Em C, o programa no momento de execução não "sabe" nada sobre tamanho de variáveis - com alguma sorte o compilador nao deixa seu programa compilar. O printf
e scanf
apesar de muito usados, são construções bem coplexas em cima do C para facilitar a entrada e saída de tipos de dados um pouco mais complexos - mas para usar ambos é melhor (1) seguir exatamente a receita que você viu, ou (2) ler alguma documentação completa, e saber exatamente o que está acontecendo.
No caso, dentre os códigos de tipos de dados do printf e do scanf, NÂO EXISTE uma marcação para um tipo numérico com tamanho de 1 byte. O tipo "%c" sim, é entendido como um tipo de 1 byte, mas a função trabalha com o número como texto (isso é, ele é enviado (ou lido) como 1 byte para o terminal, não a sua representação decimal de 0 a 255 (ou -128 a 127)).
Quando se usa o tipo %d para imprimir uma variável char como número no printf, isso funciona por quê:
- O compilador sabe, por conta da definição do printf, que pode por qualquer tipo de dados como argumento para o printf que ele "se vira".
- No entanto, a arquitetura das CPUs de PCs modernos não suporta colocar valores com tamanho menor que 4 bytes - iguais ao de um inteiro nativo - na pilha, para serem passados como parâmetros - então o compilador converte seu número na variável "char" para um "int 32" (ou 64, depende da arquitura e dos flags para o compilador), na passagem de argumentos
- Se fosse uma função com parâmetros bem definidos que fosse aceitar um argumento do tipo "char" ou "unsigned char" do lado que está sendo chamado, o código gerado para essa função iria pegar só os 8 bits menos significativos da pilha, e descartar os 3 bytes restantes, e todos ficariam felizes.
- No caso do printf, não é predefinido o que ele vai pegar da pilha - o código programado dele é que ele olha a string de formatação, e assume que aqueles dados, na ordem em que aparecem, estão na pilha passados como argumentos. Ele ve um "%d", e pega um inteiro ( 4 ou 8 bytes) - como o compilador gerou código para "estivar" o "char" na hora de coloca-lo na pilha, isso funciona bem. Se o printf encontra um "%c", pega o byte menos significativo da pilha, e insere ele "como veio ao mundo" na stream que vai imprimir. (No caso do %d, o printf converte o número para a representação decimal em texto de seu valor, antes de coloca-lo na string - isso é, tem uma chamada a "itoa" ou equivalente lá dentro).
- No caso do scanf - a coisa muda: O scanf vê um %d, e entende que tem um espaço de 4 (ou 8) bytes na memória para armazenar o valor, no local indicado pelo ponteiro passado. Ele lê um número em texto, faz sua chamada interna ao
atoi
ou equivalente, pega o valor de retorno - um inteiro nativo, e escreve todos os bytes na posição de memória
Nno seu caso, na posição de valor_1
. Como na maior parte das arquiteturas, os números são gravados de forma "little endian" - isso é, o byte menos significativo vai na posição de memória mais baixa, se você digita "255" para o SCANF, ele vai gerar o inteiro de 32 bits que podemos represnetar por "0x000000ff", e esse "ff" vai na posição exata do ponteiro passsado - o "valor_1", por isso o número aparece lá. Só que os outros 3 bytes com zero, vão ser armazenados nas posições de memória seguintes - o proximo na posiçao de valor_2
(dependendo das configurações do compilador), e os outros 2 por cima de outras variáveis, ou outros dados internos usados pelo programa. Isso é o que gera o comportamento que você está vendo, e que só por um acaso de sorte não gera uma falha de segmentação.
Nos sistemas operacionais modernos, uma falha de segmentação nesse ponto é só um erro a mais impresso no terminal, e a vida segue. Mas, por exemplo, do windows 3 até o XP, a sua chance de que esse singelo programinha desse uma tela azul e obrigasse a renicialização do computador era BEM grande. E numa máquina com microcontrolador, como arduíno, esse mesmo erro pode gerar um comportamento indefinido, resultando inclusive em queima de componentes.
A linguagem C é uma das ferramentas mais poderosas para programar computadores, e permite o uso bruto da CPU pra fazer o que você quiser - no entanto convem saber o que se está fazendo. O uso de C como primeira linguagem de programação em muitos programas de curso de faculdade e técnicos, sem dar primeiro enfase na arquitetura e como esses dados trafegam, e deixar os alunos criarem programas com "printf" e "scanf" e apagar a tela com "system(cls)" no entanto é um erro (*) - hoje em dia linguagens de mais alto nível permitem uma criação de uma interface de entrada de dados numéricos e textuais de forma muito mais simples, em que o aprendiz pode se preocupar com a lógica, e não tentar adivinhar o que está acontecendo por dentro, em funções que foram criadas como atalhos mas que tem brechas perigosíssimas, quando os computadores não tinha memória suficiente para algo mais sofisticadoo. (isso são o printf, o scanf, e mesmo o gets e puts). Se você usar Python, Java, Javascript vai poder fazer quantos exercícios quiser com entrada e saída de dados no terminal até aprender bem "if" "else", funções, contas básicas, etc...sem o perigo de explodir o computador ("explodir" é figurado em ambientes seguros como Linux, OsX ou WIndows mais recentes, mas pode não ser num Arduíno)
TL;DR: É legal tentar brincar com os tamanhos de dados e ensina bastante coisa, mas isso não vai funcionar com scanf
-sempre passe um int
para o scanf - você pode ter variaveis unsigned char
e passar o valor que veio do scanf para elas com =
depois do retorno, e usa-las com printf
sem ter muitos problemas. Se o seu objetivo no entanto é só a lógica de "if", funções, e contas, deixe o C para as "lições de casa",e brinque com javascript, Python, PHP - vai conseguir fazer experiências e aprender mais rápido do que se tiver que literalmente se preocupar com onde vai cada byte na memória, o que acontece com programas em C.
(*) Estou a disposição dos seus professores e coordenadores de curso para conversar sobre isso se quiser.