面试题：C语言可变参数宏的复杂应用

Question

定义一个可变参数宏 `SUM_ALL`，它可以接受任意数量的整数参数，并返回这些参数的总和。同时，要求在宏定义中处理参数数量为0的情况，返回0。请给出完整的宏定义代码，并简要说明实现思路。

Answer 1

#include <stdio.h>

// 可变参数宏定义
#define SUM_ALL(...) sum_all(__VA_ARGS__)

// 辅助函数，实际计算总和
static inline int sum_all(int first, ...) {
    va_list args;
    int sum = first;

    va_start(args, first);
    int num;
    while ((num = va_arg(args, int)) != 0) {
        sum += num;
    }
    va_end(args);

    return sum;
}

实现思路

1. 可变参数宏 SUM_ALL：使用 __VA_ARGS__ 来代表可变参数列表，并将参数传递给辅助函数 sum_all。
2. 辅助函数 sum_all：
   • 使用 va_list 类型的变量 args 来保存可变参数列表。
   • va_start 初始化可变参数列表，第一个参数为固定参数 first，从它之后开始解析可变参数。
   • 通过 va_arg 每次获取一个 int 类型的可变参数，并累加到 sum 中。当获取到值为 0 时停止循环，这里假设 0 作为结束标志。
   • 最后使用 va_end 清理可变参数列表。

在处理参数数量为0的情况时，由于宏定义 SUM_ALL(...) 展开后调用 sum_all(__VA_ARGS__)，如果没有参数传入，__VA_ARGS__ 为空，调用 sum_all 时就不会传入任何有效参数，在 sum_all 函数中，first 没有被初始化，会导致未定义行为。为了处理这种情况，可以修改宏定义如下：

#include <stdio.h>

// 可变参数宏定义
#define SUM_ALL(...) (sizeof((int[]){__VA_ARGS__}) / sizeof(int) == 0? 0 : sum_all(__VA_ARGS__))

// 辅助函数，实际计算总和
static inline int sum_all(int first, ...) {
    va_list args;
    int sum = first;

    va_start(args, first);
    int num;
    while ((num = va_arg(args, int)) != 0) {
        sum += num;
    }
    va_end(args);

    return sum;
}

这里通过 sizeof((int[]){__VA_ARGS__}) / sizeof(int) 判断传入参数个数，如果为0，直接返回0；否则调用 sum_all 计算总和。