《c语言可变参数》由会员分享，可在线阅读，更多相关《c语言可变参数（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、很多技术人员都有在“技术细节“上“钻牛角尖“的“癖好“，对此很多人褒贬不一；无论怎样，我也是属于这类人。C 语言的变长参数在平时做开发时很少会在自己设计的接口中用到，但我们最常用的接口 printf 就是使用的变长参数接口，在感受到printf 强大的魅力的同时，是否想挖据一下到底 printf 是如何实现的呢？这里我们一起来挖掘一下 C 语言变长参数的奥秘。先考虑这样一个问题：如果我们不使用 C 标准库(libc)中提供的 Facilities，我们自己是否可以实现拥有变长参数的函数呢？我们不妨试试。一步一步进入正题，我们先看看固定参数列表函数，void fixed_args_func(in
2、t a, double b, char *c) printf(“a = 0x%pn“, printf(“b = 0x%pn“, printf(“c = 0x%pn“, 对于固定参数列表的函数，每个参数的名称、类型都是直接可见的，他们的地址也都是可以直接得到的，比如：通过 通过 通过return 0;a = 0x0022FF50b = 0x0022FF54c = 0x0022FF5C从这个结果来看，显然参数是从右到左，逐一压入栈中的(栈的延伸方向是从高地址到低地址，栈底的占领着最高内存地址，先入栈的参数，其地理位置也就最高了)。我们基本可以得出这样一个结论：c.addr = b.addr + x
3、_sizeof(b); /*注意: x_sizeof != sizeof，后话再说 */b.addr = a.addr + x_sizeof(a);有了以上的“等式“，我们似乎可以推导出 void var_args_func(const char * fmt, . ) 函数中，可变参数的位置了。起码第一个可变参数的位置应该是：first_vararg.addr = fmt.addr + x_sizeof(fmt); 根据这一结论我们试着实现一个支持可变参数的函数：void var_args_func(const char * fmt, . ) char *ap;ap = (char*)prin
4、tf(“%dn“, *(int*)ap); ap = ap + sizeof(int);printf(“%dn“, *(int*)ap);ap = ap + sizeof(int);printf(“%sn“, *(char*)ap);int main()var_args_func(“%d %d %sn“, 4, 5, “hello world“);输出结果:45hello worldvar_args_func 只是为了演示，并未根据 fmt 消息中的格式字符串来判断变参的个数和类型，而是直接在实现中写死了，如果你把这个程序拿到 solaris 9 下，运行后，一定得不到正确的结果，为什么呢，后
5、续再说。先来解释一下这个程序。我们用 ap 获取第一个变参的地址，我们知道第一个变参是 4，一个 int 型，所以我们用(int*)ap 以告诉编译器，以 ap 为首地址的那块内存我们要将之视为一个整型来使用，*(int*)ap 获得该参数的值；接下来的变参是 5，又一个 int 型，其地址是 ap + sizeof(第一个变参)，也就是 ap + sizeof(int)，同样我们使用*(int*)ap 获得该参数的值；最后的一个参数是一个字符串，也就是 char*，与前两个 int 型参数不同的是，经过 ap + sizeof(int)后，ap 指向栈上一个 char*类型的内存块(我们暂且
6、称之 tmp_ptr, char *tmp_ptr)的首地址，即 ap - printf(“%sn“, ap)是意图将 ap 所指的内存块作为字符串输出了，但是 ap - 前面说过，如果将 var_args_func 放到 solaris 上，一定是得不到正确结果的？为什么呢？由于内存对齐。编译器在栈上压入参数时，不是一个紧挨着另一个的，编译器会根据变参的类型将其放到满足类型对齐的地址上的，这样栈上参数之间实际上可能会是有空隙的。上述例子中，我是根据反编译后的汇编码得到的参数间隔，还好都是 4，然后在代码中写死了。为了满足代码的可移植性，C 标准库在 stdarg.h 中提供了诸多Facili
7、ties 以供实现变长长度参数时使用。这里也列出一个简单的例子，看看利用标准库是如何支持变长参数的：#include void std_vararg_func(const char *fmt, . ) va_list ap;va_start(ap, fmt);printf(“%dn“, va_arg(ap, int);printf(“%fn“, va_arg(ap, double);printf(“%sn“, va_arg(ap, char*);va_end(ap);int main() std_vararg_func(“%d %f %sn“, 4, 5.4, “hello world“);输
8、出:45.400000hello world对比一下 std_vararg_func 和 var_args_func 的实现，va_list似乎就是 char*， va_start 似乎就是 (char*)#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(
9、t) )#define va_end(ap) ( ap = (va_list)0 )这里有两个地方需要深入挖掘一下：1、#define _INTSIZEOF(n) ( (sizeof(n) + sizeof(int) - 1) & (sizeof(int) - 1) )我们这里简化一下这个宏：#define _INTSIZEOF(n) (sizeof(n) + x) & (x)x = sizeof(int) - 1 = 3 = 0000 0000 0000 0011(b)x = 1111 1111 1111 1100(b)当一个数 & (-x)时，得到的值始终是 sizeof(int)的倍数，
10、也就是说_INTSIZEOF(n)的功能是将 n 圆整到 sizeof(int)的倍数上去。sizeof(n) = 1, sizeof(n)+sizeof(int)-1 经过圆整后，一定会是=4 的整数；在其他系统平台上，圆整的目标值有的是 4，有的则是 8，视具体系统而定。2、#define va_arg(ap,t) ( *(t *)(ap += _INTSIZEOF(t) - _INTSIZEOF(t) )其实有了 var_args_func 的实现，这里也就不难理解了。不过这里有一个 trick，很多人一开始肯定对先加上_INTSIZEOF(t)，又减去_INTSIZEOF(t)很不理解，其实这里是一点就透的：整个表达式(ap += _INTSIZEOF(t) - _INTSIZEOF(t) 返回的值其实和最初的 ap 所指向的地址是一致的，关键就是在整个表达式被 evaluated 后，ap 却指向了下一个参数的地址了，就这么简单。在 P.J.Plauger 的“The standard C library“一书的第 10 章节中也有对 stdarg 实现的分析，那个版本虽然比较老，但我想应该是现有版本的一个雏形。 历史上的今天：昆明圆通山动物园拾趣 2007-05-072006 梅月靓乐 2006-05-07收藏到：Del.icio.us
