第一步 可變參數(shù)表示
用三個(gè)點(diǎn)…來(lái)表示，查看printf()函數(shù)和scanf()函數(shù)的聲明：
int printf(const char *, ...);
int scanf(const char *, ...);
這三個(gè)點(diǎn)用在宏中就是變參宏（Variadic Macros），默認(rèn)名稱為_(kāi)_VA_ARGS__。如：
#define WriteLine(...) { printf(__VA_ARGS__); putchar('\n');}
再WriteLine("MoreWindows");
考慮下printf()的返回值是表示輸出的字節(jié)數(shù)。將上面宏改成：
#define WriteLine (...) printf(__VA_ARGS__) + (putchar('\n') != EOF ? 1: 0);
這樣就可以得到WriteLine宏的返回值了，它將返回輸出的字節(jié)數(shù)，包括最后的’\n’。如下例所示i和j都將輸出12。
int i = WriteLine("MoreWindows");
WriteLine("%d", i);
int j = printf("%s\n", "MoreWindows");
WriteLine("%d", j);
第二步 如何處理va_list類型
函數(shù)內(nèi)部對(duì)可變參數(shù)都用va_list及與它相關(guān)的三個(gè)宏來(lái)處理，這是實(shí)現(xiàn)變參參數(shù)的關(guān)鍵之處。
在<stdarg.h>中可以找到va_list的定義：
typedef char * va_list;
再介紹與它關(guān)系密切的三個(gè)宏要介紹下：va_start()，va_end()和va_arg()。
同樣在<stdarg.h>中可以找到這三個(gè)宏的定義：
#define va_start(ap,v) ( ap = (va_list)&v + _INTSIZEOF(v) )
#define va_end(ap) ( ap = (va_list)0 )
#define va_arg(ap,t) ( *(t *)((ap += _INTSIZEOF(t)) - _INTSIZEOF(t)) )
其中用到的_INTSIZEOF宏定義如下：
#define _INTSIZEOF(n) ( (sizeof(n) + sizeof(int) - 1) & ~(sizeof(int) - 1) )
來(lái)分析這四個(gè)宏：
va_end(ap)這個(gè)最簡(jiǎn)單，就是將指針置成NULL。
va_start(ap,v)中ap = (va_list)&v + _INTSIZEOF(v)先是取v的地址，再加上_INTSIZEOF(v)。_INTSIZEOF(v)就有點(diǎn)小復(fù)雜了。( (sizeof(n) + sizeof(int) - 1) & ~(sizeof(int) - 1) )全是位操作，看起來(lái)有點(diǎn)麻煩，其實(shí)不然，非常簡(jiǎn)單的，就是取整到sizeof(int)。比如sizeof(int)為4，1,2,3,4就取4，5,6,7,8就取8。對(duì)x向n取整用C語(yǔ)言的算術(shù)表達(dá)就是((x+n-1)/n)*n，當(dāng)n為2的冪時(shí)可以將最后二步運(yùn)算換成位操作——將最低 n - 1個(gè)二進(jìn)制位清 0就可以了。
va_arg(ap,t)就是從ap中取出類型為t的數(shù)據(jù)，并將指針相應(yīng)后移。如va_arg(ap, int)就表示取出一個(gè)int數(shù)據(jù)并將指針向移四個(gè)字節(jié)。
因此在函數(shù)中先用va_start()得到變參的起始地址，再用va_arg()一個(gè)一個(gè)取值，最后再用va_end()收尾就可以解析可變參數(shù)了。
第三步 vfprintf()函數(shù)和vsprintf()函數(shù)
vfprintf()這個(gè)函數(shù)很重要，光從名字上看就知道它與經(jīng)常使用的printf()函數(shù)有很大的關(guān)聯(lián)。它有多個(gè)重載版本，這里講解最常用的一種：
函數(shù)原型
int vfprintf(
FILE *stream,
const char *format,
va_list argptr
);
第一個(gè)參數(shù)為一個(gè)FILE指針。FILE結(jié)構(gòu)在C語(yǔ)言的讀寫文件必不可少。要對(duì)屏幕輸出傳入stdout。
第二個(gè)參數(shù)指定輸出的格式。
第三個(gè)參數(shù)是va_list類型，這個(gè)少見(jiàn)，但其實(shí)就是一個(gè)char*表示可變參參數(shù)的起始地址。
返回值：成功返回輸出的字節(jié)數(shù)（不包括最后的’\0’），失敗返回-1。
vsprintf()與上面函數(shù)類似，就只列出函數(shù)原型了：
int vsprintf(
char *buffer,
const char *format,
va_list argptr
);
還有一個(gè)int _vscprintf(const char *format, va_list argptr );可以用來(lái)計(jì)算vsprintf()函數(shù)中的buffer字符串要多少字節(jié)的空間。
代碼范例
下面就給出了自己實(shí)現(xiàn)的printf()函數(shù)(注1)與WriteLine()函數(shù)
int Printf(char *pszFormat, ...)
{
va_list pArgList;
va_start(pArgList, pszFormat);
int nByteWrite = vfprintf(stdout, pszFormat, pArgList);
va_end(pArgList);
return nByteWrite;
}
int WriteLine(char *pszFormat, ...)
{
va_list pArgList;
va_start(pArgList, pszFormat);
int nByteWrite = vfprintf(stdout, pszFormat, pArgList);
if (nByteWrite != -1)
putchar('\n'); //注2
va_end(pArgList);
return (nByteWrite == -1 ? -1 : nByteWrite + 1);
}
調(diào)用與printf()函數(shù)相同。
再給出一個(gè)用可變參數(shù)來(lái)求和，遺憾的在C,C++中無(wú)法確定傳入的可變參數(shù)的個(gè)數(shù)（printf()中是通過(guò)掃描'%'個(gè)數(shù)來(lái)確實(shí)參數(shù)的個(gè)數(shù)的），因此要么就要指定個(gè)數(shù)，要么在參數(shù)的最后要設(shè)置哨兵數(shù)值：
設(shè)置哨兵數(shù)值：
const int GUARDNUMBER = 0; //哨兵標(biāo)識(shí)
//變參參數(shù)的個(gè)數(shù)無(wú)法確定，在printf()中是通過(guò)掃描'%'個(gè)數(shù)，在這通過(guò)設(shè)置哨兵標(biāo)識(shí)來(lái)確定變參參數(shù)的終止
int MySum(int i, ...)
{
int sum = i;
va_list argptr;
va_start(argptr, i);
while ((i = va_arg(argptr, int)) != GUARDNUMBER)
sum += i;
va_end(argptr);
return sum;
}
可以這樣的調(diào)用： printf("%d\n", MySum(1, 3, 5, 7, 9, 0));
但不可以直接傳入一個(gè)0： printf("%d\n", MySum(0)); //error
指定個(gè)數(shù)：
int MySum(int nCount, ...)
{
if (nCount <= 0)
return 0;
int sum = 0;
va_list argptr;
va_start(argptr, nCount);
for (int i = 0; i < nCount; i++)
sum += va_arg(argptr, int);
va_end(argptr);
return sum;
}
調(diào)用時(shí)第一個(gè)參數(shù)表示后面參數(shù)的個(gè)數(shù)如：
printf("%d\n", MySum(5, 1, 3, 5, 7, 9));
printf("%d\n", MySum(0));
代碼所用的頭文件：
#include <stdarg.h>
#include <stdio.h>
可變參數(shù)的使用方法遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止上述幾種，不過(guò)在C,C++中使用可變參數(shù)時(shí)要小心，在使用printf()等函數(shù)時(shí)傳入的參數(shù)個(gè)數(shù)一定不能比前面的格式化字符串中的’%’符號(hào)個(gè)數(shù)少，否則會(huì)產(chǎn)生訪問(wèn)越界，運(yùn)氣不好的話還會(huì)導(dǎo)致程序崩潰。
可變參數(shù)的原形理涉及到調(diào)用函數(shù)時(shí)參數(shù)的入棧問(wèn)題，這個(gè)下次再開(kāi)一篇進(jìn)行專門的探討。
注1． 網(wǎng)上有不用vfprintf()自己解析參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)printf()的，但很少能將功能做到與printf()相近（實(shí)際上能完全熟悉printf()的人已經(jīng)就不多，不信的話可以先看看《C陷阱與缺陷》了解printf()很多不太常用的參數(shù)，再去Microsoft Visual Studio\VC98\CRT\SRC中查看OUTPUT.C對(duì)printf()的實(shí)現(xiàn)）。
注2． 如果輸出單個(gè)字符 putchar(ch)會(huì)比printf(“%c”, ch)效率高的多。在字符串不長(zhǎng)的情況下，多次調(diào)用putchar()也會(huì)比調(diào)用printf(“%s\n”, szStr);的效率高。在函數(shù)大量調(diào)用時(shí)非常明顯。
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