C語言深入淺出可變參數函數的提示

注意：可變參數函數只有在參數是ansi的情況下才有用，即使參數是引用也不行。

 

 

深入淺出可變參數函數的提示本文主要介紹可變參數的函數使用，然後分析它的原理，程式員自己如何對它們實
現和封裝，最後是可能會出現的問題和避免措施。

VA函數（variable argument function），參數個數可變函數，又稱可變參數函數
。C/C++編程中，系統提供給編程人員的va函數很少。*printf()/*scanf()系列函數
，用於輸入輸出時格式化字串；exec*()系列函數，用於在程式中執行外部檔案(
main(int argc,char*argv[]算不算呢，與其說main()也是一個可變參數函數，倒不
如說它是exec*()經過封裝後的具備特殊功能和意義的函數，至少在原理這一級上有
很多相似之處)。由於參數個數的不確定，使va函數具有很大的靈活性，易用性，對
沒有使用過可變參數函數的編程人員很有誘惑力；那麼，該如何編寫自己的va函數
，va函數的運用時機、編譯實現又是如何。作者借本文談談自己關於va函數的一些
淺見。

一、 從printf()開始

從大家都很熟悉的格式化字串函數開始介紹可變參數函數。

原型：int printf(const char * format, ...);

參數format表示如何來格式字串的指令，…

表示選擇性參數，調用時傳遞給"..."的參數可有可無，根據實際情況而定。

系統提供了vprintf系列格式化字串的函數，用於編程人員封裝自己的I/O函數。

int vprintf / vscanf(const char * format, va_list ap); // 從標準輸入/輸出
格式化字串

int vfprintf / vfsacanf(FILE * stream, const char * format, va_list ap);
// 從檔案流

int vsprintf / vsscanf(char * s, const char * format, va_list ap); // 從
字串

// 例1：格式化到一個檔案流，可用於記錄檔

FILE *logfile;

int WriteLog(const char * format, ...)

{

va_list arg_ptr;

va_start(arg_ptr, format);

int nWrittenBytes = vfprintf(logfile, format, arg_ptr);

va_end(arg_ptr);

return nWrittenBytes;

}

…

// 調用時，與使用printf()沒有區別。

WriteLog("%04d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d  %s/%04d logged out.",

nYear, nMonth, nDay, nHour, nMinute, szUserName, nUserID);

 

同理，也可以從檔案中執行格式化輸入；或者對標準輸入輸出，字串執行格式化
。

在上面的例1中，WriteLog()函數可以接受參數個數可變的輸入，本質上，它的實現
需要vprintf()的支援。如何真正實現屬於自己的可變參數函數，包括控制每一個傳
入的選擇性參數。

二、 va函數的定義和va宏

C語言支援va函數，作為C語言的擴充--C++同樣支援va函數，但在C++中並不推薦使
用，C++引入的多態性同樣可以實現參數個數可變的函數。不過，C++的重載功能畢
竟只能是有限多個可以預見的參數個數。比較而言，C中的va函數則可以定義無窮多
個相當於C++的重載函數，這方面C++是無能為力的。va函數的優勢表現在使用的方
便性和易用性上，可以使代碼更簡潔。C編譯器為了統一在不同的硬體架構、硬體平
台上的實現，和增加代碼的可移植性，提供了一系列宏來屏蔽硬體環境不同帶來的
差異。

ANSI C標準下，va的宏定義在stdarg.h中，它們有：va_list，va_start()，va_ar
g()，va_end()。

// 例2：求任意個自然數的平方和：

int SqSum(int n1, ...)

{

va_list arg_ptr;

int nSqSum = 0, n = n1;

va_start(arg_ptr, n1);

while (n > 0)

{

    nSqSum += (n * n);

    n = va_arg(arg_ptr, int);

}

va_end(arg_ptr);

return nSqSum;

}

// 調用時

int nSqSum = SqSum(7, 2, 7, 11, -1);

 

可變參數函數的原型聲明格式為：

type VAFunction(type arg1, type arg2, … );

參數可以分為兩部分：個數確定的固定參數和個數可變的選擇性參數。函數至少需要
一個固定參數，固定參數的聲明和普通函數一樣；選擇性參數由於個數不確定，聲明
時用"…"表示。固定參數和選擇性參數公同構成一個函數的參數列表。

藉助上面這個簡單的例2，來看看各個va_xxx的作用。

va_list arg_ptr：定義一個指向個數可變的參數列表指標；

va_start(arg_ptr, argN)：使參數列表指標arg_ptr指向函數參數列表中的第一個
選擇性參數，說明：argN是位於第一個選擇性參數之前的固定參數，（或者說，最後一
個固定參數；…之前的一個參數），函數參數列表中參數在記憶體中的順序與函數聲
明時的順序是一致的。如果有一va函數的聲明是void va_test(char a, char b, c
har c, …)，則它的固定參數依次是a,b,c，最後一個固定參數argN為c，因此就是
va_start(arg_ptr, c)。

va_arg(arg_ptr, type)：返回參數列表中指標arg_ptr所指的參數，傳回型別為ty
pe，並使指標arg_ptr指向參數列表中下一個參數。

va_copy(dest, src)：dest，src的類型都是va_list，va_copy()用於複製參數列表
指標，將dest初始化為src。

va_end(arg_ptr)：清空參數列表，共置參數指標arg_ptr無效。說明：指標arg_pt
r被置無效後，可以通過調用va_start()、va_copy()恢複arg_ptr。每次調用va_st
art() / va_copy()後，必須得有相應的va_end()與之匹配。參數指標可以在參數列
表中隨意地來回移動，但必須在va_start() … va_end()之內。