c - -m32 在参数为 unsigned long long 时给出无法解释的问题

Question

给定以下代码，参数 'a' 的 printf 语句错误:

#include <stdio.h>
void call(unsigned long long a, int b)
{
    printf("%lu,%d\n",a,b);
    printf("%llu,%d\n",a,b);
}
void main()
{
    call(0,1);
}

当你正常编译时，你会得到:

$ gcc m32.c
m32.c: In function ‘call’:
m32.c:4:12: warning: format ‘%lu’ expects argument of type ‘long unsigned int’, but argument 2 has type ‘long long unsigned int’ [-Wformat=]
     printf("%lu,%d\n",a,b);
            ^
$ ./a.out
0,1
0,1

但是当你用 -m32 编译它时，你会得到以下输出:

$ gcc -m32 m32.c
m32.c: In function ‘call’:
m32.c:4:12: warning: format ‘%lu’ expects argument of type ‘long unsigned int’, but argument 2 has type ‘long long unsigned int’ [-Wformat=]
     printf("%lu,%d\n",a,b);
            ^
$ ./a.out
0,0
0,1

显然，第一个 printf 是错误的，但正如您所见，在 printf 之后，打印中的第二个参数是错误的，而我不希望这种情况发生。我无法解释。这怎么可能？

Answer 1

好答案@Attie!另外，因为你触发了我低水平的热情:)我会尝试从另一个角度来回答这个问题。

您可能知道，在x86 架构 中，函数参数是通过stack 发送的。在 x64 架构中，函数参数通过寄存器发送(依次为 RDI、RSI、RDX、RCX、R8、R9)。

因此，与您的问题相关的重要一点是，当您编译 32 位时，printf 调用的参数是通过堆栈发送的。这是两次 printf 调用之前堆栈的样子:

堆栈中的每个矩形 block 都由一个 32 位数字表示(因为您处于 x86 架构中)。您想发送一个 64 位数字作为 printf 的第一个参数!为此，编译器将 unsigned long long 数字拆分为两个 32 位部分，并将它们分别压入堆栈。这就是为什么您在堆栈中得到两个零以及整数中的一个值。

现在我们来分析一下printf的第一次调用。

0,0

因为它有 "%lu,%d\n" 格式说明符，所以它必须从堆栈中取出一个 unsigned long 和一个 int。 %lu 在 x86 架构中是 32 位的，所以 printf 只从堆栈中取出一个 block 。在此之后，整数又被取了一个 block (因为我们只用 %lu“消耗”了两个零之一，我们将得到另一个零作为 %d)。

第二次调用 printf 输出正常值。

0,1

此调用是使用"%llu,%d\n" 格式说明符完成的。 %llu 在 x86 体系结构中是 64 位的，因此 printf 从堆栈中取出 两个 block ，从而打印出一个零。在此之后，它又从堆栈中取出一个 block 用于整数(这是具有一个值的 block )。

您必须非常小心发送给 printf 函数的字符串格式说明符! format string attack是一种众所周知的攻击类型，它基于您在问题中展示的问题。