c - 特定的 C 函数如何工作？

Question

我正在尝试学习 C，但已经很困惑了。

在我使用的 OOP 语言中，存在执行方法重载的能力，其中相同的函数可以具有不同的参数类型并调用最合适的那个。

现在在 C 中我知道情况并非如此，所以我无法弄清楚以下问题，printf() 的工作原理。

例如:

char chVar = 'A';
int intVar = 123;
float flVar = 99.999;

printf("%c - %i - %f \n",chVar, intVar, flVar);
printf("%i - %f - %c \n",intVar, flVar, chVar);
printf("%f - %c - %i \n",flVar, chVar, intVar);

既然 C 不支持函数重载，那么 printf 如何设法接受任意数量、任意类型的参数，然后正确地处理它们？

我试图通过下载 glibc 源包找到 printf() 工作，但似乎可以找到它，尽管我会继续寻找。

谁能解释一下 C 是如何完成上述任务的？

Answer 1

C 支持一种称为“varargs”的函数签名，意思是“变量(数量)参数”。这样的函数必须至少有一个必需的参数。对于 printf，格式字符串是必需的参数。

通常，在基于堆栈的机器上，当您调用任何 C 函数时，参数会从右到左压入堆栈。这样，函数的第一个参数就位于堆栈的“顶部”，就在返回地址之后。

定义了 C 宏，允许您检索变量参数。

重点是:

• 变量参数没有类型安全。对于 printf()，如果格式字符串错误，代码将从内存中读取无效结果，可能会崩溃。
• 变量参数通过一个指针读取，该指针通过包含这些参数的内存递增。
• 参数指针必须用 va_start 初始化，用 va_arg 递增，用 va_end 释放。

我已经发布了大量代码，您可能会对相关问题感兴趣:

Best Way to Store a va_list for Later Use in C/C++

这是 printf() 的框架，它只格式化整数(“%d”):

int printf( const char * fmt, ... )
{
    int d;  /* Used to store any int arguments. */
    va_list args;  /* Used as a pointer to the next variable argument. */

    va_start( args, fmt );  /* Initialize the pointer to arguments. */

    while (*fmt)
    {
        if ('%' == *fmt)
        {
            fmt ++;

            switch (*fmt)
            {
                 case 'd':  /* Format string says 'd'. */
                            /* ASSUME there is an integer at the args pointer. */

                     d = va_arg( args, int);
                     /* Print the integer stored in d... */
                     break;
             }
        }
        else 
           /* Not a format character, copy it to output. */
        fmt++;
    }

    va_end( args );
}