C 语言可变参数（...）实战：从 logger_print 到通用日志函数

[1. 前言：为什么需要可变参数？](#1. 前言：为什么需要可变参数？)

[2. 可变参数核心原理（stdarg.h）](#2. 可变参数核心原理（stdarg.h）)

[3. 实战：实现 logger_print 风格的日志函数](#3. 实战：实现 logger_print 风格的日志函数)

[3.1 需求分析](#3.1 需求分析)

[3.2 完整实现（代码同前文示例）](#3.2 完整实现（代码同前文示例）)

[3.3 核心细节解析](#3.3 核心细节解析)

（1）参数合法性校验

[（2）v 系列函数的使用](#（2）v 系列函数的使用)

[（3）调用示例（同前文 main 函数示例）](#（3）调用示例（同前文 main 函数示例）)

[4.1 常见坑点](#4.1 常见坑点)

（1）类型不匹配

（2）缓冲区溢出

（3）无固定参数锚点

[4.2 避坑总结](#4.2 避坑总结)

1. 前言：为什么需要可变参数？

在嵌入式开发、日志系统、通用工具函数中，我们经常需要处理 "参数个数不确定" 的场景：比如日志打印函数，有时只打印一句话，有时需要拼接整数、字符串、浮点数等。如果为每种参数组合写一个函数，会导致代码冗余且难以维护。

C 语言的可变参数（...）正是为解决这个问题而生，比如标准库的 printf(const char* fmt, ...)、本文提到的 logger_print，都是可变参数的经典应用。

2. 可变参数核心原理（stdarg.h）

C 语言本身不直接支持可变参数，而是通过 <stdarg.h> 提供的宏封装实现，核心宏说明：

宏	作用
`va_list`	定义可变参数列表类型的变量（本质是字符指针，指向栈上的可变参数起始地址）
`va_start`	初始化 va_list，绑定最后一个固定参数（锚点），定位可变参数的起始位置
`va_arg`	按指定类型提取下一个可变参数，同时移动指针到下一个参数
`va_end`	清理 va_list，释放资源（部分编译器中是空宏，但必须调用）

注意：可变参数必须跟在固定参数之后，且函数参数列表中至少有一个固定参数（如 logger_print 中的 fmt），否则 va_start 无法定位。

3. 实战：实现 logger_print 风格的日志函数

3.1 需求分析

我们需要实现一个通用日志函数，满足：

支持自定义日志级别（DEBUG/INFO/WARN/ERROR）；
支持模块名标识；
支持任意格式的参数拼接（整数、字符串、浮点数等）；
接口风格匹配 logger_print(logger_t* logger, int level, const char* fmt, ...)。

3.2 完整实现（代码同前文示例）

（此处粘贴前文的完整示例代码，重点标注关键步骤）

3.3 核心细节解析

（1）参数合法性校验

必须先校验固定参数（如 logger、fmt）是否为空，避免空指针访问崩溃：

（2）v 系列函数的使用

普通的 printf 无法直接处理 va_list，需使用对应的 v 系列函数：

普通函数	可变参数版本	用途
printf	vprintf	标准输出
sprintf	vsprintf	字符串拼接（有缓冲区溢出风险）
snprintf	vsnprintf	安全的字符串拼接（指定缓冲区大

（3）调用示例（同前文 main 函数示例）

4.1 常见坑点

（1）类型不匹配

va_arg(args, 类型) 必须严格匹配实际参数类型，比如：

// 错误：传入float，但va_arg取int（float会被提升为double） logger_print(&logger, LOG_INFO, "温度：%f", 25.5); // 实际传入double，va_arg需用double

避坑：float 会自动提升为 double，char/short 会提升为 int，需按提升后的类型取值。

（2）缓冲区溢出

使用 vsprintf 时，若缓冲区大小不足，会导致内存越界：避坑：优先使用 vsnprintf，指定缓冲区最大长度。

（3）无固定参数锚点

错误写法：int bad_func(...) { ... }避坑：可变参数必须跟在固定参数之后，且 va_start 必须绑定最后一个固定参数。

4.2 避坑总结

始终校验固定参数的合法性；
优先使用安全的 v 系列函数（如 vsnprintf）；
严格匹配 va_arg 的参数类型；
可变参数列表必须以 va_end 收尾。

代码示例

cpp 复制代码

#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>  // 必须包含的可变参数头文件

// 日志级别定义
typedef enum {
    LOG_DEBUG = 0,
    LOG_INFO,
    LOG_WARN,
    LOG_ERROR
} log_level_t;

// 自定义logger结构体（模拟logger_t）
typedef struct {
    int enable;          // 日志使能标志
    const char* module;  // 日志所属模块
} logger_t;

/**
 * @brief 模仿logger_print实现可变参数日志打印
 * @param logger 日志器对象
 * @param level  日志级别
 * @param fmt    格式化字符串（固定参数，作为va_start的锚点）
 * @param ...    可变参数（匹配fmt中的占位符）
 * @return 打印的字符数
 */
int logger_print(logger_t* logger, int level, const char* fmt, ...) {
    // 1. 入参合法性校验
    if (logger == NULL || !logger->enable || fmt == NULL) {
        return -1;
    }

    // 2. 定义可变参数列表变量
    va_list args;
    // 3. 初始化参数列表：绑定最后一个固定参数fmt
    va_start(args, fmt);

    // 4. 拼接日志前缀（级别+模块）
    const char* level_str[] = {"DEBUG", "INFO", "WARN", "ERROR"};
    printf("[%s][%s] ", level_str[level], logger->module);

    // 5. 处理可变参数：vprintf接收va_list（替代printf）
    int ret = vprintf(fmt, args);

    // 6. 释放参数列表资源（必须调用）
    va_end(args);

    // 补换行
    printf("\n");
    return ret;
}

// 应用示例
int main() {
    // 初始化日志器
    logger_t app_logger = {
        .enable = 1,
        .module = "APP_MAIN"
    };

    // 场景1：打印简单信息（无可变参数）
    logger_print(&app_logger, LOG_INFO, "程序启动成功");

    // 场景2：打印带整数的日志（1个可变参数）
    int port = 8080;
    logger_print(&app_logger, LOG_DEBUG, "服务监听端口：%d", port);

    // 场景3：打印多类型参数（多个可变参数）
    const char* ip = "192.168.1.100";
    float temp = 25.5f;
    logger_print(&app_logger, LOG_WARN, "设备[%s]温度异常：%.1f℃", ip, temp);

    // 场景4：打印错误信息（配合errno）
    int err_code = -1;
    logger_print(&app_logger, LOG_ERROR, "文件读取失败，错误码：%d，描述：%s", 
                 err_code, "权限不足");

    return 0;
}