一、什么是可變參數(shù)
我們在C語言編程中有時會遇到一些參數(shù)個數(shù)可變的函數(shù),例如printf()函數(shù),其函數(shù)原型為:
int printf( const char* format, ...);
它除了有一個參數(shù)format固定以外,后面跟的參數(shù)的個數(shù)和類型是可變的（用三個點"…"做參數(shù)占位符）,實際調用時可以有以下的形式:
       printf("%d",i);
       printf("%s",s);
       printf("the number is %d ,string is:%s", i, s);    
以上這些東西已為大家所熟悉。但是究竟如何寫可變參數(shù)的C函數(shù)以及這些可變參數(shù)的函數(shù)編譯器是如何實現(xiàn)，這個問題卻一直困擾了我好久。本文就這個問題進行一些探討,希望能對大家有些幫助.

二、可變參數(shù)在編譯器中的處理
我們知道va_start,va_arg,va_end是在stdarg.h中被定義成宏的, 由于1)硬件平臺的不同 2)編譯器的不同,所以定義的宏也有所不同,下面看一下VC++6.0中stdarg.h里的代碼（文件的路徑為VC安裝目錄下的\vc98\include\stdarg.h）
       typedef char *     va_list;
       #define _INTSIZEOF(n) ((sizeof(n) + sizeof(int) - 1) & ~(sizeof(int) - 1) )
       #define va_start(ap,v)     ( ap = (va_list)&v + _INTSIZEOF(v) )
       #define va_arg(ap,t)       ( *(t *)((ap += _INTSIZEOF(t)) - _INTSIZEOF(t)) )
       #define va_end(ap)         ( ap = (va_list)0 )

下面我們解釋這些代碼的含義：

1、首先把va_list被定義成char*，這是因為在我們目前所用的PC機上，字符指針類型可以用來存儲內存單元地址。而在有的機器上va_list是被定義成void*的

2、定義_INTSIZEOF(n)主要是為了某些需要內存的對齊的系統(tǒng).這個宏的目的是為了得到最后一個固定參數(shù)的實際內存大小。在我的機器上直接用sizeof運算符來代替，對程序的運行結構也沒有影響。（后文將看到我自己的實現(xiàn)）。

3、va_start的定義為 &v+_INTSIZEOF(v) ,這里&v是最后一個固定參數(shù)的起始地址，再加上其實際占用大小后，就得到了第一個可變參數(shù)的起始內存地址。所以我們運行va_start(ap, v)以后,ap指向第一個可變參數(shù)在的內存地址,有了這個地址，以后的事情就簡單了。

這里要知道兩個事情：
       ⑴在intel+windows的機器上，函數(shù)棧的方向是向下的，棧頂指針的內存地址低于棧底指針，所以先進棧的數(shù)據(jù)是存放在內存的高地址處。
       (2)在VC等絕大多數(shù)C編譯器中，默認情況下，參數(shù)進棧的順序是由右向左的，因此，參數(shù)進棧以后的內存模型如下圖所示：最后一個固定參數(shù)的地址位于第一個可變參數(shù)之下，并且是連續(xù)存儲的。
|--------------------------|
|     最后一個可變參數(shù)                |      ->高內存地址處
|--------------------------|
|--------------------------|
|     第N個可變參數(shù)                 |        ->va_arg(arg_ptr,int)后arg_ptr所指的地方,
|                                  |        即第N個可變參數(shù)的地址。
|--------------- |     
|--------------------------|
|     第一個可變參數(shù)                  |        ->va_start(arg_ptr,start)后arg_ptr所指的地方
|                                  |        即第一個可變參數(shù)的地址
|--------------- |     
|------------------------ --|
|                                  |
|     最后一個固定參數(shù)                |       -> start的起始地址
|-------------- -|          .................
|-------------------------- |
|                                  |  
|--------------- |     -> 低內存地址處

(4) va_arg():有了va_start的良好基礎，我們取得了第一個可變參數(shù)的地址，在va_arg()里的任務就是根據(jù)指定的參數(shù)類型取得本參數(shù)的值，并且把指針調到下一個參數(shù)的起始地址。
因此，現(xiàn)在再來看va_arg()的實現(xiàn)就應該心中有數(shù)了：
       #define va_arg(ap,t)       ( *(t *)((ap += _INTSIZEOF(t)) - _INTSIZEOF(t)) )
這個宏做了兩個事情，
      ①用用戶輸入的類型名對參數(shù)地址進行強制類型轉換，得到用戶所需要的值
      ②計算出本參數(shù)的實際大小，將指針調到本參數(shù)的結尾，也就是下一個參數(shù)的首地址，以便后續(xù)處理。

(5)va_end宏的解釋：x86平臺定義為ap=(char*)0;使ap不再 指向堆棧,而是跟NULL一樣.有些直接定義為((void*)0),這樣編譯器不會為va_end產生代碼,例如gcc在linux的x86平臺就是這樣定義的. 在這里大家要注意一個問題:由于參數(shù)的地址用于va_start宏,所以參數(shù)不能聲明為寄存器變量或作為函數(shù)或數(shù)組類型. 關于va_start, va_arg, va_end的描述就是這些了,我們要注意的 是不同的操作系統(tǒng)和硬件平臺的定義有些不同,但原理卻是相似的.

三、可變參數(shù)在編程中要注意的問題
因為va_start, va_arg, va_end等定義成宏,所以它顯得很愚蠢, 可變參數(shù)的類型和個數(shù)完全在該函數(shù)中由程序代碼控制,它并不能智能 地識別不同參數(shù)的個數(shù)和類型. 有人會問:那么printf中不是實現(xiàn)了智能識別參數(shù)嗎?那是因為函數(shù) printf是從固定參數(shù)format字符串來分析出參數(shù)的類型,再調用va_arg 的來獲取可變參數(shù)的.也就是說,你想實現(xiàn)智能識別可變參數(shù)的話是要通過在自己的程序里作判斷來實現(xiàn)的. 例如，在C的經典教材《the c programming language》的7.3節(jié)中就給出了一個printf的可能實現(xiàn)方式，由于篇幅原因這里不再敘述。

四、小結:
1、標準C庫的中的三個宏的作用只是用來確定可變參數(shù)列表中每個參數(shù)的內存地址，編譯器是不知道參數(shù)的實際數(shù)目的。
2、在實際應用的代碼中，程序員必須自己考慮確定參數(shù)數(shù)目的辦法，如
⑴在固定參數(shù)中設標志-- printf函數(shù)就是用這個辦法。后面也有例子。
⑵在預先設定一個特殊的結束標記，就是說多輸入一個可變參數(shù)，調用時要將最后一個可變參數(shù)的值設置成這個特殊的值，在函數(shù)體中根據(jù)這個值判斷是否達到參數(shù)的結尾。本文前面的代碼就是采用這個辦法.
無論采用哪種辦法，程序員都應該在文檔中告訴調用者自己的約定。
3、實現(xiàn)可變參數(shù)的要點就是想辦法取得每個參數(shù)的地址，取得地址的辦法由以下幾個因素決定：
①函數(shù)棧的生長方向
②參數(shù)的入棧順序
③CPU的對齊方式
④內存地址的表達方式
結合源代碼，我們可以看出va_list的實現(xiàn)是由④決定的，_INTSIZEOF(n)的引入則是由③決定的，他和①②又一起決定了va_start的實現(xiàn)，最后va_end的存在則是良好編程風格的體現(xiàn)，將不再使用的指針設為NULL,這樣可以防止以后的誤操作。
4、取得地址后，再結合參數(shù)的類型，程序員就可以正確的處理參數(shù)了。理解了以上要點，相信稍有經驗的讀者就可以寫出適合于自己機器的實現(xiàn)來。