【C语言】变参函数-优快云博客

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变参函数（Variable Argument Function）是指参数个数可变的函数，在调用时可以根据需要传入不同数量的参数。C语言中提供了标准库 <stdarg.h> 来支持变参函数的实现。

变参函数的应用场景

变参函数非常适合以下场景：

参数个数不确定： 如 printf()、scanf()。
需要传入多个相同类型或不同类型的参数： 如日志记录函数、字符串拼接函数等。

定义变参函数

基本语法：

#include <stdarg.h>

返回值类型 函数名(固定参数, ...) {
    va_list 参数列表;        // 定义一个 va_list 类型的变量，用于访问变参
    va_start(参数列表, 固定参数); // 初始化 va_list，指定最后一个固定参数
    // 使用 va_arg() 宏获取变参
    va_end(参数列表);        // 清理 va_list
}

变参函数的实现步骤

1. 必须有至少一个固定参数

变参函数必须有至少一个固定参数，后面用 … 表示可变参数。

void example(int fixed, ...);

2. 使用 <stdarg.h> 提供的三个宏
<stdarg.h> 提供了3个核心宏，用于处理变参：
1. va_list：

定义一个 va_list 类型的变量，用于存储变参信息。

va_list args;

2. va_start(va_list, last_fixed_arg)：

初始化 va_list，使其指向变参的起始地址。
last_fixed_arg 是变参之前的最后一个固定参数。

3. va_arg(va_list, type)：

获取变参列表中的下一个参数，并指定其类型。
每次调用 va_arg，会将指针移动到下一个参数。

4. va_end(va_list)：

清理 va_list，结束对变参的访问。

示例1：实现一个简单的变参函数

代码：求和函数
实现一个变参函数 sum()，用于计算任意多个整数的和。

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

// 定义变参函数
int sum(int count, ...) {
    int total = 0;

    // 定义 va_list 并初始化
    va_list args;
    va_start(args, count);

    // 获取变参并累加
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        total += va_arg(args, int);  // 获取下一个参数，类型为 int
    }

    // 清理 va_list
    va_end(args);

    return total;
}

int main() {
    printf("Sum of 1, 2, 3: %d\n", sum(3, 1, 2, 3)); // 输出 6
    printf("Sum of 10, 20, 30, 40: %d\n", sum(4, 10, 20, 30, 40)); // 输出 100

    return 0;
}

运行结果：

Sum of 1, 2, 3: 6
Sum of 10, 20, 30, 40: 100

示例：实现一个模拟 printf 的函数

代码：打印多个字符串
实现一个变参函数，接受任意数量的字符串并打印。

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

// 定义变参函数
void printStrings(int count, ...) {
    va_list args;
    va_start(args, count);

    for (int i = 0; i < count; i++) {
        const char *str = va_arg(args, const char *); // 获取下一个字符串
        printf("%s\n", str);
    }

    va_end(args);
}

int main() {
    printStrings(3, "Hello", "World", "C Language");
    return 0;
}

运行结果：

Hello
World
C Language

使用变参函数的注意事项

参数类型必须明确：

变参函数不会检查参数类型和数量，因此调用者必须保证传入的参数与预期类型一致。

va_arg(args, int);  // 如果变参类型不是 int，会导致错误行为。

必须有固定参数：

变参函数至少需要一个固定参数，以便通过 va_start 确定变参的起始地址。

无法直接获取变参个数：

变参函数本身无法知道变参的个数，必须通过额外的参数传递个数（如示例中的 count 参数）或其他标记（如结束符）。

内存对齐：

不同类型的参数在内存中可能存在对齐问题，使用 va_arg 时必须确保类型正确。

高级用法：带终止符的变参函数

有些变参函数（如 printf）不需要显示地传递参数个数，而是通过特殊的终止符（如 NULL 或 0）确定结束。

代码：打印字符串直到遇到 NULL

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

// 定义变参函数
void printUntilNull(const char *first, ...) {
    va_list args;
    va_start(args, first);

    const char *str = first;
    while (str != NULL) {
        printf("%s\n", str);
        str = va_arg(args, const char *); // 获取下一个参数
    }

    va_end(args);
}

int main() {
    printUntilNull("Hello", "World", "C Language", NULL);
    return 0;
}