自定义C语言printf函数输出负数时尾部出现垃圾字符问题求助

我正在用C语言实现自定义版本的printf函数，其余功能均正常，但输出负数时，目标数字后会附加垃圾字符。

相关代码 #

const char g_chars[] = "0123456789abcdef";

void printf_unsigned(unsigned int num, int base) {
    char string[32];
    int pos = 0;

    do {
        int rem = num % base;
        num /= base;
        string[pos++] = g_chars[rem];
    } while (num > 0);

    while (--pos >= 0) {
        PrintChar(string[pos]);
    }
}

void printf_signed(int num, int base) {
    if (num < 0) {
        PrintChar('-');
        printf_unsigned(num * -1, base);
    }
    printf_unsigned(num, base);
}

其中printf_unsigned函数可将二进制数转为ASCII并逐字符打印，功能正常；printf_signed函数判断数字是否为负，负数则先打印'-'再调用printf_unsigned传入其绝对值，否则直接调用printf_unsigned。

调用示例 #

printf_signed(-3, 10);
printf_signed(-10, 10);
printf_signed(-15, 10);

实际输出 #

-34294967293
-104294967286
-154294967281

问题原因 #

1. 重复执行打印逻辑：printf_signed中，当num < 0时，执行完负数分支的打印后，没有终止函数，会继续执行后面的printf_unsigned(num, base)。负数被转换为unsigned int时会变成一个很大的正数（比如-3转成unsigned int是4294967293），这就是末尾附加的"垃圾字符"来源。
2. 负数取反溢出风险：对于int类型的最小值（如32位int的INT_MIN = -2147483648），执行num * -1会触发溢出，属于C语言中的未定义行为。

修复代码 #

#include <limits.h>

const char g_chars[] = "0123456789abcdef";

void printf_unsigned(unsigned int num, int base) {
    char string[32];
    int pos = 0;

    do {
        int rem = num % base;
        num /= base;
        string[pos++] = g_chars[rem];
    } while (num > 0);

    while (--pos >= 0) {
        PrintChar(string[pos]);
    }
}

void printf_signed(int num, int base) {
    if (num < 0) {
        PrintChar('-');
        // 转unsigned处理，避免INT_MIN取反溢出
        printf_unsigned((unsigned int)(-num), base);
        // 终止函数，防止重复打印
        return;
    }
    printf_unsigned((unsigned int)num, base);
}

修复说明 #

• 添加return语句：在负数分支处理完成后立即返回，彻底避免后续的重复打印操作。
• 安全处理绝对值：将负数转为unsigned int类型计算，利用无符号类型的定义转换规则，既避免了溢出问题，又能正确获取对应绝对值的无符号表示。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者neta cohen