C語言可變參數函數的使用技巧(轉)

深入淺出可變參數函數的使用技巧本文主要介紹可變參數的函數使用,然後分析它的原理,程序員自己如何對它們實
現和封裝,最後是可能會出現的問題和避免措施。

VA函數(variable argument function),參數個數可變函數,又稱可變參數函數
。C/C++編程中,系統提供給編程人員的va函數很少。*printf()/*scanf()系列函數
,用於輸入輸出時格式化字符串;exec*()系列函數,用於在程序中執行外部文件(
main(int argc,char*argv[]算不算呢,與其說main()也是一個可變參數函數,倒不
如說它是exec*()經過封裝後的具備特殊功能和意義的函數,至少在原理這一級上有
很多相似之處)。由於參數個數的不確定,使va函數具有很大的靈活性,易用性,對
沒有使用過可變參數函數的編程人員很有誘惑力;那麼,該如何編寫自己的va函數
,va函數的運用時機、編譯實現又是如何。作者借本文談談自己關於va函數的一些
淺見。

一、 從printf()開始

從大家都很熟悉的格式化字符串函數開始介紹可變參數函數。

原型:int printf(const char * format, ...);

參數format表示如何來格式字符串的指令,…

表示可選參數,調用時傳遞給"..."的參數可有可無,根據實際情況而定。

系統提供了vprintf系列格式化字符串的函數,用於編程人員封裝自己的I/O函數。


int vprintf / vscanf(const char * format, va_list ap); // 從標準輸入/輸出
格式化字符串

int vfprintf / vfsacanf(FILE * stream, const char * format, va_list ap);
// 從文件流

int vsprintf / vsscanf(char * s, const char * format, va_list ap); // 從
字符串

// 例1:格式化到一個文件流,可用於日誌文件

FILE *logfile;

int WriteLog(const char * format, ...)

{

va_list arg_ptr;

va_start(arg_ptr, format);

int nWrittenBytes = vfprintf(logfile, format, arg_ptr);

va_end(arg_ptr);

return nWrittenBytes;

}

// 調用時,與使用printf()沒有區別。

WriteLog("%04d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d  %s/%04d logged out.",

nYear, nMonth, nDay, nHour, nMinute, szUserName, nUserID);

 

同理,也可以從文件中執行格式化輸入;或者對標準輸入輸出,字符串執行格式化

在上面的例1中,WriteLog()函數可以接受參數個數可變的輸入,本質上,它的實現
需要vprintf()的支持。如何真正實現屬於自己的可變參數函數,包括控制每一個傳
入的可選參數。

二、 va函數的定義和va宏

C語言支持va函數,作爲C語言的擴展--C++同樣支持va函數,但在C++中並不推薦使
用,C++引入的多態性同樣可以實現參數個數可變的函數。不過,C++的重載功能畢
竟只能是有限多個可以預見的參數個數。比較而言,C中的va函數則可以定義無窮多
個相當於C++的重載函數,這方面C++是無能爲力的。va函數的優勢表現在使用的方
便性和易用性上,可以使代碼更簡潔。C編譯器爲了統一在不同的硬件架構、硬件平
臺上的實現,和增加代碼的可移植性,提供了一系列宏來屏蔽硬件環境不同帶來的
差異。

ANSI C標準下,va的宏定義在stdarg.h中,它們有:va_list,va_start(),va_ar
g(),va_end()。

// 例2:求任意個自然數的平方和:

int SqSum(int n1, ...)

{

va_list arg_ptr;

int nSqSum = 0, n = n1;

va_start(arg_ptr, n1);

while (n > 0)

{

    nSqSum += (n * n);

    n = va_arg(arg_ptr, int);

}

va_end(arg_ptr);

return nSqSum;

}

// 調用時

int nSqSum = SqSum(7, 2, 7, 11, -1);

 

可變參數函數的原型聲明格式爲:

type VAFunction(type arg1, type arg2, … );

參數可以分爲兩部分:個數確定的固定參數和個數可變的可選參數。函數至少需要
一個固定參數,固定參數的聲明和普通函數一樣;可選參數由於個數不確定,聲明
時用"…"表示。固定參數和可選參數公同構成一個函數的參數列表。

藉助上面這個簡單的例2,來看看各個va_xxx的作用。

va_list arg_ptr:定義一個指向個數可變的參數列表指針;

va_start(arg_ptr, argN):使參數列表指針arg_ptr指向函數參數列表中的第一個
可選參數,說明:argN是位於第一個可選參數之前的固定參數,(或者說,最後一
個固定參數;…之前的一個參數),函數參數列表中參數在內存中的順序與函數聲
明時的順序是一致的。如果有一va函數的聲明是void va_test(char a, char b, c
har c, …),則它的固定參數依次是a,b,c,最後一個固定參數argN爲c,因此就是
va_start(arg_ptr, c)。

va_arg(arg_ptr, type):返回參數列表中指針arg_ptr所指的參數,返回類型爲ty
pe,並使指針arg_ptr指向參數列表中下一個參數。

va_copy(dest, src):dest,src的類型都是va_list,va_copy()用於複製參數列表
指針,將dest初始化爲src。

va_end(arg_ptr):清空參數列表,並置參數指針arg_ptr無效。說明:指針arg_pt
r被置無效後,可以通過調用va_start()、va_copy()恢復arg_ptr。每次調用va_st
art() / va_copy()後,必須得有相應的va_end()與之匹配。參數指針可以在參數列
表中隨意地來回移動,但必須在va_start() … va_end()之內。

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