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可变参数函数

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计算机程序设计,一个可变参数函数是指一个函数拥有不定引数,即是它接受一个可变数目的参数。不同的程式语言对可变参数函数的支持有很大差异。

一般而言,在设计函数时会遇到许多数学逻辑操作,是需要一些可变功能。例如,计算数字串的总和、字符串的联接或其他操作过程,都可以存在任意数量的参数。

另一种许多语言都实现为可变参数函数的是格式输出函数,在C语言printf函数和Common Lispformat函数就是例子。这些函数都需要一个参数,指定格式的输出,再读取可变参数的值进行格式化。

另外,可变参数函数在某些语言存在安全问题。例如C语言在没有长度检查和类型检查,在传入过少的参数或不符的类型时可能会出现溢位的情况,更可能会被利用为攻击目标。所以,在设计函数时可以先考虑其他替补方案,例如以类型安全的方式——重载

例子

C/C++

C语言中,C标准函式库stdarg.h标头档定义了提供可变参数函数使用的巨集。在C++,应该使用标头档cstdarg

要创建一个可变参数函数,必须把省略号(...)放到参数列表后面。函数内部必须定义一个va_list变数。然后使用巨集va_startva_argva_end来读取。例如:

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

double average(int count, ...); /* 函数声明,计算参数的平均值。直到参数为0时停止计算 */

int main(void) /* 测试代码 */
{
        double avg;
        avg = average(3, 2, 1, 5, 0);
        printf("%f\n", avg);

        return 0;
}

double average(int count, ...)
{
        va_list ap;

        int i, cnt = 0;  /* cnt 表示参数个数 */
        double tot = 0;  /* 参数的和 */
        va_start(ap, count);
        for (i = count; i; i = va_arg(ap, int), cnt++) /* i为当前获取参数的值 */
                tot += i;
        va_end(ap);  /* 将参数列表清空 */
        return tot / cnt;
}

这个是一段计算平均数的程式码,可以输入任意数量的小数并计算平均数,注意计算以0停止计算。请注意,函数不知道参数的数量或它们的类型,这里要求的类型是double,而且第一个参数传递可变参数的数量。在另外的情况​​下,例如printf,参数的数量和类型都设定在格式字符串中。在这两种情况下,程序员实际上需要提供正确的参数,如果参数传递少了或参数的类型不正确,导致读入内存的无效区(溢位),这样会有安全漏洞如格式字符串攻击。

C++允许函数重载。对于重载函数,有省略符的可变参数函数的匹配优先级最低。只有其它重载函数都不能匹配时,才会与候选的可变参数函数匹配。

C++11/C++14

C++11新增了initializer_list物件,当编译器遇到大括号阵列变成函数的参数时,会自动将大括号阵列转型成initializer_list物件,因此可以使用此原理来做出“相同型别”参数的可变参数函数。

#include <iostream>
using namespace std;
template<typename T>
T sum(initializer_list<T> il) {
	T data(0);
	for (T i : il)
		data += i;
	return data;
}
int main() {
	cout << sum( { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 }) << endl;
	return 0;
}

JavaScript

在JavaScript(简称js)中,函数的可变参数用法很巧妙。

function test(){
 // 不管函数是否声明参数,所有的参数都会添加到arguments中,arguments以数组的形式将参数保存起来
 var params = arguments;
 // 以数组的形式输出
 console.log(params);
};
test("a");// 结果:["a"]
test("a", 1);// 结果:["a", 1]
test("a", 1, function(){});// 结果:["a", 1, function (){}]

参见

外部链接