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C语言中的可变参数-printf的实现原理

原作者: [db:作者] 来自: [db:来源] 收藏 邀请

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

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