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Va_start及Vsprintf應用

一、已知函數中的例子。

INT 
PalPrintf(const MMP_CHAR* format,  ...) /*…為可變參數，不限定個數和類型。（後麵采用專門的指針指向他）*/
{

    va_list ap; //初始化指向可變參數列表的指針

    CHAR buf[384]; //定義存放可變參數轉化成格式化字符串的數組。
    INT result; //定義變量，用於調用函數。

    va_start(ap, format); //將第一個可變參數的地址賦給ap，即ap指向可變參數列表的開始。

    result = vsprintf(buf, format, ap); //將參數ap和format進行轉化形成格式化字符串，即可以顯示的字符串。

    va_end(ap);//將參數ap複位。

    if (result >= 0)
    {
        printf(buf); //打印buf數組（字符串數組）

    }

    return result; // 返回數據給函數調用
}








二、va_start、va_list、va_end、va_arg的應用。


        1. 寫一個簡單的可變參數的例子      




如何寫一個簡單的可變參數的C函數.寫可變參數的 C函數要在程序中用到以下這些宏:  





void   va_start(   va_list   arg_ptr,   prev_param   );    

type   va_arg(   va_list   arg_ptr,   type   );    
   
void   va_end(   va_list   arg_ptr   );    



  va在這裏是variable-argument(可變參數)的意思.  




  這些宏定義在stdarg.h中，所以用到可變參數的程序應該包含這個 頭文件。






下麵我們寫一個簡單的可變參數的函數，該函數至少有一個整數參數，第二個參數也是整數，是可選的。


函數作用隻是打印這兩個參數的值.    

 



void   
simple_va_fun(int   i,   ...)    
{    
    va_list   arg_ptr;    
    int       j=0;    
   
    va_start(arg_ptr,   i);    
    j=va_arg(arg_ptr,   int);    
    va_end(arg_ptr);    
    printf("%d   %d\n",   i,   j);    
    return;    
}    

我們可以在我們的頭文件中這樣聲明我們的函數:    

extern   void   simple_va_fun(int   i,   ...);  

我們在程序中可以這樣調用:      

simple_va_fun(100);    
simple_va_fun(100,200);    

 從這個函數的實現可以看到,我們使用可變參數應該有以下步驟:    








    

  • 首先在函數裏定義一個va_list型的變量,這裏是arg_ptr,這個變量是指向參數的指針. 
    • 

  • 然後用va_start宏初始化變量arg_ptr,這個宏的第二個參數是第一個可變參數的前一個參數,是一個固定的參數.
    • 

  • 然後用va_arg返回可變的參數,並賦值給整數j.   va_arg的第二個參數是你要返回的參數的類型,這裏是int型. 
    • 

  • 
最後用va_end宏結束可變參數的獲取.然後你就可以在函數裏使  用第二個參數了.如果函數有多個可變參數的,依次調用va_arg獲取各個參數.   
    

    • 







  如果我們用下麵三種方法調用的話,都是合法的,但結果卻不一樣:    

     


simple_va_fun(100);    

結果是:100   -123456789(會變的值)    
simple_va_fun(100,200);  

結果是:100   200    
simple_va_fun(100,200,300);  

結果是:100   200    





     我們看到第一種調用有錯誤,第二種調用正確,第三種調用盡管結果    


正確,但和我們函數最初的設計有衝突。


2.可變參數在編譯器中的處理    

   



  我們知道va_start,va_arg,va_end是在stdarg.h中被定義成宏的, 




  由於1)硬件平台的不同   2)編譯器的不同,所以定義的宏也有所不同,下 


  麵以VC++中stdarg.h裏x86平台的宏定義摘錄如下(’\’號表示折行):   

  


  
  typedef   char   *   va_list;    
   
  #define   _INTSIZEOF(n)   \    
  ((sizeof(n)+sizeof(int)-1)&~(sizeof(int)   -   1)   )    
   
  #define   va_start(ap,v)   (   ap   =   (va_list)&v   +   _INTSIZEOF(v)   )    
   
  #define   va_arg(ap,t)   \    
  (   *(t   *)((ap   +=   _INTSIZEOF(t))   -   _INTSIZEOF(t))   )    
   
  #define   va_end(ap)   (   ap   =   (va_list)0   )    



  說明：定義_INTSIZEOF(n)主要是為了某些需要內存的對齊的係統.C語言的函    

  數是從右向左壓入堆棧的,圖(1)是函數的參數在堆棧中的分布位置.我    

  們看到va_list被定義成char*,有一些平台或操作係統定義為void*.再    

  看va_start的定義,定義為&v+_INTSIZEOF(v),而&v是固定參數在堆棧的    

  地址,所以我們運行va_start(ap,   v)以後,ap指向第一個可變參數在堆    

  棧的地址,如圖:    

   

  高地址|-----------------------------|    

  |函數返回地址   |    

  |-----------------------------|    

  |.......   |    

  |-----------------------------|    

  |第n個參數(第一個可變參數)   |    

  |-----------------------------|<--va_start後ap指向    

  |第n-1個參數(最後一個固定參數)|    

  低地址|-----------------------------|<--   &v    

  圖(   1   )    

   

  然後,我們用va_arg()取得類型t的可變參數值,以上例為int型為例,我    

  們看一下va_arg取int型的返回值:    

  j=   (   *(int*)((ap   +=   _INTSIZEOF(int))-_INTSIZEOF(int))   );    

  首先ap+=sizeof(int),已經指向下一個參數的地址了.然後返回    

  ap-sizeof(int)的int*指針,這正是第一個可變參數在堆棧裏的地址    

  (圖2).然後用*取得這個地址的內容(參數值)賦給j.    

   

  高地址|-----------------------------|    

  |函數返回地址   |    

  |-----------------------------|    

  |.......   |    

  |-----------------------------|<--va_arg後ap指向    

  |第n個參數(第一個可變參數)   |    

  |-----------------------------|<--va_start後ap指向    

  |第n-1個參數(最後一個固定參數)|    

  低地址|-----------------------------|<--   &v    

  圖(   2   )    

   

  最後要說的是va_end宏的意思,x86平台定義為ap=(char*)0;使ap不再    

  指向堆棧,而是跟NULL一樣.有些直接定義為((void*)0),這樣編譯器不    

  會為va_end產生代碼,例如gcc在linux的x86平台就是這樣定義的.    

  在這裏大家要注意一個問題:由於參數的地址用於va_start宏,所    

  以參數不能聲明為寄存器變量或作為函數或數組類型.    

  關於va_start,   va_arg,   va_end的描述就是這些了,我們要注意的    

  是不同的操作係統和硬件平台的定義有些不同,但原理卻是相似的.    

   
  3.可變參數在編程中要注意的問題    

   





  因為va_start,   va_arg,   va_end等定義成宏,所以它顯得很愚蠢,    
  可變參數的類型和個數完全在該函數中由程序代碼控製,它並不能智能    


  地識別不同參數的個數和類型.    


  有人會問:那麼printf中不是實現了智能識別參數嗎?那是因為函數


  printf是從固定參數format字符串來分析出參數的類型,再調用va_arg  


  的來獲取可變參數的.也就是說,你想實現智能識別可變參數的話是要通    


  過在自己的程序裏作判斷來實現的.    


  另外有一個問題,因為編譯器對可變參數的函數的原型檢查不夠嚴    


  格,對編程查錯不利.如果simple_va_fun()改為:  






void   simple_va_fun(int   i,   ...)    
{    
  va_list   arg_ptr;    
  char   *s=NULL;    
   
  va_start(arg_ptr,   i);    
  s=va_arg(arg_ptr,   char*);    
  va_end(arg_ptr);    
  printf("%d   %s\n",   i,   s);    
  return;    
}    




    可變參數為char*型,當我們忘記用兩個參數來調用該函數時,就會出現



  core   dump(Unix)   或者頁麵非法的錯誤(window平台).但也有可能不出


  錯,但錯誤卻是難以發現,不利於我們寫出高質量的程序.  


  以下提一下va係列宏的兼容性.    


  System   V   Unix把va_start定義為隻有一個參數的宏:   


  va_start(va_list   arg_ptr);    


  而ANSI   C則定義為:      


  va_start(va_list   arg_ptr,   prev_param);   


  如果我們要用system   V的定義,應該用vararg.h頭文件中所定義的    


  宏,ANSI   C的宏跟system   V的宏是不兼容的,我們一般都用ANSI   C,所以  


  用ANSI   C的定義就夠了,也便於程序的移植.    

   

   

  小結:    



  可變參數的函數原理其實很簡單,而va係列是以宏定義來定義的,實    




  現跟堆棧相關.我們寫一個可變函數的C函數時,有利也有弊,所以在不必  


  要的場合,我們無需用到可變參數.如果在C++裏,我們應該利用C++的多  


  態性來實現可變參數的功能,盡量避免用C語言的方式來實現.  

























最後更新：2017-04-02 06:51:52
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