c - 使用 .* 宽度说明符调用 sprintf 时出现奇怪的警告

Question

对于下面的代码:

https://godbolt.org/z/WcGf9hEs3

#include <stdio.h>

int main() { 
    
    char temp_buffer[8];
    double val = 25.3;

    sprintf(temp_buffer, "%.*g", sizeof(temp_buffer), val);
    printf("%s", temp_buffer);
}

我在带有 -Wall 标志的 gcc 11.3 中收到警告:

<source>:8:29: warning: field precision specifier '.*' expects argument of type 'int', but argument 3 has type 'long unsigned int' [-Wformat=]
    8 |     sprintf(temp_buffer, "%.*g", sizeof(temp_buffer), val);
      |                           ~~^~   ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
      |                             |    |
      |                             int  long unsigned int
<source>:8:27: warning: '%.*g' directive writing between 1 and 310 bytes into a region of size 8 [-Wformat-overflow=]
    8 |     sprintf(temp_buffer, "%.*g", sizeof(temp_buffer), val);
      |                           ^~~~
<source>:8:26: note: assuming directive output of 12 bytes
    8 |     sprintf(temp_buffer, "%.*g", sizeof(temp_buffer), val);
      |                          ^~~~~~
<source>:8:5: note: 'sprintf' output between 2 and 311 bytes into a destination of size 8
    8 |     sprintf(temp_buffer, "%.*g", sizeof(temp_buffer), val);
      |     ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

事实上，目标缓冲区的大小太小，无法存储给定大小参数的值，但是警告 'sprintf' output between 2 and 311 bytes into a destination of size 8 ？那 311 字节的值从何而来？

如果我将小数位数转换为 int，即 (int)sizeof(temp_buffer) 潜在的溢出数字会急剧下降:

'sprintf' output between 2 and 16 bytes into a destination of size 8

Answer 1

代码中存在多个问题:

• sprintf 需要 * 占位符的 int 值，而您传递的 size_t 可能有不同的大小和代表。
• 调用可能有未定义的行为，因为您请求的精度是目标数组的长度，这可能会产生超过所述长度的输出。

传递 sizeof(temp_buffer) 是一个错误，编译器似乎对实际参数值感到困惑，并且没有对精度值或要转换的数字做出特定假设。然而，当他们记录输出可以是 2 到 311 字节时，他们似乎错了:

• 对于值 25.3，最接近的 IEEE 754 编号的精确表示是 25.300000000000000710542735760100185871124267578125，需要 52 个字节。
• 通过 printf("%.1000g", -0x1.fffffffffffffp+1023) 输出的最大数字有 310 个字符，因此需要 311 个字节，这似乎是 2 到 311 字节.
• 然而 %.*g 转换实际上可以产生超过 311 个字节:printf("%.1000g", -5e-324) 在两者上产生 758 个字符macOS 和 Linux。

当您将 sizeof(temp_buffer) 转换为 (int) 时，编译器确定精度为 8(非平凡的优化)并确定输出可以小到 2 字节(一个数字和一个空终止符)但不超过 16(-，一个数字，. 、7 个小数、e、- 和多达 3 个指数数字加上一个空终止符。对于 8 字节数组来说，这仍然可能太多了。

很好地警告程序员这种潜在的未定义行为!

使用 snprintf()，一个更大的数组并传递 (int)(sizeof(temp_buffer) - 9) 作为精度以获得尽可能多的小数最坏的情况。很难产生适合所有情况的尽可能多的小数，并且可能需要多次尝试或复杂的后处理。