在单片机开发中,我们借助于vsprintf函数,可以自己实现一个printf函数,但是,那是IDE帮我们做了一些事情。
刚开始在ARM9裸机上自己写printf的实现的时候,包含对应头文件也会提示vsprintf函数找不到,查询很多资料之后,发现使用arm-linux-ld就是找不到对应的库函数,换成arm-linux-gcc 使用,
arm-linux-gcc -v -static -Wl,-Tsdram.lds,-Map,system.map -nostartfiles -o sdram.elf $^
这样之后,倒是可以找到vsprintf的定义了,可是编译之后的文件有400多k,下载进入开发板还是没能正常工作。后面放弃了这种方法,先自己实现了一个简易版本的printf函数,用来作为调试已经足够了,没有人会拿ARM9以上的芯片只跑裸机,等之后上linux操作系统之后,我们可以有很多调试方式,只是传统IDE开发,帮我们做了很多我们并不知道的事情。
现在,我们开始实现自己的简易版本printf函数。
要实现printf函数,首先不得不说的就是可变参数了。
printf函数原型:
int printf(const char *format, ...);
一个参数是一个const的char指针,作为格式标志,
另一个参数是可变参数,用3个点表示。
实现依据:
X86和我们s3c2440的堆栈增长方向,默认是一样的,都是从高地址向低地址增长,函数调用,是依靠于堆栈实现的,在我们的默认模式下,先入栈的参数,保存在高地址。
用代码来说明这个问题:
这个是要说明什么问题呢?
参数传递的时候,在栈生长方向是高地址往地址这种方式下。先入栈的,存放在高地址,通过上面的打印可以看出,最右边的参数明显先入栈,所以才会先打印b,再打印a,如果C语言基础比较好的,应该是知道原因的。为什么C语言选择参数从右往左入栈?先说结论,要是C语言不支持可变参数,那么从左到右和从右到左的的顺序都是可以的,但是为了满足可变参数的语法,那么C语言的参数入栈顺序只能是从右向左。
解释原因:
假设参数入栈按照从左到右方式入栈,当遇到可变参数的时候,
func(p1,p2,...)
p1先入栈,p2再入栈,然后是可变参数入栈,由于可变参数的数目不可确定,那么就无法动态确定偏移,也就是不能求得可变参数,可变参数是根据确定参数然后地址偏移得到的,如果从右往左的方式,那么最后被入栈的就是最左边的那个确定参数,通过这个确定参数,然后偏移就能得到可变参数,而且,无论可变参数数目多少,都不会影响后面代用func函数,因为在最左边的最后一个参数入栈之后,下面一个地址就将进行函数调用,如果是按照从左往右的方式,最左边的确定参数一开始就背入栈了,那么无法动态确定可变参数的个数,如何通过偏移去调用func函数呢?这下你也应该明白,为什么C语言书上要告诉我们,可变参数前面,必须至少要有一个确定参数(当然,可变宏除外),而且,可变参数必须位于末尾,不能位于参数中间,位于参数中间,就会出现从左往右入栈的问题。
对于已经确定的参数,它在栈上的位置也必须是确定的。衡量参数在栈上的位置,就是离开确切的 函数调用点(call func)有多远。已经确定的参数,它在栈上的位置,不应该依 赖参数的具体数量,因为参数的数量是未知的!所以,选择只能是,已经确定的参 数,离函数调用点有确定的距离。满足这个条件,只有参数入栈遵从自右向左规则。
这道这个之后,我们可以开始编写我们的printf函数了,因为后面的实现,要使用这个特性。
对于具体的实现,我不想再赘述,只是说明一下里面的va_list等数据类型,以及他们的实现和原理。