printf 转换说明与修饰符速查

printf() 的格式串由转换说明控制，转换说明用错是 C 语言初学阶段最常见的输出异常来源：打印出乱码、数值位数不对、字段对不齐。本文整理转换说明、修饰符、标记三类成分的完整含义与书写顺序，并给出两个容易踩坑的细节（sizeof 的类型可移植性、float 参数的自动提升），可作为写格式串时的速查手册。

格式串的组成与书写顺序

一个完整的转换说明结构如下：

%[标记][最小字段宽度][.精度][长度修饰符]转换字符

除 % 和转换字符外，其余成分都可以省略。插入多个修饰符时，书写顺序应与上述结构一致，例如 %-+10.2f（左对齐、显式符号、宽度 10、精度 2、double），并非所有组合都有意义。

转换说明

转换说明（conversion specification）指定如何把数据转换成可显示的形式，打印指令要与待打印数据的类型匹配：

转换说明	输出
%a	浮点数、十六进制数和 p 记数法（C99/C11）
%A	浮点数、十六进制数和 P 记数法（C99/C11）
%c	单个字符
%d	有符号十进制整数
%e	浮点数，e 记数法
%E	浮点数，E 记数法
%f	浮点数，十进制记数法
%F	浮点数，十进制记数法（C99）
%g	根据值的不同，自动选择 %f 或 %e。%e 格式用于指数小于 -4 或大于等于精度时
%G	根据值的不同，自动选择 %f 或 %E。%E 格式用于指数小于 -4 或大于等于精度时
%i	有符号十进制整数（与 %d 相同）
%o	无符号八进制整数
%p	指针
%s	字符串
%u	无符号十进制整数
%x	无符号十六进制整数，用十六进制数字 af
%X	无符号十六进制整数，用十六进制数字 AF
%%	打印一个百分号

其中 %a/%A、%F 以及后文多个长度修饰符都是 C99 引入的，使用老编译器时需注意可用性。

修饰符

在 % 和转换字符之间插入修饰符，可以控制字段宽度与类型大小：

修饰符	含义
标记	5 种标记（-、+、空格、#、0），可以不使用或使用多个标记，示例："%-10d"
数字	最小字段宽度。如果该字段不能容纳待打印的数或字符串，系统会使用更宽的字段，示例："%4d"
.数字	精度。对于 %e、%E、%f 转换，表示小数点右边数字的位数；对于 %g、%G 转换，表示有效数字最大位数；对于 %s 转换，表示待打印字符的最大数量；对于整型转换，表示待打印数字的最小位数（如有必要，前面补零）。只使用 . 表示其后跟随一个 0，例如 %.f 与 %.0f 相同，示例："%5.2f"
h	和整型转换说明一起使用，表示 short int 或 unsigned short int 类型，示例："%hu"
hh	和整型转换说明一起使用，表示 signed char 或 unsigned char 类型，示例："%hhu"
j	和整型转换说明一起使用，表示 intmax_t 或 uintmax_t 类型，示例："%jd"
l	和整型转换说明一起使用，表示 long int 或 unsigned long int 类型，示例："%ld"
ll	和整型转换说明一起使用，表示 long long int 或 unsigned long long int 类型（C99），示例："%lld"
L	和浮点转换说明一起使用，表示 long double 类型，示例："%Lf"
t	和整型转换说明一起使用，表示 ptrdiff_t 类型（与两个指针差值的类型对应，C99），示例："%td"
z	和整型转换说明一起使用，表示 size_t 类型（C99），示例："%zd"

标记

标记控制对齐、符号与输出形式：

标记	含义
-	待打印项左对齐，即从字段的左侧开始打印该项，示例："%-20s"
+	有符号值若为正，则在值前面显示加号；若为负，则在值前面显示减号，示例："%+6.2f"
空格	有符号值若为正，则在值前面显示前导空格（不显示任何符号）；若为负，则在值前面显示减号。+ 标记覆盖一个空格，示例："%6.2f"
#	把结果转换为另一种形式。如果是 %o 格式，则以 0 开始；如果是 %x 格式，则以 0x 开始；如果是 %X 格式，则以 0X 开始。对于所有的浮点格式，# 保证了即使后面没有任何数字，也打印一个小数点字符。对于 %g 和 %G 格式，# 防止结果后面的 0 被删除，示例："%#o"、"%#8.0f"
0	对于数值格式，用前导 0 代替空格填充字段宽度。对于整数格式，如果出现 - 标记或指定精度，则忽略该标记，示例："%010d"、"%08.3f"

两个容易踩坑的细节

sizeof 的类型可移植性。sizeof 运算符以字节为单位返回类型或值的大小，标准只规定了该值是无符号整数。在不同的实现中，它可以是 unsigned int、unsigned long 甚至是 unsigned long long。如果要用 printf() 显示 sizeof 表达式，根据不同系统，可能使用 %u、%lu 或 %llu，把程序移植到其他系统时还要进行修改。C 提供了可移植性更好的类型别名：stddef.h 头文件（在包含 stdio.h 时已包含其中）把 size_t 定义为 sizeof 返回的类型，printf() 应使用 %zd 转换说明打印 size_t 类型；对于两个指针的差值，C 标准提供了 ptrdiff_t 类型（定义在 stddef.h 中）和对应的 %td 转换说明（C99）。

float 参数的自动提升。对于浮点常量和 float 类型变量，printf() 都使用 %f、%e 等浮点转换说明。由于 C 语言中 float 类型的值在作为参数传递时会被自动提升为 double 类型（默认参数提升），printf() 的 float 类型参数实际上会先转换为 double 再传入，因此没有 float 专用的转换说明，也不需要。

要点

• 转换说明必须与待打印类型匹配，书写顺序为：% 标记 宽度 .精度 长度修饰符 转换字符
• 打印 sizeof 的结果用 %zd，指针差值用 %td，避免跨平台换 %u/%lu
• float 参数会自动提升为 double，直接用 %f 即可
• 0 标记在指定精度或与 - 标记同用时会被忽略

（内容依据《C Primer Plus》第 4 章整理，转换说明与修饰符行为以 C99/C11 标准为准。）