輸入負數時，C程序中的模量返回錯誤量

Question

有人可以幫我找出為什么在此C程序中輸入負數時，該程序為何對模運算給出錯誤的答案嗎？

我很確定導致問題的原因是scanf函數。 當使用正整數時，將給出正確的答案。

代碼如下：

#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，沒有為負輸入定義模運算符結果的符號。 您可以從數學庫（ ref ）中嘗試div() ）。 它返回具有商和余數的結構，並且對於負輸入可靠地工作。

或者，正如Alexey Frunze所建議的那樣，您可以啟用C99模式。 我懶得查找標准，但是進行了一些測試（ gcc -std=c99 ）表明結果的符號與左側操作數的符號匹配。 因此，如果您想要ANSI兼容性， div()仍然是最好的。

或者，您可以完全控制情況。 但是您必須選擇正確的方法。 以下是Wikipedia的內容 。

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

截斷的分裂

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

地板師（Knuth）

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

歐幾里得除法

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，即使使用負操作數也可以很好地定義%的結果。 見下文。

在C中， %運算符在C中被稱為“余數”，而不是“模數”。

要執行歐幾里得除法和余數而不會導致截斷，范圍， double轉換問題**：

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

/運算符的結果是第一個操作數除以第二個的商。 ％運算符的結果是余數 。 在這兩個操作中，如果第二個操作數的值為零，則行為是不確定的。 C11dr§6.5.55

當整數相除時，/運算符的結果是代數商，其中舍棄了任何小數部分。 （這通常稱為“向零截斷”。）如果商a/b是可表示的，則表達式(a/b)*b + a%b等於a ; 否則， a/b和a%b的行為均未定義。 C11dr§6.5.56

**例外：

a%0的結果是不確定的。

對於2的補碼， INT_MIN % -1和INT_MIN E% -1 （在數學上應為0）是問題。 這是由於INT_MIN / -1 （數學上應為INT_MAX + 1 ）引起的，因為答案不適合int范圍。