当我们使用%d扫描一个字符时会发生什么？

Question

我运行了这段代码。

#include <stdio.h>
int main()
{
    int u;
    scanf("%d",&u);
    printf("%d\n",u,u);
    return 0;   
}

以下是输入和输出内容：

input:a output:32765
input:b output:32765
input:c output:32767
input:/ output:32766

有人能解释一下这个行为吗？

- blazingeagle

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scanf调用失败，返回0，并且您代码中的下一条语句会执行。这就好像scanf语句不存在一样。简而言之，由于尝试打印未初始化的变量，您的代码会引发未定义的行为。 - Spikatrix

Answer 1

当scanf()读取输入时，如果不能按照规范转换，则停止扫描并返回成功转换的数量。在您的情况下，字符仍然留在标准输入缓冲区中，scanf()返回0。

您的代码具有未定义的行为，因为scanf()无法将输入转换为整数，导致u未初始化。将此未初始化的值传递给printf会产生未定义的行为。在您的情况下，会打印出一个随机值，可能不同，但任何其他行为都是可能的，包括崩溃。

您必须测试scanf()的返回值以检查是否成功转换。这是一个修改后的版本：

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int u, res;
    res = scanf("%d", &u);
    if (res == 1) {
        /* conversion succeeded */
        printf("%d\n", u);
    } else
    if (res == 0) {
        /* conversion failed */
        printf("input is not a valid number\n");
    } else {
        /* res must be EOF */
        printf("premature end of file: no input given\n");
    }
    return 0;   
}

- chqrlie

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我知道这是UB，但是，代码输出徘徊在32767左右的原因可能是什么？ - Spikatrix

@CoolGuy：未初始化的变量 u 偶尔会具有值 32767... 这是启动代码留下的堆栈或寄存器内容的副作用。根据操作系统和启动代码，该值可能是可重现的或不可重现的。试图理解 UB 是徒劳无功的，可能需要汇编级别的检查和一些神奇的技巧。 - chqrlie

Answer 2

您的程序行为是未定义的。

您应该检查scanf的返回值，它告诉您读入传递参数的数据的数量。在您的情况下，返回值将为零，因为%d不能用于读取char。因此，u未初始化，因此不应读取其值。

请注意，您向printf传递多余的参数是无害的，尽管正式上仍会评估这些参数。请参阅“调用带有过多参数的printf是否未定义行为？”。

故事的寓意：始终检查scanf的返回值。

- Bathsheba