C 中va_list,va_arg,va_start,va_end usage

1.在学习c语言,难免会遇到多参函数,刚好c中也提供了一些机制:宏函数

#ifdef _M_ALPHA
typedef struct {
char *a0; /* pointer to first homed integer argument */
int offset; /* byte offset of next parameter */
} va_list;
#else
typedef char * va_list;
#endif
_M_ALPHA是指DEC ALPHA(Alpha AXP)架构。所以一般情况下va_list所定义变量为字符(可变参数的类型和个数完全由程序代码控制,它并不能智能地识别不同参数的个数和类型) 指针。

在头文件stdarg.h中 有这几个函数的定义,

va_list,va_arg,va_start,va_end:

variable-argument(可变参数)

INTSIZEOF 宏,获取类型占用的空间长度,最小占用长度为int的整数倍://intsizeof

#define _INTSIZEOF(n) ( (sizeof(n) + sizeof(int) - 1) & ~(sizeof(int) - 1) ) the key way  n is int or char ,the result is 4,刚好是长度int的整数倍(&前面可以是4,5,6,7)。

VA_START宏,获取可变参数列表的第一个参数的地址(ap是类型为va_list的指针,v是可变参数最左边的参数):

#define va_start(ap,v) ( ap = (va_list)&v + _INTSIZEOF(v) ) cast transform(poiner) use to get first args address(ap)

根据定义(va_list)&v得到起始参数的地址, 再加上_INTSIZEOF(v) ,就是其实参数下一个参数的地址,即第一个可变参数地址.

va_start     读取可变参数的过程其实就是在堆栈中,使用指针,遍历堆栈段中的参数列表,从低地址到高地址一个一个地把参数内容读出来的过程·

在进程中,堆栈地址是从高到低分配的.当执行一个函数的时候,将参数列表入栈,压入堆栈的高地址部分,然后入栈函数的返回地址,接着入栈函数的执行代码,这个入栈过程,堆栈地址不断递减.
总之,函数在堆栈中的分布情况是:地址从高到低,依次是:函数参数列表,函数返回地址,函数执行代码段.
堆栈中,各个函数的分布情况是倒序的.即最后一个参数在列表中地址最高部分,第一个参数在列表地址的最低部分.参数在堆栈中的分布情况如下:
最后一个参数                        高地址
倒数第二个参数       ..
...              ..
...
...          ->(va_list)&v+sizeof(args-type)
第一个参数                  ->(va_list)&v
函数返回地址       ..
函数代码段                  低地址

VA_ARG宏,获取可变参数的当前参数,返回指定类型并将指针指向下一参数(t参数描述了当前参数的类型):

#define va_arg(ap,t) (      *(t *)  (  ( ap += _INTSIZEOF(t) ) - _INTSIZEOF(t)   )       )  by * to get value

VA_END宏,清空va_list可变参数列表:

#define va_end(ap) ( ap = (va_list)0 )//NULL 无效。

2.使用方法

(1)首先在函数里定义一具VA_LIST型的变量,这个变量是指向参数的指针;va_list ap;
(2)然后用VA_START宏初始化刚定义的VA_LIST变量;           va_start(ap,args);args is function input args
(3)然后用VA_ARG返回可变的参数,VA_ARG的第二个参数是你要返回的参数的类型(如果函数有多个可变参数的,依次调用VA_ARG获取各个参数);va_args(ap,int);
(4)最后用VA_END宏结束可变参数的获取。va_end(ap);
3.Note
(1)可变参数的类型和个数完全由程序代码控制,它并不能智能地识别不同参数的个数和类型;
(2)如果我们不需要一一详解每个参数,只需要将可变列表拷贝至某个缓冲,可用vsprintf函数;
(3)因为编译器对可变参数的函数的原型检查不够严格,对编程查错不利.不利于我们写出高质量的代码;
 
 
小结:
va function 实现比较容易固定的步骤
1:va_list ap;//initial
2: va_start(ap,type);//get address
3:va_arg(ap,type);//get value
4:va_end(ap);//destroy
实现起来和堆栈有关系。只有在特定的场合,用c语言才会写可变参数函数,在oop中用多态性来代替。
尽量不用c语言 to realise。
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