va_start和va_end的使用

1、由于在C语言中没有函数重载,解决不定数目函数参数问题变得比较麻烦;即使采用C++,如果参数个数不能确定,也很难采用函数重载.
对这种情况,有些人采用指针参数来解决问题.下面就c语言中处理不定参数数目的问题进行讨论.


2、下面是 <stdarg.h> 里面重要的几个宏定义如下：
typedef char* va_list;
void va_start ( va_list ap, prev_param ); /* ANSI version */
type va_arg ( va_list ap, type ); 
void va_end ( va_list ap ); 
va_list 是一个字符指针，可以理解为指向当前参数的一个指针，取参必须通过这个指针进行。


3、函数参数是以栈的形式存取,从右至左入栈。
首先是参数的内存存放格式：参数存放在内存的堆栈段中，在执行函数的时候，从最后一个开始入栈。因此栈底高地址，栈顶低地址。
举个例子如下：void func(int x, float y, char z);
　　调用函数的时候，实参 char z 先进栈，然后是 float y，最后是 int x，因此在内存中变量的存放次序是 x->y->z，因此，从理论上说，我们只要探测到任意一个变量的地址，并且知道其他变量的类型，通过指针移位运算，则总可以找到其他的输入变量。

4、实例

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

void arg_test(int i, ...)
{
    int j=0;
    va_list arg_ptr;

    va_start(arg_ptr, i);
    printf("&i = %p\n", &i);//打印参数i在堆栈中的地址
    printf("arg_ptr = %p\n", arg_ptr);
 //打印va_start()之后arg_ptr地址,
 //应该比参数i的地址高sizeof(int)个字节
 //这时arg_ptr指向下一个参数的地址

    j=*((int *)arg_ptr);
    printf("%d %d\n", i, j);
    j=va_arg(arg_ptr, int);
    printf("arg_ptr = %p\n", arg_ptr);
 //打印va_arg后arg_ptr的地址
 //应该比调用va_arg前高sizeof(int)个字节
 //这时arg_ptr指向下一个参数的地址
    va_end(arg_ptr);
    printf("%d %d\n", i, j);
}

int main(int argc,char *argv[])
{
    int int_size = sizeof(int);

    printf("int_size=%d\n", int_size);
    arg_test(0, 4);

    return 0;
}

5、读取可变参数的过程其实就是堆栈中,使用指针,遍历堆栈段中的参数列表,从低地址到高地址一个一个地把参数内容读出来的过程.


6、虽然可以通过在堆栈中遍历参数列表来读出所有的可变参数,但是由于不知道可变参数有多少个,什么时候应该结束遍历,如果在堆栈中遍历太多,那么很可能读取一些无效的数据.
解决办法:a.可以在第一个起始参数中指定参数个数,那么就可以在循环还中读取所有的可变参数;

b.定义一个结束标记,在调用函数的时候,在最后一个参数中传递这个标记,这样在遍历可变参数的时候,可以根据这个标记结束可变参数的遍历;

7、典型应用：printf的实现

 #include <stdarg.h>
   /* minprintf: minimal printf with variable argument list */
   void minprintf(char *fmt, ...)
   {
       va_list ap; /* points to each unnamed arg in turn */
       char *p, *sval;
       int ival;
       double dval;
       va_start(ap, fmt); /* make ap point to 1st unnamed arg */
       for (p = fmt; *p; p++) {
           if (*p != '%') {
               putchar(*p);
               continue;
           }
           switch (*++p) {
           case 'd':
               ival = va_arg(ap, int);
               printf("%d", ival);
               break;
           case 'f':
               dval = va_arg(ap, double);
               printf("%f", dval);
               break;
           case 's':
               for (sval = va_arg(ap, char *); *sval; sval++)
                   putchar(*sval);
               break;
           default:
               putchar(*p);
               break;
           }
       }
       va_end(ap); /* clean up when done */
   }