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無意之中看到了#include<stdarg.h> va_list，va_start,va_end等東西，不知是怎麼用的，於是很想解決。。
一查才知道原來是：定義成一個可變參數列表的指針：
於是寫下了下面的一小程序加以運用（開發環境爲vs2005）
#include <iostream>
#include <stdarg.h>
const int N=5;
using namespace std;
void Stdarg(int a1,...)
{
va_list argp;
int i;
int ary[N];
va_start(argp,a1);
ary[0]=a1;
for(i=1;i< N;i++)
ary[i]=va_arg(argp,int);
va_end(argp);
for(i=0;i< N;i++)
cout<<ary[i]<<endl;
}
void main()
{
Stdarg(5,12,64,34,23);
}
運行結果我想就不用我說了吧。。
如果你還想深入的瞭解就看看下面這篇文章吧希望能對你有幫助！
我們在C語言編程中會遇到一些參數個數可變的函數,例如printf()
這個函數,它的定義是這樣的:
int printf( const char* format, ...);
它除了有一個參數format固定以外,後面跟的參數的個數和類型是
可變的,例如我們可以有以下不同的調用方法:
printf("%d",i);
printf("%s",s);
printf("the number is %d ,string is:%s", i, s);
究竟如何寫可變參數的C函數以及這些可變參數的函數編譯器是如何實
現的呢?本文就這個問題進行一些探討,希望能對大家有些幫助.會C++的
網友知道這些問題在C++裏不存在,因爲C++具有多態性.但C++是C的一個
超集,以下的技術也可以用於C++的程序中.限於本人的水平,文中如果有
不當之處,請大家指正.
(一)寫一個簡單的可變參數的C函數
下面我們來探討如何寫一個簡單的可變參數的C函數.寫可變參數的
C函數要在程序中用到以下這些宏:
void va_start( va_list arg_ptr, prev_param );
type va_arg( va_list arg_ptr, type );
void va_end( va_list arg_ptr );
va在這裏是variable-argument(可變參數)的意思.
這些宏定義在stdarg.h中,所以用到可變參數的程序應該包含這個
頭文件.下面我們寫一個簡單的可變參數的函數,改函數至少有一個整數
參數,第二個參數也是整數,是可選的.函數只是打印這兩個參數的值.
void simple_va_fun(int i, ...)
{
va_list arg_ptr;
int j=0;
va_start(arg_ptr, i);
j=va_arg(arg_ptr, int);
va_end(arg_ptr);
printf("%d %d/n", i, j);
return;
}
我們可以在我們的頭文件中這樣聲明我們的函數:
extern void simple_va_fun(int i, ...);
我們在程序中可以這樣調用:
simple_va_fun(100);
simple_va_fun(100,200);
從這個函數的實現可以看到,我們使用可變參數應該有以下步驟:
1)首先在函數裏定義一個va_list型的變量,這裏是arg_ptr,這個變
量是指向參數的指針.
2)然後用va_start宏初始化變量arg_ptr,這個宏的第二個參數是第
一個可變參數的前一個參數,是一個固定的參數.
3)然後用va_arg返回可變的參數,並賦值給整數j. va_arg的第二個
參數是你要返回的參數的類型,這裏是int型.
4)最後用va_end宏結束可變參數的獲取.然後你就可以在函數裏使
用第二個參數了.如果函數有多個可變參數的,依次調用va_arg獲
取各個參數.
如果我們用下面三種方法調用的話,都是合法的,但結果卻不一樣:
1)simple_va_fun(100);
結果是:100 -123456789(會變的值)
2)simple_va_fun(100,200);
結果是:100 200
3)simple_va_fun(100,200,300);
結果是:100 200
我們看到第一種調用有錯誤,第二種調用正確,第三種調用盡管結果
正確,但和我們函數最初的設計有衝突.下面一節我們探討出現這些結果
的原因和可變參數在編譯器中是如何處理的.
(二)可變參數在編譯器中的處理
我們知道va_start,va_arg,va_end是在stdarg.h中被定義成宏的,
由於1)硬件平臺的不同 2)編譯器的不同,所以定義的宏也有所不同,下
面以VC++中stdarg.h裏x86平臺的宏定義摘錄如下(’/’號表示折行):
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 )
定義_INTSIZEOF(n)主要是爲了某些需要內存的對齊的系統.C語言的函
數是從右向左壓入堆棧的,圖(1)是函數的參數在堆棧中的分佈位置.我
們看到va_list被定義成char*,有一些平臺或操作系統定義爲void*.再
看va_start的定義,定義爲&v+_INTSIZEOF(v),而&v是固定參數在堆棧的
地址,所以我們運行va_start(ap, v)以後,ap指向第一個可變參數在堆
棧的地址,如圖:
高地址|-----------------------------|
|函數返回地址 |
|-----------------------------|
|....... |
|-----------------------------|
|第n個參數(第一個可變參數) |
|-----------------------------|<--va_start後ap指向
|第n-1個參數(最後一個固定參數)|
低地址|-----------------------------|<-- &v
圖( 1 )
然後,我們用va_arg()取得類型t的可變參數值,以上例爲int型爲例,我
們看一下va_arg取int型的返回值:
j= ( *(int*)((ap += _INTSIZEOF(int))-_INTSIZEOF(int)) );
首先ap+=sizeof(int),已經指向下一個參數的地址了.然後返回
ap-sizeof(int)的int*指針,這正是第一個可變參數在堆棧裏的地址
(圖2).然後用*取得這個地址的內容(參數值)賦給j.
高地址|-----------------------------|
|函數返回地址 |
|-----------------------------|
|....... |
|-----------------------------|<--va_arg後ap指向
|第n個參數(第一個可變參數) |
|-----------------------------|<--va_start後ap指向
|第n-1個參數(最後一個固定參數)|
低地址|-----------------------------|<-- &v
圖( 2 )
最後要說的是va_end宏的意思,x86平臺定義爲ap=(char*)0;使ap不再
指向堆棧,而是跟NULL一樣.有些直接定義爲((void*)0),這樣編譯器不
會爲va_end產生代碼,例如gcc在linux的x86平臺就是這樣定義的.
在這裏大家要注意一個問題:由於參數的地址用於va_start宏,所
以參數不能聲明爲寄存器變量或作爲函數或數組類型.
關於va_start, va_arg, va_end的描述就是這些了,我們要注意的
是不同的操作系統和硬件平臺的定義有些不同,但原理卻是相似的.
(三)可變參數在編程中要注意的問題
因爲va_start, va_arg, va_end等定義成宏,所以它顯得很愚蠢,
可變參數的類型和個數完全在該函數中由程序代碼控制,它並不能智能
地識別不同參數的個數和類型.
有人會問:那麼printf中不是實現了智能識別參數嗎?那是因爲函數
printf是從固定參數format字符串來分析出參數的類型,再調用va_arg
的來獲取可變參數的.也就是說,你想實現智能識別可變參數的話是要通
過在自己的程序裏作判斷來實現的.
另外有一個問題,因爲編譯器對可變參數的函數的原型檢查不夠嚴
格,對編程查錯不利.如果simple_va_fun()改爲:
void simple_va_fun(int i, ...)
{
va_list arg_ptr;
char *s=NULL;
va_start(arg_ptr, i);
s=va_arg(arg_ptr, char*);
va_end(arg_ptr);
printf("%d %s/n", i, s);
return;
}
可變參數爲char*型,當我們忘記用兩個參數來調用該函數時,就會出現
core dump(Unix) 或者頁面非法的錯誤(window平臺).但也有可能不出
錯,但錯誤卻是難以發現,不利於我們寫出高質量的程序.
以下提一下va系列宏的兼容性.
System V Unix把va_start定義爲只有一個參數的宏:
va_start(va_list arg_ptr);
而ANSI C則定義爲:
va_start(va_list arg_ptr, prev_param);
如果我們要用system V的定義,應該用vararg.h頭文件中所定義的
宏,ANSI C的宏跟system V的宏是不兼容的,我們一般都用ANSI C,所以
用ANSI C的定義就夠了,也便於程序的移植.
小結:
可變參數的函數原理其實很簡單,而va系列是以宏定義來定義的,實
現跟堆棧相關.我們寫一個可變函數的C函數時,有利也有弊,所以在不必
要的場合,我們無需用到可變參數.如果在C++裏,我們應該利用C++的多
態性來實現可變參數的功能,儘量避免用C語言的方式來實現.
================================================================
// stdarg.h
typedef char * va_list;
#define _ADDRESSOF(v) ( &(v) )
#define _INTSIZEOF(n) ( (sizeof(n) + sizeof(int) - 1) & ~(sizeof(int) - 1) )
#define va_start(ap,v) ( ap = (va_list)_ADDRESSOF(v) + _INTSIZEOF(v) )
#define va_arg(ap,t) ( *(t *)((ap += _INTSIZEOF(t)) - _INTSIZEOF(t)) )
#define va_end(ap) ( ap = (va_list)0 )
void va_copy(va_list dest, va_list src);
示例：
#pragma once
/* stdafx.h */
#include <stdarg.h>
#define INTARG 1
#define DBLARG 2
/* stdafx.cpp */
#include "stdafx.h"
extern void printargs(int *argtypep,...)
{
va_list ap; //
int argtype;
va_start(ap,argtypep);// 初始化狀態變量ap,要先調用之後才能調用
//va_arg 與 va_end.argtypep指向最後一個固定參數名，將ap中的
//內部指針指向傳入函數的第一個可變參數
while((argtype=*argtypep++)!=0)
{
switch(argtype)
{
case INTARG:
printf("int: %d/n",va_arg(ap,int));
//va_arg返回第一個可變參數的值,將內部參
//數指針(在ap中)移到下一個參數，如果有；下一個參數的類型要用type指
//定,使va_arg能夠計算其在堆棧中的長度，調用va_start之後第一次調用
//va_arg返回第一個可變參數的值。
break;
case DBLARG:
printf("double: %f/n",va_arg(ap,double));
break;
}
}
va_end(ap); //這個函數或宏在用va_arg讀取所有參數之後調用
//對ap和va_list進行必要的整理操作
return ;
}
/* test.cpp */
#include "stdafx.h"
void printargs(int *argtypep,...);
int arg_types[]={INTARG,DBLARG,INTARG,DBLARG,0};
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
printargs(arg_types,1,2.0,3,4.0);
return 0;
}
===================================================================
2.10 stdarg.h
The stdarg header defines several macros used to get the arguments in a function when the number of arguments is not known.
Macros:
va_start();
va_arg();
va_end();
Variables:
typedef va_list 2.10.1 Variables and Definitions
The va_list type is a type suitable for use in accessing the arguments of a function with the stdarg macros.
A function of variable arguments is defined with the ellipsis (,...) at the end of the parameter list.
2.10.2 va_start
Declaration:
void va_start(va_listap,last_arg);
Initializes ap for use with the va_arg and va_end macros. last_arg is the last known fixed argument being passed to the function (the argument before the ellipsis).
Note that va_start must be called before using va_arg and va_end.
2.10.3 va_arg
Declaration:
typeva_arg(va_listap,type);
Expands to the next argument in the paramater list of the function with type type. Note that ap must be initialized with va_start. If there is no next argument, then the result is undefined.
2.10.4 va_end
Declaration:
void va_end(va_listap);
Allows a function with variable arguments which used the va_start macro to return. If va_end is not called before returning from the function, the result is undefined. The variable argument list ap may no longer be used after a call to va_end without a call to va_start.
Example:
#include<stdarg.h> #include<stdio.h> void sum(char *, int, ...); int main(void) { sum("The sum of 10+15+13 is %d./n",3,10,15,13); return 0; } void sum(char *string, int num_args, ...) { int sum=0; va_list ap; int loop; va_start(ap,num_args); for(loop=0;loop<num_args;loop++) sum+=va_arg(ap,int); printf(string,sum); va_end(ap); }
