Robbie Mosaic's Web Log

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C 语言的 printf 函数的第一个参数是格式字符串。其中有 %d、%hhd、%hd、%ld、%f 等关于不同长度的整型和浮点型数据的形式。

我一开始以为，%d 严格对应 int，%hhd 严格对应 char，%hd 严格对应 short，%ld 严格对应 long，%f 严格对应 double。当然，这是臆断。

昨天在看《C 程序设计语言》（K&R）的时候，突然发现，书里面说，用 float 来表示浮点数，而在 printf 中，用的是一个 (5.0 / 9.0) * (fahr – 32.0) 这样一个式子，其中 fahr 是一个 float 型数据。我于是起疑心了。我记得以前学 C 语言的时候说，5.0 这种表示方法表示的是 double 型的数。那么，为什么他们不说，要用 double 型来表示传向 printf 的值呢？

我突然觉得这个是个大问题！万一误把 float 型的值传给了 printf，而 float 是以 IEEE754 的单精度型的表示方法表示的，double 则是以 IEEE754 的双精度型表示方法来表示的。根据 IEEE754 的标准，两种表示方法在二进制的位数上相差很大，岂不是要让 printf 显示出无用的乱数来了？

今天，我上网查询了 C 的 ISO 标准，WG14/N1124 ISO/IEC 9899:TC2 委员会草案。里面是说，%f 是要接受 double 型的参数，并且没有对应的接受 float 型参数的表示。

我又做了一个实验，验证就算 float 型参数传给 printf 的 %f 位置，也不会混乱，而是正确显示。并且，同样值的 float 型数据和 double 型数据的二进制表示相差很大。

后来，我又在 Borland C++ Builder 帮助文件中查了 va_arg 的用法，才终于明白过来：原来在 C 语言中的可变参数作为形参的情况中，如果实际参数是小数据类型，必须先扩展成为标准的数据类型之后才能使用。转换表如下：

char => int
unsigned char => int
signed char => int
float => double

那么在标准中有没有这样的转换呢？查了一下发现：
6.5.2.2 Function calls
6 If the expression that denotes the called function has a type that does not include a prototype, the integer promotions are performed on each argument, and arguments that have type float are promoted to double. These are called the default argument promotions. …
注意上面的“the default argument promotions”。接下来：
7 … The ellipsis notation in a function prototype declarator causes argument type conversion to stop after the last declared parameter. The default argument promotion are performed on trailing arguments.
也就是说，对于 … 这样的可变长参数列表，默认的转换是会发生的。然后为了搞得更清楚一些，关于 integer promotions，发现在 6.3.1.1 Boolean, characters, and integers 中有：
2 If an int can represent all values of the original type, the value is converted to an int; otherwise, it is converted to an unsigned int. These are called the integer promotions. All other types are unchanged by the integer promotions.

结论：在 printf 中使用 %f 的确对应的是 double，并且当 float 型数据作为参数传入的时候，也会被转换成 double。另外，当 char 型、short 型参数被传入的时候，也会被转换成 int。