这会调用未定义的行为吗？

Question

考虑以下 C 程序：

#include <stdio.h>

int main(){
    int a =-1;
    unsigned b=-1;
    if(a==b)
        printf("%d %d",a,b);
    else
       printf("Unequal");
    return 0;
 }

在 printf("%d %d",a,b); 行中，"%d" 用于打印无符号类型。这是否会引发未定义的行为，为什么？

Answer 1

尽管明确允许您使用 中的 va_arg 宏来检索作为 unsigned 传递的参数int (7.15.1.1/2)，在 fprintf (7.19.6.1/9) 的文档中，它也适用于 printf，它明确声明如果任何参数不是格式说明符的正确类型（对于未修改的 %d，即 int），则未定义行为。

正如 @bdonlan 在评论中指出的那样，如果 b 的值（在本例中，对于某些 N 为 2^N - 1）是不可表示的在 int 中，那么尝试在任何int 中使用 va_arg 访问该值将是未定义行为案件。这只适用于无符号表示至少使用一个填充位的平台，而相应的 int 表示具有符号位。

即使在 (unsigned)-1 的值可以用 int 表示的情况下，我仍然认为这在技术上是未定义的行为 。作为实现的一部分，似乎允许实现使用内置魔法而不是 va_args 来访问 printf 的参数，并且如果您将某些内容作为如果需要 int，那么您在技术上就违反了 printf 的约定。

Answer 2

标准在这一点上并不是 100% 明确。一方面，您可以获得 va_arg 的规范，其中表示 (§7.15.1.1/2)：

如果没有实际的下一个参数，或者如果
类型与实际下一个参数的类型不兼容（根据
到默认参数促销），行为未定义，但以下情况除外
案例：

• 一种类型是有符号整数类型，另一种类型是相应的无符号整数
  类型，并且该值可以用两种类型表示；
• 一种类型是指向 void 的指针，另一种类型是指向字符类型的指针。

另一方面，您可以获得 printf 的规范（§7.19.6.1/9）：

如果任何参数不是相应转换规范的正确类型，则行为未定义。”

鉴于 printf 几乎可以肯定将使用 va_arg 检索参数，我会说您对于可以在目标类型中表示的值非常安全，但由于您在传递之前已将 -1 转换为无符号，因此该值将超出可以表示的范围。在一个有符号的 int 中，所以行为将是 不明确的。

Answer 3

是的，if 将始终评估为 true，而 printf 将尝试将 unsigned 打印为 signed。由于signed类型可能具有陷阱表示，如果符号表示是补码，则这可能是UB。