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c语言|详解C语言数据类型：float与double


c语言|详解C语言数据类型：float与double
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【c语言|详解C语言数据类型：float与double】
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使用printf时 ， 它们具有相同的格式说明符 ， 但使用scanf时 ， 它们没有相同的格式说明符 。
为什么是这样？因为printf的参数被提升 ， 而scanf的参数（作为指针）却不被提升 。
这种论点提升到底是什么？当较小尺寸的参数（特别是char ， short和float）传递给可变参数函数（如printf之类的函数 ， 其参数数量不固定）时 ， 它们将转换为较大尺寸 。 Char和short转换为int ， float转换为double 。
为什么这样 据我所知 ， 纯粹出于历史原因 。 C的设计师认为这是个好主意 ， 因为这些转换基本上是免费的 ， 因为所有类型的尺寸都足够小 ， 可以放入单个寄存器或堆栈中的单个“单元”（将内容压入堆栈必须与某些字节边界对齐 ， 例如 ， 堆栈上的每个项目都必须以4的倍数的地址开头 。 同样 ， 显然 ， 这种转换减少了传递参数时的错误 。
因此 ， 当您向printf传递float类型的参数时 ， 实际上它会在转换为printf之前就转换为double类型 。 我们可以使用调试器证明这一点 。 我写了下面的C代码：
主要功能编译成：
我在调用printf之前（在地址0x63b处）放了一个断点 。 根据Linux x86_64调用约定 ， 浮点参数在XMM寄存器中传递（CPU中特殊的小内存位置 ， 可用于对多条数据并行执行同一条指令 ， 但实际上可用于大多数事情）。 因此 ， 我查看了第一个XMM寄存器xmm0 ， 然后：
xmm0中的值之一 ， 当解释为双精度值时 ， 是1 ， 恰好是我们传递给printf的值 。 同时 ， 当将该寄存器中的值解释为浮点数时 ， 它们是这样（巧合的是 ， 我们得到1.875） 。 因此 ， 转换确实发生了 。 这就解释了为什么对于printf ， 我们在浮点数和双精度参数中都使用％f －浮点数无论如何都会转换为双精度 ， 因此printf不能分辨出两者之间的区别 。
同时 ， scanf的参数是指针 ， 因此不受此转换的限制 。 其原因是因为所有指针类型仅包含内存地址 ， 并且所有内存地址都具有相同的大小（在我的64位计算机上为64位） 。 因此 ， 当scanf在其格式字符串中获得％f时 ， 它将期望一个float *类型的指针 ， 而当它获得％lf时 ， 将期望得到double *类型的指针 。 如果格式说明符和指针的类型不匹配 ， 则会产生一些有趣的结果 。
由于float的大小为4个字节 ， 而double的大小为8个字节（至少在我的机器上） ， 因此当我们写入float *类型的指针所指向的位置时 ， 我们将覆盖4个字节的内存 。 同时 ， 如果我们写入由双*指向的位置 ， 则将覆盖8个字节的内存 。 考虑以下代码：
printf说明符上的.15标志只是使printf精确度更高 。 由于我们使用的是双精度值（并且正如我刚刚说的那样 ， ％f也适用于printf的双精度值） ， 因此我们实际上可以访问具有这种精度的数字（只要它们不是太大而不能填充即可 。 我实际上不是对浮点表示非常了解）
编译并运行后 ， 结果如下：
如您所见 ， 如果我们忽略所有类型的fuckery ， 则数字应该匹配 ， 但它们甚至不相近 。 这是为什么？
好吧 ， 我们给scanf％f说明符 ， 所以它期望一个浮点数* 。 但是我们传递了一个双* 。 现在 ， 这些指针的实际值都只是地址-scanf不知道它们之间的区别 。 它进行了下去 ， 读取我们输入的值 ， 并将其存储为float 。 但是浮点数仅占用4个字节 ， 因此scanf只会在我们可用的double变量的8个字节中写入4个字节 。 在我的情况下 ， 由于我的机器是低位字节序的 ， 因此似乎对应于double变量的细粒度（小有效位）数字的第4个字节将被覆盖 。 因此 ， 当我们打印出double double back时 ， 我们得到的数字几乎与以前相同 ， 但最低有效数字有所变化 。


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