C语言实现可变参函数

今天给大家介绍如何用C语言实现可变参数函数。

在日常的C语言编程中,相信很多人都喜欢用printf函数,不知道你是否有关注过该函数的声明呢?

<code>int printf(const char *format, ...);/<code>

这里的...并非码哥偷懒写的省略符,而是一种特殊符号,或者说助记符,或者占位符,随你们喜欢啦。它的含义是表示在format参数后有不定个数不定类型的参数。

例如:

<code>printf("%s %d %c\\n", "abc", 10, 'A');/<code>

在本例中:

  • format是"%s %d %c\\n"
  • 其后不定参数部分有三个参数,分别为字符数组类型、整型、字符型。



实现可变参数函数

下面切入正题,码哥将实现一个可变参函数,直接上代码吧。

<code>/*
* Author:码哥比特
*/
#include <stdarg.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>


void my_print(char *fmt, ...)
{
va_list arg;
va_start(arg, fmt);
while (*fmt) {
if (*fmt != '%') {
write(STDOUT_FILENO, fmt, 1);
++fmt;
continue;
}
++fmt;
switch (*fmt) {
case 's': {
char *s = va_arg(arg, char *);
write(STDOUT_FILENO, s, strlen(s));
break;
}
default:
write(STDOUT_FILENO, fmt, 1);
break;
}
++fmt;
}
va_end(arg);
}

int main(void)
{
my_print("%s %s %s\\n", "abc", "bcd", "cde");
return 0;
}/<string.h>/<unistd.h>/<stdarg.h>/<code>

这段函数中,码哥实现了一个名为my_print的函数,这是一个可变参函数。

简短起见,我仅实现了%s输出字符串的功能,其余%x都会将x原封不动输出。

实现需要的工具函数

可变参的实现需要使用stdarg.h头文件下声明的函数和数据类型来完成。在

本例中涉及1个数据类型和3个函数,他们分别是:

  • va_list类型
  • void va_start(va_list ap, last);
  • type va_arg(va_list ap, type);
  • void va_end(va_list ap);

在使用可变参部分前,首先要定义一个va_list变量,后续处理需要用到这个变量,大家也可以粗略的将其看作一个句柄(谁说只有fd能叫句柄呢~)。

下面我们对三个函数分别进行说明:

va_start

这个函数有两个参数,第一个参数是我们定义的va_list变量,第二个参数是可变参...左侧最靠近...的变量名,本例为fmt。通过这个函数就可以定位到可变参部分的位置了。

这里额外多说一点,在IA-32架构下,C调用约定中,函数参数都是由右向左依此压入栈中的。因此在获取可变参时,有一种比较hack的实现方式是,获取到可变参...前的那个参数在内存中的地址作为指针类型,然后自增获取其后的可变参数。(注意,x86架构处理器,栈增长方向是由高向低)。但是由于64位系统下,C函数参数为了性能提升,有部分是存放在寄存器中,因此这种方式不具有可移植性。

va_arg

这个函数(暂且当函数看吧)用于获取每一个可变参数,由其声明可以看到,返回值为我们需要的类型,函数参数为va_list变量和我们期望的函数类型。

可以参考上面的例子中,我们获取一个char *参数的写法:

<code>char *s = va_arg(arg, char *);/<code>

va_end

用于销毁va_list结构所使用的资源。


到此,一个可变参函数就实现了,感兴趣的读者可以自己尝试实现int、float、char等其他类型参数。


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