printf实现原理

来源:互联网 发布:h3c snmp 网管软件 编辑:程序博客网 时间:2024/06/07 05:24

在C/C++中,对函数参数的扫描是从后向前的。C/C++的函数参数是通过压入堆栈的方式来给函数传参数的(堆栈是一种先进后出的数据结构),最先压入的参数最后出来,在计算机的内存中,数据有2块,一块是堆,一块是栈(函数参数及局部变量在这里),而栈是从内存的高地址向低地址生长的,控制生长的就是堆栈指针了,最先压入的参数是在最上面,就是说在所有参数的最后面,最后压入的参数在最下面,结构上看起来是第一个,所以最后压入的参数总是能够被函数找到,因为它就在堆栈指针的上方。printf的第一个被找到的参数就是那个字符指针,就是被双引号括起来的那一部分,函数通过判断字符串里控制参数的个数来判断参数个数及数据类型,通过这些就可算出数据需要的堆栈指针的偏移量了,下面给出printf(“%d,%d”,a,b);(其中a、b都是int型的)的汇编代码.

.section
.data
string out = “%d,%d”
push b //最后的先压入栈中
push a //最先的后压入栈中
push $out//参数控制的那个字符串常量是最后被压入的
call printf

你会看到,参数是最后的先压入栈中,最先的后压入栈中,参数控制的那个字符串常量是最后被压入的,所以这个常量总是能被找到的。

通常情况下函数可变参数表的长度是已知的,通过num参数传入,这种函数比较容易实现。
而printf函数的实现非常复杂因为
1)可变参数的个数不能轻易的得到
2)而可变参数的类型也不是固定的,需由格式字符串进行识别(由%f、%d、%s等确定)
在这个函数中,需通过对传入的格式字符串(首地址为lpStr)进行识别来获知可变参数个数及各个可变参数的类型,具体实现体现在for循环中。譬如,在识别为%d后,做的是va_arg ( vap, int ),而获知为%l和%lf后则进行的是va_arg ( vap, long )、va_arg ( vap, double )。格式字符串识别完成后,可变参数也就处理完了。

printf的简单实现:

#include#includevoid myitoa(int n, char str[], int radix){    int i , j , remain;    char tmp;    i = 0;    do    {        remain = n % radix;        if(remain > 9)            str[i] = remain  - 10 + 'A';        else            str[i] = remain + '0';        i++;    }while(n /= radix);    str[i] = '\0';    for(i-- , j = 0 ; j <= i ; j++ , i--)    {        tmp = str[j];        str[j] = str[i];        str[i] = tmp;    }}void myprintf(const char *format, ...){    char c, ch, str[30];    va_list ap;    va_start(ap, format);    while((c = *format))    {        switch(c)        {        case '%':            ch = *++format;            switch(ch)            {                case 'd':                {                    int n = va_arg(ap, int);                    myitoa(n, str, 10);                    fputs(str, stdout);                    break;                }                case 'x':                {                    int n = va_arg(ap, int);                    myitoa(n, str, 16);                    fputs(str, stdout);                    break;                }                case 'f':                {                    double f = va_arg(ap, double);                    int n;                    n = f;                    myitoa(n, str, 10);                    fputs(str, stdout);                    putchar('.');                    n = (f - n) * 1000000;                    myitoa(n, str, 10);                    fputs(str, stdout);                    break;                }                case 'c':                {                    putchar(va_arg(ap, int));                    break;                }                case 's':                {                    char *p = va_arg(ap, char *);                    fputs(p, stdout);                    break;                }                case '%':                {                    putchar('%');                    break;                }                default:                {                    fputs("format invalid!", stdout);                    break;                }            }            break;        default:        putchar(c);        break;        }        format++;    }    va_end(ap);}int main(void){    myprintf("%d, %x, %f, %c, %s, %%,%a\n", 10, 15, 3.14, 'B', "hello");    return 0;}

from:http://blog.csdn.net/hackbuteer1/article/details/7558979

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