C语言printf()函数具体解释和安全隐患

一、问题描写叙述

      

 

二、进一步说明

      请细致注意看，有例如以下奇怪的现象

     

        int a=5;
        floatx=a;     //这里转换是没有问题的。%f打印x是 5.000000
       
        printf("%d
",a);  
        printf("%f
",a);  //输出为什么是0.000000？ -----问题1
        printf("%f
",x);
        printf("%d
",x);  //输出为什么是0？        -----问题2
        printf("%f,%f
",a,x);  //输出都是0.000000  为什么?            ----问题3
        printf("%f,%f
",x,a);  //调换一下a,x的顺序，正常了，为什么？  ----问题4
        printf("%d,%f
",a,x);
 
        getchar();
        return0;

三、printf()函数的原理解释

      明确这些问题首先须要明确printf()函数的工作原理。

 

     printf()维持了一个须要打印的变量栈。默认情况下，參数进栈的顺序是由右向左的，因此，參数进栈以后的内存模型例如以下图所看到的：

      

                                                                  

      打印的时候，printf依照字符转换说明符规定的格式从低地址開始提取数据。直到參数打印完。

 

      比方遇到 %f 说明符就提取8个字节的数据，遇到 %d 就提取4个字节。printf（）事实上不知道參数的个数，它仅仅会依据format中的打印格式的数目依次打印堆栈中參数format后面地址的内容。

   

      这样一来，printf()事实上存在安全隐患——没错，它会强行读取内存的数据当作正常数据输出，没有边界检測————非常有可能产生堆溢出！

     

比方这种代码：

    char string[]="Hello World!";
    printf("String: %s  ,强行再读一次: %#p
", string);

    printf("String: %s  ,强行再读一次: %#s
", string);

输出例如以下： 

    String:Hello World!  , 强行再读一次: 0X001C1073 

    String: Hello World!  ,强行再读一次: 閮

 

三、问题解释

（1） 问题1：printf("%f ",a) 输出为什么是0.000000？

答：%f 提取8字节。a仅仅有4字节，提取出来的数占了float表示法的指数部分。尾数部分为0。所以终于是0

 

（2） 问题2：printf("%d ",x)  输出为什么是0？

答：%d 提取4字节，x有8字节。提取出来的数实际上是float表示法的指数部分（恰好是0），所以终于是0

 

（3） 问题3：printf("%f,%f ",a,x); 输出都是0.000000 为什么?

答：參照问题1的解释。提取了八字节后，后面的已经乱了

（4） 问题4：printf("%f,%f ",x,a);调换一下a,x的顺序，正常了，为什么？

答：这是正常的情况而已。