我们以 printf 这个 very 熟悉的函数为例，来分析一下变参函数。先看下 printf 函数的定义：
int printf(const char fmt, …){ int i; int len; / va_list 即 char * / va_list args; va_start(args, fmt); / 内部使用了 va_arg() */ len = vsprintf(g_PCOutBuf,fmt,args); va_end(args); for (i = 0; i < strlen(g_PCOutBuf); i++) { putc(g_PCOutBuf[i]); } return len;}
什么是变参函数？
可变参数函数的原型声明为 type VAFunction(type arg1, type arg2, … )；
参数可以分为两部分：个数确定的固定参数和个数可变的可选参数。函数至少需要一个固定参数，固定参数的声明和普通函数一样；可选参数由于个数不确定，声明时用 ‘’…’’ 表示。固定参数和可选参数共同构成一个函数的参数列表。
printf 函数涉及了以下几个重要的宏：
typedef char * va_list;/* * Storage alignment properties /#define _AUPBND (sizeof (acpi_native_int) - 1) //acpi_native_int 为 4 字节（根据机器字长而定）#define _ADNBND (sizeof (acpi_native_int) - 1) / * Variable argument list macro definitions /#define _bnd(X, bnd) (((sizeof (X)) + (bnd)) & (~(bnd)))#define va_arg(ap, T) ((T *)(((ap) += (_bnd (T, _AUPBND))) - (_bnd (T,_ADNBND))))#define va_end(ap) (void) 0#define va_start(ap, A) (void) ((ap) = (((char *) &(A)) + (_bnd (A,_AUPBND))))
C语言1232_副本.jpg
分析以下三个宏的作用
- va_start 宏
作用： 根据 A 取得可变参数表的首指针并赋值给 ap。
原理： 根据最后一个固定参数 A 的地址 + 第一个变参对 A 的偏移地址，然后赋值给 ap，这样 ap 就是可变参数表的首地址(函数传递的参数会从右向左依次入栈，并且 ARM 的栈为降栈，所以参数 A 的地址最低)。
- va_arg 宏
作用： 指取出当前 ap 所指的可变参数并将 ap 指针指向下一可变参数。
- va_end 宏
作用： 结束可变参数的获取，与 va_start 对应使用。
堆栈中，各个函数的分布情况是倒序的，即最后一个参数在列表中地址最高部分，第一个参数在列表地址的最低部分。参数在堆栈中的分布情况如下: ******************* 最后一个参数 倒数第二个参数 … 第一个参数 函数返回地址 函数代码段 *******************得到可变参数个数的三种办法:1) 函数的第一个参数，指定后续的参数个数，如 func(int num,…)；2) 根据隐含参数，判断参数个数,如 printf 系列的，通过字符串中 % 的个数判断；3) 特殊情况下(如参数都是不大于 0xFFFF 的 int)，可以一直向低处访问堆栈，直到返回地址。
而 _bnd(X, bnd) 宏就是以 4 字节对齐的变量 X 的大小。
自己实现一个简单的 printf 函数
#include <stdio.h>#include <string.h>#include <stdarg.h>#include <stdlib.h>void print(char fmt, …){ va_list ptr; va_list temp_ptr = NULL; / 用于存储最终转换的结果 / char buf[100] = {0}; / 用于存储临时转换的结果 / char temp_buf[50] = {0}; unsigned char index = 0; unsigned char len, arg_len; len = strlen(fmt); / 得到可变参数的首地址 */ va_start(ptr, fmt); for(; fmt; fmt++){ if(fmt == ‘%’){ switch(++fmt){ case ‘d’: case ‘D’: sprintf(temp_buf, ‘’%d’’, va_arg(ptr, int)); temp_ptr = temp_buf; break; case ‘s’: case ‘S’: / 取出当前变量，并将指针指向下一个可变参数 / temp_ptr = va_arg(ptr, char); break; } arg_len = strlen(temp_ptr); strcat(buf+index, temp_ptr); index += arg_len; }else{ buf[index] = fmt; index++; } } / 结束取参 / va_end(ptr); / 输出最终转换结果 */ puts(buf);}int main(){ print(’‘My name is %s and my height is %d cm.’’, ‘‘Lance#’’, 178); return 0;}
程序运行结果：
My name is Lance# and my height is 178 cm.
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文章最后
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