如何通过printf格式字符串用单个说明符打印可变数量字节？

结论 #

标准C库的printf没有原生支持该需求的单个格式说明符，但结合你使用的Ubuntu 20.04自带的GNU libc环境，可以通过两种方案实现预期效果。

方案1：使用GNU libc自定义格式说明符（实现你提到的%kmagic效果） #

GNU libc提供了register_printf_function接口，允许你自定义格式说明符的处理逻辑：

1. 注册自定义说明符比如%M，约定前缀的数字参数为要读取的字节数k
2. 处理函数中直接从可变参数栈读取k个连续字节，逐字节转换为两位十六进制字符输出即可
   示例代码片段：

#include <printf.h>
#include <stdint.h>

static int print_bytes(FILE *stream, const struct printf_info *info, const void *const *args) {
    int k = info->width; // 取格式说明符前缀的数字作为字节数
    const uint8_t *buf = *(const uint8_t **) args[0]; // 取栈指针参数
    for (int i = 0; i < k; i++) {
        fprintf(stream, "%02hhx", buf[i]);
    }
    return k * 2;
}

static int print_bytes_arginfo(const struct printf_info *info, size_t n, int *argtypes, int *size) {
    if (n > 0) argtypes[0] = PA_POINTER;
    return 1;
}

// 注册后就可以用%<k>M格式说明符，参数传栈地址即可输出k字节十六进制
int main() {
    register_printf_function('M', print_bytes, print_bytes_arginfo);
    uint32_t test = 0xefbeadde; // 小端存储对应0xde 0xad 0xbe 0xef
    printf("Next 4 bytes on the stack: %4M\n", &test);
    // 输出：Next 4 bytes on the stack: deadbeef
    return 0;
}

方案2：无自定义扩展的替代方案 #

如果不想修改libc的printf行为，可直接重复使用%.2hhx说明符，每个说明符对应读取1字节：

• 要输出4字节就写printf("Next 4 bytes on the stack: %.2hhx%.2hhx%.2hhx%.2hhx\n", *(uint8_t*)rsp, *(uint8_t*)(rsp+1), *(uint8_t*)(rsp+2), *(uint8_t*)(rsp+3));
• 输出结果和预期完全一致，唯一缺点是需要对应写k个格式说明符，不是单个说明符。

为什么你之前的尝试不生效 #

你用到的%khhx、%kx中的k是宽度修饰符，作用是指定输出的最小总长度，不足时补空格，和读取多少字节无关：

• %hhx固定只读取1个字节，输出2个十六进制字符，你写%4hhx就会输出2个字符加2个前置空格，总长度为4，和你观察到的现象一致
• %x在x86-64环境下固定读取4字节unsigned int类型，输出最多8个十六进制字符，你写%10x就会输出8个字符加2个前置空格，总长度为10。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者iMrFelix