关于C之格式化输出——参数传递机制

#include <stdio.h> 
int main(void) {
    float n1 = 3.0; 
    double n2 = 3.0; 
    long n3 = 2000000000; 
    long n4 = 1234567890;
    printf("int(%zd) long(%zd) float(%zd) double(%zd)\n", sizeof(int), sizeof(long), sizeof(float), sizeof(double));

    printf("%.1e %.1e %.1e %.1e\n", n1, n2, n3, n4); 
    printf("%ld %ld\n", n3, n4);
    printf("%ld %ld %ld %ld\n", n1, n2, n3, n4);
 
    return 0;
}
int(4) long(4) float(4) double(8)
3.0e+00 3.0e+00 3.1e+46 1.6e-305
2000000000 1234567890
0 1074266112 0 1074266112

%e:即用e记数法表示浮点数。第2行输出显示,%e转换说明没有把整数转换成浮点数。考虑一下,如果使用%e转换说明打印n3(long类型)会发生什么情况。首先,%e转换说明让printf()函数认为待打印的值是double类型(本系统中double为8字节)。当printf()查看n3(本系统中是4字节的值)时,除了查看n3的4字节外,还会查看查看n3相邻的4字节,共8字节单元。接着,它将8字节单元中的位组合解释成浮点数(如,把一部分位组合解释成指数)。因此,即使n3的位数正确,根据%e转换说明和%ld转换说明解释出来的值也不同。最终得到的结果是无意义的值。
第2行也说明了:float类型的值作为printf()参数时会被转换成double类型。在本系统中,float是4字节,但是为了printf()能正确地显示该值,n1被扩成8字节。
第3行输出显示,只要使用正确的转换说明,printf()就可以打印n3和n4。
第4行输出显示,如果printf()语句有其他不匹配的地方,即使用对了转换说明也会生成虚假的结果。用%ld转换说明打印浮点数会失败,但是在这里,用%ld打印long类型的数竟然也失败了!问题出在C如何把信息传递给函数。具体情况因编译器实现而异。下面针对“参数传递”这个有代表性的系统进行讨论。
>>>参数传递机制<<<
参数传递机制因实现而异。下面以我们的系统为例,分析参数传递的原理。函数调用如下:
printf("%ld %ld %ld %ld\n", n1, n2, n3, n4);
该调用告诉计算机把变量n1、n2、n3和n4的值传递给程序。这是一种常见的参数传递方式。程序把传入的值放入被称为栈(stack)的内存区域。计算机根据变量类型(不是根据转换说明)把这些值放入栈中。因此,n1被储存在栈中,占8字节(float类型被转换成double类型)。同样,n2也在栈中占8字节,而n3和n4在栈中分别占4字节。然后,控制转到printf()函数。该函数根据转换说明(不是根据变量类型)从栈中读取值。%ld转换说明表明printf()应该读取4字节,所以printf()读取栈中的前4字节作为第1个值。这是n1的前半部分,将被解释成一个long类型的整数。根据下一个%ld转换说明,printf()再读取4字节,这是n1的后半部分,将被解释成第2个long类型的整数(见下图)。类似地,根据第3个和第4个%ld,printf()读取n2的前半部分和后半部分,并解释成两个long类型的整数。因此,对于n3和n4,虽然用对了转换说明,但printf()还是读错了字节。
float n1; /* 作为double类型传递 */
double n2;
long n3, n4;
...
printf("%ld %ld %ld %ld\n", n1, n2, n3, n4);
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