1. printf将二进制转换成字符串

printf函数从参数中获取二进制数据，并将它根据转换规范转换成字符串，并打印在控制台上。

让我们运行以下代码，并根据其结果，分析其中原理，从而理解为什么将以%开始的一串字符称作转换规范？

#include <stdio.h>
int main()
{
    int aNum = 2147483647;
    unsigned int aBiggerNum = 4294967295;
    printf("%d %u\n", aNum, aNum);
    printf("%d %u\n", aBiggerNum, aBiggerNum);
    return 0;
}

在上面的代码中，整型int变量aNum，数值为2147483647，使用%d或%u均能输出正确的结果。

但是无符号整型unsigned int，数值为4294967295，使用%d无法正确输出结果，%u却可以正确输出结果。

下面我们通过它们的二进制表示来分析问题出现的原因，在这之前我们先回忆一个知识点。

整型在计算机中的存储为补码表示法。设一个十进制数为n，模为mod。若n为正数，n的补码为n的二进制。若n为负数，设dec = mod - |n|，n的补码为dec的二进制。(具体的文章，可参考：整型数据类型)

1.1 aNum进入printf后的转换情况

我们先观察aNum进入printf函数后的情况。

aNum的值为十进制2147483647，正数的补码为它本身的二进制。因此，aNum的补码为01111111 11111111 11111111 11111111。

在aNum进入printf函数后，由于aNum的类型为int，所以类型并不会发生转换，仍然为4个字节。

当我们使用%u来做转换规范时，printf会获取4字节的数据，并认为其为无符号整数。它没有符号位，因此肯定为一个正数的补码。可以直接将它转换为十进制，转换结果为字符串"2147483647"。

当我们使用%d来做转换规范时，printf会获取4字节的数据，并认为其为有符号整数。最高位看做符号位，其余为数据位。而在这个二进制中最高位为0，因此它是一个正数的补码，可以直接将它转换为十进制，转换结果为字符串"2147483647"。

在这种情况下，使用%u或%d均可以得到正确的转换结果。

由于，以%开始的一串字符指示printf函数如何转换二进制数据，所以将其称为转换规则更为准确。