C/C++ 中结构体输出异常的原因(存储结构)

Question

typedefstruct{doubled_num;charc;intnum;}Node;intmain(){Noden={1.0000,'a',3};printf("%d%c%d\n",n.d_num,n.c,n.num)；}其中应解释为64位double的部分被解释为32位整型。运行以上会显示970,怎么用存储结构来解释这种异常？

Answer 1

你用的是32位系统。我们gcc-S看下它的汇编：
1fld1
2fstpl32(%esp)
3movb$97,40(%esp)
4movl$3,44(%esp)
5movl44(%esp),%edx
6movzbl40(%esp),%eax
7movsbl%al,%eax
8fldl32(%esp)
9movl%edx,16(%esp)
10movl%eax,12(%esp)
11fstpl4(%esp)
12movl$.LC1,(%esp)
13callprintf
14movl$0,%eax
11行，存入浮点数到地址4(%esp)，这是printf的第一个参数。通过gdb可以看到其十六进制表示为0x000000000x3ff00000。把它的前一个字作为一个整数，即「0」；
10行，%eax的值是把40(%esp)的低字节（第6、7行）弄过来的，即'a'，也就是打印出来的「97」；
而printf中%c对应的那个'\0'是怎么来的呢？它是那个浮点数的后一个字的最低字节。
64位系统上函数调用方式不一样。结果是97,\3,97。其中第三个「97」是编译器以为那个寄存器printf函数不会用所以残留的之前的值，因为它的第二个参数是浮点数，通过%xmm0寄存器传递的，但是printf认为没有浮点数所以不使用。不同参数所使用的寄存器没什么规律，如下：
Thefirst6integerparametersinafunctionunderLinuxarepassed
inregistersrdi,rsi,rdx,rex,r8andr9
                            

Answer 2

printf("%d%c%d\n",n.d_num,n.c,n.num);
首先观察应该更加细致一点，应该还有更多的东西你需要测试。
printf("%d\n%c\n%d\n",n.d_num,n.c,n.num);
下面进入正题：
首先我们看一下正常的情况，%lf%c%d，printf()函数是怎么运行的呢？它从右到做把%lf%c%d压到栈里面去，然后就去结构体中取数据了[2]。现在栈顶是%lf，那么取64位出来，就得到了d.d_num,然后取8位的d.c，最后取32位的d.num。（我这里没有考虑内存对齐的问题和各种细节）
然后我们来看%d%c%d，他取数据大小的顺序则是32832，ok，那么堆栈里的数据是
1.0000,'a',3
show_double(n.d_num);
show_char(n.c);
show_int(n.num);
//n.d_num:0x000000000000f03f
//n.c:0x61
//n.num:0x03000000
我们看一下，32位全为0，后面连续的8位也为0，manascii'\0'=>0，
剩下的显示的n.num就是32位的0x61了，也就是a，至于最后的n.num，压根没动。
尝试把1.000改大一点，结果自然会变化。
参考：
csappshow_bytescode
stackoverflow:HowdoestheparticularCfunctionwork?