实现一个有可变长参数列表函数的时候,会使用到stdarg.h(这里不讨论varargs.h)中提供的宏。
例如,我们要实现一个简易的my_printf:
1. 它只返回void, 不记录输出的字符数目
2. 它只接受"%d"按整数输出、"%c"按字符输出、"%%"输出'%'本身
如下:
1 #include <stdarg.h>
2
3 void my_printf(const char* fmt, ... )
4 {
5 va_list ap;
6 va_start(ap,fmt); /* 用最后一个具有参数的类型的参数去初始化ap */
7 for (;*fmt;++fmt)
8 {
9 /* 如果不是控制字符 */
10 if (*fmt!='%')
11 {
12 putchar(*fmt); /* 直接输出 */
13 continue;
14 }
15 /* 如果是控制字符,查看下一字符 */
16 ++fmt;
17 if ('\0'==*fmt) /* 如果是结束符 */
18 {
19 assert(0); /* 这是一个错误 */
20 break;
21 }
22 switch (*fmt)
23 {
24 case '%': /* 连续2个'%'输出1个'%' */
25 putchar('%');
26 break;
27 case 'd': /* 按照int输出 */
28 {
29 /* 下一个参数是int,取出 */
30 int i = va_arg(ap,int);
31 printf("%d",i);
32 }
33 break;
34 case 'c': /* 按照字符输出 */
35 {
36 /** 但是,下一个参数是char吗*/
37 /* 可以这样取出吗? */
38 char c = va_arg(ap,char);
39 printf("%c",c);
40 }
41 break;
43 }
44 }
45 va_end(ap); /* 释放ap—— 必须! 见相关链接*/
46 }
这与《C++程序设计语言》中的一道练习题很类似。
——需要支持"%c"控制符
在《C++程序设计语言-题解》中,给出了一个答案(中文p65页)。
但是,
如同上面的代码一样,它们都是
错误的!
简单的说,我们用
va_arg(
ap,
type)取出一个参数的时候,
type绝对不能为以下类型:
——
char、
signed char、
unsigned char——
short、
unsigned short——
signed short、
short int、
signed short int、
unsigned short int——
float一个简单的理由是:
——
调用者绝对不会向
my_printf传递以上类型的
实际参数。
在C语言中,调用一个不带原型声明的函数时:
调用者会对
每个参数执行“默认实际参数
提升(default argument
promotions)”。
同时,对可变长参数列表
超出最后一个有
类型声明的形式参数之后的
每一个实际参数,也将执行上述提升工作。
提升工作如下:
——float类型的实际参数将提升到double
——char、short和相应的signed、unsigned类型的实际参数提升到int
——如果int不能存储原值,则提升到unsigned int
然后,调用者将
提升后的参数
传递给被调用者。
所以,my_printf是
绝对无法接收到上述类型的实际参数的。
上面的代码的38与39行,应该改为:
int c = va_arg(ap,int);
printf("%c",c);
同理, 如果需要使用short和float, 也应该这样:
short s = (short)va_arg(ap,int);
float f = (float)va_arg(ap,double);
这也是printf族函数没有用于short和float的控制符的原因。
附录:
在《C语言程序设计》对可变长参数列表的相关章节中,并没有提到这个陷阱。
但是有提到默认实际参数提升的规则:
在没有函数原型的情况下,char与short类型都将被转换为int类型,float类型将被转换为double类型。
——《C语言程序设计》第2版 2.7 类型转换 p36
在其他一些书籍中,也有提到这个规则:
事情很清楚,如果一个参数没有声明,编译器就没有信息去对它执行标准的类型检查和转换。
在这种情况下,一个char或short将作为int传递,float将作为double传递。
这些做未必是程序员所期望的。
脚注:这些都是由C语言继承来的标准提升。
对于由省略号表示的参数,其实际参数在传递之前总执行这些提升(如果它们属于需要提升的类型),将提升后的值传递给有关的函数。——译者注
——《C++程序设计语言》第3版-特别版 7.6 p138
…… float类型的参数会自动转换为double类型,short或char类型的参数会自动转换为int类型 ……
——《C陷阱与缺陷》 4.4 形参、实参与返回值 p73
这里有一个陷阱需要避免:
va_arg宏的第2个参数不能被指定为
char、
short或者
float类型。
因为char和short类型的参数会被转换为int类型,而float类型的参数会被转换为double类型 ……
例如,这样写
肯定是不对的:
c = va_arg(ap,char);
因为我们无法传递一个char类型参数,如果传递了,它将会被自动转化为int类型。上面的式子应该写成:
c = va_arg(ap,int);
——《C陷阱与缺陷》p164
2009/05/07 修改:
printf函数族有用于short的控制符“h”。
见:
http://www.cplusplus.com/reference/clibrary/cstdio/printf/
相关链接:
——《可变长参数列表误区与陷阱——va_end是必须的吗?》
http://www.cppblog.com/ownwaterloo/archive/2009/04/21/is_va_end_necessary.html
本
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文章作者 - OwnWaterloo
发表时间 - 2009年04月21日
原文链接 - http://www.cppblog.com/ownwaterloo/archive/2009/04/21/unacceptable_type_in_va_arg.html
posted on 2009-04-21 23:41
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