Especificadores de formato para tipos flotantes en C

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En C tenemos dos tipos de datos primitivos para representar números en coma flotante: float y double. Si queremos usuarlos correctamente con las funciones de entrada y salida estándar, tendremos que utilizar los especificadores de formato adecuados, pero, ocurre algo interesante de comentar, que vamos a motivar con una pregunta inicial, como en otras entradas de esta página dedicadas al lenguaje C.

¿Cuál de las siguientes afirmaciones es más correcta sobre el especificador de formato que se debe usar con una variable de tipo float?

• Siempre se debe usar %f en scanf y printf.
• Se debe usar %lf en scanf, pero en printf se debe usar %f.
• Se debe usar %f en scanf, pero en printf se debe usar %lf.
• Es imposible pasarle un float a printf.

La respuesta más correcta es... ¡la última! (y la primera es más o menos correcta, con la "letra pequeña" de la última). Veamos por qué.

Si revisamos la tabla de especificadores de formato de scanf y la de printf, podremos notar una ausencia en la segunda: la del tipo float. Si bien en scanf ocurre que %f se corresponde con float y %lf con double; en printf tan solo aparece %f asociado a double. ¿Por qué ocurre esto? Estas dos funciones son especiales en el sentido de que toman un número variable de argumentos, lo que a veces se denomina "variadícas". En realidad es una característica que es parte de la biblioteca estándar de C, y se pueden construir usando las herramientas disponibles en stdarg.h. Una peculiaridad de los argumentos adicionales de estas funciones siguen unas reglas de promoción automáticas, de modo que todo float se transforma automáticamente en double. Este es el motivo por el que el especificador %f se asocia a double en printf: es imposible que reciba un float, pues promocionará automáticamente en double. Observa que esto no ocurre en scanf porque lo que se recibe no es un float, sino un float *, esto es la dirección de memoria de un float.

En algunas tablas de printf es posible encontrar %lf como especificador de formato para double. En efecto, esto está permitido a partir de C99 (cf. p. xii en la ISO/IEC 9899:1999). En este estándar, se puede usar siempre %f al trabajar con float y %lf al hacerlo con double (aunque un float nunca llegue a printf como tal), lo que facilita escribir código correcto.

A continuación tienes un código con el que puedes probar cómo se comporta el tipo double ante estos dos especificadores. En particular, puedes usarlo para comprobar que usar %f con double en scanf daría un error, mientras que en printf todo funciona. Puedes modificarlo también para estudiar lo mismo con float.

#include <stdio.h>

/*
 * Programa de demostración de especificador de formato para tipo double
 * Más información:
 * https://stackoverflow.com/questions/4264127/correct-format-specifier-for-double-in-printf
 * */
int main()
{
    double x=0;

    puts("Muestra de error en especificadores de formato %f por %lf con doubles.");
    puts("Introducir un valor distinto de 0 para probarlo.");
    puts("Se puede comprobar que para la lectura es obligatorio usar %lf, pero para la escritura los dos funcionan igual.");
    puts("Esto ocurre porque printf convierte los argumentos float a double.");

    puts("Lectura %lf, escritura %lf");
    printf("> ");
    scanf("%lf", &x);
    printf("%lf\n\n", x);
    x=0;

    puts("Lectura %f, escritura %lf");
    printf("> ");
    scanf("%f", &x);
    printf("%lf\n\n", x);
    x=0;

    puts("Lectura %lf, escritura %f");
    printf("> ");
    scanf("%lf", &x);
    printf("%f\n\n", x);
    x=0;

    puts("Lectura %f, escritura %f");
    printf("> ");
    scanf("%f", &x);
    printf("%f\n\n", x);
    x=0;

    return 0;

}