C语言中的可变参数-printf的实现原理

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] = '';   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, %%,%an", 10, 15, 3.14, 'B', "hello"); return 0; }