C编程基础(4)-- 四谈 hello, world!
- 2026-01-31 05:11:41
C编程基础(4)-- 四谈 hello, world!今天继续我们的 hello, world! 之旅： 对于上面这个简单程序，我们已经讲过很多（请参见文末的相关阅读），但关于 printf 函数，我们还没有说过什么，今天就来谈谈 printf。 printf 函数是在 stdio.h 头文件中声明（declaration）的： C99（请参见相关阅读）以前，printf 函数是用第1行的形式声明的，而从 C99 开始，printf 函数则用第2行的形式声明。第2行的声明多了一个 restrict，意思是限制，表示对 format 字符串有所限制，目的是优化。这个我们以后再说。 去掉 restrict 以后，两个声明是一样的。所以，我们就按照第1行的样子进行讨论。 首先，printf 是个函数，目的是将字符串（如"hello, world!\n"）进行格式化（注意函数声明中的 format）以后写到标准输出（stdout）上，目前可以简单地认为标准输出就是指屏幕（严格地说是控制台屏幕）。 其次，printf 函数的返回类型，与我们已经熟悉的 main 函数一样，也是整型（int），这个整型数的意义是：如果 printf 执行成功，则是写出去的字符数，如果 printf 执行失败，则是一个负数。一般来讲，printf 很少失败，但也可能由于设备问题或字符串的编码问题而导致 printf 执行失败。 第三，printf 函数的参数很奇怪，包括两部分： 最典型的可变参数函数就是 printf 函数。printf 是一个非常复杂的函数，它的复杂性不仅体现在参数的不确定上，还体现在格式控制上。 上面我们说，format 是一个常量字符串，这个常量字符串可以含有格式符（format specifier），用来对 format 后面的参数进行格式化。格式符通常由一个百分号（%）后面跟一个字母表示，下面的表格列举了一些常用的格式符： 
有了字符串和格式符的知识，我们可以将上面的最简 C 程序改写为下面的形式： 上面代码的第6行，变量 str 被声明为一个常量字符串（我们这里先不严格地将 char* 称为字符串）类型，并给它赋值为 hello, world!。用双引号将 hello, world! 括起，表明这是一个常量字符串。赋值号（=）左边是一个常量字符串类型的变量，右边是一个常量字符串，左右两边类型相符，所以这个赋值是合法的。另外，因为这个赋值发生在变量声明的同时，这个赋值也称为变量 str 的初始化（initialization）。 第7行的 printf 函数有了一些变化，此时的 printf 可以用一般格式表示如下： 此时的 printf 带有两个参数，一个格式参数 format（即"%s\n"），一个字符串类型的参数 string。因为格式参数中的格式符是 %s，要求后面的参数必须是字符串类型。如果不是字符串类型，或者说，格式符和相应的参数类型不一致，则 C 语言标准对其行为无定义，这也就是说，不确定会发生什么事情。 下面我们来看看实际会发生什么。首先，修改上面的代码： 注意，上面的代码第7行，本来应该是 printf("%s\n", str);，现在 str 改成了 10，也就是说，字符串变量变成了一个整数。下面是编译和执行结果： 
首先，MSVC 的编译就给出了警告，告诉你 printf 的格式字符串 %s 要求一个类型为 char* 的参数，而给出的参数类型却是 int（整型）。虽然给出了警告，但程序还是完成了编译。然而，执行 helloworld.exe 却什么也没显示，用 echo 命令查看返回值，虽然我们的程序中还是用 return EXIT_SUCCESS 返回成功代码，但实际的返回值却是 -1073741819，这个10进制数的16进制是 C0000005，这是一个访问违例（Access Violation）的错误代码，表示程序试图访问不该访问的内存地址。 前面我们说过，printf 执行失败时返回小于 0 的值，可不可以通过 printf 的返回值来判断上面的代码执行是否成功呢？答案是：不可以。因为上面代码的问题不是通过返回值来表示的，而是通过抛出异常来表示的。关于异常，我们以后再讲。 与 Pascal 将 I/O 功能作为语言定义的一部分不同，C 的 I/O 功能是通过库函数实现的，这些实现 I/O 功能的库函数都声明在 stdio.h 头文件中。今天主要讨论了 printf 这个最为经常使用的库函数，随着内容的展开，以后我们会介绍更多的实现 I/O 功能的库函数。 到今天为止，关于 hello, world! 这个最简 C 程序，我们已经谈了四次。程序虽小，但“五脏俱全”，能够谈论的内容还有很多，但需要其他特别是数据类型、变量与表达式、控制程序流程的语句等相关内容，需要慢慢展开。 我们的 hello, world! 之旅，到今天就结束了。以后将是更为广阔的天地。 相关阅读 2026年，还需要学 C 么？ 学C札记（1） -- hello, world! C编程基础（2）-- 再谈 hello, world! C编程基础（3）-- 三谈 hello, world!
#include<stdio.h>#include<stdlib.h>intmain(void){printf("hello, world!\n");return EXIT_SUCCESS;}
intprintf(constchar* format, ...); // C99 以前intprintf(constchar* restrict format, ...); // C99 以后
const char* format：这是一个很复杂的声明，也可以分成两部分来看： char* format：这表明 format 是一个指向字符串的指针，目前可以大致上理解为 format 是一个字符串，不必纠结于指针的细节。 const char* format：我们已经知道 char* format 表示 format 是一个字符串，前面再加上 const，表示 format 是一个常量字符串，如下面所表示的： printf("hello, world!\n"); 此时，format 就等于 "hello, world!\n"。用引号括起的字符串在 C 中就是一个常量字符串。只不过这个常量字符串中不含有格式符（见下面的说明）。 ...：这个省略号代表一个参数列表，只不过这个参数列表是不确定的，参数个数可能是 0 个或多个。这种参数个数不确定的函数称为可变参数函数（variadic function）。
#include<stdio.h>#include<stdlib.h>intmain(void){const char* str = "hello, world!";printf("%s\n", str);return EXIT_SUCCESS;}
printf(format, string);#include<stdio.h>#include<stdlib.h>intmain(void){const char* str = "hello, world!";printf("%s\n", 10);return EXIT_SUCCESS;}
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