Merge from vendor branch OPENSSH:
[dragonfly.git] / lib / libc / stdio / printf.3
1 .\" Copyright (c) 1990, 1991, 1993
2 .\"     The Regents of the University of California.  All rights reserved.
3 .\"
4 .\" This code is derived from software contributed to Berkeley by
5 .\" Chris Torek and the American National Standards Committee X3,
6 .\" on Information Processing Systems.
7 .\"
8 .\" Redistribution and use in source and binary forms, with or without
9 .\" modification, are permitted provided that the following conditions
10 .\" are met:
11 .\" 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
12 .\"    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
13 .\" 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
14 .\"    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
15 .\"    documentation and/or other materials provided with the distribution.
16 .\" 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
17 .\"    must display the following acknowledgement:
18 .\"     This product includes software developed by the University of
19 .\"     California, Berkeley and its contributors.
20 .\" 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
21 .\"    may be used to endorse or promote products derived from this software
22 .\"    without specific prior written permission.
23 .\"
24 .\" THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
25 .\" ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
26 .\" IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
27 .\" ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
28 .\" FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
29 .\" DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
30 .\" OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
31 .\" HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
32 .\" LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
33 .\" OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
34 .\" SUCH DAMAGE.
35 .\"
36 .\"     @(#)printf.3    8.1 (Berkeley) 6/4/93
37 .\" $FreeBSD: src/lib/libc/stdio/printf.3,v 1.17.2.11 2003/03/02 07:29:33 tjr Exp $
38 .\" $DragonFly: src/lib/libc/stdio/printf.3,v 1.3 2005/01/04 00:00:52 cpressey Exp $
39 .\"
40 .Dd March 2, 2003
41 .Dt PRINTF 3
42 .Os
43 .Sh NAME
44 .Nm printf , fprintf , sprintf , snprintf , asprintf ,
45 .Nm vprintf , vfprintf, vsprintf , vsnprintf , vasprintf
46 .Nd formatted output conversion
47 .Sh LIBRARY
48 .Lb libc
49 .Sh SYNOPSIS
50 .In stdio.h
51 .Ft int
52 .Fn printf "const char *format" ...
53 .Ft int
54 .Fn fprintf "FILE *stream" "const char *format" ...
55 .Ft int
56 .Fn sprintf "char *str" "const char *format" ...
57 .Ft int
58 .Fn snprintf "char *str" "size_t size" "const char *format" ...
59 .Ft int
60 .Fn asprintf "char **ret" "const char *format" ...
61 .In stdarg.h
62 .Ft int
63 .Fn vprintf "const char *format" "va_list ap"
64 .Ft int
65 .Fn vfprintf "FILE *stream" "const char *format" "va_list ap"
66 .Ft int
67 .Fn vsprintf "char *str" "const char *format" "va_list ap"
68 .Ft int
69 .Fn vsnprintf "char *str" "size_t size" "const char *format" "va_list ap"
70 .Ft int
71 .Fn vasprintf "char **ret" "const char *format" "va_list ap"
72 .Sh DESCRIPTION
73 The
74 .Fn printf
75 family of functions produces output according to a
76 .Fa format
77 as described below.
78 .Fn Printf
79 and
80 .Fn vprintf
81 write output to
82 .Pa stdout ,
83 the standard output stream;
84 .Fn fprintf
85 and
86 .Fn vfprintf
87 write output to the given output
88 .Fa stream ;
89 .Fn sprintf ,
90 .Fn snprintf ,
91 .Fn vsprintf ,
92 and
93 .Fn vsnprintf
94 write to the character string
95 .Fa str ;
96 and
97 .Fn asprintf
98 and
99 .Fn vasprintf
100 dynamically allocate a new string with
101 .Xr malloc 3 .
102 .Pp
103 These functions write the output under the control of a
104 .Fa format
105 string that specifies how subsequent arguments
106 (or arguments accessed via the variable-length argument facilities of
107 .Xr stdarg 3 )
108 are converted for output.
109 .Pp
110 Upon success, these functions return the number of characters printed
111 (not including the trailing
112 .Ql \e0
113 used to end output to strings),
114 or, in the case of
115 .Fn snprintf
116 and
117 .Fn vsnprintf ,
118 the number of characters that would have been printed if the
119 .Fa size
120 were unlimited
121 (again, not including the final
122 .Ql \e0 ) .
123 All of these function return a negative value if an output error occurs.
124 .Pp
125 .Fn Asprintf
126 and
127 .Fn vasprintf
128 set
129 .Fa *ret
130 to be a pointer to a buffer sufficiently large to hold the formatted string.
131 This pointer should be passed to
132 .Xr free 3
133 to release the allocated storage when it is no longer needed.
134 If sufficient space cannot be allocated,
135 .Fn asprintf
136 and
137 .Fn vasprintf
138 will return -1 and set
139 .Fa ret
140 to be a
141 .Dv NULL
142 pointer.
143 .Pp
144 .Fn Snprintf
145 and
146 .Fn vsnprintf
147 will write at most
148 .Fa size Ns \-1
149 of the characters printed into the output string
150 (the
151 .Fa size Ns 'th
152 character then gets the terminating
153 .Ql \e0 ) ;
154 if the return value is greater than or equal to the
155 .Fa size
156 argument, the string was too short
157 and some of the printed characters were discarded.
158 .Pp
159 .Fn Sprintf
160 and
161 .Fn vsprintf
162 effectively assume an infinite
163 .Fa size .
164 .Pp
165 The format string is composed of zero or more directives:
166 ordinary
167 .\" multibyte
168 characters (not
169 .Cm % ) ,
170 which are copied unchanged to the output stream;
171 and conversion specifications, each of which results
172 in fetching zero or more subsequent arguments.
173 Each conversion specification is introduced by
174 the
175 .Cm %
176 character.
177 The arguments must correspond properly (after type promotion)
178 with the conversion specifier.
179 After the
180 .Cm % ,
181 the following appear in sequence:
182 .Bl -bullet
183 .It
184 An optional field, consisting of a decimal digit string followed by a
185 .Cm $ ,
186 specifying the next argument to access.
187 If this field is not provided, the argument following the last
188 argument accessed will be used.
189 Arguments are numbered starting at
190 .Cm 1 .
191 If unaccessed arguments in the format string are interspersed with ones that
192 are accessed the results will be indeterminate.
193 .It
194 Zero or more of the following flags:
195 .Bl -hyphen
196 .It
197 A
198 .Cm #
199 character
200 specifying that the value should be converted to an
201 .Dq alternate form .
202 For
203 .Cm c , d , i , n , p , s ,
204 and
205 .Cm u
206 conversions, this option has no effect.
207 For
208 .Cm o
209 conversions, the precision of the number is increased to force the first
210 character of the output string to a zero (except if a zero value is printed
211 with an explicit precision of zero).
212 For
213 .Cm x
214 and
215 .Cm X
216 conversions, a non-zero result has the string
217 .Ql 0x
218 (or
219 .Ql 0X
220 for
221 .Cm X
222 conversions) prepended to it.
223 For
224 .Cm e , E , f , g ,
225 and
226 .Cm G
227 conversions, the result will always contain a decimal point, even if no
228 digits follow it (normally, a decimal point appears in the results of
229 those conversions only if a digit follows).
230 For
231 .Cm g
232 and
233 .Cm G
234 conversions, trailing zeros are not removed from the result as they
235 would otherwise be.
236 .It
237 A
238 .Cm 0
239 (zero)
240 character specifying zero padding.
241 For all conversions except
242 .Cm n ,
243 the converted value is padded on the left with zeros rather than blanks.
244 If a precision is given with a numeric conversion
245 .Cm ( d , i , o , u , i , x ,
246 and
247 .Cm X ) ,
248 the
249 .Cm 0
250 flag is ignored.
251 .It
252 A negative field width flag
253 .Cm \-
254 indicates the converted value is to be left adjusted on the field boundary.
255 Except for
256 .Cm n
257 conversions, the converted value is padded on the right with blanks,
258 rather than on the left with blanks or zeros.
259 A
260 .Cm \-
261 overrides a
262 .Cm 0
263 if both are given.
264 .It
265 A space, specifying that a blank should be left before a positive number
266 produced by a signed conversion
267 .Cm ( d , e , E , f , g , G ,
268 or
269 .Cm i ) .
270 .It
271 A
272 .Cm +
273 character specifying that a sign always be placed before a
274 number produced by a signed conversion.
275 A
276 .Cm +
277 overrides a space if both are used.
278 .El
279 .It
280 An optional decimal digit string specifying a minimum field width.
281 If the converted value has fewer characters than the field width, it will
282 be padded with spaces on the left (or right, if the left-adjustment
283 flag has been given) to fill out
284 the field width.
285 .It
286 An optional precision, in the form of a period
287 .Cm \&.
288 followed by an
289 optional digit string.
290 If the digit string is omitted, the precision is taken as zero.
291 This gives the minimum number of digits to appear for
292 .Cm d , i , o , u , x ,
293 and
294 .Cm X
295 conversions, the number of digits to appear after the decimal-point for
296 .Cm e , E ,
297 and
298 .Cm f
299 conversions, the maximum number of significant digits for
300 .Cm g
301 and
302 .Cm G
303 conversions, or the maximum number of characters to be printed from a
304 string for
305 .Cm s
306 conversions.
307 .It
308 The optional character
309 .Cm h ,
310 specifying that a following
311 .Cm d , i , o , u , x ,
312 or
313 .Cm X
314 conversion corresponds to a
315 .Vt short int
316 or
317 .Vt unsigned short int
318 argument, or that a following
319 .Cm n
320 conversion corresponds to a pointer to a
321 .Vt short int
322 argument.
323 .It
324 The optional character
325 .Cm l
326 (ell) specifying that a following
327 .Cm d , i , o , u , x ,
328 or
329 .Cm X
330 conversion applies to a pointer to a
331 .Vt long int
332 or
333 .Vt unsigned long int
334 argument, or that a following
335 .Cm n
336 conversion corresponds to a pointer to a
337 .Vt long int
338 argument.
339 .It
340 The optional characters
341 .Cm ll
342 (ell ell) specifying that a following
343 .Cm d , i , o , u , x ,
344 or
345 .Cm X
346 conversion applies to a pointer to a
347 .Vt long long int
348 or
349 .Vt unsigned long long int
350 argument, or that a following
351 .Cm n
352 conversion corresponds to a pointer to a
353 .Vt long long int
354 argument.
355 .It
356 The optional character
357 .Cm q ,
358 specifying that a following
359 .Cm d , i , o , u , x ,
360 or
361 .Cm X
362 conversion corresponds to a
363 .Vt quad int
364 or
365 .Vt unsigned quad int
366 argument, or that a following
367 .Cm n
368 conversion corresponds to a pointer to a
369 .Vt quad int
370 argument.
371 .It
372 The character
373 .Cm L
374 specifying that a following
375 .Cm e , E , f , g ,
376 or
377 .Cm G
378 conversion corresponds to a
379 .Vt long double
380 argument.
381 .It
382 A character that specifies the type of conversion to be applied.
383 .El
384 .Pp
385 A field width or precision, or both, may be indicated by
386 an asterisk
387 .Ql *
388 or an asterisk followed by one or more decimal digits and a
389 .Ql $
390 instead of a
391 digit string.
392 In this case, an
393 .Vt int
394 argument supplies the field width or precision.
395 A negative field width is treated as a left adjustment flag followed by a
396 positive field width; a negative precision is treated as though it were
397 missing.
398 If a single format directive mixes positional (nn$)
399 and non-positional arguments, the results are undefined.
400 .Pp
401 The conversion specifiers and their meanings are:
402 .Bl -tag -width "diouxX"
403 .It Cm diouxX
404 The
405 .Vt int
406 (or appropriate variant) argument is converted to signed decimal
407 .Cm ( d
408 and
409 .Cm i ) ,
410 unsigned octal
411 .Pq Cm o ,
412 unsigned decimal
413 .Pq Cm u ,
414 or unsigned hexadecimal
415 .Cm ( x
416 and
417 .Cm X )
418 notation.
419 The letters
420 .Cm abcdef
421 are used for
422 .Cm x
423 conversions; the letters
424 .Cm ABCDEF
425 are used for
426 .Cm X
427 conversions.
428 The precision, if any, gives the minimum number of digits that must
429 appear; if the converted value requires fewer digits, it is padded on
430 the left with zeros.
431 .It Cm DOU
432 The
433 .Vt long int
434 argument is converted to signed decimal, unsigned octal, or unsigned
435 decimal, as if the format had been
436 .Cm ld , lo ,
437 or
438 .Cm lu
439 respectively.
440 These conversion characters are deprecated, and will eventually disappear.
441 .It Cm eE
442 The
443 .Vt double
444 argument is rounded and converted in the style
445 .Oo \- Oc Ns d Ns Cm \&. Ns ddd Ns Cm e Ns \\*[Pm]dd
446 where there is one digit before the
447 decimal-point character
448 and the number of digits after it is equal to the precision;
449 if the precision is missing,
450 it is taken as 6; if the precision is
451 zero, no decimal-point character appears.
452 An
453 .Cm E
454 conversion uses the letter
455 .Cm E
456 (rather than
457 .Cm e )
458 to introduce the exponent.
459 The exponent always contains at least two digits; if the value is zero,
460 the exponent is 00.
461 .It Cm f
462 The
463 .Vt double
464 argument is rounded and converted to decimal notation in the style
465 .Oo \- Oc Ns ddd Ns Cm \&. Ns ddd ,
466 where the number of digits after the decimal-point character
467 is equal to the precision specification.
468 If the precision is missing, it is taken as 6; if the precision is
469 explicitly zero, no decimal-point character appears.
470 If a decimal point appears, at least one digit appears before it.
471 .It Cm gG
472 The
473 .Vt double
474 argument is converted in style
475 .Cm f
476 or
477 .Cm e
478 (or
479 .Cm E
480 for
481 .Cm G
482 conversions).
483 The precision specifies the number of significant digits.
484 If the precision is missing, 6 digits are given; if the precision is zero,
485 it is treated as 1.
486 Style
487 .Cm e
488 is used if the exponent from its conversion is less than -4 or greater than
489 or equal to the precision.
490 Trailing zeros are removed from the fractional part of the result; a
491 decimal point appears only if it is followed by at least one digit.
492 .It Cm c
493 The
494 .Vt int
495 argument is converted to an
496 .Vt unsigned char ,
497 and the resulting character is written.
498 .It Cm s
499 The
500 .Vt char *
501 argument is expected to be a pointer to an array of character type (pointer
502 to a string).
503 Characters from the array are written up to (but not including)
504 a terminating
505 .Dv NUL
506 character;
507 if a precision is specified, no more than the number specified are
508 written.
509 If a precision is given, no null character
510 need be present; if the precision is not specified, or is greater than
511 the size of the array, the array must contain a terminating
512 .Dv NUL
513 character.
514 .It Cm p
515 The
516 .Vt void *
517 pointer argument is printed in hexadecimal (as if by
518 .Ql %#x
519 or
520 .Ql %#lx ) .
521 .It Cm n
522 The number of characters written so far is stored into the
523 integer indicated by the
524 .Vt int *
525 (or variant) pointer argument.
526 No argument is converted.
527 .It Cm %
528 A
529 .Ql %
530 is written.
531 No argument is converted.
532 The complete conversion specification
533 is
534 .Ql %% .
535 .El
536 .Pp
537 In no case does a non-existent or small field width cause truncation of
538 a field; if the result of a conversion is wider than the field width, the
539 field is expanded to contain the conversion result.
540 .Sh EXAMPLES
541 To print a date and time in the form
542 .Dq Li "Sunday, July 3, 10:02" ,
543 where
544 .Fa weekday
545 and
546 .Fa month
547 are pointers to strings:
548 .Bd -literal -offset indent
549 #include <stdio.h>
550 fprintf(stdout, "%s, %s %d, %.2d:%.2d\en",
551         weekday, month, day, hour, min);
552 .Ed
553 .Pp
554 To print \*(Pi
555 to five decimal places:
556 .Bd -literal -offset indent
557 #include <math.h>
558 #include <stdio.h>
559 fprintf(stdout, "pi = %.5f\en", 4 * atan(1.0));
560 .Ed
561 .Pp
562 To allocate a 128 byte string and print into it:
563 .Bd -literal -offset indent
564 #include <stdio.h>
565 #include <stdlib.h>
566 #include <stdarg.h>
567 char *newfmt(const char *fmt, ...)
568 {
569                 char *p;
570                 va_list ap;
571                 if ((p = malloc(128)) == NULL)
572                         return (NULL);
573                 va_start(ap, fmt);
574                 (void) vsnprintf(p, 128, fmt, ap);
575                 va_end(ap);
576                 return (p);
577 }
578 .Ed
579 .Sh ERRORS
580 In addition to the errors documented for the
581 .Xr write 2
582 system call, the
583 .Fn printf
584 family of functions may fail if:
585 .Bl -tag -width Er
586 .It Bq Er ENOMEM
587 Insufficient storage space is available.
588 .El
589 .Sh SEE ALSO
590 .Xr printf 1 ,
591 .Xr scanf 3
592 .Sh STANDARDS
593 The
594 .Fn fprintf ,
595 .Fn printf ,
596 .Fn sprintf ,
597 .Fn vprintf ,
598 .Fn vfprintf ,
599 and
600 .Fn vsprintf
601 functions
602 conform to
603 .St -isoC .
604 .Sh HISTORY
605 The functions
606 .Fn asprintf
607 and
608 .Fn vasprintf
609 first appeared in the
610 .Tn GNU C
611 library.
612 These were implemented by
613 .An Peter Wemm Aq peter@FreeBSD.org
614 in
615 .Fx 2.2 ,
616 but were later replaced with a different implementation
617 from
618 .An Todd C. Miller Aq Todd.Miller@courtesan.com
619 for
620 .Ox 2.3 .
621 .Sh BUGS
622 The conversion formats
623 .Cm \&%D , \&%O ,
624 and
625 .Cm %U
626 are not standard and
627 are provided only for backward compatibility.
628 The effect of padding the
629 .Cm %p
630 format with zeros (either by the
631 .Cm 0
632 flag or by specifying a precision), and the benign effect (i.e., none)
633 of the
634 .Cm #
635 flag on
636 .Cm %n
637 and
638 .Cm %p
639 conversions, as well as other
640 nonsensical combinations such as
641 .Cm %Ld ,
642 are not standard; such combinations
643 should be avoided.
644 .Pp
645 Because
646 .Fn sprintf
647 and
648 .Fn vsprintf
649 assume an infinitely long string,
650 callers must be careful not to overflow the actual space;
651 this is often hard to assure.
652 For safety, programmers should use the
653 .Fn snprintf
654 interface instead.
655 Unfortunately, this interface is not portable.