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2. 如果将参数改成char类型,求char类型变量中的最大值,代码会有问题吗?
3. 结果并未受影响,可是,我们解析的时候,是按照va_arg(arg, int)来解析的,这是为什么?
本章节文章是作者通过观看《C语言深度剖析》等各种资料总结的精华,基础部分省略了不少,是为了让大家能够更加深入了解C语言的魅力!因为为了避免与之前的文章发生赘述,所以就直接讲作者认为的精华部分哈!现在正文开始!
谁都不能阻挡你成为更优秀的人。
在这里《C语言深度剖析》就结束了哈,作者后面可能会把前面的各个文章再总结一下,让大家更好地去查阅,接下来就慢慢踏入数据结构了哈!作者也期待很久了,让我们一起进步哈!
可变参数列表
1. 求两个数据中的最大值
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include <windows.h>
int FindMax(int x, int y)
{
if (x > y){
return x;
}
return y;
}
int main()
{
int x = 0;
int y = 0;
printf("Please Eneter Two Data# ");
scanf("%d %d", &x, &y);
int max = FindMax(x, y);
printf("max = %d\n", max);
system("pause");
return 0;
}
求任意多个数据中的最大值 ( 至少一个 ) ,要求不能使用数组 因为目前参数个数不确定,那么函数编写的时候,参数个数也无法确定,换句话说,函数也就没法编写 不过, C 提供了满足该场景的解决方案:可变参数列表
#include <stdio.h>
#include <windows.h>
//num:表示传入参数的个数
int FindMax(int num, ...)
{
va_list arg; //定义可以访问可变参数部分的变量,其实是一个char*类型
va_start(arg, num); //使arg指向可变参数部分
int max = va_arg(arg, int); //根据类型,获取可变参数列表中的第一个数据
for (int i = 0; i < num - 1; i++){//获取并比较其他的
int curr = va_arg(arg, int);
if (max < curr){
max = curr;
}
}
va_end(arg); //arg使用完毕,收尾工作。本质就是讲arg指向NULL
return max;
}
int main()
{
int max = FindMax(5,11,22,33,44,55);
printf("max = %d\n", max);
system("pause");
return 0;
}
1. 如果将参数改成char类型,求char类型变量中的最大值,代码会有问题吗?
#include <stdio.h> #include <windows.h> //num: 表示传入参数的个数 int FindMax ( int num , ...) { va_list arg ; // 定义可以访问可变参数部分的变量,其实是一个 char* 类型 va_start ( arg , num ); // 使 arg 指向可变参数部分 int max = va_arg ( arg , int ); // 根据类型,获取可变参数列表中的第一个数据 for ( int i = 0 ; i < num - 1 ; i ++ ){ // 获取并比较其他的 int curr = va_arg ( arg , int ); if ( max < curr ){ max = curr ; } } va_end ( arg ); //arg 使用完毕,收尾工作。本质就是讲 arg 指向 NULL return max ; } int main () { char a = '1' ; //ascii 值 : 49 char b = '2' ; //ascii 值 : 50 char c = '3' ; //ascii 值 : 51 char d = '4' ; //ascii 值 : 52 char e = '5' ; //ascii 值 : 53 int max = FindMax ( 5 , a , b , c , d , e ); printf ( "max = %d\n" , max ); system ( "pause" ); return 0 ; }
2. 结果并未受影响,可是,我们解析的时候,是按照va_arg(arg, int)来解析的,这是为什么?
通过查看汇编,我们看到,在可变参数场景下: 1. 实际传入的参数如果是char,short,float,编译器在编译的时候,会自动进行提升(通过查看汇编,我们都能看到) 2. 函数内部使用的时候,根据类型提取数据,更多的是通过int或者double来进行
2. 注意事项
1.可变参数必须从头到尾逐个访问。如果你在访问了几个可变参数之后想半途终止,这是可以的,但是,如果你想一开始就访问参数列表中间的参数,那是不行的。 2.参数列表中至少有一个命名参数。如果连一个命名参数都没有,就无法使用 va_start 。 3.这些宏是无法直接判断实际存在参数的数量。 4.这些宏无法判断每个参数的是类型。 5.如果在 va_arg 中指定了错误的类型,那么其后果是不可预测的。
3. 原理
1. 可变参数列表对应的函数,最终调用也是函数调用,也要形成栈帧 2. 栈帧形成前,临时变量是要先入栈的,根据之前所学,参数之间位置关系是固定的 3. 通过上面汇编的学习,发现了短整型在可变参数部分,会默认进行整形提升,那么函数内部在提取该数据的时候,就要考虑提升之后的值,如果不加考虑,获取数据可能会报错或者结果不正确
4. 先看看这几个宏的含义
//va_list其实就是char*类型,方便后续按照字节进行指针移动 typedef char * va_list; #define va_start _crt_va_start #define va_arg _crt_va_arg #define va_end _crt_va_end //这个宏特别好理解,结合栈帧中临时参数的压入位置 #define _crt_va_start(ap,v) ( ap = (va_list)_ADDRESSOF(v) + _INTSIZEOF(v) ) //这个设计特别巧妙,先让ap指向下个元素,然后使用相对位置-偏移量,访问当前元素。 //访问了当前数据的同时,还让ap指向了后续元素,一举两得。 #define _crt_va_arg(ap,t) ( *(t *)((ap += _INTSIZEOF(t)) - _INTSIZEOF(t)) ) //这个宏特别好理解,将ap指针设置为NULL #define _crt_va_end(ap) ( ap = (va_list)0 ) //取参数的地址,也很好理解 #define _ADDRESSOF(v) ( &(v) ) //难点是这个,不太好理解 #define _INTSIZEOF(n) ( (sizeof(n) + sizeof(int) - 1) & ~(sizeof(int) - 1) ) 前提: 为了后面方便表述,我们假设sizeof(n)的值是n(char 1,short 2, int 4) 我们在32位平台,vs2013下测试,sizeof(int)大小是4,其他情况我们不考虑 _INTSIZEOF(n)的意思:计算一个最小数字x,满足 x>=n && x%4==0,其实就是一种4字节对齐的方式是什么: 比如n是:1,2,3,4 对n进行向 sizeof(int) 的最小整数倍取整的问题 就是 4 比如n是:5,6,7,8 对n进行向 sizeof(int) 的最小整数倍取整的问题 就是 8 为什么:要有这个4字节对齐: 结合之前栈帧的学习和上面代码的测试结果 怎么办到的: 第一步理解:4的倍数 既然是4的最小整数倍取整,那么本质是:x=4*m,m是具体几倍。对7来讲,m就是2,对齐的结果就是8 而m具体是多少,取决于n是多少 如果n能整除4,那么m就是n/4 如果n不能整除4,那么m就是n/4+1 上面是两种情况,如何合并成为一种写法呢? 常见做法是 ( n+sizeof(int)-1) )/sizeof(int) -> (n+4-1)/4 如果n能整除4,那么m就是(n+4-1)/4->(n+3)/4, +3的值无意义,会因取整自动消除,等价于 n/4 如果n不能整除4,那么n=最大能整除4部分+r,1<=r<4 那么m就是 (n+4-1)/4->(能整除4部分+r+3)/4,其中 4<=r+3<7 -> 能整除4部分/4 + (r+3)/4 -> n/4+1 第二步理解:最小4字节对齐数 搞清楚了满足条件最小是几倍问题,那么,计算一个最小数字x,满足 x>=n && x%4==0,就变成了 ((n+sizeof(int)-1)/sizeof(int))[最小几倍] * sizeof(int)[单位大小] -> ((n+4-1)/4)*4 这样就能求出来4字节对齐的数据了,其实上面的写法,在功能上,已经和源代码中的宏等价了。 第三步理解:理解源代码中的宏 拿出简洁写法:((n+4-1)/4)* 4,设w=n+4-1, 那么表达式可以变化成为 (w/4)*4,而4就是2^2,w/4,不就相当于右移两位吗?,再次*4不就相当左移两位吗?先右移两位,在左移两位,最终结果就是,最后2个比特位被清空为0! 需要这么费劲吗? w & ~3 不香吗? 所以,简洁版:(n+4-1) & ~(4-1) 原码版:( (sizeof(n) + sizeof(int) - 1) & ~(sizeof(int) - 1) ),无需先/,再*
5 . 原理图
#include <stdio.h> #include <windows.h> //num: 表示传入参数的个数 int FindMax ( int num , ...) { va_list arg ; // 定义可以访问可变参数部分的变量,其实是一个 char* 类型 va_start ( arg , num ); // 使 arg 指向可变参数部分 int max = va_arg ( arg , int ); // 根据类型,获取可变参数列表中的第一个数据 for ( int i = 0 ; i < num - 1 ; i ++ ){ // 获取并比较其他的 int curr = va_arg ( arg , int ); if ( max < curr ){ max = curr ; } } va_end ( arg ); //arg 使用完毕,收尾工作。本质就是讲 arg 指向 NULL return max ; } int main () { //为了方便查看,我们参数换成直观的参数 int max = FindMax ( 5 , 0x11 , 0x22 , 0x33 , 0x44 , 0x55 ); printf ( "max = %d\n" , max ); system ( "pause" ); return 0 ; }
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