C语言中不同数据类型在内存中的存储格式研究

　　学了这么多年C语言、C++、VC、MFC，但却从来没有认真研究过各种数据类型在内存中是如何存储的。感觉自己一直在弄的都是皮毛，没有触及真正核心的东西。直到昨天，重新翻看谭浩强老师经典的《C程序设计（第三版）》，在“第十四章 常见错误和程序调试”中有一个例子是这样的：

    int a=3;
    float b=4.5;
    printf("%f %d",a,b);

　　输出的结果是这样的：

　　为什么会是这样的结果呢？让我们看一看a和b在内存中的存储方式吧？

　　int 和 long 一样，按 2 的补码、低位字节在前的形式存储于 4 个字节中；

　　float 按 IEEE 754 单精度数的形式存储于 4 个字节中；

　　double 按 IEEE 754 双精度数的形式存储于 8 个字节中。

　　a是int型的，在内存中占4个字节，在内存中的存储方式：

　　地址：0x0012ff7c　　0x0012ff7d　　0x0012ff7e　　0x0012ff7f

　　数值：　　03　　　　　　00　　　　　　　00　　　　　　　00

　　b是float型的，在内存中占4个字节，在内存中的存储方式：

　　地址：0x0012ff70　　0x0012ff71　　0x0012ff72　　0x0012ff73

　　数值：　　00　　　　　　00　　　　　　　90　　　　　　　40

　　看了printf的源码：

int printf( char * format , ...)
{
    va_list ap;
    int n;
    va_start (ap,format);
    n=vprintf(format ,ap);
    va_end(ap);
    return n;
}

　　又看了vprintf的源码：

/***
*vprintf.c - printf from a var args pointer
*
*       Copyright (c) Microsoft Corporation. All rights reserved.
*
*Purpose:
*       defines vprintf() - print formatted data from an argument list pointer
*
*******************************************************************************/

#include <cruntime.h>
#include <stdio.h>
#include <dbgint.h>
#include <stdarg.h>
#include <internal.h>
#include <file2.h>
#include <mtdll.h>
#include <stddef.h>

/***
*int vprintf(format, ap) - print formatted data from an argument list pointer
*
*Purpose:
*       Prints formatted data items to stdout.  Uses a pointer to a
*       variable length list of arguments instead of an argument list.
*
*Entry:
*       char *format - format string, describes data format to write
*       va_list ap - pointer to variable length arg list
*
*Exit:
*       returns number of characters written
*
*Exceptions:
*
*******************************************************************************/

int __cdecl vprintf_helper (
        OUTPUTFN outfn,
        const char *format,
        _locale_t plocinfo,
        va_list ap
        )
/*
 * stdout 'V'ariable, 'PRINT', 'F'ormatted
 */
{
        REG1 FILE *stream = stdout;
        REG2 int buffing;
        REG3 int retval;

        _VALIDATE_RETURN( (format != NULL), EINVAL, -1);


        _lock_str(stream);
        __try {

        buffing = _stbuf(stream);
        retval = outfn(stream, format, plocinfo, ap );
        _ftbuf(buffing, stream);

        }
        __finally {
            _unlock_str(stream);
        }

        return(retval);
}

int __cdecl _vprintf_l (
        const char *format,
        _locale_t plocinfo,
        va_list ap
        )
{
    return vprintf_helper(_output_l,format, plocinfo, ap);
}

int __cdecl _vprintf_s_l (
        const char *format,
        _locale_t plocinfo,
        va_list ap
        )
{
    return vprintf_helper(_output_s_l,format, plocinfo, ap);
}

int __cdecl _vprintf_p_l (
        const char *format,
        _locale_t plocinfo,
        va_list ap
        )
{
    return vprintf_helper(_output_p_l,format, plocinfo, ap);
}

int __cdecl vprintf (
        const char *format,
        va_list ap
        )
{
    return vprintf_helper(_output_l,format, NULL, ap);
}

int __cdecl vprintf_s (
        const char *format,
        va_list ap
        )
{
    return vprintf_helper(_output_s_l,format, NULL, ap);
}

int __cdecl _vprintf_p (
        const char *format,
        va_list ap
        )
{
    return vprintf_helper(_output_p_l,format, NULL, ap);
}

　　发现里面使用了可变参数，即函数根本不知道传进来的参数类型，所以可能出现匹配错误的问题。4.5如果按照double类型存储格式是：

　　0x4012000000000000，按照%d格式输出就是1074921472，与我们前面得到的结果正好相同。

　　下面，再做一个实验：

    int a=3;
    int *p=&a;
    double b=4.5;
    double *q=&b;
    printf("%f %d",a,b);

　　运行结果如下：

　　与前面得到的结果完全相同。

　　看来问题的原因在于可变参数类别表，传入的参数类型与编译器的解释类型不一致引起的，所以以后编程时一定要慎用可变参数列表。在网上看到一篇文章也提到了使用可变参数列表应该注意的问题：

　　（1）可变参数的类型和个数完全由程序代码控制,它并不能智能地识别不同参数的个数和类型；

 

　　（2）如果我们不需要一一详解每个参数，只需要将可变列表拷贝至某个缓冲，可用vsprintf函数；

 

　　（3）因为编译器对可变参数的函数的原型检查不够严格,对编程查错不利.不利于我们写出高质量的代码；