參考各可變引數的部落格,才寫出現在的部落格,有不準確之處,還望指出。
1.先看些標準c中printf函式原型:
標準c就支援可變引數巨集,也就意味著函式的引數是不固定的,例如printf()函式的原型為:
int printf(const char *format, ...);
在gnu c中,巨集也可以接受可變數目的引數,例如:
#define pr_debug (fmt,arg...) printk(fmt,##arg)
這裡arg表示其餘的引數,可以是零個或多個,這些引數以及引數之間的逗號構成arg的值,在巨集擴充套件時替換arg,例如列**:
pr_debug ("%s:%d",filename,line)
會被擴充套件為:
printk ("%s:%d", filename,line)
使用「##」 的原因是處理arg不代表任何引數的情況,這時候,前面的逗號就變得多餘了。使用「##」 之後,gnu c預處理器會丟棄前面的逗號,這樣,**:
pr_debug ("success!\n「);
會被正確地替換為:
printk ("success!\n「);
而不是:
printk ("success!\n「,);
2.c語言中解決變參問題的一組巨集 va_list
他有這麼幾個成員:
1) va_list型變數:
#ifdef _m_alpha
typedef struct va_list;
#else
typedef char * va_list;
#endif
2)_intsizeof 巨集,獲取型別占用的空間長度,最小占用長度為int的整數倍:
#define _intsizeof(n) ( (sizeof(n) + sizeof(int) - 1) & ~(sizeof(int) - 1) )
3)va_start巨集,獲取可變引數列表的第乙個引數的位址(ap是型別為va_list的指標,v是可變引數最左邊的引數):
#define va_start(ap,v) ( ap = (va_list)&v + _intsizeof(v) )
4)va_arg巨集,獲取可變引數的當前引數,返回指定型別並將指標指向下一引數(t引數描述了當前引數的型別):
#define va_arg(ap,t) ( *(t *)((ap += _intsizeof(t)) - _intsizeof(t)) )
5)va_end巨集,清空va_list可變引數列表:
#define va_end(ap) ( ap = (va_list)0 )
va_list的用法:
(1)首先在函式裡定義一具va_list型的變數,這個變數是指向引數的指標;
(2)然後用va_start巨集初始化變數剛定義的va_list變數;
(3)然後用va_arg返回可變的引數,va_arg的第二個引數是你要返回的引數的型別(如果函式有多個可變引數的,依次呼叫va_arg獲取各個引數);
(4)最後用va_end巨集結束可變引數的獲取。
使用va_list應該注意的問題:
(1)可變引數的型別和個數完全由程式**控制,它並不能智慧型地識別不同引數的個數和型別;
(2)如果我們不需要一一詳解每個引數,只需要將可變列表拷貝至某個緩衝,可用vsprintf函式;
(3)因為編譯器對可變引數的函式的原型檢查不夠嚴格,對程式設計查錯不利.不利於我們寫出高質量的**;
3. 可變引數的函式
寫可變引數的c函式要在程式中用到以下這些巨集:
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(可變引數)的意思,這些巨集定義在stdarg.h中.下面我們寫乙個簡單的可變引數的函式,
該函式至少有乙個整數引數,第二個引數也是整數,是可選的.函式只是列印這兩個引數的值.
void ******_va_fun(int i, ...)
在程式中可以這樣呼叫:
******_va_fun(100);
******_va_fun(100,200);
從這個函式的實現可以看到,使用可變引數應該有以下步驟:
1)首先在函式裡定義乙個va_list型的變數,這裡是arg_ptr,這個變數是指向引數的指標.
2)然後用va_start巨集初始化變數arg_ptr,這個巨集的第二個引數是第乙個可變引數的前乙個引數,是乙個固定的引數.
3)然後用va_arg返回可變的引數,並賦值給整數j. va_arg的第二個引數是你要返回的引數的型別,這裡是int型.
4)最後用va_end巨集結束可變引數的獲取.然後你就可以在函式裡使用第二個引數了.如果函式有多個可變引數的,依次呼叫va_arg獲取各個引數.
如果我們用下面三種方法呼叫的話,都是合法的,但結果卻不一樣:
1)******_va_fun(100);
結果是:100 -123456789(會變的值)
2)******_va_fun(100,200);
結果是:100 200
3)******_va_fun(100,200,300);
結果是:100 200
我們看到第一種呼叫有錯誤,第二種呼叫正確,第三種呼叫儘管結果正確,但和我們函式最初的設計有衝突.
現在我們**出現這些結果的原因和可變引數在編譯器中是如何處理的.
4.. 可變引數函式原理
va_start,va_arg,va_end是在stdarg.h中被定義成巨集的,由於硬體平台的不同,編譯器的不同,所以定義的巨集也有所不同,下面以vc++中stdarg.h裡x86平台的巨集定義摘錄如下:
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 )
定義_intsizeof(n)主要是為了記憶體對齊,c語言的函式是從右向左壓入堆疊的(設資料進棧方向為從高位址向低位址發展,即首先壓入的資料在高位址).
下圖是函式的引數在堆疊中的分布位置:
低位址 |-----------------------------|<-- &v
|第n-1個引數(最後乙個固定引數)|
|-----------------------------|<--va_start後ap指向
|第n個引數(第乙個可變引數) |
|-----------------------------|
|....... |
|-----------------------------|
|函式返回位址 |
高位址 |-----------------------------|
1. va_list 被定義為char *
2. va_start 將位址ap定義為 &v+_intsizeof(v),而&v是固定引數在堆疊的位址,所以va_start(ap, v)以後,ap指向第乙個可變引數在堆疊的位址
3. va_arg 取得型別t的可變引數值,以int型為例,va_arg取int型的返回值:
j= ( *(int*)((ap += _intsizeof(int))-_intsizeof(int)) );
4. va_end 使ap不再指向堆疊,而是跟null一樣.這樣編譯器不會為va_end產生**.
在不同的作業系統和硬體平台的定義有些不同,但原理卻是相似的.
5. 小結:
對於可變引數的函式,因為va_start, va_arg, va_end等定義成巨集,所以它顯得很愚蠢,可變引數的型別和個數需要在該函式中由程式**控制;另外,編譯器對可變引數的函式的原型檢查不夠嚴格,對程式設計查錯不利.
所以我們寫乙個可變函式的c函式時,有利也有弊,所以在不必要的場合,無需用到可變引數.如果在c++裡,我們應該利用c++的多型性來實現可變引數的功能,盡量避免用c語言的方式來實現.
6. 附一些**
#define debug(format, ...) fprintf(stderr, fmt, __va_args__)
#define debug(format, args...) fprintf (stderr, format, args)
#define debug(format, ...) fprintf (stderr, format, ## __va_args__)
// 使用va... 實現
void debug(const char *fmt, ...)
本文參考:
可變引數巨集
在 gnu c 中,巨集可以接受可變數目的引數,就象函式一樣,例如 define pr debug fmt,arg.printk kern debug fmt,arg 用可變引數巨集 variadicmacros 傳遞可變參數列 你可能很熟悉在函式中使用可變參數列,如 void printf con...
可變引數巨集
可變引數巨集 在 gnu c 中,巨集可以接受可變數目的引數,就象函式一樣,例如 define pr debug fmt,arg.printk kern debug fmt,arg 用可變引數巨集 variadic macros 傳遞可變參數列 你可能很熟悉在函式中使用可變參數列,如 void pr...
可變引數巨集
c99中規定巨集可以像函式一樣帶有可變引數,比如 define log format,fprintf stdout,format,va args 其中,表示引數可變,va args 在預處理中為實際的引數集所替換 gcc中同時支援如下的形式 define log format,args.fprint...