C基礎:C語言中可變參數的原理和應用
發布時間：2011-09-16 共2頁
我們在C語言編程中會遇到一些參數個數可變的函數,例如printf()這個函數,它的定義是這樣的:
int printf( const char* format, ...);
它除了有一個參數format固定以外,后面跟的參數的個數和類型是可變的,例如我們可以有以下不同的調用方法:
printf(\"%d\",i);
printf(\"%s\",s);
printf(\"the number is %d ,string is:%s\", i, s);
究竟如何寫可變參數的C函數以及這些可變參數的函數編譯器是如何實現的呢?本文就這個問題進行一些探討,希望能對家有些幫助.會C++的網友知道這些問題在C++里不存在,為C++具有多態性.但C++是C的一個超集,以下的技術也可以用于C++的程序中.限于本人的水平,文中如果有不當之處,請家指正.
(一)寫一個簡單的可變參數的C函數
下面我們來探討如何寫一個簡單的可變參數的C函數.寫可變參數的C函數要在程序中用到以下這些宏:
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在這里是variable-argument(可變參數)的意思. 這些宏定義在stdarg.h中,所以用到可變參數的程序應該包含這個頭文件.下面我們寫一個簡單的可變參數的函數,改函數至少有一個整數參數,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_list arg_ptr;
int j=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這樣聲明我們的函數:
extern void simple_va_fun(int i, ...);
我們在程序中可以這樣調用:
simple_va_fun(100);
simple_va_fun(100,200);
從這個函數的實現可以看到,我們使用可變參數應該有以下步驟:
1)首先在函數里定義一個va_list型的變量,這里是arg_ptr,這個變量是指向參數的指針.
2)然后用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)然后用va_arg返回可變的參數,并賦值給整數j. va_arg的第二個參數是你要返回的參數的類型,這里是int型.
4)最后用va_end宏結束可變參數的獲取.然后你就可以在函數里使用第二個參數了.如果函數有多個可變參數的,依次調用va_arg獲取各個參數.如果我們用下面三種方法調用的話,都是合法的,但結果卻不一樣:
1)simple_va_fun(100);
結果是:100 -123456789(會變的值)
2)simple_va_fun(100,200);
結果是:100 200
3)simple_va_fun(100,200,300);
結果是:100 200
我們看到第一種調用有錯誤,第二種調用正確,第三種調用盡管結果正確,但和我們函數最初的設計有沖突.下面一節我們探討出現這些結果的原因和可變參數在編譯器中是如何處理的.
(二)可變參數在編譯器中的處理
我們知道va_start,va_arg,va_end是在stdarg.h中被定義成宏的,由于1)硬件平臺的不同 2)編譯器的不同,所以定義的宏也有所不同,下面以VC++中stdarg.h里x86平臺的宏定義摘錄如下(\’\\\’號表示折行):
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 )
int printf( const char* format, ...);
它除了有一個參數format固定以外,后面跟的參數的個數和類型是可變的,例如我們可以有以下不同的調用方法:
printf(\"%d\",i);
printf(\"%s\",s);
printf(\"the number is %d ,string is:%s\", i, s);
究竟如何寫可變參數的C函數以及這些可變參數的函數編譯器是如何實現的呢?本文就這個問題進行一些探討,希望能對家有些幫助.會C++的網友知道這些問題在C++里不存在,為C++具有多態性.但C++是C的一個超集,以下的技術也可以用于C++的程序中.限于本人的水平,文中如果有不當之處,請家指正.
(一)寫一個簡單的可變參數的C函數
下面我們來探討如何寫一個簡單的可變參數的C函數.寫可變參數的C函數要在程序中用到以下這些宏:
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在這里是variable-argument(可變參數)的意思. 這些宏定義在stdarg.h中,所以用到可變參數的程序應該包含這個頭文件.下面我們寫一個簡單的可變參數的函數,改函數至少有一個整數參數,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_list arg_ptr;
int j=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這樣聲明我們的函數:
extern void simple_va_fun(int i, ...);
我們在程序中可以這樣調用:
simple_va_fun(100);
simple_va_fun(100,200);
從這個函數的實現可以看到,我們使用可變參數應該有以下步驟:
1)首先在函數里定義一個va_list型的變量,這里是arg_ptr,這個變量是指向參數的指針.
2)然后用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)然后用va_arg返回可變的參數,并賦值給整數j. va_arg的第二個參數是你要返回的參數的類型,這里是int型.
4)最后用va_end宏結束可變參數的獲取.然后你就可以在函數里使用第二個參數了.如果函數有多個可變參數的,依次調用va_arg獲取各個參數.如果我們用下面三種方法調用的話,都是合法的,但結果卻不一樣:
1)simple_va_fun(100);
結果是:100 -123456789(會變的值)
2)simple_va_fun(100,200);
結果是:100 200
3)simple_va_fun(100,200,300);
結果是:100 200
我們看到第一種調用有錯誤,第二種調用正確,第三種調用盡管結果正確,但和我們函數最初的設計有沖突.下面一節我們探討出現這些結果的原因和可變參數在編譯器中是如何處理的.
(二)可變參數在編譯器中的處理
我們知道va_start,va_arg,va_end是在stdarg.h中被定義成宏的,由于1)硬件平臺的不同 2)編譯器的不同,所以定義的宏也有所不同,下面以VC++中stdarg.h里x86平臺的宏定義摘錄如下(\’\\\’號表示折行):
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 )
