va_list 、va_start、 va_arg、 va_end 使用說明

 

在ANSI C中，這些宏的定義位於stdarg.h中，典型的實現如下：

typedef char *va_list;

va_start宏，獲取可變參數列表的第一個參數的地址（list是類型為va_list的指針，param1是可變參數最左邊的參數）：

#define va_start(list,param1)   ( list = (va_list)&param1+ sizeof(param1) )

va_arg宏，獲取可變參數的當前參數，返回指定類型並將指針指向下一參數（mode參數描述了當前參數的類型）：

#define va_arg(list,mode)   ( (mode *) ( list += sizeof(mode) ) )[-1]

va_end宏，清空va_list可變參數列表：

#define va_end(list) ( list = (va_list)0 )

 

注：以上sizeof()只是為了說明工作原理，實際實現中，增加的字節數需保證為為int的整數倍

如：#define _INTSIZEOF(n) ( (sizeof(n) + sizeof(int) - 1) & ~(sizeof(int) - 1) )

 

為了理解這些宏的作用，我們必須先搞清楚：C語言中函數參數的內存布局。首先，函數參數是存儲在棧中的，函數參數從右往左依次入棧。

以下面函數為討論對象：

void test(char *para1，char *param2，char *param3, char *param4)
{
      va_list list;
      ......
      return;
}

在linux中，棧由高地址往低地址生長,調用test函數時，其參數入棧情況如下：

 

 當調用va_start(list,param1) 時：list指針指向情況對應下圖：

 

最復雜的宏是va_arg。它必須返回一個由va_list所指向的恰當的類型的數值，同時遞增va_list，使它指向參數列表中的一個參數(即遞增的大小等於與va_arg宏所返回的數值具有相同類型的對象的長度)。因為類型轉換的結果不能作為賦值運算的目標，所以va_arg宏首先使用sizeof來確定需要遞增的大小，然后把它直接加到va_list上，這樣得到的指針再被轉換為要求的類型。因為該指針現在指向的位置"過"了一個類型單位的大小，所以我們使用了下標-1來存取正確的返回參數。

 

 下面是實際用例：

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

void var_test(char *format, ...)
{
    va_list list;
    va_start(list,format);
    
    char *ch;
    while(1)
    {
         ch = va_arg(list, char *);

         if(strcmp(ch,"") == 0)
         {    
               printf("\n");
               break;
         }
         printf("%s ",ch);
     }
     va_end(list);
}

int main()
{
    var_test("test","this","is","a","test","");
    return 0;
}

 

附：可變參數應用實例

1.printf實現

#include <stdarg.h>

int printf(char *format, ...)
{
    va_list ap;
    int n;
     
    va_start(ap, format);
    n = vprintf(format, ap);
    va_end(ap);
    return n;    
}

 

2.定制錯誤打印函數error

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

void error(char *format, ...)
{
    va_list ap;
    va_start(ap, format);
    fprintf(stderr, "Error: ");
    vfprintf(stderr, format, ap);
    va_end(ap);
    fprintf(stderr, "\n");
    return;    
}