水滴石穿C语言之可变参数问题
概述
C語言中有一種長度不確定的參數(shù),形如:"…",它主要用在參數(shù)個數(shù)不確定的函數(shù)中,我們最容易想到的例子是printf函數(shù)。
原型:
int printf( const char *format [, argument]... );
使用例:
printf("Enjoy yourself everyday!/n");
printf("The value is %d!/n", value);
這種可變參數(shù)可以說是C語言一個比較難理解的部分,這里會由幾個問題引發(fā)一些對它的分析。
注意:在C++中有函數(shù)重載(overload)可以用來區(qū)別不同函數(shù)參數(shù)的調(diào)用,但它還是不能表示任意數(shù)量的函數(shù)參數(shù)。
問題:printf的實現(xiàn)
請問,如何自己實現(xiàn)printf函數(shù),如何處理其中的可變參數(shù)問題? 答案與分析:
在標(biāo)準(zhǔn)C語言中定義了一個頭文件<stdarg.h>專門用來對付可變參數(shù)列表,它包含了一組宏,和一個va_list的typedef聲明。一個典型實現(xiàn)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]
自己實現(xiàn)printf:
#include <stdarg.h>
int printf(char* format, …)
{
va_list ap;
va_start(ap, format);
int n = vprintf(format, ap);
va_end(ap);
return n;
}
問題:運行時才確定的參數(shù)
有沒有辦法寫一個函數(shù),這個函數(shù)參數(shù)的具體形式可以在運行時才確定?
答案與分析:
目前沒有"正規(guī)"的解決辦法,不過獨門偏方倒是有一個,因為有一個函數(shù)已經(jīng)給我們做出了這方面的榜樣,那就是main(),它的原型是:
int main(int argc,char *argv[]);
函數(shù)的參數(shù)是argc和argv。
深入想一下,"只能在運行時確定參數(shù)形式",也就是說你沒辦法從聲明中看到所接受的參數(shù),也即是參數(shù)根本就沒有固定的形式。常用的辦法是你可以通過定義一個void *類型的參數(shù),用它來指向?qū)嶋H的參數(shù)區(qū),然后在函數(shù)中根據(jù)根據(jù)需要任意解釋它們的含義。這就是main函數(shù)中argv的含義,而argc,則用來表明實際的參數(shù)個數(shù),這為我們使用提供了進一步的方便,當(dāng)然,這個參數(shù)不是必需的。
雖然參數(shù)沒有固定形式,但我們必然要在函數(shù)中解析參數(shù)的意義,因此,理所當(dāng)然會有一個要求,就是調(diào)用者和被調(diào)者之間要對參數(shù)區(qū)內(nèi)容的格式,大小,有效性等所有方面達成一致,否則南轅北轍各說各話就慘了。
問題:可變長參數(shù)的傳遞
有時候,需要編寫一個函數(shù),將它的可變長參數(shù)直接傳遞給另外的函數(shù),請問,這個要求能否實現(xiàn)?
答案與分析:
目前,你尚無辦法直接做到這一點,但是我們可以迂回前進,首先,我們定義被調(diào)用函數(shù)的參數(shù)為va_list類型,同時在調(diào)用函數(shù)中將可變長參數(shù)列表轉(zhuǎn)換為va_list,這樣就可以進行變長參數(shù)的傳遞了。看如下所示:
void subfunc (char *fmt, va_list argp)
{
...
arg = va_arg (fmt, argp); /* 從argp中逐一取出所要的參數(shù) */
...
}
void mainfunc (char *fmt, ...)
{
va_list argp;
va_start (argp, fmt); /* 將可變長參數(shù)轉(zhuǎn)換為va_list */
subfunc (fmt, argp); /* 將va_list傳遞給子函數(shù) */
va_end (argp);
...
}
問題:可變長參數(shù)中類型為函數(shù)指針
我想使用va_arg來提取出可變長參數(shù)中類型為函數(shù)指針的參數(shù),結(jié)果卻總是不正確,為什么?
答案與分析:
這個與va_arg的實現(xiàn)有關(guān)。一個簡單的、演示版的va_arg實現(xiàn)如下:
#define va_arg(argp, type) /
(*(type *)(((argp) += sizeof(type)) - sizeof(type)))
其中,argp的類型是char *。
如果你想用va_arg從可變參數(shù)列表中提取出函數(shù)指針類型的參數(shù),例如
int (*)(),則va_arg(argp, int (*)())被擴展為:
(*(int (*)() *)(((argp) += sizeof (int (*)())) -sizeof (int (*)())))
顯然,(int (*)() *)是無意義的。
解決這個問題的辦法是將函數(shù)指針用typedef定義成一個獨立的數(shù)據(jù)類型,例如:
typedef int (*funcptr)();
這時候再調(diào)用va_arg(argp, funcptr)將被擴展為:
(* (funcptr *)(((argp) += sizeof (funcptr)) - sizeof (funcptr)))
這樣就可以通過編譯檢查了。
問題:可變長參數(shù)的獲取
有這樣一個具有可變長參數(shù)的函數(shù),其中有下列代碼用來獲取類型為float的實參:
va_arg (argp, float);
這樣做可以嗎?
答案與分析:
不可以。在可變長參數(shù)中,應(yīng)用的是"加寬"原則。也就是float類型被擴展成double;char, short被擴展成int。因此,如果你要去可變長參數(shù)列表中原來為float類型的參數(shù),需要用va_arg(argp, double)。對char和short類型的則用va_arg(argp, int)。
問題:定義可變長參數(shù)的一個限制
為什么我的編譯器不允許我定義如下的函數(shù),也就是可變長參數(shù),但是沒有任何的固定參數(shù)?
int f (...)
{
...
}?
答案與分析:
不可以。這是ANSI C 所要求的,你至少得定義一個固定參數(shù)。
這個參數(shù)將被傳遞給va_start(),然后用va_arg()和va_end()來確定所有實際調(diào)用時可變長參數(shù)的類型和值。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的水滴石穿C语言之可变参数问题的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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