c语言可变参数的函数编写

TABLE
1.介绍
2.使用
  2.1 代码实例，简单体会。
  2.2三个主要的宏
  2.3可变参数的个数确定
  2.4重扫描
  2.5 更多的代码实例
3.注意事项/限制
4.参考资源


1.介绍
    c语言有一个强大的功能，就是它允许定义可接受可变参数列表的函数。如：
#include
int printf(const char * fmt, ...);
    "..."代表多个参数，可变。

    当定义带有可变参数的函数时，需要的头文件是：. 其内定义了三个宏va_start,va_arg,va_end,和一个数据类型va_list来实现我们的需求。

2.使用

2.1 代码实例，简单体会。

filename: sum_n_nums.c
#include <stdio.h>
/*
 *功能：求n个整数的加和，并返回
 *输入:
 *       int n,欲相加的数的个数
 *       ... 可变参数
 * 返回:
 *       double, 加和的结果
 */

double sum_n_nums(int n, ...)
{
    double  isum;
    int     i;
    va_list ap;//va_list 类型

    va_start(ap, n); //初始化ap，定位
    for (i = 0, isum = 0; i < n; i++) {
        isum += va_arg(ap, int); //一次取得可变参数
    }
    va_end(ap);//清理

    return isum;
}

int
main()//测试用例
{
    printf("%.2f\n" ,sum_n_nums(10 ,123 ,123 ,5434 ,123 ,
       123 ,5434 ,123 ,123 ,5434 ,23));
    return 0;
}#include <stdio.h>
/*
 *功能：求n个整数的加和，并返回
 *输入:
 *       int n,欲相加的数的个数
 *       ... 可变参数
 * 返回:
 *       double, 加和的结果
 */

double sum_n_nums(int n, ...)
{
    double  isum;
    int     i;
    va_list ap;//va_list 类型

    va_start(ap, n); //初始化ap，定位
    for (i = 0, isum = 0; i < n; i++) {
        isum += va_arg(ap, int); //一次取得可变参数
    }
    va_end(ap);//清理

    return isum;
}

int
main()//测试用例
{
    printf("%.2f\n" ,sum_n_nums(10 ,123 ,123 ,5434 ,123 ,
       123 ,5434 ,123 ,123 ,5434 ,23));
    return 0;
}

2.2三个主要的宏

 va_list
        它是一个适合保存va_start, va_arg, va_end所需信息的类型。如要访问不同的参数，那么调用函数要声明一个va_list类型的数据对象。（常用ap作为其名字）。
 va_start宏
        概述
        #include
         void va_start(va_list ap, parmN);

        无返回值
        说明
        在访问所有为命名的参数之前要调用宏va_start.它对ap进行初始化，也就是对可变参数进行定位。参数parmN是函数定义（在...之前的那个）可变参数表中最右边的固定参数的标识符。例如：
        int printf(const char *fmt, ...);
        fmt 就是parmN.所以一个函数必须至少声明一个固定的参数。      
        注意：
        如果parmN用register存储类别， 一个函数或者数组类型，或者和应用默认的参数提升的类型不兼容的参数累声明，那么这种行为未定以。
 va_arg宏
        概述
        #include
        type va_arg(va_list ap, type)
        返回值
            第一次调用va_start后，对va_arg的第一次调用返回的是parmN制定的参数后面的参数值，后面的调用一次返回剩下的参数值。
        说明
        宏va_list展开为一个表达式，这个表达式的类型和值跟调用的下一个参数相同。va_arg 的每一次调用都会修改ap， 这样后面的参数值就会依次返回。
        注意
        如果实际不存在下一个参数，或者类型和实际存在的下一个参数类型不兼容，那么这种行为未定以。
 va_end宏
        概述
        #include
        void va_end(va_list ap);
       无返回值
        说明
        促进函数的正常返回，进行整理工作。可能会对ap进行修改， 这样ap就不在有用了。
        注意
        如果没用执行相应的va_start，或者没又在返回之前调用va_end, 那么这种行为未定以。

2.3可变参数的个数确定
    因为参数个数是可变的，所以函数执行的时候确定传进来的参数个数是很重要的。va_arg宏处理不存在的参数行为为定义，我们不能用while( va_arg(ap, char *) != NULL) 类似的形式来确定结束条件。一下提出两类方法：

    1.用最后一个固定参数对可变参数的个数进行确定。

    例1

    int printf(const char *fmt, ...);

    给定了fmt，那么后面可变参数的个数就确定了。如fmt = “a is %d, b is %f, and c is %s \n", 通过控制格式，我们就可以确定需要传递，三个可变参数。


    例2
    int sum_n_nums(int n, ...);//传n个数，然后返回n个数的和。

    可变参数的个数通过n来确定。


    2.将可变参数的最后一个参数作为结束条件
    例
#include
    int execl(const char *pathname, const char *arg0, ...);
    在使用这个函数的时候要求传递可变参数的最后一个参数需要是 NULL,也就是(char *) 0.这样我们就可以用 while (va_arg(ap, char *) != NULL)的形式来确定结束条件。
    推荐的方式是，在每一次循环扫描内都执行一次va_start,va_end.推荐的方式是，在每一次循环扫描内都执行一次va_start,va_end.

2.4重扫描

    推荐的方式是，在每一次循环扫描内都执行一次va_start,va_end.
2.5 更多的代码实例

filename: minprintf.c
    #include <stdio.h>
    #include <stdarg.h>
    /*
     * 功能： printf函数的简体版
     */


     void minprintf(char *fmt, ...)
    {
        va_list ap;
        char *p, *sval;
        int ival;
        double dval;

        va_start(ap, fmt);
        for (p = fmt; *p; p++) { //通过fmt来控制可变参数（第一种方法）。
            if (*p != '%') {
                putchar(*p);
                continue;
            }
            switch (*++p) {
                case 'd':
                    ival = va_arg(ap, int);
                    printf("%d", ival);
                    break;
                case 'f':
                    dval = va_arg(ap, double);
                    printf("%f", ival);
                    break;
                case 's':
                    for (sval = va_arg(ap, char *); *sval; sval++)
                        putchar(*sval);
                    break;
                default:
                    putchar(*p);
                    break;
            }
        }
        va_end(ap);
    }
    //无测试用例

filename: cat_strs.c
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <string.h>
    #include <stdarg.h>

    /*
     *功能：和并多个字符串，然后返回。
     *输入：
     *    char *first: 合并的第一个字符串
     *    ...  后继的多个字符串，要以(char *) 0结束
     *返回：
     *     char *  合并后字符串指针
     *注意：
     *    合并后的字符串保存在静态空间；
     *    如果要合并的字符串总长度 大于 静态太分配的 CAT_BUF_LEN 那么函数出错，返回。
     *    传递的可变参数一定以NULL结束
     */

     char *cat_strs(char *first, ...)
    {
    #ifndef CAT_BUF_LEN
    #define CAT_BUF_LEN 1024
    #endif
        static char result[CAT_BUF_LEN];
        va_list ap; //va_list 类型
        char *pr;
        int len_sum;
        char *ptmp;

        memset(result, '\0', sizeof (result));//初始化静态空间

        va_start(ap, first);//初始化ap
        // 判断合并的字符串总长度是否大于CAT_BUF_LEN
        while ((ptmp = va_arg(ap, char *)) != NULL)  //第二种方法控制结束条件
            len_sum += strlen(ptmp);
        len_sum += strlen(first);
        if (len_sum > CAT_BUF_LEN -1) {
            fprintf(stderr, "cat_strs: the CAT_BUF_LEN is not enought!\n");
            va_end(ap);
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
        va_end(ap);

        va_start(ap, first); //重扫描！
        pr = result;
        //合并字符串
        strcat(pr, first);
        while (ptmp = va_arg(ap, char *)) {
            strcat(pr, ptmp);
        }
        va_end(ap);

        return result;
    }

    int
    main(void) //测试用例
    {
        char *result;

        result = cat_strs("start ", "sajfklefjwle" ,"wejflsjfdghwejl",
               "wejflsjfdghwejl", " end\n", NULL);//一定要以空指针结束
        fputs(result, stdout);
        exit(0);
    }

3.注意事项/限制

    1. 声明函数时必须至少有一个固定的参数，最后一个固定参数引用时候习惯上称为parmN。

    2. 必须在函数内执行va_start(ap, parmN),之后才能执行va_arg,或va_end。

    3 .对于va_arg,不能编写类型T，使得当它作为一个参数传递时范围会变大。例如，不能用double代替float，int代替char等。

    可以编写的类型T，仅仅通过在其后面加一个*就可以转换为相应的指针类型。

    4 .前面执行了va_start,那么必须后面执行va_end.一旦执行了va_end,那么不能再执行va_arg。除非再次执行va_start, 进行重扫描。

4.参考资源

    《c标准库》，P.J.Plauger 著，卢红星 徐明亮 霍建同 译， 2009年第1版

    《c程序设计语言 第2版》，Brian W.Kernighan/ Dennis M.Ritchie 著， 徐宝文 李志 译， 2009年第2版

《unix 环境高级编程 第2版》，W。Richard Stevens Stephen A。Rago 著， 尤晋元 张亚英 戚正伟 译， 2006年第1版