我对这些语言(Java,C ...)感到好奇,它们忽略了模运算的数学定义。
在模块操作中返回负值的意义是什么(根据定义,应该始终返回正数)?
最佳答案
我怀疑余数运算符是故意设计为具有这些语义的,我同意这不是很有用。 (您是否曾经编写过一个日历程序,以显示时代之前的工作日为星期日,反星期六,反星期五,...,反星期一?)
相反,负余数是定义整数除法的副作用。
A rem B := A - (A div B) * B
如果
A div B
定义为trunc(A/B)
,则获得C的%
运算符。如果A div B
定义为floor(A/B)
,则将获得Python的%
运算符。其他定义也是可能的。因此,真正的问题是:
为什么C++,Java,C#等使用截断整数除法?
因为这就是C做到这一点的方式。
为什么C使用截断符?
最初,C没有指定
/
应该如何处理负数。它留给了硬件。实际上,每个重要的C实现都使用截断除法,因此在1999年,这些语义被正式纳入C标准。
为什么硬件使用截断法?
因为按照无符号除法,更容易实现(=更便宜)。您只需计算
abs(A) div abs(B)
,然后将符号翻转为(A < 0) xor (B < 0)
即可。如果余数非零,则底数除法还具有从商中减去1的附加步骤。