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1、C 语言参数个数可变函数浅析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
2、数的编程人员很有诱惑力；那么，该如何编写自己的 va 函数，va 函数的运用时机、编译实现又是如何。下面一一介绍。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/
3、 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，可用于日志文件FILE *logfile;int WriteLog(const char * format, .)va_list arg_ptr;va_start(arg_ptr, format);int nWrittenBytes = vfpr
4、intf(logfile, format, arg_ptr);va_end(arg_ptr);return nWrittenBytes;/ 调用时，与使用 printf()没有区别。WriteLog(d-d-d d:d:d %s/d logged out.,nYear, nMonth, nDay, nHour, nMinute, szUserName, nUserID);同理，也可以从文件中执行格式化输入；或者对标准输入输出，字符串执行格式化。在上面的例 1 中，WriteLog()函数可以接受参数个数可变的输入，本质上，它的实现需要 vprintf()的支持。如何真正实现属于自己的可变参数函
5、数，包括控制每一个传入的可选参数。二、 va 函数的定义和 va 宏C 语言支持 va 函数，作为 C 语言的扩展-C+同样支持 va 函数，但在 C+中并不推荐使用，C+ 引入的多态性同样可以实现参数个数可变的函数。不过，C+的重载功能毕竟只能是有限多个可以预见的参数个数。比较而言，C 中的 va 函数则可以定义无穷多个相当于 C+的重载函数，这方面 C+是无能为力的。va 函数的优势表现在使用的方便性和易用性上，可以使代码更简洁。C 编译器为了统一在不同的硬件架构、硬件平台上的实现，和增加代码的可移植性，提供了一系列宏来屏蔽硬件环境不同带来的差异。ANSI C 标准下，va 的宏定义在 s
6、tdarg.h 中，它们有：va_list ，va_start()，va_arg()，va_end()。/ 例 2：求任意个自然数的平方和：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;/ 调用时int nSqSum = SqSum(7, 2, 7, 11, -1);可变参数函数的原型声明格式为：type VAFu
7、nction(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公同构成一个函数的参数列表。借助上面这个简单的例 2，来看看各个 va_xxx 的作用。va_list arg_ptr：定义一个指向个数可变的参数列表指针（Linux0.11 中为 char*类型） ；va_start(arg_ptr, argN)：使参数列表指针 arg_ptr 指向函数参数列表中的第一个可选参数，说明：argN 是位于第一个可选参数之前的固定参
8、数， （或者说，最后一个固定参数；之前的一个参数） ，函数参数列表中参数在内存中的顺序与函数声明时的顺序是一致的。如果有一 va 函数的声明是 void va_test(char a, char b, char c, )，则它的固定参数依次是 a,b,c，最后一个固定参数 argN 为 c，因此就是 va_start(arg_ptr, c)。va_arg(arg_ptr, type)：返回参数列表中指针 arg_ptr 所指的参数，返回类型为type，并使指针 arg_ptr 指向参数列表中下一个参数。va_copy(dest, src)：dest，src 的类型都是 va_list，va_c
9、opy()用于复制参数列表指针，将 dest 初始化为 src。va_end(arg_ptr)：清空参数列表，并置参数指针 arg_ptr 无效。说明：指针 arg_ptr被置无效后，可以通过调用 va_start()、va_copy() 恢复 arg_ptr。每次调用 va_start() / va_copy()后，必须得有相应的 va_end()与之匹配。参数指针可以在参数列表中随意地来回移动，但必须在 va_start() - va_end()之内。1，首先分析 va_start 的实现方法。下面是各个宏的具体定义和实现，这是 Linux 0.11 版内核的一种是实现方法。/定义一个指向
10、个数可变的参数列表指针typedef char * va_list; /定义 va_list 是一个字符指针类型。/* 下面给出了类型为 TYPE 的 arg 参数列表所要求的空间容量。TYPE 也可以是使用该类型的一个表达式 */ 下面这句定义了取整后的 TYPE 类型的字节长度值。是 int 长度(4)的倍数。#define _va_rounded_size(TYPE) (sizeof (TYPE) + sizeof (int) - 1) / sizeof (int) * sizeof (int)/ 下面这个函数（用宏实现）使 AP 指向传给函数的可变参数表的第一个参数。/ 在第一次调用
11、va_arg 或 va_end 之前，必须首先调用该函数。/ _builtin_saveregs()是在 gcc 的库程序 libgcc2.c 中定义的，用于保存寄存器。/ 它的说明可参见 gcc 手册章节“Target Description Macros”中的/ “Implementing the Varargs Macros”小节。/这里 AP 是输出，LASTARG 是输入，AP 是一个字符指针，LASTARG 也是一个字符指针#ifndef _sparc_ /没有分析出来这个条件编译的作用是什么？#define va_start(AP, LASTARG) (AP = (char *)
12、 &(LASTARG) + _va_rounded_size (LASTARG)#else#define va_start(AP, LASTARG) /解释：_builtin_saveregs:根据 GCC 文档中的描述，由于某些函数参数/的传递是通过寄存器来的，为了使可变函数参数机制成功，该宏将寄/存器中的参数复制到内存中。/解释：这个宏就是计算了可变参数中的第一个可变参数的开始地址，/&这个符号是对 LASTARG 参数取地址操作/&LASTARG 求出最后一个固定参数的开始地址，再加上对齐后的 LASTARG/本身的长度便是紧接着 LASTARG 的第一个可变参数的地址了，再将该参数赋值
13、给AP。/涉及到一个 C 语言的参数的一个对齐机制在里面(_builtin_saveregs (), AP = (char *) &(LASTARG) + _va_rounded_size (LASTARG)#endif以上就是 Linux0.11 内核中对 va_start 的一种实现放法，这里面主要涉及到 C 语言函数参数的通过堆栈来传递的问题了。2，下面分析 va_arg 函数的实现内幕/ 下面该宏用于扩展表达式使其与下一个被传递参数具有相同的类型和值。/ 对于缺省值， va_arg 可以用字符、无符号字符和浮点类型。/ 在第一次使用 va_arg 时，它返回表中的第一个参数，后续的每次调用都将返回表的/ 下一个参数。这是通过先访问 AP，然后把它增加以指向下一项来实现的。/ va_arg 使用 TYPE 来完成访问和定位下一项，每调用一次 va_arg，它就修改 AP 以向/示表中的下一参数。#define va_arg(AP, TYPE) (AP += _va_rounded_size (TYPE), *(TYPE *) (AP - _va_rounded_size (TYPE)3，va_end 在 GNU 的 gnulib 中有实现，由 gnulib 文件太多，具体实现的位置，没有找到，有兴趣的可以自己查找。
