深入C语言学习笔记——printf的实现

C中的printf是可变参数函数的典型，可变参数函数做出了一些完全脱离编译器的栈访问，通过第一个字符串参数解析来决定如何从栈中获取参数。（这是非常危险的，虽然这个函数对栈区只读不写，不会造车strcopy一类的漏洞，但可能会给调试造成困惑；gcc针对printf等库函数实现了__attribute__（format）保护，如果参数个数和字符串中需要的不符合，编译时就会出现一个warning）。

言归正传，可变参数的实现主要依靠两个宏定义：

(1)va_start 获取第一个可变参数的地址：

#define   _INTSIZEOF(n)   (   (sizeof(n)   +   sizeof(int)   -   1)   &   ~(sizeof(int)   -   1)   )
#define   va_start(ap,v)(   ap   =   (va_list)&v   +   _INTSIZEOF(v)   )

这里&v是最后一个固定参数（也就是那个转义字符串）的起始地址，再加上其实际占用大小后，就得到了第一个可变参数的起始内存地址。所以我们运行va_start(ap,v)以后,ap指向第一个可变参数在的内存地址。_INTSIZEOF(n) 可以理解为一个加强版的sizeof，他可以计算地址对齐后实际占用的空间。

(2)va_arg 取参数值并指向下一个参数：

#define   va_arg(ap,t)   (   *(t   *)((ap   +=   _INTSIZEOF(t))   -   _INTSIZEOF(t))   )

必须注意一个问题：由于参数的地址用于va_start宏,所以参数不能声明为寄存器变量、函数、或者数组类型。

有了这两个宏，用一个循环就可以把栈区里面的参数一个个取出来，再根据格式化类型转换成相应的字符串，最后打印出来。

参考：