不指定参数数量的可变参数函数答案

【问题标题】：Variadic function without specifying amount of parameters不指定参数数量的可变参数函数
【发布时间】：2019-11-07 04:07:17
【问题描述】：

我正在研究 C 编程语言，我发现非常有趣的一件事是可变参数函数的实现。我目前正在尝试打印传递给函数的每个值，但我只得到了一部分参数。

我尝试运行一些我在网上找到的示例，以获取参数的平均数以及求和算法（如下所示）。

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

int sum(int count, ...)
{
    va_list args;
    va_start(args, count);
    int total = 0;

    for (int i = 0; i < count; i++) {
        int num = va_arg(args, int);
        total += num;
        printf("Value #%d: %d\n", i, num);
    }

    va_end(args);

    return total;
}

int main()
{
    int result = sum(1, 2, 3, 4, 5);
    printf("The result is: %d\n", result);
}

上面的代码只打印：

Value #0: 2
The result is: 2

我认为这是因为for 循环使用第一个参数作为索引的最大值。但是……

我的问题是printf 如果不需要传递要替换的格式化字符串中的参数数量，它是如何工作的？是不是因为在幕后，C 运行时计算在格式化字符串中声明了多少格式说明符？这是我的猜测。

提前致谢。

【问题讨论】：

标签： c variadic-functions

【解决方案1】：

没有办法知道实际提供了多少参数。

printf() 从格式字符串中计算出来。格式字符串中的每个% 运算符都对应一个参数（这是一种简化），它处理所需的参数以填充每个参数。

所以如果你写：

printf("%d %s\n", intvar, stringvar);

它知道必须有 2 个附加参数：一个用于%d，另一个用于%s。

某些函数使用的另一种方法是使用标记值来指示最后一个参数。

execl("program", "arg0", "arg1", "arg2", (char *)NULL);

execl() 处理参数直到达到NULL 值。

【讨论】：

顺便说一句，NULL 的有用且正确的演员阵容可确保通过char*。紫外线
有趣，execl() 的方法似乎很有希望，但是如果我从使用 va_arg 获得的值是 NULL 值，我该如何检查循环内部？我应该和'\0'比较吗？
虽然printf()通过查看格式字符串只知道有多少个参数，但编译器确切知道传递了多少个参数，所以它可以做那种检查和检查软件不能。如果您编写自己的可变参数函数，那么使用编译器特定的修饰来增加外部声明是非常明智的，这样编译器就可以为您进行检查。 GNU 使用 __attribute__() 的变体效果非常好。
@CatBrownie "如果我从使用 va_arg 获得的值是 NULL 值，我如何检查循环内部？" 通过将其与 @ 进行比较987654339@。请注意，根据定义，execl() 应该只获得传递的指针。
@CatBrownie char *next_arg = va_arg(args, char *); if (next_arg == NULL) ...

【解决方案2】：

如果您将可变参数函数称为：

int result = sum(5 /*count*/, 1, 2, 3, 4, 5);

通过添加初始的5（计数），它会按照您的预期进行，但为了好玩，请尝试使用更大的数字（例如，6 或 10）来调用它，看看会发生什么。它们很容易出错。

几乎唯一的可变参数函数的好例子是为您的应用程序量身定制的 printf 变体。我长期以来最喜欢的是die()，它采用 printf 样式的格式字符串（和参数），将其发送到标准错误，附加一个换行符，然后退出程序。

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

void die(const char *format, ...)
{
    va_list args;

    va_start(args, format);
    vprintf(stderr, format, args);
    va_end(args);
    fprintf(stderr, "\n");

    exit(EXIT_FAILURE);
}

然后把它放在你的头文件中使用它：

extern void die(const char *format, ...)
   __attribute__((noexit))         // function never exits
   __attribute__((printf(1, 2)));  // looks like printf, format is arg1

现在您可以致电die("Program failed because %s", reason);，它会在程序中保释，不会有太多麻烦和大惊小怪。由于__attribute__ 的使用，编译器（至少是GNU）知道如何验证格式字符串的参数。

【讨论】：