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;
}