Variant Arguments

在C/C++(C89)中,有所謂的variant argument(變動引數)這東西。說穿了,就是讓使用者可以輸入不定長度的參數,最著名的例子就是 printf 這個大家都會用的函式。下面就來看看實際上的用法。

首先,在宣告函數上,在所要帶入的參數部分用「...」來表示,如下所示:


void func(int, ... );

這樣就可以讓編譯器不檢查所輸入的參數型態跟數量(但為什麼在 ... 前面還要在多一個參數呢?容後在述)。但是,比較大的麻煩是,我們要如何將所要的參數取出來呢?在 stdarg.h (在 C++ 則是 cstdarg) 有提供一個好用的型態以及一些巨集,分別列在下面:

type:
va_list: type for iterating arguments

macros:
va_start: Start iterating arguments with a va_list
va_arg: Retrieve an argument
va_end: Free a va_list
va_copy: Copy contents of one va_list to another(這是 C99 的標準)

我們先來看看一個實際的例子。下面的函式,第一個參數代表的是總共有 n 個參數(不含他自己),然後把後面所有的參數都印出來(並且假設後面所有的參數型態都是 int )



void func(int n, ...)
{
va_list args;

va_start(args, n);

while(n>0)
{
printf("%d\n", va_arg(args, int));
n--;
}
va_end(args);
}


讓我們看看實際的定義:
In stdarg.h...
typedef __builtin_va_list __gnuc_va_list;
typedef __gnuc_va_list va_list;
#define va_start(v,l) __builtin_va_start(v,l)
#define va_end(v) __builtin_va_end(v)
#define va_arg(v,l) __builtin_va_arg(v,l)
#define va_copy(d,s) __builtin_va_copy(d,s)

接下來比較麻煩的地方在於,那一連串的 __builtin_ 函式要到哪去找呢?看到 __builtin_ 開頭的 symbol,這些都是 GCC 內部的實做,也就是說,放棄吧~既然新版的看不到東西,我們來看看舊版的實作方式,但要特別一提的是,GCC 再也不支援下面的實作方式~


In vadefs.h...

typedef char * va_list;
#define _ADDRESSOF(v) ( &reinterpret_cast < const char & > (v) )
#define _INTSIZEOF(n) ( (sizeof(n) + sizeof(int) - 1) & ~(sizeof(int) - 1) )
#define _crt_va_start(ap,v) ( ap = (va_list)_ADDRESSOF(v) + _INTSIZEOF(v) )
#define _crt_va_arg(ap,t) ( *(t *)((ap += _INTSIZEOF(t)) - _INTSIZEOF(t)) )
#define _crt_va_end(ap) ( ap = (va_list)0 )

In stdarg.h...

#define va_start _crt_va_start
#define va_arg _crt_va_arg
#define va_end _crt_va_end

首先,從這裡可以看出va_list其實只是一個char*,它將整串引數當成一個位元陣列。而 va_start 不過就是將第一個參數的位置再加上第一個參數的大小,如此而已。而每次在取值也都是使用相同的手法。這也告訴我們為什麼在宣告函數的時候一定要有第一個參數。至於為什麼要使用_INTSIZEOF而不直接使用 sizeof,最主要的因素在於 X86 的系統上,會有對齊 sizeof( int )的現象發生,所以我們勢必也要做好對齊的動作(不過這動作寫的真漂亮,學起來)換句話說,如果換到其他的系統,則這一步驟不一定是必須的,可能簡單的使用 sizeof 就好了。

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