Функции с переменным числом параметров
Иногда нельзя перечислить типы и число всех возможных параметров функции. В этих случаях список параметров представляется многоточием (...), которое отключает механизм проверки типов. Наличие многоточия говорит компилятору, что у функции может быть произвольное число параметров неизвестных заранее типов. Многоточие употребляется в двух форматах:
void varParFun(param_list, ...);
void varParFun(...);
Первый формат предоставляет объявления для части параметров. В этом случае проверка типов для объявленных параметров производится, а для оставшихся фактических аргументов – нет. Запятая после объявления известных параметров необязательна.
Примером вынужденного использования многоточия служит функция printf() стандартной библиотеки С. Ее первый параметр является C-строкой:
int printf (const char* ...);
Это гарантирует, что при любом вызове printf() ей будет передан первый аргумент типа const char*. Содержание такой строки, называемой форматной, определяет, необходимы ли дополнительные аргументы при вызове. При наличии в строке формата метасимволов, начинающихся с символа %, функция ждет присутствия этих аргументов. Например, вызов
printf (“hello, world\n”);
имеет один строковый параметр. Но
printf (“hello, %s\n”, userName);
имеет два параметра. Символ “%” говорит о наличии второго параметра, а буква s, следующая за ним, определяет его тип - в данном случае символьную строку.
Большинство функций с многоточием в объявлении получают информацию о типах и количестве фактических параметров по значению явно объявленного параметра. Следовательно, первый формат многоточия употребляется чаще.
Следующие объявления неэквивалентны:
void f();
void f(...);
В первом случае f() объявлена как функция без параметров, во втором – как имеющая нуль или более параметров. Вызовы:
f (someValue);
f (cnt, a, b, c);
корректны только для второго объявления. Вызов
f();
применим к любой из двух функций.
Все аргументы, заданные в вызове функции, размещаются в стеке. Количество формальных параметров, объявленных для функции, определяется числом аргументов, которые берутся из стека и присваиваются формальным параметрам. Программист отвечает за правильность выбора дополнительных аргументов из стека и определение числа аргументов, находящихся в стеке.
Для обеспечения удобного способа доступа к аргументам функции с переменным числом параметров имеются три макроопределения (макросы) va_start, va_arg, va_end, находящиеся в заголовочном файле stdarg.h. Эти макросы указывают на то, что функция, разработанная пользователем, имеет некоторое число обязательных аргументов, за которыми следует переменное число необязательных аргументов. Обязательные аргументы доступны через свои ID как при вызове обычной функции. Для извлечения необязательных аргументов используются макросы va_start, va_arg, va_end в следующем порядке.
Макрос va_start предназначен для установки аргумента arg_ptr на начало списка необязательных параметров и имеет вид функции с двумя параметрами:
void va_start(arg_ptr,prav_param);
Параметр prav_param должен быть последним обязательным параметром вызываемой функции, а указатель arg_prt должен быть объявлен с предопределением в списке переменных типа va_list в виде:
va_list arg_ptr;
Макрос va_start должен быть использован до первого использования макроса va_arg.
Макрокоманда va_arg обеспечивает доступ к текущему параметру вызываемой функции и тоже имеет вид функции с двумя параметрами
type_arg va_arg(arg_ptr,type);
Эта макрокоманда извлекает значение типа type по адресу, заданному указателем arg_ptr, увеличивает значение указателя arg_ptr на длину использованного параметра (длина type) и таким образом параметр arg_ptr будет указывать на следующий параметр вызываемой функции. Макрокоманда va_arg используется столько раз, сколько необходимо для извлечения всех параметров вызываемой функции.
Макрос va_end используется по окончании обработки всех параметров функции и устанавливает указатель списка необязательных параметров на ноль (NULL).
Рассмотрим применение этих макросов для обработки параметров функции вычисляющей среднее значение произвольной последовательности целых чисел. Поскольку функция имеет переменное число параметров, будем считать концом списка значение равное -1. Поскольку в списке должен быть хотя бы один элемент, у функции будет один обязательный параметр.
Пример:
#include <stdarg.h>
int main(void) {
int n;
int sred_znach(int,...);
n=sred_znach(2,3,4,-1); // Вызов с четырьмя параметрами
printf("n=%d",n);
n=sred_znach(5,6,7,8,9,-1); // Вызов с шестью параметрами
printf("n=%d",n);
return (0);
}
int sred_znach(int x,...)
{
int i=0, j=0, sum=0;
va_list uk_arg;
va_start(uk_arg,x);
// Установка указателя uk_arg на первый необязятельный параметр
if (x != -1) sum=x; // Проверка на пустоту списка
else return (0);
j++;
while ( (i = va_arg(uk_arg,int)) != -1)
// Выборка очередного параметра и проверка на конец списка
{
sum+=i;
j++;
}
va_end(uk_arg); // Закрытие списка параметров
return (sum / j);
}
16. Классы памяти и области действия объектов
Напомним, что все объекты перед их использованием должны быть декларированы. Одним из атрибутов в декларации объекта является - класс памяти.
Класс памяти переменной определяет время ее существования (время жизни) и область видимости (действия).
Имеется три основных места, где объявляются переменные: внутри функции, при определении параметров функции и вне функции. Эти переменные называются соответственно локальными (внутренними) переменными, формальными параметрами и глобальными (внешними) переменными.
16.1. Классы памяти объектов в языке C:
- динамическая память, которая выделяется при вызове функции и освобождается при выходе из нее (атрибуты: auto - автоматический; register - регистровый);
- статическая память, которая распределяется на этапе трансляции и заполняется по умолчанию нулями (атрибуты: внешний – extern, статический – static).