为什么C中的printf需要指定数据类型

Question

我想知道为什么我们需要指定像“%f”这样的数据类型来打印浮点的“x”变量。 “x”已经是一个浮点数，所以为什么我们需要再次告诉程序我们打印一个浮点变量。 这可能看起来像一个愚蠢的问题，但我很好奇其背后的原因。

   float x = 5.0;
   printf("%f",x);

Answer 1

为什么 printf... 需要指定数据类型（？）

int printf(const char * restrict format, ...); 是一个可变参数 function 。 printf()不直接接收通过format参数传递的其他信息或它们的类型的信息。

printf()使用该format来了解以下... arguments 的计数、位置和类型。

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格式参数有多种鲜为人知的替代方案。 例如

Answer 2

编译器在编译时就知道有关变量类型的信息，但它不会像其他一些语言那样为正在运行的程序保留任何这些信息。 在运行时，当调用 printf() 时，您必须提供在编译过程中丢失的类型信息。

他们是否可以编写编译器来使用编译时信息来编译对 printf() 的不同调用？ 是的。 但这会使 printf() 与所有其他函数不同，并且以用户无法为自己编写的方式“神奇”。 现在完成的方式，您可以自己编写类似 printf() 的函数。

Answer 3

这是 function 的可变参数函数在 C 中的工作原理。 printf的原型是

int printf( const char * restrict format, ... );

只有第一个参数format是已知的固定类型。 任何额外的 arguments 没有固定的顺序或类型。 例如，如果你写

printf( "%d %s %f\n", 1, "2", 3.14159 );

编译器通过评估附加的 arguments 并将其结果推入堆栈或将它们写入特定寄存器来设置 function 调用。 但是，调用者无法将其他 arguments 的数量或类型传达给printf 。 arguments 本身没有任何内容来指示它们的类型或有多少。 printf只是在堆栈上看到一堆字节（或一堆参数寄存器），但它并不神奇地知道如何从中挑选特定项目。

这就是为什么您需要格式字符串中的转换说明符来告诉printf会发生什么。

Answer 4

在其他语言中，它通过generics 、 inheritance或多态性来解决

Generics 类似于<genericType T> void print(T) （我没有任何示例）

As for inheritance, in Java, you have System.out.println(Object) function that receives any type (everything inherits Object )
而且每个Object都有toString方法告诉它要打印什么（如何表示）

最后，我们在 C++ 中看到的多态性
您可以在其中重载std::cout的<<运算符
像std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Date& dt)在这种情况下，链接器/编译器选择哪个方法（具有相同的名称；标准是/是参数的类型）

C 没有（故意）任何这些东西
可能是因为它想保持“简单”（接近，但不太接近组装）