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關(guān)于C/C++中可變參數(shù)的詳細介紹(va_list,va_start,va_arg,va_end)

更新時間：2013年10月03日 09:26:09 作者：

可變參數(shù)的函數(shù)原理其實很簡單,而va系列是以宏定義來定義的,實現(xiàn)跟堆棧相關(guān).我們寫一個可變函數(shù)的C函數(shù)時,有利也有弊,所以在不必要的場合,我們無需用到可變參數(shù)。如果在C++里,我們應(yīng)該利用C++的多態(tài)性來實現(xiàn)可變參數(shù)的功能,盡量避免用C語言的方式來實現(xiàn)

由于在C語言中沒有函數(shù)重載，解決不定數(shù)目函數(shù)參數(shù)問題變得比較麻煩，即使采用C++，如果參數(shù)個數(shù)不能確定，也很難采用函數(shù)重載。對這種情況，提出了指針參數(shù)來解決問題。

如printf()函數(shù)，其原型為：
int printf( const char* format, ...);

它除了有一個參數(shù)format固定以外,后面跟的參數(shù)的個數(shù)和類型是可變的,例如我們可以有以下不同的調(diào)用方法：
printf( "%d ",i);
printf( "%s ",s);
printf( "the   number   is   %d   ,string   is:%s ",   i,   s);

如何實現(xiàn)其功能？

我們需要以下幾個宏定義：

（1）va_list
定義了一個指針arg_ptr, 用于指示可選的參數(shù).

（2）va_start(arg_ptr, argN)
使參數(shù)列表指針arg_ptr指向函數(shù)參數(shù)列表中的第一個可選參數(shù)，argN是位于第一個可選參數(shù)之前的固定參數(shù), 或者說最后一個固定參數(shù).如有一va函數(shù)的聲明是void va_test(char a, char b, char c, ...), 則它的固定參數(shù)依次是a,b,c, 最后一個固定參數(shù)argN為c, 因此就是va_start(arg_ptr, c).

（3）va_arg(arg_ptr, type)
返回參數(shù)列表中指針arg_ptr所指的參數(shù), 返回類型為type. 并使指針arg_ptr指向參數(shù)列表中下一個參數(shù).返回的是可選參數(shù), 不包括固定參數(shù).

（4）va_end(arg_ptr)
清空參數(shù)列表, 并置參數(shù)指針arg_ptr無效.

（注：va在這里是variable-argument(可變參數(shù))的意思. 這些宏定義在stdarg.h中,所以用到可變參數(shù)的程序應(yīng)該包含這個頭文件）

也需你現(xiàn)在還是不能理解，別著急，現(xiàn)在從一個實例著手.定義這么一個函數(shù)，函數(shù)的第一個參數(shù)是固定的，其余參數(shù)是可變的。定義為：
void simple_va_fun(int i,...); 其代碼為：

復(fù)制代碼代碼如下:

#include <iostream>
#include <stdarg.h>
using namespace std;
void simple_va_fun(int i,...);

int main(int argc,char *argv[])
{
    simple_va_fun(100);
    simple_va_fun(100,200);
    simple_va_fun(100,200,'a');
    return 0;
}

void simple_va_fun(int i,...)
{
    va_list   arg_ptr;   //定義可變參數(shù)指針
    va_start(arg_ptr,i);   // i為最后一個固定參數(shù)
    int j=va_arg(arg_ptr,int);   //返回第一個可變參數(shù)，類型為int
    char c=va_arg(arg_ptr,char);   //返回第二個可變參數(shù)，類型為char
    va_end(arg_ptr);        // 清空參數(shù)指針
    printf( "%d %d %c\n",i,j,c);
    return;
}

代碼運行解釋:
（1）首先在函數(shù)里定義一個va_list型的變量,這里是arg_ptr,這個變量是指向參數(shù)的指針.

（2）然后用va_start宏初始化變量arg_ptr,這個宏的第二個參數(shù)是第一個可變參數(shù)的前一個參數(shù),是一個固定的參數(shù).

（3）然后用va_arg返回第一個可變的參數(shù),并賦值給整數(shù)j。va_arg的第二個參數(shù)是你要返回的參數(shù)的類型,這里是int型. 返回第一個可變參數(shù)后arg_ptr指向第二個可變參數(shù)，用同樣的方法返回并賦值給c，類型為char類型。

（4）最后用va_end宏結(jié)束可變參數(shù)的獲取。

小結(jié)：
可變參數(shù)的函數(shù)原理其實很簡單,而va系列是以宏定義來定義的,實現(xiàn)跟堆棧相關(guān).我們寫一個可變函數(shù)的C函數(shù)時,有利也有弊,所以在不必要的場合,我們無需用到可變參數(shù).如果在C++里,我們應(yīng)該利用C++的多態(tài)性來實現(xiàn)可變參數(shù)的功能,盡量避免用C語言的方式來實現(xiàn)。

附加：

參數(shù)在堆棧中分布：
在進程中,堆棧地址是從高到低分配的.當(dāng)執(zhí)行一個函數(shù)的時候,將參數(shù)列表入棧,壓入堆棧的高地址部分,然后入棧函數(shù)的返回地址,接著入棧函數(shù)的執(zhí)行代碼,這個入棧過程,堆棧地址不斷遞減,一些黑客就是在堆棧中修改函數(shù)返回地址,執(zhí)行自己的代碼來達到執(zhí)行自己插入的代碼段的目的. 總之,函數(shù)在堆棧中的分布情況是:地址從高到低,依次是:函數(shù)參數(shù)列表,函數(shù)返回地址,函數(shù)執(zhí)行代碼段. 堆棧中,各個函數(shù)的分布情況是倒序的.即最后一個參數(shù)在列表中地址最高部分,第一個參數(shù)在列表地址的最低部分.參數(shù)在堆棧中的分布情況如下:

最后一個參數(shù)
倒數(shù)第二個參數(shù)
...
第一個參數(shù)
函數(shù)返回地址
函數(shù)代碼段

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