8.6. Функции с переменным количеством аргументов

Постоянная работа с функциями типа printf или scanf вызывает у программистов зависть – это же функции с переменным количеством аргументов. А как написать свою функцию, обрабатывающую столько параметров, сколько будет задано в обращении, и, естественно, допускающую задание разного количество аргументов?

Рассмотрим в качестве примера функцию, вычисляющую среднее арифметическое нескольких своих аргументов, имеющих тип double. Вызванная функция может догадаться о количестве переданных ей параметров только в том случае, если ей сообщают (например, значением первого аргумента) это число n, либо список параметров завершается обусловленным признаком – например, нулевым значением последнего параметра.

Если мы собираемся сообщать функции количество передаваемых ей аргументов, то заголовок функции можно оформить следующим образом:

double mid_var(int n,...)

Три точки в конце списка предупреждают компилятор о том, что он не должен контролировать количество и типы следующих аргументов. Все заботы о доступе к списку параметров переменной длины берет на себя вызываемая функция. Предположим, далее, что все аргументы передаются в функцию mid_var как значения, т.е. к моменту передачи управления функции они находятся в стеке. Добраться до них можно следующим образом. Заведем указатель типа int и занесем в него адрес формального параметра n (система знает, где находится стек, и адрес n ей доступен):

int *ip=&n;

Продвинем указатель ip на 1, т.е. переместимся на адрес начала следующего параметра, и занесем его в новый указатель dp уже типа double:

ip++; //переход на адрес первого слагаемого

double *dp=(double *)ip; //преобразование типа указателя

Теперь адрес начала списка слагаемых у нас есть, количество слагаемых мы тоже знаем, поэтому все остальное – дело техники. Окончательный вид функции таков:

double mid_var(int n,...)

{ int *ip=&n+1;

double *dp=(double *)ip;

double s=0.;

for(int j=0; j<n; j++)

s += dp[j]; //или s += *(dp+j); или S += *(dp++);

return s/n;

}

Теперь попытаемся построить аналогичную функцию, которая суммирует свои аргументы до тех пор, пока не встречает нулевое слагаемое. Она устроена еще проще:

double mid_var(double a1,...)

{ double *dp=&a1;

double s=0;

int c=0;

while(*dp != 0)

{ s += *(dp++); c++; }

return s/c;

}

Аналогичные функции можно построить, когда список передаваемых параметров состоит из переменного количества однотипных указателей. Только здесь придется использовать не просто указатели типа *dp, а "двойные" указатели типа **dp. И доставать значения нужных данных придется также через двойные указатели s += (**dp);

В файле stdarg.h находится несколько функций (точнее, макроопределений) которые обеспечивают перемещение по списку параметров, завершающемуся нулем:

va_list p; //объявление указателя на список параметров

va_start(p,p1); //установка указателя списка на последний явный

//параметр

va_arg(p,тип); //перемещение указателя на очередной неявный параметр

va_end(p); //уничтожение указателя на список параметров

Продемонстрируем использование этих средств на примере той же самой функции mid_var:

double mid_var(int n,...) //функции передают количество параметров

{ va_list p;

double s=0,c=0;

va_start(p,n);

while(n--) //до тех пор, пока n != 0

{ s += va_arg(p,double); c++; }

va_end(p);

return s/c;

}

Если список параметров начинается с первого слагаемого a1, то программа меняется очень незначительно:

double mid_var(double a1,...)

{ va_list p;

double s=0,c=0,u=a1;

va_start(p,a1);

do {s += u; c++; }

while(u=va_arg(p,double)) //до тех пор, пока u != 0

va_end(p);

return s/c;

}

На наш взгляд, применение обычных указателей выглядит несколько проще, чем использование стандартных средств.