C：打印大號

Question

請考慮以下事項：

#include <stdio.h>

main() {
    unsigned long long verybig = 285212672;

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

這是上述程序的輸出：

Without variable : 18035667472744448
With variable    : 285212672

---

從上面可以看到，當printf作為常量傳遞時，它會輸出一些巨大的錯誤數字，但是當該值首次存儲在變量中時， printf輸出正確的數字。

這背后的原因是什么？

Answer 1

試試285212672ULL ; 如果你在沒有后綴的情況下編寫它，你會發現編譯器將它視為常規整數。 它在變量中工作的原因是因為整數在賦值中被強制轉換為unsigned long long ，因此傳遞給printf()的值是正確的類型。

在你問之前，不，編譯器可能不夠智能，無法從printf()格式字符串中的"%llu ”中找出它。 這是一個不同的抽象層次。 編譯器負責語言語法， printf()語義不是語法的一部分，它是一個運行時庫函數（除了它包含在標准中之外，與你自己的函數沒有什么不同）。

對於32位int和64位unsigned long long系統，請考慮以下代碼：

#include <stdio.h>

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

哪個輸出：

8589934593
1

在第一種情況下，兩個32位整數1和2被壓入堆棧， printf()將其解釋為單個64位ULL值，2 x 2 ³² + 1. 2參數無意中包含在ULL值。

在第二個中，您實際上是推送64位1值和多余的32位整數2 ，這將被忽略。

請注意，格式字符串與實際參數之間的“不合時宜”是一個壞主意。 就像是：

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

可能會崩潰，因為%llu將消耗32位"hello"指針， %s將嘗試取消引用最后的0參數。 下面的“圖片”說明了這一點（我們假設單元格是32位，“hello”字符串存儲在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，有些編譯器會針對這種情況提供有用的警告 - 例如，這就是GCC對您的代碼所說的內容：

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是一個int值。 printf期望一個unsigned long long ，你傳遞一個int 。 因此，它會從堆棧中獲取更多的字節，而不是傳遞實際值並打印垃圾。 當你將它放在一個unsigned long long變量中，然后將它傳遞給函數之前，它將在賦值行中被提升為unsigned long long ，並將該值傳遞給printf ，它正常工作。

Answer 4

數據類型只是一種解釋內存位置內容的方法。
在第一種情況下，常量值作為int存儲在只讀存儲器位置中，printf嘗試將該地址解釋為8字節位置，因為它被指示存儲的值在其打印垃圾值的過程中很長。
在第二種情況下，printf嘗試將長long值解釋為8個字節，並打印出預期的值。