C語(yǔ)言變參函數(shù)解析
1 函數(shù)聲明
首先,要實(shí)現(xiàn)類似printf()的變參函數(shù),函數(shù)的最后一個(gè)參數(shù)要用 ... 表示,如
int log(char * arg1, ...)
這樣編譯器才能知道這個(gè)函數(shù)是變參函數(shù)。這個(gè)參數(shù)與變參函數(shù)的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)完全沒(méi)有關(guān)系,只是讓編譯器在編譯調(diào)用此類函數(shù)的語(yǔ)句時(shí)不計(jì)較參數(shù)多少老老實(shí)實(shí)地把全部參數(shù)壓棧而不報(bào)錯(cuò),當(dāng)然...之前至少要有一個(gè)普通的參數(shù),這是由實(shí)現(xiàn)手段限制的。
2 函數(shù)實(shí)現(xiàn)
C語(yǔ)言通過(guò)幾個(gè)宏實(shí)現(xiàn)變參的尋址。下面是linux2.18內(nèi)核源碼里這幾個(gè)宏的定義,相信符合C89,C99標(biāo)準(zhǔn)的C語(yǔ)言基本都是這樣定義的。
typedef char *va_list;
/*
Storage alignment properties -- 堆棧按機(jī)器字對(duì)齊
*/
#define _AUPBND (sizeof (acpi_native_uint) - 1)
#define _ADNBND (sizeof (acpi_native_uint) - 1)
/*
Variable argument list macro definitions -- 變參函數(shù)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)需要用到的宏
*/
#define _bnd(X, bnd) (((sizeof (X)) + (bnd)) & (~(bnd)))
#define va_arg(ap, T) (*(T *)(((ap) += (_bnd (T, _AUPBND))) - (_bnd (T,_ADNBND))))
#define va_end(ap) (void) 0
#define va_start(ap, A) (void) ((ap) = (((char *) &(A)) + (_bnd (A,_AUPBND))))
下面以x86 32位機(jī)為例分析這幾個(gè)宏的用途
要理解這幾個(gè)宏需要對(duì)C語(yǔ)言如何傳遞參數(shù)有一定了解。與PASCAL相反,與stdcall 相同,C語(yǔ)言傳遞參數(shù)時(shí)是用push指令從右到左將參數(shù)逐個(gè)壓棧,因此C語(yǔ)言里通過(guò)棧指針來(lái)訪問(wèn)參數(shù)。雖然X86的push一次可以壓2,4或8個(gè)字節(jié)入棧,C語(yǔ)言在壓參數(shù)入棧時(shí)仍然是機(jī)器字的size為最小單位的,也就是說(shuō)參數(shù)的地址都是字對(duì)齊的,這就是_bnd(X,bnd)存在的原因。另外補(bǔ)充一點(diǎn)常識(shí),不管是匯編還是C,編譯出的X86函數(shù)一般在進(jìn)入函數(shù)體后立即執(zhí)行
push ebp
mov ebp, esp
這兩條指令。首先把ebp入棧,然后將當(dāng)前棧指針賦給ebp,以后訪問(wèn)棧里的參數(shù)都使用ebp作為基指針。
一一解釋這幾個(gè)宏的作用。
_bnd(X,bnd) ,計(jì)算類型為X的參數(shù)在棧中占據(jù)的字節(jié)數(shù),當(dāng)然是字對(duì)齊后的字節(jié)數(shù)了。acpi_native_unit是一個(gè)機(jī)器字,32位機(jī)的定義是:typedef u32 acpi_native_uint;
顯然,_AUPBND ,_ADNBND 的值是 4-1 == 3 == 0x00000003 ,按位取反( ~(bnd))就是0xfffffffc 。
因此,_bnd(X,bnd) 宏在32位機(jī)下就是
( (sizeof(X) + 3)&0xfffffffc )
很明顯,其作用是--倘若sizeof(X)不是4的整數(shù)倍,去余加4。
_bnd(sizeof(char),3) == 4
_bnd(sizeof(struct size7struct),3) == 8
va_start(ap,A) ,初始化參數(shù)指針ap,將函數(shù)參數(shù)A右邊第一個(gè)參數(shù)的地址賦給ap。 A必須是一個(gè)參數(shù)的指針,所以此種類型函數(shù)至少要有一個(gè)普通的參數(shù)啊。像下面的例子函數(shù),就是將第二個(gè)參數(shù)的指針賦給ap。
va_arg(ap,T) ,獲得ap指向參數(shù)的值,并使ap指向下一個(gè)參數(shù),T用來(lái)指明當(dāng)前參數(shù)類型。
注意((ap) += (_bnd (T, _AUPBND))) 是被一對(duì)括號(hào)括起來(lái)的,然后才減去(_bnd (T, _ADNBND),
而_AUPBND和_ADNBND是相等的。所以取得的值是ap當(dāng)前指向的參數(shù)值,但是先給ap加了當(dāng)前參數(shù)在字對(duì)齊后所占的字節(jié)數(shù),使其指向了下一個(gè)參數(shù)。
va_end(ap), 作用是美觀。
3 總結(jié)
先用一個(gè) ... 參數(shù)聲明函數(shù)是變參函數(shù),接下來(lái)在函數(shù)內(nèi)部以va_start(ap,A)宏初始化參數(shù)指針,然后就可以用va_arg(ap,類型)從左到右逐個(gè)獲取參數(shù)值了
分析到此處算是一清二白了,下面給一個(gè)例子
int log(char * fmt,...)
{
va_list ap;
int d;
char c, *p, *s;
va_start(ap, fmt);
while (*fmt)
switch(*fmt++) {
case 's': /* string */
s = va_arg(ap, char *);
printf("string %s\n", s);
break;
case 'd': /* int */
d = va_arg(ap, int);
printf("int %d\n", d);
break;
case 'c': /* char */
c = va_arg(ap, char);
printf("char %c\n", c);
break;
}
va_end(ap);
}
posted on 2008-06-11 14:11 肥仔 閱讀(270) 評(píng)論(0) 編輯 收藏 引用 所屬分類: C++ 基礎(chǔ)

