Printf函数格式化程序 [英] Printf function formatter

问题描述

具有以下简单的C++代码：

#include <stdio.h>

int main() {
    char c1 = 130;
    unsigned char c2 = 130;

    printf("1: %+u
", c1);
    printf("2: %+u
", c2);
    printf("3: %+d
", c1);
    printf("4: %+d
", c2);
    ...
    return 0;
}

输出如下：

1: 4294967170
2: 130
3: -126
4: +130

有人能给我解释一下第一行和第三行的结果吗？

我使用的是具有所有默认设置的Linuxgcc编译器。

推荐答案

Achar为8位。这意味着它可以表示2^8=256个唯一值。uchar表示0到255，带符号的char表示-128到127(绝对可以表示任何东西，但这是典型的平台实现)。因此，将130赋给char超出范围2，当解释为带符号的char时，该值溢出并将值换行为-126。编译器将130视为整数，并进行从int到char的隐式转换。在大多数平台上，int是32位的，符号位是MSB，值130很容易放入前8位，但是然后编译器想要砍掉24位以将其压缩成一个字符。当这种情况发生时，并且您已经告诉编译器您需要一个带符号的字符，那么前8位的MSB实际上表示-128。啊哦！您现在的内存中有这个1000 0010，当解释为有符号字符时，它是-128+2。我的平台上的Linter对此尖叫着。。

我提出关于解释的重要一点是因为在内存中，这两个值是相同的。您可以通过在printf语句中强制转换值来确认这一点，即printf("3: %+d ", (unsigned char)c1);，您将再次看到130。

您在第一个printf语句中看到大值的原因是，您将有符号的char转换为无符号的int，其中char已经溢出。计算机首先将char解释为-126，然后强制转换为不能表示负值无符号int，因此您将获得有符号int的最大值并减去126。

2^32-126=4294967170。。宾果游戏

在printf语句2中，机器所要做的就是添加24个0以达到32位，然后将该值解释为int。在语句1中，您已经告诉它您有一个带符号的值，所以它首先将其转换为32位-126值，然后将-ve整数解释为无符号整数。再一次，它颠倒了解释最重要位的方式。有2个步骤：

1. 带符号的字符被提升为带符号的int，因为您希望使用int。字符(可能是复制的)添加了24位。因为我们看到的是带符号的值，所以某些机器指令会碰巧执行二进制补码，所以这里的内存看起来非常不同。
2. 新的有符号整型内存被解释为无符号的，因此计算机查看MSB并将其解释为2^32，而不是升级中发生的-2^31。

有趣的是，如果您这样做char c1 = 130u;，您可以取消整齐的Linter警告，但是根据上面的逻辑，您仍然会得到相同的垃圾(即隐式转换丢弃了前24位，而符号位无论如何都是零)。我已经提交了一份基于探索此问题的llvm整齐的功能缺失报告(问题42137，如果您真的想关注它)😉。

这篇关于Printf函数格式化程序的文章就介绍到这了，希望我们推荐的答案对大家有所帮助，也希望大家多多支持IT屋！