C中的整数和浮点除法

Question

任何人都可以告诉我为什么会这样......我用最新的GCC编译器编译并执行它。

请不要给出“％f代替％d”等建议。

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    printf("%d" , 3.0 / 2.0);
    return 0;
}

预期产出：1

输出：0

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    printf("%f" , 3 / 2);
    return 0;
}

预期产出：1.000000

提供输出：0.000000

Answer 1

在第一种情况下，当格式说明符期望int时，传递double类型的表达式;在第二种情况下，当格式说明符期望double时，传递类型为int的表达式。

使用错误的格式说明符会调用C标准规定的未定义行为 ，这意味着您无法可靠地预测程序的行为方式。 不同的编译器可能以不同的方式显示未定义的行为，以及同一编译器上的不同优化设置。

试图推断未定义的行为是没有用的。 只需确保您的程序运行良好，在这种情况下意味着使用正确的格式说明符。

话虽这么说，x86系统的编译器通常在浮点寄存器中传递浮点参数，而整数在堆栈上传递。 因此，当printf尝试读取给定类型的参数时，它最终会读取它所看到的任何垃圾，因为实际参数根本不存在。

Answer 2

计算平台 - 一起工作的硬件和软件 - 定义如何将参数传递给函数。 如何传递参数的规范是通常称为应用程序二进制接口（ABI）的规范的一部分。

关于如何传递参数的细​​节可能取决于几个因素，包括：

• 它的大小，
• 对齐要求，
• 它的基本类型（整数，浮点，指针等），
• 是否是某种类型的集合，例如结构或联合，以及
• 是否在编译时知道有关参数的所有细节。

论证应该通过的方式可能包括：

• 无论是在寄存器，堆栈还是内存中传递，
• 如何在记忆中对齐，以及
• 它传入的处理器寄存器集。

表达式3 / 2具有int类型。 它将以ABI为int参数指定的方式传递。 当你在printf格式中指定%f时， printf需要一个double ，而printf在ABI为double指定的位置查找参数。

因此，在printf("%f" , 3 / 2); ，无法保证printf甚至可以看到传递的int值。 它可能从错误的内存中获取数据或完全注册。

如果printf确实获取了int值的数据，它将把这些字节解释为它们是double值。 字节值在编码int时具有与编码double时不同的含义。 因此，编码int值为1的字节中的值在编码double值时不会编码1。 因此，即使printf在为%f格式化double ，获取int值为1的字节，它产生的字符也不可能是“1”。

C标准定义了如何使用printf及其格式说明符，以便ABI可以工作。 当您违反有关将参数类型与格式说明符匹配的C规则时，C标准不会定义哪种行为结果。 它让你受C实现的支配。 从历史上看，这意味着你违反了ABI，由于我上面描述的原因，程序会破坏。 随着时间的推移，编译器在优化和其他程序转换方面变得更加积极，结果违反C标准的规则可以以更令人惊讶的方式改变程序行为。