一． 何謂可變參數(shù)
int printf( const char* format, ...);
這是使用過C語言的人所再熟悉不過的printf函數(shù)原型，它的參數(shù)中就有固定參數(shù)format和可變參數(shù)（用”…”表示）. 而我們又可以用各種方式來調(diào)用printf,如:
printf("%d",value);
printf("%s",str);
printf("the number is %d ,string is:%s", value, str);
二.實現(xiàn)原理
C 語言用宏來處理這些可變參數(shù)。這些宏看起來很復(fù)雜，其實原理挺簡單，就是根據(jù)參數(shù)入棧的特點從最靠近第一個可變參數(shù)的固定參數(shù)開始，依次獲取每個可變參數(shù) 的地址。下面我們來分析這些宏。在VC中的stdarg.h頭文件中，針對不同平臺有不同的宏定義，我們選取X86平臺下的宏定義：
typedef char *va_list;
/*把va_list被定義成char*，這是因為在我們目前所用的PC機(jī)上，字符指針類型可以用來存儲內(nèi)存單元地址。而在有的機(jī)器上va_list是被定義成void*的*/
#define _INTSIZEOF(n) ( (sizeof(n) + sizeof(int) - 1) & ~(sizeof(int) - 1) )
/*_INTSIZEOF (n)宏是為了考慮那些內(nèi)存地址需要對齊的系統(tǒng)，從宏的名字來應(yīng)該是跟sizeof(int)對齊。一般的sizeof(int)=4，也就是參數(shù)在內(nèi)存 中的地址都為4的倍數(shù)。比如，如果sizeof(n)在1－4之間，那么_INTSIZEOF(n)＝4；如果sizeof(n)在5－8之間，那么 _INTSIZEOF(n)=8。*/
#define va_start(ap,v)( ap = (va_list)&v + _INTSIZEOF(v) )
/*va_start 的定義為 &v+_INTSIZEOF(v) ,這里&v是最后一個固定參數(shù)的起始地址，再加上其實際占用大小后，就得到了第一個可變參數(shù)的起始內(nèi)存地址。所以我們運行va_start (ap, v)以后,ap指向第一個可變參數(shù)在的內(nèi)存地址*/
#define va_arg(ap,t) ( *(t *)((ap += _INTSIZEOF(t)) - _INTSIZEOF(t)) )
/*這個宏做了兩個事情，
①用用戶輸入的類型名對參數(shù)地址進(jìn)行強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換，得到用戶所需要的值
②計算出本參數(shù)的實際大小，將指針調(diào)到本參數(shù)的結(jié)尾，也就是下一個參數(shù)的首地址，以便后續(xù)處理。*/
#define va_end(ap) ( ap = (va_list)0 )
/*x86 平臺定義為ap=(char*)0;使ap不再 指向堆棧,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(chǎn)生代碼,例如gcc在linux的x86平臺就是這 樣定義的. 在這里大家要注意一個問題:由于參數(shù)的地址用于va_start宏,所以參數(shù)不能聲明為寄存器變量或作為函數(shù)或數(shù)組類型. */
以下再用圖來表示:
在VC等絕大多數(shù)C編譯器中，默認(rèn)情況下，參數(shù)進(jìn)棧的順序是由右向左的，因此，參數(shù)進(jìn)棧以后的內(nèi)存模型如下圖所示：最后一個固定參數(shù)的地址位于第一個可變參數(shù)之下，并且是連續(xù)存儲的。
|——————————————————————————|
|最后一個可變參數(shù) | ->高內(nèi)存地址處
|——————————————————————————|
...................
|——————————————————————————|
|第N個可變參數(shù) | ->va_arg(arg_ptr,int)后arg_ptr所指的地方,
| | 即第N個可變參數(shù)的地址。
|——————————————— |
………………………….
|——————————————————————————|
|第一個可變參數(shù) | ->va_start(arg_ptr,start)后arg_ptr所指的地方
| | 即第一個可變參數(shù)的地址
|——————————————— |
|———————————————————————— ——|
| |
|最后一個固定參數(shù) | -> start的起始地址
|—————————————— —| .................
|—————————————————————————— |
| |
|——————————————— |-> 低內(nèi)存地址處
三.printf研究
下面是一個簡單的printf函數(shù)的實現(xiàn)，參考了中的156頁的例子，讀者可以結(jié)合書上的代碼與本文參照。
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
void myprintf(char* fmt, ...) //一個簡單的類似于printf的實現(xiàn)，//參數(shù)必須都是int 類型
{
char* pArg=NULL; //等價于原來的va_list
char c;
pArg = (char*) &fmt; //注意不要寫成p = fmt !!因為這里要對//參數(shù)取址，而不是取值
pArg += sizeof(fmt); //等價于原來的va_start
do
{
c =*fmt;
if (c != '%')
{
putchar(c); //照原樣輸出字符
}
else
{
//按格式字符輸出數(shù)據(jù)
switch(*++fmt)
{
case 'd':
printf("%d",*((int*)pArg));
break;
case 'x':
printf("%#x",*((int*)pArg));
break;
default:
break;
}
pArg += sizeof(int); //等價于原來的va_arg
}
++fmt;
}while (*fmt != '\0');
pArg = NULL; //等價于va_end
return;
}
int main(int argc, char* argv[])
{
int i = 1234;
int j = 5678;
myprintf("the first test:i=%d",i,j);
myprintf("the secend test:i=%d; %x;j=%d;",i,0xabcd,j);
system("pause");
return 0;
}
在intel+win2k+vc6的機(jī)器執(zhí)行結(jié)果如下：
the first test:i=1234
the secend test:i=1234; 0xabcd;j=5678;
四.應(yīng)用
求最大值:
#include //不定數(shù)目參數(shù)需要的宏
int max(int n,int num,...)
{
va_list x;//說明變量x
va_start(x,num);//x被初始化為指向num后的第一個參數(shù)
int m=num;
for(int i=1;i {
//將變量x所指向的int類型的值賦給y,同時使x指向下一個參數(shù)
int y=va_arg(x,int);
if(y>m)m=y;
}
va_end(x);//清除變量x
return m;
}
main()
{
printf("%d,%d",max(3,5,56),max(6,0,4,32,45,533));
}
本文轉(zhuǎn)載自網(wǎng)上，本來是要注明出處的，結(jié)果別人也都是轉(zhuǎn)載的，呵呵。不過此文講的很不錯，很清楚，特別是把可變參數(shù)實現(xiàn)的那幾個宏！偶也是沖著這幾個宏去的。
#define _INTSIZEOF(n) ( (sizeof(n) + sizeof(int) - 1) & ~(sizeof(int) - 1) )
這個宏，一開始我就是想不明白！不知道是老了，還是笨了，或者是生銹了。想了好一會還是沒搞明白，不過看了一下本文的分析，一下子就明白了，那是相當(dāng)?shù)幕腥淮笪虬 ?/span>
#define va_arg(ap,t) ( *(t *)((ap += _INTSIZEOF(t)) - _INTSIZEOF(t)) )
這個宏，一開始也是沒有明白。多看了好幾遍才發(fā)現(xiàn)了奧秘所在啊，為什么要加一個，然后再減一個呢？因為第一個加直接加到ap上去了，而后一個減只是減了一下括號內(nèi)的值，也就是當(dāng)前值了。
宏真是厲害啊！或者說它應(yīng)用真廣！這不禁讓我想起以前看過的宏，怎么判斷是win還是linux平臺的，怎么判斷是32位的還是64位的。宏是一門學(xué)問啊。
本文的另一大優(yōu)點是，有非常簡單的例子，看了就懂。恩。看了保管你就會用了。不過這年頭指針也是個好東西啊，需要什么，傳個指針就是傳了一切想要的東西啊，只要讓指針指向你需要的東西，可以是任意多的參數(shù)（不過這樣子的話，具體到哪個參數(shù)結(jié)束就要我們自己來定了，不像這里，所有的參數(shù)都已經(jīng)壓棧了，編譯器可以幫我們決定具體有多少個參數(shù)，到什么時候結(jié)束）。
Have fun.