不定參數(shù)當(dāng)年做為C/C++語言一個(gè)特長被很多人推崇，但是實(shí)際上這種技術(shù)并沒有應(yīng)用很多。除了格式化輸出之外，我實(shí)在沒看到多少應(yīng)用。主要原因是這種技術(shù)比較麻煩，副作用也比較多，而一般情況下重載函數(shù)也足以替換它。盡管如此，既然大家對(duì)它比較感興趣，我就簡(jiǎn)單總結(jié)一下它的使用和需要注意的常見問題。

原理

剛學(xué)C語言的時(shí)候，一般人都會(huì)首先接觸printf函數(shù)。通過這個(gè)函數(shù)，你可以打印不定個(gè)數(shù)的變量到屏幕，如：

printf("%d", 3);
printf("%d,%d",3,4);

?上述代碼看似簡(jiǎn)單，實(shí)際上卻需要我們解決許多問題。在我們?cè)O(shè)計(jì)printf的時(shí)候，我們是不知道到底會(huì)傳入幾個(gè)參數(shù)的。在這種未知的情況下，我們需要解決下面幾個(gè)問題：

怎么告訴printf我們會(huì)傳入幾個(gè)參數(shù)

printf怎么去訪問這些參數(shù)

函數(shù)調(diào)用完成后，系統(tǒng)怎么把參數(shù)從傳遞用的堆棧中釋放

為了解決這些問題，我們首先要解釋cdecl調(diào)用約定（參見論調(diào)用約定），所有使用不定參數(shù)的函數(shù)必須是使用cdecl（全局函數(shù)）或者this call（類成員函數(shù)）調(diào)用約定。該約定對(duì)于參數(shù)傳遞規(guī)定如下：

參數(shù)從右向左入棧（也就是如果你調(diào)用f(a,b,c)，則c先入棧，然后是b，最后是a入棧）

調(diào)用者負(fù)責(zé)清理堆棧

其中第二點(diǎn)直接解決了前面三個(gè)問題中的第三個(gè)問題。我們來詳細(xì)說說其他兩個(gè)問題。

確定參數(shù)的個(gè)數(shù)

在一個(gè)函數(shù)中，一般有如下prolog代碼：

00401020?? push??????? ebp
00401021?? mov???????? ebp,esp
00401023?? sub???????? esp,48h
執(zhí)行上述代碼之后，func(a,b,c)函數(shù)所處的堆棧上下文就變成如下布局：

其中，ebp指向保存舊的ebp的堆棧內(nèi)存的下一個(gè)字的地址，ebp＋8指向eip地址，ebp+12則指向函數(shù)調(diào)用的第一個(gè)參數(shù)，而ebp和esp之間是用于臨時(shí)變量（也就是堆棧變量）的空間。

注意，由于上述prolog代碼的存在，我們很容易通過ebp得到第一個(gè)參數(shù)的地址，對(duì)于不定參數(shù)列表之前的類型固定的參數(shù)，我們也可以根據(jù)類型信息得到其實(shí)際的位置（例如，第一個(gè)參數(shù)的位置偏移第一個(gè)參數(shù)的大小，就是第二個(gè)參數(shù)的地址)。

注意不定參數(shù)函數(shù)有個(gè)限制，就是不定參數(shù)的列表必須在整個(gè)函數(shù)的參數(shù)列表的最后。我們不可以定義如下的函數(shù)：

void func(int a, ..., int c)

所有類型固定的參數(shù)都必須出現(xiàn)在參數(shù)列表的開始。這樣根據(jù)前面的論述，我們就可以得到所有類型固定的參數(shù)。

在設(shè)計(jì)具有不定參數(shù)列表的函數(shù)的時(shí)候，我們有兩種方法來確定到底多少參數(shù)會(huì)被傳遞進(jìn)來。

方法1是在類型固定的參數(shù)中指明后面有多少個(gè)參數(shù)以及他們的類型。printf就是采用的這種方法，它的format參數(shù)指明后面每個(gè)參數(shù)的類型。

方法2是指定一個(gè)結(jié)束參數(shù)。這種情況一般是不定參數(shù)擁有同樣的類型，我們可以指定一個(gè)特定的值來表示參數(shù)列表結(jié)束。下面這個(gè)sum函數(shù)就是一個(gè)例子：

int?sumi(int?c,?...)
{
????va_list?ap;
????va_start(ap,c);
????int?i;
????int?sum?=?c;
????c?=?va_arg(ap,int);
????while(0!=c)
????{
????????sum?=?sum+c;
????????c?=?va_arg(ap,int);
????}
????return?sum;
}

使用這個(gè)函數(shù)的代碼為：

int?main(int?argc,?char*?argv[])
{
????int?i=sumi(1,2,3,4,5,6,7,8,9,0);
????
????return?0;
}

訪問各個(gè)參數(shù)

其實(shí)前文已經(jīng)告訴我們?cè)趺慈ピL問不定參數(shù)。va_start和va_arg函數(shù)可以被結(jié)合起來用于依次訪問每個(gè)函數(shù)，他們實(shí)際上都是宏函數(shù)。

在vc6，va_start函數(shù)定義為：

#define?_INTSIZEOF(n)???(?(sizeof(n)?+?sizeof(int)?-?1)?&?~(sizeof(int)?-?1)?)
#define?va_start(ap,v)??(?ap?=?(va_list)&v?+?_INTSIZEOF(v)?)

其中_INTSIZEOF(n)計(jì)算比n大的sizeof(int)的最小倍數(shù)，如果n=101，則_INTSIZEOF(n)為104。

va_start執(zhí)行完畢后，ap指向變量v后第一個(gè)4字節(jié)對(duì)齊的地址。例如，v的地址為0x123456, v的大小為13，則v后面的下一個(gè)與字邊界對(duì)齊的地址為0x123456+0x0D=0x123463再調(diào)整為與4字節(jié)對(duì)齊的下一個(gè)地址，也就是 0x123464.

va_arg函數(shù)定義為：

#define?va_arg(ap,t)????(?*(t?*)((ap?+=?_INTSIZEOF(t))?-?_INTSIZEOF(t))?)

分析與va_start一樣，它的結(jié)果是使ap指向當(dāng)前變量的下一個(gè)變量。

這樣，我們只要在開始時(shí)使用va_start把不定參數(shù)列表賦值給ap，然后依次用va_arg獲得不同參數(shù)即可。

潛在問題

使用不定參數(shù)列表，有兩個(gè)問題特別需要注意。

問題1的理解相對(duì)簡(jiǎn)單：我們?cè)谥剌d一個(gè)函數(shù)的時(shí)候，不能依賴不定參數(shù)列表部分對(duì)函數(shù)進(jìn)行區(qū)分。

假定我們定義兩個(gè)重載函數(shù)如下：

int func(int a, int b, ...)

int func(int a, int b, float c);

則上述函數(shù)會(huì)導(dǎo)致編譯器不知道怎么去解釋func(1,2, 3.3)，因?yàn)楫?dāng)?shù)谌齻€(gè)參數(shù)為浮點(diǎn)數(shù)時(shí)，兩個(gè)實(shí)現(xiàn)都可以滿足匹配要求。一般情況，個(gè)人建議對(duì)于不定參數(shù)函數(shù)不要去做重載。

另外一個(gè)問題是關(guān)于類型問題。絕大多數(shù)情況下，C和C＋＋的變量都是強(qiáng)類型的，而不定參數(shù)列表屬于一個(gè)特例。

當(dāng)我們調(diào)用va_arg的時(shí)候，我們指明下一個(gè)參數(shù)的類型，而在執(zhí)行的時(shí)候，va_arg正是根據(jù)這個(gè)信息在堆棧上來找到對(duì)應(yīng)的參數(shù)的。如果我們需要的類型和真實(shí)傳遞進(jìn)來的參數(shù)完全一致時(shí)自然沒有問題，但是假如類型不一樣，則會(huì)有大麻煩。

假如上面的的sumi函數(shù)，我們用下面方法調(diào)用：

int?sum?=?sumi(1,?2.2,?3,?0)

注意第二個(gè)參數(shù)我們傳入了一個(gè)double類型的2.2，我們希望sumi在做加法時(shí)可以做隱式類型轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為int進(jìn)行計(jì)算。但是實(shí)際情況時(shí)，當(dāng)我們分析到這個(gè)參數(shù)時(shí)，調(diào)用的是：

c=va_arg(ap,int)

根據(jù)前文va_arg的定義，這個(gè)宏被翻譯成：

#define?va_arg(ap,t)????(?*(int?*)((ap?+=?_INTSIZEOF(int))?-?_INTSIZEOF(int))?)

如果后面的+=計(jì)算出正確的地址，最后就變成

*(int*)addr

如果希望能得到正確的整數(shù)值，必須要求addr所在的地址是一個(gè)真實(shí)的int類型。但是當(dāng)我們傳入double時(shí)，實(shí)際上其內(nèi)存布局和int完全不同，因此我們得不到需要的整數(shù)。感興趣的朋友可以用下面簡(jiǎn)單的代碼做測(cè)試：

double?a;
a=1.1;
int?b?=?*(int*)?&?a;

因此，當(dāng)我們調(diào)用有不定參數(shù)列表的函數(shù)時(shí)，不要期望系統(tǒng)做隱式類型轉(zhuǎn)換，系統(tǒng)不會(huì)做這種檢查或者轉(zhuǎn)換，你給的參數(shù)類型必須嚴(yán)格和你希望的值一樣。

與50位技術(shù)專家面對(duì)面20年技術(shù)見證，附贈(zèng)技術(shù)全景圖

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的C、C++不定参数的使用的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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