C/C++ 不定参函数

C语言不定参函数

函数用法总结

Va_list 

• 作用：类型定义，生命一个变量，该变量被用来访问传递给不定参函数的可变参数列表
• 用法：供后续函数进调用，通过该变量访问参数列表

typedefchar* va_list;

 va_start

• 作用：初始化va_list变量，指向可变参数列表中的第一个参数，这个宏需要知道最后一个固定参数的位置，方便从其后开始读取可变参数
• 参数：ap（初始化的va_list变量）、last_artg（确定从哪里开始读取可变参数4）

voidva_start(va_list ap, last_arg);

va_arg

• 作用：va_arg宏用于获取可变参数列表中的下一个参数，并将其转换为指定的类型
• 参数：ap，type指定要获取的参数类型 
• 返回值：返回指定类型的下一个参数值，并将va_list 变量指向下一个参数

type va_arg(va_list ap, type);

 va_end

• 作用：用于清理va_list变量
• 参数：ap需要清理的va_list变量

voidva_end(va_list ap);

使用事例 

使用事例

• 至少定义一个固定参数的函数，然后后面的参数使用... 表示
• va_list args：定义一个变量，用于存储不定参数的列表
• va_start(args, fixeArg）：初始化args，并让其指向可变参数列表的开始；fixeArg则是最后一个固定参数，用于确定从哪里开始寻找可变参数
• va_arg(args,int)：获取当前参数，类型设置为int，并将指针移动到下一个参数
• va_end(args)：清理va_list，结束不定参数的获取

#include<stdarg.h>
#include <stdio.h>
// 定义一个不定参函数
void exampleFunction(int fixedArg, ...)
{
va_list args;
va_start(args, fixedArg);// 获取不定参
int nextArg;
while ((nextArg = va_arg(args, int)) != 0)
{printf("Argument: %d\n", nextArg);
}va_end(args);
}int main()
{exampleFunction(1, 2, 3, 4, 5, 0); // 0作为终止条件return 0;
}

#include<iostream>
#include <cstdarg>
void printNum(int n, ...) 
{va_list al;va_start(al, n); // 让al指向n参数之后的第一个可变参数for (int i = 0; i < n; i++) {int num = va_arg(al, int); // 从可变参数中取出一个整形参数std::cout << num << std::endl;}va_end(al); // 清空可变参数列表--其实是将al置空
}int main() {printNum(3, 11, 22, 33); // 输出：11 22 33printNum(5, 44, 55, 66, 77, 88); // 输出：44 55 66 77 88return 0;
}

vasprintf函数

格式化输出写入一个动态分配字符串

• char **strp：指向字符指针的指针，用于接收分配的内存的地址，vasprintf 会为存储格式化后的字符串动态分配内存，并将其地址存储在 *strp 中。调用者需要负责在使用完字符串后使用 free() 函数释放这块内存
• const char *fmt：这是格式化字符串，类似于 printf 函数中的格式化字符串。它可以包含格式说明符（如 %d, %s 等），并且需要与后续的可变参数相匹配
• va_list ap：这是一个 va_list 类型的变量，用于传递可变参数列表。它通常通过 va_start 宏初始化

返回值

• 成功：返回生成字符串的长度
• 失败：返回-1，同时将*strp设置成NULL

intvasprintf(char **strp, constchar *fmt, va_list ap);

• 函数create_message：初始化变量ap，从fmt之后的参数开始获取可变参数
• vasprintf：根据fmt中的格式化字符串，以及ap生成最终字符串，动态分配内存存储生成的字符串，并将其存储在strp中（将格式化字符格式和可变参数结合，生成固定格式的消息，存储在strp中）

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdarg.h>int create_message(char **strp, const char *fmt, ...) {va_list ap;va_start(ap, fmt);int result = vasprintf(strp, fmt, ap);va_end(ap);return result;
}int main() {char *message;int length = create_message(&message, "Hello, %s! You have %d new messages.", "Alice", 5);if (length != -1) {printf("Generated string: %s\n", message);printf("String length: %d\n", length);free(message);  // 记得释放分配的内存} else {fprintf(stderr, "Memory allocation failed\n");}return 0;
}//
Generated string: Hello, Alice! You have 5 new messages.
String length: 34

C++风格不定参

不定参宏实现日志功能

• 宏定义：#define Log( fmt , ...）：定义一个Log宏，该宏接受一个格式化字符串fmt，以及一个可变数量的附加参数
• __FILE__和 __LINE__：预定义宏，当前源文件的文件名和行号
• ##__VA_ARGS：宏的可变参数部分为空的时候，可以自动取出前面的逗号，避免语法错误

#include<iostream>
#include <cstdarg>
#define LOG(fmt, ...) printf("[%s:%d] " fmt "\n", __FILE__, __LINE__, ##__VA_ARGS__)int main()
{LOG("%s-%s", "hello", "世界");LOG("%s-%s", "hello", "中国");return 0;
}

实现C风格的不定参函数

基本与C语言风格相同

#include<iostream>
#include <cstdarg>
void printNumbers(int count, ...) 
{va_list args;va_start(args, count);  // 初始化 va_list 并将其指向 count 之后的第一个可变参数for (int i = 0; i < count; ++i) {int num = va_arg(args, int);  // 逐个获取参数std::cout << num << " ";}va_end(args);  // 清理 va_liststd::cout << std::endl;
}int main() {printNumbers(3, 10, 20, 30);  // 输出: 10 20 30printNumbers(5, 1, 2, 3, 4, 5);  // 输出: 1 2 3 4 5return 0;
}

 C++11可变模版

通过递归模版展开

#include<iostream>
void print() {
std::cout << std::endl;  // 递归基例：什么都不做，只是结束递归
}template<typename T, typename... Args>void print(T first, Args... args) {std::cout << first << " ";  // 打印第一个参数print(args...);  // 递归调用 print 处理剩余参数
}int main() {print(1, 2.5, "Hello", 'c');  // 输出: 1 2.5 Hello creturn 0;
}

C++17折叠表达式

#include<iostream>
template<typename... Args>
void print(Args... args) {(std::cout << ... << args) << std::endl;  // 使用折叠表达式展开参数包
}int main() {print(1, 2.5, "Hello", 'c');  // 输出: 1 2.5 Hello creturn 0;
}

ofstream

 专门用于文件输出操作，就是将数据写入文件。fstream 是 std::basic_ofstream 的一个实例化，std::basic_ofstream 是一个模板类，用于处理各种字符类型的文件输出。ofstream 专门处理 char 类型的文件

基本使用总结

文件打开关闭

• ofstream对象可以利用自身构造或者open方法打开文件，文件只要被打开，程序就可以将数据写入文件
• 程序结束或者该对象销毁的到时候，文件会自动关闭，也可以手动关闭文件，即调用close()方法

std::ofstream file("example.txt");
if (file.is_open()) {// 文件已成功打开，可以进行写入操作
}

写入数据

• 支持向文件写入多种类型的数据

std::ofstream file("example.txt");
if (file.is_open()) {file << "Hello, World!" << std::endl;file << 123 << std::endl;file << 45.67 << std::endl;
}

 检查文件状态

• is_open()：检查文件是否成功打开
• good（）：检查文件流是否处于有效状态
• fail：检查是否出现了某种错误

std::ofstream file("example.txt");
if (!file) {std::cerr << "Failed to open the file." << std::endl;
}

文件模式

• std::ios::out：默认模式，表示文件用于写入。
• std::ios::app：追加模式，在文件末尾添加内容而不覆盖已有内容。
• std::ios::trunc：清空文件内容（默认行为，如果文件已存在）。
• std::ios::binary：以二进制模式打开文件，而非文本模式

std::ofstream file("example.txt", std::ios::app);

 自动资源管理

• 内部是RAII模式管理文件资源，只要该对象超出作用域，文件就会自动关闭

{std::ofstream file("example.txt");file << "This will be written to the file." << std::endl;
} // file 对象超出作用域，文件自动关闭

ifstream

标准库中的一个类，属于 <fstream> 头文件，它用于文件输入操作，即从文件中读取数据。ifstream 是 std::basic_ifstream 的一个实例化，std::basic_ifstream 是一个模板类，用于处理各种字符类型的文件输入。ifstream 专门处理 char 类型的文件

基本使用总结

 文件打开和关闭，与Ofstream相同，构造函数打开，打开后程序可以从文件中读取数据，程序结束或者对象被销毁的时候，文件自动关闭。手动关闭就是close()

std::ifstream file("example.txt");
if (file.is_open()) {// 文件已成功打开，可以进行读取操作
}

读取数据，使用>>提取运算符从文件中读取数据

std::ifstream file("example.txt");
if (file.is_open()) {std::string str;int num;file >> str >> num;std::cout << "Read string: " << str << ", number: " << num << std::endl;
}

 检查文件状态，is_open是否成功打开，good()文件流是否处于有效状态，fail检查是否错误

std::ifstream file("example.txt");
if (!file) {std::cerr << "Failed to open the file." << std::endl;
}

 文件模式

• std::ios::in：默认模式，表示文件用于读取。
• std::ios::binary：以二进制模式打开文件，而非文本模式

std::ifstream file("example.txt", std::ios::binary);