printf 、 printfk等输出函数 以及printf的实现

对于参数都产生格式化输出函数的实现都使用到了变参结构类型：va_list；
int  vsprintf(char *buf, const char *fmt, va_list args) :其中args 已经通过va_start宏进行赋值了。

int  printf(const char * fmt ,[argument]): 利用vsprintf()函数获得要输出的字符串和输出字符串的字符的个数，并且将字符串送到标准输出句柄stdout 。

int cprintf(const char * fmt, [argument]) :和printf()一样也利用了vsprintf(),但是他将输出的字符串送到了控制台上。

int fprintf(FILE * stream , char *fmt , [argument]) :同上，此外将输出字符串送到了文件句柄。

printf前面加上'v'表示参数是从va_args数组的args中接收的。
printf前面加上's'字符则表示将以null结束的字符送到字符串buf（保证buf有足够的空间将字符串存储）中。

## printf() :是一般程序员编程使用的输出函数。
     printk():是内核使用的打印函数。对于printk重新编写的主要原因是因为在内核中不能使用专用于的用户模式fs  段寄存器，需要首先保存它。该函数首先使用vsprintf()对参数进行格式化处理，然后保存了fs段寄存器的情况下调用tty_write()进行信息的打印。
 
printf()的实现：
         对于prinf来讲主要涉及到了：变参函数、对于数据变形、添加格式符号、含有浮点数的变换。
         对于变参的处理主要是对三个宏的处理：在C标准库的srtdarg.h 已经将三个宏 va_start , va_arg , va_end 进行了解释和应用。
         对于数据变形主要使用的是数对于基数的除法、取余、存储和读出。
         添加格式符号主要是对格式位的处理。例如 flags | SIGN的处理，此时各个宏值的标志为是在128的各个位只用一个1，用于方便标识。
                                #define LEFT_DQ 1
                                #define SIGN_DATA 2
                                #define ZERO_BQ  4
                                #define KONG_BQ  8
                                #define FORMAT_X 16
                                #define SIGN 32
                               #define SMALL 64
       对于含有浮点数处理方法主要是对于精确位数的处理。其中最重要的是对于math.h中函数“：double mod(double value , double & iptr 《整数部分》) ：获取函数的整数部分、小数部分。

#ifndef _LOCAL_H
#define _LOCAL_H
#include<stdarg.h>
#define MAX 960
#define INF 67676

#define TRUE 1
#define FALSE 0

#define LEFT_DQ 1
#define SIGN_DATA 2
#define ZERO_BQ  4
#define KONG_BQ  8
#define FORMAT_X 16
#define SIGN 32
#define SMALL 64




int printfexe(char * str, ...);
int deal_string (char * str, va_list ap,char buff[]);
int is_digit(char ch);
char * number_to(int num ,int base, int flags,int width, char fnhl,char *p);


#endif

#include"local.h"
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdarg.h>
#include<stdlib.h>
#include<math.h>
//没有自己处里
int main()
{

//    printfexe("-AS=%3s Ac = %c \n","okk",'c');
//    printfexe("-af=%3lf",8.4);
//    printfexe("ao = o\n",11);
//    printfexe("ao = %#3o\n",11);
//    printf("ao = %#3o\n",11);
//    printfexe("Ae = %e\n",8677.444);
    printfexe("Ae = %e\n",0.008677444);
//    printfexe("Ap = %p\n",8);
    return 0;
}

int printfexe(char * str, ...)
{
    int count =0;
    char buff[MAX];
    va_list ap ;//变参的类型
    va_start(ap,str);
    count = deal_string(str,ap,buff);//buff用于存储最后变换的结果，str用于存储已知的字符串,ap用于存储记录变参的指针
    va_end(ap);
    puts(buff);

    return count;//最后生成的字符的个数
}
int deal_string(char * str,va_list ap , char buff[])
{

    char *p, fnhl;
    int flags,width, prec;
    p = buff;

    for(p= buff;*str;str++)
    {
        if( *str !='%' ) {
            *p++ = *str;
            continue;
        }
    flags = 0;
    repeat:
        switch(*(++str)){//可以重复出现
            case '-'://用于表示左对齐
                flags |= LEFT_DQ;
                goto repeat;
            case '+':
                flags |= SIGN_DATA;
                goto repeat;
            case '0':
                flags |= ZERO_BQ;
                goto repeat;
            case ' ':
                flags |= KONG_BQ;
                goto repeat;
            case '#':
                flags |= FORMAT_X;
                goto repeat;
            default:
                break;
        }
        while(is_digit(*str)>0)//对于该函数对此调用浪费时间和空间，可以使用宏
        {
            if(*str =='0'&& width==0)//width=0表示达到0n中的0的位置
                 flags = ZERO_BQ;
            width = width*10+*str-'0';
            str++;
        }
        fnhl = 'h';//默认为4个字节。
        if(*str == 'l' || *str == 'L' || *str == 'h')
            fnhl = *str++;
        switch(*str)
        {
            case 'i':
                printf("i\n");
            case 'd':
                printf("d\n");
                flags |=SIGN;
            case 'u':
                printf("u\n");
                p= number_to(va_arg(ap,unsigned long),10,flags,width,fnhl,p);//10进制变换，有符号，即最高位表示符号。
                break;
            case 'o':
                printf("o\n");
                p= number_to(va_arg(ap,unsigned long),8,flags,width,fnhl,p);//10进制变换，有符号，即最高位表示符号。
                break;
            case 'p':
                flags |= FORMAT_X;
                printf("p\n");
            case 'x':
                printf("x\n");
                flags |=SMALL;
                p = number_to(va_arg(ap,unsigned long),16,flags,width,fnhl,p);
                break;
            case 'X':
                printf("X\n");
                flags &=(~SMALL);
                p = number_to(va_arg(ap,unsigned long),16,flags,width,fnhl,p);
                break;
            case 'f':
                printf("f\n");
                double iptr,fptr;
                int num[MAX],in=0;
                long ff;
                fptr = modf(va_arg(ap,double),&iptr);
                if(!( flags&LEFT_DQ))
                    while(width-->0)
                        *p ++ =' ';
                ff = (long) iptr;
                while(ff>0) {
                     num[in++] = ff % 10;
                     ff=ff/10;
                }
                while(--in>=0)
                    *p++=num[in]+'0';
                *p++ = '.';
                if(fnhl=='l' || fnhl=='L')
                    in = 11;
                else
                    in = 8;

                ff = (long)(fptr*pow(10,in));
                printf("ff = %ld fptr = %lf\n",ff,fptr*10);
                while(ff) {
                    *p++ = ff/pow(10,--in)+'0';
                     ff = ff %(int)pow(10,in);
                }
                if (flags&LEFT_DQ)
                    while(width-->0)
                        *p ++ =' ';
                break;
            case 'e':
                printf("e\n");
                double iptr1,fptr1;
                int in1=0,e;
                long ff1;

                fptr1 = modf(va_arg(ap,double),&iptr1);

                printf("%lf %lf",fptr1,iptr1);
                if(!( flags&LEFT_DQ))
                    while(width-->0)
                        *p ++ =' ';
                ff1 = (long) iptr1;

                if(ff1>0) {
                    while(1)
                    {
                        if(ff1 / (int)(pow(10,++in1))<=0)
                            break;
                    }
                    printf("e = %d \n",e);
                    e = --in1;
                    *p++='0'+ff1/(int)(pow(10,e));
                    *p++='.';
                    while(ff1) {
                    ff1 = ff1 % (int)(pow(10,--in1));
                    *p++ ='0'+ff1/(int)(pow(10,in1));
                    }

                    ff1 = (long)fptr1*10;
                    *p++='0'+ ff1;//处理来小数点的后面的第一位
                } else
                {
                    printf("else");
                    in1 =0;
                    while(1) {
                        if(fptr1 * pow(10,++in1)>=1.0000)
                            break;
                    }

                    e = -(in1);
                    ff1 = (long)(fptr1*pow(10,in1));

                    *p ++ = '0'+ff1;
                    *p++='.';
                }
                if(fnhl == 'l' || fnhl=='L')
                    in1 = 11;
                else
                    in1 = 8;
                ff1 =(long)(fptr1*(int)pow(10,in1));
                while(ff1) {
                     ff1 = ff1 %(int)pow(10,--in1+e);
                    *p++ = ff1/pow(10,in1+e-1)+'0';
                }
                *p++='e';
                flags = flags&~LEFT_DQ;
                if(e>0)
                    *p++ = '+';
                else
                    *p++ = '-';
                p = number_to( fabs(e),10,flags,width,fnhl,p);
                break;
            case 'E':
            case 's':
                printf("s\n");
                if(!( flags&LEFT_DQ))
                    while(width-->0)
                        *p ++ =' ';
                char *s = va_arg(ap,char*);
                while(*s)
                    *p++ = *s++;
                if (flags&LEFT_DQ)
                    while(width-->0)
                        *p ++ =' ';
                break;
            case 'c':
                printf("c\n");
                if(!( flags&LEFT_DQ))
                    while(width-->0)
                        *p ++ =' ';
                *p++ = (unsigned char)va_arg(ap,int);
                if (flags&LEFT_DQ)
                    while(width-->0)
                        *p ++ =' ';
                break;
            default:
                if(*str == '%')
                    *p++ = *str;
        }


    }
    *p = 0;
    return p-buff;
}

int is_digit(char ch)
{
    if(ch >='0' && ch <='9')
        return TRUE;
    return FALSE;
}
char * number_to(int num, int base, int flags, int width, char fnhl, char *p)
{
    char *num_a = "0123456789abcdefx";
    char c,op='0';
    char ls[MAX]={0};
    int in = MAX-1;


    c = (flags & ZERO_BQ ? '0':' ');



    if(flags &SMALL ==0)
        num_a = "0123456789ABCDEFX";

    if(base<=0)
    {    printf("error: base <=0");
        return NULL;
    }

    if(num<=0){
        if(flags&SIGN) {
            num = -num;
            op = '-';
        } else {
            if(fnhl=='L' || fnhl =='l')
                num = pow(2,63)+num;
            else
                num = pow(2,31)+num;
        }
    }
    printf("num = %d\n",num);
    if(num ==0)
        ls[in++]=0;
    else
            while(num){
                ls[in--] = num_a[abs(numse)];
            num = num /base;
        }

    if( base == 16 || base == 8 )
        if(flags&FORMAT_X)
            {
                if(base ==16)
                    ls[in--]=num_a[16];
                ls[in--]='0';
            }
    if(op=='-')
        ls[in]=op;
    else
        in+=1;
    if(width >0)
    {
        if(flags&LEFT_DQ)//左对齐只存在在右侧补‘ ’
        {
            while(in<MAX)
                *p++  = ls[in++];
            while(width-->0)
                *p++ = ' ';
        }
        else//右对齐中存在在左侧补0还是补‘ ’
        {
            while(width-->0)
            *p++ = c;
            while(in<MAX)
                *p++  = ls[in++];
        }
    }
    else{
            while(in<MAX)
                *p++  = ls[in++];
    }

    return p;
}

编译命令： gcc printfexe.c -lm -o printfexe

结果：