C语言支持定义可变参数的函数,方法是在函数的参数列表最后加上 " ... ",代表变长的参数列表,例如:
void Func(int num, ...) { }
需要注意 “...” 必须在最后,而且前面起码要有一个固定的参数,类型可以任意。
为什么要有一个固定的参数呢?这篇文章要说明的就是这个问题。
首先我们是如何调用变长参数列表里的变量?
需要使用 stdarg.h 里定义的三个宏:va_start(ap, x)、va_arg(ap,t)、va_end(ap),还有一个va_list类型(本质上是字节指针)
这几个宏的源代码:
1 typedef char* va_list;
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3 #define _INTSIZEOF(n) ((sizeof(n) + sizeof(int) - 1) & ~(sizeof(int) - 1))
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5 #define __crt_va_start_a(ap, v) ((void)(ap = (va_list)_ADDRESSOF(v) + _INTSIZEOF(v)))
6 #define __crt_va_arg(ap, t) (*(t*)((ap += _INTSIZEOF(t)) - _INTSIZEOF(t)))
7 #define __crt_va_end(ap) ((void)(ap = (va_list)0))
va_start用于获取变长参数列表的起始地址。
使用方法是:
- 定义一个va_list类型变量,例如vlist.
- 使用宏 va_start(vlist, 最后一个固定参数) 获取变长列表的起始地址
va_list vlist;
vlist = va_start(vlist, num);
这个宏本质上是获取固定参数(如num)的下一个参数地址。原理是调用函数时,程序会将函数参数逐个压入栈中,使参数连续排列在内存中,因此只需要知道上一参数的内存地址和它的类型,就可以算出下一参数的地址。
因此这个宏等价于:vlist = (char*)&num + sizeof(num);
va_arg用于按顺序获取下一个参数。
使用方法:
Type value = va_arg(vlist, Type);
本质上是对变长参数列表指针加sizeof(Type),返回累加前的地址指向的值。等价于:
Type value = *(Type*)vlist;
vlist += sizeof(Type);
va_end非常简单,就是把变长参数列表的指针置0,防止可能的错误。等价于:
vlist = (char*)0;
最后的简单总结:
之所以要有一个固定参数,是因为只有知道最后一个参数的地址,才能获取变长列表开始的地址。
此外需要注意的是,在不同平台,不同编译器里,由于内存排列有所差别(内存对齐的差别),实际情况不一定有上面写的等效代码一样简单。具体可以查看vadefs.h里的定义。
知道了原理,我们其实可以直接获取变长参数列表里任意一个变量,而不用逐个获取,特别是在参数的类型都相同的情况下,例如:
1 int Sum(int count, ...)
2 {
3 int sum = 0;
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5 for (int i = 0; i < count; i++)
6 {
7 sum += *(int *)((char *)&count + sizeof(int) * (i + 1));
8 }
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10 return sum;
11 }
当然,这样的代码移植性差,如果更改了平台很可能就会出错,使用时还是谨慎为好。