C语言中的可变参数-printf的实现原理

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。

printf的简单实现:

#include

#include

void myitoa(int n, char str[], int radix)

{

int i , j , remain;

char tmp;

i = 0;

do

{

remain = n % radix;

if(remain > 9)

str[i] = remain - 10 + 'A';

else

str[i] = remain + '0';

i++;

}while(n /= radix);

str[i] = '\0';

for(i-- , j = 0 ; j <= i ; j++ , i--)

{

tmp = str[j];

str[j] = str[i];

str[i] = tmp;

}

}

void myprintf(const char *format, ...)

{

char c, ch, str[30];

va_list ap;

va_start(ap, format);

while((c = *format))

{

switch(c)

{

case '%':

ch = *++format;

switch(ch)

{

case 'd':

{

int n = va_arg(ap, int);

myitoa(n, str, 10);

fputs(str, stdout);

break;

}

case 'x':

{

int n = va_arg(ap, int);

myitoa(n, str, 16);

fputs(str, stdout);

break;

}

case 'f':

{

double f = va_arg(ap, double);

int n;

n = f;

myitoa(n, str, 10);

fputs(str, stdout);

putchar('.');

n = (f - n) * 1000000;

myitoa(n, str, 10);

fputs(str, stdout);

break;

}

case 'c':

{

putchar(va_arg(ap, int));

break;

}

case 's':

{

char *p = va_arg(ap, char *);

fputs(p, stdout);

break;

}

case '%':

{

putchar('%');

break;

}

default:

{

fputs("format invalid!", stdout);

break;

}

}

break;

default:

putchar(c);

break;

}

format++;

}

va_end(ap);

}

int main(void)

{

myprintf("%d, %x, %f, %c, %s, %%,%a\n", 10, 15, 3.14, 'B', "hello");

return 0;

}

from:http://blog.csdn.net/hackbuteer1/article/details/7558979