C语言可变参数及stdarg.h中的三个宏定义

我们知道va_start,va_arg,va_end是在stdarg.h中被定义成宏的,由于1)硬件平台的不同 2)编译器的不同,所以定义的宏也有所不同,下面以VC++中stdarg.h里x86平台的宏定义

typedef char *  va_list;

#define _INTSIZEOF(n)   ( (sizeof(n) + sizeof(int) - 1) & ~(sizeof(int) - 1) )

#define va_start(ap,v)  ( ap = (va_list)&v + _INTSIZEOF(v) )
#define va_arg(ap,t)    ( *(t *)((ap += _INTSIZEOF(t)) - _INTSIZEOF(t)) )
#define va_end(ap)      ( ap = (va_list)0 )

 

定义_INTSIZEOF(n)主要是为了某些需要内存的对齐的系统.

C语言的函数是从右向左压入堆栈的,下图是函数的参数在堆栈中的分布位置.
高地址  |-----------------------------|
 |函数返回地址 |
 |-----------------------------|
 |....... |
 |-----------------------------|
 |第n个参数(第一个可变参数) |
 |-----------------------------|<--va_start后ap指向
 |第n-1个参数(最后一个固定参数)|
低地址  |-----------------------------|<-- &v

va_start的定义,ap是va_list类型,v是固定参数，定义为&v+_INTSIZEOF(v),而&v是固定参数在堆栈的地址,所以我们运行va_start(ap, v)以后,ap指向第一个可变参数在堆栈的地址,如上图

 

#define va_arg(ap,t)    ( *(t *)((ap += _INTSIZEOF(t)) - _INTSIZEOF(t)) )
va_arg(ap,t)取得类型t的可变参数值，以t是int类为例。

j=*(int*)(  ( ap += _INTSIZEOF(int) )-_INTSIZEOF(int)  )首先ap+=sizeof(int),已经指向下一个参数的地址了.然后返回ap-sizeof(int)的int*指针,这正是第一个可变参数在堆栈里的地址(图2).然后用*取得这个地址的内容(参数值)赋给j.

 

 最后要说的是va_end宏的意思,x86平台定义为ap=(char*)0;使ap不再指向堆栈,而是跟NULL一样.有些直接定义为((void*)0),这样编译器不会为va_end产生代码

举例

#include   <stdio.h>  
#include   <stdarg.h>  
   
  /*   calculate   sum   of   a   0   terminated   list   */  
  void   sum(char   *msg,   ...)  
  {  
        int   total   =   0;  
        va_list   ap;  
        int   arg;  
        va_start(ap,   msg);  
        while   ((arg   =   va_arg(ap,int))   !=   0)   {  
              total   +=   arg;  
        }  
        printf(msg,   total);  
        va_end(ap);  
  }  
   
  int   main(void)   {  
        sum("The   total   of   1+2+3+4   is   %d/n",   1,2,3,4,0);  
        return   0;  
  }  

 

C语言中有一种长度不确定的参数，形如："…"，它主要用在参数个数不确定的函数中，我们最容易想到的例子是printf函数。注意：在C++中有函数重载（overload）可以用来区别不同函数参数的调用，但它还是不能表示任意数量的函数参数。  
   
  　　问题：printf的实现  
   
  　　请问，如何自己实现printf函数，如何处理其中的可变参数问题？   答案与分析：  
   
  #include   <stdio.h>
  #include   <stdarg.h>  
  int   printf(char*   format,   …)  
  {  
  va_list   ap;  
  va_start(ap,   format);  
  int   n   =   vprintf(format,   ap);  
  va_end(ap);  
  return   n;  
  }    

函数名: vprintf 
功  能: 送格式化输出到stdout中 
用  法: int vprintf(char *format, va_list param);  其中param指向可变参数的首地址
程序例: 

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

int vpf(char *fmt, ...) 
{ 
   va_list argptr; 
   int cnt; 

   va_start(argptr, format); 
   cnt = vprintf(fmt, argptr); 
   va_end(argptr); 

   return(cnt); 
} 

int main(void) 
{ 
   int inumber = 30; 
   float fnumber = 90.0; 
   char *string = "abc"; 

   vpf("%d %f %s/n",inumber,fnumber,string); 

   return 0; 
}