C语言中可变参数函数的实现原理和使用方法是什么？

C语言中可变参数函数的实现原理和使用方法是什么？

可变参数函数基础：

1. 基本定义

   c
   #include <stdarg.h>
   
   int sum(int count, ...) {
       va_list args;
       va_start(args, count);
       
       int total = 0;
       for (int i = 0; i < count; i++) {
           total += va_arg(args, int);
       }
       
       va_end(args);
       return total;
   }
   
   int result = sum(3, 10, 20, 30);

2. 核心宏

   c
   va_list args;           // 声明参数列表
   va_start(args, last);   // 初始化参数列表
   va_arg(args, type);      // 获取下一个参数
   va_end(args);           // 清理参数列表

典型应用场景：

1. 格式化输出

   c
   void debug_print(const char *format, ...) {
       va_list args;
       va_start(args, format);
       
       #ifdef DEBUG
           vprintf(format, args);
       #endif
       
       va_end(args);
   }
   
   debug_print("Value: %d, String: %s\n", 42, "Hello");

2. 自定义错误处理

   c
   void error_handler(int code, const char *format, ...) {
       va_list args;
       va_start(args, format);
       
       fprintf(stderr, "Error %d: ", code);
       vfprintf(stderr, format, args);
       fprintf(stderr, "\n");
       
       va_end(args);
   }
   
   error_handler(404, "File %s not found", "config.txt");

3. 字符串构建

   c
   char* string_build(const char *format, ...) {
       va_list args;
       va_start(args, format);
       
       int size = vsnprintf(NULL, 0, format, args);
       va_end(args);
       
       char *buffer = malloc(size + 1);
       if (buffer) {
           va_start(args, format);
           vsnprintf(buffer, size + 1, format, args);
           va_end(args);
       }
       
       return buffer;
   }

高级用法：

1. 类型安全检查

   c
   void safe_printf(const char *format, ...) {
       va_list args;
       va_start(args, format);
       
       const char *p = format;
       while (*p) {
           if (*p == '%') {
               p++;
               switch (*p) {
                   case 'd':
                       va_arg(args, int);
                       break;
                   case 'f':
                       va_arg(args, double);
                       break;
                   case 's':
                       va_arg(args, char*);
                       break;
               }
           }
           p++;
       }
       
       va_end(args);
   }

2. 可变参数计数

   c
   int count_args(int first, ...) {
       if (first == -1) return 0;
       
       va_list args;
       va_start(args, first);
       
       int count = 1;
       int value;
       while ((value = va_arg(args, int)) != -1) {
           count++;
       }
       
       va_end(args);
       return count;
   }

3. 传递可变参数

   c
   void wrapper_printf(const char *format, ...) {
       va_list args;
       va_start(args, format);
       
       vprintf(format, args);
       
       va_end(args);
   }

注意事项：

1. 参数类型匹配

   c
   // 危险：类型不匹配
   void example(const char *format, ...) {
       va_list args;
       va_start(args, format);
       
       int i = va_arg(args, int);  // 必须与实际参数类型匹配
       double d = va_arg(args, double);
       
       va_end(args);
   }

2. 默认参数提升

   c
   void promoted_args(...) {
       va_list args;
       va_start(args, 0);
       
       // char 和 short 会提升为 int
       // float 会提升为 double
       int i = va_arg(args, int);
       double d = va_arg(args, double);
       
       va_end(args);
   }

3. 内存管理

   c
   void process_strings(...) {
       va_list args;
       va_start(args, 0);
       
       char *str;
       while ((str = va_arg(args, char*)) != NULL) {
           // 处理字符串
           // 注意：不释放字符串
       }
       
       va_end(args);
   }

实际应用示例：

1. 日志系统

   c
   typedef enum { LOG_DEBUG, LOG_INFO, LOG_WARN, LOG_ERROR } LogLevel;
   
   void log_message(LogLevel level, const char *format, ...) {
       const char *level_str[] = {"DEBUG", "INFO", "WARN", "ERROR"};
       
       printf("[%s] ", level_str[level]);
       
       va_list args;
       va_start(args, format);
       vprintf(format, args);
       va_end(args);
       
       printf("\n");
   }

2. 配置解析

   c
   void parse_config(const char *key, ...) {
       va_list args;
       va_start(args, key);
       
       void *ptr;
       while ((ptr = va_arg(args, void*)) != NULL) {
           // 解析配置并存储到指针
       }
       
       va_end(args);
   }
   
   int port, timeout;
   parse_config("server", &port, &timeout, NULL);

3. 数组求和

   c
   double sum_array(int count, ...) {
       va_list args;
       va_start(args, count);
       
       double sum = 0.0;
       for (int i = 0; i < count; i++) {
           sum += va_arg(args, double);
       }
       
       va_end(args);
       return sum;
   }
   
   double result = sum_array(3, 1.5, 2.5, 3.5);