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。
序号 | 函数和描述 |
---|---|
1 | void *calloc(int num, int size); 在内存中动态地分配 num 个长度为 size 的连续空间,并将每一个字节都初始化为 0。所以它的结果是分配了 num*size 个字节长度的内存空间,并且每个字节的值都是0。 |
2 | void free(void *address); 该函数释放 address 所指向的内存块,释放的是动态分配的内存空间。 |
3 | void *malloc(int num); 在堆区分配一块指定大小的内存空间,用来存放数据。这块内存空间在函数执行完成后不会被初始化,它们的值是未知的。 |
4 | void *realloc(void *address, int newsize); 该函数重新分配内存,把内存扩展到 newsize。 |
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:
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