深入C语言——实现可变参数函数

初步示例

stdarg.h提供了C语言对可变参数的支持，先举一个简短的例子

//testStdArg.c
#include <stdarg.h>
#include <stdio.h>void printIntList(int N, ...){va_list args;       //存放...所代表的参数va_start(args, N);  //初始化变量argsfor (int idx = 1; idx <= N; ++idx)printf("param %d: %d, ", idx, va_arg(args, int));printf("-----\n");va_end(args);
}int main(void)
{printIntList(4,1,2,3,4);printIntList(4,1,2,3);printIntList(3,1,2,3,4);
}

编译之后输出结果为

>gcc testStdArg.c
>a.exe
param 1: 1, param 2: 2, param 3: 3, param 4: 4, 
-----
param 1: 1, param 2: 2, param 3: 3, param 4: 4, 
-----
param 1: 1, param 2: 2, param 3: 3, 
-----

函数解析

其中，va_list为stdarg.h中声明的数据类型，用以存放...所代表的参数，在printIntList中，定义了va_list类型的args用于存储变量。

在stdarg.h中声明了三个函数，在上面的案例中都用上了，下面逐一解析

void va_start(va_list ap, last_arg)

• 用于初始化ap变量，last_arg为最后一个参数的下标
• 对于函数printIntList(4,1,2,3,4)而言，总共输入了5个参数，故其last_arg应该为4。

type va_arg(va_list ap, type)

• 逐个检索函数参数列表中类型为type参数
• 在printIntList中，va_arg被写在一个循环中，会逐个检索int型的参数
• 在printIntList(4,1,2,3)中，由于N设为4，所以va_arg会检索4次，最后返回的4实际上是一个野指针。

void va_end(va_list ap)

• 在参数调用结束之后，应该调用va_end来释放ap

最大值函数

有了这个函数，就可以实现多个参数求统计参数的功能，例如求最大值

//testMax
#include <stdarg.h>
#include <stdio.h>double getMax(int N, ...){va_list args;va_start(args, N);double val;double max = va_arg(args, double);for(int idx=2; idx <= N; ++idx){val = va_arg(args, double);max = max > val ? max : val;}va_end(args);return max;
}int main(void)
{double a = getMax(4,1.2,2.3,3.4,2.5);printf("%f", a);
}

测试结果如下

>gcc test.c 
>a.exe
3.400000

最后留一个小作业，如何用C语言实现一个参数个数可变的复杂一点的应用，比如求标准差$\sigma =\sqrt{\frac{1}{N}{\sum }_{i=1}^N(x_i-\bar{x}{)}^2}$。

这里面的问题是，va_arg相当于是一个不断向前的迭代器，但并没有索引的功能，所以必须一次性取出，而不能跑多次循环。一个最直接的解决方案就是开一个数组或者链表，来缓存va_arg中的数据。