C語言中的可變參數-printf的實現原理

在C/C++中，對函數參數的掃描是從后向前的。C/C++的函數參數是通過壓入堆棧的方式來給函數傳參數的（堆棧是一種先進后出的數據結構），最先壓入的參數最后出來，在計算機的內存中，數據有2塊，一塊是堆，一塊是棧（函數參數及局部變量在這里），而棧是從內存的高地址向低地址生長的，控制生長的就是堆棧指針了，最先壓入的參數是在最上面，就是說在所有參數的最后面，最后壓入的參數在最下面，結構上看起來是第一個，所以最后壓入的參數總是能夠被函數找到，因為它就在堆棧指針的上方。printf的第一個被找到的參數就是那個字符指針，就是被雙引號括起來的那一部分，函數通過判斷字符串里控制參數的個數來判斷參數個數及數據類型，通過這些就可算出數據需要的堆棧指針的偏移量了，下面給出printf("%d,%d",a,b);（其中a、b都是int型的）的匯編代碼.

 

.section

.data

string out = "%d,%d"

push b  //最后的先壓入棧中

push a //最先的后壓入棧中

push $out// 參數控制的那個字符串常量是最后被壓入的

call printf

 

你會看到，參數是最后的先壓入棧中，最先的后壓入棧中， 參數控制的那個字符串常量是最后被壓入的，所以這個常量總是能被找到的。

 

通常情況下函數可變參數表的長度是已知的，通過num參數傳入，這種函數比較容易實現。

而printf函數的實現非常復雜因為

1）可變參數的個數不能輕易的得到

2）而可變參數的類型也不是固定的，需由格式字符串進行識別（由%f、%d、%s等確定）
在這個函數中，需通過對傳入的格式字符串（首地址為lpStr）進行識別來獲知可變參數個數及各個可變參數的類型，具體實現體現在for循環中。譬如，在識別為%d后，做的是va_arg ( vap, int )，而獲知為%l和%lf后則進行的是va_arg ( vap, long )、va_arg ( vap, double )。格式字符串識別完成后，可變參數也就處理完了。

 

printf的簡單實現：

#include

#include

 

void myitoa(int n, char str[], int radix)

{

int i , j , remain;

char tmp;

i = 0;

do

{

remain = n % radix;

if(remain > 9)

str[i] = remain  - 10 + 'A';

else

str[i] = remain + '0';

i++;

}while(n /= radix);

str[i] = '\0';

 

for(i-- , j = 0 ; j <= i ; j++ , i--)

{

tmp = str[j];

str[j] = str[i];

str[i] = tmp;

}

 

}

 

void  myprintf(const char *format, ...)

{

char c, ch, str[30];

va_list ap;

 

va_start(ap, format);

while( (c = *format))

{

switch(c)

{

case '%':

ch = *++format;

switch(ch)

{

case 'd':

{

int n = va_arg(ap, int);

myitoa(n, str, 10);

fputs(str, stdout);

break;

}

case 'x':

{

int n = va_arg(ap, int);

myitoa(n, str, 16);

fputs(str, stdout);

break;

}

case 'f':

{

double f = va_arg(ap, double);

int n;

n = f;

myitoa(n, str, 10);

fputs(str, stdout);

putchar('.');

n = (f - n) * 1000000;

myitoa(n, str, 10);

fputs(str, stdout);

break;

}

case 'c':

{

putchar(va_arg(ap, int));

break;

}

case 's':

{

char *p = va_arg(ap, char *);

fputs(p, stdout);

break;

}

case '%':

{

putchar('%');

break;

}

default:

{

fputs("format invalid!", stdout);

break;

}

}

break;

default:

putchar(c);

break;

}

format++;

}

va_end(ap);

}

 

int main(void)

{

myprintf("%d, %x, %f, %c, %s, %%,%a\n", 10, 15, 3.14, 'B', "hello");

return 0;

}

from:http://blog.csdn.net/hackbuteer1/article/details/7558979