c - 用整数理解 printf()

Question

我有一个关于 printf() 方法如何打印有符号或无符号整数的问题。有一天，我发现自己在想，如果计算机没有十进制的概念，那么将二进制序列转换为人类可以理解的十进制数字序列是多么困难。

下面，我有一个 printf() 方法(来自 here )及其相关方法。我已经尽可能多地了解 printi() 的工作原理，正如您在评论中看到的那样:

#define PAD_RIGHT 1
#define PAD_ZERO 2

#include <stdarg.h>

static void printchar(char **str, int c)
{
    extern int putchar(int c);

    if (str) {
        **str = c;
        ++(*str);
    }
    else (void)putchar(c);
}

static int prints(char **out, const char *string, int width, int pad)
{
    register int pc = 0, padchar = ' ';

    if (width > 0) {
        register int len = 0;
        register const char *ptr;
        for (ptr = string; *ptr; ++ptr) ++len;
        if (len >= width) width = 0;
        else width -= len;
        if (pad & PAD_ZERO) padchar = '0';
    }
    if (!(pad & PAD_RIGHT)) {
        for ( ; width > 0; --width) {
            printchar (out, padchar);
            ++pc;
        }
    }
    for ( ; *string ; ++string) {
        printchar (out, *string);
        ++pc;
    }
    for ( ; width > 0; --width) {
        printchar (out, padchar);
        ++pc;
    }

    return pc;
}

/* the following should be enough for 32 bit int */
#define PRINT_BUF_LEN 12

static int printi(char **out, int i, int b, int sg, int width, int pad, int letbase)
{
    /*
        i is the number we are turning into a string
        b is the base, i.e. base 10 for decimal
        sg is if the number is signed, i.e. 1 for signed (%d), 0 for unsigned (%u)

        By default, width and pad are 0, letbase is 97
    */

    char print_buf[PRINT_BUF_LEN];
    register char *s;
    register int t, neg = 0, pc = 0;
    register unsigned int u = i;

    if (i == 0)
    {
        print_buf[0] = '0';
        print_buf[1] = '\0';
        return prints(out, print_buf, width, pad);
    }

    if (sg && b == 10 && i < 0)
    {
        neg = 1;
        u = -i;
    }

    s = print_buf + PRINT_BUF_LEN - 1;
    *s = '\0';

    while (u)
    {
        t = u % b;

        if (t >= 10)
            t += letbase - '0' - 10;

        *--s = t + '0';
        u /= b;
    }

    if (neg)
    {
        if (width && (pad & PAD_ZERO))
        {
            printchar(out, '-');
            ++pc;
            --width;
        }
        else
            *--s = '-';
    }

    return pc + prints(out, s, width, pad);
}

static int print(char** out, const char* format, va_list args)
{
    register int width, pad;
    register int pc = 0;
    char scr[2];

    for (; *format != 0; ++format)
    {
        if (*format == '%')
        {
            ++format;
            width = pad = 0;

            if (*format == '\0')
                break;

            if (*format == '%')
                goto out;

            if (*format == '-')
            {
                ++format;
                pad = PAD_RIGHT;
            }

            while (*format == '0')
            {
                ++format;
                pad |= PAD_ZERO;
            }

            for (; *format >= '0' && *format <= '9'; ++format)
            {
                width *= 10;
                width += *format - '0';
            }

            if (*format == 's')
            {
                register char* s = (char*) va_arg(args, int);
                pc += prints(out, s ? s : "(null)", width, pad);
                continue;
            }

            if (*format == 'd')
            {
                pc += printi(out, va_arg(args, int), 10, 1, width, pad, 'a');
                continue;
            }

            if (*format == 'x')
            {
                pc += printi(out, va_arg(args, int), 16, 0, width, pad, 'a');
                continue;
            }

            if (*format == 'X')
            {
                pc += printi(out, va_arg(args, int), 16, 0, width, pad, 'A');
                continue;
            }

            if (*format == 'u')
            {
                pc += printi(out, va_arg(args, int), 10, 0, width, pad, 'a');
                continue;
            }

            if (*format == 'c')
            {
                /* char are converted to int then pushed on the stack */
                scr[0] = (char) va_arg(args, int);
                scr[1] = '\0';
                pc += prints(out, scr, width, pad);
                continue;
            }
        }
        else
        {
            out:
            printchar (out, *format);
            ++pc;
        }
    }

    if (out)
        **out = '\0';

    va_end(args);

    return pc;
}

int printf(const char *format, ...)
{
        va_list args;

        va_start( args, format );
        return print( 0, format, args );
}

如果我讨厌阅读库源代码的一件事，那就是它几乎不可读。变量名只有一个字符且没有注释来解释它们是一种痛苦。

您能否简单地解释一下将整数转换为十进制数字字符串的方法到底做了什么？

Answer 1

您粘贴的代码不难阅读。我怀疑您可能早早放弃了。

暂时忽略负数的可能性，这个 printi() 例程:

• 创建一个缓冲区来打印数字，12 个字符宽
• 设置一个字符指针s指向那个缓冲区的end** NULL-终止它，然后将指针向“左”移动一个字符

然后例程进入循环，只要数字保持 > 0

• MOD除以10(即除以10取余)
• • 这成为 s 指向的数字，所以 ASCII 表示放在那里
• • s 再次向左移动
• 设置数字为自身/10；这将删除刚刚打印的数字
• 只要有更多数字要打印，就重复循环

这里唯一棘手的事情是处理负数，但如果您了解负数的存储方式，那就一点都不棘手了。