详解c语言可变参数valist和vsnprintf及printf实现

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1、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，voidfixed_args_func(inta,doubleb,char*c){       pr

2、intf("a=0x%p",&a);       printf("b=0x%p",&b);       printf("c=0x%p",&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。

3、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：voidvar_args_func(constchar*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".

4、.."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，通过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，WindowsXP，MinGWgccv3.4.2下成立)我们先用上面的那个fixed_args_func函数确定一下

5、这个平台下的入栈顺序。intmain(){   fixed_args_func(17,5.40,"helloworld");   return0;}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=

6、a.addr+x_sizeof(a);有了以上的"等式"，我们似乎可以推导出voidvar_args_func(constchar*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：voidvar_args_func(constchar*fmt,...){   char   *ap;   ap=((char*)&fmt)+sizeof(fmt);   printf("%

7、d",*(int*)ap);          ap= ap+sizeof(int);   printf("%d",*(int*)ap);   ap= ap+sizeof(int);   printf("%s",*((char**)ap));}intmain(){   var_args_func("%d%d%s",4,5,"helloworld");}输出结果:45helloworldvar_args_func只是为了演示，并未根据fmt消息中的格式字符串来判断变参的个数和类型，而是直接在实现中写死了，如果

8、你把这个程序拿到solaris9下，运行后，一定得不到正确的结果，为什么呢，后续再说。先来解释一下这个程序。我们用ap获取第一个变参的地址，我们知道第一个变参是4，一个int型，所以我们用(int*)ap以告诉编译器，以ap为首地址的那块内存我们要将之视为一个整型来使用，*(int*)ap获得该参数的值