printf：如何解释损坏的结果

Question

#include <stdio.h>

int main(void)
{
        double resd = 0.000116;
        long long resi = 0;

        printf("%lld %f %lld %f\n", resd, resd, resi, resi);
        return 0;
}

提供（Linux、gcc、x64）

0 0.000116 0 0.000116 ^^^^^^^^ 奇数，因为 resi 的内存归零

实际上，用 g++ 编译它会给出随机结果，而不是第二个 0。

我知道我给printf 提供了无效的说明符，它会触发unspecified 未定义的行为，但我想知道为什么会发生这种特定的损坏，因为long long 和double 具有相同的大小。

Answer 1

这是因为根据您平台上的x86_64 C 调用约定，前两个浮点参数在xmm0 和xmm1 中传递，前两个整数参数在GPR 中传递（rsi 和rdx 如果您使用的是 Linux 或 OS X），无论它们出现的顺序如何。

您感到困惑，因为您期望参数在内存中传递；他们不是。

Answer 2

我得到的结果与你在我的机器上得到的结果相同（Mac OS X，所以 AMD/Linux ABI）。浮点参数在 XMM 寄存器中传递，整数参数在整数寄存器中传递。当printf 使用va_arg 抓取它们时，它会在看到%f 格式时从XMM 中提取，当看到%lld 时从其他寄存器中提取。这是在我的机器上编译的程序 (-O0) 的反汇编：

 1 _main:
 2   pushq   %rbp
 3   movq    %rsp,%rbp
 4   subq    $0x20,%rsp
 5   movq    $0x3f1e68a0d349be90,%rax
 6   move    %rax,0xf8(%rbp)
 7   movq    $0x00000000,0xf0(%rbp)
 8   movq    0xf0(%rbp),%rdx
 9   movq    0xf0(%rbp),%rsi
10   movsd   0xf8(%rbp),%xmm0
11   movq    0xf8(%rbp),%rax
12   movapd  %xmm0,%xmm1
13   movq    %rax,0xe8(%rbp)
14   movsd   0xe8(%rbp),%xmm0
15   lea     0x0000001d(%rip),%rdi
16   movl    $0x00000002,%eax
17   callq   0x100000f22    ; symbol stub for: _printf
18   movl    $0x00000000,%eax
19   leave
20   ret

在那里你可以看到发生了什么 - 格式字符串传入%rdi，然后你的参数（按顺序）传入：%xmm0、%xmm1、%rsi和%rdx。当printf 获取它们，它会以不同的顺序（格式字符串中指定的顺序）弹出它们。这意味着它会弹出它们：%rsi、%xmm0、%rdx、%xmm1，给出你看到的结果。 %eax中的2是表示传递的浮点参数个数。

编辑：

这是一个优化版本 - 在这种情况下，较短的代码可能更容易理解。解释与上面相同，但样板噪音要少一些。浮点值由第 4 行的movsd 加载。

 1 _main:
 2    pushq   %rbp
 3    movq    %rsp,%rbp
 4    movsd   0x00000038(%rip),%xmm0
 5    xorl    %edx,%edx
 6    xorl    %esi,%esi
 7    movaps  %xmm0,%xmm1
 8    leaq    0x00000018(%rip),%rdi
 9    movb    $0x02,%al
10    callq   0x100000f18   ; symbol stub for: _printf
11    xorl    %eax,%eax
12    leave
13    ret

Answer 3

• 第一个数字应该是一个高值，因为您将双精度数作为整数传递。应该是 %f。
• “resi”中“0”之后的句点是什么？这会将它变成一个双精度数，因此您尝试将双精度数加载到一个整数中。这应该会给你一个编译器警告。
• 某些实现可能是基于寄存器的，因此由于您弄乱了参数类型，它会变得混乱。

你在什么平台上编译？窗户？

您是否查看了反汇编以了解它实际推送到堆栈上的内容？它甚至会将它们压入堆栈，还是使用寄存器？