为什么 printf() 将浮点数提升为双精度数？

Question

来自之前的question：

If you attempt to pass a float to printf, it'll be promoted to double before printf receives it

printf() 是可变参数函数吗？那么可变参数函数是否会在传递之前将 float 参数提升为 double？

Answer 1

是的，可变参数函数的浮点参数被提升为双精度。

draft C99 standard 部分 6.5.2.2 函数调用说：

[...]and arguments that have type float are promoted to double. These are called the default argument promotions.[...]

来自 draft C++ standard 部分 5.2.2 函数调用：

[...]a floating point type that is subject to the floating point promotion (4.6), the value of the argument is converted to the promoted type before the call. [...]

和第 4.6 部分：

A prvalue of type float can be converted to a prvalue of type double. The value is unchanged

cppreference covers the default conversions 用于 C++ 中的可变参数函数：

std::nullptr_t is converted to void*

float arguments are converted to double as in floating-point promotion

bool, char, short, and unscoped enumerations are converted to int or wider integer types as in integer promotion

我们可以在 C 中看到，并且大概在 C++ 中，为了与 K&R C 兼容，我们可以看到这种转换，来自 Rationale for International Standard—Programming Languages—C（强调我的):

For compatibility with past practice, all argument promotions occur as described in K&R in the absence of a prototype declaration, including the not always desirable promotion of float to double.

Answer 2

至于问题的 why 部分，很简单：C（和 C++）标准将 double 视为 "default" 浮点数类型。不是 float（这是我们许多程序员在使用浮点数时的默认设置）。

这个可以通过观察看出：

3.14 是一个 double（如果你想要一个 float，你必须采取额外的步骤并附加一个 f）
标准数学函数默认采用 double（例如，sin() 采用 double；如果您想要 float，则必须使用sinf())

有了这个，似乎 "natural" 在可变函数调用中 float 将被提升为 double，因为 double 是 "natural" 语言默认。

Answer 3

因为 (C99 或 C11) standard says so. See .

这有几个实用的原因：历史（C 的第一个实现已用于系统编程，其中浮点运算无关紧要），以及当前（平板电脑、台式机、服务器.. .) 处理器，double 上的算术运算与 float 的效率差不多（但一些廉价的微控制器没有任何 FPU，或者只能通过硬件添加 float，并且需要一个库对于 double 上的每个操作）。最后，我想这样的规则可以使 calling conventions and ABIs.

稍微简单一些

将 float 视为一种 short double（在 C 中当然是非法）。 float 主要用于需要压缩内存（并且可以承受精度损失）的情况。另请参阅 http://floating-point-gui.de/ 了解更多信息。

Answer 4

给定函数原型，浮点型仅在用于尾随参数时自动提升¹。函数打印使用那些：

int printf(const char * restrict format, ...);

¹（引自：ISO/IEC 9899:201x 6.5.2.2 函数调用）
6. 对每个参数执行整数提升，并且参数将类型 float 提升为 double。这些被称为默认参数促销。
7.默认参数对尾随参数执行促销。

为什么 printf() 将浮点数提升为双精度数？

Why does printf() promote a float to a double?

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