C语言可变参数函数实现printf功能

最近在学习S3C2440这款ARM芯片，在学习到串口时，需要通过串口向pc机打印串口信息。以前在学习51和stm32时都是通过操作寄存器实现一个putchar（）函数，然后向pc机发送信息，用起来很是不大方便。所以去了解了一下printf()函数的实现方法。现将其总结下来与大家分享。

在头文件#include <stdarg.h>中有一组宏定义 ，用于获取不确定参数的个数。

#define va_start __crt_va_start
#define va_arg   __crt_va_arg
#define va_end   __crt_va_end
#define va_copy(destination, source) ((destination) = (source))

用法：

va_list arg_ptr：定义一个指向个数可变的参数列表指针

va_start(arg_ptr, argN)：使参数列表指针arg_ptr指向函数参数列表中的第一个可选参数，说明：argN是位于第一个可选参数之前的固定参数，函数参数列表中参数在内存中的顺序与函数声明时的顺序是一致的。如果有一函数的声明是void printf_test(char a, char b, char c,char d, …)，则它的固定参数依次是a,b,c，,d最后一个固定参数argN为d，因此就是printf_start(arg_ptr, d)。

va_arg(arg_ptr, type)：返回参数列表中指针arg_ptr所指的参数，返回类型为type并使指针arg_ptr指向参数列表中下一个参数。

va_copy(dest, src)：dest，src的类型都是va_list，va_copy()用于复制参数列表指针，将dest初始化为src。

va_end(arg_ptr)：清空参数列表，并置参数指针arg_ptr无效。说明：指针arg_ptr被置无效后，可以通过调用va_start()、va_copy()恢复arg_ptr。每次调用va_start() / va_copy()后，必须得有相应的va_end()与之匹配。参数指针可以在参数列表中随意地来回移动，但必须在va_start() … va_end()之内。

程序示例：

void demo3(int i, ...)
{
	/*定义一个指向个数可变的参数列表指针*/
	va_list arg_ptr;
	/*用来接收可变参数*/
	int j = 0;
	va_start(arg_ptr, i);
	j = va_arg(arg_ptr, int);
    printf("%d  %d \n", i, j);
	va_end(arg_ptr);
	return;
}
int main()
{
	demo3(10,255);
	getchar();
	getchar();
	return 0;
}

程序输出：10 255

函数调用时参数调用是使用堆栈来实现的，通过va_list 定义一个指向个数可变的参数列表指针，通过对指针的操作，实现函数的可变参数。指针对连续空间操作时有两种情况1：取值 2:移动指针。

可变参数实现printf()功能：

    由于在单片机和ARM开发的需要，所以通过可变参数函数实现printf函数以便以后在工程的使用。

思路：通过遍历固定参数format从中提取出%d %b %c 等字符，通过va_arg在可变参数中提取可变参数，然后通过putchar()函数进行输出，putchar()函数可自己实现。这里给printf函数新增了打印二进制数功能，通过%b 便可以吧十进制，十六进制等数据打印输出为二进制。

/*
	@ 可变参数实现printf
	@ 实现            
			%c:字符输出
			%d：整形数据输出
			%s：字符串输出
			%b增加实现二进制输出：
*/

void my_printf(const char *format, ...)
{
	va_list arg_ptr;
	va_start(arg_ptr, format);
	while (*format != '\0')
	{
		if (*format == '%' && (*(format + 1) == 's'))
		{
			char *tmp = NULL;
			tmp = va_arg(arg_ptr, char*);
			while (*tmp != '\0')
			{
				putchar(*tmp);
				tmp++;
			}
			format++;
		}
		else if (*format == '%' && (*(format + 1) == 'c'))
		{
			char tmp = 0;
			tmp = va_arg(arg_ptr, char);
			putchar(tmp);
			format++;
		}
		else if (*format == '%' && (*(format + 1) == 'd'))
		{
			int tmp = 0;
			tmp = va_arg(arg_ptr, int);
			printf_int(tmp);
			format++;
		}
		else if (*format == '%' && (*(format + 1) == 'b'))
		{
			int tmp = 0;
			tmp = va_arg(arg_ptr, int);
			printf_binary(tmp);
			format++;
		}
		else if (*format == '%' && (*(format + 1) == 'X'))
		{
			int tmp = 0;
			tmp = va_arg(arg_ptr, int);
			printf_hex(tmp);
			format++;
		}
		else if (*format == '/' && (*(format + 1) == 'n'))
		{
			putchar('\n');
		}
		else
		{
			putchar(*format);
		}
		format++;
	}
	va_end(arg_ptr);
	return;
}

这里只列出了my_printf()函数，可以实现printf函数功能。完整的文件大家可以到我的资源里下载。下载地址