C之函数参数（三十九）

        我们上节博文讲了函数的意义，那么我们今天来讲下函数参数。函数参数在本质上与局部变量相同在栈上分配空间，函数参数的初始值是函数调用时的实参值。用下图来实际说明

        函数参数的求值顺序依赖于编译器的实现，我们来看看下面代码的输出是什么？为什么呢？

#include <stdio.h>

int func(int i, int j)
{
    printf("i = %d, j = %d\n", i, j);
    
    return 0;
}

int main()
{
    int k = 1;
    
    func(k++, k++);
    
    printf("%d\n", k);
    
    return 0;
}

        我们理论上分析，func 函数先进行 k++，那么 i 就对应为 1，再次进行 k++，对应于 j 为 2。那么第 14 行应打印 i = 1， j = 2,。这时 k 为 3，所以第 16 行打印的值应为 3。我们来看看编译结果是否如我们所分析的那样，编译结果如下

        我们看到 i 和 j 和我们所分析的正好相反，那么这是怎么回事呢？原来在gcc 编译器中，函数参数的实现是从右向左进行操作的，并非是我们所想的从左向右进行计算的。我们再在 BCC 编译器中进行编译，看看结果是怎样？

        那么我们看到在 BCC 编译器中也是这样实现的。函数参数的操作是从右向左的，在现代的编译器中，基本上是按照从右向左的顺序进行函数参数的操作的。在一些古老的编译器中，也有从左向右的实现，这个的实现就依赖于具体的编译器的实现了。

        下来我们来讲一个 C 语言中的知识点：顺序点！那么在程序中存在一定的顺序点，顺序点是指执行过程中修改变量值的最晚时刻，在程序到达顺序点的时候，之前所做的一切操作必须完成。那么 C 语言中的顺序点都在那些时刻呢？a> 每个完整表达式结束时，即分号处；b> &&，||，?: 以及逗号表达式的每个参数计算之后；c> 函数调用时所有实参求值完成后（即进入函数之前）；

        下面我们以代码为例进行分析，代码如下

#include <stdio.h>

int main()
{
    int k = 2;
    int a = 1;
    
    k = k++ + k++;
    
    printf("k = %d\n", k);
    
    if( a-- && a )
    {
        printf("a = %d\n", a);
    }
    
    return 0;
}

        我们看到第 8 行的进行两次 k++ 的相加，我们分析结果应该为 5；第 12 行的 a-- 执行完之后 a 为 0，但是此时它和 a 相与之后条件仍然为真，所以 第14行应该打印出 a = 0；我么来看看结果是这样吗？

        那么我们看到我们分析的第一个是正确的，但是 a = 0 并没有打印出来，我们再来看看 BCC 编译器是多少

        我们看到竟然 k = 6，a = 0 依然没有打印出来。我们再来看看 VS 编译器

        我们进到反汇编看看它是怎么执行的

        我们看到它是这样执行的，先是进行相加操作，这时的++操作被悬挂起来，程序看到；才意识到到了顺序点了，所以执行完那两次++操作，所以最后 k 的值为6。我们再来看看第14行怎么执行的

        我们看到它是执行完 a-- 后看到 && 操作便意识到顺序点到了，便返回了。那么这时 a 的值已经变为 0 了，此时 if 语句条件为假，所以不会执行到它里面的打印语句。

        下来我们再来看看参数入栈的顺序，函数参数的计算次序是依赖编译器实现的。那么函数参数的入栈次序是如何确定的呢？这块就涉及到里一个概念：调用约定。当函数调用发生时：a> 参数会传递给被调用的函数；b> 而返回值会被返回给函数调用者；调用约定描述参数如何传递到栈中以及栈的维护方式，参数传递顺序，调用栈清理。

        调用约定是预定义的可理解为调用协议，调用约定通常用于库调用和库开发的时候。我们来看看一些常用的操作：a>从右到左依次入栈：__stfcall， __cdecl， __thiscall；b> 从左到右依次入栈：__pascall， __fastcall；那么我们一般的 C 程序开发遵循的就是上面的 __cdecl 这种方式的。

        那么我们如果要编写一个计算平均数的函数，我们肯定首先想到的是下面这种

#include <stdio.h>

float average(int array[], int size)
{
    int i = 0;
    float avr = 0;
    
    for(i=0; i<size; i++)
    {
        avr += array[i];
    }
    
    return avr / size;
}

int main()
{
    int array[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    
    printf("%f\n", average(array, 5));
    
    return 0;
}

        我们利用一个数组就完成这个功能，那么我们还得去定义一个数组。有什么办法可以使我们不用定义数组就可以完成这个功能呢？答案就是我们可以利用可变参数的函数来实现这个功能。在 C 语言中可以定义参数可变的函数，参数可变函数的实现依赖于 stdarg.h 头文件。我们得介绍几个概念：a> va_list -- 参数集合；b> va_arg -- 取具体参数值；c> va_start -- 标识参数访问的开始；d> va_end -- 标识参数访问的结束；

        下来我们来看看可变参数版的程序是怎样实现的，代码如下

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

float average(int n, ...)
{
    va_list args;
    int i = 0;
    float sum = 0;
    
    va_start(args, n);
    
    for(i=0; i<n; i++)
    {
        sum += va_arg(args, int);
    }
    
    va_end(args);
    
    return sum / n;
}

int main()
{
    printf("%f\n", average(5, 1, 2, 3, 4, 5));
    printf("%f\n", average(4, 1, 2, 3, 4));
    
    return 0;
}

        我们在第 6 行定义了 args 参数，在第 10 行开始，14 行进行参数的相加，在 17 行结束。我们来看看第24， 25 行的这样的定义可行吗？来看看编译结果

        结果已经正确实现了，这样是不是很方便呢？我们可以随时定义它的大小和内容。那么可变参数也有限制：a> 可变参数必须从头到尾按照顺序逐个访问；b> 参数列表中至少要存在一个确定的命名参数；c> 可变参数函数无法确定实际存在的参数的数量，同样也无法确定参数的实际类型，只能我们手动指定；注意：va_arg 中指定了错误的类型，那么结果是不可预测的！

        通过对函数参数的学习，总结如下：1、函数的参数在栈上分配空间；2、函数的实参并没有固定的计算次序；3.顺序点是 C 语言中变量修改的最晚时机；4、调用约定指定了函数参数的入栈顺序以及栈的清理方式；5、可变参数的函数提供了一种函数设计技巧，提供了一种更方便的函数调用方式；6、可变参数必须顺序的访问，无法直接访问中间的参数值。

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