注册 登录  
 加关注
查看详情
   显示下一条  |  关闭
温馨提示!由于新浪微博认证机制调整,您的新浪微博帐号绑定已过期,请重新绑定!立即重新绑定新浪微博》  |  关闭

小可尼の博客

Linux后端的技术窝窝

 
 
 

日志

 
 

va_list  

2011-03-31 14:58:29|  分类: C语言 |  标签: |举报 |字号 订阅

  下载LOFTER 我的照片书  |

当你的函数的参数个数不确定时,就可以使用上述宏进行动态处理,这无疑为你的程序增加了灵活性。

Example:

◎用法1:
func( Type para1, Type para2, Type para3, ... )
{
    /****** Step 1 ******/
    va_list ap;
    va_start( ap, para3 ); //一定要“...”之前的那个参数
   
    /****** Step 2 ******/
    //此时ap指向第一个可变参数
    //调用va_arg取得里面的值
    Type xx = va_arg( ap, Type );
   
    //Type一定要相同,如:
    //char *p = va_arg( ap, char *);
    //int i = va_arg( ap, int );

    //如果有多个参数继续调用va_arg

    /****** Step 3 ******/
    va_end(ap); //For robust!
}

◎用法2:

CString AppendString(CString str1,...)//一个连接字符串的函数,参数个数可以动态变化
{
      LPCTSTR str=str1;//str需为指针类型,因为va_arg宏返回的是你的参数的指针,但是如果你的参数为int等简                       //单类型,则不必为指针,因为变量名实际上即是指针。
      CString res;
      va_list marker;     //你的类型链表
      va_start(marker,str1);//初始化你的marker链表

      while(str!="ListEnd")//ListEnd:参数的结束标志,十分重要,在实际中需自行指定
      {
          res+=str;
          str=va_arg(marker,CString);//取得下一个指针
      }
      va_end(marker);//结束,与va_start合用
      return res;
}

int main()
{
      CString    str=AppendString("xu","zhi","hong","ListEnd");
      cout<<str.GetBuffer(str.GetLength())<<endl;
      return 0;
}

输出 xuzhihong
CString AppendString(CString str1,...),因为连接字符串的参数可以动态变化,你不知用户要进行连接的字符串个数是多少,所以你可以用…来代替。但是要注意的是你的函数要有一个参数作为标志来表示结束,否则会出错。在上例中用ListEnd作为结束符。还有va_arg返回的是你参数内容的指针。上例在支持MFC程序的console下运行通过。

可变参数函数的原型声明格式为:
type VAFunction(type arg1, type arg2, … );
参数可以分为两部分:个数确定的固定参数和个数可变的可选参数。函数至少需要一个固定参数,固定参数的声明和普通函数一样;可选参数由于个数不确定,声明时用"…"表示。固定参数和可选参数公同构成一个函数的参数列表。
借助上面这个简单的例2,来看看各个va_xxx的作用。
va_list arg_ptr:定义一个指向个数可变的参数列表指针;
va_start(arg_ptr, argN):使参数列表指针arg_ptr指向函数参数列表中的第一个可选参数,说明:argN是位于第一个可选参数之前的固定参数,(或者说,最后一个 固定参数;…之前的一个参数),函数参数列表中参数在内存中的顺序与函数声明时的顺序是一致的。如果有一va函数的声明是void va_test(char a, char b, char c, …),则它的固定参数依次是a,b,c,最后一个固定参数argN为c,因此就是va_start(arg_ptr, c)。
va_arg(arg_ptr, type):返回参数列表中指针arg_ptr所指的参数,返回类型为type,并使指针arg_ptr指向参数列表中下一个参数。
va_copy(dest, src):dest,src的类型都是va_list,va_copy()用于复制参数列表指针,将dest初始化为src。
va_end(arg_ptr):清空参数列表,并置参数指针arg_ptr无效。说明:指针arg_ptr被置无效后,可以通过调用va_start ()、va_copy()恢复arg_ptr。每次调用va_start() / va_copy()后,必须得有相应的va_end()与之匹配。参数指针可以在参数列表中随意地来回移动,但必须在va_start() … va_end()之内。
va函数的实现就是对参数指针的使用和控制。


typedef char *   va_list;   // x86平台下va_list的定义

函数的固定参数部分,可以直接从函数定义时的参数名获得;对于可选参数部分,先将指针指向第一个可选参数,然后依次后移指针,根据与结束标志的比较来判断是否已经获得全部参数。因此,va函数中结束标志必须事先约定好,否则,指针会指向无效的内存地址,导致出错。
这里,移动指针使其指向下一个参数,那么移动指针时的偏移量是多少呢,没有具体答案,因为这里涉及到内存对齐(alignment)问题,内存对齐跟具体 使用的硬件平台有密切关系,比如大家熟知的32位x86平台规定所有的变量地址必须是4的倍数(sizeof(int) = 4)。va机制中用宏_INTSIZEOF(n)来解决这个问题,没有这些宏,va的可移植性无从谈起。
首先介绍宏_INTSIZEOF(n),它求出变量占用内存空间的大小,是va的实现的基础。

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


#define va_start(ap,v) ( ap = (va_list)&v + _INTSIZEOF(v) )           //第一个可选参数地址
#define va_arg(ap,t) ( *(t *)((ap += _INTSIZEOF(t)) - _INTSIZEOF(t)) ) //下一个参数地址
#define va_end(ap)    ( ap = (va_list)0 )                            // 将指针置为无效

下表是针对函数int TestFunc(int n1, int n2, int n3, …)
参数传递时的内存堆栈情况。(C编译器默认的参数传递方式是__cdecl。)
对该函数的调用为int result = TestFunc(a, b, c, d. e); 其中e为结束标志。


从上图中可以很清楚地看出va_xxx宏如此编写的原因。
1. va_start。为了得到第一个可选参数的地址,我们有三种办法可以做到:
A) = &n3 + _INTSIZEOF(n3)
// 最后一个固定参数的地址 + 该参数占用内存的大小
B) = &n2 + _INTSIZEOF(n3) + _INTSIZEOF(n2)
// 中间某个固定参数的地址 + 该参数之后所有固定参数占用的内存大小之和
C) = &n1 + _INTSIZEOF(n3) + _INTSIZEOF(n2) + _INTSIZEOF(n1)
// 第一个固定参数的地址 + 所有固定参数占用的内存大小之和
从编译器实现角度来看,方法B),方法C)为了求出地址,编译器还需知道有多少个固定参数,以及它们的大小,没有把问题分解到最简单,所以不是很聪明的途 径,不予采纳;相对来说,方法A)中运算的两个值则完全可以确定。va_start()正是采用A)方法,接受最后一个固定参数。调用va_start ()的结果总是使指针指向下一个参数的地址,并把它作为第一个可选参数。在含多个固定参数的函数中,调用va_start()时,如果不是用最后一个固定 参数,对于编译器来说,可选参数的个数已经增加,将给程序带来一些意想不到的错误。(当然如果你认为自己对指针已经知根知底,游刃有余,那么,怎么用就随 你,你甚至可以用它完成一些很优秀(高效)的代码,但是,这样会大大降低代码的可读性。)
注意:宏va_start是对参数的地址进行操作的,要求参数地址必须是有效的。一些地址无效的类型不能当作固定参数类型。比如:寄存器类型,它的地址不是有效的内存地址值;数组和函数也不允许,他们的长度是个问题。因此,这些类型时不能作为va函数的参数的。
2. va_arg身兼二职:返回当前参数,并使参数指针指向下一个参数。
初看va_arg宏定义很别扭,如果把它拆成两个语句,可以很清楚地看出它完成的两个职责。


#define va_arg(ap,t)    ( *(t *)((ap += _INTSIZEOF(t)) - _INTSIZEOF(t)) ) //下一个参数地址
// 将( *(t *)((ap += _INTSIZEOF(t)) - _INTSIZEOF(t)) )拆成:
/* 指针ap指向下一个参数的地址 */
1. ap += _INTSIZEOF(t);         // 当前,ap已经指向下一个参数了
/* ap减去当前参数的大小得到当前参数的地址,再强制类型转换后返回它的值 */
2. return *(t *)( ap - _INTSIZEOF(t))

回想到printf/scanf系列函数的%d %s之类的格式化指令,我们不难理解这些它们的用途了- 明示参数强制转换的类型。
(注:printf/scanf没有使用va_xxx来实现,但原理是一致的。)
3.va_end很简单,仅仅是把指针作废而已。
#define va_end(ap) (ap = (va_list)0) // x86平台
四、 简洁、灵活,也有危险
从va的实现可以看出,指针的合理运用,把C语言简洁、灵活的特性表现得淋漓尽致,叫人不得不佩服C的强大和高效。不可否认的是,给编程人员太多自由空间必然使程序的安全性降低。va中,为了得到所有传递给函数的参数,需要用va_arg依次遍历。其中存在两个隐患:
1)如何确定参数的类型。
va_arg在类型检查方面与其说非常灵活,不如说是很不负责,因为是强制类型转换,va_arg都把当前指针所指向的内容强制转换到指定类型;
2)结束标志。如果没有结束标志的判断,va将按默认类型依次返回内存中的内容,直到访问到非法内存而出错退出。例2中SqSum()求的是自然数的平方 和,所以我把负数和0作为它的结束标志。例如scanf把接收到的回车符作为结束标志,大家熟知的printf()对字符串的处理用'\0'作为结束标 志,无法想象C中的字符串如果没有'\0', 代码将会是怎样一番情景,估计那时最流行的可能是字符数组,或者是malloc/free。
允许对内存的随意访问,会留给不怀好意者留下攻击的可能。当处理cracker精心设计好的一串字符串后,程序将跳转到一些恶意代码区域执行,以使cracker达到其攻击目的。(常见的exploit攻击)所以,必需禁止对内存的随意访问和严格控制内存访问边界。


if ($ != jQuery) { $ = jQuery.noConflict(); } var isLogined = false; var cb_blogId = 55812; var cb_entryId = 1643201; var cb_blogApp = "diyunpeng"; var cb_blogUserGuid = "543a3823-7e35-de11-9510-001cf0cd104b"; var cb_entryCreatedDate = '2010/1/9 23:52:00';
  评论这张
 
阅读(159)| 评论(0)

历史上的今天

评论

<#--最新日志,群博日志--> <#--推荐日志--> <#--引用记录--> <#--博主推荐--> <#--随机阅读--> <#--首页推荐--> <#--历史上的今天--> <#--被推荐日志--> <#--上一篇,下一篇--> <#-- 热度 --> <#-- 网易新闻广告 --> <#--右边模块结构--> <#--评论模块结构--> <#--引用模块结构--> <#--博主发起的投票-->
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

页脚

网易公司版权所有 ©1997-2018