C语言中的宏 #define _INTSIZEOF(n) 与可变参数函数

╰+攻爆jí腚メ 2022-02-22 01:47 1107阅读 0赞

在学习可变参数时遇到宏

\#define \_INTSIZEOF(n) ((sizeof(n)+sizeof(int)-1)&~(sizeof(int) - 1) )

目的是将求出n对齐后的字节数，从这里来看应该是按照4字节的整数倍来对齐，为什么这个宏可以实现4字节的整数倍呢？

首先 (sizeof(n)+sizeof(int)-1) 在 sizeof(int) 时相当于( sizeof(n)+3 ) 如果 用 ( sizeof(n)+3 )/4\*4， 则结果为4字节的整数倍。

所以 ( sizeof(n)+3 )&~(sizeof(int) - 1) 应该相当于 ( sizeof(n)+3 )/4\*4， 这是为什么呢？

~(sizeof(int) - 1) 就是 ~(4 - 1) = = ~(3) ， 二进制 11111100

令x=n/4, y=n%4, 则 n=n/4\*4+y, n/4\*4是对齐后的字节数，而 m & 11111100刚好将后两位，即余数部分置为了0，保留的刚好是n/4\*4部分。

所以

n & ~(sizeof(int) - 1) ) 的作用是去掉n对sizeof(int)的余数部分

((sizeof(n)+sizeof(int)-1)&~(sizeof(int) - 1) ) 的在作用是对n的字节数按照 sizeof(int) 的整数倍进行对齐（不足需要补充）。

这个宏的设计很巧妙，实际少是用位运算替代了除法操作，从而提高计算效率。

那么为什么要对齐呢？

因为在函数调用时，参数是通过堆栈进行调用的，估计系统为了便于管理堆栈和参数，将压入堆栈的参数的大小进行了固化，其实字节对齐在其他地方也经常使用，如结构体和类的大小等。sizeof() 获得的仅仅是逻辑长度，并不是真实的物理长度？

另外三个和可变参数相关的宏。

\#define va\_start(ap,v) ( ap = (va\_list)&v + \_INTSIZEOF(v) )

v是第一个固定参数， ap 用于指向其他的可变参数， 这里 ap = (va\_list)&v + \_INTSIZEOF(v) 使得ap指向第一个固定参数后面的第一个可变参数（压入堆栈时，先压入固定参数，再依次压入可变参数，具体方式和硬件和系统有关），如printf(char \*pformat, ....)

\#define va\_arg(ap,t) ( \*(t \*)((ap += \_INTSIZEOF(t)) - \_INTSIZEOF(t)) )

实现将ap指向的参数取出赋给t，并且让p指向下一个可变参数 具体是先(ap += \_INTSIZEOF(t)) 之后用 (\*( t \*)(ap-\_INTSIZEOF(t)))，设计的也很巧

\#define va\_end(ap) ( ap = (va\_list)0 )

最后将ap指针设置为空。

typedef char \* va\_list; va\_list 就是char \*类型的指针。

这些宏在stdarg.h头文件中。

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