C语言的变参技术-va_arg

#include <stdarg.h> // 必须包含的头文件

int Add(int start,...) // ...是作为占位符

{

va_list arg_ptr; // 定义变参起始指针

int sum=0; // 定义变参的和

int nArgValue =start; //

va_start(arg_ptr,start); // arg_ptr指向第一个变参

do

{

sum+=nArgValue; // 求和

nArgValue = va_arg(arg_ptr,int); // arg_ptr指向下一个变参

}

while(nArgValue != 0); // 判断结束条件；结束条件是自定义为=0时结束

va_end(arg_ptr); // 复位指针

return sum;

}

函数的调用方法为Add(1,2,3,0);这样，必须以0结尾，因为变参函数结束的判断条件就是读到0停止。

解释：

所使用到的宏：

void va_start( va_list arg_ptr, prev_param );

type va_arg( va_list arg_ptr, type );

void va_end( va_list arg_ptr );

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 )

1、首先把va_list被定义成char*，这是因为在我们目前所用的PC机上，字符指针类型可以用来存储内存单元地址。而在有的机器上va_list是被定义成void*的

2、定义_INTSIZEOF(n)主要是为了某些需要内存的对齐的系统.这个宏的目的是为了得到最后一个固定参数的实际内存大小。在我的机器上直接用sizeof运算符来代替，对程序的运行结构也没有影响。（后文将看到我自己的实现）。

3、va_start的定义为 &v+_INTSIZEOF(v) ,这里&v是最后一个固定参数的起始地址，再加上其实际占用大小后，就得到了第一个可变参数的起始内存地址。所以我们运行va_start(ap, v)以后,ap指向第一个可变参数在的内存地址,有了这个地址，以后的事情就简单了。

这里要知道两个事情：

⑴在intel+windows的机器上，函数栈的方向是向下的，栈顶指针的内存地址低于栈底指针，所以先进栈的数据是存放在内存的高地址处。

(2)在VC等绝大多数C编译器中，默认情况下，参数进栈的顺序是由右向左的，因此，参数进栈以后的内存模型如下图所示：最后一个固定参数的地址位于第一个可变参数之下，并且是连续存储的。

|--------------------------|

| 最后一个可变参数 | ->高内存地址处

|--------------------------|

|--------------------------|

| 第N个可变参数 | ->va_arg(arg_ptr,int)后arg_ptr所指的地方,

| | 即第N个可变参数的地址。

|--------------- |

|--------------------------|

| 第一个可变参数 | ->va_start(arg_ptr,start)后arg_ptr所指的地方

| | 即第一个可变参数的地址

|--------------- |

|------------------------ --|

| |

| 最后一个固定参数 | -> start的起始地址

|-------------- -| .................

|-------------------------- |

| |

|--------------- | -> 低内存地址处

(4) va_arg():有了va_start的良好基础，我们取得了第一个可变参数的地址，在va_arg()里的任务就是根据指定的参数类型取得本参数的值，并且把指针调到下一个参数的起始地址。

因此，现在再来看va_arg()的实现就应该心中有数了：

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

这个宏做了两个事情，

①用用户输入的类型名对参数地址进行强制类型转换，得到用户所需要的值

②计算出本参数的实际大小，将指针调到本参数的结尾，也就是下一个参数的首地址，以便后续处理。

(5)va_end宏的解释：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,例如gcc在linux的x86平台就是这样定义的. 在这里大家要注意一个问题:由于参数的地址用于va_start宏,所以参数不能声明为寄存器变量或作为函数或数组类型. 关于va_start, va_arg, va_end的描述就是这些了,我们要注意的 是不同的操作系统和硬件平台的定义有些不同,但原理却是相似的.