Não tem muito segredo, é diferente porque o código pediu para ser diferente.
Representações numéricas para humanos
Uma coisa que eu percebo que as pessoas não entendem que há uma enorme diferença entre o dado e a representação textual para humanos lerem que este dado pode ter.
O dado existe por si só. Não importa como ele está no computador, até porque ele existe como um monte de elétrons e isto não serve para nada no nosso ponto de vista.
Em um nível um pouco mais abstrato representamos como bits, que já é um conceito matemático inventado pelo homem. Um bit pode ser 0 ou 1. Um conjunto de bits formam outros números.
Também podemos dizer que o computador só sabe realizar 3 operações (adição, multiplicação e negação de bits), todas as outras são combinações destas.
Como montamos esses gráficos das aplicações ou jogos? Juntando bits de forma que faça sentido. Tudo o que acontece no computador é assim.
Como fazemos textos aparecerem na tela? Ligamos um monte de pontos na tela que em posições e cores certas desenham o que nós conhecemos como letras, números e outros símbolos. E a forma exata de escrever isso pode variar bastante. Pense em fontes. Então o sistema operacional ou uma aplicação que roda nele pegará um número na memória e verá quais os pontos eles deve ligar para ter o desenho do caractere que é representado por este número.
Tudo isso você não vê, mas está acontecendo no computador. Não tem mágica ou milagre, é só matemática e no nível mais baixo, física.
Mas como sabemos que um número na memória é uma letra? É uma convenção adotada que certos números equivalem a certos caracteres que entendemos. A convenção mais usada é a tabela ASCII. Mas existem outras e, em tese, você pode criar a sua. Você pode dizer que o número 1 é um desenho de um elefante, que o 25 é nada, que o 345 é um círculo vermelho. Não importa. Claro que tabelas padronizadas fazem mais sentido.
Quando usa um argumento no printf()
está dizendo como quer que seja apresentado aquele número que está na posição de memória indicada pela variável, expressão ou literal. Poderia ter algum argumento que manda desligar o computador se quisesse, só não faz muito sentido fazer isto.
Tipagem fraca
Algumas linguagens de programação não deixam um número ser interpretado de forma diferente do que ele foi planejado, isto é característica de linguagens de tipagem forte. C é uma linguagem de tipagem fraca. C faz o que for preciso com qualquer informação que está lá.
Isto é muito flexível e poderoso, porém um pouco perigoso. Tem que saber o que está fazendo e tomar mais cuidado.
Explicando cada item
printf("O valor inteiro e %i\n", &inteiro); // aparece 2293564
Está mandando imprimir o endereço da variável inteiro
, então está certo.
printf("O valor decimal e %f\n", &decimal); // aparece 6.099998
A mesma coisa, e agora mandando imprimir com as casas decimais. Note que a variável foi declarada como float
, mas foi usado um literal double
, parece a mesma coisa, mas nem sempre o resultado será exatamente o mesmo. Isto é um pouco mais complicado para explicar aqui.
printf("O caractere1 e %c\n", &caractere1); // aparece 7
Novamente pegou o endereço. O %c
trabalha apenas com 1 byte, então está apenas pegando uma parte do endereço, que já tinha pouco significado, agora tem menos ainda.
printf("O caractere2 e %c\n", &caractere2); // aparece 6
O mesmo.
printf("O caractere2 e %c\n\n", caractere2); // aparece d (está errado - com certeza porque coloquei aspas duplas na declaração da variável)
Agora aconteceu o mesmo, mas de forma diferente. Está mandando imprimir um caractere baseado no que receber na variável. O problema já aconteceu na atribuição da variável. Pegou um dado que é do tipo char *
e tentou guardar em uma variável que é só char
, então ele pegou o endereço de memória da string e guardou em caractere2
sujando a memória já que a variável tem espaço para apenas 1 byte e o endereço tem 4 ou 8 bytes. Tudo errado.
Entenda que o que está sendo mostrado na tela é sempre uma string, que por acaso pode ser composta de caracteres que interpretamos como dígitos numéricos.
Outras questões
Não gosto muito do nome da variável decimal
(nem estou falando do fato que o nome não descreve o dado e sim o tipo, afinal isso é só uma demonstração) porque ele não é bem um decimal. Até é, mas de computador que é bem diferente do decimal que nós conhecemos. Por isso chama float
e double
e não decimal
.
Tive que usar um compilador configurado para aceitar certas construções erradas, caso contrário nem compilava isso.
Perceba que aparecem coisas diferentes, afinal a memória está diferente.
#include <stdio.h>
int main() {
int inteiro = 1;
float decimal = 6.1f;
char caractere1 = 'g';
char *caractere2 = "k";
printf("O valor inteiro e %i\n", inteiro); // aparece 1 (está ok)
printf("O valor decimal e %f\n", decimal); // aparece 6.100000 (está ok)
printf("O caractere1 e %c\n", caractere1); // aparece g (está ok)
printf("O caractere2 e %c\n\n", caractere2); // aparece d (está errado - com certeza porque coloquei aspas duplas na declaração da variável)
printf("O valor inteiro e %i\n", &inteiro); // aparece 2293564
printf("O valor decimal e %f\n", &decimal); // aparece 6.099998
printf("O caractere1 e %c\n", &caractere1); // aparece 7
printf("O caractere2 e %c\n\n", &caractere2); // aparece 6
printf("O caractere2 e %s\n", caractere2);
printf("O valor inteiro (somado para dar algo imprimível) mostrado como caractere e %c\n", inteiro + 64);
printf("O endereco de decimal e %d\n", &decimal);
printf("O inicio do caractere2 e %c\n", caractere2[0]);
}
Veja funcionando no ideone. E no repl.it. Também coloquei no GitHub para referência futura.
Tem situação que a formação da memória causa um problema por causa da sujeira na memória. Se executar algumas linhas e outras não funciona, funciona mesmo que as que geram problema sejam executadas sem algumas outras. A composição delas cria problema.
Por isso que eu sempre falo que funcionar e estar certo são coisas diferentes, o mesmo código gera resultados diferentes em máquinas diferentes porque não está certo.