seo工具网站,企业内部管理系统网站建设,网站建设系统规划方案,wordpress wpC/C杂谈-printf的可变参数机制 文章目录 C/C杂谈-printf的可变参数机制printf的使用printf的源码源码剖析 多参数实现机制原理 C11引入了可变参数模板机制#xff0c;对模板参数进行了高度泛化#xff0c;但是对于可变参数其实C语言学习中早已遇到过#xff0c;那就是printf…C/C杂谈-printf的可变参数机制 文章目录 C/C杂谈-printf的可变参数机制printf的使用printf的源码源码剖析 多参数实现机制原理 C11引入了可变参数模板机制对模板参数进行了高度泛化但是对于可变参数其实C语言学习中早已遇到过那就是printf可以进行多参数的输出这是怎么实现的呢 printf的使用
我们对于printf的用法无非两种 const char *str hello , world\n;printf(str);//直接传入字符串地址int year 2023;printf(%d%s, year, 原神启动);//传入格式控制字符串地址和参数我们printf的参数是先是一个字符串后面才是我们的输出变量可以嗅出printf对于多参数的控制应该和传入的第一个字符串有关那么究竟是如何实现的呢
printf的源码
//acenv.h
typedef char *va_list;
#define _AUPBND (sizeof (acpi_native_int) - 1)
#define _ADNBND (sizeof (acpi_native_int) - 1)#define _bnd(X, bnd) (((sizeof (X)) (bnd)) (~(bnd)))
#define va_arg(ap, T) (*(T *)(((ap) (_bnd (T, _AUPBND))) - (_bnd (T,_ADNBND))))
#define va_end(ap) (void) 0
#define va_start(ap, A) (void) ((ap) (((char *) (A)) (_bnd (A,_AUPBND))))
//start.c
static char sprint_buf[1024];
int printf(char *fmt, ...)//格式控制字符串和C的函数多参数
{va_list args;//va_list就是char * 的typedefint n;va_start(args, fmt);n vsprintf(sprint_buf, fmt, args);va_end(args);write(stdout, sprint_buf, n);return n;
}
//unistd.h
static inline long write(int fd, const char *buf, off_t count)
{return sys_write(fd, buf, count);
}源码剖析
映入眼帘的就是一串宏定义
看我们printf的函数参数部分char *fmt就是我们的格式控制字符串后面的…是C的函数多参数即后面的参数数目不定
va_list就是char * 的typedef也就是定义了名为args的char指针
va_start(args, fmt);就是把args指向fmt后面的第一个参数的地址
这里对va_start进行解释
#define va_start(ap, A) (void) ((ap) (((char *) (A)) (_bnd (A,_AUPBND))))
va_start(ap, A) (void) ((ap) (((char *) (A)) (_bnd (A,_AUPBND))))可见ap指向的是A地址往后偏移_bnd字节而 _bnd 传参了 _ADNBND_ADNBND (sizeof (acpi_native_int) - 1)
typedef s32 acpi_native_int 若采用这种宏定义表明int 类型是用32位表示也表示当前内存是4字节对齐acpi_native_int这个参数是平台相关的
所以sizeof (acpi_native_int)是当前平台的int大小我们假设是4字节那么_ADNBND就是3
#define _bnd(char,3) (13)(~3) 4#define _bnd(int,3) (43)(~3) 4#define _bnd(double,3) (43)(~3) 8我们通过上述样例可以明白**_bnd就是获取类型A的内存对齐大小**假如32位平台那么就是4的倍数
所以va_start(args, fmt) 就是把fmt偏移char*内存对齐大小个字节然后赋值给args这样args指向的就是格式字符串后面的参数
n vsprintf(sprint_buf, fmt, args);这里的n则是我们实际控制输出的字符数我们printf实际就是一个输出字符的函数n也是我们的返回值
而后面的 write(stdout, sprint_buf, n);无非就是把缓冲区里的n个字符输出到stdout输出流这就不是我们讨论的重点了
多参数实现机制原理
通过上面的剖析我们发现printf由格式控制字符串得到下一个参数的起始地址而下一个起始地址是fmt地址偏移内存对齐大小个字节
这是为什么呢
这跟函数的压栈顺序有关。我们C/C默认__cdel的从右至左将参数压栈而我们栈是向下增长的所以先入栈的地址高后入栈的地址低所以格式字符串的地址最低往上偏移自然能得到其他参数的地址
void func(int a, int b, int c)
{printf(a %d located [%x]\n, a, a);printf(b %d located [%x]\n, b, b);printf(c %d located [%x]\n, c, c);
}
signed main()
{func(1, 2, 3);return 0;
}
//输出
a 1 located [b3bff960]
b 2 located [b3bff968]
c 3 located [b3bff970]得到地址后由于我们规定格式控制字符串中%的数量即为输出参数数量然后就能拿到所有参数放到缓冲区再输出到标准输出流
如果我们想要实现多参数机制(需要了解stdarg.h)自然也要通过我们的参数设定模式类似格式控制中百分号的数量来确定参数的数目而名称出现的顺序对应参数的顺序。
可见C语言的多参数机制是很繁琐的而我们C11引入可变参数模板也正是为了追求更好的参数泛化。
