可变參函数设计

先写一个不定参函数 ，返回值为 不定参参数之和，ps（宏由自己定义的，与库里的不一样）

#include <stdio.h> 

#define va_list void*      //形参列表元素的指针
#define va_arg(arg, type)    *(type*)arg; arg = (char*)arg + sizeof(type);   //取出不定参的第一个值
                                                                            //指针进行加1 
#define va_start(arg, start)   arg = (va_list)(((char*)&(start)) + sizeof(start)) //取出参数列表中第一个固定参数,
                                                                                  //然后移动指针到不定参的第一个位置
int sum(int count, ...)
{
    int i = 0;
    int result = 0;
    va_list arg = NULL;
    va_start(arg, count); 

    for(i = 0; i < count; i++)
    {
        result += va_arg(arg, int);
    }
    return result;
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    printf("%d\n", sum(4, 100,100,100,100));
    printf("%d\n", sum(3, 200, 200, 200)); 

    return 0;
}


400
600
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         下面深度剖析可变參函数的实现：

可变參函数：
可变参函数是采用C语言编程的时候，函数中形式参数的数目通常是确定的，在调用时要依次给出与形式参数对应的所有实际参数。
典型的例子：
函数printf()、scanf()和系统调用execl()等

实现原理：
C编译器通常提供了一系列处理这种情况的宏，以屏蔽不同的硬件平台造成的差异，增加程序的可移植性。这些宏包括va—start、va—arg和va—end等。

实现难点：
实现可变参数的要点就是想办法取得每个参数的地址，取得地址的办法由以下几个因素决定：
①函数栈的生长方向
②参数的入栈顺序
③CPU的对齐方式
④内存地址的表达方式

对这三个宏进行解析：
va—start使argp指向第一个可选参数。
va—arg返回参数列表中的当前参数并使argp指向参数列表中的下一个参数。
va—end把argp指针清为NULL。函数体内可以多次遍历这些参数，但是都必须以va—start开始，并以va—end结尾

va_list:用来保存宏va_start、va_arg和va_end所需信息的一种类型。为了访问变长参数列表中的参数，必须声明
va_list类型的一个对象 定义： typedef char * va_list;
va_start:访问变长参数列表中的参数之前使用的宏，它初始化用va_list声明的对象，初始化结果供宏va_arg和
va_end使用；
va_arg: 展开成一个表达式的宏，该表达式具有变长参数列表中下一个参数的值和类型。每次调用va_arg都会修改
用va_list声明的对象，从而使该对象指向参数列表中的下一个参数；
va_end:该宏使程序能够从变长参数列表用宏va_start引用的函数中正常返回。
va在这里是variable-argument(可变参数)的意思.

⑴由于在程序中将用到以下这些宏:
void va_start( va_list arg_ptr, prev_param );
type va_arg( va_list arg_ptr, type );
void va_end( va_list arg_ptr );
va在这里是variable-argument(可变参数)的意思.
这些宏定义在stdarg.h中,所以用到可变参数的程序应该包含这个头文件.
⑵函数里首先定义一个va_list型的变量,这里是arg_ptr,这个变量是存储参数地址的指针.因为得到参数的地址之后，再结合参数的类型，才能得到参数的值。
⑶然后用va_start宏初始化⑵中定义的变量arg_ptr,这个宏的第二个参数是可变参数列表的前一个参数,即最后一个固定参数.
⑷然后依次用va_arg宏使arg_ptr返回可变参数的地址,得到这个地址之后，结合参数的类型，就可以得到参数的值。
⑸设定结束条件，这里的条件就是判断参数值是否为-1。注意被调的函数在调用时是不知道可变参数的正确数目的，程序员必须自己在代码中指明结束条件。至于为什么它不会知道参数的数目，读者在看完这几个宏的内部实现机制后，自然就会明白。

函数栈的实现过程：

 ⑴在intel+windows的机器上，函数栈的方向是向下的，栈顶指针的内存地址低于栈底指针，所以先进栈的数据是存放在内存的高地址处。 
 (2)在VC等绝大多数C编译器中，默认情况下，参数进栈的顺序是由右向左的，因此，参数进栈以后的内存模型如下图所示：最后一个固定参数的地址位于第一个可变参数之下，并且是连续存储的。 

|————————–|

最后一个可变参数	->高内存地址处
第N个可变参数	->va_arg(arg_ptr,int)后arg_ptr所指的地方,
	即第N个可变参数的地址。
第一个可变参数	->va_start(arg_ptr,start)后arg_ptr所指的地方
	即第一个可变参数的地址
最后一个固定参数	-> start的起始地址
	……………..
	-> 低内存地址处

(4) va_arg():有了va_start的良好基础，我们取得了第一个可变参数的地址，在va_arg()里的任务就是根据指定的参数类型取得本参数的值，并且把指针调到下一个参数的起始地址。
因此，现在再来看va_arg()的实现就应该心中有数了：
#define va_arg(ap,t) ( (t )((ap += _INTSIZEOF(t)) - _INTSIZEOF(t)) )
这个宏做了两个事情，
①用用户输入的类型名对参数地址进行强制类型转换，得到用户所需要的值
②计算出本参数的实际大小，将指针调到本参数的结尾，也就是下一个参数的首地址，以便后续处理。

（四）小结:
1、标准C库的中的三个宏的作用只是用来确定可变参数列表中每个参数的内存地址，编译器是不知道参数的实际数目的。
2、在实际应用的代码中，程序员必须自己考虑确定参数数目的办法，如
⑴在固定参数中设标志– printf函数就是用这个办法。后面也有例子。
⑵在预先设定一个特殊的结束标记，就是说多输入一个可变参数，调用时要将最后一个可变参数的值设置成这个特殊的值，在函数体中根据这个值判断是否达到参数的结尾。本文前面的代码就是采用这个办法.
无论采用哪种办法，程序员都应该在文档中告诉调用者自己的约定。
3、实现可变参数的要点就是想办法取得每个参数的地址，取得地址的办法由以下几个因素决定：
①函数栈的生长方向
②参数的入栈顺序
③CPU的对齐方式
④内存地址的表达方式
结合源代码，我们可以看出va_list的实现是由④决定的，_INTSIZEOF(n)的引入则是由③决定的，他和①②又一起决定了va_start的实现，最后va_end的存在则是良好编程风格的体现，将不再使用的指针设为NULL,这样可以防止以后的误操作。
4、取得地址后，再结合参数的类型，程序员就可以正确的处理参数了。理解了以上要点，相信稍有经验的读者就可以写出适合于自己机器的实现来。下面就是一个例子 实现 类似于

myprintf()

#include "stdio.h" 
#include "stdlib.h" 
void myprintf(char* fmt, ...)         //一个简单的类似于printf的实现，//参数必须都是int 类型 
{ 
     char* pArg=NULL;                //等价于原来的va_list 
     char c; 
     pArg = (char*) &fmt;     //注意不要写成p = fmt !!因为这里要对参数取址，而不是取值 
     pArg += sizeof(fmt);          //等价于原来的va_start           
    do 
     { 
         c =*fmt; 
         if (c != '%')
         { 
             putchar(c);             //照原样输出字符 
         } 
         else 
         { 
//按格式字符输出数据 
             switch(*++fmt) 
             { 
             case 'd': 
                 printf("%d",*((int*)pArg));            
                 break; 
             case 'x': 
                 printf("%#x",*((int*)pArg)); 
                 break; 
             default: 
                 break; 
             } 
             pArg += sizeof(int);                //等价于原来的va_arg 
         } 
         ++fmt; 
     }
     while (*fmt != '\0'); 
     pArg = NULL;                                //等价于va_end 
     return;

 } 
int main(int argc, char* argv[]) 
{ 
     int i = 1234; 
     int j = 5678; 
     myprintf("the first test:i=%d\n",i,j); 
     myprintf("the secend test:i=%d; %x;j=%d;\n",i,0xabcd,j); 
     system("pause"); 
     return 0; 
}