C言語の可変長引数関数：サンプルコードで学ぶ va_start 、 va_arg 、 va_end

C言語における可変長引数関数と va_end マクロ

va_end マクロは、可変長引数関数内で使用され、以下の役割を果たします。

• 引数処理の終了を通知する: va_start マクロで開始された引数処理を終了させ、スタックフレームを元に戻します。
• 引数情報の破棄: 可変長引数リストに関連付けられた情報を破棄します。

va_end マクロを使用する例:

#include <stdarg.h>

void print_numbers(int n, ...) {
  va_list ap;
  va_start(ap, n);

  // 可変長引数リストから各引数を取り出す
  for (int i = 0; i < n; i++) {
    int num = va_arg(ap, int);
    printf("%d ", num);
  }

  // 引数処理を終了し、スタックフレームを元に戻す
  va_end(ap);

  printf("\n");
}

int main() {
  print_numbers(3, 1, 2, 3);
  print_numbers(2, 4, 5);
  return 0;
}

この例では、print_numbers 関数は可変長引数を受け取り、それぞれを printf 関数で出力します。

• va_start マクロは、可変長引数リストへのポインタ ap と、最初の固定引数 n を受け取り、引数処理を開始します。
• va_arg マクロは、ap ポインタと、取り出したい引数の型を指定して、可変長引数リストから次の引数を取り出します。
• va_end マクロは、ap ポインタを使用して引数処理を終了し、スタックフレームを元に戻します。

va_end マクロを呼び出さないことの注意点:

va_end マクロを呼び出さずに可変長引数関数から戻ると、スタックフレームが正しく解放されず、予期せぬ動作やメモリリークが発生する可能性があります。

その他の注意事項:

• va_list 型の変数は、可変長引数関数内でのみ使用できます。
• 可変長引数リスト内の引数は、右から左に格納されます。
• va_arg マクロで取り出した引数は、その型の適切な値にキャストする必要があります。

va_end マクロは、可変長引数関数を安全かつ効率的に使用するために必要な重要なマクロです。可変長引数関数を使用する際には、va_end マクロを必ず呼び出すようにしましょう。

C言語における可変長引数関数と va_end マクロのサンプルコード

複数の数値の合計を出力する関数

#include <stdarg.h>

int sum_numbers(int n, ...) {
  va_list ap;
  va_start(ap, n);

  int sum = 0;
  for (int i = 0; i < n; i++) {
    sum += va_arg(ap, int);
  }

  va_end(ap);

  return sum;
}

int main() {
  int sum = sum_numbers(3, 1, 2, 3);
  printf("合計: %d\n", sum);

  sum = sum_numbers(2, 4, 5);
  printf("合計: %d\n", sum);

  return 0;
}

異なる型の引数を出力する関数

#include <stdarg.h>

void print_args(int n, ...) {
  va_list ap;
  va_start(ap, n);

  for (int i = 0; i < n; i++) {
    int type = va_arg(ap, int);
    switch (type) {
      case 0:
        printf("%d ", va_arg(ap, int));
        break;
      case 1:
        printf("%f ", va_arg(ap, double));
        break;
      case 2:
        printf("%s ", va_arg(ap, char *));
        break;
    }
  }

  va_end(ap);

  printf("\n");
}

int main() {
  print_args(3, 0, 1, 2, 3, 4.5, "Hello");
  print_args(2, 1, 3.14, "World");
  return 0;
}

このコードは、print_args 関数を使用して、異なる型の可変長引数を受け取り、それぞれ適切な形式で出力します。

可変長引数を再帰的に処理する関数

#include <stdarg.h>

void print_all(va_list ap) {
  int type = va_arg(ap, int);
  if (type == -1) {
    return;
  }

  switch (type) {
    case 0:
      printf("%d ", va_arg(ap, int));
      break;
    case 1:
      printf("%f ", va_arg(ap, double));
      break;
    case 2:
      printf("%s ", va_arg(ap, char *));
      break;
  }

  print_all(ap);
}

void print_args2(int n, ...) {
  va_list ap;
  va_start(ap, n);

  print_all(ap);

  va_end(ap);

  printf("\n");
}

int main() {
  print_args2(3, 0, 1, 2, 3, 4.5, "Hello");
  print_args2(2, 1, 3.14, "World");
  return 0;
}

このコードは、print_all 関数を使用して、可変長引数を再帰的に処理します。

可変長引数を配列に格納する関数

#include <stdarg.h>

void store_args(int n, ..., int *array) {
  va_list ap;
  va_start(ap, n);

  for (int i = 0; i < n; i++) {
    array[i] = va_arg(ap, int);
  }

  va_end(ap);
}

int main() {
  int numbers[5];
  store_args(5, 1, 2, 3, 4, 5, numbers);

  for (int i = 0; i < 5; i++) {
    printf("%d ", numbers[i]);
  }

  printf("\n");

  return 0;
}

このコードは、store_args 関数を使用して、可

C言語における可変長引数関数と va_end マクロのその他の方法

va_copy マクロ

#include <stdarg.h>

void print_args(va_list ap) {
  int type = va_arg(ap, int);
  if (type == -1) {
    return;
  }

  switch (type) {
    case 0:
      printf("%d ", va_arg(ap, int));
      break;
    case 1:
      printf("%f ", va_arg(ap, double));
      break;
    case 2:
      printf("%s ", va_arg(ap, char *));
      break;
  }

  print_args(ap);
}

void print_args_twice(int n, ...) {
  va_list ap1, ap2;
  va_start(ap1, n);
  va_copy(ap2, ap1);

  print_args(ap1);
  print_args(ap2);

  va_end(ap1);
  va_end(ap2);

  printf("\n");
}

int main() {
  print_args_twice(3, 0, 1, 2, 3, 4.5, "Hello");
  return 0;
}

このコードは、va_copy マクロを使用して、print_args 関数に同じ引数リストを2回渡します。

va_arg マクロは、引数の型を指定するために使用できます。これは、可変長引数リストから特定の型の引数を取り出す必要がある場合に便利です。

#include <stdarg.h>

int sum_even_numbers(int n, ...) {
  va_list ap;
  va_start(ap, n);

  int sum = 0;
  for (int i = 0; i < n; i++) {
    int num = va_arg(ap, int);
    if (num % 2 == 0) {
      sum += num;
    }
  }

  va_end(ap);

  return sum;
}

int main() {
  int sum = sum_even_numbers(5, 1, 2, 3, 4, 5);
  printf("偶数の合計: %d\n", sum);

  return 0;
}

このコードは、va_arg マクロを使用して、可変長引数リストから偶数のみを取り出して合計を計算します。

可変長引数関数と構造体を組み合わせて、より複雑なデータ構造を処理することができます。

#include <stdarg.h>

typedef struct Person {
  char *name;
  int age;
} Person;

void print_person(Person person) {
  printf("名前: %s, 年齢: %d\n", person.name, person.age);
}

void print_people(int n, ...) {
  va_list ap;
  va_start(ap, n);

  for (int i = 0; i < n; i++) {
    Person person = va_arg(ap, Person);
    print_person(person);
  }

  va_end(ap);

  printf("\n");
}

int main() {
  Person person1 = {"Alice", 25};
  Person person2 = {"Bob", 30};

  print_people(2, person1, person2);
  return 0;
}

このコードは、構造体 Person を可変長引数として受け取り、それぞれ print_person 関数で出力します。

C言語における可変長引数関数と va_end マクロは、さまざまなユースケースで使用できる強力なツールです。これらのツールを使いこなすことで、より柔軟で効率的なコードを書くことができます。