C之函數參數（三十九）

        我們上節博文講了函數的意義，那么我們今天來講下函數參數。函數參數在本質上與局部變量相同在棧上分配空間，函數參數的初始值是函數調用時的實參值。用下圖來實際說明

        函數參數的求值順序依賴于編譯器的實現，我們來看看下面代碼的輸出是什么？為什么呢？

#include <stdio.h>

int func(int i, int j)
{
    printf("i = %d, j = %d\n", i, j);
    
    return 0;
}

int main()
{
    int k = 1;
    
    func(k++, k++);
    
    printf("%d\n", k);
    
    return 0;
}

        我們理論上分析，func 函數先進行 k++，那么 i 就對應為 1，再次進行 k++，對應于 j 為 2。那么第 14 行應打印 i = 1， j = 2,。這時 k 為 3，所以第 16 行打印的值應為 3。我們來看看編譯結果是否如我們所分析的那樣，編譯結果如下

        我們看到 i 和 j 和我們所分析的正好相反，那么這是怎么回事呢？原來在gcc 編譯器中，函數參數的實現是從右向左進行操作的，并非是我們所想的從左向右進行計算的。我們再在 BCC 編譯器中進行編譯，看看結果是怎樣？

        那么我們看到在 BCC 編譯器中也是這樣實現的。函數參數的操作是從右向左的，在現代的編譯器中，基本上是按照從右向左的順序進行函數參數的操作的。在一些古老的編譯器中，也有從左向右的實現，這個的實現就依賴于具體的編譯器的實現了。

        下來我們來講一個 C 語言中的知識點：順序點！那么在程序中存在一定的順序點，順序點是指執行過程中修改變量值的最晚時刻，在程序到達順序點的時候，之前所做的一切操作必須完成。那么 C 語言中的順序點都在那些時刻呢？a> 每個完整表達式結束時，即分號處；b> &&，||，?: 以及逗號表達式的每個參數計算之后；c> 函數調用時所有實參求值完成后（即進入函數之前）；

        下面我們以代碼為例進行分析，代碼如下

#include <stdio.h>

int main()
{
    int k = 2;
    int a = 1;
    
    k = k++ + k++;
    
    printf("k = %d\n", k);
    
    if( a-- && a )
    {
        printf("a = %d\n", a);
    }
    
    return 0;
}

        我們看到第 8 行的進行兩次 k++ 的相加，我們分析結果應該為 5；第 12 行的 a-- 執行完之后 a 為 0，但是此時它和 a 相與之后條件仍然為真，所以 第14行應該打印出 a = 0；我么來看看結果是這樣嗎？

        那么我們看到我們分析的第一個是正確的，但是 a = 0 并沒有打印出來，我們再來看看 BCC 編譯器是多少

        我們看到竟然 k = 6，a = 0 依然沒有打印出來。我們再來看看 VS 編譯器

        我們進到反匯編看看它是怎么執行的

        我們看到它是這樣執行的，先是進行相加操作，這時的++操作被懸掛起來，程序看到；才意識到到了順序點了，所以執行完那兩次++操作，所以最后 k 的值為6。我們再來看看第14行怎么執行的

        我們看到它是執行完 a-- 后看到 && 操作便意識到順序點到了，便返回了。那么這時 a 的值已經變為 0 了，此時 if 語句條件為假，所以不會執行到它里面的打印語句。

        下來我們再來看看參數入棧的順序，函數參數的計算次序是依賴編譯器實現的。那么函數參數的入棧次序是如何確定的呢？這塊就涉及到里一個概念：調用約定。當函數調用發生時：a> 參數會傳遞給被調用的函數；b> 而返回值會被返回給函數調用者；調用約定描述參數如何傳遞到棧中以及棧的維護方式，參數傳遞順序，調用棧清理。

        調用約定是預定義的可理解為調用協議，調用約定通常用于庫調用和庫開發的時候。我們來看看一些常用的操作：a>從右到左依次入棧：__stfcall， __cdecl， __thiscall；b> 從左到右依次入棧：__pascall， __fastcall；那么我們一般的 C 程序開發遵循的就是上面的 __cdecl 這種方式的。

        那么我們如果要編寫一個計算平均數的函數，我們肯定首先想到的是下面這種

#include <stdio.h>

float average(int array[], int size)
{
    int i = 0;
    float avr = 0;
    
    for(i=0; i<size; i++)
    {
        avr += array[i];
    }
    
    return avr / size;
}

int main()
{
    int array[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    
    printf("%f\n", average(array, 5));
    
    return 0;
}

        我們利用一個數組就完成這個功能，那么我們還得去定義一個數組。有什么辦法可以使我們不用定義數組就可以完成這個功能呢？答案就是我們可以利用可變參數的函數來實現這個功能。在 C 語言中可以定義參數可變的函數，參數可變函數的實現依賴于 stdarg.h 頭文件。我們得介紹幾個概念：a> va_list -- 參數集合；b> va_arg -- 取具體參數值；c> va_start -- 標識參數訪問的開始；d> va_end -- 標識參數訪問的結束；

        下來我們來看看可變參數版的程序是怎樣實現的，代碼如下

#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>

float average(int n, ...)
{
    va_list args;
    int i = 0;
    float sum = 0;
    
    va_start(args, n);
    
    for(i=0; i<n; i++)
    {
        sum += va_arg(args, int);
    }
    
    va_end(args);
    
    return sum / n;
}

int main()
{
    printf("%f\n", average(5, 1, 2, 3, 4, 5));
    printf("%f\n", average(4, 1, 2, 3, 4));
    
    return 0;
}

        我們在第 6 行定義了 args 參數，在第 10 行開始，14 行進行參數的相加，在 17 行結束。我們來看看第24， 25 行的這樣的定義可行嗎？來看看編譯結果

        結果已經正確實現了，這樣是不是很方便呢？我們可以隨時定義它的大小和內容。那么可變參數也有限制：a> 可變參數必須從頭到尾按照順序逐個訪問；b> 參數列表中至少要存在一個確定的命名參數；c> 可變參數函數無法確定實際存在的參數的數量，同樣也無法確定參數的實際類型，只能我們手動指定；注意：va_arg 中指定了錯誤的類型，那么結果是不可預測的！

        通過對函數參數的學習，總結如下：1、函數的參數在棧上分配空間；2、函數的實參并沒有固定的計算次序；3.順序點是 C 語言中變量修改的最晚時機；4、調用約定指定了函數參數的入棧順序以及棧的清理方式；5、可變參數的函數提供了一種函數設計技巧，提供了一種更方便的函數調用方式；6、可變參數必須順序的訪問，無法直接訪問中間的參數值。

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