C语言如何编写可变参数函数(涉及到二级指针）

C语言中函数支持可变参数，常见的可变参数的函数有printf()函数，他的函数原型是_CRTIMP int __cdecl printf(const char *, ...);

可变函数的核心就在,...这里。

既然printf()函数是可变函数，这里就简单模拟printf()函数的功能写个myprintf()函数

#include <iostream>
using namespace std;
//************************************
// Method: myprintf
// FullName: myprintf
// Access: public
// Returns: int
// Qualifier:
// Parameter: const char * fmt
// Parameter: ...
//************************************
int myprintf(const char *fmt,...)
{
int i = 0; //记录传入数组fmt的下表
// int index = 0; //输出字符串下标
int arg = -1; //参数个数
// char putfmt[1024]; //输出字符串
char *s; //临时存储参数
int ii=0;
bool status = true; //正确标志

// memset(putfmt,0,1024);
int length = strlen(fmt)+1;
for(i=0;i<length;i++)
{

if(fmt[i]=='%')
{
i++;
int flag = 0;
int *ppp;
switch(fmt[i])
{
case 's':
if(-1 == arg)
arg = 0;

flag = 1;
ppp=(int *)&fmt+(1+arg);
s = (char *)*ppp;
ii = 0;
while(s[ii])
cout<<s[ii++];
// putfmt[index++]=s[ii++];

arg++;
break;
case 'd':
flag = 1;
ppp=(int *)&fmt+(1+arg);
cout<<*ppp;
arg++;
break;
default:
break;
}
if(0 == flag)
{
status = false;
break;
}
}
else
cout<<fmt[i];
// putfmt[index++]=fmt[i];

}
return arg;

}
void main(void)
{
myprintf("hello %s","oba没有马!");
}



运行结果（图1）：



    图1

大致的原理：

第一个形参起重要作用，用来判断后面有几个参数，其中可以用%d来识别后面有个int类型变量，%s识别后面有个字符串变量，以此类推。取的第一个参数后，可通过指针偏移来获取可变参数的地址，继而进行后续的操作。

以本文章中的例子为例，可通过调试的形式来更形象的解释（图2）。



        
图2

其中第一个固定参数的地址为0x0043201c，通过查看内存地址可以看到对应的内容。而第二个参数可变参数紧跟在第一个参数对应的内存地址的后面（内存中并非显示正确的字是由于中文为两个字节，oba有三个字节，后面三个字的编码被错开放了，因此显示不一样的字）。那么，要如何正确的在内存中识别中相应的参数呢？

就上面的代码来说，函数中传递了两个参数，都是字符串类型，而字符串类型在传递给函数的过程中传递的是首地址，也可以理解为指针。既然是指针，而且同为一个函数的参数，那在指针的地址（二级指针）上会不会有所关联？

通过&fmt查看其地址（图3）



        
图3

由图3可知，&fmt的地址为0x0019feec，在内存中追踪该地址，可看到在内存中，0x0019feec-0x0019feef对应的值为1C 20 43 00，由于在INTEL CPU中，数据的存储形式为小端模式（低地址存地位，不懂可以看我的另一篇博客大端模式，小端模式的区别），因此&fmt里面的值为0x43201C，该值就是fmt的地址。而&fmt后面跟的四个字节，跟&fmt的值有点相像，取其值0x432028查看对应的地址（图4）：



    图4

看到了没有！？这个地址里面的存的值就是第二个参数的的内容！

理一下思路：在调用自定义可变参数函数myprintf("hello %s","oba没有马!");时，总共传递了两个参数，一个固定参数"hello %s"，另一个传递了可变参数"oba没有马"，这两个参数（一级指针）的内容是非连续的（图1，中间有4个字节的00隔开，后面再讨论），但是它们的地址（二级指针）是连续的（图3）。因此可以通过二级指针的偏移来定义可变参数。

在函数myprintf()中，第一个固定参数fmt的类型为char *，取其地址后为0x0019feec，需要偏移4个字节到下一个地址。偏移到0x0019fef0时，此时为二级指针，需进行降级操作，用取值符*降成一级指针，此时指向地址0x00432028，再取里面的值就是要的可变参数的值了。

前面研究的为一个可变参数，如果更多个呢？那在内存中的形式又是怎么样的？下面用三个可变参数作为测试：

修改后的main函数

void main(void)
{
myprintf("hello %s %s %s","oba没有马!","5","you");
}
调试看其内存（图5）



图5

由图5可以看出，参数所占的内存大小以4字节对齐，不足4个字节的补全。参数跟参数之间有4个空白字节作为隔断（图5中的红色框部分）。再看它们的地址（二级指针,图6）



图6

图6中，红框部分为四个参数的二级指针！有兴趣的读者可将四个参数对应的指针代入图5中进行验证。

二级指针：

比如说一个字符串指针，char *arr=“hello"，其中"hello"存在一个内存空间中，占5个字节，而指针只能存四个字节，因此要用一个指针表示5个地址的字符串，只能通过地址的形式表示，arr就是一级指针，指向"hello"的内存地址的首地址。现在问题来了，形参表中如何才能做到又能保存字符串，又能保存Int，float等其他类型的变量呢？

答案就是用二级指针（图7）。



把main函数中的代码改成：

void main(void)
{
myprintf("hello %s %d %s","world",5,"you");
}调试时结果如图7所示。

注：本文章的重点在于可变参数函数的研究，不在于printf()的研究，因此printf()只是简单的实现！