c - 为什么 printf 对于不同的编译器设置 64 和 32 显示错误的 int 变量值？

Question

我有以下程序。

int main () {
    int a = 1;
    long long b = 100000000;
    printf("size of a is: %d \t sizeof b is:%d  \n",sizeof(a),sizeof(b));
    printf("a= %d b=%d a=%d \n", a, b, a);
    printf("a= %d b=%Ld a=%d \n", a, b, a);
    b = 10000000000;
    printf("a= %d b=%d a=%d \n", a, b, a);
    printf("a= %d b=%Ld a=%d \n", a, b, a);
}

当我用 gcc -m32 编译它时输出是

size of a is: 4      sizeof b is:8  
a= 1 b=100000000 a=0 
a= 1 b=100000000 a=1 
a= 1 b=1410065408 a=2 
a= 1 b=10000000000 a=1 

但是当使用 gcc -m64 编译时输出是。

size of a is: 4      sizeof b is:8  
a= 1 b=100000000 a=1 
a= 1 b=100000000 a=1 
a= 1 b=1410065408 a=1 
a= 1 b=10000000000 a=1 

为什么在打印第三个 printf 参数 (a) 时显示错误的值？

我的gcc版本是

priyanka@priyanka-N551JB:~$ gcc -v
Using built-in specs.
COLLECT_GCC=gcc
COLLECT_LTO_WRAPPER=/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/lto-wrapper
Target: x86_64-linux-gnu

Answer 1

您必须使用 %lld 打印 long long 值。您不能使用 %d 打印它们。如果您尝试使用 %d 打印它们，它将不起作用。 (事实证明，%Ld 也不对，尽管听起来 gcc 让您逍遥法外。)

数字 10000000000 需要 34 位来表示。正如您所发现的，它不适合 16 位或 32 位普通 int。但是，它将适合 64 位 long long int。

当您尝试使用 %d 打印 64 位 long long 时，很难确切知道会发生什么。您可以想象将 8 个字节压入堆栈，然后 %d 弹出其中的 4 个字节。因此，其他四个仍保留在堆栈中，因此它们是第三个 %d 的弹出值，而不是 a 的实际值。这不一定是实际发生的事情，实际上它可能比这更复杂。复杂性可能很容易取决于您是在 32 位还是 64 位模式下编译。

---

这最终是对一个重要观点的一个小而简单的说明:当程序使用未定义的行为时，程序的所有方面都可能变得未定义。当你做了一些真正错误的事情时，比如尝试使用 %d 打印 b 的 long long 值，出错的不仅仅是 b 的值打印不正确——其他地方也出错了。

打个比方。假设你买了一辆全新的赛车，轮胎又薄又快。售货员提醒您，这是一辆公路自行车，只能在平坦的柏油路上骑行。销售人员警告说，如果您尝试在越野时驾驶它，如果您撞到石头，轮胎可能会爆裂。

现在，假设您确实骑自行车离开了公路。假设你翻过一 block 岩石，轮胎爆裂，因此你失去控制，撞车， Handlebars 弯曲，前额也被割伤。假设你回到自行车店说，“好吧，我骑自行车离开了公路，轮胎像你说的那样爆了。但是你能解释为什么 Handlebars 弯曲了，我的头上有这个伤口吗？”