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C语言之可变参数问题

C语言中有一种长度不确定的参数，形如："…"，它主要用在参数个数不确定的函数中，我们最容易想到的例子是printf函数。 

　　原型： 

　　int printf( const char *format [, argument]... ); 

　　使用例： 

　　printf("Enjoy yourself everyday!\n"); 

　　printf("The value is %d!\n", value); 

　　这种可变参数可以说是C语言一个比较难理解的部分，这里会由几个问题引发一些对它的分析。 

　　注意：在C++中有函数重载（overload）可以用来区别不同函数参数的调用，但它还是不能表示任意数量的函数参数。 

　　问题：printf的实现 

　　请问，如何自己实现printf函数，如何处理其中的可变参数问题？ 答案与分析： 

　　在标准C语言中定义了一个头文件专门用来对付可变参数列表，它包含了一组宏，和一个va_list的typedef声明。一个典型实现如下： 

　　typedef char* va_list; 

　　#define va_start(list) list = (char*)&va_alist 

　　#define va_end(list) 

　　#define va_arg(list, mode)\ 

　　((mode*) (list += sizeof(mode)))[-1] 

　　自己实现printf： 

　　#include 

　　int printf(char* format, …) 

　　{ 

　　va_list ap; 

　　va_start(ap, format); 

　　int n = vprintf(format, ap); 

　　va_end(ap); 

　　return n; 

　　} 

　　问题：运行时才确定的参数 

　　有没有办法写一个函数，这个函数参数的具体形式可以在运行时才确定？ 

　　答案与分析： 

　　目前没有"正规"的解决办法，不过独门偏方倒是有一个，因为有一个函数已经给我们做出了这方面的榜样，那就是main()，它的原型是: 

　　int main(int argc,char *argv[]); 
函数的参数是argc和argv。 

　　深入想一下，"只能在运行时确定参数形式"，也就是说你没办法从声明中看到所接受的参数，也即是参数根本就没有固定的形式。常用的办法是你可以通过定义一个void *类型的参数，用它来指向实际的参数区，然后在函数中根据根据需要任意解释它们的含义。这就是main函数中argv的含义，而argc，则用来表明实际的参数个数，这为我们使用提供了进一步的方便，当然，这个参数不是必需的。 

　　虽然参数没有固定形式，但我们必然要在函数中解析参数的意义，因此，理所当然会有一个要求，就是调用者和被调者之间要对参数区内容的格式，大小，有效性等所有方面达成一致，否则南辕北辙各说各话就惨了。 

　　问题：可变长参数的传递 

　　有时候，需要编写一个函数，将它的可变长参数直接传递给另外的函数，请问，这个要求能否实现？ 

　　答案与分析： 

　　目前，你尚无办法直接做到这一点，但是我们可以迂回前进，首先，我们定义被调用函数的参数为va_list类型，同时在调用函数中将可变长参数列表转换为va_list，这样就可以进行变长参数的传递了。看如下所示： 

　　void subfunc (char *fmt, va_list argp) 

　　{ 

　　... 

　　arg = va_arg (fmt, argp); /* 从argp中逐一取出所要的参数 */ 

　　... 

　　} 

　　void mainfunc (char *fmt, ...) 

　　{ 

　　va_list argp; 

　　va_start (argp, fmt); /* 将可变长参数转换为va_list */ 

　　subfunc (fmt, argp); /* 将va_list传递给子函数 */ 

　　va_end (argp); 

　　... 

　　} 

　　问题：可变长参数中类型为函数指针 

　　我想使用va_arg来提取出可变长参数中类型为函数指针的参数，结果却总是不正确，为什么？ 

　　答案与分析： 

　　这个与va_arg的实现有关。一个简单的、演示版的va_arg实现如下： 

　　#define va_arg(argp, type) \ 

　　(*(type *)(((argp) += sizeof(type)) - sizeof(type))) 

　　其中，argp的类型是char *。 

　　如果你想用va_arg从可变参数列表中提取出函数指针类型的参数，例如 

　　int (*)()，则va_arg(argp, int (*)())被扩展为： 

　　(*(int (*)() *)(((argp) += sizeof (int (*)())) -sizeof (int (*)()))) 

　　显然，（int (*)() *）是无意义的。 

　　解决这个问题的办法是将函数指针用typedef定义成一个独立的数据类型，例如： 

　　typedef int (*funcptr)()； 

　　这时候再调用va_arg(argp, funcptr)将被扩展为： 

　　(* (funcptr *)(((argp) += sizeof (funcptr)) - sizeof (funcptr))) 

　　这样就可以通过编译检查了。 

　　问题：可变长参数的获取 

　　有这样一个具有可变长参数的函数，其中有下列代码用来获取类型为float的实参： 

　　va_arg (argp, float); 

　　这样做可以吗？ 

　　答案与分析： 

　　不可以。在可变长参数中，应用的是"加宽"原则。也就是float类型被扩展成double；char, short被扩展成int。因此，如果你要去可变长参数列表中原来为float类型的参数，需要用va_arg(argp, double)。对char和short类型的则用va_arg(argp, int)。 

　　问题：定义可变长参数的一个限制 

　　为什么我的编译器不允许我定义如下的函数，也就是可变长参数，但是没有任何的固定参数？ 

　　int f (...) 

　　{ 

　　... 

　　} 

　　答案与分析： 

　　不可以。这是ANSI C 所要求的，你至少得定义一个固定参数。 

　　这个参数将被传递给va_start()，然后用va_arg()和va_end()来确定所有实际调用时可变长参数的类型和值。