负数的奇怪 Objective-C Mod 行为答案

【问题标题】：Weird Objective-C Mod Behavior for Negative Numbers负数的奇怪 Objective-C Mod 行为
【发布时间】：2010-11-02 15:51:57
【问题描述】：

所以我认为负数，当修改后应该放入正空间......我不能在objective-c中发生这种情况

我希望这样：

-1 % 3 = 2
 0 % 3 = 0
 1 % 3 = 1
 2 % 3 = 2

但是得到这个

-1 % 3 = -1
 0 % 3 = 0
 1 % 3 = 1
 2 % 3 = 2

为什么会这样？有解决方法吗？

【问题讨论】：

Clojure 是我遇到的第一个正确实现 mod 的语言。耶！
@ToddOwen：Python 也能做到这一点
@Todd，Lisp 两者都有。
使用 frem(a,b) — 您期望的模数（标准数学中使用的那种）在编码中称为“余数”。 C 有 fmod() 和 frem()，你使用 mod (aka "%")，你需要使用 rem。数学中的取模 === 代码中的余数 (rem)。愚蠢，我知道。
我注意到 frem(a,b) 仅在 GNU C 中，而不是在 Obj-C 中。相当于是这样的：a-b*floor((float)a/(float)b)

标签： objective-c modulo

【解决方案1】：

result = n % 3;
if( result < 0 ) result += 3;

不要按照其他答案中的建议执行额外的 mod 操作。它们非常昂贵且不必要。

【讨论】：

条件比模数好还是差，难道不取决于处理器吗？
我从未见过除法或模数不是最慢操作的处理器。检查负数减少到测试位的值，因此通常是最快的指令之一。
是的。这可能是对的。我认为在 Core Duo Intels 中，一个部门大约是 15-17 个周期。我看到现在很多人都试图避免分支。但是有了一个模组，这个分支可能是值得的。
据我了解，避免分支背后的想法是防止管道停滞。但是执行两个 mod 可能无论如何都会使管道停滞不前；第二个 mod 操作需要等待第一个的结果。
if() 几乎肯定会比第二个 mod 快；任何体面的优化编译器都可以将 if() 转换为 cmov（条件移动）指令，该指令将执行相同的操作而无需分支。

【解决方案2】：

在 C 和 Objective-C 中，除法和取模运算符执行向零截断。如果a / b > 0，a / b 是floor(a / b)，否则如果a / b < 0 是ceiling(a / b)。 a == (a / b) * b + (a % b) 总是如此，除非 b 为 0。因此，positive % positive == positive、positive % negative == positive、negative % positive == negative 和 negative % negative == negative（您可以计算出所有 4 种情况的逻辑，虽然有点棘手）。

【讨论】：

【解决方案3】：

如果 n 的范围有限，则只需将大于最小值的绝对值的已知常数倍数 3 相加即可得到所需的结果。

例如，如果 n 限制为 -1000..2000，那么您可以使用以下表达式：

result = (n+1002) % 3;

确保最大值加上你的常数在求和时不会溢出。

【讨论】：

【解决方案4】：

我们有语言问题：

math-er-says: 我把这个数字加上那个数字 mod other-number code-er-hears：我将两个数字相加，然后将结果除以其他数字 code-er-says：负数呢？数学家说：什么？字段 mod other-number 没有负数的概念？ code-er-says：字段是什么？ ...

此对话中的数学人员正在谈论在循环数轴上进行数学运算。如果你从底部减去，你会绕到顶部。
代码人员正在谈论计算余数的运算符。

在这种情况下，您需要数学家的 mod 运算符并使用余数函数。您可以将余数运算符转换为数学家的 mod 运算符，方法是检查每次减法时是否跌落底部。

【讨论】：

自然数定义除法，使得 (n+d)/d==(n/d)+1。真实的数字也是如此。实数也支持 -(n/d)==(-n)/d，但自然数不支持。整数可能支持一个公理或另一个公理，但不能同时支持两者。虽然编程语言可以支持整数的第一个公理并且有些人确实如此，但 FORTRAN 的创建者决定支持第二个公理，许多其他语言也纷纷效仿。

【解决方案5】：

我也期望一个正数，但我从 ISO/IEC 14882:2003 中找到了这个：编程语言 -- C++，5.6.4（在 Wikipedia article on the modulus operation 中找到）：

二元 % 运算符产生第一个表达式除以第二个表达式的余数。 .... 如果两个操作数都是非负数，则余数是非负数；如果不是，余数的符号是实现定义的

【讨论】：

对于模糊的规格万岁。 :|

【解决方案6】：

如果这将是行为，并且您知道它会是，那么对于m % n = r，只需使用r = n + r。如果您不确定这里会发生什么，请使用r = r % n。

编辑：总结一下，使用r = ( n + ( m % n ) ) % n

【讨论】：

如果你刚才说他应该做 (-1 + 3) % 3 = 2，我同意。 :-)
我会说做 ( 3 + ( -1 % 3 ) ) % 3 == (3 + (-1) ) % 3 == ( 2 % 3 ) == 2
明白了。那挺好的。也可以使用条件（if 或三元）来完成。

【解决方案7】：

JavaScript 也这样做。我已经被它抓住了几次。将其视为围绕零的反映，而不是延续。

【讨论】：

【解决方案8】：

为什么：因为这是在 C 标准中指定 mod 运算符的方式（请记住，Objective-C 是 C 的扩展）。它让我认识的大多数人（比如我）感到困惑，因为它令人惊讶，你必须记住它。

至于解决方法：我会使用 uncleo's。

【讨论】：

是的，就像你在 y 轴上减去上去一样令人困惑。这只是语言设计者早期的偏好之一。一开始很烦人；以后可能有用。事实上，我敢打赌，当程序员必须设计紧凑的函数来降低程序中的字节数时，以这种方式工作的 mod 具有很大的实用性，同样的原因是数组从索引 0 而不是索引 1 开始，它使数学更加紧凑跨度>

【解决方案9】：

UncleO 的答案可能更可靠，但如果你想在一行上做，并且你确定负值不会比 mod 的单次迭代更负 (例如，如果您在任何时候最多只减去 mod 值）您可以将其简化为一个表达式：

int result = (n + 3) % 3;

由于您无论如何都在做 mod，将 3 添加到初始值没有任何效果除非 n 是负数（但不小于 -3）在这种情况下，它会导致结果是预期的正模数。

【讨论】：

【解决方案10】：

余数有两种选择，符号取决于语言。 ANSI C 选择被除数的符号。我怀疑这就是你看到 Objective-C 也这样做的原因。 See the wikipedia entry as well.

【讨论】：

【解决方案11】：

不仅是 java 脚本，几乎所有语言都显示错误的答案' coneybeare 说的是正确的，当我们有模式时，我们必须得到余数余数只不过是除法后剩下的，它应该是一个正整数......

如果你检查数字行你可以理解

我在 VB 中也面临同样的问题，这让我不得不强行添加额外的检查，例如如果结果是否定的，我们必须将除数添加到结果中

【讨论】：

【解决方案12】：

而不是a%b

使用：a-b*floor((float)a/(float)b)

您期望余数并且正在使用模。在数学中它们是相同的，在 C 中它们是不同的。 GNU-C 有 Rem() 和 Mod()，objective-c 只有 mod() 所以你必须使用上面的代码来模拟 rem 函数（这和数学世界中的 mod 一样，但在编程中不是世界[至少对于大多数语言]）

还请注意，您可以为此定义一个易于使用的宏。

#define rem(a,b) ((int)(a-b*floor((float)a/(float)b)))

然后你可以在你的代码中使用rem(-1,3)，它应该可以正常工作。

【讨论】：