va_list

来源:互联网 发布:sklearn tensorflow 编辑:程序博客网 时间:2024/05/28 18:45

1.要在函数中使用参数,首先要包含头文件<stdarg.h>。这个头文件声明了一个va_list类型,定义了四个宏,用来遍历可变参数列表。

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);

下面详细介绍这些宏定义:

2.void va_start(va_list ap, last)

va_start必须第一个调用,它初始化va_list类型的变量ap,使ap指向第一个可选参数。参数 last 是可变参数列表(即函数原型中的省略号…)的前一个参数的名字,也就是最后类型已确定的函数参数名。因为这个参数的地址将会被宏va_start用到,所以最好不要是寄存器变量,函数,或者数组。

对于有可变长参数,但是在可变长参数前没有任何的固定参数的函数,如int func (...)是不允许的。  这是ANSI C所要求的,变参函数在...之前至少得有一个固定参数。这个参数将被传递给va_start(),然后用va_arg()和va_end()来确定所有实际调用时可变长参数的类型和值。

type va_arg(va_list ap, type)

宏va_arg展开后是关于下一个参数的类型和值的表达式,参数type是明确的类型名。

va_arg返回参数列表中的当前参数并使ap指向参数列表中的下一个参数。 

void va_end(va_list ap)

每次调用va_start就必须相应的调用va_end销毁变量ap,即将指针ap置为NULL。

void va_copy(va_list dest, va_list src)

复制va_list类型的变量。

每次调用va_copy,也必须有相应的va_end调用。

调用者在实际调用参数个数可变的函数时,要通过一定的方法指明实际参数的个数,例如把最后一个参数置为空字符串(系统调用execl()就是这样的)、-1或其他的方式(函数printf()就是通过第一个参数,即输出格式的定义来确定实际参数的个数的)。 

3. 举例

#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>

/* 可变参数函数,其中第一个参数的类型是固定的,在定义的时候必须已经定义好 */
int print_args(int begin, ...)
{
va_list ap;
char *p;
int n;

va_start(ap, begin);/* 从可变参数的第一个参数开始遍历 */
p = va_arg(ap, char *);/* 得到第一个参数 */
n = 0;

while(NULL != p)/* 可变参数以NULL结尾,在遇到NULL结束符之前输出所有的参数 */
{
n ++; /* 累计所有参数 */
printf("arg %d: %s\n", n, p);/* 输出每一个参数 */

p = va_arg(ap, char*);/* 得到下一个参数 */
}

va_end(ap); /* 参数处理结束,做一些清理工作 */

return n; /* 返回参数个数 */
}

int main(int argc, char *argv[])
{
int n; 
//第一次调用,使用4个参数
n = print_args(-1, "hello", "world", NULL);
printf("first without NULL: %d\n", n);

//第二次调用,使用5个参数
n = print_args(-1, "China", "beijing", "Olympic", NULL);

printf("second without NULL: %d\n", n);

return 0;

}


下面是 <stdarg.h> 对上面这一个思路的实现,里面重要的几个宏定义如下:
  typedef char* va_list;
  void va_start ( va_list ap, prev_param ); /* ANSI version */
  type va_arg ( va_list ap, type ); 
  void va_end ( va_list ap ); 
  其中,va_list 是一个字符指针,可以理解为指向当前参数的一个指针,取参必须通过这个指针进行。
<Step 1> 在调用参数表之前,应该定义一个 va_list 类型的变量,以供后用(下面假设这个 va_list 类型变量被定义为ap);
<Step 2> 然后应该对 ap 进行初始化,让它指向可变参数表里面的第一个参数,这是通过 va_start 来实现的,第一个参数是 ap 本身,第二个参数是在变参表前面紧挨着的一个变量;
<Step 3> 然后是获取参数,调用 va_arg,它的第一个参数是 ap,第二个参数是要获取的参数的指定类型,然后返回这个指定类型的值,并且把 ap 的位置指向变参表的下一个变量位置;
<Step 4> 获取所有的参数之后,我们有必要将这个 ap 指针关掉,以免发生危险,方法是调用 va_end,他是输入的参数 ap 置为 NULL,应该养成获取完参数表之后关闭指针的习惯。
  例如开始的例子 int max(int n, ...); 其函数内部应该如此实现:
int max(int n, ...) {                   // 定参 n 表示后面变参数量,定界用,输入时切勿搞错
  va_list ap;                            // 定义一个 va_list 指针来访问参数表
  va_start(ap, n);                       // 初始化 ap,让它指向第一个变参
  int maximum = -0x7FFFFFFF;            // 这是一个最小的整数
  int temp;
  for(int i = 0; i < n; i++) {
    temp = va_arg(ap, int);             // 获取一个 int 型参数,并且 ap 指向下一个参数
    if(maximum < temp) maximum = temp;
  }
  va_end(ap);                            // 善后工作,关闭 ap
  return max;
}
// 在主函数中测试 max 函数的行为(C++ 格式)
int main() {
  cout << max(3, 10, 20, 30) << endl;
  cout << max(6, 20, 40, 10, 50, 30, 40) << endl;
}
  基本用法阐述至此,可以看到,这个方法存在两处极严重的漏洞:其一,输入参数的类型随意性,使得参数很容易以一个不正确的类型获取一个值(譬如输入一个float,却以int型去获取他),这样做会出现莫名其妙的运行结果;其二,变参表的大小并不能在运行时获取,这样就存在一个访问越界的可能性,导致后果严重的 RUNTIME ERROR。
下面是 <stdarg.h> 对上面这一个思路的实现,里面重要的几个宏定义如下:
  typedef char* va_list;
  void va_start ( va_list ap, prev_param ); /* ANSI version */
  type va_arg ( va_list ap, type ); 
  void va_end ( va_list ap ); 
  其中,va_list 是一个字符指针,可以理解为指向当前参数的一个指针,取参必须通过这个指针进行。
<Step 1> 在调用参数表之前,应该定义一个 va_list 类型的变量,以供后用(下面假设这个 va_list 类型变量被定义为ap);
<Step 2> 然后应该对 ap 进行初始化,让它指向可变参数表里面的第一个参数,这是通过 va_start 来实现的,第一个参数是 ap 本身,第二个参数是在变参表前面紧挨着的一个变量;
<Step 3> 然后是获取参数,调用 va_arg,它的第一个参数是 ap,第二个参数是要获取的参数的指定类型,然后返回这个指定类型的值,并且把 ap 的位置指向变参表的下一个变量位置;
<Step 4> 获取所有的参数之后,我们有必要将这个 ap 指针关掉,以免发生危险,方法是调用 va_end,他是输入的参数 ap 置为 NULL,应该养成获取完参数表之后关闭指针的习惯。
  例如开始的例子 int max(int n, ...); 其函数内部应该如此实现:
int max(int n, ...) {                   // 定参 n 表示后面变参数量,定界用,输入时切勿搞错
  va_list ap;                            // 定义一个 va_list 指针来访问参数表
  va_start(ap, n);                       // 初始化 ap,让它指向第一个变参
  int maximum = -0x7FFFFFFF;            // 这是一个最小的整数
  int temp;
  for(int i = 0; i < n; i++) {
    temp = va_arg(ap, int);             // 获取一个 int 型参数,并且 ap 指向下一个参数
    if(maximum < temp) maximum = temp;
  }
  va_end(ap);                            // 善后工作,关闭 ap
  return max;
}
// 在主函数中测试 max 函数的行为(C++ 格式)
int main() {
  cout << max(3, 10, 20, 30) << endl;
  cout << max(6, 20, 40, 10, 50, 30, 40) << endl;
}
  基本用法阐述至此,可以看到,这个方法存在两处极严重的漏洞:其一,输入参数的类型随意性,使得参数很容易以一个不正确的类型获取一个值(譬如输入一个float,却以int型去获取他),这样做会出现莫名其妙的运行结果;其二,变参表的大小并不能在运行时获取,这样就存在一个访问越界的可能性,导致后果严重的 RUNTIME ERROR。

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