Question

假设在我的平台sizeof(int)==sizeof(void*)上，我有这个代码：

printf( "%p", rand() );

这是不确定的行为，因为传递的值不是有效指针而不是%p？

Answer 1

要扩展@ larsman的答案（说明因为你违反了约束，行为是未定义的），这里是一个实际的C实现sizeof(int) == sizeof(void*)，但代码不等同于printf( "%p", (void*)rand() ); < / p>

Motorola 68000处理器有16个寄存器，用于一般计算，但它们不相同。其中八个（名为a0到a7）用于访问存储器（地址寄存器），另外八个（d0到d7）用于算术（数据寄存器））。该架构的有效调用约定是

传递d0和d1中的前两个整数参数;将其余部分传递给堆栈。
传递a0和a1中的前两个指针参数;将其余部分传递给堆栈。
无论大小如何，都将所有其他类型传递给堆栈。
无论类型如何，都会从右向左推送在堆栈上传递的参数。
基于堆栈的参数在4字节边界上对齐。

这是一个完全合法的调用约定，类似于许多现代处理器使用的调用约定。

例如，要调用函数void foo(int i, void *p)，您可以i中的d0和p中的a0传递。

请注意，要调用函数void bar(void *p, int i)，您还可以i中的d0和p中的a0传递。

根据这些规则，printf("%p", rand())会传递a0中的格式字符串和d0中的随机数参数。另一方面，printf("%p", (void*)rand())将传递a0中的格式字符串和a1中的随机指针参数。

va_list结构如下所示：

struct va_list {
    int d0;
    int d1;
    int a0;
    int a1;
    char *stackParameters;
    int intsUsed;
    int pointersUsed;
};

使用寄存器的相应输入值初始化前四个成员。 stackParameters指向通过...传递的第一个基于堆栈的参数，intsUsed和pointersUsed被初始化为命名参数的数量，这些参数是整数和指针，分别

va_arg宏是一个编译器内在函数，它根据预期的参数类型生成不同的代码。

如果参数类型是指针，则va_arg(ap, T)会扩展为(T*)get_pointer_arg(&ap)。
如果参数类型是整数，则va_arg(ap, T)会扩展为(T)get_integer_arg(&ap)。
如果参数类型不是其他内容，则va_arg(ap, T)会扩展为*(T*)get_other_arg(&ap, sizeof(T))。

get_pointer_arg功能如下：

void *get_pointer_arg(va_list *ap)
{
    void *p;
    switch (ap->pointersUsed++) {
    case 0: p = ap->a0; break;
    case 1: p = ap->a1; break;
    case 2: p = *(void**)get_other_arg(ap, sizeof(p)); break;
    }
    return p;
}

get_integer_arg功能如下：

int get_integer_arg(va_list *ap)
{
    int i;
    switch (ap->intsUsed++) {
    case 0: i = ap->d0; break;
    case 1: i = ap->d1; break;
    case 2: i = *(int*)get_other_arg(ap, sizeof(i)); break;
    }
    return i;
}

get_other_arg函数是这样的：

void *get_other_arg(va_list *ap, size_t size)
{
    void *p = ap->stackParameters;
    ap->stackParameters += ((size + 3) & ~3);
    return p;
}

如前所述，调用printf("%p", rand())会传递a0中的格式字符串和d0中的随机整数。但是当printf函数执行时，它会看到%p格式并执行va_arg(ap, void*)，它将使用get_pointer_arg并从a1读取参数而不是d0。由于a1未初始化，因此它包含垃圾。您生成的随机数将被忽略。

进一步举例说明，如果你有printf("%p %i %s", rand(), 0, "hello");，将按如下方式调用：

a0 =格式字符串的地址（第一个指针参数）
a1 =字符串"hello"的地址（第二个指针参数）
d0 =随机数（第一个整数参数）
d1 = 0（第二个整数参数）

执行printf函数时，它会按预期从a0读取格式字符串。当它看到%p时，它将从a1检索指针并打印它，因此您将获得字符串"hello"的地址。然后它会看到%i并从d0检索参数，因此它会打印一个随机数。最后，它会看到%s并从堆栈中检索参数。但是你没有在堆栈上传递任何参数！这将读取未定义的堆栈垃圾，当它尝试打印时，很可能会使程序崩溃，就像它是一个字符串指针一样。

Answer 2

C标准，7.21.6.1，fprintf函数，仅表示

p参数应是指向void的指针。

通过附录J.2，这是约束，违反约束会导致UB。

（以下是我之前的理由，为什么这应该是UB，这太复杂了。）

~~该段落没有描述如何从void*中检索...，但C标准本身为此目的提供的唯一方法是7.16.1.1，{{1宏，它警告我们~~

~~如果 type 与实际的下一个参数的类型不兼容（根据默认参数提升而提升），则行为未定义~~

如果您阅读6.2.7，兼容类型和复合类型，则无法提及va_arg和void*应该兼容，无论其大小如何。所以，我要说因为int是在标准C 中实现va_arg 的唯一方法，所以行为是未定义的。

Answer 3

是的，它未定义。从C ++ 11,3.7.4.2/4开始：

使用无效指针值（包括将其传递给释放函数）的效果未定义。

脚注：

在某些实现中，它会导致系统生成的运行时故障。

％p说明符仅用于有效指针吗？

3 个答案: