取模和取餘

2021-08-29 09:49:44 字數 1228 閱讀 3191

近日在讀c++ primer第五版,在2.1.2型別轉換一節中,有這樣乙個例子:

unsigned char c = -1; //假設char佔8位元,c的值位255
當看到255這個值,一臉矇圈,為什麼是這個值呢?

書上的解釋是:當我們賦給無符號型別乙個超出它表示範圍的值時,結果是初始值對無符號型別表示數值總數取模後的餘數。例如,8位元大小的unsigned char可以表示0至255區間內的值,如果我們賦了乙個區間以外的值,則實際的結果是該值對256取模後所得的餘數。因此,把-1賦給8位元大小的unsigned char所得的結果是255。

書中提到取模運算,這裡來說一下取模和取餘運算:

假設有整數a和b,那麼取模/取餘運算可以分為兩步運算:

求整數商:c = a/b;

計算模/餘數:r = a - (c*b);

取模和取餘運算的差別在於第一步中c的取值:

例如:4/(-3)約等於-1.3,那麼在取餘運算中,c取-1(商值向0的方向捨棄小數字),所欲餘數r=1;在取模運算中,c取-2(商值向負無窮方向捨棄小數字),所以模數r=-2;

根據上述的說明,我們似乎已經弄清了取模的概念,讓我們回到書中的例子,令a=-1,b=256,此時計算可得c=0;根據上述概念我們c應該取何值呢,在我百思不得其解之時,中一篇部落格給了我答案。

取餘/取模運算在除數和被除數同號時,結果是相等的,在兩者異號時會有差別;當異號時,我們該如何進行取模運算呢?

在數學中取模運算是這樣定義的:

x mod y = x - y[x/y] //表示取下界
以-3 mod 2為例:

-3 mod 2

= -3 - 2 * [-3/2]

= -3 - 2 * [-1.5]

= -3 - 2 * (-2)

= -3 + 4

= 1

通過上述概念,我們便可以解決書上的例子

-1 mod 256

= -1 - 256 * [-1/256]

= -1 - 256 * [0]

= -1 - 256 * (-1)

= 255

可以愉快的接著啃書了!

本文參考:

csdn-panyyer:取模和取餘的區別

-張子秋:原碼, 反碼, 補碼 詳解

知乎回答-竹月涼:程式語言中,取餘和取模的區別到底是什麼?

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