只对有效指针％P符？(Is %p specifier only for valid pointers

假设在我的平台sizeof(int)==sizeof(void*) ，我有这样的代码：

printf( "%p", rand() );

请问这个是不确定的，因为传递的值不到位的一个有效的指针的行为%p ？

Answer 1:

要在@ larsman的回答（它说，因为你违反了约束，则行为是不确定的）展开，这里是一个实际的C实现，其中sizeof(int) == sizeof(void*) ，但代码不等于printf( "%p", (void*)rand() );

摩托罗拉68000处理器具有用于通用计算16个寄存器，但它们是不等价的。其中八（命名为a0通过a7 ）用于存取存储器（地址寄存器），另一个八（ d0至d7 ）用于算术（数据寄存器）。此架构有效的调用约定将

首次通过两个整数参数d0和d1 ; 在栈上传递的休息。
通过在头两个指针参数a0和a1 ; 在栈上传递的休息。
通过在堆栈上所有其他类型，不分大小。
在栈上传递的参数都推从右到左类型无关。
基于堆栈的参数都在4字节边界对齐。

这是一个完全合法的调用约定，类似调用许多现代的处理器使用的约定。

例如，调用函数void foo(int i, void *p)你会通过i在d0和p在a0 。

需要注意的是调用函数void bar(void *p, int i) ，你也将通过i在d0和p在a0 。

根据这些规则， printf("%p", rand())将通过在格式字符串a0和在随机数参数d0 。在另一方面， printf("%p", (void*)rand())将通过在格式字符串a0和在随机指针参数a1 。

该va_list结构是这样的：

struct va_list {
    int d0;
    int d1;
    int a0;
    int a1;
    char *stackParameters;
    int intsUsed;
    int pointersUsed;
};

前四个部件初始化的寄存器中的相应条目的值。该stackParameters指向第一个基于堆栈的参数通过过去了... ，以及intsUsed和pointersUsed被初始化为命名的参数分别是整数和指针的数目。

所述va_arg宏是固有编译器，其生成基于预期参数类型不同的代码。

如果参数类型为指针，则va_arg(ap, T)扩展为(T*)get_pointer_arg(&ap)
如果该参数的类型是一个整数，那么va_arg(ap, T)扩展为(T)get_integer_arg(&ap)
如果参数类型是别的东西，然后va_arg(ap, T)扩展到*(T*)get_other_arg(&ap, sizeof(T))

该get_pointer_arg功能是这样的：

void *get_pointer_arg(va_list *ap)
{
    void *p;
    switch (ap->pointersUsed++) {
    case 0: p = ap->a0; break;
    case 1: p = ap->a1; break;
    case 2: p = *(void**)get_other_arg(ap, sizeof(p)); break;
    }
    return p;
}

该get_integer_arg功能是这样的：

int get_integer_arg(va_list *ap)
{
    int i;
    switch (ap->intsUsed++) {
    case 0: i = ap->d0; break;
    case 1: i = ap->d1; break;
    case 2: i = *(int*)get_other_arg(ap, sizeof(i)); break;
    }
    return i;
}

而get_other_arg功能是这样的：

void *get_other_arg(va_list *ap, size_t size)
{
    void *p = ap->stackParameters;
    ap->stackParameters += ((size + 3) & ~3);
    return p;
}

正如前面提到的，调用printf("%p", rand())将通过在格式字符串a0和随机整数d0 。但是，当printf函数执行时，它会看到%p格式和执行va_arg(ap, void*)将使用get_pointer_arg和读取参数a1 ，而不是d0 。由于a1未初始化，它包含了垃圾。您所产生的随机数被忽略。

取实施例进一步，如果已经printf("%p %i %s", rand(), 0, "hello"); 这将被称为如下：

a0格式字符串=地址（第一指针参数）
a1字符串=地址"hello" （第二指针参数）
d0 =随机数（第一个整数参数）
d1 = 0（第二整数参数）

当printf函数执行，它读取格式字符串a0预期。当它看到%p它将检索指针a1和打印，所以你得到的字符串的地址"hello" 。然后，它会看到%i和检索参数d0 ，所以它打印一个随机数。最后，它看到了%s和检索从堆栈中的参数。但是，你没有通过堆栈上的任何参数！这将读取未定义堆的垃圾，当它试图将其打印出来，好像它是一个字符串指针，将最有可能你的程序崩溃。

Answer 2:

C标准，7.21.6.1，在fprintf的功能，只是规定

p的参数应是一个指针void 。

通过附录J.2，这是一种约束，以及违反约束导致UB。

（下面是我以前的推理，为什么这应该是UB，这是太复杂了。）

~~该段没有描述如何将void*从检索... ，但C标准本身提供用于此目的的唯一途径是7.16.1.1，将va_arg宏，它提醒我们，~~

~~如果类型不是与实际的下一个参数的类型兼容（根据默认参数提升推动），其行为是未定义~~

如果你读了6.2.7，兼容型和复合型，那么就没有暗示void*和int应该是兼容的，无论大小。所以，我想说的是，因为va_arg是实现的唯一途径printf 标准C，该行为是不确定的。

Answer 3:

是的，这是不确定的。从C ++ 11，3.7.4.2/4：

使用无效指针值（包括将它传递给一个释放函数）的效果是不明确的。

一个注脚：

在一些实现，它会导致系统运行时产生的故障。

Answer 4:

％P，不过是为了printf的输出格式规范。它不需要提领或验证以任何方式指针，尽管一些编译器发出警告，如果该类型不是指针：

int main(void)
{
    int t = 5;
    printf("%p\n", t);
}

编译警告：

warning: format ‘%p’ expects argument of type ‘void*’, but argument 2 has type ‘int’ [-Wformat]

输出：

0x5