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1、可变参数的实现方式可变参数给编程带来了很大的方便，在享受它带来的方便的同时，很有必要了解一下其实现方式，在了解编程语言的同时，也可以扩展编程的思路。可变参数的实现要解决三个问题:1. 如何调用带有可变参数的函数2. 如何编译有可变参数的程序3. 在带有可变参数的函数体中如何持有可变参数第一个问题,调用时在可以传入可变参数的地方传入可变参数即可，当然，还有一些需要注意的地方，后面会提到。第二个问题，编译器需要在编译时采用一种宽松的检查方案,，这会带来一些问题,比如对编程查错不利。第三个是我在这里要关心的问题，先以C语言为例分析其实现原理。printf和scanf是C语言标准库中最常见的可变参数函
2、数,printf的签名是int printf(const char* format, .);其中，.表示可变参数，现在模仿printf写一个简单的例子。一、一个简单了例子:#include #include void VariableArgumentMethod(int argc, .);int main() VariableArgumentMethod(6, 4, 7, 3, 0, 7, 9); return 0;void VariableArgumentMethod(int argc, .) / 声明一个指针, 用于持有可变参数 va_list pArg; / 将 pArg 初始化为指向第
3、一个参数 va_start(pArg, argc); / 输出参数for(int i = 0; i != argc; +i) / 获取 pArg 所指向的参数并输出 printf(%d, , va_arg(pArg, int) ); va_end(pArg);voidVariableArgumentMethod(intargc,.)是一个可变参数函数，这个函数用于将argc指定个数的可变参数输出。VariableArgumentMethod(6,4,7,3,0,7,9);是对这个函数的调用，第一个实参6表示后面跟了6个参数。在VariableArgumentMethod的函数体中：1.va_l
4、istpArg;定义了一个用于持有可变参数的指针，通过将这个指针在传入的可变参数表中移动，可以持有第一个可变参数。2.va_start(pArg,argc);让pArg指向可变参数列表中的第一个参数。argc是一个用来定位的参数，因为可变参数是从argc后开始的，后面会说明为什么要这样定位。3.va_arg(pArg,int);这句话放在循环体中，用于取出可变参数表中的参数。并且，它会让pArg移向下个可变参数（如果已经到达末尾，则它将指向一个没有意义的地址）。4.va_end(pArg);给pArg清零，个人认为在这里可有可无，因为pArg已经不需要了。就这样，VariableArgumen
5、tMethod函数体遍历了可变参数表中传入的参数，并用printf(%d,va_arg(pArg,int)进行了输出。二、实现细节1.先了解一下编译器如何处理传递参数这个问题的。编译器是将参数压入栈中进行传递的。传递实参的时候，编译器会从实参列表中，按从右到左的顺序将参数入栈，对于VariableArgumentMethod(6,4,7,3,0,7,9)调用，则入栈的顺序是9,7,0,3,7,4,6(注意没有可变参数与不可变参数之分)。由于栈的地址是从高到低的，所以实参入栈后，实参在栈中的分布如下图。可以看出，实参在栈中，还是保持了左边参数处于低地址，右边参数处于高地址的状态。OK，知道这些就
6、够了。低地址高地址.6473079.栈2.va_list,va_start,va_arg和va_endva_list是一个定义的指针类型，va_start,va_arg和va_end都是C语言用于处理可变参数而定义的宏，在stdarg.h文件中。由于硬件平台的不同，编译器的不同，导致它们的定义也有所不同，但基本思路相同。以下是相关宏的定义。typedef char * va_list;#define _ADDRESSOF(v) ( &(v) )#define _INTSIZEOF(n) ( (sizeof(n) + sizeof(int) - 1) & (sizeof(int) - 1) )#
7、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 )可以看出，此处引入了另外两个宏_ADDRESSOF和_INTSIZEOF。_ADDRESSOF(v)是用于获取变量地址的，这一眼就能看出来;_INTSIZEOF(n)是用于对齐的。（什么是对齐呢？这是因为栈的结构导致的，在32位机中，栈中每个单元都是占
8、4个字节的，这往往是一个int型的长度，但实际传过来的参数可能并不正好是4个字节，或者正好是4的倍数个字节，就好像坐车时不会卖半个座位给乘客一样，如果传入的数据没有正好占4个或4的倍数个字节，则需要对齐（补齐）。至于为什么这个表达式能够对齐，需要分析一下）;va_start(ap,v)中，ap是用于持有可变参数的指针，v是最后一个非可变参数的参数，(va_list)_ADDRESSOF(v)获取v的地址，并转为va_list类型的，v是最后一个非可变参数的参数，在本例中应为6,在上图中处理栈的低地址端，_INTSIZEOF(v)获取了一个对齐地址，这里应为4,两个相加后，即指向了第一个可变参数
9、，即上图中的4,将这个值赋给ap后，就让ap指向了第一个可变参数。（从这里可以看出，将va_list定义为char*是很有用的，因为char长度为一个字节，便于指针运算）;va_arg(ap,t)中，ap是用于持有可变参数的指针，t是要获取参数的类型，ap+=_INTSIZEOF(t)让ap指向下一个参数，但是，此处还需要获取当前参数的值，所以又将表达式减回来，返回的应是一个va_list(char*)型的指针，因此要转型为t*后再进行解引用运算，得到当前参数的值。（注意这里有个将ap移向下一个参数又减回来的操作，本人感觉不太好，一方面这里有个浪费的操作，对性能会有一些影响，另一方面，我更希望
10、将取当前值的操作和移向下一个的操作分离，这样可以让程序员有更多的控制，并且容易理解。）va_end(ap)则是让ap指向一个空地址。通过以上分析，可以发现，C语言中可变参数是从栈中按顺序访问的，过程中所使用的三个宏，也只是对操作的简单包装，完全可以自己编程实现。而且，参数的类型和个数是不能直接确定的，在本例中，VariableArgumentMethod的第一个参数用于指定参数的个数，而参数的类型约定为整形，这样程序才能正常运行，再说到printf，它之所以能识别参数的个数，是因为它的第一个参数中必须要描述后面参数的格式字符串，这正是一开始所提到的第一个问题中说到的要注意的问题。这也是它被很多
11、人所诟病的原因，但是，本人认为这种方式是很好的，后面会与java和.net的实现方式进行比较。三、java和.net实现可变参数的方式java从1.5以后，开始支持可变参数，其定义语法为：void testMethod(String . args)对于这个方法，可以这样调用：testMethod(gly,zxy,ChenFei);.net也支持可变参数，其定义语法为：void TestMethod(params string args)对于这个方法，可以这样调用：TestMethod(gly,zxy,ChenFei);在java和.net中，对于可变参数的实现基本是一样的：编译器在编译时，将方
12、法签名中的可变参数视为相应类型的数组，编译相应的调用时，根据实参生成一个数组，将参数装入到数组中进行传递，而在可变参数方法的方法体中，按使用数组的方式使用可变参数。四、两种实现方式的比较C语言的实现方式与的实现方式相比，C语言需要程序员做更多的工作，而且，确实增加了出错的机会，的实现方式可以很容易的确定参数的类型和个数，这些C的实现中是没有的，但是的实现方式会生成临时数组，当然有垃圾回收机制，但是，垃圾什么时候被回收是不确定的，而且是代价很大的，垃圾回收是个好东西，但我不喜欢，我认为不需要的东西应该立即释放，这是完美的一个方面的体现。C中没有这个问题，参数的个数和类型问题可以靠约定或指定来解决，而这两个问题在java和.net中，参数个数其实是间接传递过去了(数组的长度)，参数类型则是在方法签名中约定了。当然，的设计目标和C语言不同，这里说多了。
