为 C 中的自定义整数类型更正格式说明符以确保可移植性答案

【问题标题】：Correct format specifiers for custom integer types in C to ensure portability为 C 中的自定义整数类型更正格式说明符以确保可移植性
【发布时间】：2017-01-17 22:59:24
【问题描述】：

我想知道time_t、socklen_t等自定义整数类型的正确printf格式说明符是什么。

例如，

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <inttypes.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netdb.h>

int main()
{
    struct addrinfo *ai;

    if (getaddrinfo("localhost", "http", NULL, &ai) != 0) {
        printf("error\n");
        return EXIT_FAILURE;
    }

    printf("%d\n", ai->ai_addrlen);
}

虽然这个程序编译和运行良好，但我不喜欢使用%d 打印ai_addrlen，它在struct addrinfo 中定义为socklen_t 类型，因为不能保证socklen_t 是类型int.

我们如何才能正确打印定义为socklen_t、time_t 等的整数？我担心这里的可移植性。当程序在具有不同socklen_t 定义的不同实现上编译时，我不必修改格式说明符。

【问题讨论】：

除了size_t 之外，没有任何其他标准（C、POSIX 或其他）类型的特殊格式。你必须真正知道底层类型是什么。幸运的是 GCC 和 Clang 非常擅长了解它，如果您使用错误的格式会给出警告。不幸的是，如果您的代码必须构建在具有不同类型大小的不同平台上，这并没有真正的帮助。
您没有显示struct，但对于size_t，您使用printf("%zu", ...);
@WeatherVane: long long 不能保证是最大的可用整数，尽管在大多数当前实现中它是。 C99 为此明确定义了intmax_t。
@BlagovestBuyukliev 我很抱歉，intmax_t 在stdint.h 谢谢。
@Joachim Pileborg 关于“除了size_t 之外，没有任何其他标准......类型的特殊格式”。有t 对应ptrdiff_t，例如"td" 和j 对应(u)intmax_t。还有 SCN... 和 PRI... 宏，其中包含适用于这些类型的 some 字符串。

标签： c cross-platform portability

【解决方案1】：

使用intmax_t 和%jd 说明符的中间转换：

printf("%jd\n", (intmax_t) ai->ai_addrlen);

强制转换将整数放大为最大可能大小的整数，该整数能够表示任何其他有符号整数类型的值。这里有一个小提示：如果sizeof(intmax_t) == sizeof ai->addrlen 和ai->addrlen 是无符号的，不适合有符号整数（intmax_t）的大值将被截断。

如果您确定打印的类型是无符号的，请改用uintmax_t 和%ju。

j 字符是一个“长度子说明符”，特别适合处理intmax_t/uintmax_t 的大小，它可以与d 或i 说明符字符一起使用（对于@987654334 @) 或u、o、X 和x 字符（用于uintmax_t）。

【讨论】：

【解决方案2】：

@Blagovest Buyukliev 答案是当类型的 sign-ness 已知时的最佳方法。

// if some unsigned type
printf("%ju\n", (uintmax_t) ux);

// if some signed type
printf("%jd\n", (intmax_t) x);

当符号不知道时，就会发生挑战。宏预处理不考虑类型。以下说明了符号问题。如果值只能在 intmax_t 和 uintmax_t 之一中表示，这很有用。

int main(void) {
  mystery_integer_type x = rand() - RAND_MAX/2;

  // Compiler can easily optimized one of the 2 paths out
  if (x * 0 - 1 > 0) {
    printf("Unigned %ju\n", (uintmax_t) x);
  } else {
    printf("Signed %jd\n", (intmax_t) x);
  }

}

请注意，如果类型比int/unsigned 窄，则所采用的路径是按照“...值在这两种类型中都是可表示的；..." C11dr §6.5.2.2 6

尝试打印time_t 时会出现一个特殊问题，C 规范没有定义符号，也没有定义它是整数还是浮点，只是它是一个实类型 .

对于 time_t 需要便携打印的罕见情况，一些想法，从迂腐到休闲。

    // pedantic 
    printf("%La\n", (long double) time());
    printf("%.*Le\n", LDBL_DECIMAL_DIG - 1, (long double) time());
    printf("%.*e\n", DBL_DECIMAL_DIG - 1, (double) time());
    printf("%jd\n", (intmax_t) time());
    printf("%lld\n", (long long) time());
    printf("%ld\n", (long) time());
    // casual

注意：time() 可能会返回 (time_t)(-1)。

(u)intmax_t 和上述其他一些依赖于 C99/C11。
到 C99 之前的可移植性增加了通常未讨论的其他问题，导致使用 (long) 或 (double)。

【讨论】：