C语言带有变长参数的机制，最常见的变长参数函数，一个是 printf，另一个就是 scanf 了。相信有人和我一样，很好奇其中的实现机制，本文就简要介绍变长参数的用法和实现原理。主要参考《程序员的自我修养》一书11.2节的内容。

• 变长参数的用法

        变长参数函数的声明方法很简单，可选参数一律用英文省略号“…”表示。比如 printf 的声明：

int printf(const char * format, ...);

以上声明表示，printf 除了第一个参数为确定的 const char *类型外，之后可以带有任意数量、任意类型的参数。在具体实现的时候，可以使用 stdarg.h 中定义的几个宏来依次获取各个额外参数。首先需要声明一个 va_list 类型的变量来指向可变参数序列，比如声明一个 ap 变量：

va_list ap;

        声明上述变量后用宏 va_start 对其进行初始化，初始化需要借助于参数列表中最后一个确定函数，对 printf 来说，就是上面的 const char * format，所以对 ap 的初始化为：

va_start(ap, format);

        初始化以后，ap 就指向 format 之后的第一个参数。初始化完成后，就可以用宏 va_arg 来获得下一个不定参数，前提是要先知道参数的类型。比如，下一个参数是 int 型，那么获取该参数就用：

int next = va_arg(ap, int);

        在所有的参数取完之后，还要用宏 va_end 对 ap 清零，做到有始有终：

va_end(ap);

• 变长参数的实现原理

        变长参数得以实现，主要取决于两点：一是 C 语言默认的 cdecl 调用惯例自右向左压栈（自左向右压栈会有问题么？）；二是 cdecl 调用惯例规定参数由调用方清除，保证了参数的正确清除。

        问题来了，上面用到的宏该如何实现？最简单的一种实现如下所示：

#define    va_list    char*
#define    va_start(ap, arg)    (ap = (va_list)&arg+sizeof(arg))
#define    va_arg(ap, t)    (*(t*)((ap+=sizeof(t)) - sizeof(t)))
#define    va_end(ap)    (ap=(va_list)0)

可以看出，va_start(ap,arg) 将 ap 指向 arg 后面一个位置；va_arg(ap,t) 根据 t 的取值返回类型为 t 的值，并将 ap 指向后面一个地址。va_end(ap) 直接将 ap 置为 0，而 va_list 的类型用了常见的 char *（或者 void * 也是一样）。

• 变长参数宏

        除了函数的参数可变长之外，宏的参数也可以是变长的。在 GCC 下用 “##” 连接操作实现，在 MSVC 下可用 __VA_ARGS__ 编译器内置宏。例如：

//GCC
#define    printf(args...)    fprintf(stdout, ##args)

//MSVC
#define    printf(...)    fprintf(stdout, __VA_ARGS__)

上面两个宏的作用是一样的，都会把 printf(“%d”, 123) 展开成为 fprintf(stdout, “%d”, 123)。