详解如何实现定义一个参数个数可变的函数

2016-12-02 12:51:50来源:网络收集作者:admin人点击

前言:本文章大部分参考了网易博主喧闹的寂寞的文章如何实现可变参数函数和chinaunix博主vinge的文章编写可变参数c函数,感谢这两偏文章的详细解说。还记得在以前的一个面试中遇到这样一个题目,请尝试写一个类似于printf()函数的参数个数可变的函数。我的乖乖,这。。。真是惭愧。找工作那么久居然没去了解这个东东。结果可想而知。。
我们在编写c或者c++函数的时候参数都是固定的,但其实函数的参数个数并不一定是固定的,也可以是可变的,比如常见的printf函数和scanf函数,他的参数个数就是可变的。那么要如何编写一个可变参数的函数呢?


#include
#include
int sum(int first,...)/*求参数的和,参数个数不定,其中first称为最后一个固定参数,first之后的第一个参数称为第一个可变参数*/
{
int sum = 0,val = first;
va_list vList;
va_start(vList,first);
while(val != 0)
{
sum += val;
val = va_arg(vList,int);
}
va_end(vList);
return sum;
}在编写可变参数函数的时候我们需要用到四个宏,这四个宏是:


Va_list:该类型变量用来访问可变参数,实际上就是指针。



Va_start():是一个宏,用来获取参数列表中的参数,使vl指向第一个可变参数,使用完毕后调用va_end()结束。



va_end:也是一个宏,用来结束va_start()的调用。



va_arg:宏,用来获参数列表中的取下一个值。


这四个宏在Linux上都定义在stdarg.h里面。
大概解说一下这四个宏:

1、typedef char *va_list; //定义了一个新的类型,指向字符串的指针。其实真实意图是当指针移动是以"1"单位,因为sizeof(char)
=1;即char类型占一个字节,int型占4个字节。2、#defineva_start(ap,v)(
ap = (va_list)&v + _INTSIZEOF(v) ):va_start的定义为 &v+_INTSIZEOF(v) ,这里&v是最后一个固定参数的起始地址,再加上其实际占用大小后,就得到了第一个可变参数的起始内存地址。所以我们运行va_start (ap, v)以后,ap指向first后的第一个可变参数在的内存地址,有了这个地址,以后的事情就简单了。定义_INTSIZEOF(n)主要是为了某些需要内存的对齐的系统.这个宏的目的是为了得到最后一个固定参数的实际内存大小。在我的机器上直接用sizeof运算符来代替,对程序的运行结构也没有影响。3、#define va_arg(ap, T)(*(T *)(((ap) += (_bnd (T, _AUPBND))) - (_bnd (T,_ADNBND))))



把这个宏展开可以看的更清楚:


ap = ap + _bnd(T,_AUPBND) --首先将ap的跳过指定宽度,即指向下一个可变参数。*(T *)(ap - _bnd(T,_AUPBND)) --然后还原ap后,将其转化为"T"型指针并求指针的值。

现在可以看清楚这个宏的意思是求当前ap指向的值,并将ap指向下一目标。4、va_end宏的解释:x86平台定义为ap=(char*)0;使ap不再 指向堆栈,而是跟NULL一样.有些直接定义为((void*)0),这样编译器不会为va_end产生代码,例如gcc在linux的x86平台就是这 样定义的. 在这里大家要注意一个问题:由于参数的地址用于va_start宏,所以参数不能声明为寄存器变量或作为函数或数组类型. 关于va_start, va_arg,
va_end的描述就是这些了,我们要注意的 是不同的操作系统和硬件平台的定义有些不同,但原理却是相似的.


可变参数在编程中要注意的问题


因为va_start, va_arg, va_end等定义成宏,所以它显得很愚蠢, 可变参数的类型和个数完全在该函数中由程序代码控制,它并不能智能 地识别不同参数的个数和类型. 有人会问:那么printf中不是实现了智能识别参数吗?那是因为函数 printf是从固定参数format字符串来分析出参数的类型,再调用va_arg 的来获取可变参数的.也就是说,你想实现智能识别可变参数的话是要通过在自己的程序里作判断来实现的.

还需要注意的是,在windows下你可以这样写:


int sum(int first,int second...)
{
int sum = 0,val = first;
va_list vList;
va_start(vList,first);
...
return sum;
}
但是在Linux下不行,因为Linux下的初始化必须是最后一个固定参数,在上面的代码中first就不是最后一个固定参数,所以必须这样写:
int sum(int first,...)
{
int sum = 0,val = first;
va_list vList;
va_start(vList,first);
...
return sum;
}第三个注意的地方,这些宏都不提供判断函数真正入参时的参数个数,也不提供什么时候到达参数末尾,只能在代码中自己控制,比如上面的代码以0为判定到达参数的末尾标志,所以在传参的时候切记最后一个参数必须是0.更多信息请参考两位大师的文章:http://blog.163.com/liuqiang_mail@126/blog/static/1099688752012102335624938/http://blog.chinaunix.net/uid-2413049-id-109789.html

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