在哪些情况下应该使用 va_list

Question

我制作了一个小型 C 库，它实现了图论算法并将它们绑定以在 Python 中使用。

我把它发给朋友检查，他告诉我va_list是“危险的”，不能用于这种项目。

所以问题是。在哪些情况下应该使用va_list？

Answer 1

我看到的主要问题是，无法保证您确实获得了预期的参数数量，也无法检查。这使得错误无法检测，而无法检测的错误显然是最危险的类型。 va_arg 也不是类型安全的，这意味着如果您传递 double 并期望 unsigned long long，您将得到垃圾而不是漂亮的整数，并且无法在编译时检测到它. （当类型甚至没有相同的大小时，它变得更加混乱）。

根据您处理的数据，这可能或多或少是个问题。如果您传递指针，则忽略参数几乎会立即变得致命，因为您的函数将取而代之的是检索垃圾，而这可能（如果行星正确对齐）成为一个漏洞。

如果您传递“常规”数字数据，则取决于函数是否至关重要。在某些情况下，您可以通过查看函数的输出轻松检测到错误，而在某些实际情况下，如果函数失败，则问题并不大。

实际上，这一切都围绕着你是否害怕自己忘记争论。

C++11 具有可变参数模板功能，允许您以安全的方式处理任意数量的参数。如果从 C 到 C++ 的步骤并没有造成太大的伤害，您可以研究一下。

Answer 2

在 C++11 中，永远不应使用 va_list，因为它提供了更好的替代方案，称为 variadic template，它是类型安全的，而 va_list 不是。

在 C 中，您可以在需要可变参数函数时使用 va_list，但要小心，因为它不是类型安全的。

是的，你的朋友是对的：va_list 是危险。尽量避免。

在 C 和 C++03 中，标准库函数 printf 是使用 va_list 实现的，这就是 C++03 程序员通常避免使用它的原因，因为它不是类型安全的。

但可变参数 typesafe printf 可以在 C++11 中实现，如：（取自 wiki）

void printf(const char *s)
{
    while (*s) {
      if (*s == '%' && *(++s) != '%')
        throw std::runtime_error("invalid format string: missing arguments");
      std::cout << *s++;
    }
}

template<typename T, typename... Args>
void printf(const char *s, T value, Args... args)
{
    while (*s) {
      if (*s == '%' && *(++s) != '%') {
         std::cout << value;
         ++s;
         printf(s, args...); 
         return;
      }
      std::cout << *s++;
    }
    throw std::logic_error("extra arguments provided to printf");
}

Answer 3

va_list 有一些与函数参数规格不足有关的缺点：

• 当调用这样一个函数时，编译器不知道什么类型的 参数是预期的，所以标准强加了一些“通常 在将参数传递给函数之前转换”。例如，所有 比int 窄的整数被提升，所有float 都是 晋升为double。在某些边境情况下，您没有收到您想要的 想要在被调用的函数中。
• 在被调用函数中告诉编译器什么类型的参数 你期望和他们有多少。无法保证调用者正确。

如果你传入参数的数量并且它们是相同的已知类型，你可以将它们传递给一个临时数组，为 C99 编写：

void add_vertices(graph G, vertex v, size_t n, vertex neigh[n]);

你可以这样称呼它

add_vertices(G, v, nv, (vertex []){ 3, 5, 6, 7 });

如果你觉得这个调用约定太难看，你可以把它包装在一个宏中

#define ADD_VERTICES(G, V, NV, ... ) add_vertices((G), (V), (NV), (vertex [NV]){ __VA_ARG__ })

ADD_VERTICES(G, v, nv, 3, 5, 6, 7);

这里的... 表示宏的类似概念。但结果更安全，因为编译器可以进行类型检查，并且不会延迟执行。

Answer 4

如果你想在 C 中实现一个带有可变参数计数的函数，你可以使用 va_list。例如，printf 使用 va_list。不知道为什么它会很危险。