如何在同一个参数列表上多次调用 vsprintf？

Question

我想要一个可以这样调用的函数：

    my_printf(int unimportant,
              "%-10s", "a string",
              "%5.1f", 1.23,
              format_string, value_to_format,
              /* possibly more pairs like this */
              (char *) NULL);

我们可以假设每个格式字符串最多包含一个

%

转义序列。

我想使用

sprintf

系列之一来格式化值，也许会产生类似

"a string  ,   1.2, …"

的结果。

到目前为止我知道几种行不通的方法。 以下代码显示了基本思想（不完整的草图）：

      char * my_printf(int uninmportant, ...)
      {
         va_arg ap;
         va_start(ap, unimportant);
         
         while (1) {
           char *format = va_arg(ap, char *);
           if (!format) break;
           vsprintf(buffer, format, ap);
           /* append buffer somewhere */
         }
       }

这不起作用，因为无法保证从

ap

返回时

vsprintf

的有用性。 它可能指向任何地方，也可能指向任何地方。 通常的解决方法是在传递之前将

ap

与

va_copy

复制。 但这在这种情况下没有帮助：

      char * my_printf(int uninmportant, ...)
      {
         va_arg ap;
         va_start(ap, unimportant);
         
         while (1) {
           char *format = va_arg(ap, char *);
           if (!format) break;
           va_arg ap_copy;
           va_copy(ap_copy, ap);
           vsprintf(buffer, format, ap_copy);
           /* append buffer somewhere */
           /* ?? seek ap forward to point to the next format string ?? */
         }
       }

现在

vsprintf

不再破坏

ap

。 但是“向前寻求

ap

以指向下一个格式字符串”似乎相当困难，因为它似乎涉及解析和解释

format

的内容，至少足以清楚地知道要传递给

va_arg

什么类型。

同样，如果我尝试使用

sprintf

解决问题，我仍然必须解析格式字符串才能理解如何调用

sprintf

:

      char * my_printf(int uninmportant, ...)
      {
         va_arg ap;
         va_start(ap, unimportant);
         
         while (1) {
           char *format = va_arg(ap, char *);
           if (!format) break;
           ??TYPE?? arg = va_arg(ap, ??TYPE??);
           sprintf(buffer, format, arg);
           /* append buffer somewhere */
         }
       }

再次，解决这个问题的唯一方法似乎是解析

format

的值，然后为每种可能的类型提供一个带有手臂的大

switch

。

我不可能是第一个或第一千个想要这样做的人。 这里的传统观念是什么？

1. 以下是您忽略的内容：……
2. 你运气不好，众所周知，没有便携式解决方案
3. 执行此操作的唯一方法是解析格式字符串
4. 您可以使用预处理器玩一个肮脏的把戏，如下所示：……
5. 以下代码于 1982 年发表在贝尔系统技术期刊上，很有帮助，每个人都使用它的一些变体：……
6. （还有什么？）

我知道某些编译器（例如 GCC）提供了不可移植的扩展来协助实现此目的，例如

parse_printf_format

，但我想要一个更可移植的解决方案。

感谢您的任何建议。

Answer 1

但是“向前寻找

ap

以指向下一个格式字符串”似乎相当困难，因为它似乎涉及解析和解释

format

的内容，至少足以清楚地知道要传递给

va_arg

什么类型。

是的，如果不知道（足够接近）每个元素的类型，您就无法明确地推进

va_list

的元素。 这是 C 可变参数函数和 stdarg.h 宏的基本限制。

解决这个问题的唯一方法似乎是解析格式的值，然后为每种可能的类型设置一个带有手臂的大开关。

是的，这非常正确。 这项工作有点简单，因为

• 参数将进行左值转换，这会影响所有类型限定符

• 默认参数升级将对参数值执行，这减少了您需要考虑的类型数量

• 您只需要兼容类型，不一定完全匹配，尽管在实践中，上述几点可能没有意义。

• 有一些例外情况，甚至需要兼容的类型，这也可能会减少您需要考虑的类型数量（请参阅 C23 7.16.2.2./2）

• 您的问题域也可能限制您需要考虑的类型数量。 例如，

  printf

  系列函数不支持任意指针，而仅支持指向

  char

  的指针和指向

  void

  的指针，并且这两个可以与 stdarg 宏互换使用。 在某些情况下（与支持的实际参数值相关），您可能能够将无符号整数类型处理为相应的有符号整数类型，反之亦然。

但是，最终您需要应用所传递参数类型的知识才能继续浏览列表。 这不仅仅是参数大小，还考虑了完全不同的参数传递机制的可能性，例如可以传入哪些寄存器（如果有的话）不同类型的参数。对此没有标准的快捷方式。