【C/C++ 语法备忘】4、可变参数列表

【参考】：

1、《C++ Primer》，page 211

一、可变参数列表的用途

可变参数列表可以传递一组长度不定的入参。最典型的使用场景有 stdlib 的 printf，另外在cocos2d中也大量使用，例如CCMenu的create方法，ccanimation的创建之类的。

不过按照我的理解，几乎80%的使用可变参数列表的场景，都可以使用数组来解决。但是使用可变参数列表的函数可以提供一种数组无法提供的东西：优雅。

可以对比以下两种调用方式：

int main(int argc, char ** argv) {
    varInputTest(1, 2, 3, 4);

    int array[4] = {1, 2, 3, 4};
    inputTestWithArray(4, array);

}

后一种对调用者来说要麻烦一点。

在另一种场景中，可变参数列表的解决方案也要优秀一些，这就是例如printf这种需要传递一个长度可变、且类型可变的列表来匹配前面的通配符的场景。虽然也可以用void *来实现，不过同上面一样，还是用可变参数列表实现来让调用者更舒服。

二、C语言中的可变参数的限制

和java中相比，C中的可变参数要弱不少，主要有两个缺点：

1、无法确定可变参数列表的长度。这就是为什么printf要提供通配符，在cocos2d中要用NULL结尾

2、不能提供类型检查。由于不能判定入参的类型，所以在从实参到形参的复制过程中可能会有问题，所以一般都建议只传递基本类型，或者是类类型的指针。但是这一点意外的也有一些用处，比如上面说到的printf

三、几个关键的宏

需要 #include <stdarg.h>

1、va_list

1）用法：

va_list args;

如上，定义了一个 va_list类型的变量 args，可以用该变量作为保存可变参数列表的指针。实际使用中，如果把可变参数列表的入参看做一个数组 array，那么这个 va_list 就相当于其迭代器 iterator。

这个宏本身只是个定义，真正赋予其意义的在于下面的几个宏。

2）实现：实际上只是一个 char * 类型的指针，原因这里不能判定类型，所以用size为1的char类型指针会方便移动。

2、va_start

1）用法：

void varInputTest(int firtInt, ...) {
    va_list itor;
    //va_start 使得 args 指向...的第一个参数的地址，例如在 varInputTest(1, 2, 3, 4); 的调用情况下，就是指向2
    va_start(itor, firtInt);
    …………
}

这个宏需要两个参数，第一个是上面定义的 va_list，第二个是可变参数列表之前的那个参数。

作用就是使得 va_list 的变量指向可变参数列表的首地址。这才是一般意义上的对 va_list的初始化。

2）实现：

#define va_start ( ap, v ) ( ap = (va_list)&v + _INTSIZEOF(v) )

很容易看懂，就是将ap指向v后的地址。

3）注意：

按照规范，va_start中的参数，一定要是最后一个参数，也就是...之前的那个参数，不然可能会有问题。尤其是windows和linux的函数参数入栈顺序不同，会有可移植性问题

3、va_arg

1）用法：

void varInputTest(int firtInt, ...) {
    va_list itor;
    va_start(itor, firtInt);

    int current =  va_arg(itor, int);
    cout << current << endl;

同样有两个参数，第一个是前面已经初始化好的 va_list，第二个是类型，比如这里可变参数列表的第一个参数是int类型，那么就传int。

这个函数实现了类似于迭代器的功能，他的返回值是当前itor指向的 int类型值（类型是第二个参数所描述的），同时会移动 itor，使得其指向可变参数列表的下一个参数。

2）实现：未研究，后面看了再补。

4、va_end

1）用法：

va_end(itor);

2）实现： 这个宏实际上是个空实现，更多是提高代码的可读性，同时方便后面的扩展。

5、缺少的....

作为一个迭代器，缺少的最关键一环就是判定结尾，可惜这里是没法提供的。还是老老实实的结尾传个NULL吧。

四、一段简单的程序

#include <iostream>
#include <stdarg.h>

using namespace std;

void varInputTest(int unusedInt, ...) {
    va_list itor;
    //va_start 使得 args 指向...的第一个参数的地址，例如在 varInputTest(1, 2, 3, 4); 的调用情况下，就是指向2
    //这里第一个参数不用，不过也不好用占位符，毕竟还需要他的名称
    va_start(itor, unusedInt);

    int current = va_arg(itor, int);
    while ( current != -1 ) {
        cout << current << endl;
        current = va_arg(itor, int);
    }
    va_end(itor);
}

int main(int argc, char ** argv) {
    varInputTest(0, 1, 2, 3, 4, -1);
}

【C/C++ 语法备忘】4、可变参数列表

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