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C语言可变参数表函数实现原理分析

2018-02-10 13:48 260 查看
在C语言中,例如printf(),main()函数等都为可变参数表函数,那么其实现原理是什么?
例:求几个数的平均值
代码:#include<stdio.h>
#include<stdarg.h>

int average(int val,...)
{
int i = 0;
int sum = 0;
va_list arg;
va_start(arg,val);
for(i = 0;i < val ;i++)
{
sum += va_arg( arg,int);
}
va_end(arg);
return sum/val;
}

int main()
{
int ret = 0;
ret = average(4,10,20,30,40);
printf("%d\n",ret);
return 0;
}对代码进行分析:
使用可变参数表函数,需要引入头文件stdarg.h;
可变参数表函数int average(int val,...)中val表示参数的个数,函数返回int型数,如代码中average(4,10,20,30,40)
表示求4个数10,20,30,40的平均值;
对函数内部中va_list,va_start,va_arg,va_end的理解:
1. va_list
源码:typedef char * va_list;va_list表示char*,代码中va_list arg;表示定义了一个char*型指针arg;
2.va_start
源码:#define va_start _crt_va_start
#define _crt_va_start(ap,v) ( ap = (va_list)&v + _INTSIZEOF(v) )对v取地址并强转为char*类型,移动_INTSIZEOF(v)个字节后赋给ap;
代码中va_start(arg,val);表示将arg指针指向average()函数的第1个参数的下一个参数(第二个参数),也就是指向代码中的10;
3.va_arg
源码:#define va_arg _crt_va_arg
#define _crt_va_arg(ap,t) ( *(t *)((ap += _INTSIZEOF(t)) - _INTSIZEOF(t)) )将指针ap移动_INTSIZEOF(t)个字节后,再将移动前的地址强转为t*,取其地址所对应的值;
代码中va_arg(arg,int)表示每次取出一个参数的值;
4.va_end
源码:#define va_end _crt_va_end
#define _crt_va_end(ap) ( ap = (va_list)0 )将0强制转换为char*类型赋给ap,即将ap指针置空;
代码中va_end(arg);表示将arg指针置空;
5._INTSIZEOF(n)
源码:#define _INTSIZEOF(n) ( (sizeof(n) + sizeof(int) - 1) & ~(sizeof(int) - 1) )将n的长度转化为int长度的整数倍;
在调用average()函数的时候,其参数存储在栈中,如图:



average()函数通过arg指针取到每一个参数的值,实现求平均值;
先定义arg指针,通过va_start将arg指针指向第二个参数,通过循环和va_arg将每一个值取出,通过va_end将指针置空;
上图设计到函数栈帧的知识,如果学习了函数栈帧的知识,能更好的理解可变参数表函数的实现原理;
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