很多C语言初学者都非常好奇的问题,怎样定 [复制链接]

如果一定要说哪段C语言代码最“著名”，我想非“helloworld”莫属了。大多数初学者人生中编写的第一段C语言代码就是这段“里程碑”式的代码：

#includestdio.h

intmain()

{

printf(helloworld\n);

return0;}

也正因为这段著名的程序，printf()函数成为大多数C语言初学者接触到的第一个标准库函数。

C语言中的可变参数函数

随着学习的推进，初学者逐步学会调用别的C语言函数，以及定义自己的函数，观察力敏锐的会注意到printf()函数似乎与其他函数不太一样——printf()函数没有固定数目的参数，它似乎可以接收任意多的参数。

而其他C语言函数则不同，它们大都有固定数量的参数（0个，3个等），调用这些函数必须传递对应数目的参数。

有些持有“特殊论”的初学者认为像printf()这样的“可变参数”函数是“特殊的”，是系统定义的，我们程序员只能定义固定参数的函数，其实不是的，C语言是有手段定义自己“可变参数”函数的。

printf()究竟是不是只能由系统定义的“特殊”函数呢？

怎样定义自己的可变参数函数？

事实上，标准库stdarg.h就是方便C语言程序员定义自己的“可变参数”函数的。如果读者和我一样使用的是Linux系统，则可以方便的通过man命令查询到相关库函数：

头文件stdarg.h声明了va_list类型用于描述可变参数，并且定义了上述4个方法解析。这里不打算介绍过多枯燥的理论知识，我们直接看实例，请看相关C语言代码：

上述代码定义了可变参数函数foo()，它可以接收类似于printf()的函数，并且将fmt中的s解析为字符串，d解析为整数，c解析为字符，因此编译并执行这段C语言代码，可得到如下输出：

#gcct.c

#./a.out

stringhello

int12

charm通过这段实例，可以看出使用C语言定义可变参数函数并不复杂，在处理可变参数时，只需先调用va_start()将参数序列加载到va_list结构的变量中，然后调用va_arg()依次解析。解析完毕后，再调用va_end()结束解析。

va_start-va_arg-va_end。

唯一需要注意的是使用va_arg()解析参数时，需要指定类型。但是这个过程也很简单，可变参数函数的实现者可以指定一套规则，用于约束函数调用者传递参数，这样就知道接下来需要解析的参数是何种类型。例如上面的C语言代码就约定了fmt中的s表示接下来的要解析的参数是字符串，d表示整数等。

计算机是如何处理可变参数函数的？

C语言定义可变参数函数的过程并不复杂，借助于stdarg.h，我们能够轻易的定义接收任意多参数的函数，不过到这里，有读者发现问题了：我们人类可以按照规则写出可变参数函数，但是计算机是如何理解这一套规则的呢？或者换句话说，计算机是如何处理“可变参数”的？

以Linux为例，看过我之前文章的读者应该明白，每个C语言程序进程都有属于自己的栈，进程中的每个函数则有属于自己的栈帧，当有函数调用时，例如：

foo(%d%d%d,3,2,1);

C语言编译器会产生类似于下面这样的汇编代码：

push1push2push3push%d%d%dcallfoo也即将foo()函数的参数先压入栈中，然后再调用foo()函数。鉴于栈这种数据结构“先进后出”的特点，一般函数参数的入栈顺序是从右至左的。

按照这样的参数入栈顺序，foo()函数使用参数很方便，依次从栈中将参数取出就可以了。至于如何解析栈中的参数，则可以根据可变参数实现者指定的规则，例如在格式化字符串fmt中遇到s就解析为字符串等。

如果可变参数foo()接收到其他数目的参数，对于最终程序来说，也仅仅只需要修改压栈的参数数目，其他并无太多不同。

小结

本文主要讨论了C语言中可变参数函数的定义方法，以及计算机如何处理可变参数函数的过程，其实并不复杂。C语言不像C++那样支持函数重载，但是借助于可变参数函数和宏，我们可以像定义“伪类”那样，定义自己的“伪函数重载”，这是一种编程技巧，以后有机会再讨论了。