printf() 在 x86-64 平台上给出相同的输出，即使在交换参数时也是如此

Question

考虑以下代码：

#include <stdio.h>

int main() {
    printf("%lf %ld\n", 1234.0, 5678L);
    printf("%lf %ld\n", 5678L, 1234.0);
}

对 printf 的两次调用都打印相同的文本 1234.000000 5678，这与第二次调用的代码不太匹配（可能应该是 5678.0000 1234）。

我在 x86-64 处理器上 Linux 4.x，但我无法在 x86（32 位）上重现它。我想它可以在 amd64 架构的任何 Linux 系统上重现。

为什么交换参数为 printf 提供相同的输出，为什么它特定于 x86-64？

Answer 1

答案是因为它是 System V ABI x86-64 定义参数传递方式的方式。

根据PDF第22页，前6个整数参数在%rdi、%rsi、%rdx、%rcx、%r8、%r9上传递，前8个浮点参数是从 %xmm0 传递到 %xmm7。但是，整数和浮点数之间没有特定的顺序。因此，以下两个函数，尽管定义不同，但行为相同。

int f1(int i1, int i2, int i3, double d1, double d2, double d3);
int f2(double d1, double d2, int i1, int i2, double d3, int i3);

按照 Syetem V x86-64 ABI 编译，这两个函数将在寄存器 %rdi、%rsi 和 %rdx 中接收 i1、i2 和 i3，在寄存器 %xmm0、%xmm1 中接收 d1、d2 和 d3， %xmm2.

可变参数也不例外。最多 6 个整数和最多 8 个浮点数通过寄存器传递，其余在堆栈上传递。

说到这段具体的代码，通过查看gcc -O0 -S生成的汇编代码，我验证了上面的说法：整数5678通过%rsi发送给printf，（双精度）浮点数-点值 1234.0 通过 %xmm0 发送到 printf。在这两种情况下，%eax 都设置为 1，表示有一个浮点参数可用。

哦，是的，%rdi 在哪里？实际上，格式化字符串是第一个参数，因此指向字符串的指针是通过 %rdi 传递的。

printf 不知道整数是在浮点数之前还是相反，它只知道它有一个整数参数（在格式化字符串之后）和一个浮点数点参数（读 %al）。这正是两条线产生相同输出的原因。

TODO：有人在这里放了神箭 link 吗？

printf() giving identical output on x86-64 platforms even when arguments are swapped