原创 C语言中的可变参数函数

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]

　　自己实现printf：

　　#include

　　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。