C语言函数可变长度参数剖析

C语言中的很多函数的入参被定义为可变参数，最典型的

int printf (const char * fmt, ...)

要对其中的可变参数进行处理，就要用到va_list类型和 VA_START, VA_END, VA_ARG 宏 ，需要包含<stdarg.h>头文件

 

利用va族函数对不定参数进行解析的过程所示如下：

int my_printf(const char * fmt, ...)
{
    va_list struAp;
    va_start(struAp, fmt);

    for (; *fmt; ++fmt)
    {
        if(*fmt != '%')
        {
            PUTC(*fmt); 
            continue;
        }
        
        fmt++;
        
        switch (*fmt)
        {
            case 'd':
            {
                int i = va_arg(struAp,int);
                PUTC(i);
            }
            break;

            default:
                break;
        }
    }
    
    va_end(struAp);
}

 

要了解不定参数的处理方式，就要搞清楚va族函数的实现

#define _INTSIZEOF(n) ( (sizeof(n) + sizeof(int) - 1) & ~(sizeof(int) - 1) )

 

/* 实质就是一个char型的指针 */

typedef char * va_list;

/* 将指针偏移一个v的长度，指向后面的地址 */

#define va_start(ap,v) ( ap = (va_list)&v + _INTSIZEOF(v) )

/* 根据参数类型，取出后面的数据，强制类型转换 */

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

/* 将指针置为NULL */

#define va_end(ap) ( ap = (va_list)0 )

 

通过解析fmt字符串，得到后面的参数类型和个数，根据参数类型再加上偏移量就可以找到栈中的不定参数了

 

 函数调用和传参的过程所示如下：

将函数参数与函数调用后下一条指令的地址都压入栈中，然后跳到函数的入口地址。

例如

void func(int param1, double param2,int param3){ }

int main()
{ 
    func(3, 1.2, 4); 
    printf("Over\n"); //设指令地址为0x1234
    return 0;
}

 

执行f(3, 1.2, 4)的函数调用，进入func函数时的堆栈如下：

 

 这样，通过param1的地址就可以计算出param2与param3的地址：

 

使用不定参函数的注意事项

 

• 在C语言中，调用一个可变参数函数时，调用者会对每个参数执行“默认实际参数提升(default argument promotions)”

     ——float类型的实际参数将提升到double
　　——char类型的实际参数将提升到int
　　——short类型的实际参数将提升到int

• 在没有函数原型的情况下，char与short类型都将被转换为int类型，float类型将被转换为double类型。

             ——《C语言程序设计》第2版  2.7 类型转换 p36

• 这样写肯定是不对的：

 　  c = va_arg(ap,char);

　　因为我们无法传递一个char类型参数，如果传递了，它将会被自动转化为int类型。上面的式子应该写成：
　　c = va_arg(ap,int);

                ——《C陷阱与缺陷》p164