[C] 可变参数

1 使用：
一直以来习惯了使用printf函数，但是对于可变参数没有深入研究过，觉得可变参数是一个神奇的技术^0^。。。
工作闲下来的时候，想研究研究看可变参数的使用和原理。
目前C提供的可变参数的申明为
void function(const char *format, ...);
这样就可以在function中使用可变参数
C提供了几个宏用于使用可变参数
va_list
va_start
va_arg
va_end
其中
va_list用于定义一个变量获取可变参数指针
va_start用于将va_list定义的指针进行初始化
va_arg用于获取对应指针的真实类型数据
va_end用于清空va_list定义的指针

好了，光说不练假把式，来一个例子吧。嗯，什么样的例子比较好呢？
对了，在c的printf中不支持c++的std::string，就自己实现一个支持std::string的printf吧。
例子：

 void Puts(const char *pstr) {     while(*pstr)         putchar(*pstr++); }  // Printf函数支持可变类型为 // %c->char // %d->int // %s->char* // %S->std::string // Bug：不支持'"'等转义符 //      处理%%等出现问题 void Printf(const char *_Format, ) {     va_list arg_ptr;     va_start(arg_ptr,_Format);     const char *pWork = _Format;     while(*pWork != '"0')     {         if(pWork == _Format)         {             if(*pWork != '%')                 putchar(*pWork);         }         else         {             if(*(pWork-1) == '%')             {                 switch(*pWork)                 {                 case 'c':                     {                         char cvalue = va_arg(arg_ptr,char);                         putchar(cvalue);                         break;                     }                 case 'd':                     {                         int ivalue = va_arg(arg_ptr,int);                         char buffer[32];                         _itoa(ivalue, buffer, 10);                         Puts(buffer);                         break;                     }                 case 's':                     {                         char* psvalue = va_arg(arg_ptr,char*);                         Puts(psvalue);                         break;                     }                 case 'S':                     {                         std::string pstringvalue = va_arg(arg_ptr,std::string);                         Puts(pstringvalue.c_str());                         break;                     }                 default:                     putchar('%');                     putchar(*pWork);                 }             }             else if(*pWork != '%')             {                 putchar(*pWork);             }         }         pWork++;     }     va_end(arg_ptr); }

调用代码：

std::string s = "abc";Printf("%cyPrint %cunction %s:%d, Support C++ std::string %Sversion %d",'M','F',"Version",1, s, 2);

输出结果为：
MyPrint Function Version:1, Support C++ std::string abc...version 2

可变参数真是神奇的很啊。。。

2 原理：
我们来看看这几个宏到底干了什么
typedef char * va_list; // 这个仅仅是个重定义而已。。。

// 获取v的地址
#define _ADDRESSOF(v) ( &(v) )
// n的整数字节的大小，必须是sizeof(int)的整数倍。如sizeof(n)为5的话，_INTSIZEOF(n)为8（假设为32位机器的话）
#define _INTSIZEOF(n) ( (sizeof(n) + sizeof(int) - 1) & ~(sizeof(int) - 1) )
// 给v的地址加上v的大小
#define va_start(ap,v) ( ap = (va_list)_ADDRESSOF(v) + _INTSIZEOF(v) )

// 给ap自增t的大小，并且获取原有ap的地址的数据，强制转型为t类型
// 这个相当于 ( *(t *)ap )
// (ap += _INTSIZEOF(t))
// 这一个宏相当于完成两件事情
#define va_arg(ap,t) ( *(t *)((ap += _INTSIZEOF(t)) - _INTSIZEOF(t)) )

// 给ap置0
#define va_end(ap) ( ap = (va_list)0 )

我们有必要了解一下C函数的调用规则了，在调用一个函数之前，调用方会将这个函数参数push（修改ESP指针），并且push规则是先push最后一个参数，最后push第一个参数，因此ESP指针最后应该是指向第一个参数。可变参数就是利用了这一点，一旦获取到第一个参数的地址后，就能够通过地址向前查找所有的参数。（注意：x86上的堆栈是反向的，push会使ESP的值减少，而不是增加）
上面的宏就是帮助用户查找所有的可变参数。

问题：
printf以及Printf都不是类型安全的。调用方必须保证参数个数的正确，以及参数类型的正确，否则将会发生不可预期的错误。

3 探索
是否可以写一个没有固定参数的函数，比如
int f (...);
据ANSI C说不行，但是我的vc8可行。
问题是写出这样的函数，va_start就用不上了，因为它需要可变参之前的那个固定参数。
其实我们可以自己从ESP中获取相关参数。
例子：

 // 获取第一个参数值的指针 // 函数在访问的过程中最重要的事情就是要确保堆栈的平衡，而在win32(vc8)的环境下保持平衡的办法是这样的： // 1.让EBP保存ESP的值； // push    ebp // mov ebp, esp // 2.在结束的时候调用 // mov esp,ebp // pop ebp // retn // 下面这个宏将ebp（原esp）中的指针+8放入ap中 // 注意：给ebp加8是因为中间隔着一个ebp和一个函数返回地址 #define va_start_get_first_parameter(ap) \     __asm mov eax, ebp \     __asm add eax, 8 \     __asm mov ap,eax  void NoFirstParameterPrintf() {     va_list arg_ptr;     va_start_get_first_parameter(arg_ptr);     int first = va_arg(arg_ptr,int);     int second = va_arg(arg_ptr,int);     int third = va_arg(arg_ptr,int);     printf("First=%d"nSecond=%d"nThird=%d"n",first,second,third);          va_end(arg_ptr); }

调用代码：

NoFirstParameterPrintf(3, 5, 7);

输出结果：
First=3
Second=5
Third=7

这样完全是可以获取第一个参数的地址的。问题是，由于没有类型信息和类型个数等信息（类似于printf中的%c等信息），所以这样的例子貌似意义不是很大。

 

引自：http://www.cnblogs.com/shootingstars/archive/2008/07/30/1256410.html