Mengapa Operator Modulo C Kadangkala Mengembalikan Nombor Negatif?

Mengapa C Mengeluarkan Nombor Negatif untuk Operator Modulo

Dalam matematik, operasi modulo menghasilkan nilai bukan negatif apabila kedua-dua operan adalah bukan negatif. Walau bagaimanapun, dalam C , modulo mengeluarkan nombor negatif apabila satu atau kedua-dua operan adalah negatif.

Spesifikasi ISO/IEC 14882

Mengikut ISO/IEC 14882:2003(E ), pengendali modulo menghasilkan baki pembahagian operan pertama dengan yang kedua. Jika operan kedua adalah negatif, tanda hasil adalah ditakrifkan pelaksanaan.

Rasional untuk Pelaksanaan C

Pelaksanaan C mengikut algoritma "pembundaran ke arah sifar" ditakrifkan dalam ISO/IEC 1539:1991. Algoritma ini membundarkan hasil bahagi kepada sifar, jadi nombor negatif dibundarkan kepada nombor positif. Peringatan itu kemudiannya dikira sebagai perbezaan antara dividen asal dan hasil bagi hasil bagi dan pembahagi.

Pertimbangan Seni Bina

Pada pemproses x86, pembahagian integer dan modulo adalah dilakukan oleh satu arahan yang dipanggil "idiv" (atau "div" untuk nilai yang tidak ditandatangani). Arahan ini menghasilkan kedua-dua hasil bagi dan baki dalam daftar berasingan.

Keutamaan Kecekapan dan Keserasian

C dan C mengutamakan kecekapan dan keserasian berbanding ketepatan matematik. Pembahagian integer dan modulo ialah operasi yang kerap digunakan, dan melaksanakannya dengan cekap menggunakan arahan idiv pemproses memudahkan pelaksanaan dan mengurangkan overhed.

Selain itu, mengekalkan keserasian dengan C memastikan kod C boleh bersambung dengan mudah dengan pangkalan kod C sedia ada.

Implikasi untuk Struktur Data Akses

Apabila menggunakan modulo untuk mengakses elemen struktur data, adalah penting untuk memastikan bahawa hasilnya bukan negatif. Dalam kes di mana nilai negatif mungkin terhasil, logik tambahan mungkin diperlukan untuk menukar hasilnya kepada indeks positif.

Pelaksanaan Alternatif

Walaupun standard ISO/IEC tidak memerlukan modulo untuk sentiasa mengembalikan nilai positif, sesetengah bahasa telah memilih pendekatan yang berbeza. Sebagai contoh, pengendali % Python sentiasa mengembalikan nilai bukan negatif, walaupun operannya negatif.

Kesimpulan

Pelaksanaan C pengendali modulo mengeluarkan nombor negatif apabila satu atau kedua-dua operan adalah negatif disebabkan oleh gabungan pertimbangan seni bina, pematuhan kepada standard ISO/IEC, dan keutamaan kecekapan dan keserasian dengan C. Walaupun tingkah laku ini mungkin kelihatan berlawanan dengan intuisi dalam konteks tertentu, ia mencerminkan pilihan pelaksanaan praktikal yang dibuat dalam reka bentuk bahasa C.

Atas ialah kandungan terperinci Mengapa Operator Modulo C Kadangkala Mengembalikan Nombor Negatif?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!