【C】【C++】可变参数、不定参函数的使用

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了【C】【C++】可变参数、不定参函数的使用。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。


1. C 语言

C 语言中的可变参数写法:...


1.1 可变宏函数

  • 以日志举例,我们写入日志时只需要输入关键信息,行号文件等由宏函数补全
  • 这其中,我们需要输入的信息是格式不定的,需要用到可变参数
#include <stdio.h>

#define LOG(fmt, ...) printf("[%s:%d]# "fmt, __FILE__, __LINE__, ##__VA_ARGS__);

int main()
{
    // printf("[%s:%d]# %s, %d\n",__FILE__, __LINE__, "something error...", 666);
    
    LOG("%s %d\n","something error...", 666);
    LOG("%s\n","something error...");
   
    LOG("something error...\n"); 
    // 如果只传一个fmt,没有可变参数,需要加 ##,意味着当可变参数部分没有的时候,逗号取消

    return 0;
}

输出结果:
【C】【C++】可变参数、不定参函数的使用,C++,C语言,c语言,c++,开发语言

C语言库中的宏

  1. __FILE__:字符串,记录当前文件名
  2. __LINE__:整型,记录当前行数
  3. __VA_ARGS__:可变参数

语句分析:

#define LOG(fmt, ...) printf("[%s:%d]# "fmt, __FILE__, __LINE__, ##__VA_ARGS__);

用户使用LOG宏函数的时候,只需要想 printf 函数一样传入格式和内容就可以了,比如:LOG("%s\n", "message")
printf 函数本应该输出:message
但在我们使用宏函数扩展后可以输出:[文件名称:所在行数]# message
具体是怎么匹配的呢?看看下面的解释:

1. "[%s:%d]# "fmt --> 中间并没有逗号!相当于在 "[文件名称:所在行数]# " 后拼接上用户给出的 fmt 即 "message"

2. __FILE__, __LINE__, 作为我们在宏函数里“绑定”的两个参数,传入给了我们宏函数中设定好的"[%s:%d]# "这两处

3. ##__VA_ARGS__ 根据用于fmt定义来的可变参数,这里需要加 ## 是因为,如果用户不传入可变参数而是直接输出字符/别的格式
	LOG("message")这样的情况,函数检测到没有多余可变参数,就会把宏函数 ## 前面逗号以后的部分省去
	## 意为,用户传入这个参数就加上,没有就省去

1.2 可变函数

#include <stdarg.h>
  • va_list 类型,可以定义指向函数参数的指针

  • va_start() 函数:第一个参数是指针,该函数可以让指针指向第二个参数后的第一个可变参数

  • va_arg() 函数:第一个参数是指针,在可变参数范围中找到第二个参数所表示类型的值

  • va_end() 函数:释放 va_list 指针


有点懵,别着急,下面两个例子一看就清楚了:

🌰1. 实现打印一定个数的一串数字:

void numPrint(int cnt, ...)
{
    va_list p;        // 是一个指针,我们需要让他指向函数参数,用于后续打印
    va_start(p, cnt); // 意思是,让p指向 cnt 参数后的,第一个可变参数的位置

    // 将可变参数里的内容依次取出来打印
    for (int i = 0; i < cnt; i++)
    {
        int num = va_arg(p, int); // 调用一次往后走一次,不需要手动处理
        printf("param[%d]: %d\n", i, num);
    }

    va_end(p); // 销毁指针
}

int main()
{
    // 打印数字
	numPrint(5, 1, 2, 3, 4, 5);
    numPrint(1, 100);
    
    return 0;
}

输出结果:
【C】【C++】可变参数、不定参函数的使用,C++,C语言,c语言,c++,开发语言


下面这个函数是专门做格式解析工作的,在第二个举例中会用到,本篇文章主要讲解可变函数系列,所以格式解析我们用这个接口就好:

  • vasprintf() 函数:解析格式字符串到指定位置,注意,其中的第一个参数的空间是被这个函数接口 动态开辟 出来的,使用完毕需要用户手动释放
#define _GNU_SOURCE         /* See feature_test_macros(7) */
#include <stdio.h>

int asprintf(char **strp, const char *fmt, ...); 
int vasprintf(char **strp, const char *fmt, va_list ap); 

参数 strp:

  • 把解析后的字符串存入一个新开辟的地址空间中,并把地址赋给 strp。

参数 fmt:

  • 格式化字符串

参数 ap:

  • 可变函数参数的指针

🌰2. 实现任何格式的识别和打印:

void myprintf(const char *fmt, ...)
{
    va_list p;
    va_start(p, fmt);

    // 接口 vasprintf,是专门做格式解析工作的,我们这里目的是可变参数,格式解析用接口带过
    char *out;
    int ret = vasprintf(&out, fmt, p); // 把可变参数内容都以字符串形式,写入out
    if (ret != -1)
    {
        printf(out);
        free(out);	// 手动释放动态开辟空间
    }
    va_end(p);
}

int main()
{
    // 打印任意格式
    myprintf("%s %d %s\n", "这就是", 1, "个测试");
    myprintf("单参数test\n");

    return 0;
}

输出结果:
【C】【C++】可变参数、不定参函数的使用,C++,C语言,c语言,c++,开发语言


2. C++

C++ 可变参数

  • 模板类型的写法:...Args,… 代表可变参数,Args可以自定义
  • 形参的写法:Args ...args,…代表可变参数,Args是我们定义的类型,args是不定参形参名可以自定义
  • 使用时,…放在后面,代表可变参数展开

在 使用模板+不定参数 的时候,一定需要注意:

  • 没有可变参数的时候,不能直接用,需要模板特化一下
  • 即使我们写的逻辑已经闭环了!但是模板参数他自己就是会推导到最后去!!
  • 也就是说,我们在使用可变参数的时候,都要考虑一下没有可变参数的情况
#include <iostream>
using namespace std;

void cppprintf()
{
    cout << endl;
}

template<typename T, typename ...Args>  // 不定参的参数包类型
// void cppprintf(T &&v, Args &&...args)    // 这里 Args 是参数包的类型,...arg 是不定参数的写法,使用右值引用
void cppprintf(const T &v, Args &&...args)
{
    cout << v;
    if((sizeof ...(args)) > 0)
    {
        cppprintf(forward<Args>(args)...);   // forward 完美转发,不会改变左值或者右值的类型
    }
    else
    {
        cout << endl;
    }
}

int main()
{
    int a = 111;
    cppprintf("1个参数");
    cppprintf("1个参数","2个参数");
    cppprintf("1个参数","2个参数", a);
    cppprintf("1个参数","2个参数",333);  // T &v,加 const 就能过了,或者改成右值也可以

    return 0;
}

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