va_list、va_start、va_arg、va_end宏的使用(转)

1. 概述 由于在C语言中没有函数重载,解决不定数目函数参数问题变得比较麻烦;即使采用C++,如果参数个数不能确定,也很难采用函数重载.对这种情况,有些人采用指针参数来解决问题.下面就c语言中处理不定参数数目的问题进行讨论.
2. 定义 大家先看几宏. 在VC++6.0的include有一个stdarg.h头文件,有如下几个宏定义: #define _INTSIZEOF(n)   ((sizeof(n)+sizeof(int)-1)&~(sizeof(int) - 1) )  #define va_start(ap,v) ( ap = (va_list)&v + _INTSIZEOF(v) )           //第一个可选参数地址 #define va_arg(ap,t) ( *(t *)((ap += _INTSIZEOF(t)) - _INTSIZEOF(t)) ) //下一个参数地址 #define va_end(ap)    ( ap = (va_list)0 )                            // 将指针置为无效 如果对以上几个宏定义不理解,可以略过,接这看后面的内容.
3. 参数在堆栈中分布,位置 在进程中,堆栈地址是从高到低分配的.当执行一个函数的时候,将参数列表入栈,压入堆栈的高地址部分,然后入栈函数的返回地址,接着入栈函数的执行代码,这个入栈过程,堆栈地址不断递减,一些黑客就是在堆栈中修改函数返回地址,执行自己的代码来达到执行自己插入的代码段的目的. 总之,函数在堆栈中的分布情况是:地址从高到低,依次是:函数参数列表,函数返回地址,函数执行代码段. 堆栈中,各个函数的分布情况是倒序的.即最后一个参数在列表中地址最高部分,第一个参数在列表地址的最低部分.参数在堆栈中的分布情况如下: 最后一个参数 倒数第二个参数 ... 第一个参数 函数返回地址 函数代码段
4. 示例代码 void arg_test(int i, ...); int main(int argc,char *argv[])  {  int int_size = _INTSIZEOF(int);  printf("int_size=%d\n", int_size);  arg_test(0, 4);    arg_cnt(4,1,2,3,4);  return 0; } void arg_test(int i, ...) {  int j=0;   va_list arg_ptr;     va_start(arg_ptr, i);   printf("&i = %p\n", &i);//打印参数i在堆栈中的地址  printf("arg_ptr = %p\n", arg_ptr);  //打印va_start之后arg_ptr地址,  //应该比参数i的地址高sizeof(int)个字节  //这时arg_ptr指向下一个参数的地址    j=*((int *)arg_ptr);  printf("%d %d\n", i, j);   j=va_arg(arg_ptr, int);   printf("arg_ptr = %p\n", arg_ptr);  //打印va_arg后arg_ptr的地址  //应该比调用va_arg前高sizeof(int)个字节  //这时arg_ptr指向下一个参数的地址  va_end(arg_ptr);   printf("%d %d\n", i, j);  }
5. 代码说明: int int_size = _INTSIZEOF(int);得到int类型所占字节数  va_start(arg_ptr, i); 得到第一个可变参数地址,

   根据定义(va_list)&v得到起始参数的地址, 再加上_INTSIZEOF(v) ,就是其实参数下一个参数的地址,即第一个可变参数地址. j=va_arg(arg_ptr, int); 得到第一个参参数的值,并且arg_ptr指针上移一个_INTSIZEOF(int),即指向下一个可变参数的地址. va_end(arg_ptr);置空arg_ptr,即arg_ptr=0; 总结:读取可变参数的过程其实就是堆栈中,使用指针,遍历堆栈段中的参数列表,从低地址到高地址一个一个地把参数内容读出来的过程.

6. 在编程中应该注意的问题和解决办法 虽然可以通过在堆栈中遍历参数列表来读出所有的可变参数,但是由于不知道可变参数有多少个,什么时候应该结束遍历,如果在堆栈中遍历太多,那么很可能读取一些无效的数据. 解决办法:a.可以在第一个起始参数中指定参数个数,那么就可以在循环还中读取所有的可变参数;b.定义一个结束标记,在调用函数的时候,在最后一个参数中传递这个标记,这样在遍历可变参数的时候,可以根据这个标记结束可变参数的遍历; 下面是一段示例代码: //第一个参数定义可选参数个数,用于循环取初参数内容 void arg_cnt(int cnt, ...); int main(int argc,char *argv[])  {  int int_size = _INTSIZEOF(int);  printf("int_size=%d\n", int_size);  arg_cnt(4,1,2,3,4);  return 0; } void arg_cnt(int cnt, ...) {  int value=0;   int i=0;  int arg_cnt=cnt;   va_list arg_ptr;   va_start(arg_ptr, cnt);   for(i = 0; i < cnt; i++)  {   value = va_arg(arg_ptr,int);   printf("value%d=%d\n", i+1, value);  } }
   虽然可以根据上面两个办法解决读取参数个数的问题,但是如果参数类型都是不定的,该怎么办,如果不知道参数的类型,即使读到了参数也没有办法进行处理.解决办法:可以自定义一些可能出现的参数类型,这样在可变参数列表中,可以可变参数列表中的那类型,然后根据类型,读取可变参数值,并进行准确地转换.传递参数的时候可以这样传递:参数数目,可变参数类型1,可变参数值1,可变参数类型2,可变参数值2,.... 这里给出一个完整的例子: #include <stdio.h> #include <stdarg.h> const int INT_TYPE  = 100000; const int STR_TYPE  = 100001; const int CHAR_TYPE  = 100002; const int LONG_TYPE  = 100003; const int FLOAT_TYPE = 100004; const int DOUBLE_TYPE = 100005; //第一个参数定义可选参数个数,用于循环取初参数内容 //可变参数采用arg_type,arg_value...的形式传递,以处理不同的可变参数类型 void arg_type(int cnt, ...); //第一个参数定义可选参数个数,用于循环取初参数内容 void arg_cnt(int cnt, ...); //测试va_start,va_arg的使用方法,函数参数在堆栈中的地址分布情况 void arg_test(int i, ...); int main(int argc,char *argv[])  {  int int_size = _INTSIZEOF(int);  printf("int_size=%d\n", int_size);  arg_test(0, 4);    arg_cnt(4,1,2,3,4);  arg_type(2, INT_TYPE, 222, STR_TYPE, "ok,hello world!");  return 0; }

void arg_test(int i, ...) {  int j=0;   va_list arg_ptr;     va_start(arg_ptr, i);   printf("&i = %p\n", &i);//打印参数i在堆栈中的地址  printf("arg_ptr = %p\n", arg_ptr);  //打印va_start之后arg_ptr地址,  //应该比参数i的地址高sizeof(int)个字节  //这时arg_ptr指向下一个参数的地址    j=*((int *)arg_ptr);  printf("%d %d\n", i, j);   j=va_arg(arg_ptr, int);   printf("arg_ptr = %p\n", arg_ptr);  //打印va_arg后arg_ptr的地址  //应该比调用va_arg前高sizeof(int)个字节  //这时arg_ptr指向下一个参数的地址  va_end(arg_ptr);   printf("%d %d\n", i, j);  } void arg_cnt(int cnt, ...) {  int value=0;   int i=0;  int arg_cnt=cnt;   va_list arg_ptr;   va_start(arg_ptr, cnt);   for(i = 0; i < cnt; i++)  {   value = va_arg(arg_ptr,int);   printf("value%d=%d\n", i+1, value);  } } void arg_type(int cnt, ...) {  int arg_type = 0;  int int_value=0;   int i=0;  int arg_cnt=cnt;   char *str_value = NULL;  va_list arg_ptr;   va_start(arg_ptr, cnt);   for(i = 0; i < cnt; i++)  {   arg_type = va_arg(arg_ptr,int);   switch(arg_type)   {   case INT_TYPE:    int_value = va_arg(arg_ptr,int);    printf("value%d=%d\n", i+1, int_value);    break;   case STR_TYPE:    str_value = va_arg(arg_ptr,char*);    printf("value%d=%d\n", i+1, str_value);    break;   default:    break;   }  } } 以上是我个人的见解,不对的地方希望大家指正,发表看法,我不胜感谢!!!

posted on 2008-01-21 15:30 浪迹天涯 阅读(42340) 评论(12)  编辑 收藏 引用 所属分类: C++

评论

# re: va_list、va_start、va_arg、va_end的原理与使用 2008-01-21 15:30 浪迹天涯

va_start() va_end()函数应用 
1:当无法列出传递函数的所有实参的类型和数目时,可用省略号指定参数表  void foo(...);  void foo(parm_list,...); 
2:函数参数的传递原理  函数参数是以数据结构:栈的形式存取,从右至左入栈.eg:  #include <iostream>  void fun(int a, ...)  {  int *temp = &a;  temp++;  for (int i = 0; i < a; ++i)  {  cout << *temp << endl;  temp++;  }  } 
int main()  {  int a = 1;  int b = 2;  int c = 3;  int d = 4;  fun(4, a, b, c, d);  system("pause");  return 0;  }  Output::  1  2  3  4 
3:获取省略号指定的参数  在函数体中声明一个va_list，然后用va_start函数来获取参数列表中的参数，使用完毕后调用va_end()结束。像这段代码：  void TestFun(char* pszDest, int DestLen, const char* pszFormat, ...)  {  va_list args;  va_start(args, pszFormat);  _vsnprintf(pszDest, DestLen, pszFormat, args);  va_end(args);  } 
4.va_start使argp指向第一个可选参数。va_arg返回参数列表中的当前参数并使argp指向参数列表中的下一个参数。va_end把argp指针清为NULL。函数体内可以多次遍历这些参数，但是都必须以va_start开始，并以va_end结尾。 
　　1).演示如何使用参数个数可变的函数，采用ANSI标准形式  　　#include 〈stdio.h〉  　　#include 〈string.h〉  　　#include 〈stdarg.h〉  　　/*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*/  　　int demo( char, ... );  　　void main( void )  　　{  　　 demo("DEMO", "This", "is", "a", "demo!", "");  　　}  　　/*ANSI标准形式的声明方式，括号内的省略号表示可选参数*/  　　int demo( char msg, ... )  　　{  /*定义保存函数参数的结构*/  　　 va_list argp;  　　 int argno = 0;  　　 char para; 
　　 /*argp指向传入的第一个可选参数，msg是最后一个确定的参数*/  　　 va_start( argp, msg );  　　 while (1)  {  　　 para = va_arg( argp, char);  　　 if ( strcmp( para, "") == 0 )  break;  　　 printf("Parameter #%d is: %s\n", argno, para);  　　 argno++;  　　 }  　　 va_end( argp );  　　 /*将argp置为NULL*/  　　　return 0;  　　} 
2)//示例代码1：可变参数函数的使用  #include "stdio.h"  #include "stdarg.h"  void simple_va_fun(int start, ...)  {  va_list arg_ptr;  int nArgValue =start;  int nArgCout=0; //可变参数的数目  va_start(arg_ptr,start); //以固定参数的地址为起点确定变参的内存起始地址。  do  {  ++nArgCout;  printf("the %d th arg: %d\n",nArgCout,nArgValue); //输出各参数的值  nArgValue = va_arg(arg_ptr,int); //得到下一个可变参数的值  } while(nArgValue != -1);  return;  }  int main(int argc, char* argv[])  {  simple_va_fun(100,-1);  simple_va_fun(100,200,-1);  return 0;  } 
3)//示例代码2:扩展——自己实现简单的可变参数的函数。  下面是一个简单的printf函数的实现，参考了<The C Programming Language>中的例子  #include "stdio.h"  #include "stdlib.h"  void myprintf(char* fmt, ...) //一个简单的类似于printf的实现，//参数必须都是int 类型  {  char* pArg=NULL; //等价于原来的va_list  char c; 
pArg = (char*) &fmt; //注意不要写成p = fmt !!因为这里要对//参数取址，而不是取值  pArg += sizeof(fmt); //等价于原来的va_start 
do  {  c =*fmt;  if (c != '%')  {  putchar(c); //照原样输出字符  }  else  {  //按格式字符输出数据  switch(*++fmt)  {  case'd':  printf("%d",*((int*)pArg));  break;  case'x':  printf("%#x",*((int*)pArg));  break;  default:  break;  }  pArg += sizeof(int); //等价于原来的va_arg  }  ++fmt;  }while (*fmt != '\0');  pArg = NULL; //等价于va_end  return;  }  int main(int argc, char* argv[])  {  int i = 1234;  int j = 5678; 
myprintf("the first test:i=%d\n",i,j);  myprintf("the secend test:i=%d; %x;j=%d;\n",i,0xabcd,j);  system("pause");  return 0;  }    回复  更多评论   

# re: va_list、va_start、va_arg、va_end的原理与使用 2009-05-14 08:05 ForE

多谢!  描述上有点问题  -----------------------  堆栈中,各个函数的分布情况是倒序的.即最后一个参数在列表中地址最高部分,第一个参数在列表地址的最低部分.参数在堆栈中的分布情况如下:  最后一个参数  倒数第二个参数  ...  第一个参数  函数返回地址  函数代码段  ---------------------  stdcall才是这种情况...    回复  更多评论   

# re: va_list、va_start、va_arg、va_end的原理与使用 2009-06-09 13:53 code c

经典！！！  回复  更多评论   

# re: va_list、va_start、va_arg、va_end的原理与使用 2009-06-09 14:07 code c

int demo( char msg, ... )  这个函数有个小问题（应该是char *，而不是char ），应改为：  /*ANSI标准形式的声明方式，括号内的省略号表示可选参数*/  int demo(char* msg, ...)  {  /*定义保存函数参数的结构*/  va_list argp;  int argno = 0;  char* para; 
/*argp指向传入的第一个可选参数，msg是最后一个确定的参数*/  va_start(argp, msg);  while (1)  {  para = va_arg(argp, char*);  if (strcmp(para, "") == 0)  break;  printf("Parameter #%d is: %s\n", argno, para);  argno++;  }  va_end(argp);  /*将argp置为NULL*/  return 0;  }