详解C语言数据类型：float与double

使用printf时，它们具有相同的格式说明符，但使用scanf时，它们没有相同的格式说明符。

为什么是这样？因为printf的参数被提升，而scanf的参数（作为指针）却不被提升。

这种论点提升到底是什么？当较小尺寸的参数（特别是char，short和float）传递给可变参数函数（如printf之类的函数，其参数数量不固定）时，它们将转换为较大尺寸。Char和short转换为int，float转换为double。

为什么这样 据我所知，纯粹出于历史原因。C的设计师认为这是个好主意，因为这些转换基本上是免费的，因为所有类型的尺寸都足够小，可以放入单个寄存器或堆栈中的单个“单元”（将内容压入堆栈必须与某些字节边界对齐，例如，堆栈上的每个项目都必须以4的倍数的地址开头。同样，显然，这种转换减少了传递参数时的错误。

因此，当您向printf传递float类型的参数时，实际上它会在转换为printf之前就转换为double类型。我们可以使用调试器证明这一点。我写了下面的C代码：

主要功能编译成：

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我在调用printf之前（在地址0x63b处）放了一个断点。根据Linux x86_64调用约定，浮点参数在XMM寄存器中传递（CPU中特殊的小内存位置，可用于对多条数据并行执行同一条指令，但实际上可用于大多数事情） 。因此，我查看了第一个XMM寄存器xmm0，然后：

xmm0中的值之一，当解释为双精度值时，是1，恰好是我们传递给printf的值。同时，当将该寄存器中的值解释为浮点数时，它们是这样（巧合的是，我们得到1.875）。因此，转换确实发生了。这就解释了为什么对于printf，我们在浮点数和双精度参数中都使用％f －浮点数无论如何都会转换为双精度，因此printf不能分辨出两者之间的区别。

同时，scanf的参数是指针，因此不受此转换的限制。其原因是因为所有指针类型仅包含内存地址，并且所有内存地址都具有相同的大小（在我的64位计算机上为64位）。因此，当scanf在其格式字符串中获得％f时，它将期望一个float *类型的指针，而当它获得％lf时，将期望得到double *类型的指针。如果格式说明符和指针的类型不匹配，则会产生一些有趣的结果。

由于float的大小为4个字节，而double的大小为8个字节（至少在我的机器上），因此当我们写入float *类型的指针所指向的位置时，我们将覆盖4个字节的内存。同时，如果我们写入由双*指向的位置，则将覆盖8个字节的内存。考虑以下代码：

printf说明符上的.15标志只是使printf精确度更高。由于我们使用的是双精度值（并且正如我刚刚说的那样，％f也适用于printf的双精度值），因此我们实际上可以访问具有这种精度的数字（只要它们不是太大而不能填充即可。我实际上不是对浮点表示非常了解）

编译并运行后，结果如下：

如您所见，如果我们忽略所有类型的fuckery，则数字应该匹配，但它们甚至不相近。这是为什么？

好吧，我们给scanf％f说明符，所以它期望一个浮点数*。但是我们传递了一个双*。现在，这些指针的实际值都只是地址-scanf不知道它们之间的区别。它进行了下去，读取我们输入的值，并将其存储为float 。但是浮点数仅占用4个字节，因此scanf只会在我们可用的double变量的8个字节中写入4个字节。在我的情况下，由于我的机器是低位字节序的，因此似乎对应于double变量的细粒度（小有效位）数字的第4个字节将被覆盖。因此，当我们打印出double double back时，我们得到的数字几乎与以前相同，但最低有效数字有所变化。