C：打印大号

Question

请考虑以下事项：

#include <stdio.h>

main() {
    unsigned long long verybig = 285212672;

    printf("Without variable : %llu\n", 285212672);
    printf("With variable    : %llu", verybig);
}

这是上述程序的输出：

Without variable : 18035667472744448
With variable    : 285212672

---

从上面可以看到，当printf作为常量传递时，它会输出一些巨大的错误数字，但是当该值首次存储在变量中时， printf输出正确的数字。

这背后的原因是什么？

Answer 1

试试285212672ULL ; 如果你在没有后缀的情况下编写它，你会发现编译器将它视为常规整数。 它在变量中工作的原因是因为整数在赋值中被强制转换为unsigned long long ，因此传递给printf()的值是正确的类型。

在你问之前，不，编译器可能不够智能，无法从printf()格式字符串中的"%llu ”中找出它。 这是一个不同的抽象层次。 编译器负责语言语法， printf()语义不是语法的一部分，它是一个运行时库函数（除了它包含在标准中之外，与你自己的函数没有什么不同）。

对于32位int和64位unsigned long long系统，请考虑以下代码：

#include <stdio.h>

int main (void) {
    printf ("%llu\n",1,2);
    printf ("%llu\n",1ULL,2);
    return 0;
}

哪个输出：

8589934593
1

在第一种情况下，两个32位整数1和2被压入堆栈， printf()将其解释为单个64位ULL值，2 x 2 ³² + 1. 2参数无意中包含在ULL值。

在第二个中，您实际上是推送64位1值和多余的32位整数2 ，这将被忽略。

请注意，格式字符串与实际参数之间的“不合时宜”是一个坏主意。 就像是：

printf ("%llu %s %d\n", 0, "hello", 0);

可能会崩溃，因为%llu将消耗32位"hello"指针， %s将尝试取消引用最后的0参数。 下面的“图片”说明了这一点（我们假设单元格是32位，“hello”字符串存储在0xbf000000。

What you pass     Stack frames     What printf() uses
                 +------------+
0                | 0          | \
                 +------------+  > 64-bit value for %llu.
"hello"          | 0xbf000000 | /
                 +------------+
0                | 0          |    value for %s (likely core dump here).
                 +------------+
                 | ?          |    value for %d (could be anything).
                 +------------+

Answer 2

值得指出的是，有些编译器会针对这种情况提供有用的警告 - 例如，这就是GCC对您的代码所说的内容：

x.c: In function ‘main’:
x.c:6: warning: format ‘%llu’ expects type ‘long long unsigned int’, but argument 2 has type ‘int’

Answer 3

285212672是一个int值。 printf期望一个unsigned long long ，你传递一个int 。 因此，它会从堆栈中获取更多的字节，而不是传递实际值并打印垃圾。 当你将它放在一个unsigned long long变量中，然后将它传递给函数之前，它将在赋值行中被提升为unsigned long long ，并将该值传递给printf ，它正常工作。

Answer 4

数据类型只是一种解释内存位置内容的方法。
在第一种情况下，常量值作为int存储在只读存储器位置中，printf尝试将该地址解释为8字节位置，因为它被指示存储的值在其打印垃圾值的过程中很长。
在第二种情况下，printf尝试将长long值解释为8个字节，并打印出预期的值。