<stdarg.h>标準庫的使用
va_list、va_arg宏及 …的使用
va_list 可變參數宏，同辨別符…相同，用于傳遞可變參數
當函數需要傳遞的參數個數不能确定時，如 printf，使用…聲明接下來的多個參數，
在函數實作中使用va_list、va_arg等宏取出參數使用
具體使用方法如下
void func(first_type first_arg, ...){
va_list argptr;//聲明參數清單指針
va_start(argptr, first_arg);//初始化參數清單指針，将其指向第二個參數
second_type var = va_arg(list, second_type);//将參數按類型取出，并将指針指向下一個參數
//int intval = va_arg(list, int);
...
va_end(list);//list = NULL，使用結束将指針懸空
}
可以看出，可變參數要求我們必須傳遞第一個參數，并且需要知道參數的個數和類型才能使用
對于 printf 來說，它從第一個參數——格式化字元串中對未知個數的參數進行處理，并得知類型資訊
以下是 va_list 在标準庫中的一些使用，比如可以自己封裝I/O函數
int vscanf(const char *format, va_list ap); // 從标準輸入/輸出格式化字元串
int vfscanf(FILE *stream, const char *format, va_list ap); // 從檔案流
int vsscanf(char *s, const char *format, va_list ap); // 從字元串
C/C++參考手冊給出的使用示例
void error( char *fmt, ... ) {
va_list args;
va_start(args, fmt);
fprintf(stderr, "Error: ");
vfprintf(stderr, fmt, args);
fprintf(stderr, "\n");
va_end(args);
exit(1);
}
va_list宏的實作原理
//Intel x64, VC/gcc 環境下可以得到預期效果
void var_args_func(const char * fmt, ...){
uintptr_t ap = ((char*)&fmt) + sizeof(uintptr_t);
va_list list;
va_start(list, fmt);
if (list == ap) { printf("equal\n"); }
printf("list = %p\n ap = %p\n", list, ap);
printf("%d\n", va_arg(list, int));
printf("%d\n", va_arg(list, int));
printf("%s\n", va_arg(list, char *));
va_end(list);//list = NULL
printf("%d\n", *(int*)ap);
ap += sizeof(uintptr_t);
printf("%d\n", *(int*)ap);
ap += sizeof(uintptr_t);
printf("%s\n", *((char**)ap));
}
int main(){
var_args_func("%d %d %s\n", 0, 1, "hello world");
}
C函數的預設調用方式将函數參數從右向左儲存在棧上(由高位址向低位址)，
這裡從第一個參數的位址入手，依次将指針偏移，通路棧中的每個參數，
但是實際上，參數的壓棧要遵循記憶體對齊的規則，恰巧x64、VC/gcc 環境下參數在棧中的位置是按pointer大小對齊的，
這裡不加修飾地偏移指針去通路參數才能得到正确結果
va_list、va_arg在VC中的具體實作
這裡隻介紹x86及x64的實作
此處的 va_copy 是C99的新增内容，用于 va_list 間的複制，可以看到VC的實作即是簡單的指派
繼續向下看
這裡定義了va_list，可以看到它實際上是一個char *
接下來的實作對x86與x64架構做了不同的處理
x64實作
__crt_va_start_a(ap, x) 被擴充為函數調用 ((void)(__va_start(&ap,x)))
//這裡有一個__va_start 函數第二個參數為 … 的問題
即 va_list 指針與函數第一個參數傳遞給 __va_start
按上面的實驗代碼，可以将 __va_start 簡單看為由第一個參數獲得參數清單的位址，
并将 ap 指向下一個參數
接下來 __crt_va_arg(ap,t)
當變量所占位元組數超過8或者3、5、7時，擴充為
表明此時棧中儲存的不是參數本身，而是參數的指針
當變量位元組數為1、2、4、6、8時，擴充為
即參數被儲存在棧上，且按8位元組對齊（将參數"壓棧"後，不足8位元組的用零占位）
最後 va_end 将 ap 懸空
x86實作
C中_ADDRESSOF宏的實作就是簡單的取址
可以想到，_INTSIZEOF 宏的作用是用來取到位元組對齊的偏移量，_int size，得到 int 整數倍的位元組數
看一下它的具體操作
要将 x 向上取為數字 n 的整數倍時，可以将 x 表示為 kn + r，r ∈ [0, n-1]
容易想到将 (kn + r + n-1)/n 即可得到向上取整的倍數k（k = k 或 k+1）
相當于 (x + n-1)/n*n，n 為2的 m 次方時，(x + n-1)/n*n 即為 ((x + n-1)>>m)<<m
即相當于将低 m 位置零
即x86、VC下，從右向左将參數依次儲存在棧幀上，
__va_start_a 将 ap 指向參數 v 的下一個參數的實際起始位址
__va_arg 将 ap 移動到下一個參數位置并傳回目前參數位址
__va_end 同樣是将指針懸空
GNU下，va_list 及 va_arg 等宏實作如下
實作為gcc内部資料結構及函數，原理應當類似，暫且不表
進一步了解 記憶體對齊
進一步了解 函數調用過程與棧幀
2019/12/7