關於函式的可變引數

前提：一般我們程式設計的時候，函式中形式引數的數目通常是確定的，在呼叫時要依次給出與形式引數對應的實際引數。但在某些情況下我們希望函式的引數個數可以根據需要確定，因此c語言引入可變引數函式。

一、什麼是可變引數

函式中引數的個數和型別是可變的，這就是可變引數

例如：printf()這個函式，它的定義是這樣的：

synopsis

int printf(const char* format,…);

它除了有乙個引數format固定以外，後面跟的引數的個數和型別是可變的，我們經常如下呼叫這個函式:

printf(「%d」,i);

printf(「%s」,s);

printf(「the number is %d,string is: %s」,i ,s);

二、為編寫可變函式做準備

為了編寫可變引數函式，我們通常需要用到stdarg.h>標頭檔案下定義的以下函式：

void va_start（va_list ap,last）;//根據初始化last來初始化引數列表。

type va_arg(va_list ap,type);//用於從引數列表中取出乙個引數，引數型別由type指定。

void va_end(va_list ap);//執行清理引數列表的工作。

void va_copy（va_list dest,va_list src）;//用於複製引數列表。

其中：

va_list是用於存放引數列表的資料結構。

va是variable-argument(可變引數)的意思。

上述函式通常用巨集來實現，例如標準ansi形式下，這些巨集的定義是：

typedef char * va_list; //字串指標

#define _intsizeof(n) ( (sizeof(n) + sizeof(int) - 1) & ~(sizeof(int) - 1) )//使用巨集_intsizeof是為了按照整數位元組對齊指標，因為c呼叫協議下面，引數入棧都是整數位元組（指標或者值）。n 是資料型別。

#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 )

這裡可以man一下檢視英文解釋。

va_list:用來儲存巨集va_start、va_arg和va_end所需資訊的一種型別。為了訪問變長引數列表中的引數，必須宣告va_list型別的乙個物件。

va_start:訪問變長引數列表中的引數之前使用的巨集，它初始化用va_list宣告的物件，初始化結果供巨集va_arg和va_end使用。

va_arg: 展開成乙個表示式的巨集，該表示式具有變長引數列表中下乙個引數的值和型別。每次呼叫va_arg都會修改用va_list宣告的物件，從而使該物件指向引數列表中的下乙個引數；

va_end:該巨集使程式能夠從變長引數列表用巨集va_start引用的函式中正常返回。

下面我們寫乙個簡單的可變引數的函式

從這個函式的實現可以看到,我們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,這個變量是指向引數的指標.

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.

三、可變引數在編譯器中的處理

我們知道va_start,va_arg,va_end是在stdarg.h中被定義成巨集的,由於1)硬體平台的不同 2)編譯器的不同,所以定義的巨集也有所不同,

定義_intsizeof(n)主要是為了某些需要記憶體的對齊的系統.c語言的函式是從右向左壓入堆疊的,圖(1)是函式的引數在堆疊中的分布位置.我們看到va_list被定義成char*,有一些平台或作業系統定義為void*.再看va_start的定義,定義為&v+ _intsizeof(v),而&v是固定引數在堆疊的位址,所以我們執行va_start(ap, v)以後,ap指向第乙個可變引數在堆疊的位址,如圖:

然後,我們用va_arg()取得型別t的可變引數值,以上例為int型為例,我們看一下va_arg取int型的返回值:

j= ( (int)((ap += _intsizeof(int))-_intsizeof(int)) );

首先ap+=sizeof(int),已經指向下乙個引數的位址了.然後返回ap-sizeof(int)的int*指標,這正是第乙個可變引數在堆疊裡的位址(圖2).然後用*取得這個位址的內容(引數值)賦給j.

最後要說的是va_end巨集的意思,x86平台定義為ap=(char*)0;使ap不再指向堆疊,而是跟null一樣.有些直接定義為 ((void*)0),這樣編譯器不會為va_end產生**,例如gcc在linux的x86平台就是這樣定義的.在這裡大家要注意乙個問題:由於引數的位址用於va_start巨集,所以引數不能宣告為暫存器變數或作為函式或陣列型別.關於va_start, va_arg, va_end的描述就是這些了,我們要注意的是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.

關於函式的可變引數

關於可變引數的函式

可變引數的函式

可變引數函式

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