在做裸闆開發時,常常需要通過輸出或者通過序列槽輸入一些資訊。
在有作業系統機器上,我們很少關心輸入和輸出的問題。因為有很多現成的庫函數供我們調用。在做裸闆開發時,可沒有現成庫函數供我們調用,一切都需要我們自己實作。
下面我們通過序列槽在裸闆上實作一個printf和scanf函數。
printf主要用來進行格式化輸出,scanf函數主要用來進行格式化輸入的。這裡個函數都是不定參數函數,這裡簡單介紹一下不定參函數實作方法。
一、不定參數的造型
function(type arg,...);
一般第一個參數arg指定參數的個數,
int function(3,arg1,arg2,arg3);
這是一種顯示的告訴編譯器有幾個參數,第一個參數3,即代表後面有三個參數。
但也不是唯一的,比如printf的第一個參數是一個字元串,它是通過這個參數來确定有幾個參數的.
int printf(const char *format, ...);
例如我們調用的時候printf("%d,%s,%d",i,str,j);
第一個參數是"%d,%s,%d",通過分析它我們可以知道有幾個
二、函數的參數壓棧
1. 固定的參數函數調用過程
一般函數參數入棧是按照從右向左的順序入棧。這樣第一個參數arg1就放在了棧頂的位置。
2.變參函數調用過程
通過上面的參數入棧方式我們可以得到如下結論:
如果想将棧中的參數讀出來,我們隻需要知道,棧頂元素的位址即第一個參數的位址即可。通過前面變參函數的分析,通過變參函數第一個參數可以知道傳遞的參數個數。根據參數入棧的順序,我們可以知道第一個參數是放在棧頂位置的。
總結一下,現在我們已經獲得兩個條件了:
1.棧中參數的個數
2.棧頂元素的位址
有了這兩個條件,我們就可以從棧中讀取我們想要的參數了。
當然,每個參數都有自己的類型,還有的就是位元組對齊了。在讀取參數的時候,這些問題都必須考慮到。
幸運的是這些問題在已經被大牛們解決了,已經封裝成相應的宏,我們在操作的時候隻需要知道這些宏的含義即可。
三、變參函數常用宏
typedef char * va_list;
#define _INTSIZEOF(n) ((sizeof(n) + sizeof(int) - 1) & ~(sizeof(int) - 1))
#define va_start(ap,v) (ap = (va_list)&v + _INTSIZEOF(v))
#define va_arg(ap,t) (*(t*)((ap += _INTSIZEOF(t)) - _INTSIZEOF(t)))
#define va_end(ap) (ap = (va_list)0)
這些宏在不同的作業系統,有不同的實作,想使用的話,隻需要包含頭檔案stdarg.h就可以了。
(1)va_start宏的作用 :
v是第一個參數,通過前面我們知道,第一個參數就是用來表明有幾個參數,它不是我們實際需要的參數。我們通過它來計算出,第一個實際參數的位址,主意哦是實際參數,可不是第一個表明參數個數的參數位址,讓ap指針變量儲存。
(1)va_arg宏的作用:
通過va_start,我們的ap的指針已經指向了第一個實際參數。
可以看到的是ap指針先更新了,然後又減了一個值,最終把這個值傳回。這裡面的t代表即将獲得參數的類型。
可以看出,通過va_arg宏我們獲得每個實際參數的值。
(2)va_end宏的作用
将ap指針指派為NULL,即0
下面我們自己寫一個測試程式來看一下,這些宏怎麼使用。
- #include <stdio.h>
- #include <stdlib.h>
- #include <stdarg.h>
- int my_printf(char *fmt,...)
- {
- char *p;
- va_list ap;
- //獲得第一個實際參數的起始位址
- va_start(ap,fmt);
- //分析fmt指向的字元串
- for(p = fmt; *p;p ++)
- {
- if(*p == '%')
- {
- p ++;
- switch(*p)
- {
- //整形十進制數
- case 'd':
- printf("%d",va_arg(ap,int));
- break;
- //字元
- case 'c':
- //變參傳遞char類型變量時,編譯器在
- //編譯的時候将其提升為int類型
- printf("%c",va_arg(ap,int));
- break;
- //字元串
- case 's':
- //位址占用4個位元組
- printf("%s",(char *)va_arg(ap,int));
- break;
- //浮點數
- case 'f':
- //變參傳遞float類型變量時,編譯器在
- //編譯的時候将其提升為double類型
- printf("%f",va_arg(ap,double));
- break;
- // %
- case '%':
- putchar('%');
- break;
- }
- }else{
- putchar(*p);
- }
- }
- //将ap指派為NULL
- va_end(ap);
- return 0;
- }
- int main(int argc, const char *argv[])
- {
- int a = 123;
- char b = 'c';
- float c = 12.38;
- char buf[] = "hello my_printf";
- my_printf("a = %d b = %c buf = %s c = %f.n",a,b,buf,c);
- return 0;
- }
實際上,格式化的轉換有現成的函數可以調用,例如:vsprintf()和vsscanf()這些函數的源代碼可以從bootloader和核心源碼上獲得。
四、常用格式轉換函數
int vsprintf(char *str, const char *format, va_list ap);
這個函數的功能,就是把輸入的格式字元串進行解釋,把解釋好的字元串放在str。這個函數的源碼可以直接在核心中獲得。
int vsscanf(const char *str, const char *format, va_list ap);
str中是我們從鍵盤上輸入的一些字元串,format是我們調用scanf的時候輸入的格式串。通過這些資訊,vsscanf函數解釋出每個變量應該賦為什麼值。這個函數的源碼可以直接在核心中獲得。
有了這兩個函數後,我們就可以通過序列槽封裝自己的printf和scanf了。
(1)通過序列槽實作printf函數
- int printf(const char *fmt,...)
- {
- int i = 0;
- va_list args;
- unsigned int n;
- char buffer[1024];
- va_start(args,fmt);
- n = vsprintf(buffer,fmt,args);
- va_end(args);
- //初始化序列槽
- void uart_0_init();
- for(i = 0;i < n;i ++)
- {
- //通過序列槽發送字元
- send_char(buffer[i]);
- }
- return n;
- }
(2)通過序列槽實作scanf函數
- int scanf(const char *fmt,...)
- {
- int i = 0;
- unsigned char c;
- va_list args;
- char buffer[1024];
- //初始化序列槽
- void uart_0_init();
- while(1)
- {
- //從序列槽接收字元
- c = recv_char();
- send_char(c);
- if((c == 0x0d) || (c == 0x0a))
- {
- buffer[i] = '';
- break;
- }else{
- buffer[i++] = c;
- }
- }
- va_start(args,fmt);
- i = vsscanf(buffer,fmt,args);
- va_end(args);
- send_char('r');
- send_char('n');
- return i;
- }
原博文位址:http://blog.chinaunix.net/uid-26833883-id-3757915.html