C语言的可变参数.doc

C语言的可变参数 C语言中有些函数使用可变参数，比如常见的int printf( const char* format, ...)，第一个参数format是固定的，其余的参数的个数和类型都不固定。VA函数（variable argument function），参数个数可变函数，又称可变参数函数。C/C++编程中，系统提供给编程人员的va函数很少。*printf()/*scanf()系列函数，用于输入输出时格式化字符串；exec*()系列函数，用于在程序中执行外部文件(main(int argc,char*argv[]算不算呢，与其说main()也是一个可变参数函数，倒不如说它是exec*()经过封装后的具备特殊功能和意义的函数，至少在原理这一级上有很多相似之处)。由于参数个数的不确定，使va函数具有很大的灵活性，易用性，对没有使用过可变参数函数的编程人员很有诱惑力； C语言用va_start等宏来处理这些可变参数。这些宏看起来很复杂，其实原理挺简单，就是根据参数入栈的特点从最靠近第一个可变参数的固定参数开始，依次获取每个可变参数的地址。下面我们来分析这些宏。 　　在stdarg.h头文件中，针对不同平台有不同的宏定义，我们选取X86平台下的宏定义： 　　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 ) 　　_INTSIZEOF(n)宏是为了考虑那些内存地址需要对齐的系统，从宏的名字来应该是跟sizeof(int)对齐。一般的sizeof(int)=4，也就是参数在内存中的地址都为4的倍数。比如，如果sizeof(n)在1－4之间，那么_INTSIZEOF(n)＝4；如果sizeof(n)在5－8之间，那么_INTSIZEOF(n)=8。 　　为了能从固定参数依次得到每个可变参数，va_start,va_arg充分利用下面两点： 　　1． C语言在函数调用时，先将最后一个参数压入栈 　　2． X86平台下的内存分配顺序是从高地址内存到低地址内存 　　高位地址 　　第N个可变参数 　　。。。 　　第二个可变参数 　　第一个可变参数 ? ap 　　固定参数 ? v 　　低位地址 　　由上图可见，v是固定参数在内存中的地址，在调用va_start后，ap指向第一个可变参数。这个宏的作用就是在v的内存地址上增加v所占的内存大小，这样就得到了第一个可变参数的地址。 　　接下来，可以这样设想，如果我能确定这个可变参数的类型，那么我就知道了它占用了多少内存，依葫芦画瓢，我就能得到下一个可变参数的地址。 　　让我再来看看va_arg，它先ap指向下一个可变参数，然后减去当前可变参数的大小即得到当前可变参数的内存地址，再做个类型转换，返回它的值。 　　要确定每个可变参数的类型，有两种做法，要么都是默认的类型，要么就在固定参数中包含足够的信息让程序可以确定每个可变参数的类型。比如，printf，程序通过分析format字符串就可以确定每个可变参数大类型。 　　最后一个宏就简单了，va_end使得ap不再指向有效的内存地址。 一、从printf()开始从大家都很熟悉的格式化字符串函数开始介绍可变参数函数。原型：int printf(const char * format, ...);参数format表示如何来格式字符串的指令，…表示可选参数，调用时传递给...的参数可有可无，根据实际情况而定。系统提供了vprintf系列格式化字符串的函数，用于编程人员封装自己的I/O函数。int vprintf / vscanf(const char * format, va_list ap); // 从标准输入/输出格式化字符串int vfprintf / vfsacanf(FILE * stream, const char * format, va_list ap); // 从文件流int vsprintf / vsscanf(char * s, const char * format, va_list ap); // 从字符串// 例1：格式化到一个文件流，可用于日志文