为什么 printf() 应该为 0 时会给出随机输出？

Question

所以 printf() 是一个函数，如果成功则返回写入的字符数，如果发生错误则返回负值，查看此示例，预期的输出为 零。 p>

#include <stdio.h>    
int main(void) 
{     
printf("%d");    
return 0;
}

现在当我添加更多这些 %d 时：http://ideone.com/brw5vG 输出变为： 0 134513819 -1216430092 134513808

我无法弄清楚随机垃圾值是怎么回事？输出中也有一个负值，负值证明错误是正确的，那么任何人都可以准确指出这里的错误是什么？ 请简明扼要。谢谢。

Answer 1

因为"%d" 意味着需要一个整数。你没有通过任何，所以你得到未定义的行为。

请注意，g++ 4.8.2 给出了一个有用的警告：

警告：格式 '%d' 需要匹配的 'int' 参数 [-Wformat=]

对于 clang++ 3.4 也是如此：

警告：转换次数多于数据参数 [-Wformat]

Answer 2

预期的输出为零

printf("%d");

您不应期待任何事情，因为您的程序会调用未定义的行为。

(C99, 7.19.6.1p2) "[...] 如果格式的参数不足，则行为是 未定义。[...]"

Answer 3

您错误地将格式字符串指定为printf 这是undefined behavior，您应该对结果没有任何期望。通过指定 %d，您是在告诉 printf 期待一个您尚未提供的 int 参数。

如果我们查看 C99 草案标准部分 7.19.6.1 fprintf 函数，它还涵盖了 pritnf 的格式说明符：

[...]如果格式的参数不足，则行为未定义。[...]

Answer 4

问题在于你如何提出问题；你假设它“应该是0”。事实上，这是未定义的行为，printf 将替换 %d 堆栈中的任何内容。

Answer 5

您的代码调用未定义的行为。任何事情都有可能发生。

C11 标准在7.21.6 部分中说格式化输入/输出函数：

如果任何参数不是相应转换规范的正确类型，则行为未定义。

您没有为相应的 %d 说明符传递任何参数。

Answer 6

手头有 2 个问题：首先是为什么编译器不会就这个对 printf() 的错误调用发出错误，其次是为什么会得到垃圾输出。我会一个一个地回答。

printf() 是一个棘手的功能。虽然大多数函数都有恒定数量的参数传递给它们，但printf() 是不同的。 例如，如果我们采用这个简单的函数：

int max(int a, int b) {
  if (a > b) return a;
  else return b;
}

你可以看到这个函数总是接收 2 个参数。这也是编译器知道的，并在您编译代码时强制执行。这就是为什么像max(4) 这样的电话不起作用的原因。编译器会看到我们传递了 max() 1 个参数而不是 2 个参数，它会发出错误。

printf() 是一个接受可变数量参数的函数，该数量由格式字符串中的格式说明符（以 % 开头的内容）的数量决定。这意味着编译器在编译时无法知道您传递给 printf 的参数数量是否足够（或者太多）。

你得到垃圾打印的原因是因为函数如何读取它们的输入参数。函数的所有输入参数都驻留在堆栈中。这些在调用函数之前被压入堆栈，然后由函数寻址。在这种情况下，printf() 预计除了格式字符串之外还有一个额外的参数（因为%d），因此它会查找其第二个参数可能所在的地址。唉，那个参数没有被传递，所以它实际上会查找堆栈中可能包含其他任何东西（返回地址、帧指针、封闭范围的局部变量或其他）的位置。

您可以阅读更多关于函数调用如何工作的信息here。