GCC：为什么在使用-std=c11 -Wall编译时无法编译干净的printf（“％f \ n”，f16）？

Question

示例代码：

#include <stdio.h>
#define __STDC_WANT_IEC_60559_TYPES_EXT__
#include <float.h>

#ifdef FLT16_MAX
_Float16 f16;
int main(void)
{
    printf("%f\n", f16);
    return 0;
}
#endif

调用：

# gcc trunk on linux on x86_64
$ gcc t0.c -std=c11 -Wall

期望的诊断结果:

<nothing>

实际诊断：

t0.c:9:14: warning: format '%f' expects argument of type 'double', but argument 2 has type '_Float16' [-Wformat=]
    9 |     printf("%f\n", f16);
      |             ~^     ~~~
      |              |     |
      |              |     _Float16
      |              double

__STDC_WANT_IEC_60559_TYPES_EXT__ 如果被定义，并且 FLT16_MAX 被定义，那么 gcc 不知道 _Float16 是否可以与 printf 一起使用吗？它应该知道吗？

此外：f 是 float 类型时，printf("%f\n", f);不会导致上述警告，尽管“格式 '%f' 期望类型为 'double' 的参数，但第二个参数的类型为 'float'”。令人困惑。

- pmor

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传递给 ... 的 float 类型将自动提升为 double 类型。也许对于非标准的 _Float16 类型不会发生这种情况？ - HolyBlackCat

请注意，gcc不提供printf的实现。它是由C库实现的，可能是glibc、newlib、musl或其他库之一。 - Keith Thompson

@KeithThompson 虽然可以覆盖，但通常 C 实现会提供自己的标准库，并基于此生成警告。 - Barmar

@pmor 不，编译器和库必须兼容。严格来说，就C标准而言，不存在所谓的“符合标准的编译器”或“符合标准的库”，符合性适用于整个实现。例如：在某些MinGW版本（使用Microsoft库的gcc）中，编译器和库对于“long double”的大小存在分歧。两者都没有错，但它们不能正确地配合使用（尽管有解决方法）。 - Keith Thompson

笔误：之前：(错误地？)，之后：(意外地)。 - pmor

Answer 1

从clang手册中得知：

因为默认参数提升仅适用于标准浮点类型，所以当作为可变参数或未指定类型的参数传递时，_Float16值不会被提升为double。因此，在使用某些库设施时必须注意使用_Float16;例如，没有_Float16的printf格式说明符，并且（与float不同），它在传递给printf时不会被隐式提升为double，因此程序员必须在使用与%f类似的说明符之前将其显式转换为double。

- Barmar

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如果“_Float16值不会提升为double ...”，那么printf（“％f \ n”，f16）;是否会触发UB？ - pmor

是的，这就是它的意思。 - Barmar

为什么“未来的标准化可能包括更多浮点类型，包括比long double具有更大范围、精度或两者都更高的类型”（N2596），而不是比float范围、精度或两者都更低的类型？ - pmor

谁知道呢。我怀疑那不是规范性的陈述，只是猜测而已。 - Barmar

他们可能没有想到会有减少精度的需求。计算机发展数十年来的趋势是变得更大，而不是更小。 - Barmar