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分类: C/C++

2011-04-01 11:54:35

文章分类:C++编程
  1. 概述
    由于在C语言中没有函数重载,解决不定数目函数参数问题变得比较麻烦;即使采用C++,如果参数个数不能确定,也很难采用函数重载.对这种情况,有些人采用指针参数来解决问题.下面就c语言中处理不定参数数目的问题进行讨论.
  2. 定义
    大家先看几宏.
    在VC++6.0的include有一个stdarg.h头文件,有如下几个宏定义:
    #define _INTSIZEOF(n)   ((sizeof(n)+sizeof(int)-1)&~(sizeof(int) - 1) ) 
    #define va_start(ap,v) ( ap = (va_list)&v + _INTSIZEOF(v) )           //第一个可选参数地址
    #define va_arg(ap,t) ( *(t *)((ap += _INTSIZEOF(t)) - _INTSIZEOF(t)) ) //下一个参数地址
    #define va_end(ap)    ( ap = (va_list)0 )                            // 将指针置为无效
    如果对以上几个宏定义不理解,可以略过,接这看后面的内容.
  3. 参数在堆栈中分布,位置
    在进程中,堆栈地址是从高到低分配的.当执行一个函数的时候,将参数列表入栈,压入堆栈的高地址部分,然后入栈函数的返回地址,接着入栈函数的执行代码,这个入栈过程,堆栈地址不断递减,一些黑客就是在堆栈中修改函数返回地址,执行自己的代码来达到执行自己插入的代码段的目的.
    总之,函数在堆栈中的分布情况是:地址从高到低,依次是:函数参数列表,函数返回地址,函数执行代码段.
    堆栈中,各个函数的分布情况是倒序的.即最后一个参数在列表中地址最高部分,第一个参数在列表地址的最低部分.参数在堆栈中的分布情况如下:
    最后一个参数
    倒数第二个参数
    ...
    第一个参数
    函数返回地址
    函数代码段
  4. 示例代码
    void arg_test(int i, ...);
    int main(int argc,char *argv[]) 
    {
     int int_size = _INTSIZEOF(int);
     printf("int_size=%d\n", int_size);
     arg_test(0, 4);
     
     arg_cnt(4,1,2,3,4);
     return 0;
    }
    void arg_test(int i, ...)
    {
     int j="0"; 
     va_list arg_ptr; 
     
     va_start(arg_ptr, i); 
     printf("&i = %p\n", &i);//打印参数i在堆栈中的地址
     printf("arg_ptr = %p\n", arg_ptr);
     //打印va_start之后arg_ptr地址,
     //应该比参数i的地址高sizeof(int)个字节
     //这时arg_ptr指向下一个参数的地址
     
     j=*((int *)arg_ptr);
     printf("%d %d\n", i, j); 
     j=va_arg(arg_ptr, int); 
     printf("arg_ptr = %p\n", arg_ptr);
     //打印va_arg后arg_ptr的地址
     //应该比调用va_arg前高sizeof(int)个字节
     //这时arg_ptr指向下一个参数的地址
     va_end(arg_ptr); 
     printf("%d %d\n", i, j); 
    }

  5. 代码说明:
    int int_size = _INTSIZEOF(int);得到int类型所占字节数
     va_start(arg_ptr, i); 得到第一个可变参数地址,

    根据定义(va_list)&v得到起始参数的地址, 再加上_INTSIZEOF(v) ,就是其实参数下一个参数的地址,即第一个可变参数地址.
    j=va_arg(arg_ptr, int); 得到第一个参参数的值,并且arg_ptr指针上移一个_INTSIZEOF(int),即指向下一个可变参数的地址.
    va_end(arg_ptr);置空arg_ptr,即arg_ptr=0;
    总结:读取可变参数的过程其实就是堆栈中,使用指针,遍历堆栈段中的参数列表,从低地址到高地址一个一个地把参数内容读出来的过程.

  6. 在编程中应该注意的问题和解决办法
    虽然可以通过在堆栈中遍历参数列表来读出所有的可变参数,但是由于不知道可变参数有多少个,什么时候应该结束遍历,如果在堆栈中遍历太多,那么很可能读取一些无效的数据.
    解决办法:a.可以在第一个起始参数中指定参数个数,那么就可以在循环还中读取所有的可变参数;b.定义一个结束标记,在调用函数的时候,在最后一个参数中传递这个标记,这样在遍历可变参数的时候,可以根据这个标记结束可变参数的遍历;
    下面是一段示例代码:
    //第一个参数定义可选参数个数,用于循环取初参数内容
    void arg_cnt(int cnt, ...);
    int main(int argc,char *argv[]) 
    {
     int int_size = _INTSIZEOF(int);
     printf("int_size=%d\n", int_size);
     arg_cnt(4,1,2,3,4);
     return 0;
    }
    void arg_cnt(int cnt, ...)
    {
     int value="0"; 
     int i="0";
     int arg_cnt=cnt; 
     va_list arg_ptr; 
     va_start(arg_ptr, cnt); 
     for(i = 0; i < cnt; i++)
     {
      value = va_arg(arg_ptr,int);
      printf("value%d=%d\n", i+1, value);
     }
    }

    虽然可以根据上面两个办法解决读取参数个数的问题,但是如果参数类型都是不定的,该怎么办,如果不知道参数的类型,即使读到了参数也没有办法进行处理.解决办法:可以自定义一些可能出现的参数类型,这样在可变参数列表中,可以可变参数列表中的那类型,然后根据类型,读取可变参数值,并进行准确地转换.传递参数的时候可以这样传递:参数数目,可变参数类型1,可变参数值1,可变参数类型2,可变参数值2,....
    这里给出一个完整的例子:
    #include 
    #include 
    const int INT_TYPE  = 100000;
    const int STR_TYPE  = 100001;
    const int CHAR_TYPE  = 100002;
    const int LONG_TYPE  = 100003;
    const int FLOAT_TYPE = 100004;
    const int DOUBLE_TYPE = 100005;
    //第一个参数定义可选参数个数,用于循环取初参数内容
    //可变参数采用arg_type,arg_value...的形式传递,以处理不同的可变参数类型
    void arg_type(int cnt, ...);
    //第一个参数定义可选参数个数,用于循环取初参数内容
    void arg_cnt(int cnt, ...);
    //测试va_start,va_arg的使用方法,函数参数在堆栈中的地址分布情况
    void arg_test(int i, ...);
    int main(int argc,char *argv[]) 
    {
     int int_size = _INTSIZEOF(int);
     printf("int_size=%d\n", int_size);
     arg_test(0, 4);
     
     arg_cnt(4,1,2,3,4);
     arg_type(2, INT_TYPE, 222, STR_TYPE, "ok,hello world!");
     return 0;
    }

void arg_test(int i, ...)
{
 int j="0"; 
 va_list arg_ptr; 
 
 va_start(arg_ptr, i); 
 printf("&i = %p\n", &i);//打印参数i在堆栈中的地址
 printf("arg_ptr = %p\n", arg_ptr);
 //打印va_start之后arg_ptr地址,
 //应该比参数i的地址高sizeof(int)个字节
 //这时arg_ptr指向下一个参数的地址
 
 j=*((int *)arg_ptr);
 printf("%d %d\n", i, j); 
 j=va_arg(arg_ptr, int); 
 printf("arg_ptr = %p\n", arg_ptr);
 //打印va_arg后arg_ptr的地址
 //应该比调用va_arg前高sizeof(int)个字节
 //这时arg_ptr指向下一个参数的地址
 va_end(arg_ptr); 
 printf("%d %d\n", i, j); 
}
void arg_cnt(int cnt, ...)
{
 int value="0"; 
 int i="0";
 int arg_cnt=cnt; 
 va_list arg_ptr; 
 va_start(arg_ptr, cnt); 
 for(i = 0; i < cnt; i++)
 {
  value = va_arg(arg_ptr,int);
  printf("value%d=%d\n", i+1, value);
 }
}
void arg_type(int cnt, ...)
{
 int arg_type = 0;
 int intvalue=0; 
 int i="0";
 int arg_cnt=cnt; 
 char *str_value = NULL;
 va_list arg_ptr; 
 va_start(arg_ptr, cnt); 
 for(i = 0; i < cnt; i++)
 {
  arg_type = va_arg(arg_ptr,int);
  switch(arg_type)
  {
  case INT_TYPE:
   int_value = va_arg(arg_ptr,int);
   printf("value%d=%d\n", i+1, int_value);
   break;
  case STR_TYPE:
   str_value = va_arg(arg_ptr,char*);
   printf("value%d=%d\n", i+1, str_value);
   break;
  default:
   break;
  }
 }
}
以上是我个人的见解,不对的地方希望大家指正,发表看法,我不胜感谢!!!

 

va_start() va_end()函数应用 

1:当无法列出传递函数的所有实参的类型和数目时,可用省略号指定参数表 
void foo(...); 
void foo(parm_list,...); 

2:函数参数的传递原理 
函数参数是以数据结构:栈的形式存取,从右至左入栈.eg: 
#include 
void fun(int a, ...) 

int *temp = &a; 
temp++; 
for (int i = 0; i < a; ++i) 

cout << *temp << endl; 
temp++; 



int main() 

int a = 1; 
int b = 2; 
int c = 3; 
int d = 4; 
fun(4, a, b, c, d); 
system("pause"); 
return 0; 

Output:: 





3:获取省略号指定的参数 
在函数体中声明一个va_list,然后用va_start函数来获取参数列表中的参数,使用完毕后调用va_end()结束。像这段代码: 
void TestFun(char* pszDest, int DestLen, const char* pszFormat, ...) 

va_list args; 
va_start(args, pszFormat); 
_vsnprintf(pszDest, DestLen, pszFormat, args); 
va_end(args); 


4.va_start使argp指向第一个可选参数。va_arg返回参数列表中的当前参数并使argp指向参数列表中的下一个参数。va_end把argp指针清为NULL。函数体内可以多次遍历这些参数,但是都必须以va_start开始,并以va_end结尾。 

  1).演示如何使用参数个数可变的函数,采用ANSI标准形式 
  #include 〈stdio.h〉 
  #include 〈string.h〉 
  #include 〈stdarg.h〉 
  /*函数原型声明,至少需要一个确定的参数,注意括号内的省略号*/ 
  int demo( char, ... ); 
  void main( void ) 
  { 
   demo("DEMO", "This", "is", "a", "demo!", ""); 
  } 
  /*ANSI标准形式的声明方式,括号内的省略号表示可选参数*/ 
  int demo( char ?msg, ... ) 
  { 
/*定义保存函数参数的结构*/ 
   va_list argp; 
   int argno = 0; 
   char para; 

   /*argp指向传入的第一个可选参数,msg是最后一个确定的参数*/ 
   va_start( argp, msg ); 
   while (1) 

   para = va_arg( argp, char); 
   if ( strcmp( para, "") == 0 ) 
break; 
   printf("Parameter #%d is: %s\n", argno, para); 
   argno++; 
   } 
   va_end( argp ); 
   /*将argp置为NULL*/ 
   return 0; 
  } 

2)//示例代码1:可变参数函数的使用 
#include "stdio.h" 
#include "stdarg.h" 
void simple_va_fun(int start, ...) 

va_list arg_ptr; 
int nArgValue =start; 
int nArgCout="0"; //可变参数的数目 
va_start(arg_ptr,start); //以固定参数的地址为起点确定变参的内存起始地址。 
do 

++nArgCout; 
printf("the %d th arg: %d\n",nArgCout,nArgValue); //输出各参数的值 
nArgValue = va_arg(arg_ptr,int); //得到下一个可变参数的值 
} while(nArgValue != -1); 
return; 

int main(int argc, char* argv[]) 

simple_va_fun(100,-1); 
simple_va_fun(100,200,-1); 
return 0; 


3)//示例代码2:扩展——自己实现简单的可变参数的函数。 
下面是一个简单的printf函数的实现,参考了中的例子 
#include "stdio.h" 
#include "stdlib.h" 
void myprintf(char* fmt, ...) //一个简单的类似于printf的实现,//参数必须都是int 类型 

char* pArg="NULL"; //等价于原来的va_list 
char c; 

pArg = (char*) &fmt; //注意不要写成p = fmt !!因为这里要对//参数取址,而不是取值 
pArg += sizeof(fmt); //等价于原来的va_start 

do 

c =*fmt; 
if (c != '%') 

putchar(c); //照原样输出字符 

else 

//按格式字符输出数据 
switch(*++fmt) 

case'd': 
printf("%d",*((int*)pArg)); 
break; 
case'x': 
printf("%#x",*((int*)pArg)); 
break; 
default: 
break;
pArg += sizeof(int); //等价于原来的va_arg 

++fmt; 
}while (*fmt != '\0'); 
pArg = NULL; //等价于va_end 
return; 

int main(int argc, char* argv[]) 

int i = 1234; 
int j = 5678; 

myprintf("the first test:i=%d\n",i,j); 
myprintf("the secend test:i=%d; %x;j=%d;\n",i,0xabcd,j); 
system("pause"); 
return 0; 
}

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