可變引數串列

1. 求兩個資料中的最大值

2. 如果將引數改成char型別，求char型別變數中的最大值，代碼會有問題嗎？

3. 結果并未受影響，可是，我們決議的時候，是按照va_arg(arg, int)來決議的，這是為什么?

4. 注意事項

5. 原理

6. 先看看這幾個宏的含義

7. 原理圖

本章節文章是作者通過觀看《C語言深度剖析》等各種資料總結的精華，基礎部分省略了不少，是為了讓大家能夠更加深入了解C語言的魅力！因為為了避免與之前的文章發生贅述，所以就直接講作者認為的精華部分哈！現在正文開始!

誰都不能阻擋你成為更優秀的人，

在這里《C語言深度剖析》就結束了哈，作者后面可能會把前面的各個文章再總結一下，讓大家更好地去查閱，接下來就慢慢踏入資料結構了哈！作者也期待很久了，讓我們一起進步哈！

可變引數串列

1. 求兩個資料中的最大值

#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;
}

求任意多個資料中的最大值 ( 至少一個 ) ，要求不能使用陣列

因為目前引數個數不確定，那么函式撰寫的時候，引數個數也無法確定，換句話說，函式也就沒法撰寫

不過， C 提供了滿足該場景的解決方案：可變引數串列

#include <stdio.h>
#include <windows.h>
//num:表示傳入引數的個數
int FindMax(int num, ...)
{
        va_list arg; //定義可以訪問可變引數部分的變數，其實是一個char*型別
        va_start(arg, num); //使arg指向可變引數部分
        int max = va_arg(arg, int); //根據型別，獲取可變引數串列中的第一個資料
        for (int i = 0; i < num - 1; i++){//獲取并比較其他的
        int curr = va_arg(arg, int);
        if (max < curr){
        max = curr;
        }
}
        va_end(arg); //arg使用完畢，收尾作業，本質就是講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. 如果將引數改成char型別，求char型別變數中的最大值，代碼會有問題嗎？

#include <stdio.h>

#include <windows.h>

//num: 表示傳入引數的個數

int FindMax ( int num , ...)

{

va_list arg ; // 定義可以訪問可變引數部分的變數，其實是一個 char* 型別

va_start ( arg , num ); // 使 arg 指向可變引數部分

int max = va_arg ( arg , int ); // 根據型別，獲取可變引數串列中的第一個資料

for ( int i = 0 ; i < num - 1 ; i ++ ){ // 獲取并比較其他的

int curr = va_arg ( arg , int );

if ( max < curr ){

max = curr ;

}

}

va_end ( arg ); //arg 使用完畢，收尾作業，本質就是講 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. 結果并未受影響，可是，我們決議的時候，是按照va_arg(arg, int)來決議的，這是為什么?

通過查看匯編，我們看到，在可變引數場景下：

1. 實際傳入的引數如果是char，short，float，編譯器在編譯的時候，會自動進行提升（通過查看匯編，我們都能看到）

2. 函式內部使用的時候，根據型別提取資料，更多的是通過int或者double來進行

2. 注意事項

1.可變引數必須從頭到尾逐個訪問，如果你在訪問了幾個可變引數之后想半途終止，這是可以的，但是，如果你想一開始就訪問引數串列中間的引數，那是不行的，

2.引數串列中至少有一個命名引數，如果連一個命名引數都沒有，就無法使用 va_start ，

3.這些宏是無法直接判斷實際存在引數的數量，

4.這些宏無法判斷每個引數的是型別，

5.如果在 va_arg 中指定了錯誤的型別，那么其后果是不可預測的，

3. 原理

1. 可變引數串列對應的函式，最終呼叫也是函式呼叫，也要形成堆疊幀

2. 堆疊幀形成前，臨時變數是要先入堆疊的，根據之前所學，引數之間位置關系是固定的

3. 通過上面匯編的學習，發現了短整型在可變引數部分，會默認進行整形提升，那么函式內部在提取該資料的時候，就要考慮提升之后的值，如果不加考慮，獲取資料可能會報錯或者結果不正確

4. 先看看這幾個宏的含義

//va_list其實就是char*型別，方便后續按照位元組進行指標移動

typedef char * va_list;

#define va_start _crt_va_start

#define va_arg _crt_va_arg

#define va_end _crt_va_end

//這個宏特別好理解，結合堆疊幀中臨時引數的壓入位置

#define _crt_va_start(ap,v) ( ap = (va_list)_ADDRESSOF(v) + _INTSIZEOF(v) )

//這個設計特別巧妙，先讓ap指向下個元素，然后使用相對位置-偏移量，訪問當前元素，

//訪問了當前資料的同時，還讓ap指向了后續元素，一舉兩得，

#define _crt_va_arg(ap,t) ( *(t *)((ap += _INTSIZEOF(t)) - _INTSIZEOF(t)) )

//這個宏特別好理解，將ap指標設定為NULL

#define _crt_va_end(ap) ( ap = (va_list)0 )

//取引數的地址，也很好理解

#define _ADDRESSOF(v) ( &(v) )

//難點是這個，不太好理解

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

前提：

為了后面方便表述，我們假設sizeof(n)的值是n（char 1，short 2, int 4）

我們在32位平臺，vs2013下測驗，sizeof(int)大小是4，其他情況我們不考慮

_INTSIZEOF(n)的意思：計算一個最小數字x，滿足 x>=n && x%4==0，其實就是一種4位元組對齊的方式是什么：

比如n是：1,2,3,4 對n進行向 sizeof(int) 的最小整數倍取整的問題就是 4

比如n是：5,6,7,8 對n進行向 sizeof(int) 的最小整數倍取整的問題就是 8

為什么：要有這個4位元組對齊：

結合之前堆疊幀的學習和上面代碼的測驗結果

怎么辦到的：

第一步理解：4的倍數

既然是4的最小整數倍取整，那么本質是：x=4*m，m是具體幾倍，對7來講，m就是2，對齊的結果就是8

而m具體是多少，取決于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

上面是兩種情況，如何合并成為一種寫法呢？

常見做法是 ( 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的值無意義，會因取整自動消除，等價于 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位元組對齊數

搞清楚了滿足條件最小是幾倍問題，那么，計算一個最小數字x，滿足 x>=n && x%4==0，就變成了

((n+sizeof(int)-1)/sizeof(int))[最小幾倍] * sizeof(int)[單位大小] -> ((n+4-1)/4)*4

這樣就能求出來4位元組對齊的資料了，其實上面的寫法，在功能上，已經和源代碼中的宏等價了，

第三步理解：理解源代碼中的宏

拿出簡潔寫法：（(n+4-1)/4）* 4，設w=n+4-1, 那么運算式可以變化成為 (w/4)*4,而4就是2^2,w/4,不就相當于右移兩位嗎？，再次*4不就相當左移兩位嗎？先右移兩位，在左移兩位，最終結果就是，最后2個位元位被清空為0！

需要這么費勁嗎？

w & ~3 不香嗎？

所以，簡潔版：(n+4-1) & ~(4-1)

原碼版：( (sizeof(n) + sizeof(int) - 1) & ~(sizeof(int) - 1) )，無需先/,再*

5 . 原理圖

#include <stdio.h>

#include <windows.h>

//num: 表示傳入引數的個數

int FindMax ( int num , ...)

{

va_list arg ; // 定義可以訪問可變引數部分的變數，其實是一個 char* 型別

va_start ( arg , num ); // 使 arg 指向可變引數部分

int max = va_arg ( arg , int ); // 根據型別，獲取可變引數串列中的第一個資料

for ( int i = 0 ; i < num - 1 ; i ++ ){ // 獲取并比較其他的

int curr = va_arg ( arg , int );

if ( max < curr ){

max = curr ;

}

}

va_end ( arg ); //arg 使用完畢，收尾作業，本質就是講 arg 指向 NULL

return max ;

}

int main ()

{

//為了方便查看，我們引數換成直觀的引數

int max = FindMax ( 5 , 0x11 , 0x22 , 0x33 , 0x44 , 0x55 );

printf ( "max = %d\n" , max );

system ( "pause" );

return 0 ;

}