來遍歷整個控制字符串的.自然pos就是當前遍歷到的位置了.進入循環首先闖入視線的是
if (cntrl_string [pos ] == '%')
{...
pos ++;
...
}
開門見山,上來就當前字符是否辦斷是否%.一猜就知道如果成立pos++馬上取出下一個字符在d,f,l等等之間進行判斷.往下一看,果真不出所料:
switch (cntrl_string [pos ])
{...
case 'c':
... case 's':
... case 'i':
... case 'd':
... case 'u':
...
用上switch-case了. 快速浏覽一下下面的代碼.
首先看看case 'c'的部分
case 'c':
putchar (va_arg (ap , unsigned char ));
cnt_printed_chars ++;
break ;
%c表示僅僅輸出一個字符.因此先通過va_arg進行參數的類型轉換,之後用putchar[1]輸出到屏幕上去.之後是
cnt_printed_chars++,通過這句我們就可以判斷出cnt_printed_chars使用來表示,已經被printf輸出的字符個數的.
再來看看 case 's':
case 's':
chptr = va_arg (ap , unsigned char *);
i = 0 ;
while (chptr [i ])
{...
cnt_printed_chars ++;
putchar (chptr [i ++]);
} break ;
和case 'c',同出一轍.cnt_printed_chars++放在了循環內,也證明了剛才提到的他的作用.另外我們也看到了cnptr是用來在處理字符串時的位置指針.到此為止,我們清楚的所有變量的用途,前途變得更加光明了.
接下來:
// PartI
case 'i':
case 'd':
cnt_printed_chars += printInt (va_arg (ap , int ));
break ;
case 'u':
cnt_printed_chars += printUnsignedInt (va_arg (ap , unsigned int ));
break ;
case 'x':
cnt_printed_chars += printHexa (va_arg (ap , unsigned int ), 'x');
break ;
case 'X':
cnt_printed_chars += printHexa (va_arg (ap , unsigned int ), 'X');
break ;
case 'o':
cnt_printed_chars += printOctal (va_arg (ap , unsigned int ));
break ;
// Part II
case 'p':
putchar ('0');
putchar ('x');
cnt_printed_chars += 2 ;
/* of '0x' */
cnt_printed_chars += printHexa (va_arg (ap , unsigned int ), 'x');
break ;
case '#':
pos ++;
switch (cntrl_string [pos ])
{...
case 'x':
putchar ('0');
putchar ('x');
cnt_printed_chars += 2 ;
/* of '0x' */
cnt_printed_chars += printHexa (va_arg (ap , unsigned int ), 'x');
break ;
case 'X':
putchar ('0');
putchar ('X');
cnt_printed_chars += 2 ;
/* of '0X' */
cnt_printed_chars += printHexa (va_arg (ap , unsigned int ), 'X');
break ;
case 'o':
putchar ('0');
cnt_printed_chars ++;
cnt_printed_chars += printOctal (va_arg (ap , unsigned int ));
break ;
注意觀察一下,PartII的代碼其實就是比PartI的代碼多一個樣式.在16進制數或八進制前加入0x或是o,等等.因此這裡就只分析一下PartI咯.
其實仔細看看PartI的個條case,也就是把參數分發到了更具體的函數用於顯示,然後以返回值的形式返回輸出個數.對於這些函數就不具體分析了.我們先來看看一些善後處理:
先看case的default處理.
default :
putchar ((unsigned char ) cntrl_string [pos ]);
cnt_printed_chars ++;
就是直接輸出cntrl_string裡%號後面的未知字符.應該是一種容錯設計處理.
再看看if (cntrl_string[pos] == '%')的else部分
else
{...
putchar ((unsigned char ) cntrl_string [pos ]);
cnt_printed_chars ++;
pos ++;
}
如果不是%開頭的,那麼直接輸出這個字符.
最後函數返回前
va_end (ap );
return cnt_printed_chars ;
va_end處理變長參數的善後工作.並返回輸出的字符個數.
在最後我們有必要談談putChar函數以及基本輸出的基礎函數printChar,先來看看putChar
int putchar (int c )
{...
switch ((unsigned char ) c )
{...
case 'n' :
newLine ();
break ;
case 'r' :
carriageReturn ();
break ;
case 'f' :
clearScreen ();
break ;
case 't' :
printChar (32 );
printChar (32 );
/* 32 = space */
printChar (32 );
printChar (32 );
printChar (32 );
printChar (32 );
printChar (32 );
printChar (32 );
break ;
case 'b':
backspace ();
break ;
case 'a':
beep ();
break ;
default :
printChar ((unsigned char ) c );
} return c ;
}
通覽一下,也是switch-case為主體的.主要是用來應對一些特殊字符,如\n,\r,....這裡需要提一下,關於\t的理解.有些人認為\t就是8個space,有些人則認為,屏幕分為10大列(每個大列8個小列總共80列).一個\t就跳到下一個大列輸出.也就是說不管你現在實在屏幕的第1,2,3,4,5,6,7位置輸出字符,只要一個\t都在第8個位置開始輸出. VS.NET中就是用的這種理解.因此如果按照這個理解的話,\t的實現可以這樣
int currentX = ((currentX % 10 ) + 1 ) * 8 ;
然後在currentX位置輸出.
接下來看printChar也就是輸出部分最低層的操作咯
void printChar (const byte ch )
{...
*(word *)(VIDEO + y * 160 + x * 2 ) = ch | (fill_color << 8 );
x ++;
if (x > ;
= WIDTH ) newLine ();
setVideoCursor (y , x );
}
這裡VIDEO表示顯存地址也就是0xB8000.通過 y * 160 + x 屏幕(x,y)坐標在顯存中的位置.這裡需要知道,一個字符顯示需要兩個字節,一個是ASCII碼,第二個是字符屬性代碼也就是顏色代碼.因此才必須 y * 80 * 2 + x = y * 160 + x.那麼ch | (fill_color << 8)也自然就是寫入字符及屬性代碼用的了.每寫一個字符光標位置加1,如果大於屏幕寬度WIDTH就換行.最後通過setVideoCursor設置新的光標位置.完成了整個printChar過程.
到此,把printf從上到下說了一遍.不知道各位大家感覺如何,如果說得不清楚還大家多提意見.有說得不對的地方請大家多多指教.
