va_start、va_arg、va_end、va_copy 可变参函数

比眉伴天荒 2022-08-12 01:07 132阅读 0赞

#    1、应用与原理 #

在C语言中，有时我 们无法给出一个函数参数的列表，比如：

int printf(const char *format, ...);
      int fprintf(FILE *stream, const char *format, ...);

这时我们使用到了可以变参数，也就是使用...代表0个或多个参数。

那么编译器如何获取/使用这些参数。这涉及到参数的传递原理：

**参数传递原理：**

在内存中，函数的参数以栈的方式存取，从右到左入栈。这些参数存放的地址是连续的。这样，我们就可以通过获取第一个参数的地址，以及各个参数的地址偏移量，就可以获取每个参数的地址，从而得到每一个参数。

# 2、va\_start、va\_arg、va\_end、va\_copy介绍 #

#include <stdarg.h>
           void va_start(va_list ap, last);
           type va_arg(va_list ap, type);
           void va_end(va_list ap);
           void va_copy(va_list dest, va_list src);

va\_list是一个指向参数首地址的指针，

typedef struct {
    char *a0; /* pointer to first homed integer argument */
    int offset; /* byte offset of next parameter */
    } va_list;

**va\_start   **

对ap进行了一系列的初始化，之后ap会被va\_arg和va\_end使用到。last是可变参数...的前一个参数，如 fun(char \*fmt, ...)     中 的fmt。通过va\_start初始化ap，我们就获得了可变参数前一个参数fmt的地址。

**va\_arg   **

va\_arg用于获取可变参数...的每一个参数。如函数fun(char \*fmt, ...)的一次调用fun(fmt, arg1, arg2, arg3)。在使用va\_start()进行ap的初始化后，我们调用一次va\_arg(ap，type)就获得了参数arg1，在调用一次就获得arg2，……从而，得到每一个参数的值。

**va\_end **

va\_end用于清理ap的值，与va\_start()配对使用。

va\_copy

不常用，暂不介绍。

# 3、Example   #

先给一个man手册里的例子

//foo.c
    #include <stdarg.h>
    #include <stdio.h>
    void
    foo(char *fmt, ...)
    {
       va_list ap;
       int d;
       char c, *s;
       va_start(ap, fmt);
       while (*fmt)
           switch (*fmt++) {
           case 's':              /* string */
               s = va_arg(ap, char *);
               printf("string %s\n", s);
               break;
           case 'd':              /* int */
               d = va_arg(ap, int);
               printf("int %d\n", d);
               break;
           case 'c':              /* char */
               /* need a cast here since va_arg only
               /* need a cast here since va_arg only
                  takes fully promoted types */
               c = (char) va_arg(ap, int);
               printf("char %c\n", c);
               break;
           }
       va_end(ap);
    }

//main.c
    #include <stdio.h>
    #include <stdarg.h>
    #include "foo.h"
    int
    main(void)
    {
            foo("%s %d %c %d %c", "Hello", 4, 'x', 3, 'y');
            return 0;
    }

执行结果：

windeal@ubuntu:~/Windeal/apue$ ./exe 
    string Hello
    int 4
    char x
    int 3
    char y
    windeal@ubuntu:~/Windeal/apue$

**使用vsprintf的例子**

//foo.c
    #include <stdarg.h>
    #include <stdio.h>
    void
    foo(char *fmt, ...)
    {
            va_list ap;
            int len = 0;
            char buf[64];
            va_start(ap, fmt);
            len = vsnprintf(buf, 128, fmt, ap);
            va_end(ap);
            int i = 0;
            for(i = 0; i < len; i++)
            {
                    putchar(buf[i]);
            }
            return ;
    }

// main.c
    #include <stdio.h>
    #include <stdarg.h>
    #include "foo.h"
    int
    main(void)
    {
            foo("Test:%s %d %c %d %c\n", "Hello", 4, 'x', 3, 'y');
            return 0;
    }

执行结果：

windeal@ubuntu:~/Windeal/apue$ ./exe 
    Test:Hello 4 x 3 y

va\_start、va\_arg、va\_end、va\_copy 可变参函数va\_start、va\_arg、va\_end、va\_copy 可变参函数