在C中,是否有可能转发可变函数的调用?如,

int my_printf(char *fmt, ...) {
    fprintf(stderr, "Calling printf with fmt %s", fmt);
    return SOMEHOW_INVOKE_LIBC_PRINTF;
}

在这种情况下,以上述方式转发调用显然不是严格必要的(因为您可以以其他方式记录调用,或使用vfprintf),但我正在处理的代码库要求包装器做一些实际工作,并且没有(也不可能添加)类似于vfprintf的帮助函数。

[更新:根据目前提供的答案,似乎有一些困惑。用另一种方式来表达这个问题:一般来说,你可以在不修改函数定义的情况下包装任意的变进函数吗?


当前回答

C99支持可变参数宏;取决于你的编译器,你可以声明一个宏来做你想做的事情:

#define my_printf(format, ...) \
    do { \
        fprintf(stderr, "Calling printf with fmt %s\n", format); \
        some_other_variadac_function(format, ##__VA_ARGS__); \
    } while(0)

不过,一般来说,最好的解决方案是使用您试图包装的函数的va_list形式(如果存在的话)。

其他回答

C99支持可变参数宏;取决于你的编译器,你可以声明一个宏来做你想做的事情:

#define my_printf(format, ...) \
    do { \
        fprintf(stderr, "Calling printf with fmt %s\n", format); \
        some_other_variadac_function(format, ##__VA_ARGS__); \
    } while(0)

不过,一般来说,最好的解决方案是使用您试图包装的函数的va_list形式(如果存在的话)。

使用函数:

int my_printf(char *fmt, ...) {
    va_list va;
    int ret;

    va_start(va, fmt);
    ret = vfprintf(stderr, fmt, va);
    va_end(va);
    return ret;
}

GCC提供了一个可以做到这一点的扩展:__builtin_apply和relatives。参见gcc手册中的构造函数调用。

一个例子:

#include <stdio.h>

int my_printf(const char *fmt, ...) {
    void *args = __builtin_apply_args();
    printf("Hello there! Format string is %s\n", fmt);
    void *ret = __builtin_apply((void (*)())printf, args, 1000);
    __builtin_return(ret);
}

int main(void) {
    my_printf("%d %f %s\n", -37, 3.1415, "spam");
    return 0;
}

戴上试试吧

文档中有一些警告,说明它可能不适用于更复杂的情况。你必须硬编码参数的最大大小(这里我使用了1000)。但它可能是其他涉及用C或汇编语言分析堆栈的方法的合理替代方案。

由于不可能以一种良好的方式转发这样的调用,我们通过使用原始堆栈框架的副本设置一个新的堆栈框架来解决这个问题。然而,这是高度不可移植的,并做出各种各样的假设,例如,代码使用帧指针和“标准”调用约定。

这个头文件允许包装x86_64和i386 (GCC)的可变函数。它不适用于浮点实参,但应该可以直接扩展以支持浮点实参。

#ifndef _VA_ARGS_WRAPPER_H
#define _VA_ARGS_WRAPPER_H
#include <limits.h>
#include <stdint.h>
#include <alloca.h>
#include <inttypes.h>
#include <string.h>

/* This macros allow wrapping variadic functions.
 * Currently we don't care about floating point arguments and
 * we assume that the standard calling conventions are used.
 *
 * The wrapper function has to start with VA_WRAP_PROLOGUE()
 * and the original function can be called by
 * VA_WRAP_CALL(function, ret), whereas the return value will
 * be stored in ret.  The caller has to provide ret
 * even if the original function was returning void.
 */

#define __VA_WRAP_CALL_FUNC __attribute__ ((noinline))

#define VA_WRAP_CALL_COMMON()                                        \
    uintptr_t va_wrap_this_bp,va_wrap_old_bp;                        \
    va_wrap_this_bp  = va_wrap_get_bp();                             \
    va_wrap_old_bp   = *(uintptr_t *) va_wrap_this_bp;               \
    va_wrap_this_bp += 2 * sizeof(uintptr_t);                        \
    size_t volatile va_wrap_size = va_wrap_old_bp - va_wrap_this_bp; \
    uintptr_t *va_wrap_stack = alloca(va_wrap_size);                 \
    memcpy((void *) va_wrap_stack,                                   \
        (void *)(va_wrap_this_bp), va_wrap_size);


#if ( __WORDSIZE == 64 )

/* System V AMD64 AB calling convention */

static inline uintptr_t __attribute__((always_inline)) 
va_wrap_get_bp()
{
    uintptr_t ret;
    asm volatile ("mov %%rbp, %0":"=r"(ret));
    return ret;
}


#define VA_WRAP_PROLOGUE()           \
    uintptr_t va_wrap_ret;           \
    uintptr_t va_wrap_saved_args[7]; \
    asm volatile  (                  \
    "mov %%rsi,     (%%rax)\n\t"     \
    "mov %%rdi,  0x8(%%rax)\n\t"     \
    "mov %%rdx, 0x10(%%rax)\n\t"     \
    "mov %%rcx, 0x18(%%rax)\n\t"     \
    "mov %%r8,  0x20(%%rax)\n\t"     \
    "mov %%r9,  0x28(%%rax)\n\t"     \
    :                                \
    :"a"(va_wrap_saved_args)         \
    );

#define VA_WRAP_CALL(func, ret)            \
    VA_WRAP_CALL_COMMON();                 \
    va_wrap_saved_args[6] = (uintptr_t)va_wrap_stack;  \
    asm volatile (                         \
    "mov      (%%rax), %%rsi \n\t"         \
    "mov   0x8(%%rax), %%rdi \n\t"         \
    "mov  0x10(%%rax), %%rdx \n\t"         \
    "mov  0x18(%%rax), %%rcx \n\t"         \
    "mov  0x20(%%rax),  %%r8 \n\t"         \
    "mov  0x28(%%rax),  %%r9 \n\t"         \
    "mov           $0, %%rax \n\t"         \
    "call             *%%rbx \n\t"         \
    : "=a" (va_wrap_ret)                   \
    : "b" (func), "a" (va_wrap_saved_args) \
    :  "%rcx", "%rdx",                     \
      "%rsi", "%rdi", "%r8", "%r9",        \
      "%r10", "%r11", "%r12", "%r14",      \
      "%r15"                               \
    );                                     \
    ret = (typeof(ret)) va_wrap_ret;

#else

/* x86 stdcall */

static inline uintptr_t __attribute__((always_inline))
va_wrap_get_bp()
{
    uintptr_t ret;
    asm volatile ("mov %%ebp, %0":"=a"(ret));
    return ret;
}

#define VA_WRAP_PROLOGUE() \
    uintptr_t va_wrap_ret;

#define VA_WRAP_CALL(func, ret)        \
    VA_WRAP_CALL_COMMON();             \
    asm volatile (                     \
    "mov    %2, %%esp \n\t"            \
    "call  *%1        \n\t"            \
    : "=a"(va_wrap_ret)                \
    : "r" (func),                      \
      "r"(va_wrap_stack)               \
    : "%ebx", "%ecx", "%edx"   \
    );                                 \
    ret = (typeof(ret))va_wrap_ret;
#endif

#endif

最后,你可以像这样包装调用:

int __VA_WRAP_CALL_FUNC wrap_printf(char *str, ...)
{
    VA_WRAP_PROLOGUE();
    int ret;
    VA_WRAP_CALL(printf, ret);
    printf("printf returned with %d \n", ret);
    return ret;
}

如果可以使用c++ 11或更高版本的编译器编译代码,则可以使用可变参数函数模板:

#include <stdio.h>

template<typename... Targs>
int my_printf(const char *fmt, Targs... Fargs) {
    fprintf(stderr, "Calling printf with fmt %s", fmt);
    return printf(fmt, Fargs...);;
}

int main() {
    my_printf("test %d\n", 1);
    return 0;
}

Demo