C 语言编程—可变参数

2023-06-12
四川
本文字数：2528 字
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有时，您可能会碰到这样的情况，您希望函数带有可变数量的参数，而不是预定义数量的参数。

C 语言为这种情况提供了一个解决方案，它允许您定义一个函数，能根据具体的需求接受可变数量的参数。

声明方式为：

int func_name(int arg1, ...);

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其中，省略号 ... 表示可变参数列表。

下面的实例演示了这种函数的使用：

int func(int, ... )  {   .   .   .} int main() {   func(2, 2, 3);   func(3, 2, 3, 4);}

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请注意，函数 func() 最后一个参数写成省略号，即三个点号（...），省略号之前的那个参数是 int，代表了要传递的可变参数的总数。为了使用这个功能，您需要使用 stdarg.h 头文件，该文件提供了实现可变参数功能的函数和宏。具体步骤如下：

定义一个函数，最后一个参数为省略号，省略号前面可以设置自定义参数。
在函数定义中创建一个 va_list 类型变量，该类型是在 stdarg.h 头文件中定义的。
使用 int 参数和 va_start() 宏来初始化 va_list 变量为一个参数列表。宏 va_start() 是在 stdarg.h 头文件中定义的。
使用 va_arg() 宏和 va_list 变量来访问参数列表中的每个项。
使用宏 va_end() 来清理赋予 va_list 变量的内存。

常用的宏有：

va_start(ap, last_arg)：初始化可变参数列表。ap 是一个 va_list 类型的变量，last_arg 是最后一个固定参数的名称（也就是可变参数列表之前的参数）。该宏将 ap 指向可变参数列表中的第一个参数。
va_arg(ap, type)：获取可变参数列表中的下一个参数。ap 是一个 va_list 类型的变量，type 是下一个参数的类型。该宏返回类型为 type 的值，并将 ap 指向下一个参数。
va_end(ap)：结束可变参数列表的访问。ap 是一个 va_list 类型的变量。该宏将 ap 置为 NULL。

现在让我们按照上面的步骤，来编写一个带有可变数量参数的函数，并返回它们的平均值：


#include <stdio.h>#include <stdarg.h> double average(int num,...){     va_list valist;    double sum = 0.0;    int i;     /* 为 num 个参数初始化 valist */    va_start(valist, num);     /* 访问所有赋给 valist 的参数 */    for (i = 0; i < num; i++)    {       sum += va_arg(valist, int);    }    /* 清理为 valist 保留的内存 */    va_end(valist);     return sum/num;} int main(){   printf("Average of 2, 3, 4, 5 = %f\n", average(4, 2,3,4,5));   printf("Average of 5, 10, 15 = %f\n", average(3, 5,10,15));}

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在上面的例子中，average() 函数接受一个整数 num 和任意数量的整数参数。函数内部使用 va_list 类型的变量 va_list 来访问可变参数列表。在循环中，每次使用 va_arg() 宏获取下一个整数参数，并输出。最后，在函数结束时使用 va_end() 宏结束可变参数列表的访问。

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果。应该指出的是，函数 average() 被调用两次，每次第一个参数都是表示被传的可变参数的总数。省略号被用来传递可变数量的参数。

Average of 2, 3, 4, 5 = 3.500000Average of 5, 10, 15 = 10.000000

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一、可变参数

#include <stdio.h>
void debug_arg(unsigned int num, ...) {    unsigned int i = 0;    unsigned int *addr = &num;    for (i = 0; i <= num; i++)     {        /* *(addr + i) 从左往右依次取出传递进来的参数,类似于出栈过程 */        printf("i=%d,value=%d\r\n", i, *(addr + i));    }}int main(void){    debug_arg(3, 66, 88, 666);    return 0;}

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可变参数的工作原理,以 32 位机为例:

1.函数参数的传递存储在栈中,从右至左压入栈中,压栈过程为递减。
2.参数的传递以 4 字节对齐,float/double 这里不讨论。

// 64 位机器用 8 字节对齐, 32 位 4 位对齐#ifdef X64#defin t long long#else#define t int#endif
//VA_LIST套宏中可以使用，用来改变INTSIZEOF中t的类型//固定参数详见void test(int a, double b, char* c){    char *p = (char*)&a;    //因为&a = void 类型 需要转换,void * =&a 不需要转换但是使用时要转换    printf("%p %p %p\n", &a, &b, &c);    //观察地址变化    printf("%p %s",(p+8),*(char**)(p+8+8));//64位机器时加8内存大小8字节对齐    return;}
//可变参数实验void test1(char* s,char *st,...){    char *ppt =(char*)&s;    //printf("%p %p %p %p,",ppt,&s,&st,(char*)ppt+8);    printf("%p %p %p %p\n", ppt, &s, &st, ppt + 8);    printf("%s\n", *(char**)(ppt+4));    printf(" %d\n",*(int*)(ppt + 4+4));//当是X64就加8 X86就加4因为内存对齐规则    return;}
int main(){    char *p = "Hello world";    test1("111","eee",45234,23);    //test(2, 2.2, "Hello world");x    void *s = &p;    printf("%s", *(char**)s);    return 0;}

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C 语言提供了可变参数的支持，通过使用 <stdarg.h> 头文件中的宏和函数可以实现可变参数。主要涉及到的函数和宏如下：

va_start(va_list ap, last_arg) 宏：用于将 ap 指向可变参数列表的第一个参数，last_arg 为可变参数列表中的最后一个已知参数，通常是一个函数形参。在使用可变参数前应该先调用该宏。
va_arg(va_list ap, type) 宏：用于获取 ap 指向的当前参数，并将指针移动到下一个参数。type 表示当前参数的类型。
va_copy(va_list dest, va_list src) 宏：用于将 src 指向的参数复制到 dest 中。
va_end(va_list ap) 宏：用于结束可变参数的获取，并释放资源。

下面是一个示例程序，展示了如何使用可变参数：

#include <stdarg.h>#include <stdio.h>
int sum(int count, ...) {    va_list ap;  // 定义可变参数列表    int result = 0;    va_start(ap, count);  // 将ap指向可变参数列表的第一个参数    for (int i = 0; i < count; ++i) {        result += va_arg(ap, int);  // 获取当前参数，并将指针移动到下一个参数    }    va_end(ap);  // 结束可变参数的获取    return result;}
int main() {    printf("sum(3, 1, 2, 3) = %d\n", sum(3, 1, 2, 3));    printf("sum(5, 1, 2, 3, 4, 5) = %d\n", sum(5, 1, 2, 3, 4, 5));    return 0;}

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输出结果为：

sum(3, 1, 2, 3) = 6sum(5, 1, 2, 3, 4, 5) = 15

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原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/1b3a3be4d9dcbb349e5df4b54】。文章转载请联系作者。

向阳逐梦

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人生享受编程，编程造就人生！ 2022-06-01 加入

某公司芯片测试工程师，嵌入式开发工程师，InfoQ签约作者，阿里云星级博主，华为云·云享专家。座右铭：向着太阳，追逐梦想！

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