如何用printf显示off_t，nlink_t，size_t等特殊类型？

问题描述：

在我的程序中，我统计他们想要的文件并发送数据。统计的字段struct都是特殊类型：

struct stat {
  dev_t     st_dev;     /* ID of device containing file */
  ino_t     st_ino;     /* inode number */
  mode_t    st_mode;    /* protection */
  nlink_t   st_nlink;   /* number of hard links */
  uid_t     st_uid;     /* user ID of owner */
  gid_t     st_gid;     /* group ID of owner */
  dev_t     st_rdev;    /* device ID (if special file) */
  off_t     st_size;    /* total size, in bytes */
  blksize_t st_blksize; /* blocksize for file system I/O */
  blkcnt_t  st_blocks;  /* number of 512B blocks allocated */
  time_t    st_atime;   /* time of last access */
  time_t    st_mtime;   /* time of last modification */
  time_t    st_ctime;   /* time of last status change */
};

我的问题的相关代码如下：

len = snprintf( statbuf, STAT_BUFFER_SIZE,
  "%crwxrwxrwx %lu %u %u %lld %s %s
",
  S_ISDIR( filestats.st_mode ) ? 'd' : '-',
  (unsigned long ) filestats.st_nlink,
  filestats.st_uid,
  filestats.st_gid,
  (unsigned long long ) filestats.st_size,
  date,
  filename);

如何以可移植且高效的方式打印这些类型？起初，我通过猜测正确的格式说明符来做到这一点，而无需强制转换。除了令人讨厌的编程习惯外，这还意味着我的代码无法在 32 位系统上运行。现在使用强制转换似乎可以正常工作，但在多少个平台上可以正常工作？

解决方案 1：

没有完全可移植的方法来实现这一点，而且很麻烦。

size_tC99为内置类型提供了一种类似%zu符号的机制（并且还有一些额外的、类似的限定符）。

它还为<inttypes.h>标题提供了诸如 PRIX32 之类的宏，以定义用于打印 32 位十六进制常量的正确限定符（在本例中）：

printf("32-bit integer: 0x%08" PRIX32 "
", var_of_type_int32_t);

对于系统定义的类型（例如 POSIX 定义的类型），据我所知，没有好的方法来处理它们。因此，我所做的就是猜测一个“安全”的转换，然后相应地打印，包括强制转换，这就是您在问题中说明的。这令人沮丧，但据我所知没有更好的方法。如果有疑问，并且使用 C99，那么转换为“unsigned long long”就很好；可能存在使用强制转换为uintmax_tPRIXMAX 或等效的情况。

或者，正如FUZxxl 提醒我的那样，您可以使用修饰符j来指示“最大”整数类型。例如：

printf("Maximal integer: 0x%08jX
", (uintmax_t)var_of_type_without_format_letter);

解决方案 2：

如何用printf显示off_t、、等特殊类型nlink_t？size_t

1. 当类型具有匹配的打印说明符时，使用该

printf("Size is %zu
", object_with_type_size_t);

1. 当类型可能缺少匹配的打印说明符，但符号已知，并且不是扩展整数类型时，转换为最宽的整数类型。

#include <inttypes.h>
printf("PID is %jd
", (intmax_t) object_with_type_pid_t);
printf("INO is %ju
", (uintmax_t) object_with_type_ino_t);

1. 当类型可能缺少匹配的打印说明符、符号未知且不是扩展整数类型时，转换为最宽整数类型。nlink_t符号未指定。uintmax_t用于可移植性。用于intmax_t信息性。或者使用精心设计的代码。

printf("link is %ju
", (uintmax_t) object_with_type_nlink_t);

1. 当整数类型是扩展整数类型（off_t即扩展有符号整数类型）时，我们的选择会变得更加棘手。我们可以像(u)intmax_t上面那样进行转换，并可能截断该值。我们可以转换为浮点类型，并可能丢失精度。我们可以创建精心设计的代码。

printf("link is %jd
", (intmax_t) object_with_type_off_t );
// or 
printf("link is %.0Lf
", (long double) object_with_type_off_t );
// or 

// off_t is a signed extended integer type
#define OFF_DECIMAL_SIZE ((sizeof(off_t) * CHAR_BIT - 1)*28/93 + 3)
char buf[OFF_DECIMAL_SIZE];
printf("link is %s
", prt_off(buf, object_with_type_off_t));

支持代码

// off_t is a signed extended integer type
#define OFF_DECIMAL_STR_SIZE ((sizeof(off_t) * CHAR_BIT - 1)*28/93 + 3)

char* prt_off(char *dest, off_t off) {
  char buffer[OFF_DECIMAL_STR_SIZE];

  // Start filling from the end
  char *p = &buffer[sizeof buffer - 1];
  *p = '';

  // Work with negative values to well handle the min value
  off_t an = off < 0 ? off : -off;

  do {
    *(--p) = (char) ('0' - an % 10);
    an /= 10;
  } while (an);

  if (off < 0) {
    *(--p) = '-';
  }

  size_t size_used = &buffer[sizeof(buffer)] - p;
  return memcpy(dest, p, size_used);
}