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什么是可變參數?
有時,您可能會碰到這樣的情況,您希望函數帶有可變數量的參數,而不是預定義數量的參數。
C 語言為這種情況提供了一個解決方案,它允許您定義一個函數,能根據具體的需求接受可變數量的參數。
比如我們最常用的printf
函數,它的函數聲明是:int printf(const char *format, ...);
該函數就是一個典型的應用可變參數的實例,后面那三個...
就是說明該函數是可變參數函數。
使用可變參數
要使用可變函數,得引用一個頭文件#include <stdarg.h>
該文件提供了實現可變參數功能的函數和宏。
使用可變參數的步驟如下:
1.定義一個函數,最后一個參數為省略號...
,省略號前面可以設置自定義參數(至少得有一個固定參數)。如int getSum(int num, ...)//定義可變參數的函數
2.在函數中定義va_list
類型的變量list
,該類型在stdarg.h
中已定義。
3.使用宏函數va_start
來初始化變量list
,該宏函數在stdarg.h
中已定義。
4.使用宏函數va_arg
和list
來訪問參數列表中的每個項。
5.使用宏函數va_end
來清理賦予list
變量的內存。
宏的聲明
/** \brief 初始化 ap 變量,它與 va_arg 和 va_end 宏是一起使用的。 * last_arg 是最后一個傳遞給函數的已知的固定參數,即省略號之前的參數。 * 這個宏必須在使用 va_arg 和 va_end 之前被調用。 * * \param ap -- 這是一個 va_list 類型的對象, * 它用來存儲通過 va_arg 獲取額外參數時所必需的信息。 * \param last_arg -- 最后一個傳遞給函數的已知的固定參數(省略號前面的那個參數)。 * \return 無 * */ void va_start(va_list ap, last_arg) /** \brief 檢索函數參數列表中類型為 type 的下一個參數。它無法判斷檢索到的參數是否是傳給函數的最后一個參數。 * * \param ap -- 這是一個 va_list 類型的對象,存儲了有關額外參數和檢索狀態的信息。 * 該對象應在第一次調用 va_arg 之前通過調用 va_start 進行初始化。 * \param type -- 這是一個類型名稱。該類型名稱是作為擴展自該宏的表達式的類型來使用的。 * \return 該宏返回下一個額外的參數,是一個類型為 type 的表達式。 * */ type va_arg(va_list ap, type) /** \brief 該宏允許使用了 va_start 宏的帶有可變參數的函數返回(釋放內存)。如果在從函數返回之前沒有調用 va_end,則結果為未定義。 * * \param ap -- 這是之前由同一函數中的 va_start 初始化的 va_list 對象。 * \return 無 * */ void va_end(va_list ap)
實例1一個可變參數的函數,求和
#include <stdio.h> #include <stdarg.h>//引用可變參數宏頭文件 int getSum(int num, ...)//定義可變參數的函數 { int sum = 0; va_list list;//創建va_list類型的變量 va_start(list, num);//初始化可變參數list for(int i = 0; i < num; i++) { sum += va_arg(list, int);//訪問參數列表中的每個項 } va_end(list);//釋放內存 return sum; } int main() { printf("%d\n", getSum(4, 4, 5, 6, 7)); }
實例2輸出字符串
#include <stdio.h> #include <stdarg.h>//引用可變參數宏頭文件 void func(char *demo, ...) { char *pstr = NULL; va_list list; va_start(list, demo); while(1) { pstr = va_arg(list, char *); if(*pstr == '$')//以 '$' 代表結束 break; printf("%s\n", pstr); } va_end(list); } int main() { func("demo", "ABC", "123", "Hello Wolrd!", '$'); }
這里特別注意一下,宏va_arg
無法判斷檢索到的參數是否是傳給函數的最后一個參數,所以我們需要告訴該參數是不是最后一個參數,有2個方法,一是在使用一個函數參數來說明可變參數的數量,一是定義一個結束標志符。
可變參數的另外的一種使用方式
#include <stdio.h> int getSum(int num, ...) { int sum = 0; char *p = NULL; p = (char*)# p += 8; for(int i = 0; i < num; i++) { sum += *((int*)p); p += 8; } return sum; } int main() { int a = 1; int b = 2; int c = 3; printf("sum = %d\n", getSum(3, a, b, c)); } /* 輸出結果 sum = 6; */
為什么這樣也可以訪問可變參數呢?為什么指針p要加8呢?
因為這與函數參數的入棧出棧及函數參數的內存對齊有關。
函數參數的內存對齊
首先我們來看函數void func(int a, int b, int c)
各個參數在棧中的位置
c | 高地址 |
---|---|
b | ↓ |
a | 低地址 |
函數參數的傳遞存儲在棧中,從右至左壓入棧中,壓棧過程為遞減;出棧過程為遞增。
所以我們只需要知道a的地址,在a的地址上加上偏移量就可以訪問b或者c了。
那應該加上多少偏移量呢?
#include <stdio.h> void func(int a, int b, int c) { printf("a = %p\n", &a); printf("b = %p\n", &b); printf("c = %p\n", &c); } int main() { int a,b,c; func(a, b, c); } /* 輸出結果 a = 000000000061FDF0 b = 000000000061FDF8 c = 000000000061FE00 */
通過上例,發現它們之間相差8,為什么是8呢?
因為我是在Window64位上運行的,故需要按照8字節對齊。
綜上,函數參數的傳遞存儲在棧中,從右至左壓入棧中,壓棧過程為遞減,出棧過程為遞增;并且需要進行內存對齊,Window64位為8字節對齊,32位為4字節對齊。
下面是我做的一些實驗,更改了函數參數類型。
短整型
#include <stdio.h> void func(char a, short b, long long c) { printf("a = %p\n", &a); printf("b = %p\n", &b); printf("c = %p\n", &c); } int main() { char a = 1; short b = 2; long long c = 3; func(a, b, c); } /* 輸出結果 a = 000000000061FDF0 b = 000000000061FDF8 c = 000000000061FE00 */
浮點型
#include <stdio.h> void func(double a, double b, double c) { printf("a = %p\n", &a); printf("b = %p\n", &b); printf("c = %p\n", &c); } int main() { double a = 1; double b = 2; double c = 3; func(a, b, c); } /* 輸出結果 a = 000000000061FDF0 b = 000000000061FDF8 c = 000000000061FE00 */
結構體1
#include <stdio.h> typedef struct { char c[7]; }str_t; void func(str_t a, str_t b, str_t c) { printf("a = %p\n", &a); printf("b = %p\n", &b); printf("c = %p\n", &c); } int main() { str_t a; str_t b; str_t c; func(a, b, c); } /* 輸出結果 a = 000000000061FDF0 b = 000000000061FDE0 c = 000000000061FDD0 */
結構體2
#include <stdio.h> typedef struct { char c[4]; }str_t; void func(str_t a, str_t b, str_t c) { printf("a = %p\n", &a); printf("b = %p\n", &b); printf("c = %p\n", &c); } int main() { str_t a; str_t b; str_t c; func(a, b, c); } /* 輸出結果 a = 000000000061FDF0 b = 000000000061FDF8 c = 000000000061FE00 */
結構體1出問題了,具體沒搞明白,歡迎大佬指導。
建議可變參數使用引用頭文件stdarg.h
得方式較好。
總結
原文鏈接:https://blog.csdn.net/qq_45607873/article/details/123779561
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