C语言可变参数表函数实现原理分析

在C语言中，例如printf()，main()函数等都为可变参数表函数，那么其实现原理是什么？

例：求几个数的平均值

代码：

#include<stdio.h>
#include<stdarg.h>

int average(int val,...)
{
	int i = 0;
	int sum = 0;
	va_list arg;
	va_start(arg,val);
	for(i = 0;i < val ;i++)
	{
		sum += va_arg( arg,int);
	}
	va_end(arg);
	return sum/val;
}

int main()
{
	int ret = 0;
	ret = average(4,10,20,30,40);
	printf("%d\n",ret);
	return 0;
}

对代码进行分析：

使用可变参数表函数，需要引入头文件stdarg.h;

可变参数表函数int average(int val,...)中val表示参数的个数，函数返回int型数，如代码中average(4,10,20,30,40)

表示求4个数10,20,30,40的平均值；

对函数内部中va_list,va_start,va_arg,va_end的理解：

1. va_list

源码：

typedef char *  va_list;

va_list表示char*，代码中va_list arg;表示定义了一个char*型指针arg；

2.va_start

源码：

#define va_start _crt_va_start
#define _crt_va_start(ap,v)  ( ap = (va_list)&v + _INTSIZEOF(v) )

对v取地址并强转为char*类型，移动_INTSIZEOF(v)个字节后赋给ap;

代码中va_start(arg,val);表示将arg指针指向average()函数的第1个参数的下一个参数（第二个参数），也就是指向代码中的10;

3.va_arg

源码：

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

将指针ap移动_INTSIZEOF(t)个字节后，再将移动前的地址强转为t*，取其地址所对应的值；

代码中va_arg(arg,int)表示每次取出一个参数的值；

4.va_end

源码：

#define va_end _crt_va_end
#define _crt_va_end(ap)      ( ap = (va_list)0 )

将0强制转换为char*类型赋给ap，即将ap指针置空；

代码中va_end(arg);表示将arg指针置空；

5._INTSIZEOF(n)

源码：

#define _INTSIZEOF(n)   ( (sizeof(n) + sizeof(int) - 1) & ~(sizeof(int) - 1) )

将n的长度转化为int长度的整数倍；

在调用average()函数的时候，其参数存储在栈中，如图：

average()函数通过arg指针取到每一个参数的值，实现求平均值；

先定义arg指针，通过va_start将arg指针指向第二个参数，通过循环和va_arg将每一个值取出，通过va_end将指针置空；

上图设计到函数栈帧的知识，如果学习了函数栈帧的知识，能更好的理解可变参数表函数的实现原理；