C中的三元運算符

Question

為什么該程序給出了意外的數字（例如： 2040866504 ， -786655336 ）？

#include <stdio.h> 
int main()
{
     int test = 0;
     float fvalue = 3.111f;
     printf("%d", test? fvalue : 0);

     return 0;
}

為什么打印出意外的數字而不是0 ？ 它應該進行隱式類型轉換嗎？ 該程序用於學習目的，沒什么大不了的。

Answer 1

您的平台最有可能在浮點寄存器中傳遞浮點值，並在其他寄存器（或堆棧）中傳遞整數值。 您告訴printf尋找一個整數，因此它正在尋找寄存器中傳入的整數（或在堆棧上）。 但是您將其傳遞給float ，因此零被放置在printf從未看過的浮點寄存器中。

三元運算符遵循語言規則來確定其結果的類型。 有時不能是整數，有時不能是浮點數。 這些可能是不同的大小，存儲在不同的地方，依此類推，這使得不可能生成合理的代碼來處理兩種可能的結果類型。

這是一個猜測。 也許正在發生完全不同的事情。 未定義的行為是未定義的，這是有原因的。 如果沒有大量平台和編譯器細節的經驗和知識，這類事情可能是無法預測的，並且很難理解。 永遠不要讓某人說服UB正常或安全，因為它似乎可以在他們的系統上運行。

Answer 2

因為您使用%d來打印float值。 使用%f 。 使用%d打印float值會調用未定義的行為 。

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編輯：關於OP的評論；

為什么打印隨機數而不是0？

編譯此代碼時，編譯器應警告您：

[Warning] format '%d' expects argument of type 'int', but argument 2 has type 'double' [-Wformat]

此警告不言自明，這行代碼正在調用未定義的行為。 這是因為轉換說明%d指定printf要將int值從二進制轉換為十進制數字的字符串，而%f對float值執行相同的操作。 通過傳遞fvalue編譯器后，知道它是float型的，但是另一方面，它會看到printf需要一個int類型的參數。 在這種情況下， 有時會達到您的期望，有時會達到我的期望。 有時，它可以實現沒人期望的事情 （ David Schwartz的精彩評論）。
參見測試案例1和2 。 %f可以正常工作。

它應該進行隱式類型轉換嗎？

沒有。

Answer 3

盡管現有的贊成答案是正確的，但我認為它們過於技術性，並且忽略了初學者程序員可能具有的邏輯：

讓我們看一下引起某些頭腦混亂的語句：

printf("%d", test? fvalue : 0);
        ^    ^     ^        ^
        |    |     |        |
        |    |     |        - the value we expect, an integral constant, hooray!
        |    |     - a float value, this won't be printed as the test doesn't evaluate to true 
        |    - an integral value of 0, will evaluate to false
        - We will print an integer!

編譯器看到的內容有些不同。 他同意test的價值意味着false 。 他同意fvalue表示float ， 0表示整數。 但是，他了解到三元運算符的不同可能結果必須是同一類型！ int和float不是。 在這種情況下，“ float獲勝”， 0變為0.0f ！

現在printf不是安全的類型。 這意味着您可以錯誤地說“給我打印一個整數”，並在不通知編譯器的情況下傳遞浮點數。 確實發生了。 不管test的值是什么，編譯器都會得出結果將是float類型。 因此，您的代碼等效於：

float x = 0.0f;
printf("%d", x);

此時，您會遇到不確定的行為。 float根本就不是integral什么是預期%d 。

觀察到的行為取決於您使用的編譯器和計算機。 您可能會看到跳舞的大象，盡管大多數航站樓都不支持該afaik。

Answer 4

什么時候有表達式E1 ? E2 : E3 E1 ? E2 : E3 ，涉及四種類型。 表達式E1 ， E2和E3都有一個類型（並且E2和E3的類型可以不同）。 此外，整個表達式E1 ? E2 : E3 E1 ? E2 : E3具有類型。

如果E2和E3具有相同的類型，那么這很容易：整個表達式具有該類型。 我們可以用如下的元符號表示：

(T1 ? T2 : T2) -> T2 
"The type of a ternary expression whose alterantives are both of the same type T2
 is just T2."

如果它們的類型不同，則事情會變得有些有趣，並且情況與E2和E3一起參與算術運算非常相似。 例如，如果將int和float一起加，則int操作數將轉換為float 。 那就是程序中正在發生的事情。 類型情況是：

(int ? float : int) -> float

測試失敗，因此int值0轉換為float值0.0 。

此float值與printf的%d轉換說明符不兼容，后者需要int 。

更准確地說， float值再經歷一次。 當float作為尾隨參數之一傳遞給可變參數函數時，它將轉換為double 。

因此，實際上將double值0.0傳遞給了期望為int printf 。

在任何情況下，它都是未定義的行為：它是不可移植的代碼，C語言的ISO標准定義不提供其含義。

從這里開始，我們可以應用特定於平台的推理，為什么我們不僅僅看到0 。 假設int是32位，四字節類型，而double是常見的64位，8字節IEE754表示形式，並且全零位用於0.0 。 那么，為什么printf不會將此全零位的32位部分視為int值0呢？

64位double變量值很有可能在將其放到堆棧上時強制8個字節對齊，可能會將堆棧指針移動4個字節。 然后printf從這四個字節中取出垃圾，而不是從double值中取出零位。