目录
- 1.宏含义及使用
- 2.宏原理分析
- 1.原理
- 2.宏理解
1.宏含义及使用
- 依赖库
stdarg.h
va_list
- 其实就是
char*
类型,方便后续按照字节进行指针移动
- 其实就是
va_start(arg, num)
- 使
arg
指向可变参数部分(num
后面)
- 使
va_arg(arg, int)
- 先让
arg
指向下个元素,然后使用相对位置 – 偏移量,访问当前元素- 即:访问了当前数据的同时,又让arg指向了后续元素
- 先让
va_end
- 将arg指针设置为
NULL
,防止野指针
- 将arg指针设置为
- 使用示例
int FindMax(int num, ...) { va_list arg; va_start(arg, num); int max = va_arg(arg, int); // 根据类型,获取可变参数列表中的第一个数据 //获取并比较其他的 for (int i = 0; i < num - 1; i++) { int cur = va_arg(arg, int); if (max < curr) { max = curr; } } va_end(arg); return max; } int main() { int max = FindMax(5,11,22,33,44,55); printf("max = %d\n", max); return 0; }
- 注意事项
- 可变参数必须从头到尾逐个访问
- 如果在访问了几个可变参数之后想半途终止,这是可以的
- 但是,如果想一开始就访问参数列表中间的参数,那是不行的
- 参数列表中至少有一个命名参数
- 如果连一个命名参数都没有,就无法使用
va_start
- 如果连一个命名参数都没有,就无法使用
- 这些宏是无法直接判断实际存在参数的数量
- 这些宏无法判断每个参数的类型
- 如果在
va_arg
中指定了错误的类型,那么其后果是不可预测的- 整型提升除外
- 可变参数必须从头到尾逐个访问
2.宏原理分析
1.原理
- 可变参数列表对应的函数,最终调用也是函数调用,也要形成栈帧
- 栈帧形成前,临时变量是要先入栈的,根据之前所学,参数之间位置关系是固定的
- 通过之前的汇编的学习,发现了短整型在可变参数部分,会默认进行整形提升(char short float整型提升成int/double),那么函数内部在提取该数据的时候,就要考虑提升之后的值,如果不加考虑,获取数据可能会报错或者结果不正确
2.宏理解
- 都有什么?
// va_list其实就是char*类型,方便后续按照字节进行指针移动 typedef char * va_list; #define va_start _crt_va_start #define va_arg _crt_va_arg #define va_end _crt_va_end
#define va_start _crt_va_start
依赖实现// 这个宏特别好理解,结合栈帧中临时参数的压入位置 #define _crt_va_start(ap,v) ( ap = (va_list)_ADDRESSOF(v) + _INTSIZEOF(v) )
#define va_arg _crt_va_arg
依赖实现// 这个设计特别巧妙,先让ap指向下个元素,然后使用相对位置-偏移量,访问当前元素 // 访问了当前数据的同时,还让ap指向了后续元素,一举两得 #define _crt_va_arg(ap,t) ( *(t *)((ap += _INTSIZEOF(t)) - _INTSIZEOF(t)) )
#define va_end _crt_va_end
依赖实现// 这个宏特别好理解,将ap指针设置为NULL #define _crt_va_end(ap) ( ap = (va_list)0 )
_ADDRESSOF(v)
理解// 取参数的地址,也很好理解 #define _ADDRESSOF(v) ( &(v) )
_INTSIZEOF(n)
理解,难点#define _INTSIZEOF(n) ( (sizeof(n) + sizeof(int) - 1) & ~(sizeof(int) - 1) )
- 前提:
- 为了后面方便表述,假设
sizeof(n)
的值 -->n(char 1,short 2, int 4)
- 在32位平台下测试,
sizeof(int) == 4
,其他情况暂时不考虑
- 为了后面方便表述,假设
_INTSIZEOF(n)
的意思:计算一个最小数字x
,满足x>=n && x%4==0
,其实就是一种4字节对齐的方式- 是什么?
- 比如
n
是:1,2,3,4 对n进行向sizeof(int)
的最小整数倍取整的问题 就是 4 - 比如
n
是:5,6,7,8 对n进行向sizeof(int)
的最小整数倍取整的问题 就是 8
- 比如
- 为什么要有这个4字节对齐
- 结合之前栈帧的学习和上面代码的测试结果
- 怎么办到的
- 第一步理解:4的倍数
- 既然是4的最小整数倍取整,那么本质是:
x=4*m
,m
是具体几倍,对7来讲,m
就是2,对齐的结果就是8,而m
具体是多少,取决于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
- 如果
- 上面是两种情况,如何合并成为一种写法呢?
- 常见做法是
(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的值无意义,会因取整自动消除,等价于n/4
- 那么
- 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
- 那么n=最大能整除4部分+r,
- 常见做法是
- 既然是4的最小整数倍取整,那么本质是:
- 第二步理解:最小4字节对齐数
- 搞清楚了满足条件最小是几倍问题,那么,计算一个最小数字
x
,满足x>=n && x%4==0
,就变成了((n+sizeof(int)-1)/sizeof(int))[最小几倍] * sizeof(int)[单位大小] -> ((n+4-1)/4)*4
- 这样就能求出来4字节对齐的数据了,其实上面的写法,在功能上,已经和源代码中的宏等价了
- 搞清楚了满足条件最小是几倍问题,那么,计算一个最小数字
- 第三步理解:理解源代码中的宏
- 拿出简洁写法:
((n+4-1)/4)* 4,设w=n+4-1
,那么表达式可以变化成为(w/4)*4
,而4就是 2 2 2^2 22,w/4
不就相当于右移两位吗?再次*4
不就相当左移两位吗?先右移两位,在左移两位,最终结果就是,最后2个比特位被清空为0! - 需要这么费劲吗?
w & ~3
不香吗?
- 所以,简洁版:
(n+4-1) & ~(4-1)
- 原码版:
( (sizeof(n) + sizeof(int) - 1) & ~(sizeof(int) - 1) )
,无需先/
,再*
- 拿出简洁写法:
- 第一步理解:4的倍数
- 是什么?
- 前提:
- 图解