C语言-函数的可变形参(不定形参)

1. 前言

在学习C语言函数章节时发现，给函数传入的形参必须和函数定义原型的类型、数量一致才可以正常调用。

平时使用的printf，scanf等函数时，传入的参数数量却可以随意改变，例如:

printf("大家好");
printf("我是整数:%d\n",123);
printf("%d%d%d%d\n",1,2,3,4);
printf("%s%s%s\n","1","2","3","4");

printf函数是如何实现这种传参方式的？

我们看一下printf,scanf系列函数的原型。

#include <stdio.h>
int printf(const char *format, ...);
int fprintf(FILE *stream, const char *format, ...);
int sprintf(char *str, const char *format, ...);
int snprintf(char *str, size_t size, const char *format, ...);

#include <stdio.h>
int scanf(const char *format, ...);
int fscanf(FILE *stream, const char *format, ...);
int sscanf(const char *str, const char *format, ...);

发现这些函数定义时，参数列表里有一个省略符号...，这个省略符号就表示当前函数支持不定长形参。

示例代码：可变形参的声明方式

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
void func(char *p,...);
int main(int argc,char **argv)
{
	func("123",1,2,3,4,"",12.345);
	return 0;
}

//正确的
void func(char *p,...)
{
	
}

//错误的
void func2(...,char *p)
{
	
}

//错误的
void func3(...)
{
	
}

2. 可变形参本身实现原理

明白了如何定义可变形参，接下来就得学习可变形参的原理，然后学习如何去提取这些传入的参数。

(1). 函数的形参是放在栈空间的。

(2). 可变形参，传入的多余的参数都是存放在栈空间。

存放内存地址是连续的。

理论上只要知道传入参数的首地址，就可以推出其他参数的地址。

系统的标准参数头文件和处理可变形参的相关函数

#include <stdarg.h>
int vprintf(const char *format, va_list ap);
int vfprintf(FILE *stream, const char *format, va_list ap);
int vsprintf(char *str, const char *format, va_list ap);
int vsnprintf(char  *str,  size_t  size,  const  char  *format,va_list ap);

直接查看头文件的帮助:
[wbyq@wbyq linux_c]$ man stdarg.h
void va_start(va_list ap, argN);   //开始
void va_copy(va_list dest, va_list src); //拷贝
type va_arg(va_list ap, type);  //取具体形参—取值
void va_end(va_list ap);  //结束

va_list ap; 就是定义一个char类型的指针。va_list==char *

3. 单独提取参数列表里的值

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdarg.h>

void foo(char *fmt, ...);
int main(int argc,char **argv)
{
	foo("%d,%s,%c",12,"123",'A');
	return 0;
}

// foo("%d,%s,%c",12,"123",'A')
void foo(char *fmt, ...)
{
   va_list ap;  //定义一个char类型指针
   int d;
   char c, *s;

   va_start(ap, fmt); //指针地址赋值--初始化
   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 = (char) va_arg(ap, int);
		   printf("char %c\n", c);
		   break;
	   }
   va_end(ap); //将ap指针置为NULL
}

4. 使用格式化方式提取形参列表里的值

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdarg.h>

void foo(char *fmt, ...);
int main(int argc,char **argv)
{
	foo("int=%d,string=%s char=%c",12,"123",'A');
	return 0;
}

// foo("%d,%s,%c",12,"123",'A')
void foo(char *fmt, ...)
{
   char buff[100];
   va_list ap;  //定义一个char类型指针
   va_start(ap, fmt); //指针地址赋值--初始化
   //将参数列表里所有参数，按照格式化转换成字符串-存放到str指向的空间
   vsprintf(buff,fmt,ap);
   va_end(ap); //将ap指针置为NULL
   
   printf("%s\n",buff);
}

5. 提取可变形参列表里的单个数据

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdarg.h>

void foo(char *fmt, ...);
int main(int argc,char **argv)
{
	foo("sdcf","hello",666,'A',123.456);
	return 0;
}

void foo(char *fmt, ...)
{
   va_list ap;  //定义一个char类型指针
   int d;
   char c, *s;
   double f;
   
   va_start(ap, fmt); //指针地址赋值--初始化
   while(*fmt) //遍历fmt指针指向空间的值
   {
		 switch(*fmt++) 
		{
			case 's':              /* string */
			   s = va_arg(ap, char *);
			   printf("字符串:%s\n", s);
			   break;
			case 'd':              /* int */
			   d = va_arg(ap, int);
			   printf("整型:%d\n", d);
			   break;
			case 'c':              /* char */
			   c = (char) va_arg(ap,int);
			   printf("字符:%c\n", c);
			   break;
			case 'f':              /* float */
			   f = va_arg(ap, double);
			   printf("浮点数:%f\n", f);
			   break;
		}
   }
   va_end(ap); //将ap指针置为NULL
}

6. 精简代码-提取可变形参列表里的单个数据

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdarg.h>

void foo(char *fmt, ...);
int main(int argc,char **argv)
{
	foo("123","hello",666,'A',123.456);
	return 0;
}

void foo(char *fmt, ...)
{
   va_list ap;  //定义一个char类型指针
   va_start(ap, fmt); //指针地址赋值--初始化
   printf("第一个字符串:%s\n",fmt);
   printf("提取字符串:%s\n",va_arg(ap,char*));
   printf("提取整数:%d\n",va_arg(ap,int));
   printf("提取字符:%c\n",va_arg(ap,int));
   printf("提取字符:%lf\n",va_arg(ap,double));
   va_end(ap); //将ap指针置为NULL
}