C 中的可变参数函数

介绍

C 始终使用可以接受不同数量参数的函数 - variadic++ 函数 - printf() 是主要示例。最初，C 无法让您可移植地实现自己的可变参数函数。 当函数原型从 C++ 向后移植到 C 时，它包含声明可变参数函数的语法，例如：

int sum_n( 无符号 n, ... );

表示函数 sum_n 需要一个无符号参数，后跟零个或多个其他参数。

使用计数的简单示例

这是 sum_n() 的示例实现，其中我们使用必需的参数来指定后面有多少个参数：

#include <stdarg.h> /* 对于 va_*() 宏 */

int sum_n( 无符号 n, ... ) {
  va_list 参数；
  va_start（参数，n）；
  整数总和=0；
  而 (n-->0)
    sum += va_arg( args, int );
  va_end( 参数 );
  返回总和；
}

然后你可以这样称呼它：

int r = sum_n( 3, 1, 2, 5 );  // r = 8

请注意，我们使用必需的参数来指定遵循我们自己的约定的参数数量。 编译器不会从所需参数推断出任何含义。 正如我们将在后面的示例中看到的，所需参数可以是任何类型。 可变参数函数配方

任何可变参数函数

采用以下形式：
R f( T1 p1, T2 p2, TN pN, ... ) { // ... va_list 参数； va_start（参数，pN）； // ... va_arg( args, T ) ... va_end( 参数 ); // ... }

那就是你

:

1. 调用 va_start( args, pN )，其中 pN 是最后一个必需参数的名称。 请注意，它可以是
任何
2. 类型。 要迭代可变参数的值，请为每个参数调用 va_arg( args, T )，其中 T 是其假定类型。 （每次调用的类型 T 可能不同。）
3. 返回前调用 va_end( args )。
使用哨兵的另一个简单示例

这是 str_is_any() 的示例实现，其中所需参数是要比较的字符串（“needle”），后面的参数是要比较的字符串（“haystack”）。 参数由 NULL 指针终止：

_Bool str_is_any( char const *needle, ... ) { va_list 参数； va_start（参数，针）； _Bool 发现 = false; 做 { char const *const hay = va_arg( args, char* ); 如果（干草== NULL） 休息; 发现 = strcmp( 针, 干草 ) == 0; } while (!找到); va_end( 参数 ); 返回发现； }

你可以这样称呼它：

if ( str_is_any( type_str, "struct", "union", NULL ) )

  
  
  注意事项

可变参数有几个严重的警告：

1. 无法确定任何参数的类型实际上是什么。
2. 因为没有类型信息，
仅
3. 发生默认参数转换（见下文）。 无法知道给出了多少参数。 （尝试访问比给定的参数更多的参数会导致未定义的行为；但是，访问更少的参数是可以的。）
4. 在 C23 之前，可变参数函数必须至少有一个必需参数。
5. ...必须永远是最后一个。
6. 当通过 va_arg() 迭代参数时，给定的类型
7. 必须与实际类型匹配。 如果没有，结果是未定义的行为。
默认参数转换为：

• float 提升为 double.
• 数组被转换为指向其第零个元素的指针。
• 函数名称被转换为指向该函数的指针。
因此，实现可变参数函数时最重要的两个问题是：

1. 了解他们的类型。
sum_n() 实现通过使用必需的参数来指定后面有多少个参数来“解决”第一个问题。 但是，如果你这样做：

int r = sum( 3, 1, 2 ); // 说的是 3，但只有 2

即指定后面有 3 个参数，但参数较少，结果将是未定义的行为。

此外，sum_n() 实现只能

提供的参数是 int 类型。 如果你要这样做：
int r = sum( 3, 1, 2.7, 5 ); // 双精度型，非整数型

即提供一个 double 类型（或任何其他类型）的值，其中需要 int ，结果将是未定义的行为。

str_is_any() 函数通过使用哨兵“​​解决”了第一个问题，因此它不关心有多少个参数。 然而，它仍然只能

提供的参数是字符串并且最后一个参数为NULL。 如果其中任何一个为 false，结果将是未定义的行为。 标准 printf() 函数通过使用一个必需参数作为打印内容的格式来“解决”这两个问题：格式中的每个 % 都是一个

并与参数一一对应。 例如，给定：
printf( "x=%d, y=%dn", x, y );

 printf() 实现扫描格式字符串以查找 % 字符。遇到一个时，它会使用 % 后面的字符指定的类型，通过 va_arg() 获取下一个可变参数的值，例如 %d 指定 int （并以十进制打印）。

但是，就像 sum_n() 一样，如果您提供的参数少于说明符，或者说明符的类型及其关联参数不匹配，结果将是 - 您猜对了 - 未定义的行为。

幸运的是，现代编译器具有有关 printf() 的特定知识（请参阅此处的“格式”），因此可以在参数类型的数量与格式字符串不匹配时发出警告。 然而，对于您自己的功能，通常需要您自己来完成。

关于实现可变参数函数的思考

考虑到所有的警告，可变参数函数是一个好主意吗？ 并不真地。 它们的使用是源于 C 最初根本不关心函数参数的 hack，因此像 printf() 和 scanf() 这样的函数利用了这一点。 即使引入 stdarg.h（以及之前的 varargs.h）也只是使实现可变参数函数

做了最小的努力，但不是好. 您应该实现自己的可变参数函数吗？ 一般来说，不会。 然而，有一个用例可以实现您自己的可变参数函数。

可变参数函数调用其他可变参数函数

在打印许多消息的大型程序中，如果您知道哪一行代码打印了给定的消息，这样您就可以确定打印消息时程序的状态。

例如，在 cdecl 这样的程序中，如果你得到：

c++decl> 解释 int &*p ^ 13：错误：指向引用的指针非法；你的意思 ”*＆”？

您可能想知道该消息是从源代码中的何处打印的。  在许多情况下，您可以只 grep 查找消息文本，但前提是消息文本按字面意思出现在代码中 - 但此消息的情况并非如此。

我为 cdecl 实现了一个调试选项，除其他外，它还打印了错误消息出现的源代码位置：

c++decl> 设置调试 c++decl> 解释 int &*p ^ 13：错误：[c_ast_check.c:2170]指向引用的指针非法；你的意思 ”*＆”？

实现这一点的方式是有一个 fl_print_error() 可变参数函数，它是 fprintf() 的包装器，它在调用时接受额外的文件和行参数。  这是（稍微简化的）实现：

void fl_print_error( char const *file, int line, 字符常量*格式，...）{ fprintf( stderr, "错误：" ); if ( opt_cdecl_debug != CDECL_DEBUG_NO ) fprintf( stderr, "[%s:%d] ", 文件, 行 ); va_list 参数； va_start（参数，格式）； vfprintf（标准错误，格式，参数）； va_end( 参数 ); }

以及隐藏文件和行的传递的宏：

#define print_error(文件,行,格式,...) fl_print_error( __FILE__, __LINE__, (格式), __VA_ARGS__ )

如果您不知道，printf() 和 fprintf() 有 vprintf() 和 vfprintf() 对应项，它们采用 va_list 参数：

int vprintf( const char *format, va_​​list vlist ); int vfprintf( FILE *stream, const char *format, va_​​list vlist );

va_list 参数允许一个可变参数函数将其变量参数传递给另一个函数。

关于 C23 的注释

如前所述，从 C23 开始，可变参数函数不再坚持至少一个必需参数；这就是你可以做的：

void f( ... ) { // 没有必需参数 va_list 参数； va_start( 参数 ); // 没有第二个参数 // ...

此功能也是从 C++ 向后移植的。

结论

C 中的可变参数函数基本上是一种 hack。 鉴于他们的严重警告，您通常不应该实现自己的，除非它是另一个可变参数函数的包装。

C++ 继承了 C 的可变参数函数，有很多缺点。然而，在 C++ 中，有更好的函数重载、初始化列表和可变参数模板替代方案，可用于实现以类型安全方式接受不同数量参数的函数 — 但这是另一个故事了。

以上就是C 中的可变参数函数的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！