09 sprintf、printf函数的源码

实现printf以及Sprintf源码

printf函数的全称为格式化输出函数。之所以叫做格式化出，是因为这个函数提供有多种格式化输出方式，可以向标准输出中输出某种格式的内容。本文目标是详细的讲述printf函数的用法，写法，原理。

int printf(const char *format, ...); //...在C中是合法的
E. printf("%s,666,%s",a ,b);
"%s,666,%s"为format. printf是一个带有不定参量的函数

为了进一步理解不定参量，我们引入stdarg头文件，举个例子如何实现不定参量：

void printargs(int arg1, ...)
{
  va_list ap; //定义参数列表结构体
  int i;

  va_start(ap, arg1); //以最后一个已知参数作为第二参量
  for (i = arg1; i >= 0; i = va_arg(ap, int)) // 解析得到一个int型的参量
    printf("%d ", i);
  va_end(ap);
  putchar('\n');
}

int main(void)
{
   printargs(5, 2, 14, 84, 97, 15, -1, 48, -1);
   printargs(84, 51, -1, 3);
   printargs(-1);
   printargs(1, -1);
   return 0;
}

通过上述方式我们能够学会如何通过stdarg实现不定参量作为参数列表的函数。

那么下一步讲解printf的具体实现，首先printf需要完成能够接收%d、%s、%p等输出格式控制符，我们进行了如下的实现：

int vsprintf(char *out, const char *fmt, va_list ap) {
  char* buf_p = out;
  static char str_temp[64];
  while (*fmt != '\0') {
    if (*fmt != '%') {
      *buf_p++ = *fmt++; 
    }
    else {
      switch (*(++fmt)) {
      case 'c':
        char ch = va_arg(ap, int);
        *buf_p++ = ch;
        break;
      case 's':
        char* str = va_arg(ap, char*);
        size_t len_s = strlen(str);
        strcpy(buf_p, str);
        buf_p += len_s;
        break;
      case 'd':
        int num_d = va_arg(ap, int);
        char* num_d2str = itoa(num_d, (char*)&str_temp, 10);
        strcpy(buf_p, num_d2str);
        size_t len_d = strlen(num_d2str);
        buf_p += len_d;
        break;
      case 'p':
        int num_p = va_arg(ap, int);
        char* num_p2str = itoa(num_p, (char*)&str_temp, 16);
        strcpy(buf_p, num_p2str);
        size_t len_p = strlen(num_p2str);
        buf_p += len_p;
        break;
      default:
        break;
      }
      fmt++;
    }
  }
  *buf_p++ = '\0';
  return buf_p - out;
}

阅读上述代码，它能够实现对一串字符串的转义，能够将所有的格式控制符进行处理，并且将之最后的结果放入到字符串中。

那么很容易实现下列printf的函数：

int printf(const char *fmt, ...) {
  va_list args;
  int ret;
  va_start(args, fmt);
  ret = vsprintf(printf_buf, fmt, args);
  va_end(args);

  puts(printf_buf);
  return ret;
}

sprintf函数实现

sprintf只需要进行简单的改动即可

int sprintf(char *out, const char *fmt, ...) {
  va_list args;
  int i;

  va_start(args, fmt);
  i = vsprintf(out, fmt, args);
  va_end(args);
  return i;
}