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std:: div, std:: ldiv, std:: lldiv, std:: imaxdiv

From cppreference.net
Common mathematical functions
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div_t
ldiv_t
lldiv_t
(C++11)
imaxdiv_t
(C++11)
(C++11)
(C++11)
Macro constants
定义于头文件 <cstdlib>
std :: div_t div ( int x, int y ) ;
(1) (C++23 起 constexpr)
std :: ldiv_t div ( long x, long y ) ;
(2) (C++23 起 constexpr)
std :: lldiv_t div ( long long x, long long y ) ;
(3) (C++11 起)
(C++23 起 constexpr)
std :: ldiv_t ldiv ( long x, long y ) ;
(4) (C++23 起 constexpr)
std :: lldiv_t lldiv ( long long x, long long y ) ;
(5) (C++11 起)
(C++23 起 constexpr)
定义于头文件 <cinttypes>
std :: imaxdiv_t div ( std:: intmax_t x, std:: intmax_t y ) ;
(6) (C++11 起)
(C++23 起 constexpr)
std :: imaxdiv_t imaxdiv ( std:: intmax_t x, std:: intmax_t y ) ;
(7) (C++11 起)
(C++23 起 constexpr)

计算分子 x 除以分母 y 的商和余数。

6,7) 当且仅当 std::intmax_t 扩展整数类型 时,在 <cinttypes> 中提供针对 std::intmax_t std::div 重载版本。
(C++11 起)

商为代数商并舍弃任何小数部分(向零截断)。余数满足 quot * y + rem == x

(C++11 前)

商为表达式 x / y 的结果。余数为表达式 x % y 的结果。

(C++11 起)

目录

参数

x, y - 整数值

返回值

如果余数和商都能表示为对应类型( int long long long std::intmax_t )的对象,则将两者作为以下定义类型的对象返回: std::div_t std::ldiv_t std::lldiv_t std::imaxdiv_t

std:: div_t

struct div_t { int quot; int rem; };

struct div_t { int rem; int quot; };

std:: ldiv_t

struct ldiv_t { long quot; long rem; };

struct ldiv_t { long rem; long quot; };

std:: lldiv_t

struct lldiv_t { long long quot; long long rem; };

struct lldiv_t { long long rem; long long quot; };

std:: imaxdiv_t

struct imaxdiv_t { std::intmax_t quot; std::intmax_t rem; };

struct imaxdiv_t { std::intmax_t rem; std::intmax_t quot; };

如果余数或商无法被表示,则行为是未定义的。

注释

CWG issue 614 解决之前(通过 N2757 ),当任一操作数为负数时, 内置除法和取余运算符 中商的舍入方向和余数的符号是由实现定义的,但在 std::div 中已有明确定义。

在许多平台上,单个CPU指令可同时获取商和余数,尽管编译器通常能够在适当时机合并相邻的 / % 操作,但本函数仍可能利用这一特性。

示例

#include <cassert>
#include <cmath>
#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <sstream>
#include <string>
std::string division_with_remainder_string(int dividend, int divisor)
{
    auto dv = std::div(dividend, divisor);
    assert(dividend == divisor * dv.quot + dv.rem);
    assert(dv.quot == dividend / divisor);
    assert(dv.rem == dividend % divisor);
    auto sign = [](int n){ return n > 0 ? 1 : n < 0 ? -1 : 0; };
    assert((dv.rem == 0) or (sign(dv.rem) == sign(dividend)));
    return (std::ostringstream() << std::showpos << dividend << " = "
                                 << divisor << " * (" << dv.quot << ") "
                                 << std::showpos << dv.rem).str();
}
std::string itoa(int n, int radix /*[2..16]*/)
{
    std::string buf;
    std::div_t dv{}; dv.quot = n;
    do
    {
        dv = std::div(dv.quot, radix);
        buf += "0123456789abcdef"[std::abs(dv.rem)]; // 字符串字面量是数组
    }
    while (dv.quot);
    if (n < 0)
        buf += '-';
    return {buf.rbegin(), buf.rend()};
}
int main()
{
    std::cout << division_with_remainder_string(369, 10) << '\n'
              << division_with_remainder_string(369, -10) << '\n'
              << division_with_remainder_string(-369, 10) << '\n'
              << division_with_remainder_string(-369, -10) << "\n\n";
    std::cout << itoa(12345, 10) << '\n'
              << itoa(-12345, 10) << '\n'
              << itoa(42, 2) << '\n'
              << itoa(65535, 16) << '\n';
}

输出:

+369 = +10 * (+36) +9
+369 = -10 * (-36) +9
-369 = +10 * (-36) -9
-369 = -10 * (+36) -9
12345
-12345
101010
ffff

参见

(C++11) (C++11)
浮点除法运算的余数
(函数)
(C++11) (C++11) (C++11)
带符号的除法运算余数
(函数)
(C++11) (C++11) (C++11)
带符号的余数及除法运算的最后三位
(函数)
C 文档 关于 div

外部链接

1. 欧几里得除法 —— 摘自维基百科
2. 模运算(及截断除法) —— 摘自维基百科