printf - 奇怪的混杂结果。有人可以解释一下吗？

Posted 2023-02-17

【中文标题】printf - 奇怪的混杂结果。有人可以解释一下吗？

【英文标题】：printf - Weird type mishmash result. Can someone explain this?

【发布时间】：2015-09-04 19:46:20

【问题描述】：

在处理一个从二进制文件读取结构数据类型的简单项目时，我遇到了一个奇怪的 printf 格式类型混杂。基本上，我大部分时间都使用%u 格式来显示无符号整数，而在我的结构中是一个类型为unsigned long long 的成员，使用格式字符显示此数据会导致一些奇怪，并且会浪费几个小时来搜索打错了。

这是一个例子：

struct bar 
    unsigned long long ll;
    unsigned int i1;
    unsigned int i2;
;

int main(void)

    bar fubar;
    fubar.ll = 1200;
    fubar.i1 = 2500;
    fubar.i2 = 450;

    printf("Debt: %u Euro, Wallet: %u Euro, Outgoings: %u Euro.\n", fubar.ll, fubar.i1, fubar.i2);

    return 0;

结果：

债务：1200 欧元，钱包：0 欧元，支出：2500 欧元。

使用 Visual Studio 2013 编译。

当然，当我使用%llu 格式时，一切都按预期工作。

这是因为printf 的工作方式和实现方式造成的吗？

【问题讨论】：

Cannot repro。你用的是什么编译器？

未定义的行为是未定义的。

相关：***.com/q/1748856/694576

【参考方案1】：

unsigned long long 将与%llu 一起打印。使用不匹配类型的变量会调用未定义的行为。

引用C11，第 7.21.6.1 章

ll (ell-ell)

指定后面的 d、i、o、u、x 或 X 转换说明符适用于 long long int 或 unsigned long long int 参数；

关于 UB，

[..] 如果有任何参数 不是相应转换规范的正确类型，行为是 未定义。

【参考方案2】：

我无法使用我的编译器在我的计算机上复制此行为。但是，报告的行为在 ideone 被复制：https://ideone.com/mCihqW。

问题在于您正在调用未定义的行为。对printf 的调用中的第二个参数是一个无符号长整型，但第一个格式指令是%u。那是不匹配。您应该使用 %llu 作为格式指令。 printf 的格式指令必须与参数匹配。如果没有，该函数会表现出未定义的行为。

不知道对未定义行为的响应会是什么。

我怀疑您的计算机上发生的事情，以及您的编译器（可能也在 ideone.com 上）是调用堆栈填充了

指向格式指令的指针（四个或八个字节）， 值为 1200（8 个字节）的无符号 long long， 一个值为 2500（四个字节）的无符号整数，并且 值为 450（另外四个字节）的无符号整数。

在看到格式指令中的第一个%u 时，printf 会检查调用堆栈中格式指令之后的四个字节（不是八个）。您可能正在一台小端计算机上运行。被解释为无符号整数的前四个字节包含 1200，所以这就是打印的内容。

看到下一个%u，printf 会检查调用堆栈中接下来的四个字节。这四个字节是您的调用推入调用堆栈的 unsigned long long 的高位一半。由于 1200 比 2³² 小很多，所以 unsigned long long 的上半部分全为零。所以printf 在你的钱包里打印出 0 欧元。

看到最后一个%u，printf 再次检查调用堆栈，这次从格式指令结束后的八个字节开始。接下来的四个字节，作为一个无符号整数，包含 2500。这就是 printf 输出的输出。

如上所述，我没有在我的计算机上看到这种行为。我看到了另一种形式的未定义行为。不要试图理解未定义的行为。除非您真的知道自己在做什么并且愿意承受后果（例如，不可移植性、鼻恶魔、硬盘擦除），否则不要调用未定义的行为。