通過串列埠實現printf和scanf函式

草根老師部落格（程姚根）

在做裸板開發時，常常需要通過輸出或者通過串列埠輸入一些資訊。

在有作業系統機器上，我們很少關心輸入和輸出的問題。因為有很多現成的庫函式供我們呼叫。在做裸板開發時，可沒有現成庫函式供我們呼叫，一切都需要我們自己實現。

下面我們通過串列埠在裸板上實現乙個printf和scanf函式。

printf主要用來進行格式化輸出，scanf函式主要用來進行格式化輸入的。這裡個函式都是不定引數函式，這裡簡單介紹一下不定參函式實現方法。

一、不定引數的造型

function(type arg,...);

一般第乙個引數arg指定引數的個數，

int function(3,arg1,arg2,arg3);

這是一種顯示的告訴編譯器有幾個引數，第乙個引數3，即代表後面有三個引數。

但也不是唯一的，比如printf的第乙個引數是乙個字串，它是通過這個引數來確定有幾個引數的.

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

例如我們呼叫的時候

printf("%d,%s,%d",i,str,j);

第乙個引數是"%d,%s,%d"，通過分析它我們可以知道有幾個。

二、函式的引數壓棧

1. 固定的引數函式呼叫過程

一般函式引數入棧是按照從右向左的順序入棧。這樣第乙個引數arg1就放在了棧頂的位置。

2.變參函式呼叫過程

通過上面的引數入棧方式我們可以得到如下結論:

如果想將棧中的引數讀出來，我們只需要知道，棧頂元素的位址即第乙個引數的位址即可。通過前面變參函式的分析，通過變參函式第乙個引數可以知道傳遞的引數個數。根據引數入棧的順序，我們可以知道第乙個引數是放在棧頂位置的。

總結一下，現在我們已經獲得兩個條件了:

1.棧中引數的個數

2.棧頂元素的位址

有了這兩個條件，我們就可以從棧中讀取我們想要的引數了。

當然，每個引數都有自己的型別，還有的就是位元組對齊了。在讀取引數的時候，這些問題都必須考慮到。

幸運的是這些問題在已經被大牛們解決了，已經封裝成相應的巨集，我們在操作的時候只需要知道這些巨集的含義即可。

三、變參函式常用巨集

typedef char * va_list;

#define _intsizeof(n) ((sizeof(n) + sizeof(int) - 1) & ~(sizeof(int) - 1))

#define va_start(ap,v) (ap = (va_list)&v + _intsizeof(v))

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

#define va_end(ap) (ap = (va_list)0)

這些巨集在不同的作業系統，有不同的實現，想使用的話，只需要包含標頭檔案stdarg.h就可以了。

(1)va_start巨集的作用 :

v是第乙個引數，通過前面我們知道，第乙個引數就是用來表明有幾個引數，它不是我們實際需要的引數。我們通過它來計算出，第乙個實際引數的位址，主意哦是實際引數，可不是第乙個表明引數個數的引數位址，讓ap指標變數儲存。

(1)va_arg巨集的作用:

通過va_start，我們的ap的指標已經指向了第乙個實際引數。

可以看到的是ap指標先更新了，然後又減了乙個值,最終把這個值返回。這裡面的t代表即將獲得引數的型別。

可以看出,通過va_arg巨集我們獲得每個實際引數的值。

(2)va_end巨集的作用

將ap指標賦值為null，即0

下面我們自己寫乙個測試程式來看一下，這些巨集怎麼使用。

#include

stdio.h

#include

stdlib.h

#include

stdarg.h

intmy_printf

(char

*fmt,.

..)}

else

}//將ap賦值為null

va_end(ap

);return 0;}

intmain

(int

argc

,const char

*argv

) 實際上，格式化的轉換有現成的函式可以呼叫，例如:vsprintf()和vsscanf()這些函式的源**可以從bootloader和核心原始碼上獲得。

四、常用格式轉換函式

int vsprintf(char *str, const char *format, va_list ap);

這個函式的功能，就是把輸入的格式字串進行解釋，把解釋好的字串放在str。這個函式的原始碼可以直接在核心中獲得。

int vsscanf(const char *str, const char *format, va_list ap);

str中是我們從鍵盤上輸入的一些字串，format是我們呼叫scanf的時候輸入的格式串。通過這些資訊，vsscanf函式解發布每個變數應該賦為什麼值。這個函式的原始碼可以直接在核心中獲得。

有了這兩個函式後，我們就可以通過串列埠封裝自己的printf和scanf了。

(1)通過串列埠實現printf函式

intprintf

(const

char

*fmt,.

..)return n;}

(2)通過串列埠實現scanf函式

intscanf

(const char

*fmt,.

..)else

}va_start

(args

,fmt);

i =vsscanf

(buffer

,fmt

,args);

va_end

(args);

send_char

('r');

send_char

('n');

return i;}

關於scanf使用的一點說明，參考：

通過串列埠實現printf和scanf函式

通過串列埠實現printf和scanf函式

使用串列埠實現接收和傳送功能

串列埠實現FIFO接受資料

通過串列埠實現printf和scanf函式

通過串列埠實現printf和scanf函式

使用串列埠實現接收和傳送功能

串列埠實現FIFO接受資料

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