可変引数の引数の数を取得する。

Question

int func(int count, ...){
      int sum = 0;
      va_list ap;

      va_start(ap, count);
      for(int i = 0; i < count; i++)
             sum += va_arg(ap, int);
    va_end(ap);
      return sum;
}

動作は確認していません。適当に作りました。間違っているかもしれません。
func関数を呼び出す際に、countで引数の個数を入力する必要があります。

めんどうです。

最初に引数の個数をユーザー側で入力せずに、引数の個数をカウントするのはどうやればできるのでしょうか？？
すなわち、func関数内でcountを算出するということです！

どなたか教えてください。

Answer 1

すでに variadic template を用いた回答が出ていますが、引数の数をカウントするだけであれば再帰をせずとも sizeof... を使えば一発で出ます。

template<class... T>
int count_arguments(T... args){
  return sizeof...(args);
}

#include <iostream>

int main(void) {
  std::cout << count_arguments(1,2,3) << std::endl;
  return 0;
}

もしも処理系が C++17 に対応しているならば、引数を足し合わせる操作に関してもテンプレートの再帰などといった回りくどいことをしなくても fold expression と呼ばれる形式が利用可能です。

template<class... T>
int sum(T... args) {
  return (args+...);
}

#include <iostream>

int main(void) {
  std::cout << sum(1,2,3) << std::endl;
  return 0;
}

ただ、 C++17 はまだ非対応の処理系が多いかもしれませんね。

Comments

[strike1217]

C++17 !
最新はもうそこまで行ってるんですか！

Answer 2

すなわち、func関数内でcountを算出するということです！

残念ながら、不可能です。

可変長引数を取る関数に任意個の実引数を渡すには、番兵(sentinel)を用いる実装方式があります。下記コードでは正数のみを有効データとみなしています。

int func(int init, ...) {
    int sum = init;
    va_list ap;

    va_start(ap, init);
    for (;;) {
        int val = va_arg(ap, int);
        if (val < 0)
            break;
        sum += val;
    }
    va_end(ap);
    return sum;
}

int main() {
    int sum = func(1, 2, 3, -1);
    printf("%d\n", sum);
}

---

どうしても「個数」を直接取得したい場合、強引に似たようなことを実現できなくもありません。下記コードはC99/C11でしか動作しませんが、countを自動計算させています。（参考：Cで可変長引数のみを取る関数を作る）

int func_impl(int count, ...) {
    int sum = 0;
    va_list ap;

    va_start(ap, count);
    for(int i = 0; i < count; i++)
        sum += va_arg(ap, int);
    va_end(ap);
    return sum;
}

#define count_args(...) (sizeof((int[]){__VA_ARGS__}) / sizeof(int))
#define func(...) func_impl(count_args(__VA_ARGS__), __VA_ARGS__)

int main() {
    int sum = func(1, 2, 3);
    printf("%d\n", sum);
}

---

おまけ：最新のC++機能をつかうと下記のように書くこともできます。（もはや"個数"が不要なのですが、必要ならsizeof...(args)で取得可能です）

#include <stdio.h>

template<typename... Ts>
int func(Ts... args) {
    //printf("count=%zu\n", sizeof...(args));
    return (args + ...);
}

int main() {
    int sum = func(1, 2, 3);
    printf("%d\n", sum);
}

Comments

[strike1217]

なるほどです！
Cは無理なんですね！
わかりました。
C++でやってみます。

[yohhoy]

ちょっとした補足：どちらも ... を使うので紛らわしいのですが、C言語の「可変長引数(variadic function)」とC++言語の「可変引数テンプレート(variadic templates)」は全くの別物です。C言語スタイルの機能はC++言語でもそのまま使えます（つまりC++には2種類ある）。

[strike1217]

あ、「C++にはやり方が２種類ある」という事ですね！

[SaitoAtsushi]

variadic template を使う方が安全ではあるので特に理由がなければ使うのが望ましいと思います。

C との互換性などの理由で古い可変長引数の仕組みは残っていますが、 `va_arg` でプログラマが型を指定するときに間違っていてもコンパイラが捕捉してエラーを出すということがしにくい (ひょっとすると頑張ってエラーにする処理系もあるのかもしれませんが) ので間違ったことをしたときに不可解な実行時エラー、あるいはクラッシュを引き起こす可能性があります。

variadic template はコンパイル時に型が確定しますし、間違っていればコンパイルエラーになるだけです。 ただ、型ごとに、引数の個数ごとに関数が実体化されるのでバイナリサイズがちょっと大きくなったりするということはあるかもしれません。 よほどリソースの限られたマイコンとかでなければ気にするほどではないと思いますが……。

[strike1217]

variadic templateの使用をおすすめしているのですね！
分かりました。

Answer 3

こんにちは。

C言語機能の範疇では無理です。
しかし、C++11以降で使えるようになったValidac Templateを使えば可能です。「可変長テンプレート」で検索すると使い方の解説がそこそこ出てきます。
ただ、テンプレート＋再帰なのでなかなかハードです。でも、使えるようになると結構便利です。

引数の数を数えるだけなら、次のコードでカウントできます。

#include<iostream>

unsigned count()
{
    return 0;
}

template<typename tFirst, typename... tTypes>
unsigned count(tFirst const&, tTypes const&... iRef)
{
    return count(iRef...)+1;
}

struct Foo { };

int main()
{
    std::cout << count(1, 2, 3, 4, 5) << "\n";
    std::cout << count("abc", Foo()) << "\n";
}

でも、これだけでは役に立たないです。まだ結構頑張らないと使えるようになりません。

Comments

[strike1217]

可変長テンプレートというものがあるのですね！