可變參數(shù)

可變參數(shù)是C語(yǔ)言提供的一種參數(shù)可變的機(jī)制，咱希望函數(shù)帶有可變數(shù)量的參數(shù)，而不是預(yù)定義數(shù)量的參數(shù)。它允許咱定義一個(gè)函數(shù)，能根據(jù)具體的需求接受可變數(shù)量的參數(shù)，比如這種：

int Max(int num,...)
{
 va_list arg;
 va_start(arg,num);
 int max = va_arg(arg,int);
 for(int i = 1;i<num;i++)
 {
 int sid = va_arg(arg,int);
 }
 if(sid > max)
 {
 max = sid;
 }
 va_end(arg);
 return max; 
}
int main()
{
int a = Max(5,1,2,3,4,5);
printf("%d\n",a);
return 0;
}

如上形式Max函數(shù)就用到了可變參數(shù)，注意！使用可變參數(shù)時(shí)，Max內(nèi)首元素 ‘ 5 ’代表元素個(gè)數(shù)

那么問(wèn)題來(lái)了，如果函數(shù)沒(méi)有形式參數(shù)，可以給函數(shù)傳遞嗎？答案是可以的，在C語(yǔ)言中，只要發(fā)生了函數(shù)調(diào)用并調(diào)用了參數(shù)，必定會(huì)形成臨時(shí)變量；所謂臨時(shí)拷貝（變量）的本質(zhì)，也就是在棧幀內(nèi)部形成的（從右向左形成臨時(shí)拷貝（變量））.

宏觀過(guò)程

va_list定義了可以訪問(wèn)可變參數(shù)部分的變量，他的本質(zhì)是一個(gè) char 類(lèi)型指針。va_start 使 b 指向可變參數(shù)部分，va_end 是用來(lái)完成收尾工作的，本質(zhì)就是將參數(shù)arg置為空，避免野指針。

掐頭去尾，我們看看主體部分。首先 arg 指針先讓我的數(shù)據(jù)入棧，我們打開(kāi)反匯編能看到棧頂 esp 位置，再在內(nèi)存窗口找到 esp 位置，就會(huì)看到這個(gè)經(jīng)典的一幕，倒著入棧連著幾個(gè)數(shù)據(jù)入棧是壓在一起的，這種結(jié)構(gòu)對(duì)我們查找元素就非常友好了。

宏觀的框架就是我們傳入的變量 num 就代表第一個(gè)參數(shù) 5，va_start 就是讓 arg 原本指向5的 ，再讓他指向有效部分，比如 1，根據(jù)指向 1 的起始地址， va_start 指向他的可變部分（去掉已指向的有效部分），具體如何實(shí)現(xiàn)見(jiàn)下文；最后 va_arg 就是根據(jù)類(lèi)型 int ，從起始地址開(kāi)始連續(xù)讀取找到某一個(gè)元素，這樣最終會(huì)把所需要的 max 的值讀出來(lái)。

原理

可變參數(shù)列表對(duì)應(yīng)的函數(shù)，最終調(diào)用也是函數(shù)調(diào)用，也要形成棧幀，棧幀形成前，臨時(shí)變量會(huì)先入棧，根據(jù)咱之前總結(jié)的，參數(shù)位置都是相對(duì)固定的；在可變參數(shù)中 ，如果是短整型，一般都要進(jìn)行整型提升，比如參數(shù)傳入的是 char 類(lèi)型，但實(shí)際傳出的是 int 類(lèi)型，這就是我們的 va_arg（arg，int）為什么是 int 而不是 char，所以在 va_arg 中指定了錯(cuò)誤的類(lèi)型，那結(jié)果無(wú)法預(yù)測(cè)。

要注意：
1.可變參數(shù)必須從頭到尾逐個(gè)進(jìn)行訪問(wèn)，如果你訪問(wèn)了幾個(gè)可變參數(shù)后想半途而廢，是可以做到的，但如果一開(kāi)始就想訪問(wèn)中間某個(gè)元素的話，噠咩！
2.參數(shù)列表中至少有一個(gè)命名參數(shù)，如果連一個(gè)參數(shù)都沒(méi)有，就沒(méi)辦法使用 va_start；
3.這些宏是沒(méi)辦法直接判斷實(shí)際存在的參數(shù)數(shù)量的，也無(wú)法判斷每個(gè)參數(shù)的類(lèi)型

格局打開(kāi)

#define _crt_va_start(ap,v)  (ap = (va_list)_ADDRESSOF(v) + _INTSIZEOF(v)
#define _crt_va_arg(ap,t)  (*(t*)((ap += _INTSIZEOF(t) - _INTSIZEOF(t))
#define _crt_va_start(ap)  (ap = (va_list)0)
)

談完原理就要談原理的原理，可變參數(shù)的幾個(gè)宏就給出了他的運(yùn)作原理，ap 就相當(dāng)于 arg， v 就相當(dāng)于變量 num，va_list 相當(dāng)于 char *，這里 ADDRESS 相當(dāng)于取地址，所以就是在對(duì) char 指針強(qiáng)轉(zhuǎn)之后，此時(shí)就有了一個(gè)指針以一字節(jié)為單位，指向入棧的第一個(gè)有效元素。要想繼續(xù)指向后面可變部分，就要繼續(xù)向下移動(dòng)四個(gè)字節(jié)，加上他本身大小就能移動(dòng)到可變部分。

第二個(gè)宏也是特別有意思，ap是va_arg(arg，int)，t 是我們的類(lèi)型—— int ，括號(hào)里的部分：(ap += _INTSIZEOF(t)）其中 INTSIZEOF 計(jì)算了int 的大小，這里讓 ap 先 += 四個(gè)字節(jié)，就讓 ap 直接指向了下一個(gè)元素的位置，后面再減去 int 的大小讓他又回到了第一個(gè)元素

注意減的過(guò)程并沒(méi)有賦給 ap，ap指向的是 2，而整個(gè)表達(dá)式指向的是 4，(t) 將這個(gè) char 類(lèi)型指針強(qiáng)轉(zhuǎn)成 int 類(lèi)型指針再解引用，通過(guò)強(qiáng)制轉(zhuǎn)換，提取出符合類(lèi)型大小的數(shù)據(jù)。整個(gè)過(guò)程就是把第一個(gè)元素分離出來(lái)了。這個(gè)設(shè)計(jì)可謂非常優(yōu)秀，不僅指針下移了，元素也訪問(wèn)了，屬實(shí)美哉。

end宏很好理解，ap = 0了再?gòu)?qiáng)轉(zhuǎn)成 char* ，他的實(shí)際意義就是將指針歸0，避免野指針。

四字節(jié)對(duì)齊

INTSIZEOF 是如何實(shí)現(xiàn)的？我們將 INTSIZEOF 轉(zhuǎn)到定義，下面這段宏在函數(shù)內(nèi)部就開(kāi)始進(jìn)行使用了為什么還要進(jìn)行四字節(jié)對(duì)齊呢？因?yàn)閺氖自氐降诙€(gè)元素中間的空間是可以訪問(wèn)的，我不限制大小就有可能訪問(wèn)不到第二個(gè)元素，所以在形參被運(yùn)用時(shí)除了發(fā)生整型提升還有就是四字節(jié)對(duì)齊。

#define _INTSIZEOF(n)  ((sizeof(n) + sizeof(int) - 1)& ~(sizeof(int) - 1))

比如我是個(gè) char 類(lèi)型，sizeof（char）+sizeof（4）-1 &~ （sizeof（4）-1）就是 4 &~ 3，0000……0100 & 1111……1100 = 4 , 如此就能實(shí)現(xiàn)以最小的方式向上四字節(jié)取整，完成四字節(jié)對(duì)齊。從可讀性上講，這是真的麻煩，我們其實(shí)直接寫(xiě)成（n+4-1）& -（4-1）也無(wú)妨，這種簡(jiǎn)潔版不香嗎是吧。

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