C语言中可变长参数使用
2015-09-28 23:48
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第一篇
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);
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,函数的功能只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",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; }
下面解释一下这些代码。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 由于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,这个变量是存储参数地址的指针.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,即最后一个固定参数。
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。
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,在看完这几个宏的内部实现机制后,自然就会明白。
第二篇
C语言之可变参数问题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。
原型:
int printf( const char *format [, argument]... );
使用例:
printf("Enjoy yourself everyday!\n"); printf("The value is %d!\n", value);
这种可变参数可以说是C语言一个比较难理解的部分,这里会由几个问题引发一些对它的分析。
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:
在标准C语言中定义了一个头文件专门用来对付可变参数列表,它包含了一组宏,和一个va_list的typedef声明。一个典型实现如下:
typedef char* va_list; #define va_start(list) list = (char*)&va_alist #define va_end(list) #define va_arg(list, mode)\ ((mode*) (list += sizeof(mode)))[-1] int printf(char* format, …) { va_list ap; va_start(ap, format); int n = vprintf(format, ap); va_end(ap); return n; }
问题:运行时才确定的参数
有没有办法写一个函数,这个函数参数的具体形式可以在运行时才确定?
答案与分析:
目前没有”正规”的解决办法,不过独门偏方倒是有一个,因为有一个函数已经给我们做出了这方面的榜样,那就是
main(),它的原型是:
int main(int argc,char *argv[]);
函数的参数是argc和argv。
深入想一下,”只能在运行时确定参数形式”,也就是说你没办法从声明中看到所接受的参数,也即是参数根本就没有固定的形式。常用的办法是你可以通过定义一个void *类型的参数,用它来指向实际的参数区,然后在函数中根据根据需要任意解释它们的含义。这就是main函数中argv的含义,而argc,则用来表明实际的参数个数,这为我们使用提供了进一步的方便,当然,这个参数不是必需的。
虽然参数没有固定形式,但我们必然要在函数中解析参数的意义,因此,理所当然会有一个要求,就是调用者和被调者之间要对参数区内容的格式,大小,有效性等所有方面达成一致,否则南辕北辙各说各话就惨了。
问题:可变长参数的传递
有时候,需要编写一个函数,将它的可变长参数直接传递给另外的函数,请问,这个要求能否实现?
答案与分析:
目前,你尚无办法直接做到这一点,但是我们可以迂回前进,首先,我们定义被调用函数的参数为va_list类型,同时在调用函数中将可变长参数列表转换为va_list,这样就可以进行变长参数的传递了。看如下所示:
void subfunc (char *fmt, va_list argp) { ... arg = va_arg (fmt, argp); /* 从argp中逐一取出所要的参数 */ ... } void mainfunc (char *fmt, ...) { va_list argp; va_start (argp, fmt); /* 将可变长参数转换为va_list */ subfunc (fmt, argp); /* 将va_list传递给子函数 */ va_end (argp); ... }
问题:可变长参数中类型为函数指针
我想使用va_arg来提取出可变长参数中类型为函数指针的参数,结果却总是不正确,为什么?
答案与分析:
这个与va_arg的实现有关。一个简单的、演示版的va_arg实现如下:
#define va_arg(argp, type) \ (*(type *)(((argp) += sizeof(type)) - sizeof(type)))
其中,argp的类型是
char *。
如果你想用va_arg从可变参数列表中提取出函数指针类型的参数,例如
int (*)(),则
va_arg(argp, int (*)())被扩展为:
(*(int (*)() *)(((argp) += sizeof (int (*)())) -sizeof (int (*)())))
显然,
(int (*)() *)是无意义的。
解决这个问题的办法是将函数指针用typedef定义成一个独立的数据类型,例如:
typedef int (*funcptr)();
这时候再调用
va_arg(argp, funcptr)将被扩展为:
(* (funcptr *)(((argp) += sizeof (funcptr)) - sizeof (funcptr)))
这样就可以通过编译检查了。
问题:可变长参数的获取
有这样一个具有可变长参数的函数,其中有下列代码用来获取类型为float的实参:
va_arg (argp, float);
这样做可以吗?
答案与分析:
不可以。在可变长参数中,应用的是”加宽”原则。也就是
float类型被扩展成
double;
char,
short被扩展成
int。因此,如果你要去可变长参数列表中原来为
float类型的参数,需要用
va_arg(argp, double)。对
char和
short类型的则用
va_arg(argp, int)。
问题:定义可变长参数的一个限制
为什么我的编译器不允许我定义如下的函数,也就是可变长参数,但是没有任何的固定参数?
int f (...) { ... }
答案与分析:
不可以。这是ANSI C 所要求的,你至少得定义一个固定参数。
这个参数将被传递给
va_start(),然后用
va_arg()和
va_end()来确定所有实际调用时可变长参数的类型和值。
转载自 http://kooyee.iteye.com/blog/350008
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