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Danny
Asked:2021-11-12 05:59:34 +0800 CST2021-11-12 05:59:34 +0800 CST

C 指针类型转换

  • 772

我有代码：

int a = 1065353216;
int* pa = &a;

printf("%d", *((float*)pa)); // Выводит 0

为什么输出为0？我理解sizeof(int*) == sizeof(float*)，也就是考虑了4个字节的信息，但是这个信息的二进制表示被解释为整数，那么输出应该是1065353216，有什么问题？

PS二进制表示：

1065353216: 00111111 10000000 00000000 00000000（1.0 代表 IEEE754 代表浮点数）

c

3 个回答

  1. 本质上，您的代码执行以下操作：

    int a = 1065353216;
int* pa = &a;

float* pb = (float*)pa;

float b = *pb;

printf("%d", b);

    那些。您正在尝试执行以下操作：

    printf("%d", 1.0f);

    并且0仅因为您没有传递 int 而返回，即 这是一种指示错误的方法

    警告 C4477“printf”：格式字符串“%d”需要“int”类型的参数，但可变参数 1 具有“float”类型

    • 2

  2. 类型不匹配会导致未定义的行为。gcccprintf将类型转换float为double，然后打印。

    编码 ：

    #include <stdio.h>
int main(){
int a = 1065353216;
int* pa = &a;

printf("%d\n", *((float*)pa)); // Выводит 0
printf("%d\n", *pa);
}

    汇编：

    .LC1:
        .string "%d\n"
main:
        push    rax
        movsd   xmm0, QWORD PTR .LC0[rip] ; здесь float -> double
        mov     edi, OFFSET FLAT:.LC1
        mov     al, 1
        call    printf
        mov     esi, 1065353216 ; целые числа передаются через esi
        mov     edi, OFFSET FLAT:.LC1
        xor     eax, eax
        call    printf
        xor     eax, eax
        pop     rdx
        ret
.LC0:
        .long   0
        .long   1072693248 ; тут float константа числа

    结论 ：

    -490767160
1065353216

    关联 ：

    https://godbolt.org/z/6on83T

    由于在第一个printf编译器没有将数字加载到寄存器esi中，因此将打印一个随机数。不同的编译器是不同的。

    • 2
  3. Best Answer

    首先，您的程序的行为是未定义的，因为它违反了严格的别名。您不能像引用类型对象int一样引用类型对象float。

    其次，您的程序的行为是未定义的，因为printf传递给函数的参数与使用的转换说明符不匹配。该函数printf期望接收int并且您传递一个类型的参数double。

    第三，即使前两个 UB 按预期工作，您也不遵守默认参数Promotions 。type 参数float转换为 type double。所以在这一行中，printf("%d", *((float*)pa));函数printf实际上获取了类型的值，double并尝试输出 8 字节参数的前 4 个字节（假设类型int占用 4 个字节，类型double占用 8 个字节）。

    如果传递的类型值为double，1.0则 64 位浮点数的尾数的所有 52 位为零。这意味着前四个字节很可能也等于零（如果构成类型对象的字节 double以某种不寻常的顺序存储，则可能不等于零）。

    示例：

    #include <stdio.h>
#include <inttypes.h>
#include <string.h>

int main(void)
{
    float a = 1.0f;
    double b = a;

    uint32_t a32, b32;
    uint64_t b64;

    memcpy(&a32, &a, sizeof(a32));
    memcpy(&b64, &b, sizeof(b64));
    memcpy(&b32, &b, sizeof(b32));

    printf("a32 = %" PRIu32 "\n", a32);
    printf("b64 = %" PRIu64 "\n", b64);
    printf("b32 = %" PRIu32 "\n", b32);
    
    return 0;
}

    结论：

    a32 = 1065353216
b64 = 4607182418800017408
b32 = 0

    因此，您的代码在解析时UB等效于以下内容：

    printf("0");
    • 1

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