Ｃ語言中函數參數的入棧順序和變長參數

1.C語言函數參數的傳遞原理

     Ｃ語言中函數參數的入棧順序如何？從右至左。為什么是從右至左呢？如下分析，

 

#include <stdio.h>
void fun(int a, int b, int c, int d, int e)
{
    printf("%#x\n", &a);
    printf("%#x\n", &b);
    printf("%#x\n", &c);
    printf("%#x\n", &d);
    printf("%#x\n", &e);
    
    int *temp = &a, i;
    temp--;
    for (i = 0; i < a; i++) 
    {   
        printf("%d ", *temp);
        temp--; 
    }   
    printf("\n");
}
int main()
{
    int a = 1;  
    int b = 2;  
    int c = 3;  
    int d = 4;  
    fun(4, a, b, c, d); 
    return 0;  
}

運行結果：
pin@pin-virtual-machine:~/1_c/day13/code$ ./a.out
0xbf52ad9c
0xbf52ad98
0xbf52ad94
0xbf52ad90
0xbf52ad8c
1 2 3 4 
pin@pin-virtual-machine:~/1_c/day13/code$ 

     參數a到d的地址，從高到低變化，棧的特點是后進先出。在C程序中，棧頂地址大小高於棧底的地址，所以d先入棧，a最后入棧，即C函數的入棧順序是從右向左。那為什么從右向左呢？

　　參數入棧順序是和具體編譯器實現相關的。比如，Pascal語言中參數就是從左到右入棧的，有些語言中還可以通過修飾符進行指定，如Visual C++。即然兩種方式都可以，為什么Ｃ語言要選擇從右至左呢？

　　Pascal語言不支持可變長參數，而Ｃ語言支持這種特色，正是這個原因使得Ｃ語言函數參數入棧順序為從右至左。具體原因為：C方式參數入棧 順序（從右至左）的好處就是可以動態變化參數個數。通過棧堆分析可知，自左向右的入棧方式，最前面的參數被壓在棧底。除非知道參數個數，否則是無法通過棧 指針的相對位移求得最左邊的參數。這樣就變成了左邊參數的個數不確定，正好和動態參數個數的方向相反。因此，Ｃ語言函數參數采用自右向左的入棧順序，主要原因是為了支持可變長參數形式。換句話說，如果不支持這個特色，Ｃ語言完全和Pascal一樣，采用自左向右的參數入棧方式

 

2. C語言變長參數的使用

下面是 <stdarg.h> 里面重要的幾個宏定義如下：
typedef char* va_list;
void va_start ( va_list ap, prev_param ); /* ANSI version */
type va_arg ( va_list ap, type ); 
void va_end ( va_list ap ); 
va_list 是一個字符指針，可以理解為指向當前參數的一個指針，取參必須通過這個指針進行。
<Step 1> 在調用參數表之前，定義一個 va_list 類型的變量，(假設va_list 類型變量被定義為ap)；
<Step 2> 然后應該對ap 進行初始化，讓它指向可變參數表里面的第一個參數，這是通過 va_start 來實現的，第一個參數是 ap 本身，第二個參數是在變參表前面緊挨着的一個變量,即“...”之前的那個參數；
<Step 3> 然后是獲取參數，調用va_arg，它的第一個參數是ap，第二個參數是要獲取的參數的指定類型，然后返回這個指定類型的值，並且把 ap 的位置指向變參表的下一個變量位置；
<Step 4> 獲取所有的參數之后，我們有必要將這個 ap 指針關掉，以免發生危險，方法是調用 va_end，他是輸入的參數 ap 置為 NULL，應該養成獲取完參數表之后關閉指針的習慣。說白了，就是讓我們的程序具有健壯性。通常va_start和va_end是成對出現。

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

/*函數原型聲明，至少需要一個確定的參數，注意括號內的省略號*/ 
int demo(char*, ...); 
void main( void ) 
{ 
    demo("DEMO", "This", "is", "a", "demo!", ""); 
} 

/*ANSI標准形式的聲明方式，括號內的省略號表示可選參數*/ 
int demo(char *msg, ...)
{ 
    /*定義保存函數參數的結構*/
    va_list argp; 
    int argno = 0;  
    char *para;

    /*argp指向傳入的第一個可選參數，msg是最后一個確定的參數*/ 
    va_start( argp, msg );  
    while (1) 
    {   
        para = va_arg( argp, char*); 
        if ( strcmp( para, "") == 0 ) 
            break; 
        printf("Parameter #%d is: %s\n", argno, para); 
        argno++; 
    }   
    va_end( argp );

    /*將argp置為NULL*/
    return 0;  
}

運行結果：

pin@pin-virtual-machine:~/1_c/day13/code$ ./a.out
Parameter #0 is: This
Parameter #1 is: is
Parameter #2 is: a
Parameter #3 is: demo!
pin@pin-virtual-machine:~/1_c/day13/code$ 

 

另外，變長參數結合格式化輸出格式經常用來封裝寫日志的接口，舉例如下：

略。。。。。