我正在C/Linux中实现printf函数。

Question

程序：

 #ifndef PRINTF_H
 #define PRINTF_H
 #include "my_put_char.h"

 int my_printf(char *str, ...);

 #endif

这是我的函数头文件。

#include <stdio.h>
#include "my_put_char.h"

void my_put_char(char c) 
{
     fwrite(&c, sizeof(char), 1, stdout);
}

这是我的putchar实现（my_put_char.c）。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdarg.h>
#include "printf.h"

int my_printf(char *str, ...)
{   
    if(str == NULL)
        return 0;

    int i;
    char a;

    va_list print;
    va_start(print,str);

    for(i = 0; str[i] ; i++)
    {
        if(str[i] == '%')
        {
            i++;
            switch(str[i])
            {
                case 'c':
                a = va_arg(print, char);
                my_put_char(a);
                break;
            }
        }
     }
     va_end(print);
     return 0;
}

最后，这是我printf实现的一部分。我正在使用%c测试以显示字符。

当我从main.c执行my_print("%c", 'd');时，它编译并显示d。

但是当我执行my_print("%c", "hi");时，它仍然编译并显示数字。

问题：

在（或之前）编写a = va_arg(print, char);之后，是否有一种方法可以检查我的输入是否为不同的数据类型？ 如果我的输入是不同的数据类型，我正在尝试显示一个错误。

我已经研究了2天，并找不到任何答案。 非常感谢你的时间！

- hans-1795

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无法确定类型。请查看此链接（http://en.cppreference.com/w/cpp/utility/variadic/va_arg）。具体来说，它说：“如果ap中下一个参数的类型（在提升后）与T不兼容，则行为未定义”。（这是cppreference，但在这里并不重要。） - YiFei

@JonathanLeffler，非常感谢您的回答。所以基本上我需要传递 a = (int)va_Arg(print, int); 因为 char 会自动提升为 int？ - hans-1795

GCC编译器支持__attribute__((format(printf,1,2))注释来检查类似于printf()的函数，这并非没有原因 — 如果不使用该注释很难实现。 - Jonathan Leffler

欢迎查看我的评论 - 它们更多的是评论而不是答案。@YiFei的评论包含了我要给出的答案 - 您无法轻松地在代码中找到问题（尽管在特定情况下，例如%c，您可以决定如果接收到的整数超出了char（和/或signed char和/或unsigned char）适用值的范围，则它可能是一个错误）。然而，这在一定程度上很难概括 - 它不能用于发现sizeof（T）> = sizeof（int）的整数类型T或浮点类型的问题。 - Jonathan Leffler

@JonathanLeffler，我会从那里开始，感谢您给了我一个方向！学习C语言已经快一个月了，还有很多要学习的！再次感谢，祝您有美好的一天！ - hans-1795

Answer 1

当我执行my_print("%c", "hi");时，它仍然编译并显示数字。

你有一些未定义行为，所以要小心。你的my_printf会使用错误类型的参数调用va_arg（期望将char提升为int，但实际上是char*）。

为了解释正在发生的事情，您应该深入研究实现细节（例如使用gcc -Wall -fverbose-asm -O -S查看汇编代码；研究您的处理器、其指令集架构、其应用程序二进制接口和调用约定）。您不想这样做，这可能需要几年时间，并且无法再现。

立即阅读Lattner的UB博客！

然后下载C11规范n1570...。

你也可以使用gcc的一些函数属性。不要忘记使用所有警告和调试信息进行编译（gcc -Wall -Wextra -g）

在写完a = va_arg(print, char);后，有没有办法检查我的输入是否是不同的数据类型？

不完全如此，也不总是如此。但是 format 函数属性可以帮助你。你也可以花几个月的时间使用自己的 插件 或一些 GCC MELT 扩展来自定义 GCC（这不值得你的时间）。要注意 停机问题 和 Rice 定理（每个使得 静态 源代码 程序分析 非常具有挑战性）。还要查看像 Frama-C 这样的源代码分析工具。

我正在实现 printf 函数

顺便提一下，研究现有的自由软件实现C标准库的源代码（例如GNU glibc和musl-libc）可能会带来灵感；它们基于系统调用(2)。

- Basile Starynkevitch

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非常感谢您的回答，Basile！ - hans-1795