C語言可變參數(shù)與內(nèi)存管理超詳細(xì)講解
概述
有時(shí),您可能會(huì)碰到這樣的情況,您希望函數(shù)帶有可變數(shù)量的參數(shù),而不是預(yù)定義數(shù)量的參數(shù)。C 語言為這種情況提供了一個(gè)解決方案,它允許您定義一個(gè)函數(shù),能根據(jù)具體的需求接受可變數(shù)量的參數(shù)。下面的實(shí)例演示了這種函數(shù)的定義。
int func(int, ... ) { . . . } int main() { func(2, 2, 3); func(3, 2, 3, 4); }
請(qǐng)注意,函數(shù)func()最后一個(gè)參數(shù)寫成省略號(hào),即三個(gè)點(diǎn)號(hào)(...),省略號(hào)之前的那個(gè)參數(shù)是int,代表了要傳遞的可變參數(shù)的總數(shù)。為了使用這個(gè)功能,您需要使用stdarg.h頭文件,該文件提供了實(shí)現(xiàn)可變參數(shù)功能的函數(shù)和宏。具體步驟如下:
- 定義一個(gè)函數(shù),最后一個(gè)參數(shù)為省略號(hào),省略號(hào)前面可以設(shè)置自定義參數(shù)。
- 在函數(shù)定義中創(chuàng)建一個(gè)va_list類型變量,該類型是在 stdarg.h 頭文件中定義的。
- 使用int參數(shù)和va_start宏來初始化va_list變量為一個(gè)參數(shù)列表。宏 va_start 是在 stdarg.h 頭文件中定義的。
- 使用va_arg宏和va_list變量來訪問參數(shù)列表中的每個(gè)項(xiàng)。
- 使用宏va_end來清理賦予va_list變量的內(nèi)存。
現(xiàn)在讓我們按照上面的步驟,來編寫一個(gè)帶有可變數(shù)量參數(shù)的函數(shù),并返回它們的平均值:
#include <stdio.h> #include <stdarg.h> double average(int num,...) { va_list valist; double sum = 0.0; int i; /* 為 num 個(gè)參數(shù)初始化 valist */ va_start(valist, num); /* 訪問所有賦給 valist 的參數(shù) */ for (i = 0; i < num; i++) { sum += va_arg(valist, int); } /* 清理為 valist 保留的內(nèi)存 */ va_end(valist); return sum/num; } int main() { printf("Average of 2, 3, 4, 5 = %f\n", average(4, 2,3,4,5)); printf("Average of 5, 10, 15 = %f\n", average(3, 5,10,15)); }
當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí),它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果。應(yīng)該指出的是,函數(shù)average()被調(diào)用兩次,每次第一個(gè)參數(shù)都是表示被傳的可變參數(shù)的總數(shù)。省略號(hào)被用來傳遞可變數(shù)量的參數(shù)。
Average of 2, 3, 4, 5 = 3.500000 Average of 5, 10, 15 = 10.000000
C 語言為內(nèi)存的分配和管理提供了幾個(gè)函數(shù)。這些函數(shù)可以在<stdlib.h>頭文件中找到。
注意:void * 類型表示未確定類型的指針。C、C++ 規(guī)定 void * 類型可以通過類型轉(zhuǎn)換強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為任何其它類型的指針。
動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存
編程時(shí),如果您預(yù)先知道數(shù)組的大小,那么定義數(shù)組時(shí)就比較容易。例如,一個(gè)存儲(chǔ)人名的數(shù)組,它最多容納 100 個(gè)字符,所以您可以定義數(shù)組,如下所示:
char name[100];
但是,如果您預(yù)先不知道需要存儲(chǔ)的文本長度,例如您想存儲(chǔ)有關(guān)一個(gè)主題的詳細(xì)描述。在這里,我們需要定義一個(gè)指針,該指針指向未定義所需內(nèi)存大小的字符,后續(xù)再根據(jù)需求來分配內(nèi)存,如下所示:
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> int main() { char name[100]; char *description; strcpy(name, "Zara Ali"); /* 動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存 */ description = (char *)malloc( 200 * sizeof(char) ); if( description == NULL ) { fprintf(stderr, "Error - unable to allocate required memory\n"); } else { strcpy( description, "Zara ali a DPS student in class 10th"); } printf("Name = %s\n", name ); printf("Description: %s\n", description ); }
當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí),它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果:
Name = Zara Ali
Description: Zara ali a DPS student in class 10th
上面的程序也可以使用calloc()來編寫,只需要把 malloc 替換為 calloc 即可,如下所示:
calloc(200, sizeof(char));
當(dāng)動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存時(shí),您有完全控制權(quán),可以傳遞任何大小的值。而那些預(yù)先定義了大小的數(shù)組,一旦定義則無法改變大小。
重新調(diào)整內(nèi)存的大小和釋放內(nèi)存
當(dāng)程序退出時(shí),操作系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)釋放所有分配給程序的內(nèi)存,但是,建議您在不需要內(nèi)存時(shí),都應(yīng)該調(diào)用函數(shù)free()來釋放內(nèi)存。
或者,您可以通過調(diào)用函數(shù)realloc()來增加或減少已分配的內(nèi)存塊的大小。讓我們使用 realloc() 和 free() 函數(shù),再次查看上面的實(shí)例:
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> int main() { char name[100]; char *description; strcpy(name, "Zara Ali"); /* 動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存 */ description = (char *)malloc( 30 * sizeof(char) ); if( description == NULL ) { fprintf(stderr, "Error - unable to allocate required memory\n"); } else { strcpy( description, "Zara ali a DPS student."); } /* 假設(shè)您想要存儲(chǔ)更大的描述信息 */ description = (char *) realloc( description, 100 * sizeof(char) ); if( description == NULL ) { fprintf(stderr, "Error - unable to allocate required memory\n"); } else { strcat( description, "She is in class 10th"); } printf("Name = %s\n", name ); printf("Description: %s\n", description ); /* 使用 free() 函數(shù)釋放內(nèi)存 */ free(description); }
當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí),它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果:
Name = Zara Ali
Description: Zara ali a DPS student.She is in class 10th
您可以嘗試一下不重新分配額外的內(nèi)存,strcat() 函數(shù)會(huì)生成一個(gè)錯(cuò)誤,因?yàn)榇鎯?chǔ) description 時(shí)可用的內(nèi)存不足。
到此這篇關(guān)于C語言可變參數(shù)與內(nèi)存管理超詳細(xì)講解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C語言可變參數(shù) 內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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