c语言实现函数可变参数

前言：

本文在很大程度上改编自网友kevintz的“C语言中可变参数的用法”一文，在行文之前先向这位前辈表示真诚的敬意和感谢。

一、什么是可变参数

我们在C语言编程中有时会遇到一些参数个数可变的函数,例如printf()函数,其函数原型为:

int printf( const char* format, ...);

它除了有一个参数format固定以外,后面跟的参数的个数和类型是可变的（用三个点“…”做参数占位符）,实际调用时可以有以下的形式:

printf("%d",i);

printf("%s",s);

printf("the number is %d ,string is:%s", i, s);

以上这些东西已为大家所熟悉。但是究竟如何写可变参数的C函数以及这些可变参数的函数编译器是如何实现，这个问题却一直困扰了我好久。本文就这个问题进行一些探讨,希望能对大家有些帮助.



二、写一个简单的可变参数的C函数

先看例子程序。该函数至少有一个整数参数,其后是占位符…，表示后面参数的个数不定. 在这个例子里，所有的输入参数必须都是整数，函数的功能是打印所有参数的值.

函数代码如下：

//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);

va_end（arg_ptr）；

return;

}

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

{

simple_va_fun(100,-1);

simple_va_fun(100,200,-1);

return 0;

}



从这个函数的实现可以看到,我们使用可变参数应该有以下步骤:

⑴在程序中将用到以下这些宏:

void va_start( va_list arg_ptr, prev_param );

type va_arg( va_list arg_ptr, type );

void va_end( va_list arg_ptr );

va在这里是variable-argument(可变参数)的意思.

这些宏定义在stdarg.h中,所以用到可变参数的程序应该包含这个头文件.

⑵函数里首先定义一个va_list型的变量,这里是arg_ptr,这个变量是指向参数地址的指针.因为得到参数的地址之后，再结合参数的类型，才能得到参数的值。

⑶然后用va_start宏初始化⑵中定义的变量arg_ptr,这个宏的第二个参数是可变参数列表的前一个参数,也就是最后一个固定参数。

⑷然后依次用va_arg宏使arg_ptr返回可变参数的地址,得到这个地址之后，结合参数的类型，就可以得到参数的值。然后进行输出。

⑸设定结束条件，这里的条件就是判断参数值是否为-1。注意被调的函数在调用时是不知道可变参数的正确数目的，程序员必须自己在代码中指明结束条件。至于为什么它不会知道参数的数目，读者在看完下面这几个宏的内部实现机制后，自然就会明白。

c语言中函数的可变参数

1. 要在函数中使用参数,首先要包含<stdarg.h>, #inlcude <stdarg.h>

2. stdarg.h 这个头文件中包含了下面的宏定义：

void va_start(va_list ap, last);

type va_arg(va_list ap, type);

void va_end(va_list ap);

void va_copy(va_list dest, va_list src);

下面将会详细介绍这些宏定义

stdarg.h 这个头文件声明了一个va_list类型，定义了三个宏，用来遍历可变参数列表。

拥有可变参数列表的函数定义中，必须要有一个va_list类型的变量，这个变量在va_start, va_arg, va_end中将会用到。

va_start(va_list ap, last)

va_start必须第一个调用，它初始化 va_list 类型的变量 ap，参数 last 是可变参数列表的前一个参数的名字，也就是最后类型已确定的函数参数名；因为这个参数的的地址可能会被宏va_start用到，所以最好不要是寄存器变量，函数，或者数组。

type va_arg(va_list ap, type)

宏va_arg展开后是关于下一个参数的类型和值的表达式，参数 ap 就是被va_start初始化了的那个va_list类型的参数，参数 type 是明确的类型名。

在va_start调用之后的第一次va_arg调用返回的是可变参数列表中的第一个参数，再一次调用va_arg返回的是可变列表中下一个参数（如果还有）。

如果没有下一个参数，或者参数类型不匹配，会产生随机错误。

如果ap被传递到了函数va_arg中， 当函数返回以后，ap的值就没有定义了。

void va_end(va_list ap)

每次调用va_start就必须相应的调用va_end， 调用va_end(ap)以后， ap就没有定义了。

void va_copy(va_list dest, va_list src)

复制va_list类型的变量。

每次调用va_copy，必须有相应的va_end调用

3. 举例：

#include <stdio.h>

#include <stdarg.h>

void foo(char *fmt, ...);

int main()

{

char *string = "aaaaaaaaaaaa";

int i = 10;

char c = ’v’;

foo("s d c", string, i, c);

return 0;

}

void foo(char *fmt, ...)

{

va_list ap;

int d;

char c, *p, *s;

va_start(ap, fmt);

while (*fmt)

switch(*fmt++)

{

case ’s’: /* string */

s = va_arg(ap, char *);

printf("string %s ", s);

break;

case ’d’: /* int */

d = va_arg(ap, int);

printf("int %d ", d);

break;

case ’c’: /* char */

/* need a cast here since va_arg only

takes fully promoted types */

c = (char) va_arg(ap, int);

printf("char %c ", c);

break;

default:

printf("***************************** ");

break;

}

va_end(ap);

}

( 0 ) / 评论( 1 ) 可变参数的英文表示为:variable argument.

它在函数的定义时,用三个点号'.'表示,用逗号与其它参数分隔.

可变参数的特点:不像固定参数那样一一对应,也不像固定参数有固定的参数类型和参数名称;可变参数中个数不

定可是传入的是一个参数也可以是多个;可变参数中的每个参数的类型可以不同,也可以相同;可变参数的每个参数并没有

实际的名称与之相对应.

由此可见,可变参数的形式非常自由而富有弹生.因些,它给那些天才程序员有更大地想象和发挥空间.

然而,更多地自由,同样也加大操作上的难度.

以下就对可变参数的几个方面作一定的介绍. 1)可变参数的存储形式.

大家都知道,一般函数的形参属于局部变量.而局部变量就是存储在内存的栈区(所谓的栈区:由编译器自动分配释放,

存放函数的参数值,局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。).可变参数也是存储在内存栈区.

在对函数的形参存储的时侯,编译器是从函数的形参的右边到左边逐一地压栈,

这样保证了栈顶是函数的形参的第一个参数(从左到右数).而80x86平台下的内存分配顺序是从高地址内存到低地址内存.

因此,函数的形参在内存的存储形式如下图(以fun(int var1,int var2,...,int var3,int var4)为例):

栈区:

|栈顶 低地址

|第一个固定参数var1

|可变参数前的第一个固定参数var2

|可变参数的第一个参数

|...

|可变参数的最后一个参数

|函数的倒数第二个固定参数var3

|函数的最后一个固定参数var4

|...

|函数的返回地址

|...

|栈底 高地址

2)使用可变参数所用到头文件和相关宏说明

在此,以TC2.0编译器为参考对象来说明.

可变参数的相关定义在TC2.0的名为"STDARG.H"的头文件中.

此文件为:

/* stdarg.h

Definitions for ACCESSing parameters in functions that accept

a variable number of arguments.

Copyright (c) Borland International 1987,1988

All Rights Reserved.

*/

#if __STDC__

#define _Cdecl

#else

#define _Cdecl cdecl

#endif

#if !defined(__STDARG)

#define __STDARG

typedef void *va_list;

#define va_start(ap, parmN) (ap = ...)

#define va_arg(ap, type) (*((type *)(ap))++)

#define va_end(ap)

#define _va_ptr (...)

#endif

以上为"STDARG.H"的内容.

该文件定义了使用可变参数所用到的数据类型:typedef void *va_list;

va_start(ap,parmN)起到初始化,使用得ap指向可变参数的第一个参数.ap的类型为va_list,

parmN为可变参数的前面一个固定参数.

va_arg(ap,type)获得当前ap所指向的参数,并使ap指向可变参数的下一个参数,type为需要获得的参数的类型.

va_end(ap) 结束可变参数获取.

3)可变参数的使用实例

实例目的:用可变参数来实现个数不定的字符串的传递,并显示传递过来的字符串.

#include<stdio.h>

#include<conio.h>

#include<stdarg.h>

void tVarArg(int num,...);/*num为可变参数的个数*/

int main(void)

{

clrscr();

tVarArg(5,"Hello! ","My ","name ","is ","neverTheSame./n");

tVarArg(8,"This ","is ","an ","example ","about ","variable-argument ","in ","funtion");

getch();

return 0;

}

void tVarArg(int num,...)

{

va_list argp; /*定义一个指向可变参数的变量*/

va_start(argp,num); /*初始化,使用argp指向可变参数的第一个参数*/

while(--num>=0)

printf("%s",(va_arg(argp,char*)));/*va_arg(argp,char*)获得argp所指向的参数,

并使用argp指向下一个参数,char*使用所获得的参数的类型转换为char*型.*/

va_end(argp); /*结束可变参数获取*/

return ;

}

4)可变参数的使用需要注意的问题

1.每个函数的可变参数至多有一个.

2.va_start(ap,parmN)中parmN为可变参数前的一个固定参数.

3.可变参数的个数不确定,完全由程序约定.

4.可变参数的类型不确定,完全由va_arg(ap,type)中的type指定,然后就把参数的类型强制转换.

而printf()中不是实现了识别参数吗?那是因为函数

printf()是从固定参数format字符串来分析出参数的类型,再调用va_arg

的来获取可变参数的.也就是说,你想实现智能识别可变参数的话是要通

过在自己的程序里作判断来实现的.

5.编译器对可变参数的函数的原型检查不够严格,对编程人员要求很高.