变长参数的实现

悠悠 2021-11-29 12:40 279阅读 0赞

我们用的最多的C函数是哪个？毫无疑问，是printf。但是你看过printf的声明式吗，那是相当诡异。随便拿一本带C库函数参考的书，可查到如下结果：  
int printf(const char \*format, ...);  
那三个连续的点就代表大于或等于0个参数，再加上前面的format参数，所以printf函数至少要接受一个字符串，后面就随便了。但是这是如何实现的呢，不急，首先必须要了解C语言函数参数传递的机制。  
  
C语言函数参数传递机制

我们知道，每个程序都有个用户栈，所有的函数调用都要使用它，比如被调用函数的实参及局部变量都要存在用户栈中，所以每个函数都有个栈帧。下面我用两个函数来说明这种调用机制：  
int main(void) int add(int param1, int param2)  
\{ \{  
int a, b, c; int d;  
a = 2; d = param1 + param2;  
b = 3; return param1+param2;  
c = add(a,b); \}  
return 0;

\}  
main函数在调用add函数时，main负责把b，a及eip(即返回地址)按顺序压栈，注意栈是向下增长的。然后执行call指令调用add函数。(ps: 其实在返回地址和局部变量d之间函数add还会压入一些寄存器，但是这对我们理解变长参数没有影响，总之要记住参数是自右向左压栈的)  
![param.png][]  
  
处理变长参数的宏定义  
处理变长参数说白了就是怎样获取那些在声明中没明说的参数，比如在printf("%d equals to %d.", a, b)中，第一个字符串参数可直接通过format取得，但a和b呢？这就要需要对参数传递的理解了。主函数调用printf时肯定是先压入b，再压入a，最后压入"%d equals to %d"的地址。  
现在我们来获取a的地址，很简单，当然是 (char\*)&format＋sizeof(const char\*)。其中&format是参数format在栈中的地址，而a正好format上面。  
  
OK， 现在我们可以系统地讲解处理变长参数的宏了。  
在头文件stdarg.h中先定义个类型 va\_list，它是专门用来去可变参数的，如果要对付可变参数首先要定义一个va\_list类型的变量ap:  
typedef char\* va\_list;  
因为在获取参数地址时必须知道它前一个参数的数据类型大小，所以要定义\_\_va\_sizeof(type)，它的作用和sizeof一样，不过\_\_va\_sizeof(char)，\_\_va\_sizeof(short)的值都是4：  
\#define \_\_va\_sizeof(type) (((sizeof(type) + sizeof(int) - 1) / sizeof(int)) \* sizeof(int))  
然后定义va\_start获取第一个可变参数的地址:  
\#define va\_start(ap, last) ((ap) = (va\_list)&(last) + \_\_va\_size(last))  
va\_arg用于获取ap当前指向的参数的值，并顺带把va\_list移向下一个参数  
\#define va\_arg(ap, type) (\*(type \*)((ap) += \_\_va\_size(type), (ap) - \_\_va\_size(type)))  
当用完ap时，用va\_end将其赋值为空，也就是0  
\#define va\_end(ap) (ap)=0  
  
  
处理变长参数的一般框架  
如果我们自己实现printf函数，代码的形式大概如下  
int chparamf(const char \*format, ...)  
\{  
va\_list ap;  
va\_start(ap,format);  
循环使用 va\_arg(ap,你要取的参数的数据类型)  
va\_end(ap);  
\}

转载于:https://www.cnblogs.com/john-d/archive/2009/11/08/1598440.html

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