va_start va_arg va_end 的原理与实例

func( Type para1, Type para2, Type para3, ... )
{

/****** Step 1 ******/
va_list ap;

va_start( ap, para3 ); //一定要“...”之前的那个参数**ap指向para后的第一个可变参数。

/****** Step 2 ******/
//此时ap指向第一个可变参数

//调用va_arg取得里面的值

Type xx = va_arg( ap, Type );

//Type一定要相同，如:
//char *p = va_arg( ap, char *);

//int i = va_arg( ap, int );
//如果有多个参数继续调用va_arg

/****** Step 3 ******/
va_end(ap); //For robust!
}

◎研究：
typedef char * va_list;//va_list 等价于char*即字符指针。

#define va_start _crt_va_start//注意下面的替代。
#define va_arg _crt_va_arg

#define va_end _crt_va_end

#define _crt_va_start(ap,v) ( ap = (va_list)_ADDRESSOF(v) + _INTSIZEOF(v) )

#define _crt_va_arg(ap,t) ( *(t *)((ap += _INTSIZEOF(t)) - _INTSIZEOF(t)) )

#define _crt_va_end(ap) ( ap = (va_list)0 )
va_list argptr;

C语言的函数是从右向左压入堆栈的,调用va_start后，
按定义的宏运算，_ADDRESSOF得到v所在的地址，然后这个

地址加上v的大小，则使ap指向第一个可变参数如图:

栈底 高地址

| .......
| 函数返回地址
| .......

| 函数最后一个参数
| ....

| 函数第一个可变参数 <--va_start后ap指向
| 函数最后一个固定参数

| 函数第一个固定参数
栈顶 低地址

然后，用va_arg()取得类型t的可变参数值, 先是让ap指向下一个参数:

ap += _INTSIZEOF(t)，然后在减去_INTSIZEOF(t)，使得表达式结果为

ap之前的值，即当前需要得到的参数的地址，强制转换成指向此参数的
类型的指针，然后用*取值

最后，用va_end(ap)，给ap初始化，保持健壮性。
example:(chenguiming)

#include <stdio.h>
#include <ctype.h>

#include<stdlib.h>
#include <stdarg.h>

int average( int first, ... ) //变参数函数,C++里也有 **…表明后面有好多可变的参数。

{
int count=0,i=first,sum=0;

va_list maker; //va_list 类型数据可以保存函数的所有参数,做为一个列表一样保存。Va_list即是char*表明maker是一个字符型的指针。

va_start(maker,first); //设置列表的起始位置 **frist只是和maker在一起做参数，这并不说明maker指向frist而是指向first之后的第一个可变的参数，而frist是作为一个固定参数，因为它在…之前。这时候frist指向3。

while(i!=-1)
{
sum+=i;

count++;

i=va_arg(maker,int);//返回maker列表的当前值,并指向列表的下一个位置

}
//第一次：I=2，sum=2；

第二次：I=3，因为va_start(maker,first);则sum=2+3=5；同时i=va_arg(maker,int)又使I=4；

第三次：I=4，sum=5+4=9,同理I=4；
第四次I=4，sum=9+4=13同理I=-1

return sum/count;

}

void main(void)
{

printf( "Average is: %d/n", average( 2, 3, 4,4, -1 ) );

}
注意它们的头文件stdarg..h
std很正常arg 是参数的意思；
辅助理解：

va_start(arg_ptr, argN)：使参数列表指针arg_ptr指向函数参数列表中的第一个可选参数，说明：argN是位于第一个可选参数之前的固定参数，（或者说，最后一个固定参数；…之前的一个参数），函数参数列表中参数在内存中的顺序与函数声明时的顺序是一致的。如果有一va函数的声明是void va_test(char a, char b, char c, …)，则它的固定参数依次是a,b,c，最后一个固定参数argN为c，因此就是va_start(arg_ptr, c)。

　　

　　va_arg(arg_ptr, type)：返回参数列表中指针arg_ptr所指的参数，返回类型为type，并使指针arg_ptr指向参数列表中下一个参数。

　　

　　va_copy(dest, src)：dest，src的类型都是va_list，va_copy()用于复制参数列表指针，将dest初始化为src。

　　

　　va_end(arg_ptr)：清空参数列表，并置参数指针arg_ptr无效。说明：指针arg_ptr被置无效后，可以通过调用 va_start()、va_copy()恢复arg_ptr。每次调用va_start() / va_copy()后，必须得有相应的va_end()与之匹配。参数指针可以在参数列表中随意地来回移动，但必须在va_start() … va_end()之内。

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使用示例：

实现源码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdarg.h>
char *
make_message(const char *fmt, ...)
{
int n, size=100;
char *buff;      // 保存字符串缓存
va_list ap;      // typedef char* va_list
if((buff=(char *)malloc(size))==NULL)
return NULL;
while(1){
//尝试在申请的空间中进行打印操作
va_start(ap, fmt);
n = vsnprintf(buff, size, fmt, ap);
va_end(ap);
//如果vsnprintf调用成功，则返回该字符串
if(n>-1 && n<size)
return buff;
//申请原来2倍大小缓存
size *=2;
if((buff = (char *)realloc(buff, size)) == NULL)
return NULL;
}
}
int
main(void)
{
char *format = "%d, %d, %d, %d";
char *str = make_message(format, 5, 6, 7, 8);
printf("%s/n", str);
return 0;
}

运行结果：

[work]$ gcc -W -o stdarg stdarg.c

[work]$ ./stdarg

5, 6, 7, 8

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参考拓展：

va_start va_arg va_end 的使用和原理

va_start 探究与思考

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va_start
va_end 的使用和原理

1:当无法列出传递函数的所有实参的类型和数目时,可用省略号指定参数表

void foo(...);

void foo(parm_list,...);

2: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.eg:

先介绍一下可变参数表的调用形式以及原理：

首先是参数的内存存放格式：参数存放在内存的堆栈段中，在执行函数的时候，从最后一个开始入栈。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。

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 );

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，定义一个 va_list 类型的变量，(假设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,即“...”之前的那个参数；

<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 int max(int n, ...); 其函数内部应该如此实现：

#include
<iostream>

void fun(int a, ...)

{

int *temp = &a;

temp++;

for (int i = 0; i < a; ++i)

{

cout << *temp << endl;

temp++;

}

}

int
main()

{

int a = 1;

int b = 2;

int c = 3;

int d = 4;

fun(4, a, b, c, d);

system("pause");

return 0;

}

Output::

1

2

3

4

3:获取省略号指定的参数

在函数体中声明一个va_list，然后用va_start函数来获取参数列表中的参数，使用完毕后调用va_end()结束。像这段代码：

void TestFun(char* pszDest, int DestLen, const char* pszFormat, ...)

{

va_list args;

va_start(args, pszFormat); //一定要“...”之前的那个参数

_vsnprintf(pszDest, DestLen, pszFormat, args);

va_end(args);

}

4.va_start使argp指向第一个可选参数。va_arg返回参数列表中的当前参数并使argp指向参数列表中的下一个参数。va_end把argp指针清为NULL。函数体内可以多次遍历这些参数，但是都必须以va_start开始，并以va_end结尾。

　　1).演示如何使用参数个数可变的函数，采用ANSI标准形式

#include 〈stdio.h〉

#include 〈string.h〉

#include 〈stdarg.h〉

/*函数原型声明，至少需要一个确定的参数，注意括号内的省略号*/

int demo( char, ... );

void main( void )

{

demo("DEMO", "This", "is",
"a", "demo!", "");

}

/*ANSI标准形式的声明方式，括号内的省略号表示可选参数*/

int demo( char msg, ... )

{

/*定义保存函数参数的结构*/

va_list argp;

int argno = 0;

char para;

　　
/*argp指向传入的第一个可选参数，msg是最后一个确定的参数*/

va_start( argp, msg );

while (1)

{

para = va_arg( argp, char);

if ( strcmp( para, "") == 0 )

break;

printf("Parameter #%d is: %s/n",
argno, para);

argno++;

}

va_end( argp );

/*将argp置为NULL*/

return 0;

}

2)//示例代码1：可变参数函数的使用

#include "stdio.h"

#include "stdarg.h"

void simple_va_fun(int start, ...)

{

va_list arg_ptr;

int nArgValue =start;

int nArgCout=0; //可变参数的数目

va_start(arg_ptr,start); //以固定参数的地址为起点确定变参的内存起始地址。

do

{

++nArgCout;

printf("the %d th arg:
%d/n",nArgCout,nArgValue); //输出各参数的值

nArgValue =
va_arg(arg_ptr,int);
//得到下一个可变参数的值

} while(nArgValue !=
-1);

return;

}

int main(int argc, char* argv[])

{

simple_va_fun(100,-1);

simple_va_fun(100,200,-1);

return 0;

}

3)//示例代码2:扩展——自己实现简单的可变参数的函数。

下面是一个简单的printf函数的实现，参考了<The
C Programming Language>中的例子

#include "stdio.h"

#include "stdlib.h"

void myprintf(char* fmt, ...) //一个简单的类似于printf的实现，//参数必须都是int
类型

{

char*
pArg=NULL;
//等价于原来的va_list

char c;

pArg = (char*)
&fmt; //注意不要写成p = fmt !!因为这里要对//参数取址，而不是取值

pArg +=
sizeof(fmt); //等价于原来的va_start

do

{

c =*fmt;

if (c != '%')

{

putchar(c);
//照原样输出字符

}

else

{

//按格式字符输出数据

switch(*++fmt)

{

case'd':

printf("%d",*((int*)pArg));

break;

case'x':

printf("%#x",*((int*)pArg));

break;

default:

break;

}

pArg +=
sizeof(int);
//等价于原来的va_arg

}

++fmt;

}while (*fmt != '/0');

pArg =
NULL;
//等价于va_end

return;

}

int main(int argc, char* argv[])

{

int i = 1234;

int j = 5678;

myprintf("the first test:i=%d/n",i,j);

myprintf("the secend test:i=%d;
%x;j=%d;/n",i,0xabcd,j);

system("pause");

return 0;

}

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，n之后的参数

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。