可变参数列表
1. 求两个数据中的最大值
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 #include <stdio.h> #include <windows.h> int FindMax(int x, int y) { if (x > y){ return x; } return y; } int main() { int x = 0; int y = 0; printf("Please Eneter Two Data# "); scanf("%d %d", &x, &y); int max = FindMax(x, y); printf("max = %d\n", max); system("pause"); return 0; }
求任意多个数据中的最大值 ( 至少一个 ) ，要求不能使用数组
因为目前参数个数不确定，那么函数编写的时候，参数个数也无法确定，换句话说，函数也就没法编写
不过， C 提供了满足该场景的解决方案：可变参数列表
#include <stdio.h> #include <windows.h> //num:表示传入参数的个数 int FindMax(int num, ...) { va_list arg; //定义可以访问可变参数部分的变量，其实是一个char*类型 va_start(arg, num); //使arg指向可变参数部分 int max = va_arg(arg, int); //根据类型，获取可变参数列表中的第一个数据 for (int i = 0; i < num - 1; i++){//获取并比较其他的 int curr = va_arg(arg, int); if (max < curr){ max = curr; } } va_end(arg); //arg使用完毕，收尾工作。本质就是讲arg指向NULL return max; } int main() { int max = FindMax(5,11,22,33,44,55); printf("max = %d\n", max); system("pause"); return 0; }
1. 如果将参数改成char类型，求char类型变量中的最大值，代码会有问题吗？
#include <stdio.h> #include <windows.h> //num: 表示传入参数的个数 int FindMax ( int num , ...) { va_list arg ; // 定义可以访问可变参数部分的变量，其实是一个 char* 类型 va_start ( arg , num ); // 使 arg 指向可变参数部分 int max = va_arg ( arg , int ); // 根据类型，获取可变参数列表中的第一个数据 for ( int i = 0 ; i < num - 1 ; i ++ ){ // 获取并比较其他的 int curr = va_arg ( arg , int ); if ( max < curr ){ max = curr ; } } va_end ( arg ); //arg 使用完毕，收尾工作。本质就是讲 arg 指向 NULL return max ; } int main () { char a = '1' ; //ascii 值 : 49 char b = '2' ; //ascii 值 : 50 char c = '3' ; //ascii 值 : 51 char d = '4' ; //ascii 值 : 52 char e = '5' ; //ascii 值 : 53 int max = FindMax ( 5 , a , b , c , d , e ); printf ( "max = %d\n" , max ); system ( "pause" ); return 0 ; }
2. 结果并未受影响，可是，我们解析的时候，是按照va_arg(arg, int)来解析的，这是为什么?
通过查看汇编，我们看到，在可变参数场景下：
1. 实际传入的参数如果是char，short，float，编译器在编译的时候，会自动进行提升（通过查看汇编，我们都能看到）
2. 函数内部使用的时候，根据类型提取数据，更多的是通过int或者double来进行
2. 注意事项
1.可变参数必须从头到尾逐个访问。如果你在访问了几个可变参数之后想半途终止，这是可以的，但是，如果你想一开始就访问参数列表中间的参数，那是不行的。
2.参数列表中至少有一个命名参数。如果连一个命名参数都没有，就无法使用 va_start 。
3.这些宏是无法直接判断实际存在参数的数量。
4.这些宏无法判断每个参数的是类型。
5.如果在 va_arg 中指定了错误的类型，那么其后果是不可预测的。
3. 原理
1. 可变参数列表对应的函数，最终调用也是函数调用，也要形成栈帧
2. 栈帧形成前，临时变量是要先入栈的，根据之前所学，参数之间位置关系是固定的
3. 通过上面汇编的学习，发现了短整型在可变参数部分，会默认进行整形提升，那么函数内部在提取该数据的时候，就要考虑提升之后的值，如果不加考虑，获取数据可能会报错或者结果不正确
4. 先看看这几个宏的含义
//va_list其实就是char*类型，方便后续按照字节进行指针移动
typedef char * va_list;
#define va_start _crt_va_start
#define va_arg _crt_va_arg
#define va_end _crt_va_end
//这个宏特别好理解，结合栈帧中临时参数的压入位置
#define _crt_va_start(ap,v) ( ap = (va_list)_ADDRESSOF(v) + _INTSIZEOF(v) )
//这个设计特别巧妙，先让ap指向下个元素，然后使用相对位置-偏移量，访问当前元素。
//访问了当前数据的同时，还让ap指向了后续元素，一举两得。
#define _crt_va_arg(ap,t) ( *(t *)((ap += _INTSIZEOF(t)) - _INTSIZEOF(t)) )
//这个宏特别好理解，将ap指针设置为NULL
#define _crt_va_end(ap) ( ap = (va_list)0 )
//取参数的地址，也很好理解
#define _ADDRESSOF(v) ( &(v) )
//难点是这个，不太好理解
#define _INTSIZEOF(n) ( (sizeof(n) + sizeof(int) - 1) & ~(sizeof(int) - 1) )
前提：
为了后面方便表述，我们假设sizeof(n)的值是n（char 1，short 2, int 4）
我们在32位平台，vs2013下测试，sizeof(int)大小是4，其他情况我们不考虑
_INTSIZEOF(n)的意思：计算一个最小数字x，满足 x>=n && x%4==0，其实就是一种4字节对齐的方式是什么：
比如n是：1,2,3,4 对n进行向 sizeof(int) 的最小整数倍取整的问题 就是 4
比如n是：5,6,7,8 对n进行向 sizeof(int) 的最小整数倍取整的问题 就是 8
为什么：要有这个4字节对齐：
结合之前栈帧的学习和上面代码的测试结果
怎么办到的：
第一步理解：4的倍数
既然是4的最小整数倍取整，那么本质是：x=4*m，m是具体几倍。对7来讲，m就是2，对齐的结果就是8
而m具体是多少，取决于n是多少
如果n能整除4，那么m就是n/4
如果n不能整除4，那么m就是n/4+1
上面是两种情况，如何合并成为一种写法呢？
常见做法是 ( n+sizeof(int)-1) )/sizeof(int) -> (n+4-1)/4
如果n能整除4，那么m就是(n+4-1)/4->(n+3)/4, +3的值无意义，会因取整自动消除，等价于 n/4
如果n不能整除4，那么n=最大能整除4部分+r,1<=r<4 那么m就是 (n+4-1)/4->(能整除4部分+r+3)/4,其中
4<=r+3<7 -> 能整除4部分/4 + (r+3)/4 -> n/4+1
第二步理解：最小4字节对齐数
搞清楚了满足条件最小是几倍问题，那么，计算一个最小数字x，满足 x>=n && x%4==0，就变成了
((n+sizeof(int)-1)/sizeof(int))[最小几倍] * sizeof(int)[单位大小] -> ((n+4-1)/4)*4
这样就能求出来4字节对齐的数据了，其实上面的写法，在功能上，已经和源代码中的宏等价了。
第三步理解：理解源代码中的宏
拿出简洁写法：（(n+4-1)/4）* 4，设w=n+4-1, 那么表达式可以变化成为 (w/4)*4,而4就是2^2,w/4,不就相当于右移两位吗？，再次*4不就相当左移两位吗？先右移两位，在左移两位，最终结果就是，最后2个比特位被清空为0！
需要这么费劲吗？
w & ~3 不香吗？
所以，简洁版：(n+4-1) & ~(4-1)
原码版：( (sizeof(n) + sizeof(int) - 1) & ~(sizeof(int) - 1) )，无需先/,再*
5 . 原理图
#include <stdio.h> #include <windows.h> //num: 表示传入参数的个数 int FindMax ( int num , ...) { va_list arg ; // 定义可以访问可变参数部分的变量，其实是一个 char* 类型 va_start ( arg , num ); // 使 arg 指向可变参数部分 int max = va_arg ( arg , int ); // 根据类型，获取可变参数列表中的第一个数据 for ( int i = 0 ; i < num - 1 ; i ++ ){ // 获取并比较其他的 int curr = va_arg ( arg , int ); if ( max < curr ){ max = curr ; } } va_end ( arg ); //arg 使用完毕，收尾工作。本质就是讲 arg 指向 NULL return max ; } int main () { //为了方便查看，我们参数换成直观的参数 int max = FindMax ( 5 , 0x11 , 0x22 , 0x33 , 0x44 , 0x55 ); printf ( "max = %d\n" , max ); system ( "pause" ); return 0 ; }
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