如果想用 C 语言编写一个将变量参数列表传递给printf 的函数，则必须使用vprintf 版本。如何为自定义函数实现这种机制？
换句话说，设置vprintf 与printf 的本质是如何在符合标准的C 中实现的？
【问题讨论】：
<stdarg.h>。
va_arg 的手册页。
标签： c variadic-functions
如果您想编写一个以va_list 作为参数的函数，就像vprintf 所做的那样，那么您只需这样做。您可以以正常方式从va_list 和va_arg 中提取参数。
不要在va_list 上拨打va_start 或va_end：这是呼叫者的责任。由于无法正常重启va_list，如果需要多次扫描，则需要va_copy。
这是一个简单的示例，仅用于说明（即它并不是最好的实现）。
这两个函数只是使用提供的分隔符字符串连接一堆字符串。第一个是“v”版本（如vsprintf），它实现了逻辑。第二个是 varargs 版本，它将 va_list 打包并传递给实现。
内部函数两次遍历参数；第一次添加字符串的大小。两个函数都返回一个新的 malloc 字符串，调用者需要释放该字符串。
参数列表必须以NULL 结束。
char* vjoin(const char* delim, va_list ap) {
va_list aq;
va_copy(aq, ap);
size_t dlen = strlen(delim);
/* First pass. Use the copied va_list */
size_t needed = 1; /* NUL terminator */
const char* s = va_arg(aq, const char*);
if (s) {
needed += strlen(s);
while ((s = va_arg(aq, const char*)))
needed += dlen + strlen(s);
}
va_end(aq);
/* Second pass. Use the original va_list */
char* rv = malloc(needed);
size_t offset = 0;
*rv = 0;
s = va_arg(ap, const char*);
if (s) {
strcpy(rv, s);
offset = strlen(s);
while ((s = va_arg(ap, const char*))) {
strcpy(rv + offset, delim);
strcpy(rv + offset + dlen, s);
offset += dlen + strlen(s);
}
}
return rv;
}
char* join(const char* delim, ...) {
va_list ap;
va_start(ap, delim);
char* rv = vjoin(delim, ap);
va_end(ap);
return rv;
}
【讨论】：
va_list 是数组类型的任何系统上的未定义行为 (UB)。在这种情况下，在调用vjoin 之前，C99 告诉我们ap 将被转换为typeof(*ap) *。 va_copy 需要 va_list 参数，即数组类型。为什么这很重要？在函数入口处，机器代码将导致每个va_list 参数（即va_list（它是一个数组类型）到typeof(*ap) *）的转换。这种转换在vjoin 内产生ap 的UB，因为ap 已经是typeof(*ap) *。
vprintf 接受va_list 参数，那么它还能如何工作？”。如果您尝试查看 gcc 实现，您会发现 vprintf 不是作为 C 函数编写的 - 它可能是汇编程序 - 并且与整个编译器实现相关。
vprintf 根本不在gcc 中；它是glibc 的一部分，它肯定是用 C: sourceware.org/git/?p=glibc.git;a=blob;f=stdio-common/… 编写的。 gcc 发行版在 libiberty 中包含一个 vprintf 版本，但它也是用 C 编写的，我认为它通常不被使用。如果您有其他信息，我很乐意看到。
vfprintf 的 fprintf 的实际实现来判断：sourceware.org/git/?p=glibc.git;a=blob;f=stdio-common/… 无论如何，C 标准使很明显，我的示例中的用法是合法的：“如果需要访问不同的参数，则被调用的函数应声明一个类型为 va_list 的对象（在本子条款中通常称为 ap）。对象 ap 可以传递为另一个函数的参数；" (7.16p)。
当然，最大的区别在于printf 在格式字符串之后采用可变数量的可选参数，而vprintf 采用一个“指向”所有参数的非可选参数。
printf 的大多数实现都会创建这个单一的数据结构，然后调用vprintf。
阅读有关可变数量参数（也称为可变参数）的任何教程，了解它是如何工作的。 This printf (and family) reference 和 this variable arguments reference 也可能派上用场（其中有一个示例）。
【讨论】：
诀窍是要意识到vprintf（或更可能是vfprintf）是实现的底层核心功能。 printf 可能只是一个包装器，它调用va_start、vprintf，然后是va_end。
【讨论】：