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一、基本使用
首先看下面代码：
#include <stdio.h>
int GetMax(int x, int y)
{
if (x > y)
{
return x;
}
return y;
}
int main()
{
int x = 0;
int y = 0;
scanf("%d %d", &x, &y);
int max = GetMax(x, y);
printf("max = %d\n", max);
return 0;
}
这个很容易理解，求两个数当中的最大值，但是此时我想要求不确定的元素个数的大小，就是说我们不知道元素的个数。那么应该怎么办呢？
可变参数我们C语言中一直在用，比如说：scanf 和 printf
其中…就代表了可变参数。这就很容易理解了，我们在C语言中使用输入输出函数的时候，不知道元素的个数，但是依然还是能够成功运行。
那么我们也可以设计一个函数类似scanf 和 printf一样。
看一下它的使用：
#include <stdio.h>
#include <windows.h>
//可变参数列表至少要有一个参数
int FindMax(int num, ...)//...可变参数列表
{
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 x = va_arg(arg, int);
if (max < x)
{
max = x;
}
}
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, 1, 2, 3, 4, 5);//查找5个数当中的最大值
printf("max = %d\n", max);
return 0;
}
注意：可变参数列表至少有一个参数
二、原理
首先还是这串代码，我们一步一步分析
#include <stdio.h>
#include <windows.h>
//可变参数列表至少要有一个参数
int FindMax(int num, ...)//...可变参数列表
{
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 x = va_arg(arg, int);
if (max < x)
{
max = x;
}
}
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, 1, 2, 3, 4, 5);//查找5个数当中的最大值
printf("max = %d\n", max);
return 0;
}
第一个就是va_start，是一个char*的指针
然后就是va_end，作用就是将指针置为空
然后通过汇编角度来理解：
此时我们将整形改为字符型：
#include <stdio.h>
#include <windows.h>
//可变参数列表至少要有一个参数
int FindMax(int num, ...)//...可变参数列表
{
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 x = va_arg(arg, int);
if (max < x)
{
max = x;
}
}
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, 1, 2, 3, 4, 5);//查找5个数当中的最大值
int max = FindMax(5, 'a', 'b', 'c', 'd', 'e');//查找5个数当中的最大值
printf("max = %d\n", max);
return 0;
}
为什么可以呢？int max = va_arg(arg, int)难道不应该改为int max = av_arg(arg, char)吗？不是应该按照一个字节读取吗？
我们同样可以转到反汇编：
在往下走一步：
可见在可变参数压栈的时候，如果是短整形，一般都要进行int类型提升。所以编译器会自动进行整形提升，我们如果改为了char就会出错。
注意事项
- 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。
- 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 。
- 这些宏是无法直接判断实际存在参数的数量。
- 这些宏无法判断每个参数的是类型。
- 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。
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=4m，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/,在