1.C语言函数参数的传递原理
C语言中函数参数的入栈顺序如何?从右至左。为什么是从右至左呢?如下分析,
1 #include <stdio.h> 2 void fun(int a, int b, int c, int d, int e) 3 { 4 printf("%#x ", &a); 5 printf("%#x ", &b); 6 printf("%#x ", &c); 7 printf("%#x ", &d); 8 printf("%#x ", &e); 9 10 int *temp = &a, i; 11 temp--; 12 for (i = 0; i < a; i++) 13 { 14 printf("%d ", *temp); 15 temp--; 16 } 17 printf(" "); 18 } 19 int main() 20 { 21 int a = 1; 22 int b = 2; 23 int c = 3; 24 int d = 4; 25 fun(4, a, b, c, d); 26 return 0; 27 }
运行结果:
pin@pin-virtual-machine:~/1_c/day13/code$ ./a.out 0xbf52ad9c 0xbf52ad98 0xbf52ad94 0xbf52ad90 0xbf52ad8c 1 2 3 4 pin@pin-virtual-machine:~/1_c/day13/code$
参数a到d的地址,从高到低变化,栈的特点是后进先出。在C程序中,栈顶地址大小高于栈底的地址,所以d先入栈,a最后入栈,即C函数的入栈顺序是从右向左。那为什么从右向左呢?
参数入栈顺序是和具体编译器实现相关的。比如,Pascal语言中参数就是从左到右入栈的,有些语言中还可以通过修饰符进行指定,如Visual C++。即然两种方式都可以,为什么C语言要选择从右至左呢?
Pascal语言不支持可变长参数,而C语言支持这种特色,正是这个原因使得C语言函数参数入栈顺序为从右至左。具体原因为:C方式参数入栈 顺序(从右至左)的好处就是可以动态变化参数个数。通过栈堆分析可知,自左向右的入栈方式,最前面的参数被压在栈底。除非知道参数个数,否则是无法通过栈 指针的相对位移求得最左边的参数。这样就变成了左边参数的个数不确定,正好和动态参数个数的方向相反。因此,C语言函数参数采用自右向左的入栈顺序,主要原因是为了支持可变长参数形式。换句话说,如果不支持这个特色,C语言完全和Pascal一样,采用自左向右的参数入栈方式
2. C语言变长参数的使用
下面是 <stdarg.h> 里面重要的几个宏定义如下:
typedef char* va_list;
void va_start ( va_list ap, prev_param ); /* ANSI version */
type va_arg ( va_list ap, type );
void va_end ( va_list ap );
va_list 是一个字符指针,可以理解为指向当前参数的一个指针,取参必须通过这个指针进行。
<Step 1> 在调用参数表之前,定义一个 va_list 类型的变量,(假设va_list 类型变量被定义为ap);
<Step 2> 然后应该对ap 进行初始化,让它指向可变参数表里面的第一个参数,这是通过 va_start 来实现的,第一个参数是 ap 本身,第二个参数是在变参表前面紧挨着的一个变量,即“...”之前的那个参数;
<Step 3> 然后是获取参数,调用va_arg,它的第一个参数是ap,第二个参数是要获取的参数的指定类型,然后返回这个指定类型的值,并且把 ap 的位置指向变参表的下一个变量位置;
<Step 4> 获取所有的参数之后,我们有必要将这个 ap 指针关掉,以免发生危险,方法是调用 va_end,他是输入的参数 ap 置为 NULL,应该养成获取完参数表之后关闭指针的习惯。说白了,就是让我们的程序具有健壮性。通常va_start和va_end是成对出现。
typedef char* va_list;
void va_start ( va_list ap, prev_param ); /* ANSI version */
type va_arg ( va_list ap, type );
void va_end ( va_list ap );
va_list 是一个字符指针,可以理解为指向当前参数的一个指针,取参必须通过这个指针进行。
<Step 1> 在调用参数表之前,定义一个 va_list 类型的变量,(假设va_list 类型变量被定义为ap);
<Step 2> 然后应该对ap 进行初始化,让它指向可变参数表里面的第一个参数,这是通过 va_start 来实现的,第一个参数是 ap 本身,第二个参数是在变参表前面紧挨着的一个变量,即“...”之前的那个参数;
<Step 3> 然后是获取参数,调用va_arg,它的第一个参数是ap,第二个参数是要获取的参数的指定类型,然后返回这个指定类型的值,并且把 ap 的位置指向变参表的下一个变量位置;
<Step 4> 获取所有的参数之后,我们有必要将这个 ap 指针关掉,以免发生危险,方法是调用 va_end,他是输入的参数 ap 置为 NULL,应该养成获取完参数表之后关闭指针的习惯。说白了,就是让我们的程序具有健壮性。通常va_start和va_end是成对出现。
1 #include<stdio.h> 2 #include<string.h> 3 #include<stdarg.h> 4 5 /*函数原型声明,至少需要一个确定的参数,注意括号内的省略号*/ 6 int demo(char*, ...); 7 void main( void ) 8 { 9 demo("DEMO", "This", "is", "a", "demo!", ""); 10 } 11 12 /*ANSI标准形式的声明方式,括号内的省略号表示可选参数*/ 13 int demo(char *msg, ...) 14 { 15 /*定义保存函数参数的结构*/ 16 va_list argp; 17 int argno = 0; 18 char *para; 19 20 /*argp指向传入的第一个可选参数,msg是最后一个确定的参数*/ 21 va_start( argp, msg ); 22 while (1) 23 { 24 para = va_arg( argp, char*); 25 if ( strcmp( para, "") == 0 ) 26 break; 27 printf("Parameter #%d is: %s ", argno, para); 28 argno++; 29 } 30 va_end( argp ); 31 32 /*将argp置为NULL*/ 33 return 0; 34 }
运行结果:
pin@pin-virtual-machine:~/1_c/day13/code$ ./a.out Parameter #0 is: This Parameter #1 is: is Parameter #2 is: a Parameter #3 is: demo! pin@pin-virtual-machine:~/1_c/day13/code$
另外,变长参数结合格式化输出格式经常用来封装写日志的接口,举例如下:
略。。。。。