可变参数列表-编程知识

demo 2：求任意多个数据中的最大值(至少一个)，要求不能使用数组
因为目前参数个数不确定，那么函数编写的时候，参数个数也无法确定，换句话说，函数也就没法编写
不过，C提供了满足该场景的解决方案：可变参数列表

使用

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>int FindMax(int num, ...)
{va_list arg; //char*va_start(arg, num); //指向可变参数部分int max = va_arg(arg, int); //根据类型，获取可变参数列表中的第一个数据for (int i = 1; i < num; i++){int cur = va_arg(arg, int);//获取并比较其他的if (max < cur){max = cur;}}va_end(arg);return max;
}int main()
{int max = FindMax(5, 11, 22, 33, 44, 55);printf("%d\n", max);return 0;
}

在这里插入图片描述
通过反汇编我们可以看到形参从右往左依次压栈
如果你是这种直接往函数里面写实参的形式，这和我们传入变量的汇编稍有不同，但是这不重要，知道区别就可以

重要的是我们关注的栈顶寄存器esp，esp 记录的是栈顶的地址，在此处打断点我们可以通过内存中esp寄存器看到内存中压入栈中的形参，这里改为十六进制方便观察
在这里插入图片描述
va_list，va_start之类都是宏，我们先说两个最简单的
第一个va_list 就是定义一个char* 类型的指针arg，va_end就是把指针arg置空，这两个很好理解

在这里插入图片描述
va_start（arg,num）这个宏的作用呢就是让arg这个char*指针指向可变参数部分

va_arg（arg,int）就是通过传入的类型来提取出每个形参，这里传入int，就以4字节提取，就把所有可变参数列表里面的整形都提取出来了

demo 3: 如果将参数改成char类型，求char类型变量中的最大值，代码会有问题吗？
结果并未受影响，可是，我们解析的时候，是按照va_arg(arg, int)来解析的，这是为什么?
movsx : 相当于进行整形提升，看起来你传入的是char一个字节,但实际上在可变参数这里它已经隐式的将char提升成了整形
也就是说 movsx eax,btye ptr [e] 就是把char 类型e变量整形提升放到eax中
所以你按照int来解析没问题
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注意事项

可变参数必须从头到尾逐个访问。如果你在访问了几个可变参数之后想半途终止，这是可以的，但是，如果你
想一开始就访问参数列表中间的参数，那是不行的。

参数列表中至少有一个命名参数。如果连一个命名参数都没有，就无法使用 va_start 。
如果一个命名参数都没有直接三个点，编译器都直接报错。

这些宏是无法直接判断实际存在参数的数量。
这些宏无法判断每个参数的是类型。
如果在 va_arg 中指定了错误的类型，那么其后果是不可预测的。

原理

那上面除了va_list ,va_end我能理解，中间那两个宏我理解不了，所以要理解就必须在进一步
必须要看看宏是如何定义的
va_list 就是一个char类型

va_start（arg, num）的宏定义呢是下面这一坨，翻译一下就是 arg = (char) &num + 4 最终就让arg指向可变参数部分了，INTSIZEOF(n) 的意思就是4字节对齐，num本身就是4字节的int类型，所以这里就是4
在这里插入图片描述
上面呢那个内存图是以4字节显示的，也能看，但是其实按1字节更好说
arg = (char*) &num + 4
va_list把arg定义成了char类型，让&num也就是第一个参数5的地址强转成char类型，char类型+1就加1，i（nt指针+1就+4）。
va_list是char类型，方便后续按照字节进行指针移动
就是下面这个图和上面那个内存图一个意思，我不是画了红色的轨迹嘛
最终就让arg指向可变参数部分了
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va_arg具体干了什么？
显然他要能做到依次提取11,21,31,41,51这五个形参,当然都是4字节整形嘛，因为你就是按va_arg(arg,int) int来提取的。

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这个宏也比较狠，它做了两件事
先看ap += _INTSIZEOF( t ) ，_INTSIZEOF( t ) 说人话就是 _INTSIZEOF( int )，int 按4字节对齐还是4
也就是说先让ap啊，也就是arg指针，它在va_start之后指向可变参数部分也就是图上的11，ap += _INTSIZEOF( t ) -> ap += 4就让arg指向了21，至此arg已然是往后移动到下一个可变参数了！
这还没完，+= 以后也有返回值就是+=以后的地址又减去了4，也就是说又减回到了11这个地址然后通过你传入的类型t进行强转解引用，
也就是上面宏中 * （t * ）解析出了其中一个可变参数！
你传入的不是int嘛，那就按照Int类型强转再解引用
当然了，如果你提取时va_arg(arg,char),传入的是char类型肯定就不对了，因为人家默认给你整形提升了，你还按照char提取

总结一下就是：
1．把”当前元素“提取出来
2. arg指向下一个待访问元素

那他怎么知道要提取多少次呢？你不是传入了num吗，这样我们利用循环就可以依次解析出所有可变参数了
看着下面的图，记住循环五次，按照上面的逻辑脑中实验一下就会发现最后arg会跑到00EFF8AC提出最后一个参数51，至此完成！
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我们可以想象一下printf中设置的%d , %c ,%f … 之类不就是在确定类型和个数吗，当然printf的实现还是蛮复杂的！

至此只有一个问题就是INTSIZEOF（n）这个宏它到底做了什么？你说是4字节对齐（向上取整）那怎么办到的？
宏是与类型无关的，进入里面都是sizeof(n),sizeof只看类型,上面不就是传入了int num变量和一个 int类型吗，但这不重点要谈的，但你得知道

你往里面传入char or short这种＜4字节的类型，出来的就是4，你传入5,6，出来的就是8就是这个意思
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这个宏说人话就是 INTSIZEOF(n) 计算的结果一定是能够整除4的最小整数，而且能够向上4字节取整

为什么要有这个4字节对齐？
因为入栈时如果是短整型本身就是按4字节对齐方式开辟的（整形提升），人家按4字节写的，你现在提取时只能按照人家的规则提取数据

第一步理解：求4的倍数m

既然是4的最小整数倍取整，那么本质是： x = 4*m , m是倍数，对7来讲，m就是2，对齐结果就是8

而m具体是多少，取决于n是多少

如果n能整除4，那么m就是n/4
如果n不能整除4，那么m就是n/4+1
比如 m = 3/4+1 = 1 m = 6/4 + 1 = 2

上面是两种情况，如何合并成为一种写法呢？

常见做法是 ( n+sizeof(int)-1) )/sizeof(int) -> (n+4-1)/4

如果n能整除4，那么m就是(n+4-1)/4->(n+3)/4, +3的值无意义，会因取整自动消除，等价于 n/4
如果n不能整除4，那么n=最大能整除4部分+r,1<=r<4 那么m就是 (n+4-1)/4->(能整除4部分+r+3)/4,其中
4<=r+3<7 -> 能整除4部分/4 + (r+3)/4 -> n/4+1

为什么 r 的范围是1 <= r < 4 呢？为什么不能是5?
我画了个图尝试理解一下，把你的n按照4一块一块分，分不够4的只有1,2，3也就是 1<= r < 4
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第二步理解：求最小4字节对齐数
已经求出满足条件最小是4的几倍问题，现在只需要再乘以4就是能够整除4的最小整数

也就是
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我们可以看到除4再乘4，你以为可以消掉是把？
不行，你还非得按照括号优先级，先计算最小几倍，再乘以4

不信的话你带入一个2，按照消掉的逻辑算算结果对吗？
2+3=5 不对，必须按照优先级先算倍数（5/4）*4=4

这样就能求出来4字节对齐的数据了，其实上面的写法，在功能上，已经和源代码中的宏等价了

第三步理解：理解源代码中的宏
拿出简洁写法：（(n+4-1)/4）* 4，设w=n+4-1, 那么表达式可以变化成为 (w/4) * 4,而4就是2^2,w/4,不就相当于右移两位吗？，再次 * 4不就相当左移两位吗？先右移两位，在左移两位，最终结果就是，最后2个比特位被清空为0！
需要这么费劲吗？
w & ~3 不香吗？
所以，简洁版：(n+4-1) & ~(4-1)
原码版：( (sizeof(n) + sizeof(int) - 1) & ~(sizeof(int) - 1) )，无需先 / , 在 *

关于这个w / 2 相当于右移一个比特位，你想想一个2，比特位不就是10,2除以2=1 ，比特位不就是01吗，就相当于右移1位位
乘以2就是反过来！