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(一)寫一個簡略的可變參數的C函數
上面我們來商量若何寫一個簡略的可變參數的C函數.寫可變參數的C函數要在法式頂用到以下這些宏:
void va_start( va_list arg_ptr, prev_param );
type va_arg( va_list arg_ptr, type );
void va_end( va_list arg_ptr );
va在這裡是variable-argument(可變參數)的意思.
這些宏界說在stdarg.h中,所以用到可變參數的法式應當包括這個頭文件.上面我們寫一個簡略的可變參數的函數,該函數至多有一個整數參數,第二個參數也是整數,是可選的.函數只是打印這兩個參數的值.
void simple_va_fun(int i, ...)
{
va_listarg_ptr;
intj=0;
va_start(arg_ptr, i);
j=va_arg(arg_ptr, int);
va_end(arg_ptr);
printf("%d%d\n", i, j);
return;
}
我們可以在我們的頭文件中如許聲明我們的函數:
extern void simple_va_fun(int i, ...);
我們在法式中可以如許挪用:
simple_va_fun(100);
simple_va_fun(100,200);
從這個函數的完成可以看到,我們應用可變參數應當有以下步調:
1)起首在函數裡界說一個va_list型的變量,這裡是arg_ptr,這個變量是指向參數的指針.
2)然後用va_start宏初始化變量arg_ptr,這個宏的第二個參數是第一個可變參數的前一個參數,是一個固定的參數.
3)然後用va_arg前往可變的參數,並賦值給整數j. va_arg的第二個參數是你要前往的參數的類型,這裡是int型.
4)最初用va_end宏停止可變參數的獲得.然後你便可以在函數裡應用第二個參數了.假如函數有多個可變參數的,順次挪用va_arg獲得各個參數.
假如我們用上面三種辦法挪用的話,都是正當的,但成果卻紛歧樣:
1)simple_va_fun(100);
成果是:100 -123456789(會變的值)
2)simple_va_fun(100,200);
成果是:100 200
3)simple_va_fun(100,200,300);
成果是:100 200
我們看到第一種挪用有毛病,第二種挪用准確,第三種挪用雖然成果准確,但和我們函數最後的設計有抵觸.上面一節我們商量湧現這些成果的緣由和可變參數在編譯器中是若何處置的.
(二)可變參數在編譯器中的處置
我們曉得va_start,va_arg,va_end是在stdarg.h中被界說成宏的, 因為
1)硬件平台的分歧
2)編譯器的分歧
所以界說的宏也有所分歧,上面以VC++中stdarg.h裡x86平台的宏界說摘錄以下('\'號表現折行):
typedef char * va_list;
#define _INTSIZEOF(n) \
((sizeof(n)+sizeof(int)-1)&~(sizeof(int) - 1))
#define va_start(ap,v) ( ap =(va_list)&v + _INTSIZEOF(v) )
#define va_arg(ap,t) \
( *(t *)((ap += _INTSIZEOF(t)) - _INTSIZEOF(t)) )
#define va_end(ap) ( ap = (va_list)0)
界說_INTSIZEOF(n)重要是為了某些須要內存的對齊的體系.C說話的函數是從右向左壓入客棧的,圖(1)是函數的參數在客棧中的散布地位.我們看到va_list被界說成char*,有一些平台或操作體系界說為void*.再看va_start的界說,界說為
&v+_INTSIZEOF(v),而&v是固定參數在客棧的地址,所以我們運轉va_start(ap,v)今後,ap指向第一個可變參數在堆
棧的地址,如圖:
窪地址
|-----------------------------|
|函數前往地址 |
|-----------------------------|
|....... |
|-----------------------------|
|第n個參數(第一個可變參數) |
|-----------------------------|<--va_start後ap指向
|第n-1個參數(最初一個固定參數) |
|-----------------------------|<--&v
低地址
圖( 1 )
然後,我們用va_arg()獲得類型t的可變參數值,以上例為int型為例,我們看一下va_arg取int型的前往值:
j= ( *(int*)((ap += _INTSIZEOF(int))-_INTSIZEOF(int)) );
起首ap+=sizeof(int),曾經指向下一個參數的地址了.然後前往ap-sizeof(int)的int*指針,這恰是第一個可變參數在客棧裡的地址(圖2).然後用*獲得這個地址的內容(參數值)賦給j.
窪地址
|-----------------------------|
|函數前往地址 |
|-----------------------------|
|....... |
|-----------------------------|<--va_arg後ap指向
|第n個參數(第一個可變參數) |
|-----------------------------|<--va_start後ap指向
|第n-1個參數(最初一個固定參數) |
|-----------------------------|<--&v
低地址
圖( 2 )
最初要說的是va_end宏的意思,x86平台界說為ap=(char*)0;使ap不再指向客棧,而是跟NULL一樣.有些直接界說為((void*)0),如許編譯器不會為va_end發生代碼,例如gcc在linux的x86平台就是如許界說的.
在這裡年夜家要留意一個成績:因為參數的地址用於va_start宏,所以參數不克不及聲明為存放器變量或作為函數或數組類型.
關於va_start, va_arg,va_end的描寫就是這些了,我們要留意的是分歧的操作體系和硬件平台的界說有些分歧,但道理倒是類似的.
(三)可變參數在編程中要留意的成績
由於va_start, va_arg,va_end等界說成宏,所以它顯得很愚昧,可變參數的類型和個數完整在該函數中由法式代碼掌握,它其實不能智能地辨認分歧參數的個數和類型.
有人會問:那末printf中不是完成了智能辨認參數嗎?那是由於函數printf是從固定參數format字符串來剖析出參數的類型,再挪用va_arg的來獲得可變參數的.也就是說,你想完成智能辨認可變參數的話是要經由過程在本身的法式裡作斷定來完成的.
別的有一個成績,由於編譯器對可變參數的函數的原型檢討不敷嚴厲,對編程查錯晦氣.假如simple_va_fun()改成:
void simple_va_fun(int i, ...)
{
va_list arg_ptr;
char *s=NULL;
va_start(arg_ptr, i);
s=va_arg(arg_ptr, char*);
va_end(arg_ptr);
printf("%d %s\n", i, s);
return;
}
可變參數為char*型,當我們忘卻用兩個參數來挪用該函數時,就會湧現core dump(Unix)或許頁面不法的毛病(window平台).但也有能夠不失足,但毛病倒是難以發明,晦氣於我們寫出高質量的法式.
以下提一下va系列宏的兼容性.
System V Unix把va_start界說為只要一個參數的宏:
va_start(va_list arg_ptr);
而ANSI C則界說為:
va_start(va_list arg_ptr, prev_param);
假如我們要用system V的界說,應當用vararg.h頭文件中所界說的宏,ANSI C的宏跟systemV的宏是不兼容的,我們普通都用ANSI C,所以用ANSI C的界說就夠了,也便於法式的移植.
