我经常会遇到需要使用printf
打印整数类型的实现定义大小(例如ino_t
或time_t
)的情况。现在,我使用这样的模式:
#include <inttypes.h>
ino_t ino; /* variable of unknown size */
printf("%" PRIuMAX, (uintmax_t)ino);
这种方法到目前为止有效,但它有一些缺点:
有更好的策略吗?
答案 0 :(得分:8)
#include <inttypes.h>
ino_t ino; /* variable of unknown size */
/* ... */
printf("%" PRIuMAX, (uintmax_t)ino);
这肯定会有效(有一些附带条件;见下文),但我会使用:
printf("%ju", (uintmax_t)ino);
j
长度修饰符
指定以下
d
,i
,o
, { {1}} 下,u
或x
转换说明符适用于X
或intmax_t
参数;或者以下uintmax_t
转换 说明符适用于指向n
参数的指针。
intmax_t
和z
(及其对应的有符号/无符号类型)也分别有t
和size_t
修饰符。
就个人而言,我发现ptrdiff_t
中定义的格式字符串宏难以记忆,这就是我更喜欢<inttypes.h>
或"%ju"
的原因。
正如您所提到的,了解类型(在这种情况下为"%jd"
)是签名还是未签名是有帮助的。如果你不碰巧知道这一点,就有可能弄明白:
ino_t
虽然这可能有点矫枉过正。如果您确定类型的值小于64位,则可以将值转换为#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include <sys/types.h>
#define IS_SIGNED(type) ((type)-1 < (type)0)
#define DECIMAL_FORMAT(type) (IS_SIGNED(type) ? "%jd" : "%ju")
#define CONVERT_TO_MAX(type, value) \
(IS_SIGNED(type) ? (intmax_t)(value) : (uintmax_t)(value))
#define PRINT_VALUE(type, value) \
(printf(DECIMAL_FORMAT(type), CONVERT_TO_MAX(type, (value))))
int main(void) {
ino_t ino = 42;
PRINT_VALUE(ino_t, ino);
putchar('\n');
}
,并保留该值。或者您可以使用intmax_t
并为所有值获得明确定义的结果,但将uintmax_t
打印为-1
(2 64 -1)可能会有点令人困惑
所有这些仅适用于您的C实现支持18446744073709551615
和<stdint.h>
的{{1}}长度修饰符 - 即,如果它支持C99。并非所有编译器都这样做(咳嗽 Microsoft cough )。对于C90,最宽的整数类型是j
和printf
,您可以转换为那些并使用long
和/或unsigned long
。理论上,您可以使用"%ld"
预定义宏来测试C99合规性 - 尽管某些C99之前的编译器可能仍然支持比"%lu"
和__STDC_VERSION__
更宽的类型作为扩展。
答案 1 :(得分:6)
整数类型的“大小”与此无关,但与其值范围无关。
显然你已经尝试过,可以转发uintmax_t
和intmax_t
来轻松解决printf()
来电中的任何歧义。
签名或未签名类型的问题可以通过简单的方式解决:
x
是否具有有符号或无符号类型,只需验证x
和-x
是否都是非负值。 例如:
if ( (x>=0) && (-x>=0) )
printf("x has unsigned type");
else
printf("x has signed type");
现在,我们可以编写一些宏:
(编辑:宏的名称和表达式已更改)
#include <inttypes.h>
#include <limits.h>
#define fits_unsigned_type(N) ( (N >= 0) && ( (-(N) >= 0) || ((N) <= INT_MAX) ) )
#define smartinteger_printf(N) \
(fits_unsigned_type(N)? printf("%ju",(uintmax_t)(N)): printf("%jd",(intmax_t) (N)) )
// ....
ino_t x = -3;
printf("The value is: ");
smartinteger_printf(x);
//.....
注意:当值为0时,上面的宏没有很好地检测到变量的有符号或无符号字符。但在这种情况下,一切都运行良好,因为0具有相同的位表示形式签名或未签名的类型。
第一个宏可用于检测算术对象的基础类型是否具有未编号类型。
此结果在第二个宏中用于选择在屏幕上打印对象的方式。
第一次申请:
char
和short
值的整数促销必须在{{1 }}。这相当于询问值是否在rango 0到int
中。 所以我已将宏的名称更改为INT_MAX
此外,我已修改宏以考虑正fits_signed_type
值。
在大多数情况下,宏int
可以判断对象是否具有无符号整数类型。
fits_unsigned_type
。 unsigned
为正数,则N具有-N
类型,unsigned
为负数,但N的范围为0到-N
,那么INT_MAX
的类型可以是N
或signed
,但是它将适合unsigned
的正值范围,其范围为int
。 第二次罚款:
Ir似乎有解决同样问题的方法。我的方法考虑了值范围和整数提升规则,以使用uintmax_t
生成正确的打印值。另一方面,Grzegorz Szpetkowski的方法以直线形式确定签名的字符。我喜欢这两个。
答案 2 :(得分:4)
由于您已经在使用C99标头,因此可以使用精确宽度格式说明符,具体取决于sizeof(T)
和签名/无符号检查。然而,这必须在预处理阶段之后完成(很遗憾,##
运算符不能用于构造PRI令牌)。这是一个想法:
#include <inttypes.h>
#define IS_SIGNED(T) (((T)-1) < 0) /* determines if integer type is signed */
...
const char *fs = NULL;
size_t bytes = sizeof(T);
if (IS_SIGNED(T))
switch (bytes) {
case 1: fs = PRId8; break;
case 2: fs = PRId16; break;
case 4: fs = PRId32; break;
case 8: fs = PRId64; break;
}
else
switch (bytes) {
case 1: fs = PRIu8; break;
case 2: fs = PRIu16; break;
case 4: fs = PRIu32; break;
case 8: fs = PRIu64; break;
}
使用此方法不再需要强制转换,但是格式字符串必须在将其传递给printf
之前手动构造(即没有自动字符串连接)。这是一些工作示例:
#include <stdio.h>
#include <inttypes.h>
#define IS_SIGNED(T) (((T)-1) < 0)
/* using GCC extension: Statement Expr */
#define FMT_CREATE(T) ({ \
const char *fs = NULL; \
size_t bytes = sizeof(ino_t); \
\
if (IS_SIGNED(T)) \
switch (bytes) { \
case 1: fs = "%" PRId8; break; \
case 2: fs = "%" PRId16; break; \
case 4: fs = "%" PRId32; break; \
case 8: fs = "%" PRId64; break; \
} \
else \
switch (bytes) { \
case 1: fs = "%" PRIu8; break; \
case 2: fs = "%" PRIu16; break; \
case 4: fs = "%" PRIu32; break; \
case 8: fs = "%" PRIu64; break; \
} \
fs; \
})
int main(void) {
ino_t ino = 32;
printf(FMT_CREATE(ino_t), ino); putchar('\n');
return 0;
}
请注意,这需要Statement Expr的一些小技巧,但也可能有其他方式(这是“价格”也是通用的)。
这是第二个版本,它不需要特定的编译器扩展(不用担心我也无法读取它)使用类似函数的宏:
#include <stdio.h>
#include <inttypes.h>
#define IS_SIGNED(T) (((T)-1) < 0)
#define S(T) (sizeof(T))
#define FMT_CREATE(T) \
(IS_SIGNED(T) \
? (S(T)==1?"%"PRId8:S(T)==2?"%"PRId16:S(T)==4?"%"PRId32:"%"PRId64) \
: (S(T)==1?"%"PRIu8:S(T)==2?"%"PRIu16:S(T)==4?"%"PRIu32:"%"PRIu64))
int main(void)
{
ino_t ino = 32;
printf(FMT_CREATE(ino_t), ino);
putchar('\n');
return 0;
}
请注意,条件运算符已经保持了共生性(因此它会按照预期从左到右进行评估)。
答案 3 :(得分:3)
使用C11类型的通用宏,可以在编译时构造格式字符串,例如:
#include <inttypes.h>
#include <limits.h>
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#define PRI3(B,X,A) _Generic((X), \
unsigned char: B"%hhu"A, \
unsigned short: B"%hu"A, \
unsigned int: B"%u"A, \
unsigned long: B"%lu"A, \
unsigned long long: B"%llu"A, \
signed char: B"%hhd"A, \
short: B"%hd"A, \
int: B"%d"A, \
long: B"%ld"A, \
long long: B"%lld"A)
#define PRI(X) PRI3("",(X),"")
#define PRIFMT(B,X,A) PRI3(B,(X),A),(X)
int main () {
signed char sc = SCHAR_MIN;
unsigned char uc = UCHAR_MAX;
short ss = SHRT_MIN;
unsigned short us = USHRT_MAX;
int si = INT_MIN;
unsigned ui = UINT_MAX;
long sl = LONG_MIN;
unsigned long ul = ULONG_MAX;
long long sll = LLONG_MIN;
unsigned long long ull = ULLONG_MAX;
size_t z = SIZE_MAX;
intmax_t sj = INTMAX_MIN;
uintmax_t uj = UINTMAX_MAX;
(void) printf(PRIFMT("signed char : ", sc, "\n"));
(void) printf(PRIFMT("unsigned char : ", uc, "\n"));
(void) printf(PRIFMT("short : ", ss, "\n"));
(void) printf(PRIFMT("unsigned short : ", us, "\n"));
(void) printf(PRIFMT("int : ", si, "\n"));
(void) printf(PRIFMT("unsigned int : ", ui, "\n"));
(void) printf(PRIFMT("long : ", sl, "\n"));
(void) printf(PRIFMT("unsigned long : ", ul, "\n"));
(void) printf(PRIFMT("long long : ", sll, "\n"));
(void) printf(PRIFMT("unsigned long long: ", ull, "\n"));
(void) printf(PRIFMT("size_t : ", z, "\n"));
(void) printf(PRIFMT("intmax_t : ", sj, "\n"));
(void) printf(PRIFMT("uintmax_t : ", uj, "\n"));
}
但是存在一个潜在的问题:如果存在与列出的类型不同的类型(即signed
和unsigned
char
以外的short
版本,int
,{ {1}},long
和long long
),这不适用于这些类型。也无法将size_t
和intmax_t
等类型添加到类型通用宏“以防万一”中,因为如果它们 {{ 1}} d来自已列出的类型之一。我没有指定typedef
情况,因此当没有找到匹配的类型时,宏会生成编译时错误。
但是,如示例程序中所示,default
和size_t
在与列出的类型之一相同的平台上工作正常(例如,与intmax_t
相同) 。同样,如果long
和long
,或long long
和long
属于同一类型,则没有问题。但更安全的版本可能只是根据签名(如其他答案中所示)转换为int
或intmax_t
,并使用这些选项制作类型通用宏...
一个外观问题是类型泛型宏在字符串文字周围用括号扩展,防止以通常的方式连接相邻的字符串文字。这可以防止:
uintmax_t
因此,对于打印单个变量的常见情况,包含前缀和后缀的(void) printf("var = " PRI(var) "\n", var); // does not work!
宏:
PRIFMT
(请注意,使用(void) printf(PRIFMT("var = ", var, "\n"));
支持的非整数类型扩展此宏很简单,例如printf
,double
...)