Оператор modulo

@Royal_X · Регистрация: 01.06.2021

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

в языке C++ (-13) % 26 вычисляется как -13, что для меня странно, т.к. я ожидаю 13.

Начиная от обычных калькуляторов и заканчивая системами компьютерной алгебры Mathematica (функция Mod), Maple (функция mod), Maxima (функция mod) - данное выражение вычисляется как 13.

Попытался понять в чем проблема и вроде бы ответ нашел в статье англ. Википедии "Modulo operation".
Оказывается большинство программ в формуле modulo используют floored definition, а вот C++ использует truncated definition.

Не знаю, кто придумал такой подход в C++, но truncated definition правильнее было бы использовать для функции remainder, а не для modulo. Многие математические программы различают функции remainder и modulo.

Ну да ладно, не буду критиковать C++, придуманный умными людьми, а лучше спрошу у опытных программистов, какая функция в C++ вычисляет modulo так, как это делают мат. пакеты и все калькуляторы?

Байт · 20.07.2021, 14:48

Royal_X, Да, оператор % в Си работает "не математически". Надо создавать собственную функия, что я думаю, для тебя не сложно.

@liv · 20.07.2021, 14:50

Это потому, что все сводится к ассемблерной команде idiv, которая работает именно так

@Volga_ · 20.07.2021, 14:57

Royal_X, как я понимаю, в С/С++ нахождение выражения a % b значит, что нужно найти число d чтобы следующее уравнение имеет решение с неизвестным t:
$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\left\{\begin{matrix}<br /> a=b.t+d\\ <br /> t\geq 0 \\<br /> |d|<|b|<br /> \end{matrix}\right.$

@Royal_X · 20.07.2021, 15:04 **[ТС]**

как понимаю, мне нужна такая функция

a mod b = a - b * floor(a/b)

Добавлено через 4 минуты
а вот C++ использует

a mod b = a - b * trunc(a/b)

@liv · 20.07.2021, 15:06

Royal_X, совершенно верно.

C++
1
2
3
4
int remainder(int a, int b)
{
    return a - floor((double) a / b) * b;
}

@DrOffset · 20.07.2021, 15:07

Сообщение от Royal_X

какая функция в C++ вычисляет modulo так, как это делают мат. пакеты и все калькуляторы?

Для плавающей точки есть std::remainder
https://en.cppreference.com/w/... /remainder

Для целых руками только если написать.

Добавлено через 20 секунд
Royal_X,

что-то такое можно сварганить

C++
1
2
3
4
int modulo(int m, int n) 
{ 
    return m >= 0 ? m % n : ( n - abs( m % n ) ) % n; 
}

@Royal_X · 20.07.2021, 15:31 **[ТС]**

правильно ли я понимаю, что если числа положительные, то можно и встроенным оператором % пользоваться?

Добавлено через 6 минут
Создал функцию:

C++
1
2
3
int modulo(int a, int b){
      return a - floor((float) a / b) * b;
}

Решил использовать float, т.к. целые числа небольшие.

В моем коде modulo нужна в двух местах. В одном случае числа положительные, поэтому как вы думаете, лучше использовать встроенный оператор % для этого случая, а пользовательскую функцию только для второго случая, в котором могут быть и отрицательные числа?

@liv · 20.07.2021, 16:00

Royal_X, для положительных % работает, как и ожидается

@DrOffset · 20.07.2021, 16:06

Сообщение от Royal_X

правильно ли я понимаю, что если числа положительные, то можно и встроенным оператором % пользоваться?

Да.

Сообщение от Royal_X

Создал функцию

Зачем вы взяли заведомо более медленный вариант, если заранее известно, что числа у вас целые?

@Royal_X · 20.07.2021, 16:08 **[ТС]**

liv, тогда для положительных буду использовать %, думаю, она лучше оптимизирована, чем пользовательская функция, опирающаяся на floor из <cmath>

Добавлено через 45 секунд
DrOffset, ваш вариант будет быстрее?

@DrOffset · 20.07.2021, 16:22

Сообщение от Royal_X

ваш вариант будет быстрее?

Конечно.
Во-первых у меня там нет floating-point деления. Это уже все решает.
Во-вторых у вас по-любому будет вызов библитечной сишной функции.

Кстати, ваше приведение к float ничего не решит, потому что floor все равно принимает double.

PS. решит, если подключать cmath, вместо math.h, и соответственно использовать std::floor

@Royal_X · 20.07.2021, 17:54 **[ТС]**

Сообщение от DrOffset

PS. решит, если подключать cmath, вместо math.h, и соответственно использовать std::floor

я еще не разбираюсь в заголовках, поэтому всегда смотрю справочник (использую оффлайновый cppreference). Так вот, там написано, что <cmath> это заголовок для C++, тогда как <math.h> это заголовок для C. По этой причине я предпочел использовать <cmath>.

Сообщение от DrOffset

Зачем вы взяли заведомо более медленный вариант, если заранее известно, что числа у вас целые?

я взял тот, который понимал, теперь поменяю на ваш

Сообщение от DrOffset

Конечно.
Во-первых у меня там нет floating-point деления. Это уже все решает.

т.е. return m >= 0 ? m % n : ( n - abs( m % n ) ) % n; быстрее return a - floor((float) a / b) * b; ?

простите, что надоедаю такими простыми вопросами, просто я не из тех, кто любит просто копировать готовые коды, я еще хочу разобраться)

Добавлено через 8 минут
DrOffset, подключены только <iostream> и <string>, но как может быть, чтобы abs у меня работает без <cmath> или <cstdlib> или <math.h> и других библиотек (в справочнике написано, что хотя бы одна из них ей нужна)?

@DrOffset · 20.07.2021, 17:56

Сообщение от Royal_X

быстрее

Да, гораздо быстрее.
Зайдите на godbolt.org и посмотрите дизассемблер этих двух вариантов, если хотите убедиться.

Добавлено через 1 минуту

Сообщение от Royal_X

подключены только <iostream> и <string>

Один из них скорее всего цепляет cstdlib.
Но вы все-таки должны подключить самостоятельно заголовочный файл, а не полагаться на это.

@Royal_X · 20.07.2021, 18:09 **[ТС]**

Сообщение от DrOffset

Один из них скорее всего цепляет cstdlib

хорошо, я тогда пропишу <cstdlib>, думаю, что это будет лучше <cmath>, т.к. в последней слишком много мат функций, чтобы не нагружать проект. Или количество функций в библиотеке не играет роли на оптимизацию?

@TRam_ · 20.07.2021, 18:27

Количество реализованных функций влияет только на размер исполняемого файла.

@DrOffset · 20.07.2021, 20:20

Сообщение от Royal_X

Или количество функций в библиотеке не играет роли на оптимизацию?

Не влияет.

Сообщение от Royal_X

>, т.к. в последней слишком много мат функций, чтобы не нагружать проект.

Вы так ничего не перегрузите. В заголовочном файле только объявления, а нужные функции в динамических библиотеках находятся, .

Добавлено через 1 минуту

Сообщение от TRam_

влияет только на размер исполняемого файла.

Royal_X, это только если статическая линковка используется. А так все эти функции находятся отдельно от вашего исполняемого файла.

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
SDL3 для Web (WebAssembly): Синхронизация спрайтов SDL3 и тел Box2D 8Observer8 04.03.2026 Содержание блога Финальная демка в браузере. Итоговый код: finish-sync-physics-sprites-sdl3-c. zip На первой гифке отладочные линии отключены, а на второй включены:. . .	SDL3 для Web (WebAssembly): Идентификация объектов на Box2D v3 - использование userData и событий коллизий 8Observer8 02.03.2026 Содержание блога Финальная демка в браузере. Итоговый код: finish-collision-events-sdl3-c. zip https:/ / www. cyberforum. ru/ blog_attachment. php?attachmentid=11680&d=1772460536 Одним из. . .	Реалии Hrethgir 01.03.2026 Нет, я не закончил до сих пор симулятор. Эта задача сложнее. Не получилось уйти в плавсостав, но оно и к лучшему, возможно. Точнее получалось - но сварщиком в палубную команду, а это значит, в моём. . .	Ритм жизни kumehtar 27.02.2026 Иногда приходится жить в ритме, где дел становится всё больше, а вовлечения в происходящее — всё меньше. Плотный график не даёт вниманию закрепиться ни на одном событии. Утро начинается с быстрых,. . .
SDL3 для Web (WebAssembly): Сборка библиотек: SDL3, Box2D, FreeType, SDL3_ttf, SDL3_mixer и SDL3_image из исходников с помощью CMake и Emscripten 8Observer8 27.02.2026 Недавно вышла версия 3. 4. 2 библиотеки SDL3. На странице официальной релиза доступны исходники, готовые DLL (для x86, x64, arm64), а также библиотеки для разработки под Android, MinGW и Visual Studio. . . .	SDL3 для Web (WebAssembly): Реализация движения на Box2D v3 - трение и коллизии с повёрнутыми стенами 8Observer8 20.02.2026 Содержание блога Box2D позволяет легко создать главного героя, который не проходит сквозь стены и перемещается с заданным трением о препятствия, которые можно располагать под углом, как верхнее. . .	Конвертировать закладки radiotray-ng в m3u-плейлист damix 19.02.2026 Это можно сделать скриптом для PowerShell. Использование . \СonvertRadiotrayToM3U. ps1 <path_to_bookmarks. json> Рядом с файлом bookmarks. json появится файл bookmarks. m3u с результатом. # Check if. . .	Семь CDC на одном интерфейсе: 5 U[S]ARTов, 1 CAN и 1 SSI Eddy_Em 18.02.2026 Постепенно допиливаю свою "многоинтерфейсную плату". Выглядит вот так: https:/ / www. cyberforum. ru/ blog_attachment. php?attachmentid=11617&stc=1&d=1771445347 Основана на STM32F303RBT6. На борту пять. . .

@Royal_X 6221 / 2917 / 1046 Регистрация: 01.06.2021 Сообщений: 10,797

	Оператор modulo 20.07.2021, 14:28. Показов 2138. Ответов 16 Метки нет (Все метки) в языке C++ `(-13) % 26` вычисляется как `-13`, что для меня странно, т.к. я ожидаю `13`. Начиная от обычных калькуляторов и заканчивая системами компьютерной алгебры Mathematica (функция Mod), Maple (функция mod), Maxima (функция mod) - данное выражение вычисляется как `13`. Попытался понять в чем проблема и вроде бы ответ нашел в статье англ. Википедии "Modulo operation". Оказывается большинство программ в формуле modulo используют floored definition, а вот C++ использует truncated definition. Не знаю, кто придумал такой подход в C++, но truncated definition правильнее было бы использовать для функции remainder, а не для modulo. Многие математические программы различают функции remainder и modulo. Ну да ладно, не буду критиковать C++, придуманный умными людьми, а лучше спрошу у опытных программистов, какая функция в C++ вычисляет modulo так, как это делают мат. пакеты и все калькуляторы? 0

Байт Диссидент 27714 / 17332 / 3810 Регистрация: 24.12.2010 Сообщений: 38,978
	20.07.2021, 14:48
	Royal_X, Да, оператор % в Си работает "не математически". Надо создавать собственную функия, что я думаю, для тебя не сложно. 1

@liv 5120 / 4574 / 855 Регистрация: 07.10.2015 Сообщений: 9,462
	20.07.2021, 14:50
	Это потому, что все сводится к ассемблерной команде `idiv`, которая работает именно так 0

@Volga_ Модератор 5209 / 2926 / 1509 Регистрация: 14.12.2018 Сообщений: 5,266 Записей в блоге: 1
	20.07.2021, 14:57
	Royal_X, как я понимаю, в С/С++ нахождение выражения `a % b` значит, что нужно найти число `d` чтобы следующее уравнение имеет решение с неизвестным `t`: $https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\left\{\begin{matrix}<br /> a=b.t+d\\ <br /> t\geq 0 \\<br /> \|d\|<\|b\|<br /> \end{matrix}\right.$ 0

@Royal_X 6221 / 2917 / 1046 Регистрация: 01.06.2021 Сообщений: 10,797
	20.07.2021, 15:04 [ТС]
	как понимаю, мне нужна такая функция `a mod b = a - b * floor(a/b)` Добавлено через 4 минуты а вот C++ использует `a mod b = a - b * trunc(a/b)` 0

@liv 5120 / 4574 / 855 Регистрация: 07.10.2015 Сообщений: 9,462
	20.07.2021, 16:00
	Royal_X, для положительных % работает, как и ожидается 1

@Royal_X 6221 / 2917 / 1046 Регистрация: 01.06.2021 Сообщений: 10,797
	20.07.2021, 16:08 [ТС]
	liv, тогда для положительных буду использовать %, думаю, она лучше оптимизирована, чем пользовательская функция, опирающаяся на floor из <cmath> Добавлено через 45 секунд DrOffset, ваш вариант будет быстрее? 0

@TRam_ зомбяк 1585 / 1219 / 345 Регистрация: 14.05.2017 Сообщений: 3,940
	20.07.2021, 18:27
	Количество реализованных функций влияет только на размер исполняемого файла. 1

Оператор modulo

Решение