不定參數在C語言中的應用
剛學C語言的時候,一般人都會首先接觸printf函數。通過這個函數,你可以打印不定個數的變量到屏幕,如:
printf(%d, 3);
printf(%d,%d,3,4);
上述代碼看似簡單,實際上卻需要我們解決許多問題。在我們設計printf的時候,我們是不知道到底會傳入幾個參數的。在這種未知的情況下,我們需要解決下面幾個問題:
怎么告訴printf我們會傳入幾個參數
printf怎么去訪問這些參數
函數調用完成后,系統怎么把參數從傳遞用的堆棧中釋放
為了解決這些問題,我們首先要解釋cdecl調用約定,所有使用不定參數的函數必須是使用cdecl(全局函數)或者this call(類成員函數)調用約定。該約定對于參數傳遞規定如下:
參數從右向左入棧(也就是如果你調用f(a,b,c),則c先入棧,然后是b,最后是a入棧)
調用者負責清理堆棧
其中第二點直接解決了前面三個問題中的第三個問題。我們來詳細說說其他兩個問題。
確定參數的個數
在一個函數中,一般有如下prelog代碼:
00401020 push ebp
00401021 mov ebp,esp
00401023 sub esp,48h
執行上述代碼之后,func(a,b,c)函數所處的堆棧上下文就變成如下布局:
其中,ebp指向保存舊的ebp的堆棧內存的下一個字的地址,ebp+8指向eip地址,ebp+12則指向函數調用的第一個參數,而ebp和esp之間是用于臨時變量(也就是堆棧變量)的空間。
注意,由于上述prelog代碼的存在,我們很容易通過ebp得到第一個參數的地址,對于不定參數列表之前的類型固定的參數,我們也可以根據類型信息得到其實際的位置(例如,第一個參數的位置偏移第一個參數的大小,就是第二個參數的地址)。
注意不定參數函數有個限制,就是不定參數的列表必須在整個函數的參數列表的最后。我們不可以定義如下的函數:
void func(int a, ……, int c)
所有類型固定的參數都必須出現在參數列表的開始。這樣根據前面的論述,我們就可以得到所有類型固定的參數。
在設計具有不定參數列表的函數的時候,我們有兩種方法來確定到底多少參數會被傳遞進來。
方法1是在類型固定的參數中指明后面有多少個參數以及他們的類型。printf就是采用的這種方法,它的format參數指明后面每個參數的類型。
方法2是指定一個結束參數。這種情況一般是不定參數擁有同樣的類型,我們可以指定一個特定的值來表示參數列表結束。下面這個sum函數就是一個例子:
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