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FX-C++可变参数

news 来源：原创 2025/5/10 21:45:30

1. C 风格的可变参数（C-style variadic arguments）

C++ 继承了 C 语言的可变参数机制，使用 ... 语法。这种方式需要 <cstdarg> 头文件中的宏来访问参数。

示例：

#include <iostream>
#include <cstdarg>

void printNumbers(int count, ...) {
    va_list args;          // 定义一个 va_list 类型的变量
    va_start(args, count); // 初始化 args，count 是最后一个固定参数

    for (int i = 0; i < count; i++) {
        int value = va_arg(args, int); // 从 args 中提取一个 int 类型的参数
        std::cout << value << " ";
    }

    va_end(args); // 清理 args
    std::cout << std::endl;
}

int main() {
    printNumbers(3, 1, 2, 3);       // 输出: 1 2 3
    printNumbers(5, 10, 20, 30, 40, 50); // 输出: 10 20 30 40 50
    return 0;
}

注意事项：

需要手动指定参数的数量（如 count）。
参数的类型不安全，编译器无法检查类型是否正确。
只能用于简单的 POD（Plain Old Data）类型，不支持类对象。

2. 使用 `std::initializer_list`

C++11 引入了 std::initializer_list，可以用于传递一组相同类型的参数。

示例：

#include <iostream>
#include <initializer_list>

void printNumbers(std::initializer_list<int> numbers) {
    for (int number : numbers) {
        std::cout << number << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
}

int main() {
    printNumbers({1, 2, 3});       // 输出: 1 2 3
    printNumbers({10, 20, 30, 40}); // 输出: 10 20 30 40
    return 0;
}

优点：

类型安全，所有参数必须是同一类型。
语法简洁，使用花括号 {} 传递参数。

缺点：

只能用于相同类型的参数。
参数数量必须在编译时确定。

3. 模板可变参数（Variadic Templates）

C++11 引入了可变参数模板（Variadic Templates），可以处理任意数量和类型的参数。

示例：

#include <iostream>

// 递归终止函数
void print() {
    std::cout << "End of recursion" << std::endl;
}

// 可变参数模板函数
template<typename T, typename... Args>
void print(T first, Args... args) {
    std::cout << first << " "; // 打印第一个参数
    print(args...);            // 递归调用，处理剩余参数
}

int main() {
    print(1, 2.5, "Hello", 'A'); // 输出: 1 2.5 Hello A End of recursion
    return 0;
}

优点：

支持任意类型和数量的参数。
类型安全，编译器会检查类型。
灵活性强，可以用于复杂的泛型编程。

缺点：

语法较复杂，需要理解模板和递归。
可能会增加编译时间和代码体积。

4. 折叠表达式（C++17）

C++17 引入了折叠表达式（Fold Expressions），可以简化可变参数模板的操作。

示例：

#include <iostream>

template<typename... Args>
void print(Args... args) {
    // 使用折叠表达式展开参数包
    (std::cout << ... << args) << std::endl;
}

int main() {
    print(1, 2.5, "Hello", 'A'); // 输出: 12.5HelloA
    return 0;
}

优点：

语法简洁，避免了递归。
支持任意类型和数量的参数。

缺点：

需要 C++17 或更高版本。

5. 使用 `std::vector` 或 `std::array`

如果需要传递一组相同类型的参数，可以使用 std::vector 或 std::array。

示例：

#include <iostream>
#include <vector>

void printNumbers(const std::vector<int>& numbers) {
    for (int number : numbers) {
        std::cout << number << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
}

int main() {
    printNumbers({1, 2, 3});       // 输出: 1 2 3
    printNumbers({10, 20, 30, 40}); // 输出: 10 20 30 40
    return 0;
}

优点：

类型安全，支持动态大小。
可以使用标准容器的丰富功能。

缺点：

只能用于相同类型的参数。

总结

方法	优点	缺点	适用场景
C 风格可变参数	简单，兼容 C 语言	类型不安全，不支持类对象	简单的 POD 类型参数
`std::initializer_list`	类型安全，语法简洁	只能用于相同类型的参数	固定类型的一组参数
可变参数模板	支持任意类型和数量的参数，类型安全	语法复杂，可能增加编译时间	泛型编程，复杂场景
折叠表达式（C++17）	语法简洁，避免递归	需要 C++17 或更高版本	简化可变参数模板的操作
`std::vector`/`std::array`	类型安全，支持动态大小	只能用于相同类型的参数	动态或固定大小的一组参数