функция с неограниченным количеством параметров c
Функции со списками аргументов переменных (C++)
Функции, в объявлениях которых в качестве последнего члена указано многоточие (. ), могут принимать переменное число аргументов. В таких случаях C++ обеспечивает проверку типа только для явно объявленных аргументов. Переменные списки аргументов можно использовать, если функция должна быть настолько универсальной, что могут изменяться даже количество и типы аргументов. Семейство функций — это пример функций, использующих списки аргументов переменных. printf список-объявление аргументов
Функции с переменными аргументами
Чтобы получить доступ к аргументам после их объявления, используйте макросы, содержащиеся в стандартном файле include, как описано ниже.
Блок, относящийся только к системам Microsoft
Завершение блока, относящегося только к системам Майкрософт
В объявлении функции, которая принимает переменное число аргументов, требуется по крайней мере один аргумент-местозаполнитель, даже если он не используется. Если этот аргумент-местозаполнитель не указан, доступ к остальным аргументам невозможен.
Функции, которым необходимы списки с переменным количеством аргументов, объявляются с многоточием (. ) в списках аргументов. Используйте типы и макросы, описанные в включаемом файле, для доступа к аргументам, передаваемым из списка переменных. Дополнительные сведения об этих макросах см. в разделе va_arg, va_copy, va_end va_start. в документации по библиотеке времени выполнения C.
В следующем примере показано, как макросы работают вместе с типом (объявленным в ):
Приведенный выше пример иллюстрирует следующие важные правила:
Для завершения обработки списка с переменным количеством аргументов необходимо вызвать макрос. va_end
Функции с переменным числом параметров
Функции с переменным числом параметров
К ак уже обсуждалось ранее, по умолчанию параметры передаются функции через стек. Поэтому, технически, нет ограничения на количество передаваемых параметров – “запихать” можно сколько угодно. Проблема в том, как потом функция будет разбирать переданные параметры. Функции с переменным числом параметров объявляются как обычные функции, но вместо недостающих аргументов ставится многоточие. Пусть мы хотим сделать функцию, которая складывает переданные ей числа, чисел может быть произвольное количество. Необходимо каким-то образом передать функции число параметров. Во-первых, можно явно передать число параметров обязательным аргументом. Во-вторых, последний аргумент может иметь некоторое «терминальное» значение, наткнувшись на которое функция закончит выполнение.
Общий принцип работы следующий: внутри функции берём указатель на аргумент, далее двигаемся к следующему аргументу, увеличивая значение указателя.
OLD SCHOOL
Д елаем всё вручную. Функция, которая складывает переданные ей аргументы
Первый параметр – число аргументов. Это обязательный параметр. Второй аргумент – это первое переданное число, это тоже обязательный параметр. Получаем указатель на первое число
Далее считываем все числа и складываем их. В этой функции мы также при сложении проверяем на переполнение типа unsigned.
Можно сделать первый аргумент необязательным и «перешагнуть» аргумент unsigned char num, но тогда возникнет большая проблема: аргументы располагаются друг за другом, но не факт, что непрерывно. Например, в нашем случае первый аргумент будет сдвинут не на один байт, а на 4 относительно num. Это сделано для повышения производительности. На другой платформе или с другим компилятором, или с другими настройками компилятора могут быть другие результаты.
Поэтому лучше число параметров, если это аргумент, сделать типом int или unsigned int.
Можно сделать по-другому: в качестве «терминального» элемента передавать ноль и считать, что если мы встретили ноль, то больше аргументов нет. Пример
Но теперь уже передавать нули в качестве аргументов нельзя. Здесь также есть один обязательный аргумент – первое переданное число. Если его не передавать, то мы не сможем найти адрес, по которому размещаются переменные в стеке. Некоторые компиляторы (Borland Turbo C) позволяют получить указатель на …, но такое поведение не является стандартным и его нужно избегать.
VA_ARG
М ожно воспользоваться макросом va_arg библиотеки stdarg.h. Он делает практически то же самое, что и мы: получает указатель на первый аргумент а затем двигается по стеку. Пример, та же функция, только с va_arg
Первый аргумент – число параметров – также лучше делать типа int, иначе получим проблему со сдвигом, кратным 4.
| Название | Описание |
|---|---|
| va_list | Тип, который используется для извлечения дополнительных параметров функции с переменным числом параметров |
| void va_start(va_list ap, paramN) | Макрос инициализирует ap для извлечения дополнительных аргументов, которые идут после переменной paramN. Параметр не должен быть объявлена как register, не может иметь типа массива или указателя на функцию. |
| void va_end(va_list ap) | Макрос необходим для нормального завершения работы функции, работает в паре с макросом va_start. |
| void va_copy(va_list dest, va_list src) | Макрос копирует src в dest. Поддерживается начиная со стандарта C++11 |
Неправильное использование
Если передано больше аргументов, то функция выведет только те, которые ожидала встретить
Так как очистку стека производит вызывающая функция, то стек не будет повреждён. Получается, что если изменить схему вызова и сделать так, чтобы вызываемый объект сам чистил стек после себя, то в случае неправильного количества аргументов стек будет повреждён. То есть, буде функция объявлена как __stdcall, в целях безопасности она не может иметь переменного числа аргументов.
Однако, если добавить спецификатор __stdcall к нашей функции summ она будет компилироваться. Это связано с тем, что компилятор автоматически заменит __stdcall на __cdecl.
Программа завершится с ошибкой вроде The value of ESP was not properly saved across a function call.
Функция с неограниченным количеством параметров c
Здравствуйте, nap2k, Вы писали:
N>Как в С++ реализуется сабж (типа как в sprintf())
Почитайте это.
Язык C++ вслед за С позволяет писать функции с переменным числом параметров. Одним из простых примеров может служить функция, вычисляющая среднее арифметическое своих аргументов. Другой уже классический пример — функция сцепления произвольного количества строк, которая является естественным обобщением функции сцепления двух строк.
Переменный список параметров задается в заголовке функции многоточием:
int f(…)
Этот заголовок не вызывает у компилятора протестов. Такая запись означает, что при определении функции компилятору неизвестны ни количество параметров, ни их типы, и он, естественно, не может ничего проверить. Количество параметров и их типы становятся известными только при вызове функции.
Однако у программиста с написанием таких функций сразу возникают проблемы. Ведь имена параметров отсутствуют! Поэтому доступ можно осуществить только одним способом – косвенным, используя указатель. Вспомним, что все параметры при вызове помещаются в стек. Если мы каким-то образом установим указатель на начало списка параметров в стеке, то, манипулируя с указателем, мы, в принципе, можем «достать» все параметры!
Таким образом, список параметров совсем пустой быть не может, должен быть прописан хотя бы один явный параметр, адрес которого мы можем получить при выполнении программы. Заголовок такой функции может выглядеть так:
int f(int k. )
Ни запятая, ни пробел после параметра не обязательны, хотя можно их и прописать.
Есть одно обстоятельство, которое ограничивает применение таких функций: при написании функции с переменным числом параметров помимо алгоритма обработки программист должен разрабатывать и алгоритм доступа к параметрам. Так что список необъявленных параметров не может быть совсем уж произвольным – в языке C++ не существует универсальных средств распознавания элементов этого списка. Это же означает, что передача аргумента не того типа, который задумывался, или не тем способом, который подразумевался при разработке, приведет к катастрофическим последствиям – компилятор-то ничего не проверяет.
Попробуем написать функцию, вычисляющую среднее арифметическое своих аргументов. Для этого требуется решить несколько проблем
как установиться на список параметров в стеке;
как «перебирать» параметры;
как закончить перебор.
Для доступа к списку параметров нам потребуется указатель, значением которого будет адрес последнего явного параметра в списке. Ответ на второй вопрос очевиден – надо изменять значение этого указателя, чтобы переместиться на следующий параметр. Отсюда следует, что указатель должен быть типизированным, поскольку с бестиповым указателем нельзя выполнять арифметические операции. Это же означает, что программист при разработке функции с переменным числом параметров должен отчетливо себе представлять типы аргументов, которые будет обрабатывать функция. Кроме того, способ передачи параметров должен быть одинаковым для всех параметров: либо все – по значению, либо все – по ссылке, либо все – по указателю.
Ответ на последний вопрос не вызывает затруднений. Это можно сделать одним из двух способов:
явно передать среди обязательных параметров количество аргументов;
добавить в конец списка аргумент с уникальным значением, по которому будет определяться конец списка параметров;
И тот, и другой способ имеют право на жизнь — все определяется потребностями задачи и вкусами программиста. В данном случае сначала попробуем второй способ: последним значением списка параметров будет ноль (листинг 7.7).
Листинг 7.7. Вычисление среднего арифметического аргументов (ноль в конце)
Вызов такой функции может выглядеть таким образом:
double y = f(1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 0.0);
Переменная y получит значение 2.5. Так как компилятор ничего не проверяет, то попытка вызвать такую функцию с целыми аргументами f(1,2,3,0) либо вызовет аварийный останов программы (это лучший вариант), либо в приводит к неверному (но правдоподобному — в этом главная опасность) результату.
Реализация функции, которая в качестве первого параметра получает количество аргументов, на первый взгляд, не вызывает затруднений. Однако, если первый аргумент – целое число, то требуется преобразование указателя. И тут не все варианты проходят. Не будет работать такой вариант:
Причина кроется в том, что изменение указателя производится на столько байт, сколько в памяти занимает базовый тип. В обоих случаях мы установились не на начало списка double-параметров, а на sizeof(int) байтов «раньше» — на целую переменную. И от этого адреса происходит изменение указателя на 8 байт (sizeof(double)), что приводит к совершенно неверным результатам. Решение заключается в том, чтобы сначала изменить «целый» указатель, а потом уже его преобразовать в double *. Так всегда необходимо делать, если тип первого параметра отличается от типов отсутствующих параметров (листинг 7.8).
Листинг 7.8. Вычисление среднего арифметического аргументов (количество)
Произвольное число аргументов любых типов на C11 и выше с помощью _Generic и variadic макросов
О себе
Я сам программист на C++, вернее я только начинающий, без коммерческого опыта. Изначально я познакомился с языком Си, а C++ открыл как мощное расширение языка C. В нем на мой взгляд добавлены те необходимые полезные вещи, которых нет в C (перегрузка функций, классы, пространства имен и др), при этом эти вещи отлично расширяют философию языка
Задумка
Я узнал что в C стандарта 2011 года добавили небольшую возможность «перегрузки» функций с помощью макроса. (Generic selection) Мне, очень интересно стало написать какую-нибудь функцию, которая максимально использовала бы эту возможность
Про бывшие проблемы с форматированием данной статьи
Этот текст под спойлером не имеет прямого отношения к теме статьи
Это моя первая статья на сайте, и с ней был технический сбой. Вот несколько моментов, которые надеюсь помогут разработчикам Хабра найти баг:
Писал я пост в режиме песочницы. Все отображалось норамльно. Была пара багов, которые вряд ли имеют отношение к сбою в форматировании, но лучше укажу:
Красное сообщение в шапке с просьбой подтвердить почту не проподало до перезахода в аккаунт
Некоторые блоки кода схлопывались, и не отображались до обновления страницы
После публикации статьи она помечалась как «на модерации», но при этом все форматирование было норамльным
После прохождения модерации статья преобрела следущий ужасный вид с очень необычными багами:
Заголовки спойлеров уехали под спойлеры
Все __VA_ARGS__ и __VA_OPT__ превратились в VA_ARGS и VA_OPT. При этом с __LINE__ и __FILE__ ничего не произошло
Самое нечитаемое: все переносы строк с символом \ пропали, и макросы развернулись в одну строку. В итоге код на 20 строк превратился в 5 строк, что очень нечитаемо и самое неприятное
Текст из-под описания картинок продублировался отдельным блоком со строкой
Честно, не ожидал что сразу наберется так много просмотров (около 700) за пару часов. И все эти люди увидели этот сбой. Но при этом как-то прочитали статью
Так же мне пригодился скриншот, который я как раз сделал на всякий случай, вдруг все поломается. Я ссылку на него оставил, когда исправлял форматирование. Как в воду глядел! 🙂 png версия с нормальным форматированием
Простой пример с одним аргументом
Введу в суть работы этой перегрузки по типу на простом примере с одним аргументом
Напишем три функции print(x) для типов int, float и char* (cstring):
С помощью данного макроса соединим из под одним именем print :
После обработки препроцессором запись print(«hi») превратится в _Generic((«hi»), int: print_int, float: print_float, char*: print_string)(«hi»), и компилятор в зависимости от типа первого аргумента выберет имя функции, которую надо подставить вместо всего выражения _Generic(. )
Неопределенное число однородных аргументов
С помощью макросов также можно передавать неопределенное число аргументов без явного указания их числа. Покажу на примере для функции print_int
Макрос PP_NARG(. ), возвращающий число аргументов
Соответственно для джейнериков, если все аргументы одного типа, мы должны написать
Неопределенное число аргументов любого типа
I. Хранение информации о типах
Для определенности максимальное число аргументов будет 12. Для print ‘а этого достаточно.
Так же немного поясню по поводу названий
Почему-то при записи _Generic((‘a’), char: fun_char)() компилятор выдает что-то вроде «не найдена функция для int «, так что на практике если передать символ в одинарных кавычках ничего не получится и он дай бог выведется как int
Код работы с массивом типов
COOL_HIDDEN_VOID будет означать, что данный тип не поддерживается функцией. Можно было бы заморочиться и передавать информацию о размере переменной и выводить в 16-ричном виде для любой другой переменной, но я не стал это делать
Это было самое простое.
II. Определение числа аргументов на уровне макроса
Определим это простым образом через копирование. Хотя наверное их можно было бы сгенерировать макросами, но мне было уже лень. (К тому же у меня и так статический анализатор visual studio заблудился в куче макросов и указывает ошибку там, где все нормально компилируется, но об этом позже)
код PP_NARG(__VA_ARGS__) еще раз
III. Собственно реализация функции
Небольшое пояснение как в C работать с неопределенным числом аргументов вообще
В стандартной библиотеке в заголовочном файле есть три макроса, созданных для этих целей. Вот порядок действий:
Итого просто в Си без всяких этих макросов нам необходимо вычислять какими-нибудь образом тип следующего аргумента, и условии прекращения перебора аргументов
В комментариях подметили, что брать указатель на стек не в коем случае нельзя, так как эта переменная может перестать существовать в любое время. Поэтому тут нужно сразу va_arg подставлять в printf
Дополнительные мелочи
После подключения библиотеки можно избавиться от приставки cool_ с помощью
#define print cool_print
Возможно можно как-нибудь еще одним вложенным макросом определить, является ли __VA_ARGS__ пустым. Я нашел в гугле решение только тогда когда максимум 2 аргумента
Но это не помогает, и лишние запятые остаются
Проблемы этого метода
Этот минус самый пожалуй критичный. Если знаете как можно подавить эти ложные ошибки, то подскажите в комментариях
При этом компилируется прекрасно
При этом компилируется прекрасно
Полный код данной библиотечки можете найти по ссылке на моем гитхабе: print.h
А вот пример использования c_example.c
Заключение
Вот пример реализации этой же функции print на C++:
Более понятно, примерно в 3 раза меньше кода, и реализация более полноценная. Но в то же время стандартный printf хоть и выглядит не так изящно, но зато быстрый и практичный. Каждому языку свое место
С++ для начинающих Функции с переменным числом параметров
Для того, чтобы получить доступ ко всем параметрам, принимаемых функцией, нужно знать имя и тип хотя бы одного параметра.
Вот такой код не вызывает возражений, а многоточие после первого параметра внутри параметров функции обозначает, что в функцию можно передать для обработки более одного параметра.
Должен возникнуть вопрос как же получить доступ к каждому из этих параметров. Для того, чтоб хорошо понять то что будет написано, требуется знание указателей. Чтобы иметь доступ к каждому из параметров, нужно знать адрес первого параметра, а чтобы взять этот адрес, как раз и требуется указатель
=========
Что можно увидеть? Первым делом внутри функции происходят взятие адреса первого параметра, при этом тип указателя должен совпадать с типом этого параметра. Дальше идет простой перебор всех параметров с помощью цикла.
Таким же образом можно привести классический пример суммирования элементов
while (* P ) //Пока встречаются параметры
<
sum = sum +(* P ) ” “ ; //Прибавляем к сумме то что взяли по адресу P
P ++; //Адресная арифметика. Смена текущего адреса на следующий
>
cout sum endl ; //Вывод результата на экран
>
Вообще весь этот механизм удобно использовать тогда, когда требуется обработка однотипных элементов и чем-то всё напоминает обычный массив элементов. Учитывая, что указатель должен быть того же типа, что и элемент, расположенный по адресу на который он ссылается, можно сказать, что переменное число параметров может быть корректно использовано как раз тогда, когда все параметры передаваемые в такую функцию принадлежат одному и тому же типу (имеются ввиду те параметры, которые идут туда где расположено многоточие).
Но вообще в функцию можно передавать произвольное число параметров с переменным типом, я не говорил, что этого сделать нельзя, можете перечитать всё снова, чтобы в этом убедиться. При определении функций с переменным количеством параметров, рекомендуется использовать специальный набор макроопределений, которые становятся доступными при включении в программу заголовочного файла stdarg.h
Эти макроопределения обеспечивают простой и стандартный (независящий от реализации) способ доступа к спискам параметров переменной длины. Я не буду расписывать, так как сам плохо все это представляю, но приведу пример, содранный с учебника Марченко А.Л. Бархатный путь (2005). Там более менее расписано что к чему и нарушать его авторство я не хочу. Но кое что оттуда вынесу