使用整数格式说明符而不是短整数：为什么代码会这样？答案

【问题标题】：Using integer format specifier instead of short int: Why does the code behave like this?使用整数格式说明符而不是短整数：为什么代码会这样？
【发布时间】：2012-07-03 18:58:30
【问题描述】：

当我为以下程序提供 4 个整数作为输入（例如 a = 10、b = 20、d = 30、e = 40）时，它会计算 c = a + b = 0 和 f = d + e = 70。我知道这种不寻常的行为是因为我为 short int 使用了错误的格式说明符，但这里到底发生了什么？为什么最后两个输入之和正确，而前两个数字之和总是=0？

#include<stdio.h>

void main()
{
    short int a, b, c, d, e, f;
    scanf("%d%d%d%d", &a, &b, &e, &d);
    c = a + b;
    f = d + e;
    printf("%d\n%d\n", c, f);
}

【问题讨论】：

在许多平台上，short 的大小为 2 个字节，%d 格式规范告诉 scanf() 目标有 4 个字节。所以考虑一下当scanf() 将 4 个字节写入一个只有 2 个字节的变量位置时会发生什么。
Why is %hd necessary in scanf?的可能重复

标签： c memory short integer-overflow format-specifiers

【解决方案1】：

"%d" 是用于读取int 的格式代码。如果short 小于int，则"%hd" 是读取short int 的正确格式代码。

【讨论】：

【解决方案2】：

这是未定义的行为，因此如果不详细分析实现，就无法给出“为什么”。但最有可能的是，编译器选择的变量布局导致其中一些在读入其他变量时被破坏。

使用我的编译器，在添加一行打印出a, b, d, e 的地址后，我得到了输出

0
70
0x7fffa94d30ca
0x7fffa94d30c8
0x7fffa94d30c6
0x7fffa94d30c4

所以发生的事情可能是¹

对a 的扫描在0x7fffa94d30ca 的低位字节中存储了10，在接下来的三个字节（小端机器）中存储了0，覆盖了两个未分配给任何变量的堆栈字节，不幸的是没有致命的后果，
扫描到b在0x7fffa94d30c8的字节中存储20，在接下来的三个字节中存储0，覆盖分配给a的两个字节，因此将a设置为0，
扫描到e（巧妙地按照字母和声明顺序完成）在0x7fffa94d30c4的字节中存储了30，在接下来的三个字节中存储了0，其中最后两个是分配d的位置，但是d 之后被扫描到，所以
扫描到d在0x7fffa94d30c6的字节中存储40，在接下来的三个字节中存储0，用0覆盖b，
c = a + b 加法结果为 0，因为扫描到其他变量时这两个变量都被覆盖，而f = d + e 加法结果为 70，因为扫描后 d 和 e 都没有被覆盖。

强制c 被分配到堆栈上，而不是通过打印出它的地址来放置在寄存器中导致这里扫描到d 覆盖c 而不是b 并相应地添加@987654344 @ 结果为 20。

¹ 由于使用 %d 格式说明符扫描到 short int 变量是未定义的行为，任何事情都可能发生，但如果编译器没有竭尽全力利用 UB，简单的解释将是正确的一个。

【讨论】：

【解决方案3】：

发生的事情是“%d”指示 scanf 从输入中读取和解析一个数字，将其转换为 int，并将该 int 存储在相应的地址。通常，一个 int 是 32 位（四个字节），一个短 int 是 16 位（两个字节），虽然这可能会有所不同。

虽然 scanf 为每个“%d”写入四个字节，但您只为 &a、&b、&e 和 &d 中的每个传递了两个字节。所以两个字节到正确的地址，另外两个到 &a、&b、&e 和 &d 旁边的任何地方。其中一些彼此相邻并被杂散字节覆盖。

很明显，这是非常糟糕的代码，永远不应该使用。你不能指望哪些变量会在内存中紧挨着其他变量。

【讨论】：