使用printf函数通过%u格式说明符打印无符号字符是否安全？

Question

所以，我意识到%u用于打印一个unsigned int。在大多数系统上，unsigned int通常不止一个字节（我认为通常为32位/4字节）。而unsigned char始终为一个字节。那么，使用%u格式说明符将字节打印成数字是否安全？类型提升会启动吗？还是可变参数列表会弄乱事情？以下是一个简单的示例：

#include <stdio.h>

int main()
{
    unsigned char val = 'A';
    printf("%u", val);  // is this safe?
}

假设使用 ASCII 编码，输出应该是65。然而，由于%u技术上是针对unsigned int而不是unsigned char，我很好奇是否存在获取垃圾字节或以意外方式访问堆栈的情况。

- alrav

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您可以使用%hhu表示无符号字符。或者您可以将无符号字符转换为无符号整数并使用%u。我猜想您所使用的方法也许可以运行，但这不是一个好的实践方式。 - pmacfarlane

@EricPostpischil printf()是C语言函数；如果调用代码是C ++，应该使用哪个适当的标签？ - Jeremy Friesner

@JeremyFriesner 代码被编译成的语言 - Kevin

@JeremyFriesner：C++标准通过引用包含了某些版本的C标准，或者至少是其中的一部分，但它可能会指定自己的规则来改变从C中获取的东西。因此，“printf”不是“一个C函数”。在使用C时，“printf”应符合C标准的规则（或其他正在使用的C规范），并且对它的调用将使用C规则。在使用C++时，“printf”应符合C++标准的规则（或其他C++规范）。这两种语言已经分道扬镳，并继续分歧。 - Eric Postpischil

我标记了两个标签，因为我在两个语言中都编写代码，并且这种行为似乎在两种语言中是相同的，因为根据我的理解，printf函数是相当一致的，而且问同样的问题两次并用不同的标签似乎很愚蠢。但如果必须选择一个的话，我会选择c++，因为我们的大部分代码已经转换成了c++，但我仍然为少量的低级别和遗留程序使用一些c代码。 - alrav

在我看来，C++比C更适合低级编程（当然，需要一些努力避免在C++中使用可能不适合低级编程的功能，例如I/O流设施、RTTI设施或try/catch异常以进行流控制咳咳）。对于传统项目…它们就是它们。 - Eljay

Answer 1

%u 需要一个 unsigned int，所以在将 unsigned char 传递给 %u 时，您需要进行类型转换，例如：

printf( "%u", (unsigned int) val );

传递原始的 unsigned char 时，它很可能在推入调用堆栈时被晋升为与 unsigned int 大小相同的类型，此时 %u 可能可以正常工作，但是您不应该依赖这种行为。最好一开始就传递正确的类型。

或者，您可以使用 %hhu（C99+），它期望一个 unsigned char，例如：

printf( "%hhu", val );

- Remy Lebeau

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当直接传递无符号字符时，它很可能会被提升为无符号整数的大小。这将保证其被提升为int或unsigned int。而且，unsigned int和int的大小是保证相同的吗？ - ikegami

在 Stack Overflow 中，将 unsigned char 强制转换为 unsigned int 以获得与 %u 一起使用的保证行为已经是标准做法了。但是，C 2018年版6.3.1.1中指出：“以下表达式中可以使用具有整数类型（不是 int 或 unsigned int）的对象或表达式，其整数转换等级小于或等于 int 和 unsigned int 的等级...”，并且 val 是一个整数类型的对象，其转换等级低于 int 和 unsigned int，因此可使用 unsigned int。 - Eric Postpischil

请注意，现在答案已标记为C++，而答案和评论引用了C标准。 - ikegami

这不仅仅可能，而且是必需的（由所有标准版本的C和C++所要求）。 - n. m.