C与C++中的可变参数

下面先区分一下两种"可变参数"机制,再重点讲讲 C++11 引入的可变模板参数(variadic templates)。


1. C 风格的可变参数(...)

不是的,va_list 本身并不是"可变参数",而是 C 标准库(<stdarg.h>)提供的一个类型 ,用来在函数内部访问由 ... 引入的可变参数列表。

具体来说:

  1. 可变参数函数的声明

    c 复制代码
    void foo(int fixed_arg, ...);

    这里的 ...(省略号)才是告诉编译器"这是个可变参数函数,可以接收不定个数的实参"。

举个最小例子:

c 复制代码
#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>

void my_printf(const char *fmt, ...) {
    va_list ap;
    va_start(ap, fmt);
    vprintf(fmt, ap);   // 标准库 vprintf 就是接收 va_list 的版本
    va_end(ap);
}

int main() {
    my_printf("x=%d, y=%.2f\n", 42, 3.14);
    return 0;
}
  • ...:声明可变参数
  • va_list ap;:申明一个遍历句柄
  • va_start(ap, fmt);:指向第 1 个可变参数
  • va_arg(ap, Type):依次读取
  • va_end(ap);:结束

总结:

  • "可变参数"是函数签名里的 ...
  • va_list 是访问这些参数的工具类型。

缺点:

  • 不做类型检查,容易出错
  • 访问时需要 va_arg 按正确类型一一取出

2. C++11 可变模板参数(Variadic Templates)

2.1 基本语法

cpp 复制代码
template<typename... Args>
void foo(Args... args) {
    // ...
}
  • Args...:模板参数包(parameter pack)
  • args...:对应的函数形参包

你可以在函数体里用**展开(expansion)**把 args... 拆成一堆独立的参数。

2.2 递归展开(C++11/14)

演示一个打印所有参数的例子:

cpp 复制代码
#include <iostream>

// 终止版本
void print_all() {
    std::cout << "\n";
}

// 递归版本
template<typename T, typename... Ts>
void print_all(T first, Ts... rest) {
    std::cout << first;
    if constexpr (sizeof...(rest) > 0) {
        std::cout << ", ";
        print_all(rest...);  // 递归展开
    } else {
        std::cout << "\n";
    }
}

int main() {
    print_all(1, "hello", 3.14, 'x');
}

思路:

  1. 至少拆出一个参数 first,剩下的仍是包 rest...
  2. 递归调用直到 rest... 为空

2.3 折叠表达式(Fold Expressions,C++17)

C++17 提供更简洁的"折叠表达式"来一次性展开参数包:

cpp 复制代码
#include <iostream>

template<typename... Ts>
void print_all(Ts const&... args) {
    // ( expr ⌄ ... ) 或 ( ... ⌄ expr ) 形式
    // 这里用逗号运算符,最后再输出换行
    ((std::cout << args << ", "), ...);
    std::cout << "\n";
}

int main() {
    print_all(1, "foo", 2.5, 'c');
}

常见折叠用法举例:

  • 求和: auto sum = (args + ... + 0);
  • 逻辑与: auto all_ok = (args && ...);
  • 输出: (std::cout << ... << args);

2.4 完美转发

cpp 复制代码
#include <utility>

template<typename... Ts>
void logf(const char* fmt, Ts&&... args) {
    // 假设你有个 format_to_string(fmt, ...) 函数
    std::string s = format_to_string(fmt, std::forward<Ts>(args)...);
    OutputDebugStringA(s.c_str());
}
  • Ts&&... args:参数包完美转发
  • std::forward<Ts>(args)...:保留左值/右值属性

3. 小结

  • C++ 的 ...<cstdarg>)是 C 时代遗留的,类型不安全
  • Variadic Templates (C++11 起)提供了类型安全编译期展开的可变参数
  • 配合递归、折叠表达式和完美转发,能写出既灵活又高效的通用 API。
相关推荐
2401_83150173几秒前
Python学习之day01学习(变量定义和数据类型使用)
开发语言·python·学习
数智顾问29 分钟前
Java坐标转换的多元实现路径:在线调用、百度与高德地图API集成及纯Java代码实现——纯Java代码实现与数学模型深度剖析
java·开发语言
Jiezcode35 分钟前
LeetCode 55.跳跃游戏
c++·算法·leetcode·游戏
Ivanqhz36 分钟前
RUST 静态生命周期和动态生命周期
开发语言
孤客网络科技工作室38 分钟前
Python - 100天从新手到大师:第二十七天Python操作PDF文件
开发语言·python·pdf
liaojuajun38 分钟前
可视化地图
开发语言·javascript·ecmascript
l1t39 分钟前
在duckdb 1.4中编译和使用postgresql协议插件duckdb-pgwire
开发语言·数据库·c++·postgresql·插件·duckdb
m0_652545911 小时前
10.2总结
c语言·开发语言
scilwb1 小时前
第二周任务:STM32 + 永刚VESC6电调 + N5065电机CAN通信控制
c++·开源·产品
敲码图一乐1 小时前
流量安全——基于Sentinel实现限流,熔断,降级
java·开发语言·数据库