是否可以处理可变函数中的非原始类型？

Question

我有2个版本的同一个可变参数函数，但是一个版本有效，而另一个版本则无效。 我怀疑原因是因为一个正在使用原始类型，而另一个正在使用std :: string。

void test1(int f_num, ...)
{
    va_list file_names;
    va_start(file_names, f_num);

    for(int i=0; i<f_num; i++)
    {
        string name = string(va_arg(file_names, char*));
        cout << name << endl;
    }
    va_end(file_names);
}

void test2(int f_num, ...)
{
    va_list file_names;
    va_start(file_names, f_num);

    for(int i=0; i<f_num; i++)
    {
        string name = va_arg(file_names, string);
        cout << name << endl;
    }
    va_end(file_names);
}

int main()
{
    test1(3, "Hallo", "you", "people");
    test2(3, "Hallo", "you", "people");
}

上面的结果是以下输出：

Hallo
you
people
terminate called after throwing an instance of 'std::bad_alloc'
  what():  std::bad_alloc
Aborted (core dumped)

因此，第一个功能有效，而第二个无效。 我是否可以正确地假设这是因为可变参数宏不能处理非原始类型？ 您可以让它处理非流行类型吗？

Answer 1

第一部分的答案是您基本上是正确的。 类类型的使用受到限制，特别是如果它们具有非平凡的副本构造函数（ std::string具有）的话。 它可能适用于某些实现，而不适用于其他实现。 形式上，这有条件地由实现定义的语义支持 。

第二部分比较难，但是也更简单。 这些varargs是旧的C，并且不是类型安全的。 C ++通过模板确实具有类型安全的变量：

template<typename... T>
void test1(T... args)
{
    std::cout << ... << args << std::endl;
}

问题是您需要知道如何解压缩这些args...它们被称为参数包 。 打开它们的包装有几种不同的方法。 这种特殊形式称为折叠表达式。

Answer 2

va_arg解码va_list

您不能一次使用va_arg转换传入的可变参数参数。 va_arg的语法将是解码变量参数以匹配传入的类型。例如，如果传入int值，则必须使用va_arg将其解码为int 。 如果尝试将其解码为其他任何内容（例如， double ），则会导致未定义的行为。

由于您传入的是字符串文字，因此类型应为const char * 。

const char *arg = va_arg(file_names, const char *);

非平凡类的va_arg是实现定义的

正如MSalter的答案清楚地解释的那样，即使您确实将std::string传递给了一个期望变量参数的函数，它也不一定会起作用，因为语义是实现定义的。

如果给定参数没有参数，则以使接收函数可以通过调用va_arg（18.10）来获取参数值的方式传递参数。 …传递具有非平凡的复制构造函数，非平凡的移动构造函数或非平凡的析构函数（没有相应参数）的类类型的可能求值的参数，并且由实现定义的语义有条件地支持。 ...
_{C ++。11§[expr.call]¶7}

_{注意：（18.10）定义了va_arg ，而（条款9）是§[class]。}

只需使用可变参数模板

您可以使用C ++ 11的可变参数模板参数功能以类型安全的方式实现所需的效果。 假设您实际上想要做的不仅仅是打印每个参数，通常的模式是递归遍历参数包，一次解包一个参数。

void test3 (int f_num, std::string file_name) {
    std::cout << f_num << ':' << file_name << std::endl;
}

template <typename... T>
void test3 (int f_num, std::string file_name, T...rest) {
    test3(f_num, file_name);
    test3(f_num, rest...);
}

因此，可以通过递归调用函数来实现迭代，并在下一个递归调用中将参数包减少一个参数。

Answer 3

如果您这样调用test2，它将正常工作：

test2(3, std::string("Hallo"), std::string("you"), std::string("people"));

这里发生的是，当您传递“ Hallo”时，您传递的是char *，而不是std :: string，因此，当您尝试通过给va_arg提供std :: string类型的类型来检索char *时，它将失败因为该对象不是std :: string。

另外，在某些编译器中，您似乎无法传递不可分解的类型，当我在cpp.sh中尝试此操作时，它给出了错误

 In function 'void test2(int, ...)': 27:23: error: cannot receive objects of non-trivially-copyable type 'std::string {aka class std::basic_string<char>}' through '...'; In function 'int main()': 36:51: error: cannot pass objects of non-trivially-copyable type 'std::string {aka class std::basic_string<char>}' through '...' 

尽管这似乎不是标准的一部分，因为我找不到任何需要它的地方，所以我认为这只是他们使用的编译器的限制。 如果有人知道这方面的详细信息，我将使用正确的信息来编辑答案。

就像Henri Menke所说的那样，似乎问题在于cpp.sh使用的是不兼容c ++ 11的旧版本，因此，如果使用的编译器至少兼容c ++ 11，则可以使用std： ：可变参数中的字符串。

正如miradulo所说，这似乎是一个实现细节，因此它将取决于您的编译器，而不是您使用的标准版本。

而且，就像Henri Menke提到的那样，如果您使用

using std::string_literals;

然后在普通字符串的末尾添加一个“ s”，如下所示：

test2(3, "Hallo"s, "you"s, "people"s);

它将char *转换为std :: string，因此您可以像这样使用它们来调用test2，这是由于字符串常量 。