C / C++ 可变参数的函数

C++ Builder 参考手册C / C++ 可变参数的函数


C 语言函数的可变参数就是用三个小数点 "..." 表示这个位置可以有多个参数,参数的类型和个数不是固定的。

  • va_list, va_start, va_arg, va_end
  • 用含有 va_list 参数的函数处理可变参数
  • 读出 va_list 里面的参数
  • 改进了的读取可变参数的函数的例子

一. va_list, va_start, va_arg, va_end

  • va_list 变量类型用来保存可变参数 "..." 位置的参数列表的。va_list 在编译器内部是怎样实现的文档里面都没有描述,在头文件里面看到的也只是 void * 类型的。

  • va_start 是初始化 va_list 参数表,帮助里面的格式为:
    va_start(va_list ap, lastfix);
    第一个参数 ap 为要初始化的参数表,第二个参数 lastfix 是函数参数当中最后一个固定的参数,也就是 "..." 前面的那个参数。
    由此推断,可变参数的函数至少要有一个固定的参数,在 "..." 的前面。

  • va_arg 是从 va_list 参数表里面读取出来一个参数,并且指向下一个参数,这样每调用一次 va_arg 就按顺序读取出来一个参数。帮助里面的函数原型的说明为:
    type va_arg(va_list ap, type);
    type 为变量类型,例如 int, double 或 char * 等。类型作为函数的参数很显然不属于 C 语言的标准语法,这是编译器内部执行的一个功能。

  • va_end 释放 va_start 初始化参数表占用的资源。在 va_start 之后,当初始化的参数表使用完之后,必须调用 va_end,否则可能会出现程序执行异常。

二. 用含有 va_list 参数的函数处理可变参数

有一些含有 va_list 类型的函数,例如 UnicodeString::vprintf 函数:
int vprintf(const wchar_t* format, va_list);
如果可变参数的函数恰好可以使用这类函数处理,那么就很方便了。

例子:仿照 printf 函数写一个 Trace 函数,把数据输出到调试程序的 Event Log 里面。

void Trace(const wchar_t *fmt, ...)
{
    UnicodeString s;

    va_list paramList;
    va_start(paramList, fmt);
    s.vprintf(fmt, paramList);
    va_end(paramList);

    ::OutputDebugString(s.c_str());
}

void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender)
{
    int i = 3;
    double f = 4.567;
    const wchar_t *s = L"Hsuanlu";
    Trace(L"i = %d, f = %g, s = %s", i, f, s);
}

运行结果:

运行结果,显示在调试程序的 Event Log 里面

三. 读出 va_list 里面的参数

由于 C 语言程序无法获取在参数表里面放了几个参数和参数的类型,这个例子的 TestVarArgs 函数的第一个 iCount 为后面 ... 位置的参数的个数,... 位置为可变参数,把每个参数的值显示在 Form1->Memo1 里面。

void TestVarArgs(int iCount, ...)
{
    va_list paramList;
    va_start(paramList, iCount);

    int a;
    for(int idx=0; idx<iCount; idx++)
    {
        a = va_arg(paramList, int);
        Form1->Memo1->Lines->Add(a);
    }

    va_end(paramList);
}

void __fastcall TForm1::Button2Click(TObject *Sender)
{
    TestVarArgs(6, 10, 888, 1.2345, L"Hsuanlu", 6789, 111);
}

编译为 Win32 程序,运行结果:

运行结果:Win32

编译为 Win64 程序,运行结果:

运行结果:Win64

分析:

  • Win32 和 Win64 平台,程序都都读出了 6 个参数,va_arg 指定读取的是 int 类型的参数,只要参数是 int 类型的,都读出了正确的值,参数不是 int 类型的,不但读出了错误的值,也可能分两次读取出来,个数也错了。
  • 参数放在了参数表里面,并不是按照参数个数,每一项一个的,可能是连续的放在了内存里面,按照 va_arg 指定的类型读取出来对应的字节数,所以要正确的读取参数,必须预先知道参数的个数和类型。

四. 改进了的读取可变参数的函数的例子

这个例子仿照 printf 的方法,可变参数函数 TestMyPrintf 的第一个参数是字符串,用 's'、'f' 和 'd' 分别表示可变参数是字符串、浮点数和整数类型的,字符串长度就是可变参数的个数。

void TestMyPrintf(const wchar_t *fmt, ...)
{
    va_list paramList;
    va_start(paramList, fmt);

    int i;
    double f;
    wchar_t *s;

    for(const wchar_t *p=fmt; *p; p++)
    {
        switch(*p)
        {
            case L's':
                s = va_arg(paramList, wchar_t *);
                Form1->Memo1->Lines->Add(s);
                break;
            case L'f':
                f = va_arg(paramList, double);
                Form1->Memo1->Lines->Add(f);
                break;
            default:
                i = va_arg(paramList, int);
                Form1->Memo1->Lines->Add(i);
                break;
        }
    }

    va_end(paramList);
}

void __fastcall TForm1::Button3Click(TObject *Sender)
{
    TestMyPrintf(L"ddfsdd", 10, 888, 1.2345, L"Hsuanlu", 6789, 111);
}

运行结果:

测试可变参数函数的运行结果

这个程序无论是 Win32 还是 Win64,都能得到正确的运行结果,这说明必须预先知道可变参数的个数和类型,读取参数的时候 va_arg 必须正确指定类型才能得到正确的数据。


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