printf("%d",5.01)和printf("%f",5)的输出结果

最新推荐文章于 2021-05-19 06:42:56 发布

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本文解析了使用printf函数输出不同类型数值时出现的异常结果，详细解释了整型与浮点型在内存中的存储方式及printf函数如何处理这些类型，揭示了5.01输出为大数的现象。

原文地址：http://blog.youkuaiyun.com/yahohi/article/details/7701434

cpp]view plaincopyprint? 
   
 printf("%f\n",5);  
 printf("%d\n",5.01);   
 printf("%f\n", (float)5);    
 printf("%f\n", 5.f);    

输出结果：

看到结果，会感觉非常奇怪。1处怎么会输出0呢？2又为何会显示这么大的一个数呢？

解释：

下面是转自网上的一篇博客的解释

1，之所以没输出5，这是C语言设计的原因。
2，之所以输出0，这是计算机体系结构的问题。

具体来说：

printf函数不会进行任何类型转换，它只是从内存中读出你所提供的元素的值（按照%d，%f等控制字符提示的格式）。C语言设计中，int类型一般是32bit或者16bit，而float一般是64bit，并且有可能使用科学计数保存。这点就和huhugo88所说一样，5在内存中为00000000,00000101。而且5一般都在静态区，程序的静态存储区默认是0，那么当用%f来读时，就会读64bit，也就是会读之前的很多位0，最后按照（有效数字）×（基数2)pow(指数）的方式来取数，自然结果是0

之所以Vc中不允许这种情况，而有些编译器就允许这么输出就是编译器设置的问题。按理说，这样访问内存是属于越界访问，应该禁止。不过只是读，伤害性不大而已。对于单精度浮点数（32bit），不少c语言编译系统以24位表示小数部分（包括1bit符号位），以8位表示指数部分。＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝printf("%d\n",5.01); 为什么输出一个大数？在讲这个题目之前，预备知识，讲一下，printf函数，输入参数是读入缓冲区保存，再按照%？的格式从缓冲区中读出数据，并据此格式解释数据。

有了这个知识之后，在讲程序员面试宝典上看到一个题:

#include "stdio.h"
int main(int argc, char* argv[])
{
    printf("%d\n",5.01);
return 0;
}
输出结果为：188978561
然后开始研究为什么会是这个数？

5.01是double类型，内存中占8个字节，保存在缓冲区。而%d为整型，占4个字节，printf从缓冲区中读入4字节，先读到低32位的数据。也就是说printf输出的应该是5.01以double类型保存数剧的低32位。为了检验此结果是否正确，对比5.01在内存中的表示与输出。

#include "stdio.h"
int main(int argc, char* argv[])
{
double d = 5.01;
int *p = (int *)(&d);
int rst = 1889785610;
    printf("1).%x\n",*p);
    printf("2).%x\n",*(p+1));
    printf("3).%x\n",rst);
return 0;
}
输出为：
1).0x70a3d70a
2).0x40140a3d
3).0x70a3d70a
这也就证明了%d输出了5.01的低32低。5.01的double类型，在内存的的表示为0x40140a3d70a3d70a。

事情看似也就完成了。

我又想，如果输入是浮点类型的5.01f，又会发生什么呢？

#include "stdio.h"
int main(int argc, char* argv[])
{
float f = 5.01f;
int *p = (int *)(&f);
    printf("1).0x%x\n",*p);
    printf("2).0x%x\n",5.01f);
return 0;
}
输出：
1).0x40a051ec
2).0x80000000
我们发现，此时输出的并不是浮点类型5.01f的内存的表示，这是为什么呢？

然后看到一个说法，是printf会把%f按double类型输出，也就是说会把参数float型的转成double型在输出。

但现在并不是%f，当然用%f显示的是正确的结果。于是我猜测，printf是将所在float型读入的数据都自动的转化为double型了，然后%f就按double处理，而我们这是%d,所以显示的为float转化为double型后的低4字节。

验证此想法：

#include "stdio.h"
int main(int argc, char* argv[])
{
double f = 5.01;
int *p = (int *)(&f);
    printf("1).0x%x\n",*p);
    printf("2).0x%x\n",*(p+1));
    printf("3).0x%x\n",5.01f);
return 0;
}
输出：
1).0x70a3d70a
2).0x40140a3d
3).0x80000000
但是我们发现结果并不一样，于是我又猜想，也是许printf将float转化为double的方式与默认的方式不一样

5.01d的默认的表示为：0x40140a3d70a3d70a，在上面已经说明了

#include "stdio.h"
int main(int argc, char* argv[])
{
    printf("0x%8x\n0x%8x\n",5.01f);
return 0;
}
输出为：
0x80000000
0x40140a3d
与是发现printf将5.01f->5.01d的表示是：0x40140a3d80000000

接着就是看这两个值是否都是为5.01了：

view plaincopy to clipboardprint?

#include "stdio.h"
int main(int argc, char* argv[])
{
int d1[2], d2[2];
    d1[0]=0x80000000;
    d1[1]=0x40140a3d;
    d2[0]=0x70a3d70a;
    d2[1]=0x40140a3d;
double *p1 = (double *)d1;
double *p2 = (double *)d2;
    printf("1).%f\n",*p1);
    printf("2).%f\n",*p2);
return 0;
}
输出为：
1).5.010000
2).5.010000
也就证明了0x40140a3d80000000，与0x40140a3d70a3d70a都是5.01d在机器中的表示。前者为5.01f(0x40a051ec)由printf转化为double后的表示，后者为5.01d的默认的表示。