水滴石穿C语言之可变参数问题

　概述

　　C语言中有一种长度不确定的参数，形如："…"，他主要用在参数个数不确定的函数中，我们最容易想到的例子是printf函数。

　　原型：

int printf( const char *format [, argument]... );

　　使用例：

printf("Enjoy yourself everyday!\n"); printf("The value is %d!\n", value);

　　这种可变参数能够说是C语言一个比较难理解的部分，这里会由几个问题引发一些对他的分析。

　　注意：在C 中有函数重载（overload）能够用来区别不同函数参数的调用，但他还是不能表示任意数量的函数参数。

　　问题：printf的实现

　　请问，如何自己实现printf函数，如何处理其中的可变参数问题？ 答案和分析：

　　在标准C语言中定义了一个头文档<stdarg.h>专门用来对付可变参数列表，他包含了一组宏，和一个va_list的typedef声明。一个典型实现如下：

typedef char* va_list; #define va_start(list) list = (char*)&va_alist #define va_end(list) #define va_arg(list, mode)\ ((mode*) (list = sizeof(mode)))[-1] 自己实现printf： #include <stdarg.h> int printf(char* format, …) { va_list ap; va_start(ap, format); int n = vprintf(format, ap); va_end(ap); return n; }

　　问题：运行时才确定的参数

　　有没有办法写一个函数，这个函数参数的具体形式能够在运行时才确定？

　　答案和分析：

　　现在没有"正规"的解决办法，但是独门偏方倒是有一个，因为有一个函数已给我们做出了这方面的榜样，那就是main()，他的原型是:

int main(int argc,char *argv[]);

　　函数的参数是argc和argv。

　　深入想一下，"只能在运行时确定参数形式"，也就是说您没办法从声明中看到所接受的参数，也即是参数根本就没有固定的形式。常用的办法是您能够通过定义一个void *类型的参数，用他来指向实际的参数区，然后在函数中根据根据需要任意解释他们的含义。这就是main函数中argv的含义，而argc，则用来表明实际的参数个数，这为我们使用提供了进一步的方便，当然，这个参数不是必需的。

　　虽然参数没有固定形式，但我们必然要在函数中解析参数的意义，因此，理所当然会有一个需要，就是调用者和被调者之间要对参数区内容的格式，大小，有效性等任何方面达成一致，否则南辕北辙各说各话就惨了。

　　问题：可变长参数的传递

　　有时候，需要编写一个函数，将他的可变长参数直接传递给另外的函数，请问，这个需要能否实现？

　　答案和分析：

　　现在，您尚无办法直接做到这一点，但是我们能够迂回前进，首先，我们定义被调用函数的参数为va_list类型，同时在调用函数中将可变长参数列表转换为va_list，这样就能够进行变长参数的传递了。看如下所示：

void subfunc (char *fmt, va_list argp) { ... arg = va_arg (fmt, argp); /* 从argp中逐一取出所要的参数 */ ... } void mainfunc (char *fmt, ...) { va_list argp; va_start (argp, fmt); /* 将可变长参数转换为va_list */ subfunc (fmt, argp); /* 将va_list传递给子函数 */ va_end (argp); ... }

　　问题：可变长参数中类型为函数指针

　　我想使用va_arg来提取出可变长参数中类型为函数指针的参数，结果却总是不正确，为什么？

　　答案和分析：

　　这个和va_arg的实现有关。一个简单的、演示版的va_arg实现如下：

#define va_arg(argp, type) \ (*(type *)(((argp) = sizeof(type)) - sizeof(type)))

　　其中，argp的类型是char *。

　　假如您想用va_arg从可变参数列表中提取出函数指针类型的参数，例如

int (*)()，则va_arg(argp, int (*)())被扩展为： (*(int (*)() *)(((argp) = sizeof (int (*)())) -sizeof (int (*)())))

　　显然，（int (*)() *）是无意义的。

　　解决这个问题的办法是将函数指针用typedef定义成一个单独的数据类型，例如：

typedef int (*funcptr)()；

　　这时候再调用va_arg(argp, funcptr)将被扩展为：

(* (funcptr *)(((argp) = sizeof (funcptr)) - sizeof (funcptr)))

　　这样就能够通过编译检查了。

　　问题：可变长参数的获取

　　有这样一个具备可变长参数的函数，其中有下列代码用来获取类型为float的实参：

va_arg (argp, float);

　　这样做能够吗？

　　答案和分析：

　　不能够。在可变长参数中，应用的是"加宽"原则。也就是float类型被扩展成double；char, short被扩展成int。因此，假如您要去可变长参数列表中原来为float类型的参数，需要用va_arg(argp, double)。对char和short类型的则用va_arg(argp, int)。

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