C语言中va_list的使用方法-优快云博客

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在 C 语言中，va_list 是用于处理可变参数（variadic arguments）的宏和类型，通常用于实现类似 printf 这样的函数，允许函数接受不定数量的参数。va_list 定义在 <stdarg.h> 头文件中，配合 va_start、va_arg 和 va_end 宏使用。

1. 基本用法

步骤 1：包含头文件

#include <stdarg.h>  // 提供 va_list、va_start、va_arg、va_end

步骤 2：定义可变参数函数

函数必须至少有一个固定参数（用于确定可变参数的起始位置）。
最后一个参数是省略号 ...，表示可变参数。

void my_printf(const char *format, ...) {
    // 实现可变参数处理
}

步骤 3：使用 `va_list` 处理参数

va_list：声明一个变量，用于存储可变参数的信息。
va_start：初始化 va_list，指定可变参数的起始位置（通常是固定参数之后的地址）。
va_arg：逐个读取可变参数（需指定参数类型, 编译器无法自动推断）。
va_end：清理 va_list，防止资源泄漏。结束时必须调用

示例：计算可变参数的和

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

int sum(int count, ...)
{
    va_list input_nums; // 声明va_list变量 input_nums
    va_start(input_nums, count);    // 初始化，count是最后一个固定参数

    int total = 0;
    for (int i = 0; i < count; i++)
    {
        int num = va_arg(input_nums, int); //读取下一个参数（int类型）
        total += num;
    }
    va_end(input_nums); // 结束后，必须清理
    return total;
}

int main()
{
    printf("sum %d\n", sum(3, 1, 2, 4));
    printf("sum %d\n", sum(5, 1, 2, 3, 4, 5));
    return 0;
}

/*输出
sum 7
sum 15
*/

2. 关键宏详解

(1) `va_list`

用于声明一个变量，存储可变参数的信息。
通常是一个结构体指针，具体实现由编译器决定。

va_list args; // 声明变量

(2) `va_start(ap, last_fixed_arg)`

初始化 va_list，使其指向可变参数的起始位置。
ap：va_list 变量。
last_fixed_arg：最后一个固定参数（用于定位可变参数的起始地址）。

va_start(args, count); // count 是最后一个固定参数

(3) `va_arg(ap, type)`

读取下一个可变参数，并返回其值。
ap：va_list 变量。
type：参数类型（如 int、double、char* 等）。
每次调用 va_arg 会移动指针到下一个参数。

int num = va_arg(args, int); // 读取 int 类型参数

(4) `va_end(ap)`

清理 va_list，防止资源泄漏。
在 va_start 后必须调用 va_end。

va_end(args); // 清理

3. 完整示例：模拟 `printf`

#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>
 
void my_printf(const char *format, ...) {
    va_list args;
    va_start(args, format);
 
    while (*format != '\0') {
        if (*format == '%') {
            format++; // 跳过 '%'
            switch (*format) {
                case 'd': {
                    int num = va_arg(args, int);
                    printf("%d", num);
                    break;
                }
                case 'f': {
                    double num = va_arg(args, double);
                    printf("%f", num);
                    break;
                }
                case 's': {
                    char *str = va_arg(args, char*);
                    printf("%s", str);
                    break;
                }
                default:
                    putchar(*format); // 不支持的格式，直接输出
                    break;
            }
        } else {
            putchar(*format); // 普通字符直接输出
        }
        format++;
    }
 
    va_end(args);
}
 
int main() {
    my_printf("Hello, %s! The answer is %d and %f.\n", "world", 42, 3.14);
    return 0;
}

输出：


Hello, world! The answer is 42 and 3.140000.

4. 注意事项

必须至少有一个固定参数，否则 va_start 无法定位可变参数的起始位置。
va_arg 必须指定正确的类型，否则会导致未定义行为（如读取 int 但实际是 double）。
va_end 必须调用，否则可能导致资源泄漏。
可变参数函数无法检查参数数量或类型，因此通常需要：

- 约定参数数量（如 sum(3, 1, 2, 3) 中的 3 表示参数个数）。
- 使用格式字符串（如 printf 的 %d、%s 指定类型）。

64 位系统可能存在参数传递差异（如 int 和指针可能占用不同大小）。

5. 总结

宏	作用
`va_list`	声明可变参数列表变量
`va_start(ap, last_fixed_arg)`	初始化 `va_list`
`va_arg(ap, type)`	读取下一个可变参数
`va_end(ap)`	清理 `va_list`