C语言中的可变参数(printf的实现原理)

printf是根据格式化的字符来确定的栈中参数的值,长度。

在C/C++中,对函数参数的扫描是从后向前的。C/C++的函数参数是通过压入堆栈的方式来给函数传参数的(堆栈是一种先进后出的数据结构),最先压入的参数最后出来,在计算机的内存中,数据有2块,一块是堆,一块是栈(函数参数及局部变量在这里),而栈是从内存的高地址向低地址生长的,控制生长的就是堆栈指针了,最先压入的参数是在最上面,就是说在所有参数的最后面,最后压入的参数在最下面,结构上看起来是第一个,所以最后压入的参数总是能够被函数找到,因为它就在堆栈指针的上方。printf的第一个被找到的参数就是那个字符指针,就是被双引号括起来的那一部分,函数通过判断字符串里控制参数的个数来判断参数个数及数据类型,通过这些就可算出数据需要的堆栈指针的偏移量了,下面给出printf("%d,%d",a,b);(其中a、b都是int型的)的汇编代码。

.section
.data
string out = "%d,%d"
push b  //最后的先压入栈中
push a //最先的后压入栈中
push $out//参数控制的那个字符串常量是最后被压入的
call printf

你会看到,参数是最后的先压入栈中,最先的后压入栈中,参数控制的那个字符串常量是最后被压入的,所以这个常量总是能被找到的。

通常情况下函数可变参数表的长度是已知的,通过num参数传入,这种函数比较容易实现。
而printf函数的实现非常复杂因为
1)可变参数的个数不能轻易的得到
2)而可变参数的类型也不是固定的,需由格式字符串进行识别(由%f、%d、%s等确定)
在这个函数中,需通过对传入的格式字符串(首地址为lpStr)进行识别来获知可变参数个数及各个可变参数的类型,具体实现体现在for循环中。譬如,在识别为%d后,做的是va_arg ( vap, int ),而获知为%l和%lf后则进行的是va_arg ( vap, long )、va_arg ( vap, double )。格式字符串识别完成后,可变参数也就处理完了。

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