为什么 C 中不允许 void f(...) ？

Question

为什么 C 不允许具有可变长度参数列表的函数，例如：

void f(...)
{
    // do something...
}

Answer 1

我认为要求 varargs 函数必须具有命名参数的动机是为了 va_start 的统一。为了便于实现，va_start 采用最后一个命名参数的名称。使用典型的可变参数调用约定，并且根据参数存储的方向，va_arg 将在地址 (¶meter_name) + 1 或 ( first_vararg_type*)(¶meter_name) - 1，加上或减去一些填充以确保对齐。

我不认为该语言有什么特殊原因不能支持没有命名参数的可变参数函数。在此类函数中，必须有一种 va_start 的替代形式，它必须直接从堆栈指针获取第一个 vararg（或者是迂腐的帧指针，这实际上是堆栈指针在函数入口处的值，因为函数中的代码很可能在函数入口后移动了 sp）。原则上这是可能的——任何实现都应该在某种程度上以某种方式访问​​堆栈[*]——但这对于某些实现者来说可能很烦人。一旦了解了 varargs 调用约定，您通常就可以实现 va_ 宏，而无需任何其他特定于实现的知识，这还需要知道如何直接获取调用参数。我之前已经在模拟层中实现了这些可变参数宏，这会让我很恼火。

此外，没有命名参数的 varargs 函数没有太多实际用途。可变参数函数没有语言功能来确定变量参数的类型和数量，因此被调用者无论如何都必须知道第一个可变参数的类型才能读取它。因此，您不妨将其设为具有类型的命名参数。在 printf 及其朋友中，第一个参数的值告诉函数可变参数的类型是什么，以及有多少个。

我认为理论上，被调用者可以查看一些全局变量来弄清楚如何读取第一个参数（以及是否有），但这非常令人讨厌。我当然不会竭尽全力支持这一点，并且添加带有额外实现负担的新版本 va_start 是不符合我的方式。

[*] 或者如果实现不使用堆栈，则使用它所使用的任何内容来传递函数参数。

Answer 2

对于可变长度参数列表，您必须声明第一个参数的类型 - 这是该语言的语法。

void f(int k, ...)
{
    /* do something */
}

会工作得很好。然后，您必须在函数内使用 va_list、va_start、va_end 等来访问各个参数。

Answer 3

C 确实允许可变长度参数，但您需要使用 va_list、va_start、va_end 等. 对于它。您认为 printf 和朋友是如何实现的？也就是说，我建议不要这样做。您通常可以使用数组或结构作为参数更干净地完成类似的事情。

Answer 4

尝试了一下，做出了这个很好的实现，我认为有些人可能会考虑。

template<typename T>
void print(T first, ...)
{
    va_list vl;
    va_start(vl, first);
    T temp = first;
    do
    {
        cout << temp << endl;
    }
    while (temp = va_arg(vl, T));
    va_end(vl);
}

它确保您最少有一个变量，但允许您以一种干净的方式将它们全部放入循环中。

Answer 5

C 没有什么内在原因不能接受 void f(...)。可以，但这个 C 功能的“设计者”决定不这样做。

我对他们动机的猜测是，允许 void f(...) 需要比不允许它更多的“隐藏”代码（可以被视为运行时）：为了区分 f() 和 f(arg ）（以及其他），C 应该提供一种方法来计算给定的参数数量，这需要更多生成的代码（可能需要一个新关键字或特殊变量，例如“nargs”来检索计数），并且 C 通常尝试尽可能简约。

Answer 6

... 允许不带参数，即：对于 int printf(const char *format, ...); 该语句

printf("foobar\n");

是有效的。

如果您不强制要求至少有 1 个参数（应该用于检查更多参数），则函数无法“知道”它是如何被调用的。

所有这些陈述都是有效的

f();
f(1, 2, 3, 4, 5);
f("foobar\n");
f(qsort);