Variadic function
要深入理解 C 语言中的可变参数机制，关键是了解 <stdarg.h> 头文件中定义的宏（如 va_list、va_start、va_arg 和 va_end）以及这些宏背后的原理。虽然它们在不同的系统上可能有不同的实现，但它们的工作原理是基于栈的内存布局和指针运算。
可变参数的基本原理
在C语言中，当一个函数被调用时，参数通常会依次压入栈中（堆栈的增长方向因体系结构而异）。对于可变参数函数（如 `printf`），编译器无法在编译时确定函数被调用时会传递多少个参数，因此需要一种机制在运行时遍历这些参数。
栈帧的布局（假设栈从高地址向低地址增长）：向下增长
+-----------------------+ <- 高地址
| 参数 1 |
+-----------------------+
| 参数 2 |
+-----------------------+
| 参数 3 |
+-----------------------+
| 返回地址 (ret addr) | <- 栈顶
+-----------------------+ <- 低地址在这种布局下，第一个参数（假设是 int a）位于栈的最低位置，最后一个参数位于最高位置。
第一个参数为低地址
可变参数的宏定义
va_list
typedef char* va_list;
在某些实现中，va_list 实际上只是一个指向栈中某个位置的指针，也可能是更复杂的结构，用于记录当前参数的位置和相关信息。
va_start
#define va_start(ap, last) \(ap = (va_list)&last + sizeof(last))va_start的目的是初始化va_list变量ap。它将ap设置为指向最后一个已知参数（last）之后的位置，即第一个可变参数的起始位置。&last返回last在栈中的地址，加上sizeof(last)就是下一个参数的地址。
va_arg
#define va_arg(ap, type) \(*(type *)((ap += sizeof(type)) - sizeof(type)))va_arg用于从va_list中获取当前参数，并将ap移动到下一个参数的位置。(ap += sizeof(type))先将ap移动到下一个参数的位置。sizeof(type)再将指针向回移动一个type大小的步长，指向当前参数。*(type *)将指针解引用，返回该类型的参数值。
示例：
int arg = va_arg(ap, int);
- 这段代码会返回当前
ap指向的int值，并将ap移动到下一个参数的位置。
va_end
#define va_end(ap) \ (ap = (va_list)0)
va_end用于清理va_list变量。通常只是将ap置为NULL（或 0），在某些复杂的实现中可能会执行其他清理工作。
可变参数的内存操作
va_start：通过va_start，ap被设置为指向第一个可变参数的位置，ap的初始值基于最后一个已知参数last的地址。va_arg：每次调用va_arg，ap都会向上移动，指向下一个参数。ap实际上就是一个指针，它在栈中遍历每个参数的位置。va_end：清理va_list，通常只是将ap置为NULL
不同体系结构上的实现差异
在不同的 CPU 体系结构上，函数参数可能会通过不同的方式传递，比如通过寄存器或栈。在这些情况下，<stdarg.h> 中的宏实现可能会有所不同，以适应具体的调用约定（calling conventions）。
- 栈传递：在大多数体系结构中，参数是通过栈传递的，因此上述的宏定义可以直接使用。
- 寄存器传递：在某些体系结构中，前几个参数可能会通过寄存器传递。这种情况下，
va_list可能不仅仅是一个指针，还需要保存寄存器的状态。va_start可能会将va_list初始化为指向寄存器中的参数，然后在寄存器用完时切换到栈参数。
可变参数的使用示例
考虑一个可变参数函数 printf，它的实现会通过 va_list 和相关宏遍历所有传入的参数，并根据格式字符串进行处理。
#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>void my_printf(const char *fmt, ...) {va_list args;va_start(args, fmt);const char *p;for (p = fmt; *p != '\0'; p++) {if (*p == '%') {p++;switch (*p) {case 'd': {int i = va_arg(args, int);printf("%d", i);break;}case 'c': {char c = va_arg(args, int); // char 提升为 intputchar(c);break;}case 's': {char *s = va_arg(args, char*);printf("%s", s);break;}default:putchar(*p);break;}} else {putchar(*p);}}va_end(args);
}int main() {my_printf("Integer: %d, Char: %c, String: %s\n", 42, 'A', "Hello");return 0;
}