C代码输出的解释

Question

我看到了这段代码：

我看到了这段代码：

#include<stdio.h>
void main()
{
    int x;
    float t;
    scanf("%f",&t);
    printf("%d\n",t);
    x=90;
    printf("%f\n",x);
    {
        x=1;
        printf("%f\n",x);
        {
            x=30;
            printf("%f\n",x);
        }
        printf("%f\n",x);
    }
    printf("%f\n",x);
}  

我瞥了一眼，以为它是一些未定义的输出，就像标准中引用的那样：

警告：printf使用它的第一个参数来决定后面有多少个参数以及它们的类型。如果参数不足或类型错误，它将变得混乱，并且您将得到错误的答案。

但是输出结果让我不能不再次考虑这个问题。
（输入给出的是23）。

23 
0
23.000000
23.000000
23.000000
23.000000
23.000000

为什么总是23.00000？编译器实际上在尝试做什么？为什么不搞乱存储在x中的值，而是打印t的值？它有任何解释吗？因为似乎对于这个未定义的输出有一些定义（双关语意味着）。

编辑：

我正在使用32位机器上的gcc编译器。

- Terminal

Answer 1

该程序的行为是未定义的，编译器可以做任何事情。

话虽如此，在我的系统上我能够重现这种行为，并且查看汇编输出可以看到发生了什么： printf("%d\n",t); 首先将浮点值从 t 加载到 CPU 寄存器 %xmm0 中，该寄存器在我的平台上用于将浮点参数传递给函数。这次调用 printf() 没有访问该寄存器，因为它正在寻找整数输入。

随后的没有一个 printf() 调用将任何值加载到 %xmm0 中，因为您没有将任何浮点值传递给 printf() 或其他任何函数。但是当每个 printf() 在其格式字符串中遇到 %f 时，它会从 %xmm0 中读取，该寄存器仍然包含 23.0。

使用简单程序和 float t = 23.0; 的 CLang 汇编输出。

.LCPI0_0:
    .quad   4627167142146473984     # double 2.300000e+01
...
    movl    $.L.str, %edi          # .L.str is "%d\n"
    movsd   .LCPI0_0(%rip), %xmm0  # 23.0 stored in xmm0 here
    movb    $1, %al
    callq   printf                 # this printf will print %esi

    movl    $90, %esi              # 90 stored in %esi here
    movl    $.L.str1, %edi         # .L.str1 is "%f\n"
    xorb    %al, %al
    callq   printf                 # but this printf will print %xmm0

- Cubbi

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谢谢，这解释了一切。这本身就是一种意外的黑客行为。 - Terminal

Answer 2

如果你真的想知道这里产生了什么行为，你需要查看针对你特定编译器和CPU所翻译的这段（完全错误的）C代码的汇编代码。

- antlersoft

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推测——对于您的编译器，整数和浮点数具有不同大小的表示。当您将浮点数视为整数时，它会查看浮点数中未使用的位并显示0。当您将整数显示为浮点数时，它会在堆栈上查找整数部分之后的位，以找到完全不同值的位。 - antlersoft

在我的机器上，浮点数和整数的大小相同，都是4个字节。 - Terminal

Cubbi有正确的答案；不是堆栈上的位置，而是使用哪个寄存器（当然高度依赖于编译器/处理器的行为）。 - antlersoft