變長引數的實現

2021-08-24 23:54:20 字數 1609 閱讀 6873

我們用的最多的c函式是哪個?毫無疑問,是printf。但是你看過printf的宣告式嗎,那是相當詭異。隨便拿一本帶c庫函式參考的書,可查到如下結果:

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

那三個連續的點就代表大於或等於0個引數,再加上前面的format引數,所以printf函式至少要接受乙個字串,後面就隨便了。但是這是如何實現的呢,不急,首先必須要了解c語言函式引數傳遞的機制。

c語言函式引數傳遞機制

我們知道,每個程式都有個使用者棧,所有的函式呼叫都要使用它,比如被呼叫函式的實參及區域性變數都要存在使用者棧中,所以每個函式都有個棧幀。下面我用兩個函式來說明這種呼叫機制:

int main(void) int add(int param1, int param2)

return 0;

}main 函式在呼叫add函式時,main負責把b,a及eip(即返回位址)按順序壓棧,注意棧是向下增長的。然後執行call指令呼叫add函式。(ps: 其實在返回位址和區域性變數d之間函式add還會壓入一些暫存器,但是這對我們理解變長引數沒有影響,總之要記住引數是自右向左壓棧的)

處理變長引數的巨集定義

處理變長引數說白了就是怎樣獲取那些在宣告中沒明說的引數,比如在printf("%d equals to %d.", a, b)中,第乙個字串引數可直接通過format取得,但a和b呢?這就要需要對引數傳遞的理解了。主函式呼叫printf時肯定是先壓入b,再壓入a,最後壓入"%d equals to %d"的位址。

現在我們來獲取a的位址,很簡單,當然是 (char*)&format+sizeof(const char*)。其中&format是引數format在棧中的位址,而a正好format上面。

ok, 現在我們可以系統地講解處理變長引數的巨集了。

在標頭檔案stdarg.h中先定義個型別 va_list,它是專門用來去可變引數的,如果要對付可變引數首先要定義乙個va_list型別的變數ap:

typedef char* va_list;

因為在獲取引數位址時必須知道它前乙個引數的資料型別大小,所以要定義__va_sizeof(type),它的作用和sizeof一樣,不過__va_sizeof(char),__va_sizeof(short)的值都是4:

#define __va_sizeof(type) (((sizeof(type) + sizeof(int) - 1) / sizeof(int)) * sizeof(int))

#define va_start(ap, last) ((ap) = (va_list)&(last) + __va_size(last))

va_arg用於獲取ap當前指向的引數的值,並順帶把va_list移向下乙個引數

#define va_arg(ap, type) (*(type *)((ap) += __va_size(type), (ap) - __va_size(type)))

當用完ap時,用va_end將其賦值為空,也就是0

#define va_end(ap) (ap)=0

處理變長引數的一般框架

如果我們自己實現printf函式,**的形式大概如下

int chparamf(const char *format, ...)00

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