可變參數函數
c/c++支持可變參數的函數，即函數的參數是不確定的。
一、爲什麼要使用可變參數的函數？
一般我們編程的時候，函數中形式參數的數目通常是確定的，在調用時要依次給出與形式參數對應的所有實際參數。但在某些情況下希望函數的參數個數可以根據需要確定，因此c語言引入可變參數函數。這也是c功能強大的一個方面，其它某些語言，比如fortran就沒有這個功能。
典型的可變參數函數的例子有大家熟悉的printf()、scanf()等。
二、c/c++如何實現可變參數的函數？
爲了支持可變參數函數，C語言引入新的調用協議， 即C語言調用約定 __cdecl 。 採用C/C++語言編程的時候，默認使用這個調用約定。如果要採用其它調用約定，必須添加其它關鍵字聲明，例如WIN32 API使用PASCAL調用約定，函數名字之前必須加__stdcall關鍵字。
採用C調用約定時，函數的參數是從右到左入棧，個數可變。由於函數體不能預先知道傳進來的參數個數，因此採用本約定時必須由函數調用者負責堆棧清理。舉個例子：
//C調用約定函數
int __cdecl Add(int a, int b)
{
return (a + b);
}
函數調用：
Add(1, 2);
//彙編代碼是：
push 2 ;參數b入棧
push 1 ;參數a入棧
call @Add ;調用函數。其實還有編譯器用於定位函數的表達式這裏把它省略了
add esp,8 ;調用者負責清棧
如果調用函數的時候使用的調用協議和函數原型中聲明的不一致，就會導致棧錯誤，這是另外一個話題，這裏不再細說。
另外c/c++編譯器採用宏的形式支持可變參數函數。這些宏包括va_start、va_arg和va_end等。之所以這麼做，是爲了增加程序的可移植性。屏蔽不同的硬件平臺造成的差異。
支持可變參數函數的所有宏都定義在stdarg.h 和 varargs.h中。例如標準ANSI形式下，這些宏的定義是：
typedef char * va_list; //字符串指針
#define _INTSIZEOF(n) ( (sizeof(n) + sizeof(int) - 1) & ~(sizeof(int) - 1) )
#define va_start(ap,v) ( ap = (va_list)&v + _INTSIZEOF(v) )
#define va_arg(ap,t) ( *(t *)((ap += _INTSIZEOF(t)) - _INTSIZEOF(t)) )
#define va_end(ap) ( ap = (va_list)0 )
使用宏_INTSIZEOF是爲了按照整數字節對齊指針，因爲c調用協議下面，參數入棧都是整數字節（指針或者值）。
三、如何定義這類的函數。
可變參數函數在不同的系統下，採用不同的形式定義。
1、用ANSI標準形式時，參數個數可變的函數的原型聲明是：
type funcname(type para1, type para2, …);
關於這個定義，有三點需要說明：
一般來說，這種形式至少需要一個普通的形式參數，可變參數就是通過三個’.'來定義的。所以”…”不表示省略，而是函數原型的一部分。type是函數返回值和形式參數的類型。
例如：
int MyPrintf(char const* fmt, …);
但是，我們也可以這樣定義函數：
void MyFunc(…);
但是，這樣的話，我們就無法使用函數的參數了，因爲無法通過上面所講的宏來提取每個參數。所以除非你的函數代碼中的確沒有用到參數表中的任何參數，否則必須在參數表中使用至少一個普通參數。
注意，可變參數只能位於函數參數表的最後。不能這樣：
void MyFunc(…, int i);
2、採用與UNIX 兼容系統下的聲明方式時，參數個數可變的函數原型是：
type funcname(va_alist);
但是要求函數實現的時候，函數名字後面必須加上va_dcl。例如：
#include
int average( va_list );
void main( void )
{
。。。//代碼
}
/* UNIX兼容形式*/
int average( va_alist )
va_dcl
{
。。。//代碼
}
這種形式不需要提供任何普通的形式參數。type是函數返回值的類型。va_dcl是對函數原型聲明中參數va_alist的詳細聲明，實際是一個宏定義。根據平臺的不同，va_dcl的定義稍有不同。
在varargs.h中，va_dcl的定義後面已經包括了一個分號。因此函數實現的時候，va_dcl後不再需要加上分號了。
3、採用頭文件stdarg.h編寫的程序是符合ANSI標準的，可以在各種操作系統和硬件上運行；而採用頭文件varargs.h的方式僅僅是爲了與以前的程序兼容，兩種方式的基本原理是一致的，只是在語法形式上有一些細微的區別。 所以一般編程的時候使用stdarg.h。下面的所有例子代碼都採用ANSI標準格式。
四、可變參數函數的基本使用方法
下面通過若干例子，說明如何實現可變參數函數的定義和調用。
//================================ 例子程序1 ===============
#include < stdio.h >
#include < string.h >
#include < stdarg.h >
/* 函數原型聲明，至少需要一個確定的參數，注意括號內的省略號 */
int demo( char *, … );
void main( void )
{
demo(”DEMO”, “This”, “is”, “a”, “demo!”, “/0″);
}
int demo( char *msg, … )
{
va_list argp; /* 定義保存函數參數的結構 */
int argno = 0; /* 紀錄參數個數 */
char *para; /* 存放取出的字符串參數 */
// 使用宏va_start, 使argp指向傳入的第一個可選參數，
// 注意 msg是參數表中最後一個確定的參數，並非參數表中第一個參數
va_start( argp, msg );
while (1)
{
//取出當前的參數，類型爲char *
//如果不給出正確的類型，將得到錯誤的參數
para = va_arg( argp, char *);
if ( strcmp( para, “/0″) == 0 ) /* 採用空串指示參數輸入結束 */
break;
printf(”參數 #%d 是: %s/n”, argno, para);
argno++;
}
va_end( argp ); /* 將argp置爲NULL */
return 0;
}
//輸出結果
參數 #0 是: This
參數 #1 是: is
參數 #2 是: a
參數 #3 是: demo!
注意到上面的例子沒有使用第一個參數，下面的例子將使用所有參數
//================================ 例子程序2 ===============
#include
#include
int average( int first, … ); //輸入若干整數，求它們的平均值
void main( void )
{
/* 調用3個整數(-1表示結尾) */
printf( “Average is: %d/n”, average(2,3,4, -1));
/*調用4個整數*/
printf( “Average is: %d/n”, average(5,7,9, 11,-1));
/*只有結束符的調用*/
printf( “Average is: %d/n”, average(-1) );
}
/* 返回若干整數平均值的函數 */
int average( int first, … )
{
int count = 0, sum = 0, i = first;
va_list marker;
va_start( marker, first ); //初始化
while( i != -1 )
{
sum += i; //先加第一個參數
count++;
i = va_arg( marker, int);//取下一個參數
}
va_end( marker );
return( sum ? (sum / count) : 0 );
}
//輸出結果
Average is: 3
Average is: 8
Average is: 0
五、關於可變參數的傳遞問題
有人問到這個問題，假如我定義了一個可變參數函數，在這個函數內部又要調用其它可變參數函數，那麼如何傳遞參數呢？上面的例子都是使用宏va_arg逐個把參數提取出來使用，能否不提取，直接把它們傳遞給另外的函數呢？
我們先看printf的實現：
int __cdecl printf (const char *format, …)
{
va_list arglist;
int buffing;
int retval;
va_start(arglist, format); //arglist指向format後面的第一個參數
。。。//不關心其它代碼
retval = _output(stdout,format,arglist); //把format格式和參數傳遞給output函數
。。。//不關心其它代碼
return(retval);
}
我們先模仿這個函數寫一個：
#include
#include
int mywrite(char *fmt, …)
{
va_list arglist;
va_start(arglist, fmt);
return printf(fmt,arglist);
}
void main()
{
int i=10, j=20;
char buf[] = “This is a test”;
double f= 12.345;
mywrite(”String: %s/nInt: %d, %d/nFloat :%4.2f/n”, buf, i, j, f);
}
運行一下看看，哈，錯誤百出。仔細分析原因，根據宏的定義我們知道 arglist是一個指針，它指向第一個可變的參數，但是所有的參數都位於棧中，所以arglist指向棧中某個位置，通過arglist的值，我們可以直接查看棧裏面的內容：
arglist -> 指向棧裏面，內容包括
0067FD78 E0 FD 67 00 //指向字符串”This is a test”
0067FD7C 0A 00 00 00 //整數 i 的值
0067FD80 14 00 00 00 //整數 j 的值
0067FD84 71 3D 0A D7 //double 變量 f, 佔用8個字節
0067FD88 A3 B0 28 40
0067FD8C 00 00 00 00
如果直接調用 printf(fmt, arglist); 僅僅是把arglist指針的值0067FD78入棧，然後把格式字符串入棧，相當於調用：
printf(fmt, 0067FD78);
自然這樣的調用肯定會出現錯誤。
我們能不能逐個把參數提取出來，再傳遞給其它函數呢？先考慮一次性把所有參數傳遞進去的問題。
如果調用的是系統庫函數，這種情況下是不可能的。因爲提取參數是在運行態，而參數入棧是在編譯的時候確定的。無法讓編譯器預知運行態的事情給出正確的參數入棧代碼。而我們在運行態雖然可以提取每個參數，但是無法將參數一次性全部壓棧，即使使用匯編代碼實現起來也是很困難的，因爲不單是一個簡單的push代碼就可以做到。
如果接受參數的函數也是我們自己寫的，自然我們可以把arglist指針入棧，然後在函數中自己解析arglist指針裏面的參數，逐個提取出來處理。但是這樣做似乎沒有什麼意義，一方面，這個函數沒有必要也做成可變參數函數，另一方面直接在第一個函數中解析參數，然後處理不是更簡單麼？
我們唯一可以做到的是，逐個解析參數，然後循環中調用其它可變參數函數，每次傳遞一個參數。這裏又有一個問題，就是參數表中的不可變參數的傳遞問題，有些情況下不能簡單的傳遞，以上面的例子爲例， 通常我們解析參數的同時，還需要解析格式字符串：
#include
#include
#include
//測試一下這個，開個玩笑
void t(…)
{
printf(”/n”);
}
int mywrite(char *fmt, …)
{
va_list arglist;
va_start(arglist, fmt);
char temp[255];
strcpy(temp, fmt); //Copy the Format string
char Format[255];
char *p = strchr(temp,’%');
int i=0;
int iParam;
double fParam;
while(p != NULL)
{
while((*p< 'a' || *p>‘z’) && (*p!=0) ) p++;
if(*p == 0)break;
p++;
//格式字符串
int nChar = p - temp;
strncpy(Format,temp, nChar);
Format[nChar] = 0;
//參數
if(Format[nChar-1] != ‘f’)
{
iParam = va_arg( arglist, int);
printf(Format, iParam);
}
else
{
fParam = va_arg( arglist, double);
printf(Format, fParam);
}
i++;
if(*p == 0) break;
strcpy(temp, p);
p = strchr(temp, ‘%’);
}
if(temp[0] != 0)
printf(temp);
return i;
}
void main()
{
int i=10, j=20;
char buf[] = “This is a test”;
double f= 123.456;
mywrite(”String: %s/nInt: %d, %d/nFloat :%4.2f/nEnd”, buf, i, j, f, 0);
t(”aaa”, i);
}
//輸出：
String: This is a test
Int: 10, 20
Float :123.46
End
在可變長參數中，應用的是"加寬"原則。也就是float類型被擴展成double；char、 short類型被擴展成int。因此，如果你要去可變長參數列表中原來爲float類型的參數，需要用va_arg(argp,
double)。對char和short類型的則用va_arg(argp, int)。
