stdarg.h+vfprintf+abort

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可變參數

　　在C/C++函數中使用可變參數

　　作者轉自：http://foggy-elves.blog.sohu.com/

　　下面介紹在C/C++裡面使用的可變參數函數（函數的參量不知道有多少個）。

　　先說明可變參數是什麼，先回顧一下C++裡面的函數重載，如果重複給出如下聲明：

　　int func();

　　int func(int);

　　int func(float);

　　int func(int, int);

　　...

　　這樣在調用相同的函數名 func 的時候，編譯器會自動識別入參列表的格式，從而調用相對應的函數體。

　　但這樣的方法畢竟有限，試想一下我們假如想定義一個函數，我們在調用之前(在運行期之前)根本不知道我到底要調用幾個參數，並且不知道這些參數是個什麼類型，例如我們想定義一個函數：

　　int max(int n, ...);

　　用來返回一串隨意長度輸入參數的最大值，例如調用

　　max(3, 10, 20, 30)的時候，可以返回(n=3)個數 10,20,30 的最大值30。

　　並且還可以接受任意個參數的輸入，例如：

　　max(6, 20, 40, 10, 50, 30, 40)也應該是被接受的，返回最大值50。

　　這怎麼達到呢？

　　其實這樣的例子我們肯定見過，最典型的就是 printf 函數，可以看 printf 函數的原形：

　　int printf(char*, ...);

編輯本段標準
C 庫 <stdarg.h>

　　它接受一個格式字串，並且後面跟隨任意指定的參數，根據實際需要而確定入參的個數。

　　實際上它的實現要依賴於一個標準 C 庫 <stdarg.h>，standard argument(標準參數) 的意思。下面先稍為介紹一下 <stdarg.h>，或者在 C++ 中的 <cstdarg> 的功效：

　　這實際上是一組初始化和調用可變參數的宏，下面先介紹一下可變參數表的調用形式以及原理：

　　首先是參數的記憶體存放格式：參數存放在記憶體的堆棧段中，在執行函數的時候，從最後一個開始入棧。因此棧底高地址，棧頂低地址，舉個例子如下：

　　void func(int x, float y, char z);

　　那麼，調用函數的時候，實參 char z 先進棧，然後是 float y，最後是 int x，因此在記憶體中變數的存放次序是
x->y->z，因此，從理論上說，我們只要探測到任意一個變數的地址，並且知道其他變數的類型，通過指標移位元運算，則總可以順藤摸瓜找到其他的輸入變數。

　　然後是可變入參表格式，省略的參數用 ... 代替，但必須注意：

　　1. 只能有一個 ... 並且它必須是最後一個參數；

　　2. 不要只用一個 ... 作為所有的參數，因為從後面可以知道，這樣你無法確定入參表的地址（起始）。

　　舉個例子，聲明函數如下：

　　void func(int x, int y, ...);

　　然後調用：func(3, 5, 'c', 2.1f, 6);

　　於是在調用參數的時候，編譯器則不會檢查實際輸入的是什麼參數，只管把所有參數按照上面描述的方法，變成實參堆放在記憶體中，在本例中，記憶體中依次存放 x=3, y=5, 'c', 2.1f, 6

　　但是有一個需要注意的地方，這些東西只是緊挨著堆放在記憶體中，於是想要正確調用這些參數，必須知道他們確切的類型（明），並且我們也關心這個參數表實際的長度，然而不幸的是，這些我們無從得知。因此，這個解決辦法決不是高明的，從某種程度上說，這甚至是一個嚴重的漏洞。因此，C++ 很不提倡去使用它。

　　不過缺點歸缺點，萬不得已的時候我們還是得用，但是我們對裡面輸入變數的時候，應該對入參的類型有一個清醒的認識，否則這樣的操作是很危險的。

　　下面是 <stdarg.h> 對上面這一個思路的實現，裡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 );//這裡可以確定類型

　　void va_end ( va_list ap );

　　其中，va_list 是一個字元指標，可以理解為指向當前參數的一個指標，取參必須通過這個指標進行。

編輯本段使用<stdarg.h>步驟<Step 1>

　　在調用參數表之前，應該定義一個 va_list 類型的變數，以供後用(下面假設這個 va_list 類型變數被定義為ap)；

<Step 2>

　　然後應該對 ap 進行初始化，讓它指向可變參數表裡面的第一個參數，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著的一個變數；

<Step 3>

　　然後是擷取參數，調用 va_arg，它的第一個參數是 ap，第二個參數是要擷取的參數的指定類型，然後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數位置；

<Step 4>

　　擷取所有的參數之後，我們有必要將這個 ap 指標關掉，以免發生危險（結尾也十分關鍵），方法是調用 va_end，他是輸入的參數 ap 置為 NULL，應該養成擷取完參數表之後關閉指標的習慣。

例子

　　例如開始的例子 int max(int n, ...); 其函數內部應該如此實現：

　　int max(int n, ...) { // 定參 n 表示後面變參數量，定界用，輸入時切勿搞錯

　　va_list ap; // 定義一個 va_list 指標來訪問參數表

　　va_start(ap, n); // 初始化 ap，讓它指向第一個變參

　　int maximum = -0x7FFFFFFF; // 這是一個最小的整數

　　int temp;

　　for(int i = 0; i < n; i++) {

　　temp = va_arg(ap, int); // 擷取一個 int 型參數，並且 ap 指向下一個參數

　　if(maximum < temp) maximum = temp;

　　}

　　va_end(ap); // 善後工作，關閉 ap

　　return maximum ;

　　}

　　// 在主函數中測試 max 函數的行為(C++ 格式)

　　int main() {

　　cout << max(3, 10, 20, 30) << endl;

　　cout << max(6, 20, 40, 10, 50, 30, 40) << endl;

　　}

編輯本段存在不足

　　基本用法闡述至此，可以看到，這個方法存在兩處極嚴重的漏洞：

其一，

　　輸入參數的類型隨意性，使得參數很容易以一個不正確的類型擷取一個值(譬如輸入一個float，卻以int型去擷取他)，這樣做會出現莫名其妙的運行結果；

其二，

　　變參表的大小並不能在編譯時間擷取，這樣就存在一個訪問越界的可能性，導致後果嚴重的 RUNTIME ERROR。

　　另外，<stdarg.h> 的內部實現形式在這處不再加說明，如果有需要可以參考下面的兩個串連(感謝他們的作者)。^[1-2]

編輯本段建議

　　作為建議，在 C++ 環境中盡量不要使用這種方法，如有需要，盡量先考慮使用類或者重載來代替，這樣可以很好地彌補這種方法的漏洞。

　　全文完感謝讀者，ELF原創，轉載請註明出處

　　bitou補充：

　　這裡面有一個例子，求參數的平均值，這些參數是可變參數，現在將函數奉上：

　　#include <stdarg.h>

　　float average(int n_value,...)//可變參數函數

　　{

　　va_list var_arg;//va_list類型變數用於訪問參數列表中未定義的部分

　　int count;

　　float sum = 0;

　　va_start(var_arg,n_value);//va_start宏將var_arg指定為可變參數部分的第一個參數

　　for(count=0; count<n_value;count +=1)

　　{

　　sum += va_arg(var_arg,int);//va_arg返回var_arg的值，並指向參數列表中的下一個參數

　　}

　　va_end(var_arg);//訪問完最後一個可變參數之後，調用va_end宏終止使用可變參數

　　return sum/n_value;

　　}

http://baike.baidu.com/view/1081188.htm

vfprintf　　函數名: vfprintf

　　功 能: 格式化的資料輸出到指定的資料流中

　　用 法: int vfprintf(FILE *stream, char *format, va_list param);

　　函數說明：vfprintf()會根據參數format字串來轉換並格式化資料，然後將結果輸出到參數stream指定的檔案中，直到出現字串結束（‘\0’）為止。關於參數format字串的格式請參 考printf（）。

　　傳回值：成功則返回實際輸出的字元數，失敗則返回-1，錯誤原因存於errno中。

　　程式例:

　　#include

　　#include

　　#include

　　FILE *fp;

　　int vfpf(char *fmt, ...)

　　{

　　va_list argptr;

　　int cnt;

　　va_start(argptr, fmt);

　　cnt = vfprintf(fp, fmt, argptr);

　　va_end(argptr);

　　return(cnt);

　　}

　　int main(void)

　　{

　　int inumber = 30;

　　float fnumber = 90.0;

　　char string[4] = "abc";

　　fp = tmpfile();

　　if (fp == NULL)

　　{

　　perror("tmpfile() call");

　　exit(1);

　　}

　　vfpf("%d %f %s", inumber, fnumber, string);

　　rewind(fp);

　　fscanf(fp,"%d %f %s", &inumber, &fnumber, string);

　　printf("%d %f %s\n", inumber, fnumber, string);

　　fclose(fp);

　　return 0;

　　}

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函數簡介

　　函數名: abort

　　標頭檔：#include <stdlib.h>

　　功 能: 異常終止一個進程。中止當前的過程，返回一個錯誤碼。錯誤碼的預設值是3

　　中止一個程式異常終止的過程。

　　該函數產生SIGABRT訊號，預設情況下導致程式終止不成功的終止錯誤碼返回到主機環境。

　　自動或靜態儲存期間的對象，而無需調用任何atexit函數，解構函式不執行程式終止。函數永遠不會返回到其調用者。

　　用 法: void abort(void);

編輯本段舉例

　　程式例:

　　#include <stdio.h>

　　#include <stdlib.h>

　　int main(void)

　　{

　　printf("Calling abort()\n");

　　abort();

　　return 0; /* This is never reached */

　　}