c/c++语言开发共享C语言笔记 12_可变参数&内存管理&命令行参数

可变参数

有时，您可能会碰到这样的情况，您希望函数带有可变数量的参数，而不是预定义数量的参数。c 语言为这种情况提供了一个解决方案，它允许您定义一个函数，能根据具体的需求接受可变数量的参数。下面的实例演示了这种函数的定义。

int func(int, ... )  {    .    .    . }   int main() {    func(2, 2, 3);    func(3, 2, 3, 4); }

请注意，函数 func() 最后一个参数写成省略号，即三个点号（…），省略号之前的那个参数是 int，代表了要传递的可变参数的总数。为了使用这个功能，您需要使用 stdarg.h 头文件，该文件提供了实现可变参数功能的函数和宏。具体步骤如下：

• 定义一个函数，最后一个参数为省略号，省略号前面可以设置自定义参数。
• 在函数定义中创建一个 va_list 类型变量，该类型是在 stdarg.h 头文件中定义的。
• 使用 int 参数和 va_start 宏来初始化 va_list 变量为一个参数列表。宏 va_start 是在 stdarg.h 头文件中定义的。
• 使用 va_arg 宏和 va_list 变量来访问参数列表中的每个项。
• 使用宏 va_end 来清理赋予 va_list 变量的内存。

现在让我们按照上面的步骤，来编写一个带有可变数量参数的函数，并返回它们的平均值：

#include <stdio.h> #include <stdarg.h>   double average(int num,...) {       va_list valist;     double sum = 0.0;     int i;       /* 为 num 个参数初始化 valist */     va_start(valist, num);       /* 访问所有赋给 valist 的参数 */     for (i = 0; i < num; i++)     {        sum += va_arg(valist, int);     }     /* 清理为 valist 保留的内存 */     va_end(valist);       return sum/num; }   int main() {    printf("average of 2, 3, 4, 5 = %fn", average(4, 2,3,4,5));    printf("average of 5, 10, 15 = %fn", average(3, 5,10,15)); }

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果。应该指出的是，函数 average() 被调用两次，每次第一个参数都是表示被传的可变参数的总数。省略号被用来传递可变数量的参数。

average of 2, 3, 4, 5 = 3.500000
average of 5, 10, 15 = 10.000000

内存管理

c 语言为内存的分配和管理提供了几个函数。这些函数可以在 <stdlib.h> 头文件中找到。

注意：void * 类型表示未确定类型的指针。c、c++ 规定 void * 类型可以通过类型转换强制转换为任何其它类型的指针。

动态分配内存

编程时，如果您预先知道数组的大小，那么定义数组时就比较容易。例如，一个存储人名的数组，它最多容纳 100 个字符，所以您可以定义数组，如下所示：

char name[100];

但是，如果您预先不知道需要存储的文本长度，例如您向存储有关一个主题的详细描述。在这里，我们需要定义一个指针，该指针指向未定义所需内存大小的字符，后续再根据需求来分配内存，如下所示：

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h>   int main() {    char name[100];    char *description;      strcpy(name, "zara ali");      /* 动态分配内存 */    description = (char *)malloc( 200 * sizeof(char) );    if( description == null )    {       fprintf(stderr, "error - unable to allocate required memoryn");    }    else    {       strcpy( description, "zara ali a dps student in class 10th");    }    printf("name = %sn", name );    printf("description: %sn", description ); }

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

name = zara ali
description: zara ali a dps student in class 10th

上面的程序也可以使用 calloc() 来编写，只需要把 malloc 替换为 calloc 即可，如下所示：

calloc(200, sizeof(char));

当动态分配内存时，您有完全控制权，可以传递任何大小的值。而那些预先定义了大小的数组，一旦定义则无法改变大小。

重新调整内存的大小和释放内存

当程序退出时，操作系统会自动释放所有分配给程序的内存，但是，建议您在不需要内存时，都应该调用函数 free() 来释放内存。

或者，您可以通过调用函数 realloc() 来增加或减少已分配的内存块的大小。让我们使用 realloc() 和 free() 函数，再次查看上面的实例：

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h>   int main() {    char name[100];    char *description;      strcpy(name, "zara ali");      /* 动态分配内存 */    description = (char *)malloc( 30 * sizeof(char) );    if( description == null )    {       fprintf(stderr, "error - unable to allocate required memoryn");    }    else    {       strcpy( description, "zara ali a dps student.");    }    /* 假设您想要存储更大的描述信息 */    description = (char *) realloc( description, 100 * sizeof(char) );    if( description == null )    {       fprintf(stderr, "error - unable to allocate required memoryn");    }    else    {       strcat( description, "she is in class 10th");    }        printf("name = %sn", name );    printf("description: %sn", description );      /* 使用 free() 函数释放内存 */    free(description); }

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

name = zara ali
description: zara ali a dps student.she is in class 10th

您可以尝试一下不重新分配额外的内存，strcat() 函数会生成一个错误，因为存储 description 时可用的内存不足。

命令行参数

执行程序时，可以从命令行传值给 c 程序。这些值被称为命令行参数，它们对程序很重要，特别是当您想从外部控制程序，而不是在代码内对这些值进行硬编码时，就显得尤为重要了。

命令行参数是使用 main() 函数参数来处理的，其中，argc 是指传入参数的个数，argv[] 是一个指针数组，指向传递给程序的每个参数。下面是一个简单的实例，检查命令行是否有提供参数，并根据参数执行相应的动作：

#include <stdio.h>  int main( int argc, char *argv[] )   {    if( argc == 2 )    {       printf("the argument supplied is %sn", argv[1]);    }    else if( argc > 2 )    {       printf("too many arguments supplied.n");    }    else    {       printf("one argument expected.n");    } }

使用一个参数，编译并执行上面的代码，它会产生下列结果：

$./a.out testing
the argument supplied is testing

使用两个参数，编译并执行上面的代码，它会产生下列结果：

$./a.out testing1 testing2
too many arguments supplied.

不传任何参数，编译并执行上面的代码，它会产生下列结果：

$./a.out
one argument expected

应当指出的是，argv[0] 存储程序的名称，argv[1] 是一个指向第一个命令行参数的指针，*argv[n] 是最后一个参数。如果没有提供任何参数，argc 将为 1，否则，如果传递了一个参数，argc 将被设置为 2。

多个命令行参数之间用空格分隔，但是如果参数本身带有空格，那么传递参数的时候应把参数放置在双引号 "" 或单引号 ” 内部。有一个空格，那么你就可以通过这样的观点，把它们放在双引号或单引号""""。让我们重新编写上面的实例，向程序传递一个放置在双引号内部的命令行参数：

#include <stdio.h>  int main( int argc, char *argv[] )   {    printf("program name %sn", argv[0]);      if( argc == 2 )    {       printf("the argument supplied is %sn", argv[1]);    }    else if( argc > 2 )    {       printf("too many arguments supplied.n");    }    else    {       printf("one argument expected.n");    } }

使用一个用空格分隔的简单参数，参数括在双引号中，编译并执行上面的代码，它会产生下列结果：

$./a.out "testing1 testing2"

progranm name ./a.out
the argument supplied is testing1 testing2

参考自：