详解C语言可变参数valist和vsnprintf及printf实现.docVIP

C语言的变长参数在平时做开发时很少会在自己设计的接口中用到，但我们最常用的接口printf就是使用的变长参数接口，在感受到printf强大的魅力的同时，是否想挖据一下到底printf是如何实现的呢？这里我们一起来挖掘一下C语言变长参数的奥秘。先考虑这样一个问题：如果我们不使用C标准库(libc)中提供的Facilities，我们自己是否可以实现拥有变长参数的函数呢？我们不妨试试。一步一步进入正题，我们先看看固定参数列表函数，void fixed_args_func(int a, double b, char *c) {??????? printf(a = 0x%p\n, a);??????? printf(b = 0x%p\n, b);??????? printf(c = 0x%p\n, c);}对于固定参数列表的函数，每个参数的名称、类型都是直接可见的，他们的地址也都是可以直接得到的，比如：通过a我们可以得到a的地址，并通过函数原型声明了解到a是int类型的; 通过b我们可以得到b的地址，并通过函数原型声明了解到b是double类型的; 通过c我们可以得到c的地址，并通过函数原型声明了解到c是char*类型的。但是对于变长参数的函数，我们就没有这么顺利了。还好，按照C标准的说明，支持变长参数的函数在原型声明中，必须有至少一个最左固定参数(这一点与传统C有区别，传统C允许不带任何固定参数的纯变长参数函数)，这样我们可以得到其中固定参数的地址，但是依然无法从声明中得到其他变长参数的地址，比如：void var_args_func(const char * fmt, ... ) {?? ?... ... }这里我们只能得到fmt这固定参数的地址，仅从函数原型我们是无法确定...中有几个参数、参数都是什么类型的，自然也就无法确定其位置了。那么如何可以做到呢？在大脑中回想一下函数传参的过程，无论...中有多少个参数、每个参数是什么类型的，它们都和固定参数的传参过程是一样的，简单来讲都是 HYPERLINK /logs/1592114.html \t _blank 栈操作，而栈这个东西对我们是开放的。这样一来，一旦我们知道某函数帧的栈上的一个固定参数的位置，我们完全有可能推导出其他变长参数的位置，顺着这个思路，我们继续往下走，通??一个例子来诠释一下：(这里要说明的是：函数参数进栈以及参数空间地址分配都是实现相关的，不同平台、不同编译器都可能不同，所以下面的例子仅在IA-32，Windows XP， MinGW gcc v3.4.2下成立)我们先用上面的那个fixed_args_func函数确定一下这个平台下的入栈顺序。int main() {?? ?fixed_args_func(17, 5.40, hello world);?? ?return 0;}a = 0x0022FF50b = 0x0022FF54c = 0x0022FF5C从这个结果来看，显然参数是从右到左，逐一压入栈中的(栈的延伸方向是从高地址到低地址，栈底的占领着最高内存地址，先入栈的参数，其地理位置也就最高了)。 我们基本可以得出这样一个结论：?c.addr = b.addr + x_sizeof(b);? /*注意:? x_sizeof != sizeof，后话再说 */?b.addr = a.addr + x_sizeof(a);有了以上的等式，我们似乎可以推导出 void var_args_func(const char * fmt, ... ) 函数中，可变参数的位置了。起码第一个可变参数的位置应该是：first_vararg.addr = fmt.addr + x_sizeof(fmt);? 根据这一结论我们试着实现一个支持可变参数的函数：void var_args_func(const char * fmt, ... ) {?? ?char?? ?*ap;?? ?ap = ((char*)fmt) + sizeof(fmt);?? ?printf(%d\n, *(int*)ap); ??? ??? ??? ?ap =? ap + sizeof(int);?? ?printf(%d\n, *(int*)ap);?? ?ap =? ap + sizeof(int);?? ?printf(%s\n, *((char**)ap));}int main() {?? ?var_args_func(%d %d %s\n, 4, 5, hello world);}输出结果:45hello worldvar_args_func只是为了演示，并未根据fm