C++ 参数个数不确定.docx
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C++参数个数不确定
c/c++支持可变参数的函数，即函数的参数是不确定的
名人名言：
个人如果但靠自己，如果置身于集体的关系之外，置身于任何团结民众的伟大思想的范围之外，就会变成怠惰的、保守的、与生活发展相敌对的人。
——高尔基
c/c++支持可变参数的函数，即函数的参数是不确定的。
一、为什么要使用可变参数的函数？
一般我们编程的时候，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。
但在某些情况下希望函数的参数个数可以根据需要确定，因此c语言引入可变参数函数。
这也是c功能强大的一个方面，其它某些语言，比如fortran就没有这个功能。
典型的可变参数函数的例子有大家熟悉的printf（）、scanf（）等。
二、c/c++如何实现可变参数的函数？
为了支持可变参数函数，C语言引入新的调用协议，即C语言调用约定__cdecl。
采用C/C++语言编程的时候，默认使用这个调用约定。
如果要采用其它调用约定，必须添加其它关键字声明，例如WIN32API使用PASCAL调用约定，函数名字之前必须加__stdcall关键字。
采用C调用约定时，函数的参数是从右到左入栈，个数可变。
由于函数体不能预先知道传进来的参数个数，因此采用本约定时必须由函数调用者负责堆栈清理。
举个例子：
//C调用约定函数
int__cdeclAdd（inta,intb）
{
return（a+b）;
}
函数调用：
Add（1,2）;
//汇编代码是：
push2;参数b入栈
push1;参数a入栈
call@Add;调用函数。
其实还有编译器用于定位函数的表达式这里把它省略了
addesp,8;调用者负责清栈
如果调用函数的时候使用的调用协议和函数原型中声明的不一致，就会导致栈错误，这是另外一个话题，这里不再细说。
另外c/c++编译器采用宏的形式支持可变参数函数。
这些宏包括va_start、va_arg和va_end等。
之所以这么做，是为了增加程序的可移植性。
屏蔽不同的硬件平台造成的差异。
支持可变参数函数的所有宏都定义在stdarg.h和varargs.h中。
例如标准ANSI形式下，这些宏的定义是：
typedefchar*va_list;//字符串指针
#define_INTSIZEOF（n）（（sizeof（n）+sizeof（int）-1）&~（sizeof（int）-1））
#defineva_start（ap,v）（ap=（va_list）&v+_INTSIZEOF（v））
#defineva_arg（ap,t）（*（t*）（（ap+=_INTSIZEOF（t））-_INTSIZEOF（t）））
#defineva_end（ap）（ap=（va_list）0）
使用宏_INTSIZEOF是为了按照整数字节对齐指针，因为c调用协议下面，参数入栈都是整数字节（指针或者值）。
三、如何定义这类的函数。
可变参数函数在不同的系统下，采用不同的形式定义。
1、用ANSI标准形式时，参数个数可变的函数的原型声明是：
typefuncname（typepara1,typepara2,…）;
关于这个定义，有三点需要说明：
一般来说，这种形式至少需要一个普通的形式参数，可变参数就是通过三个’."来定义的。
所以”…”不表示省略，而是函数原型的一部分。
type是函数返回值和形式参数的类型。
例如：
intMyPrintf（charconst*fmt,…）;
但是，我们也可以这样定义函数：
voidMyFunc（…）;
但是，这样的话，我们就无法使用函数的参数了，因为无法通过上面所讲的宏来提取每个参数。
所以除非你的函数代码中的确没有用到参数表中的任何参数，否则必须在参数表中使用至少一个普通参数。
注意，可变参数只能位于函数参数表的最后。
不能这样：
voidMyFunc（…,inti）;
2、采用与UNIX兼容系统下的声明方式时，参数个数可变的函数原型是：
typefuncname（va_alist）;
但是要求函数实现的时候，函数名字后面必须加上va_dcl。
例如：
#include
intaverage（va_list）;
voidmain（void）
{
。
。
。
//代码
}
/*UNIX兼容形式*/
intaverage（va_alist）
va_dcl
{
。
。
。
//代码
}
这种形式不需要提供任何普通的形式参数。
type是函数返回值的类型。
va_dcl是对函数原型声明中参数va_alist的详细声明，实际是一个宏定义。
根据平台的不同，va_dcl的定义稍有不同。
在varargs.h中，va_dcl的定义后面已经包括了一个分号。
因此函数实现的时候，va_dcl后不再需要加上分号了。
3、采用头文件stdarg.h编写的程序是符合ANSI标准的，可以在各种操作系统和硬件上运行；而采用头文件varargs.h的方式仅仅是为了与以前的程序兼容，两种方式的基本原理是一致的，只是在语法形式上有一些细微的区别。
所以一般编程的时候使用stdarg.h。
下面的所有例子代码都采用ANSI标准格式。
四、可变参数函数的基本使用方法
下面通过若干例子，说明如何实现可变参数函数的定义和调用。
//================================例子程序1===============
#include
#include
#include
/*函数原型声明，至少需要一个确定的参数，注意括号内的省略号*/
intdemo（char*,…）;
voidmain（void）
{
demo（”DEMO”,“This”,“is”,“a”,“demo!
”,“\0″）;
}
intdemo（char*msg,…）
{
va_listargp;/*定义保存函数参数的结构*/
intargno=0;/*纪录参数个数*/
char*para;/*存放取出的字符串参数*/
//使用宏va_start,使argp指向传入的第一个可选参数，
//注意msg是参数表中最后一个确定的参数，并非参数表中第一个参数
va_start（argp,msg）;
while
（1）
{
//取出当前的参数，类型为char*
//如果不给出正确的类型，将得到错误的参数
para=va_arg（argp,char*）;
if（strcmp（para,“\0″）==0）/*采用空串指示参数输入结束*/
break;
printf（”参数#%d是:
%s\n”,argno,para）;
argno++;//注意：
栈底在高地址，栈顶在低地址，所以这里是++
}
va_end（argp）;/*将argp置为NULL*/
return0;
}
//输出结果
参数#0是:
This
参数#1是:
is
参数#2是:
a
参数#3是:
demo!
注意到上面的例子没有使用第一个参数，下面的例子将使用所有参数
//================================例子程序2===============
#include
#include
intaverage（intfirst,…）;//输入若干整数，求它们的平均值
voidmain（void）
{
/*调用3个整数（-1表示结尾）*/
printf（“Averageis:
%d\n”,average（2,3,4,-1））;
/*调用4个整数*/
printf（“Averageis:
%d\n”,average（5,7,9,11,-1））;
/*只有结束符的调用*/
printf（“Averageis:
%d\n”,average（-1））;
}
/*返回若干整数平均值的函数*/
intaverage（intfirst,…）
{
intcount=0,sum=0,i=first;
va_listmarker;
va_start（marker,first）;//初始化
while（i!
=-1）
{
sum+=i;//先加第一个参数
count++;
i=va_arg（marker,int）;//取下一个参数
}
va_end（marker）;
return（sum?
（sum/count）:
0）;
}
//输出结果
Averageis:
3
Averageis:
8
Averageis:
0
五、关于可变参数的传递问题
有人问到这个问题，假如我定义了一个可变参数函数，在这个函数内部又要调用其它可变参数函数，那么如何传递参数呢？
上面的例子都是使用宏va_arg逐个把参数提取出来使用，能否不提取，直接把它们传递给另外的函数呢？
我们先看printf的实现：
int__cdeclprintf（constchar*format,…）
{
va_listarglist;
intbuffing;
intretval;
va_start（arglist,format）;//arglist指向format后面的第一个参数
。
。
。
//不关心其它代码
retval=_output（stdout,format,arglist）;//把format格式和参数传递给output函数
。
。
。
//不关心其它代码
return（retval）;
}
我们先模仿这个函数写一个：
#include
#include
intmywrite（char*fmt,…）
{
va_listarglist;
va_start（arglist,fmt）;
returnprintf（fmt,arglist）;
}
voidmain（）
{
inti=10,j=20;
charbuf[]=“Thisisatest”;
doublef=12.345;
mywrite（”String:
%s\nInt:
%d,%d\nFloat:
%4.2f\n”,buf,i,j,f）;
}
运行一下看看，哈，错误百出。
仔细分析原因，根据宏的定义我们知道arglist是一个指针，它指向第一个可变的参数，但是所有的参数都位于栈中，所以arglist指向栈中某个位置，通过arglist的值，我们可以直接查看栈里面的内容：
arglist->指向栈里面，内容包括
0067FD78E0FD6700//指向字符串”Thisisatest”
0067FD7C0A000000//整数i的值
0067FD8014000000//整数j的值
0067FD84713D0AD7//double变量f,占用8个字节
0067FD88A3B02840
0067FD8C00000000
如果直接调用printf（fmt,arglist）;仅仅是把arglist指针的值0067FD78入栈，然后把格式字符串入栈，相当于调用：
printf（fmt,0067FD78）;
自然这样的调用肯定会出现错误。
我们能不能逐个把参数提取出来，再传递给其它函数呢？
先考虑一次性把所有参数传递进去的问题。
如果调用的是系统库函数，这种情况下是不可能的。
因为提取参数是在运行态，而参数入栈是在编译的时候确定的。
无法让编译器预知运行态的事情给出正确的参数入栈代码。
而我们在运行态虽然可以提取每个参数，但是无法将参数一次性全部压栈，即使使用汇编代码实现起来也是很困难的，因为不单是一个简单的push代码就可以做到。
如果接受参数的函数也是我们自己写的，自然我们可以把arglist指针入栈，然后在函数中自己解析arglist指针里面的参数，逐个提取出来处理。
但是这样做似乎没有什么意义，一方面，这个函数没有必要也做成可变参数函数，另一方面直接在第一个函数中解析参数，然后处理不是更简单么？
我们唯一可以做到的是，逐个解析参数，然后循环中调用其它可变参数函数，每次传递一个参数。
这里又有一个问题，就是参数表中的不可变参数的传递问题，有些情况下不能简单的传递，以上面的例子为例，通常我们解析参数的同时，还需要解析格式字符串：
#include
#include
#include
//测试一下这个，开个玩笑
voidt（…）
{
printf（”\n”）;
}
intmywrite（char*fmt,…）
{
va_listarglist;
va_start（arglist,fmt）;
chartemp[255];
strcpy（temp,fmt）;//CopytheFormatstring
charFormat[255];
char*p=strchr（temp,’%"）;
inti=0;
intiParam;
doublefParam;
while（p!
=NULL）
{
while（（*p<"a"||*p>‘z’）&&（*p!
=0））p++;
if（*p==0）break;
p++;
//格式字符串
intnChar=p-temp;
strncpy（Format,temp,nChar）;
Format[nChar]=0;
//参数
if（Format[nChar-1]!
=‘f’）
{
iParam=va_arg（arglist,int）;
printf（Format,iParam）;
}
else
{
fParam=va_arg（arglist,double）;
printf（Format,fParam）;
}
i++;
if（*p==0）break;
strcpy（temp,p）;
p=strchr（temp,‘%’）;
}
if（temp[0]!
=0）
printf（temp）;
returni;
}
voidmain（）
{
inti=10,j=20;
charbuf[]=“Thisisatest”;
doublef=123.456;
mywrite（”String:
%s\nInt:
%d,%d\nFloat:
%4.2f\nEnd”,buf,i,j,f,0）;
t（”aaa”,i）;
}
//输出：
String:
Thisisatest
Int:
10,20
Float:
123.46
End
当然这里的解析是不完善的
详细出处：
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