Warum ist die Verwendung falscher Formatzeichenfolgen in „printf' undefiniert?

Unerwartetes Verhalten in printf mit falschen Formatzeichenfolgen

In der C-Programmierung ist die printf-Funktion ein leistungsstarkes Werkzeug zum Drucken formatierter Ausgaben. Eine falsche Verwendung von Formatzeichenfolgen kann jedoch zu unvorhersehbaren Folgen führen.

Beachten Sie die folgenden Codezeilen:

#include <iostream>
#include <cstdio>

int main() {
    std::cout << sizeof(int) << std::endl
              << sizeof(long) << std::endl;

    long a = 10;
    long b = 20;
    std::printf("%d, %d\n", a, b);

    return 0;
}

Während dieses Programm im Allgemeinen das erwartete Ergebnis liefert, ist sein Verhalten wann tatsächlich undefiniert mit falschen Formatzeichenfolgen aufgerufen. Im C99-Standard (7.19.6.1:9) heißt es:

Wenn eine Konvertierungsspezifikation ungültig ist, ist das Verhalten undefiniert. Wenn ein Argument nicht den richtigen Typ für die entsprechende Konvertierungsspezifikation hat, ist das Verhalten undefiniert.

In diesem Beispiel erwartet die Formatzeichenfolge „%d“ ganzzahlige Argumente, während die bereitgestellten Argumente vom Typ long sind. Diese Nichtübereinstimmung kann zu fehlerhafter Ausgabe, Abstürzen oder anderem unvorhersehbarem Verhalten führen.

Es ist wichtig zu beachten, dass undefiniertes Verhalten nicht auf Fälle beschränkt ist, in denen die Argumente falsch sind. Auch wenn die Argumente vom richtigen Typ sind, kann die Verwendung einer ungültigen Formatzeichenfolge dennoch nachteilige Folgen haben. Beispielsweise könnte die Verwendung von „%s“ (Zeichenfolge) zum Drucken einer Ganzzahl zu undefiniertem Verhalten führen.

Daher ist es wichtig, die Formatzeichenfolgen vor der Verwendung von printf sorgfältig zu prüfen und sicherzustellen, dass sie mit den Typen der verwendeten Argumente übereinstimmen bestanden. Andernfalls kann es zu unerwartetem und unzuverlässigem Programmverhalten kommen.

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