C言語アドレス演算子の不具合かコンパイル不具合

Question

こんにちは。
C言語で以下のコードを書きました。

int main(){
	int a=4;
	printf("%ls\n", &a);
	printf("%d\n", a);
	return 0;
}

実行結果は
4
でした。

つまり
printf("%ls\n", &a);
の結果が表示されません。

コンパイル環境は
gcc version 7.2.0 (Ubuntu 7.2.0-8ubuntu3.2)
です。

何が悪いのでしょうか？
おわかりの方お教えください。

Comments

[yohhoy]

どのような結果（なにが出力されること）を期待していますか？

[shermansweet]

値が格納されているメモリーのアドレスを表示させる事を期待していました。

Answer 1

printf("%ls\n", &a);

マルチバイト文字として変数aの内容を表示させようということになりますが、これでそもそも良いのですか？また、これでいいのであればどのような表示を求めているのですか？

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[shermansweet]

値が格納されているメモリーのアドレスを表示させる事を期待していました。

Answer 2

つprintf("%ls\n", &a); → printf("%p\n", &a);

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[shermansweet]

ご回答ありがとうございます

Answer 3

フォーマット指示子%lsはwchar_t *型の文字列(NULLターミナルでなければならない)を表示する物で、wchar_t *型の文字列を期待し、wchar_t *型の文字列が与えられることを前提で動作します。しかし、対応する引数の&aはint *型であり、wchar_t *とは型が一致しません。printfではフォーマットで指定した形式が期待する型と対応する引数の型が一致しない場合、その動作は未定義です。Cにおいて未定義な動作とは「何が起こるのかわからない。コード全体の内容、OSやコンパイラなどの実行環境、コンパイルのオプション、および、実行タイミング等によって、全く別の何かを表示したり、エラーになってプログラムが終了したり、何も起きなかったりと、様々な現象が発生する可能性がある」というものです。そのため、何も表示されなかったとしても、バグでもなでもなく、Cの仕様通りの動作になります。

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以下、蛇足です。

さて、このコードですが、Windows環境でコンパイルしたり、Ubuntu環境でもint a = 4;の前後にint x = 0;等があるととASCII 4(ASCII制御文字4, EOT, 伝送終了, U+0004)が表示される場合があります。

• Windowsではwchar_tがUTF-16LE(UCS-2)であり、また、リトルエンディアンであるため、int型の4は U+0004 U+0000 という文字列と見なせる。
• Ubuntu(x86_64)ではwachr_tがUTF-32LE(UCS-4)であり、また、リトルエンディアンであるため、int型の4の前後にint型の0があると、スタック上の並びとして U+0004 U+0000 という文字列と見なせるようなメモリ配置になる場合がある。

では、何も表示されない今回の現象はなんなのでしょうか？考えられるのは、最適化によってaがスタックに積まれず、レジストリ上でのみ処理されたということです。もうひとつ考えられるのは、スタック外のメモリ領域へアクセスがあったため、強制的に停止させられたというということです。今回のコードは一種のセキュリティーホールになっているため、glibcのprintfにそういう仕組みがあってもいいような気がしないでもないです。ただ、それなら、プログラムの強制終了の方があり得そうですが、それはそれでDOS攻撃の起点とされると言うことで何もしないという選択になっているのかも知れません。逆アセンブリして追えばもう少し詳しくわかるかも知れませんが、いずれにしても「何が起こるかわからない」未定義の動作としては正しいため、気にしても仕方が無いのかも知れません。

Answer 4

%ls で何が出力されることを期待していますか？

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[shermansweet]

値が格納されているメモリーのアドレスを表示させる事を期待していました。

Answer 5

表示されない問題だけ検証しました。

printf("%ls\n", &a);　を
printf("%p\n", &a);　に修正すると一応結果はでました。

結果

環境は　
Linux
gcc version 6.3.0 20170516 (Debian 6.3.0-18+deb9u1)

でした。
ソースコードの内容を確認してから動作ですね。
あとはほかに回答されている内容を参考に。

Comments

[shermansweet]

%pという記述を初めて知りました。ありがとうございます。

[nullpon]

変換指定子というやつです。printfの書式指定は後発の言語でも使われているので覚えておくと良いでしょう。

[shermansweet]

ありがとうございます。

Answer 6

wchar_tって環境依存でucs2だったりucs4だったりするんだよね

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

int main(){
    int64_t a=0x38;
    printf("[%ls]\n", &a);
    printf("[%ld]\n", a);
    return 0;
}

Comments

[shermansweet]

ご回答の内容に関してもっと勉強してみます。ありがとうございます。