C-printf/sprintf/snprintf中的类型转换详解

源码1

#include <stdio.h>
void f1()  {
    double x = -5.5625;
    printf("%d\n",x);                //输出为0，为什么？
}
int main()  {
    f1();
    return ;
}

源码2

#include <stdio.h>
void f1() {
    int y=;
    printf("%f\n",y);          //输出的值是随机的， 为什么？
}
int main() {
    f1();
    return ;
}

以下是利用gdb跟踪调试源码1的过程, 发现, printf("%d\n",x);根本就没有把x由double类型转换为int类型, 只是截取了x的低4个字节, 并输出

(gdb) b main
(gdb) r
Breakpoint , main () at .c:
               f1();
(gdb) display /i $pc
call   0x8048354
(gdb) si
push   �p                  ;保存上层函数的栈的上下文
(gdb) si
mov    %esp,�p       ;保存上层函数的栈的上下文
(gdb) si
sub    $0x28,%esp        ;为函数f1分配的栈，大小为28字节
(gdb) si
double x = -5.5625;
fldl   0x8048480             ;把0x8048480存储的双精度浮点数置入浮点寄存器%st()
(gdb) p/x (char[])*0x8048480
$ = {0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x40, 0x16, 0xc0}  ;证明了内存0x8048480处存储常量-5.5625
(gdb) si
double x = -5.5625;
fstpl  0xfffffff8(�p)          ;把浮点寄存器%st()的值置入内存(�p-)处
(gdb) info all-registers
st0            -5.5625  (raw 0xc001b200000000000000)  ;证明了%st()存储的浮点数为-5.5625
(gdb) si
printf("%x\n",x);
fldl   0xfffffff8(�p)    ;把内存(�p-)处的双精度浮点数置入%st()，即-5.526
(gdb)
printf("%x\n",x);
fstpl  0x4(%esp)                        ;把%st()中的值置入内存(%esp+),即把printf的第二参数压栈
(gdb) i r esp
esp            0xbfb00320       0xbfb00320
(gdb) p/x (char[])*0xbfb00324
$ = {0x6c, 0x95, 0x4, 0x8, 0x38, 0x3, 0xb0, 0xbf}
(gdb) si
printf("%x\n",x);
movl   $0x8048478,(%esp)   ;把函数printf的第一个参数压入栈中，用栈来传递参数
(gdb) p/x (char[])*0xbfb00324
;显示printf的第二个参数的值。printf的格式串中”%d”在指明第二参数是int类型,即使实际传递的;是double类型，也没有进行类型转换，即没有把x由double类型转换为int类型，printf在取值是
;直接读取前4个字节00   ，所以printf输出为0
$ = {0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x40, 0x16, 0xc0} ;
(gdb) si
printf("%x\n",x);
call   0x8048298  ;调用printf函数
(gdb) p/x (char[])*0xbfb00324
$ = {0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x40, 0x16, 0xc0}  

　　由此引申开来发现如下规律：

　　　　%d/%x/%u --> float/double: 利用%d/%x/%u输出float/double类型变量时, 会得到意想不到的结果, 因为不会进行类型转换, 而是把变量截断为4个字节并输出, 原因在前面已经给出

　　　　%f --> int  利用%f输出int变量, 输出的值是随机的

void f1() {
    int x = ;
    printf("%f\n",x);  ;输出的值是随机的
}  

　　　　对应的汇编代码：

movl    $, -(�p)
movl    -(�p), �x
movl    �x, (%esp)  ;没有把x转换为float类型
movl    $.LC0, (%esp)
;printf会读取内存4(%esp)除的8个字节，由于后4个字节的值是随机的，所以输出的值是随机的
call    printf   

　　　　%d/%x/%u  --> char/short

　　　　利用%d/%x/%u输出char/short类型变量时, 会对char/short类型进行符号位扩展, 扩展为4个字节

void f1(){
    char x = 0x80;
    printf("%x\n",x);
}

　　　　对应汇编代码:

movb    $, -(�p)
movsbl  -(�p),�x  ;把x符号扩展为4个字节
movl    �x, (%esp)
movl    $.LC0, (%esp)
call    printf