Va_start及Vsprintf应用-阿里云开发者社区

一、已知函数中的例子。

INT 
PalPrintf(const MMP_CHAR* format,  ...) /*…为可变参数，不限定个数和类型。（后面采用专门的指针指向他）*/
{

    va_list ap; //初始化指向可变参数列表的指针

    CHAR buf[384]; //定义存放可变参数转化成格式化字符串的数组。
    INT result; //定义变量，用于调用函数。

    va_start(ap, format); //将第一个可变参数的地址赋给ap，即ap指向可变参数列表的开始。

    result = vsprintf(buf, format, ap); //将参数ap和format进行转化形成格式化字符串，即可以显示的字符串。

    va_end(ap);//将参数ap复位。

    if (result >= 0)
    {
        printf(buf); //打印buf数组（字符串数组）

    }

    return result; // 返回数据给函数调用
}

二、va_start、va_list、va_end、va_arg的应用。

1. 写一个简单的可变参数的例子

如何写一个简单的可变参数的C函数.写可变参数的 C函数要在程序中用到以下这些宏:


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在这里是variable-argument(可变参数)的意思.

这些宏定义在stdarg.h中，所以用到可变参数的程序应该包含这个头文件。

下面我们写一个简单的可变参数的函数，该函数至少有一个整数参数，第二个参数也是整数，是可选的。

函数作用只是打印这两个参数的值.
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;    
}    
我们可以在我们的头文件中这样声明我们的函数:
extern   void   simple_va_fun(int   i,   ...);  
我们在程序中可以这样调用:
simple_va_fun(100);    
simple_va_fun(100,200);    
从这个函数的实现可以看到,我们使用可变参数应该有以下步骤:

首先在函数里定义一个va_list型的变量,这里是arg_ptr,这个变量是指向参数的指针.

然后用va_start宏初始化变量arg_ptr,这个宏的第二个参数是第一个可变参数的前一个参数,是一个固定的参数.

然后用va_arg返回可变的参数,并赋值给整数j. va_arg的第二个参数是你要返回的参数的类型,这里是int型.

最后用va_end宏结束可变参数的获取.然后你就可以在函数里使用第二个参数了.如果函数有多个可变参数的,依次调用va_arg获取各个参数.

如果我们用下面三种方法调用的话,都是合法的,但结果却不一样:
simple_va_fun(100);    
结果是:100 -123456789(会变的值)
simple_va_fun(100,200);  
结果是:100 200
simple_va_fun(100,200,300);  
结果是:100   200

     我们看到第一种调用有错误,第二种调用正确,第三种调用尽管结果

正确,但和我们函数最初的设计有冲突。

2.可变参数在编译器中的处理

我们知道va_start,va_arg,va_end是在stdarg.h中被定义成宏的,

由于1)硬件平台的不同   2)编译器的不同,所以定义的宏也有所不同,下

面以VC++中stdarg.h里x86平台的宏定义摘录如下(’\’号表示折行):
  
  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   )    
说明：定义_INTSIZEOF(n)主要是为了某些需要内存的对齐的系统.C语言的函
数是从右向左压入堆栈的,图(1)是函数的参数在堆栈中的分布位置.我
们看到va_list被定义成char*,有一些平台或操作系统定义为void*.再
看va_start的定义,定义为&v+_INTSIZEOF(v),而&v是固定参数在堆栈的
地址,所以我们运行va_start(ap,   v)以后,ap指向第一个可变参数在堆
栈的地址,如图:

高地址|-----------------------------|
|函数返回地址   |
|-----------------------------|
|.......   |
|-----------------------------|
|第n个参数(第一个可变参数)   |
|-----------------------------|<--va_start后ap指向
|第n-1个参数(最后一个固定参数)|
低地址|-----------------------------|<--   &v
图(   1   )

然后,我们用va_arg()取得类型t的可变参数值,以上例为int型为例,我
们看一下va_arg取int型的返回值:
j=   (   *(int*)((ap   +=   _INTSIZEOF(int))-_INTSIZEOF(int))   );
首先ap+=sizeof(int),已经指向下一个参数的地址了.然后返回
ap-sizeof(int)的int*指针,这正是第一个可变参数在堆栈里的地址
(图2).然后用*取得这个地址的内容(参数值)赋给j.

高地址|-----------------------------|
|函数返回地址   |
|-----------------------------|
|.......   |
|-----------------------------|<--va_arg后ap指向
|第n个参数(第一个可变参数)   |
|-----------------------------|<--va_start后ap指向
|第n-1个参数(最后一个固定参数)|
低地址|-----------------------------|<--   &v
图(   2   )

最后要说的是va_end宏的意思,x86平台定义为ap=(char*)0;使ap不再
指向堆栈,而是跟NULL一样.有些直接定义为((void*)0),这样编译器不
会为va_end产生代码,例如gcc在linux的x86平台就是这样定义的.
在这里大家要注意一个问题:由于参数的地址用于va_start宏,所
以参数不能声明为寄存器变量或作为函数或数组类型.
关于va_start,   va_arg,   va_end的描述就是这些了,我们要注意的
是不同的操作系统和硬件平台的定义有些不同,但原理却是相似的.

3.可变参数在编程中要注意的问题

因为va_start,   va_arg,   va_end等定义成宏,所以它显得很愚蠢,

可变参数的类型和个数完全在该函数中由程序代码控制,它并不能智能

地识别不同参数的个数和类型.

有人会问:那么printf中不是实现了智能识别参数吗?那是因为函数

printf是从固定参数format字符串来分析出参数的类型,再调用va_arg

的来获取可变参数的.也就是说,你想实现智能识别可变参数的话是要通

过在自己的程序里作判断来实现的.

另外有一个问题,因为编译器对可变参数的函数的原型检查不够严

格,对编程查错不利.如果simple_va_fun()改为:

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;    
}    
    可变参数为char*型,当我们忘记用两个参数来调用该函数时,就会出现

core   dump(Unix)   或者页面非法的错误(window平台).但也有可能不出

错,但错误却是难以发现,不利于我们写出高质量的程序.

以下提一下va系列宏的兼容性.

System   V   Unix把va_start定义为只有一个参数的宏:

va_start(va_list   arg_ptr);

而ANSI   C则定义为:

va_start(va_list   arg_ptr,   prev_param);

如果我们要用system   V的定义,应该用vararg.h头文件中所定义的

宏,ANSI   C的宏跟system   V的宏是不兼容的,我们一般都用ANSI   C,所以

用ANSI   C的定义就够了,也便于程序的移植.

小结:

可变参数的函数原理其实很简单,而va系列是以宏定义来定义的,实

现跟堆栈相关.我们写一个可变函数的C函数时,有利也有弊,所以在不必

要的场合,我们无需用到可变参数.如果在C++里,我们应该利用C++的多

态性来实现可变参数的功能,尽量避免用C语言的方式来实现.

Va_start及Vsprintf应用

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