使用 printf 打印出浮动值

Question

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

int main(void)
{
  int x, *ptr_x;
  float f , *ptr_f;

  ptr_f = &f;
  ptr_x = &x;
  *ptr_x = 5;
  *ptr_f = 1.5; //printf("%d %f\n", f,x);

  printf ("\n\nxd = %d \t xf = %f \n ff = %f \t fd = %d", x,x,f,f);
  return 0;
}

ff = %f 的输出不是预期的。

xd = 5 xf = 0.000000
ff = 0.000000 fd = 1073217536

这段代码的重点是显示如果使用 %d 打印浮点值并且使用 %f 打印 int 值会发生什么。

为什么即使我使用 %f 也无法正确打印浮点值？

Answer 1

printf() 不是类型安全的。

您传递给printf() 的参数将根据您对编译器的承诺进行处理。

此外，floats 在通过可变参数传递时会提升为 doubles。

因此，当您第一次向编译器 %f 承诺时（对于 xf），编译器会从参数中吞噬整个 double（通常为 8 个字节），并在此过程中吞噬您的浮点数。然后第二个 %f 直接切入第二个 double 的零尾数。

这是你的论点的图片：

+-0-1-2-3-+-0-1-2-3-+-0-1-2-3-4-5-6-7-+-0-1-2-3-4-5-6-7-+
|    x    |    x    |        f        |        f        |
+---------+---------+-----------------+-----------------+

%d--------|%f----------------|%f---------------|%d------|

但是f看起来是这样的（已经升级为double）：

f = 3FF8000000000000

让我们用值再次绘制它，并推测您的机器字节序：

| 05000000 | 05000000 | 00000000 0000F83F | 00000000 0000F83F |
| %d, OK   | %f, denormal...    | %f, denormal...   | %d, OK  |

请注意，1073217536 是 0x3FF80000。

Answer 2

一旦您将至少一个 无效格式说明符传递给printf（例如尝试打印带有%d 的float 值或带有int 的int 值）您的整个程序被搞砸了，无法修复。这种破坏性行为的后果可以在程序的任何地方看到。在您的情况下，尝试使用无效的格式说明符打印某些内容会导致即使是有效的格式说明符也停止工作。

正式地说，您编写了一个展示未定义行为的程序。它的行为绝对无法预测。你自己说的

这段代码的重点是显示如果浮动 value 用 %d 打印，如果 int 值打印 %f。

你观察到的破坏行为正是证明了这一点！当你尝试做类似的事情时，一个奇怪且不可预测的程序正是发生的事情。

Answer 3

试试这个：

printf("size of int = %d, size of float = %d, size of double = %d\n",
    sizeof(int), sizeof(float), sizeof(double));

当您调用printf() 时，系统会将参数压入堆栈。所以堆栈看起来像这样：

pointer to format string [probably 4 bytes]
x [probably 4 bytes]
x [probably 4 bytes]
f [probably 6 or 8 bytes]
f [probably 6 or 8 bytes]

然后printf() 在解析格式字符串时从堆栈中弹出字节。当它看到%d 时，它会弹出足够的字节用于int，而当它看到%f 时，它会弹出足够的字节用于float。 （实际上，浮点数在作为函数参数传递时被提升为双精度数，但重要的想法是它们需要比整数更多的字节。）因此，如果您对参数“撒谎”，它将弹出错误的字节数并盲目根据您的指示进行转换。

所以它会首先弹出xd 的正确字节数，因为你已经正确地告诉它 x 是一个 int。

但随后它将弹出足够的字节用于浮点数，这将消耗堆栈中的第二个x 和第一个f 的一部分，并将它们解释为xf 的浮点数。

然后它将弹出足够的字节用于另一个浮点数，这将消耗第一个f 的剩余部分和第二个f 的一部分，并将它们解释为ff 的浮点数。

最后，它将为 int 弹出足够的字节，这将消耗第二个 f 的剩余部分，并将它们解释为 fd 的 int。

希望对您有所帮助。