C语言 printf %d 输出float、double类型的值出现的问题

例如有下面几行代码：

#include
int main()
{
    printf("%f\n",5);  
    printf("%d\n",5.01);   
    printf("%f\n", (float)5);    
    printf("%f\n", 5.f); 
    return 0;
}

它的输出结果是：

看到结果，会感觉非常奇怪。1处怎么会输出0呢？2又为何会显示这么大的一个数呢？

解释：

下面是转自网上的一篇博客的解释
1，之所以没输出5，这是C语言设计的原因。
2，之所以输出0，这是计算机体系结构的问题。

具体来说：
printf函数不会进行任何类型转换，它只是从内存中读出你所提供的元素的值（按照%d，%f等控制字符提示的格式）。C语言设计中，int类型一般是32bit或者16bit，而float一般是64bit，并且有可能使用科学计数保存。5在内存中为00000000,00000101。而且5一般都在静态区，程序的静态存储区默认是0，那么当用%f来读时，就会读64bit，也就是会读之前的很多位0，最后按照（有效数字）×（基数2)pow(指数）的方式来取数，自然结果是0
之所以Vc中不允许这种情况，而有些编译器就允许这么输出就是编译器设置的问题。按理说，这样访问内存是属于越界访问，应该禁止。不过只是读，伤害性不大而已。 对于单精度浮点数（32bit），不少c语言编译系统以24位表示小数部分（包括1bit符号位），以8位表示指数部分。
首先注意（栈中的数字是从高位向地位存储的！比如 int a=3；&a指的是低位地址 不是高位地址，即是int的末尾 而不是int的开头位置。）
其实，在我们当我们弄清楚浮点数的存储格式之后，就会明白其中的奥妙了。 在C语言标准中，浮点数是采用IEEE754标准 float类型数据存储格式如下：
最高位最低位符号S 阶码E 尾数M 最高位 31 位 ,保存符号位 S“, 0”表示正数 ,“1”表示负数 30 位～23 位 ,共 8 位 ,移码方式(指数值加上偏移量127)保存指数部分 ,称为阶码 22 位～0 位 ,共 23 位 ,保存系数部分 ,称为尾数 ,对于规范化二进制数 ,整数位的前导“1”不保存 。
隐含 直接保存小数部分 对于 double 型 ,IEEE 754 - 1985标准规定用64 位表示 ,具体如下: ·最高位63 位 ,保存 S“, 0”正数“, 1”负数; ·62 位～52 位 ,共 11 位 ,移码方式(指数值加1023)保存指数 ,称为阶码;·51 位～0 位 ,共 52 位 ,保存系数部分 ,称为尾数 ,对于规范化二进制数 ,整数位的“1”不保存隐含) ,直接保存小数部分 将5.01压入栈，为double的数，栈8个字节。
对于 printf(“%f”,5) 首先5是int型的，在内存中占有4B，而输出确要是8B个字节，5在内存中为0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 按%f输出还必须加入0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 才行，由于double类小数点后面只保留6位，所以不可能取到有非0的101处，所以答案为0.000000。
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printf(“%d\n”,5.01); 为什么输出一个大数？
在讲这个题目之前，预备知识，讲一下，printf函数，输入参数是读入缓冲区保存，再按照%？的格式从缓冲区中读出数据，并据此格式解释数据。
有了这个知识之后，在讲程序员面试宝典上看到一个题:

#include "stdio.h" 
int main()
{   
    printf("%d\n",5.01);   
    return 0;   
}   

输出结果为：188978561
然后开始研究为什么会是这个数？
5.01是double类型，内存中占8个字节，保存在缓冲区。而%d为整型，占4个字节，printf从缓冲区中读入4字节，先读到低32位的数据。也就是说printf输出的应该是5.01以double类型保存数剧的低32位。为了检验此结果是否正确，对比5.01在内存中的表示与输出。

#include "stdio.h"
int main()
{
    double d = 5.01;
    int *p = (int *)(&d);
    int rst = 1889785610;
    printf("1).%x\n",*p);
    printf("2).%x\n",*(p+1));
    printf("3).%x\n",rst);
    return 0;
}

输出为：

1).0x70a3d70a   
2).0x40140a3d   
3).0x70a3d70a  

这也就证明了%d输出了5.01的低32低。5.01的double类型，在内存的的表示为0x40140a3d70a3d70a。
事情看似也就完成了。
我又想，如果输入是浮点类型的5.01f，又会发生什么呢？

#include "stdio.h" 
int main()   
{   
    float f = 5.01f;     
    int *p = (int *)(&f);        
    printf("1).0x%x\n",*p);     
    printf("2).0x%x\n",5.01f);     
    return 0;     
}   

输出：

1).0x40a051ec   
2).0x80000000  

我们发现，此时输出的并不是浮点类型5.01f的内存的表示，这是为什么呢？
然后看到一个说法，是printf会把%f按double类型输出，也就是说会把参数float型的转成double型在输出。
但现在并不是%f，当然用%f显示的是正确的结果。于是我猜测，printf是将所在float型读入的数据都自动的转化为double型了，然后%f就按double处理，而我们这是%d,所以显示的为float转化为double型后的低4字节。
验证此想法：

#include "stdio.h" 
int main()   
{   
    double f = 5.01;     
    int *p = (int *)(&f);   
    printf("1).0x%x\n",*p);   
    printf("2).0x%x\n",*(p+1));     
    printf("3).0x%x\n",5.01f);     
    return 0;     
}   

输出：

1).0x70a3d70a   
2).0x40140a3d   
3).0x80000000  

但是我们发现结果并不一样，于是我又猜想，也是许printf将float转化为double的方式与默认的方式不一样
5.01d的默认的表示为：0x40140a3d70a3d70a，在上面已经说明了

#include "stdio.h" 
int main()   
{   
    printf("0x%8x\n0x%8x\n",5.01f);   
    return 0;   
}   

输出为：

0x80000000   
0x40140a3d  

与是发现printf将5.01f->5.01d的表示是：0x40140a3d80000000
接着就是看这两个值是否都是为5.01了：

#include "stdio.h" 
int main()   
{   
    int d1[2], d2[2];   
    d1[0]=0x80000000;   
    d1[1]=0x40140a3d;   
    d2[0]=0x70a3d70a;   
    d2[1]=0x40140a3d;   
    double *p1 = (double *)d1;   
    double *p2 = (double *)d2;   
    printf("1).%f\n",*p1);   
    printf("2).%f\n",*p2);   
    return 0;     
}

输出为：

1).5.010000   
2).5.010000  

也就证明了0x40140a3d80000000，与0x40140a3d70a3d70a都是5.01d在机器中的表示。前者为5.01f(0x40a051ec)由printf转化为double后的表示，后者为5.01d的默认的表示。

总结：printf将输的浮点型参数全都自动转化为双精度型，且与默认的双精度的表示方法是不同的。最重要一点，printf不安全，类型不安全，要是类型不对了，也许我们就挂了^_^

通过以上解释，我们大致明白：
1. printf输出float型时，会自动转化成double型；
2. 由于存储时，都是先低位，再高位，同时经过转化成double，前面会取很多0（越界访问）；
3. 5.01，打印时按照int来取，只取前四个字节。

本文转自：1、http://blog.sina.com.cn/s/blog_6f611c300101eil2.html
2、http://blog.csdn.net/fengyunjh/article/details/6230164