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当 C 有/运算符将两个数字相除时，具有div()库函数的目的是什么？

/有没有不能用但能用的场景div()？

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来自 C99 基本原理文档：

（7.20.6.2 div、ldiv 和 lldiv 函数）因为 C89 在涉及负操作数时具有实现定义的有符号整数除法语义，所以发明了 div 和 ldiv 以及 C99 中的 lldiv，以便为有符号整数提供明确指定的语义整数除法和余数运算。语义被采用与 Fortran 中的相同。由于这些函数同时返回商和余数，因此它们还可以作为一种有效建模底层硬件的便捷方法，将计算这两个结果作为同一操作的一部分。[...] 现在 C99 要求除法运算符具有类似的语义，新程序使用 div、ldiv 或 lldiv 的主要原因是同时获得商和余数。

于 2012-07-30T16:51:42.907 回答
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引自C 编程：现代方法，第 2 版，第 26 章，问答部分。

问：为什么存在 div 和 ldiv 函数？我们不能只使用 / 和 % 运算符吗？

A：divand 和 and不太ldiv一样。回想一下第 4.1 节，在 C89 中将和应用于负操作数不会给出可 移植的结果。如果or是负数， 的值 是向上还是向下舍入是实现定义的，就像 的符号一样 。另一方面， 由and计算的答案不依赖于 implementation。商向零舍入；余数根据公式计算，其中是原数，是商，是除数，/%/%iji / ji % jdivldivn = q x d + rnqdr是余数。这里有一些例子：

 n      |  d     |  q     |  r
--------|--------|--------|--------
 7      |  3     |  2     |  1
-7      |  3     | -2     | -1
 7      | -3     | -2     |  1
-7      | -3     |  2     | -1

在 C99 中，/and%运算符保证div产生与and相同的结果 ldiv。

效率是存在的另一个div原因ldiv。许多机器都有一个可以计算商和余数的指令，因此调用div orldiv可能比单独使用and运算符更快。/%

于 2018-11-10T03:09:00.663 回答
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div_t是一个结构，它包含一个商成员和一个余数成员。例如 ：

typedef struct {
    int quot;
    int rem;
} div_t;

div函数使用/和操作符的一些简单实现%。你也可以看到这个话题。

于 2012-07-30T16:45:42.730 回答
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div()返回result除法的和remainder。因此，您不必使用%运算符来查找remainder.

于 2012-07-30T16:47:45.667 回答
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正如其他人所提到的，div()会给你商和余数。这是因为大多数 C 运行时使用的（软件）整数除法算法同时计算两者。

如果目标计算机没有硬件分隔器，则/ 操作员通常会被调用，div()而其余的则被丢弃。运算符也会发生同样的事情，% 只是它是被抛出的商。所以如果你正在做这样的事情：

quot = a / b;
rem = a % b;

您调用了两次除法例程（如果您的计算机不在硬件中执行，除法会非常慢）。所以使用 div()两者都更快。

（当然，它的可读性也较差，您是否真正获得任何性能优势取决于您的特定平台和编译器。只有div()在确定它是性能瓶颈时才应该切换到它。记住 Knuth 所说的过早优化。）

于 2012-07-30T17:13:09.293 回答
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太慢了，却又是多余的。 至少 glibc 文档说明了使用 gcc 的情况。我尝试 div 重新实现现有的 itoa() 函数（整数到 ascii），期望 gcc 有内置实现这样一个微不足道的事情，但 gcc 没有它。

char *p = buf;
div_t d = {.quot = n};

while (1)
    d = div (d.quot, 10) ,
    *p++ = '0' + d.rem   ;

上面的代码比使用单独的运算符慢 5..7 倍：

char *p = buf;

while (1)
    *p++ = '0' + n % 10,
    n /= 10;
于 2021-08-02T17:00:07.177 回答