输入负数时，C程序中的模量返回错误量

Question

有人可以帮我找出为什么在此C程序中输入负数时，该程序为何对模运算给出错误的答案吗？

我很确定导致问题的原因是scanf函数。 当使用正整数时，将给出正确的答案。

代码如下：

#include <stdio.h>

int main()
{
    int num1 = 0;
    int num2 = 0;
    int answer = 0;
    puts("enter two number to find the modulus of...");
    if (scanf("%3d %3d",&num1,&num2) != 2)
            puts("something went wrong");
    else {
            answer = (num1 % num2);
            printf("the modulus of %d and %d is: %d\n", num1, num2, answer);
    }
}

Answer 1

在ANSI C中，没有为负输入定义模运算符结果的符号。 您可以从数学库（ ref ）中尝试div() ）。 它返回具有商和余数的结构，并且对于负输入可靠地工作。

或者，正如Alexey Frunze所建议的那样，您可以启用C99模式。 我懒得查找标准，但是进行了一些测试（ gcc -std=c99 ）表明结果的符号与左侧操作数的符号匹配。 因此，如果您想要ANSI兼容性， div()仍然是最好的。

或者，您可以完全控制情况。 但是您必须选择正确的方法。 以下是Wikipedia的内容 。

int x, y, q, r; // all snippets: left-arg, right-arg, quotient, remainder

截断的分裂

q = trunc( (double)x / y);
r = x - y * q;

地板师（Knuth）

q = floor( (double)x / y);
r = x - y * q;

欧几里得除法

q = y > 0 ? floor( (double)x / y) : ceiling( (double)x / y);
r = x - y * q;

Answer 2

接受答案后

在C中，自C99起，即使使用负操作数也可以很好地定义%的结果。 见下文。

在C中， %运算符在C中被称为“余数”，而不是“模数”。

要执行欧几里得除法和余数而不会导致截断，范围， double转换问题**：

void Euclidean_divide_remainder(int a, int b, int *q, int *r) {
  *q = a / b;
  *r = a % b;
  if (a < 0 && *r != 0) {
    if (b < 0) { (*q)++; *r -= b; }
    else {       (*q)--; *r += b; }
  }
}

void rtest(int a, int b) {
  int eq, er;
  Euclidean_divide_remainder(a, b, &eq, &er);
  printf("f(%2d,%2d) / %2d  %% %2d  E/ %2d  E%% %2d\n", 
      a, b, a / b, a % b, eq, er);
}

void rtest4(int a, int b) {
  rtest(a, b);
  rtest(a, -b);
  rtest(-a, b);
  rtest(-a, -b);
  printf("\n");
}

int main(void) {
  rtest4(7, 3);
  return 0;
}

f( 7, 3) /  2  %  1  E/  2  E%  1
f( 7,-3) / -2  %  1  E/ -2  E%  1
f(-7, 3) / -2  % -1  E/ -3  E%  2
f(-7,-3) /  2  % -1  E/  3  E%  2

/运算符的结果是第一个操作数除以第二个的商。 ％运算符的结果是余数 。 在这两个操作中，如果第二个操作数的值为零，则行为是不确定的。 C11dr§6.5.55

当整数相除时，/运算符的结果是代数商，其中舍弃了任何小数部分。 （这通常称为“向零截断”。）如果商a/b是可表示的，则表达式(a/b)*b + a%b等于a ; 否则， a/b和a%b的行为均未定义。 C11dr§6.5.56

**例外：

a%0的结果是不确定的。

对于2的补码， INT_MIN % -1和INT_MIN E% -1 （在数学上应为0）是问题。 这是由于INT_MIN / -1 （数学上应为INT_MAX + 1 ）引起的，因为答案不适合int范围。