打印（“%d”，x）如何工作/解释？

Question

我想知道< code>printf("%d "，x)到底是怎么解释的。我只知道编译器会保留一个内存来存放< code>'%'，< code>'%d'，< code>'\0'，并将它的地址返回给< code>printf，然后根据我们指定的格式说明符打印第二个参数< code>x。

因此，如果我使用例如int x=5； char*p="%d"； printf（p， x），它是否与printf（"%d"， x）相同？

Answer 1

C的一个有点奇怪的方面是，printf函数虽然是一个不寻常的函数，但仍然是一个非常多的函数，所以所有通常的规则都适用。对于任何函数 f（），如果你有一个带有复杂参数的调用，比如

f(complicatedargument1, arg2, arg3);

您可以随时将其更改为

sometype tmp = complicatedargument1;
f(tmp, arg2, arg3);

如果你还没有学过，你一定会在某个时候学的：C语言（和大多数编程语言）中的表达式非常非常通用。所以你不能只拥有

a + b

你可以有

(arbitrarily-complicated expression with many subexpressions) + (arbitrarily-complicated expression with many subexpressions)

您不仅可以拥有

f(a, b, c)

你也可以拥有

f((complicated subexpression), (another complicated subexpression), (yet another complicated subexpression))

（如果你想变得非常疯狂，事实证明你也可以用一个复杂的子表达式替换f。）

因为表达是如此的笼统，所以你第二个问题的答案只能是“是”。

所以原则上写没有错

char *p = "%d";
int x = 5;
printf(p, x);

这确实会像你写的那样

printf("%d", x);

要非常清楚：这是有效的，因为printf的第一个参数是一个字符串。绝大多数情况下，它是一个常量字符串，但没有理由它不可能是“string”类型的其他表达式，例如变量p。（脚注：C实际上没有“字符串”类型，但这是一个单独的主题，我宁愿现在不讨论。

然而，在实践中，有一两个差异，与printf是奇特的事实有关。

一个问题是，由于在调用printf时可能会犯很多容易的错误，因此优秀的编译器会尝试通过检查其中一些错误来帮助您。如果您不小心写了

int x = 5;
printf("%f", x);

这行不通，gcc很有帮助地说：“警告：格式'%f'需要'double'类型的参数，但参数2的类型为'int'”。这是编译器所做的非常特殊的事情，但通常只有当printf的第一个参数是字符串文字时，它才能这样做。如果你要写

int x = 5;
char *p = "%f"
printf(p, x);

编译器可能无法为您执行此检查。

另一个问题是打印F可能是危险的。偶尔，您可能正在做一些奇特的事情，您想在不同情况下使用不同格式的字符串，如下所示：

int x = 123;
char *p;
if(somecondition)
     p = "%x\n";
else p = "%d\n";
printf(p, x);

根据somecondition，这将以十进制或十六进制打印x。这很好，但如果你真的疯了，写下：

int x = 123;
char fmt[20];
printf("What format would you like to use? ");
fgets(fmt, 20, stdin);
printf(fmt, x);

现在用户实际上可以输入< code>printf将要使用的格式字符串了！这个也可以，你可能想现在输入它，然后玩玩它。

…如果你感觉很冒险，你确实输入了它，在使用%d、%x

嗯，%n是printf的一个非常特殊的格式说明符，它可以让您找出到目前为止打印了多少个字符。但是%n的相应参数必须是指向int的指针。所以在这种情况下，它会错误地将x的值解释为指针，这意味着它试图写入位置123之类的东西，这是非法的，并导致崩溃。

所以，这里的底线是使用常量字符串文字以外的东西作为printf的第一个参数是有风险的，因为编译器将无法检查错误。如果格式字符串最终来自不受控制的东西，比如用户输入，这可能是非常危险的。

所以一般来说，最好不要充分利用这种自由。也就是说，最好将大部分或所有printf格式字符串保留为常量字符串文字。如果你在那里使用任意表达式，要小心，因为编译器无法检查它。除非你绝对确定你可以信任你的用户，否则不要让他们指定你的程序将使用的printf格式，因为这会让他们崩溃，甚至可能破坏你的程序。

因此，一些样式指南要求< code>printf的第一个参数是一个字符串。也见这个问题。

Answer 2

printf（“%d”，x）是如何解释的？

OP的解释是对代码的一种潜在的部分描述。

然而，C和C通常是编译的，而不是解释的。今天的编译器可以检查 printf（“%d”，x） 并发出像 print_an_integer（x）; 这样的代码。

在OP的示例中，2个代码在功能上是相同的，但编译器可能无法识别优化潜力，如上面所述的第一个代码。

int x=5;
// In C++, should be `const char *p="%d";`
char *p="%d";
printf(p,x);
// same as ????
printf("%d",x);

相反，处理传递给printf（）的格式字符串，寻找要打印和打印说明符的字符。打印说明符反过来获取下一个参数并相应地处理它们。

如果格式字符串和参数不匹配，如< code>printf("%f "，x)或< code > p = " % dprintf(p，5.0)，结果是未定义的行为。

...具体如何...

编译器在生成发出的代码方面可以有很大的自由度。它需要满足虚拟机的等效功能需求，而不是OP的解释。任何准确的解释都取决于编译器和代码。