C语言———不定参数标准库 stdarg.h

前言: 在很多工程代码中,工程师考虑到后续软件设计的兼容性和扩展性,在接口函数中时常会使用一些可变参数。一开始全部考虑到这些很难,因为统筹全局需要经验和思考来支撑。C语言标准库<stdarg.h>为可变参数工具库提供了支持。


1.函数参数

1.1函数参数数量最好不要超过4个

  有人建议说,对于函数参数数量最好不要超过4个。这种说法一般都会涉及到硬件平台,对于ARM体系结构来说,函数之间相互调用遵循的原则是 ATPCS(ARM-Thumb Procedure Call Standard。子程序通过寄存器R0 ~ R3来传递参数,被调用的子程序在返回前无需恢复寄存器R0 ~ R3的内容。也就是说,在该硬件结构体系下,如果函数参数不大于4个,那么一开始所有传入参数会被复制到这些寄存器当中,在执行指令的过程中,无需频繁再次从存储器中读入数据,极大的提高了指令的执行效率。如果函数传入参数数量大于4个,鉴于CPU中寄存器资源受限,会把变量从内存到寄存器之间不断换入换出,影响指令执行效率。

1.2函数参数存储位置

  对于函数的参数列表来说,所有传入参数的储存都是从右往左依次入栈存储。调用不定参数的函数列表,不定参数一般都处于最右边,因此不定参数会先入栈,处于栈底位置。我们都知道在C语言存储中,两个贯穿始终的概念是起始地址和偏移量。对于寻找不定参数,我们会关注它存储的起始地址以及它是什么类型(偏移量)的变量。


2.库变量

变量 描述
va_list 一个适用于va_start(),va_arg(),va_end()宏函数存储信息的数据类型

3.库宏

  stdarg.h库文件定义了三个宏,这三个宏可用于在参数个数未知(即在参数个数可变)时,获取函数中的参数。可变参数的函数通常在参数列表的末尾是用...定义的。

描述
void va_start(va_list ap,last_arg) 这个宏初始化ap变量,与va_arg和va_end一起使用
type va_arg(va_list ap,type) 这个宏检索参数列表中类型为type的下一个参数
void va_end(va_list ap) 这个宏允许使用了va_start宏带有可变参数的返回,如果在从函数返回之前没有调用va_end,则结果为未定义

4.不定参数使用实例分析

  下面是一个使用不定参数的函数的代码实例分析。

int task_post_event(char *name, int argc, ...)
{
    int  param_len = 0;
    int param = 0;
    
    va_list argptr;
    va_start(argptr, argc);
    if (argc != 1) {
        va_end(argptr);
        return MSG_EVENT_PARAM_ERROR ;
    }
    
        param = va_arg(argptr, int);
        if (param >= 32) {
            event_buf_H |= BIT(param - 32);
        } else {
            event_buf_L |= BIT(param);
        }
 
    va_end(argptr);
    return MSG_NO_ERROR;
}

4.1 ... 位置

  使用不定参数在声明时用 ... 代替,且位置一定要在函数头的最右边。并且它之前一定至少有一个形参(用于找到参数栈位置)。

4.2 va_list

  见上代码:va_list argptr;
  定义一个变量类型。之前有在其他的文章中分析过,对于一个硬件体系结构和编译器已经确定的程序来说,不管什么数据类型,其地址存储大小都是确定的(即指针存储容量大小)。所以,va_list其实是分配了一个未知数据类型的指针变量的存储空间。

4.3 void va_start(va_list ap,last_arg)

  见上代码:va_start(argptr, argc);
  执行该条语句,相当于argptr = (va_list)&argc + _INTSIZEOF(argc),argptr指向参数argc之后的那个参数的地址,即argptr指向第一个可变参数在栈的地址。

4.4 type va_arg(va_list ap,type)

  见上代码:param = va_arg(argptr, int);
  执行该条语句,相当于( (int )((argptr += _INTSIZEOF(int)) - _INTSIZEOF(int)) )取出当前argptr 指针所指的值赋给param,并使argptr 指向下一个参数。
  若之后的参数类型为其他类型,则可以
依次调用**该语句取出,如:
  a = va_arg(argptr, char);
  b = va_arg(argptr,char*);
  c = va_arg(argptr,float);

4.5 void va_end(va_list ap)

  见上代码:va_end(argptr);
  清空 va_list argptr


注:va_start和va_end必须成对出现使用(指针变量有分配有释放)。

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