文章目录

• 一、可变参函数
• 1、va_list简介
• 2、va_list成员
• 3、va_list原理
• 4、va_list用法
• 1）printk函数
• 2）自定义函数

一、可变参函数

  在C语言编程中，我们经常会遇到一些参数个数可变的函数，如：int printf(const char *format, ...);、scanf()等等。它除了第一个参数format固定以外，后面跟着的参数的个数和类型是可变的，其中...称作参数占位符。
  可是上述中的可变参函数是如何对变化的参数进行处理的呢？我们又是否可以编写属于自己的可变参函数呢？当然可以，不过需要首先来认识一下va_list的成员和功能。

1、va_list简介

  va_list是C语言中用于解决变参问题的一组宏，它定义于标准库stdarg.h中，通过命令$ man va_arg也可以从手册中查询到va_list的用法，下面将详细介绍va_list各成员的功能和实现原理。

2、va_list成员

成员	原型	描述	版本
va_start	void va_start(va_list ap, last);	初始化va_list类型的变量ap	C89
va_arg	type va_arg(va_list ap, type);	返回可变参数中类型为type的参数	C89
va_end	void va_end(va_list ap);	释放指定的va_list	C89
va_copy	void va_copy(va_list dest, va_list src);	拷贝va_list的内容	C99

3、va_list原理

  由man手册可知，va_list相关成员定义在stdarg.h文件中，经过查找，该头文件的路径为：/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/include/stdarg.h。当前PC使用的GCC版本是gcc version 5.4.0 20160609 (Ubuntu 5.4.0-6ubuntu1~16.04.11)。

#define va_start(v,l)   __builtin_va_start(v,l)
#define va_end(v)       __builtin_va_end(v)
#define va_arg(v,l)     __builtin_va_arg(v,l)
#if !defined(__STRICT_ANSI__) || __STDC_VERSION__ + 0 >= 199900L || defined(__GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__)
#define va_copy(d,s)    __builtin_va_copy(d,s)
#endif
#define __va_copy(d,s)  __builtin_va_copy(d,s)

  从上述定义中，可以发现va_list成员都是通过GCC内建函数实现的。这部分对于非编译器研究者的我来说，实在有些晦涩，难以跟踪。因此暂时就先不继续探究了。

4、va_list用法

1）printk函数

  printk()是内核空间的打印函数，其实现中也借助了va_list处理可变参数。printk()原码如下所示：

asmlinkage __visible int printk(const char *fmt, ...)
{
		va_list args;
		int r;
	
		va_start(args, fmt);
		r = vprintk_func(fmt, args);
		va_end(args);
	
		return r;
}
EXPORT_SYMBOL(printk);

具体实现就不再此处分析了，后面会单独分析Linux printk() 实现的原理。

2）自定义函数

/* @file: a.c */
#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>

static void show_numbers(int num, ...)
{
        va_list va; 
        va_start(va, num);
        while(num--) {
                printf("%d\n", va_arg(va, int));
        }   
        va_end(va);
}

int main(void)
{
        show_numbers(3, 110, 120, 114);
        return 0;
}

以下是程序运行结果：