【C】【C++】可变参数、不定参函数的使用

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1. C 语言

C 语言中的可变参数写法：...

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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 

#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;
}
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输出结果：

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
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1.2 可变函数

#include 
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• 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

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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;
}
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输出结果：

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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 

int asprintf(char **strp, const char *fmt, ...); 
int vasprintf(char **strp, const char *fmt, va_list ap); 
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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;
}
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输出结果：

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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 
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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