Printf 执行隐式转换

Question

在下面的代码片段中，为什么我们得到 600 的输出？两个问题将帮助我理解这种行为。

1. 我指定变量b的类型为uint8_t，为什么数学运算不限制为同一类型？
2. 我认为 PRIu8 是打印 uint8_t 的正确类型，为什么它不起作用？

我希望得到答案 88，这是循环超出 uint8_t 范围的结果

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

void main()
{

    uint8_t b = 200;
    printf("%" PRIu8 "\n",b+b+b);
    printf("%" PRIu8 "\n",3*b);

}

gcc 版本 9.4.0 (Ubuntu 9.4.0-1ubuntu1~20.04.1)

Answer 1

在我看来这是一个库错误。

在 MS Visual Studio 中，宏

PRIu8

按原样扩展为

hhu

，您将获得预期的结果。

有趣的是，如果要使用 clang 那么你是否会编写 example

printf("%" PRIu8 "\n",( uint8_t)(b+b+b));

什么时候你会得到预期的结果。

Answer 2

在 C 中，无论何时调用带有省略号 (

...

) 参数的函数，例如 printf，所有这些参数都将进行 默认参数提升。这意味着任何较小的整数类型都将转换为

int

并以这种方式传递。所以在 printf 中，

h

类型前缀是无关紧要的——它们将被 printf 忽略并且没有任何效果（因为参数必须是

int

无论如何）。

此外，任何算术运算符（如

+

或

*

）都会发生较小整数类型的相同转换，并且生成的操作将以

int

精度执行，给出

int

结果。

要获得预期的结果，请将其显式屏蔽为适当的大小：

printf("%u\n", (b+b+b) & 0xff);

Answer 3

如果我们看一下 inttypes.h，我们会发现以下内容：

# define PRIu8      "u"

所以这个格式说明符不包含任何长度修饰符。这在其相应参数的上下文中是有意义的，因为不可能将

uint8_t

传递给可变参数函数。因为这种类型的等级比

int

小，所以这种类型的值将提升为

int

。这种提升也发生在表达式

b+b+b

和

3*b

中。

如果你明确地为一个

char

使用长度修饰符，你会得到预期的结果。

printf("%hhd\n",b+b+b);
printf("%hhd\n",3*b);