C语言可变参数的原理和应用
概述
C语言中没有函数重载,解决不定数目函数参数问题变得比较麻烦; 即使采用C++,如果参数个数不能确定,也很难采用函数重载.对这种情况,有些人采用指针参数来解决问题
var_list可变参数介绍
VA_LIST 是在C语言中解决变参问题的一组宏，原型：
typedef char* va_list;其实就是个char*类型变量
除了var_list ，我们还需要几个宏来实现可变参数
「va_start、va_arg、va_end」
#define _INTSIZEOF(n) ((sizeof(n)+sizeof(int)-1)&~(sizeof(int) - 1) )
#define va_start(ap,v) ( ap = (va_list)&v + _INTSIZEOF(v) )//第一个可选参数地址
#define va_arg(ap,t) ( *(t *)((ap += _INTSIZEOF(t)) - _INTSIZEOF(t)) )//下一个参数地址
#define va_end(ap) ( ap = (va_list)0 ) // 将指针置为无效简单使用可变参数
#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>
int AveInt(int, ...);
void main()
{
printf("%d\t", AveInt(2, 2, 3));
printf("%d\t", AveInt(4, 2, 4, 6, 8));
return;
}
int AveInt(int v, ...)
{
int ReturnValue = 0;
int i = v;
va_list ap;
va_start(ap, v);
while (i > 0)
{
ReturnValue += va_arg(ap, int);
i--;
}
va_end(ap);
return ReturnValue /= v;
}啊这..
可变参数原理
在进程中,堆栈地址是从高到低分配的.当执行一个函数的时候,将参数列表入栈,压入堆栈的高地址部分,然后入栈函数的返回地址,接着入栈函数的执行代码,这个入栈过程,堆栈地址不断递减,
「黑客就是在堆栈中修改函数返回地址,执行自己的代码来达到执行自己插入的代码段的目的」.
函数在堆栈中的分布情况是:地址从高到低,依次是:函数参数列表,函数返回地址,函数执行代码段.
说这么多直接上代码演示吧..
#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>
int AveInt(int, ...);
void main()
{
printf("AveInt(2, 2, 4): %d\n", AveInt(2, 2, 4));
return;
}
int AveInt(int argc, ...)
{
int ReturnValue = 0;
int next = 0;
va_list arg_ptr;
va_start(arg_ptr, argc);
printf("&argc = %p\n", &argc); //打印参数i在堆栈中的地址
printf("arg_ptr = %p\n", arg_ptr); //打印va_start之后arg_ptr地址,比参数i的地址高sizeof(int)个字节
/* 这时arg_ptr指向下一个参数的地址 */
next = *((int*)arg_ptr);
ReturnValue += next;
next = va_arg(arg_ptr, int);
printf("arg_ptr = %p\n", arg_ptr); //打印va_arg后arg_ptr的地址,比调用va_arg前高sizeof(int)个字节
next = *((int*)arg_ptr);
ReturnValue += next;
/* 这时arg_ptr指向下一个参数的地址 */
va_end(arg_ptr);
return ReturnValue/argc;
}输出：
&argc = 0088FDD4
arg_ptr = 0088FDD8
arg_ptr = 0088FDDC
AveInt(2, 2, 4): 3「这个是为了介绍简单化，所以举的例子」
这样有点不大方便只能获取两个参数的，用可变参数改变一下
#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>
int Arg_ave(int argc, ...);
void main()
{
printf("Arg_ave(2, 2, 4): %d\n", Arg_ave(2, 2, 4));
return;
}
int Arg_ave(int argc, ...)
{
int value = 0;
int ReturnValue = 0;
va_list arg_ptr;
va_start(arg_ptr, argc);
for (int i = 0; i < argc; i++)
{
value = va_arg(arg_ptr, int);
printf("value[%d]=%d\n", i + 1, value);
ReturnValue += value;
}
return ReturnValue/argc;
}输出
value[1]=2
value[2]=4
Arg_ave(2, 2, 4): 3当你理解之后你就会说就这？这么简单，指定第一个参数是后面参数的总数就可以了，这还不随随便玩
别着急，精彩的来了，「可变参数的应用」
可变参数应用：实现log打印
#include <stdarg.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
/*定义一个回调函数指针*/
typedef void (*libvlcFormattedLogCallback)(void* data, int level, const void* ctx, const char* message);
enum libvlc_log_level {
LIBVLC_DEBUG = 0, //调试
LIBVLC_NOTICE = 2, //普通
LIBVLC_WARNING = 3, //警告
LIBVLC_ERROR = 4 } //错误
;
/*定义一个回调函数结构体*/
typedef struct CallbackData {
void* managedData;
libvlcFormattedLogCallback managedCallback;
int minLogLevel; //log 级别
} CallbackData;
/*构造回调函数结构体*/
void* makeCallbackData(libvlcFormattedLogCallback callback, void* data, int minLevel)
{
CallbackData* result = (CallbackData *)malloc(sizeof(CallbackData));
result->managedCallback = callback;
result->managedData = data;
result->minLogLevel = minLevel;
return result;
}
/*回调函数*/
void formattedLogCallback(void* data, int level, const void* ctx, const char* message)
{
printf("level:%d", level);
if (level == LIBVLC_ERROR)
{
printf("LIBVLC_ERROR:%s", message);
return;
}
if (level >= LIBVLC_WARNING) {
printf("LIBVLC_WARNING:%s", message);
return;
}
if (level >= LIBVLC_NOTICE)
{
printf("LIBVLC_ERROR:%s", message);
return;
}
if (level >= LIBVLC_DEBUG) {
printf("LIBVLC_WARNING:%s", message);
return;
}
}
/*和石化log信息并执行回调函数*/
void InteropCallback(void* data, int level, const void* ctx, const char* fmt, va_list args)
{
CallbackData* callbackData = (CallbackData*)data;
if (level >= callbackData->minLogLevel)
{
va_list argsCopy;
int length = 0;
va_copy(argsCopy, args);
length = vsnprintf(NULL, 0, fmt, argsCopy);
va_end(argsCopy);
char* str = malloc(length + 1);
if (str != NULL)
{
va_copy(argsCopy, args);
vsprintf(str, fmt, argsCopy);
va_end(argsCopy);
}
else
{
// Failed to allocate log message, drop it.
return;
}
callbackData->managedCallback(callbackData->managedData, level, ctx, str);
free(str);
}
}
void sendLog(void* data, int level, const void* ctx, const char* fmt, ...)
{
va_list va;
va_start(va, fmt);
InteropCallback(data, level, ctx, fmt, va);
va_end(va);
}
int main(int argc, char** argv)
{
/*注册一个回调函数结构体，level等级为LIBVLC_WARNING 只要发送的log等级大于等于LIBVLC_WARNING次啊会触发回调函数*/
void* callbackData = makeCallbackData(formattedLogCallback, "context", LIBVLC_WARNING);
/*发送四个等级的消息*/
sendLog(callbackData, LIBVLC_DEBUG, NULL, "This should not be displayed : %s\n","debug");
sendLog(callbackData, LIBVLC_NOTICE, NULL, "This should not be displayed : %s\n", "notick");
sendLog(callbackData, LIBVLC_WARNING, NULL, "This message level is : %s\n", "warning");
sendLog(callbackData, LIBVLC_ERROR, NULL, "Hello, %s ! You should see %ld message here : %s\n", "World", 1, "warning message");
free(callbackData);
return 0;
}输出
level:3LIBVLC_WARNING:This message level is : warning
level:4LIBVLC_ERROR:Hello, World ! You should see 1 message here : warning message这个使用示例精妙之处在于注册一个指定level的回调函数makeCallbackData(formattedLogCallback, "context", LIBVLC_WARNING);
然后在发送log的时候根据level判断是否执行回调函数，顺便格式化log信息
-- End --
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原始发表：2021-01-05，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除
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