C语言实现可变参函数

今天给大家介绍如何用C语言实现可变参数函数。

在日常的C语言编程中，相信很多人都喜欢用printf函数，不知道你是否有关注过该函数的声明呢？

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

这里的...并非码哥偷懒写的省略符，而是一种特殊符号，或者说助记符，或者占位符，随你们喜欢啦。它的含义是表示在format参数后有不定个数不定类型的参数。

例如：

printf("%s %d %c\n", "abc", 10, 'A');

在本例中：

• format是"%s %d %c\n"
• 其后不定参数部分有三个参数，分别为字符数组类型、整型、字符型。

实现可变参数函数

下面切入正题，码哥将实现一个可变参函数，直接上代码吧。

/*
 * Author：码哥比特
 */
#include <stdarg.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>

void my_print(char *fmt, ...)
{
   
    va_list arg;
    va_start(arg, fmt);
    while (*fmt) {
   
        if (*fmt != '%') {
   
            write(STDOUT_FILENO, fmt, 1);
            ++fmt;
            continue;
        }
        ++fmt;
        switch (*fmt) {
   
            case 's': {
   
                char *s = va_arg(arg, char *);
                write(STDOUT_FILENO, s, strlen(s));
                break;
            }
            default:
                write(STDOUT_FILENO, fmt, 1);
                break;
        }
        ++fmt;
    }
    va_end(arg);
}

int main(void)
{
   
    my_print("%s %s %s\n", "abc", "bcd", "cde");
    return 0;
}

这段函数中，码哥实现了一个名为my_print的函数，这是一个可变参函数。

简短起见，我仅实现了%s输出字符串的功能，其余%x都会将x原封不动输出。

实现需要的工具函数

可变参的实现需要使用stdarg.h头文件下声明的函数和数据类型来完成。在本例中涉及1个数据类型和3个函数，他们分别是：

• va_list类型
• void va_start(va_list ap, last);
• type va_arg(va_list ap, type);
• void va_end(va_list ap);

在使用可变参部分前，首先要定义一个va_list变量，后续处理需要用到这个变量，大家也可以粗略的将其看作一个句柄（谁说只有fd能叫句柄呢～）。

下面我们对三个函数分别进行说明：

va_start

这个函数有两个参数，第一个参数是我们定义的va_list变量，第二个参数是可变参...左侧最靠近...的变量名，本例为fmt。通过这个函数就可以定位到可变参部分的位置了。

这里额外多说一点，在IA-32架构下，C调用约定中，函数参数都是由右向左依此压入栈中的。因此在获取可变参时，有一种比较hack的实现方式是，获取到可变参…前的那个参数在内存中的地址作为指针类型，然后自增获取其后的可变参数。（注意，x86架构处理器，栈增长方向是由高向低）。但是由于64位系统下，C函数参数为了性能提升，有部分是存放在寄存器中，因此这种方式不具有可移植性。

va_arg

这个函数（暂且当函数看吧）用于获取每一个可变参数，由其声明可以看到，返回值为我们需要的类型，函数参数为va_list变量和我们期望的函数类型。

可以参考上面的例子中，我们获取一个char *参数的写法：

char *s = va_arg(arg, char *);

va_end

用于销毁va_list结构所使用的资源。

到此，一个可变参函数就实现了，感兴趣的读者可以自己尝试实现int、float、char等其他类型参数。