printf可变参数的实现

我是大自然的搬运工。。。。。

print.h

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1. #ifndef     __PRINT_H_  
2. #define    __PRINT_H_  
3.   
4. void    print(char* fmt, ...);  
5. void    printch(char ch);  
6. void    printdec(int dec);  
7. void    printflt(double flt);  
8. void    printbin(int bin);  
9. void    printhex(int hex);  
10. void    printstr(char* str);  
11.   
12. #define console_print(ch)    putchar(ch)  
13.   
14. #endif    /*#ifndef __PRINT_H_*/  

上面print函数为全功能的打印函数，可以实现类似printf的功能，printch实现单个字符的打印、printdec实现十进制格式数字的打印，printflt实现浮点数的打印，printbin实现二进制格式数字的打印，printhex实现十六进制格式数字的打印，printstr实现字符串的打印，console_print函数是串口单字符打印函数的宏定义，这里暂时用PC终端单字符打印函数putchar代替。在实际嵌入式环境下，替换成串口单字符打印函数即可。
print.c

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1. #include <stdio.h>  
2. #include <stdarg.h>  
3. #include "print.h"  
4.   
5. int main(void)  
6. {  
7.     print("print: %c\n", 'c');  
8.     print("print %d\n", 1234567);  
9.     print("print: %f\n", 1234567.1234567);  
10.     print("print: %s\n", "string test");  
11.     print("print: %b\n", 0x12345ff);  
12.     print("print: %x\n", 0xabcdef);  
13.     print("print: %%\n");  
14.     return 0;  
15. }  
16.   
17. void    print(char* fmt, ...)  
18. {  
19.     double vargflt = 0;  
20.     int  vargint = 0;  
21.     char* vargpch = NULL;  
22.     char vargch = 0;  
23.     char* pfmt = NULL;  
24.     va_list vp;  
25.   
26.     va_start(vp, fmt);  
27.     pfmt = fmt;  
28.   
29.     while(*pfmt)  
30.     {  
31.         if(*pfmt == '%')  
32.         {  
33.             switch(*(++pfmt))  
34.             {  
35.                   
36.                 case 'c':  
37.                     vargch = va_arg(vp, int);   
38.                     /*    va_arg(ap, type), if type is narrow type (char, short, float) an error is given in strict ANSI 
39.                         mode, or a warning otherwise.In non-strict ANSI mode, 'type' is allowed to be any expression. */  
40.                     printch(vargch);  
41.                     break;  
42.                 case 'd':  
43.                 case 'i':  
44.                     vargint = va_arg(vp, int);  
45.                     printdec(vargint);  
46.                     break;  
47.                 case 'f':  
48.                     vargflt = va_arg(vp, double);  
49.                     /*    va_arg(ap, type), if type is narrow type (char, short, float) an error is given in strict ANSI 
50.                         mode, or a warning otherwise.In non-strict ANSI mode, 'type' is allowed to be any expression. */  
51.                     printflt(vargflt);  
52.                     break;  
53.                 case 's':  
54.                     vargpch = va_arg(vp, char*);  
55.                     printstr(vargpch);  
56.                     break;  
57.                 case 'b':  
58.                 case 'B':  
59.                     vargint = va_arg(vp, int);  
60.                     printbin(vargint);  
61.                     break;  
62.                 case 'x':  
63.                 case 'X':  
64.                     vargint = va_arg(vp, int);  
65.                     printhex(vargint);  
66.                     break;  
67.                 case '%':  
68.                     printch('%');  
69.                     break;  
70.                 default:  
71.                     break;  
72.             }  
73.             pfmt++;  
74.         }  
75.         else  
76.         {  
77.             printch(*pfmt++);  
78.         }  
79.     }  
80.     va_end(vp);  
81. }  
82.   
83. void    printch(char ch)  
84. {  
85.     console_print(ch);  
86. }  
87.   
88. void    printdec(int dec)  
89. {  
90.     if(dec==0)  
91.     {  
92.         return;  
93.     }  
94.     printdec(dec/10);  
95.     printch( (char)(dec%10 + '0'));  
96. }  
97.   
98. void    printflt(double flt)  
99. {  
100.     int icnt = 0;  
101.     int tmpint = 0;  
102.       
103.     tmpint = (int)flt;  
104.     printdec(tmpint);  
105.     printch('.');  
106.     flt = flt - tmpint;  
107.     tmpint = (int)(flt * 1000000);  
108.     printdec(tmpint);  
109. }  
110.   
111. void    printstr(char* str)  
112. {  
113.     while(*str)  
114.     {  
115.         printch(*str++);  
116.     }  
117. }  
118.   
119. void    printbin(int bin)  
120. {  
121.     if(bin == 0)  
122.     {  
123.         printstr("0b");  
124.         return;  
125.     }  
126.     printbin(bin/2);  
127.     printch( (char)(bin%2 + '0'));  
128. }  
129.   
130. void    printhex(int hex)  
131. {  
132.     if(hex==0)  
133.     {  
134.         printstr("0x");  
135.         return;  
136.     }  
137.     printhex(hex/16);  
138.     if(hex < 10)  
139.     {  
140.         printch((char)(hex%16 + '0'));  
141.     }  
142.     else  
143.     {  
144.         printch((char)(hex%16 - 10 + 'a' ));  
145.     }  
146. }  

编译执行结果如下：

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1. print: c  
2. print: 1234567  
3. print: 1234567.123456  
4. print: string test  
5. print: 0b1001000110100010111111111  
6. print: 0xabcdef  
7. print: %  

如上所示，print函数实现了类似printf的功能。

总结:

1、函数参数的传递原理
函数参数是以数据结构:栈的形式存取,从右至左入栈,因此栈底高地址，栈顶低地址，举个例子如下：
void func(int x, float y, char z);
那么，调用函数的时候，实参 char z 先进栈，然后是 float y，最后是 int x，因此在内存中变量的存放次序是 x->y->z，因此，从理论上说，我们只要探测到任意一个变量的地址，并且知道其他变量的类型，通过指针移位运算，则总可以顺藤摸瓜找到其他的输入变量。

2、下面是 <stdarg.h> 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 );

实现步骤：
a、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。
      在调用参数表之前，定义一个 va_list 类型的变量，(假设va_list 类型变量被定义为ap)；

b、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,即“...”之前的那个参数；
c、接着调用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。

d、 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。