C ++ Cách tốt nhất để chia số nguyên và phần dư

Tôi chỉ đang tự hỏi, nếu tôi muốn chia a cho b và quan tâm đến cả kết quả c và phần dư (ví dụ: giả sử tôi có số giây và muốn chia nó thành phút và giây), cách tốt nhất là gì đi về nó?

Nó sẽ được

int c = (int)a / b;
int d = a % b;

hoặc là

int c = (int)a / b;
int d = a - b * c;

hoặc là

double tmp = a / b;
int c = (int)tmp;
int d = (int)(0.5+(tmp-c)*b);

hoặc là

có thể có một chức năng kỳ diệu cung cấp cho một cả hai cùng một lúc?

Trên x86, phần còn lại là sản phẩm phụ của chính quá trình phân chia vì vậy bất kỳ trình biên dịch nào khá ổn đều có thể sử dụng nó (và không thực hiện divlại). Điều này có lẽ cũng được thực hiện trên các kiến ​​trúc khác.

Hướng dẫn: DIVsrc

Lưu ý: Phép chia không dấu. Chia bộ tích lũy (AX) cho "src". Nếu số chia là một giá trị byte, kết quả được đưa vào AL và phần còn lại là AH . Nếu số chia là một giá trị từ, thì DX: AX được chia cho "src" và kết quả được lưu trong AX và phần còn lại được lưu trong DX .

int c = (int)a / b;
int d = a % b; /* Likely uses the result of the division. */

std::div trả về một cấu trúc có cả kết quả và phần dư.

Ít nhất trên x86, g ++ 4.6.1 chỉ sử dụng IDIVL và nhận được cả hai từ lệnh duy nhất đó.

Mã C ++:

void foo(int a, int b, int* c, int* d)
{
  *c = a / b;
  *d = a % b;
}

mã x86:

__Z3fooiiPiS_:
LFB4:
    movq    %rdx, %r8
    movl    %edi, %edx
    movl    %edi, %eax
    sarl    $31, %edx
    idivl   %esi
    movl    %eax, (%r8)
    movl    %edx, (%rcx)
    ret

Kiểm tra mã mẫu div () và phép chia & mod kết hợp. Tôi đã biên dịch những thứ này bằng gcc -O3, tôi phải thêm lệnh gọi doNothing để ngăn trình biên dịch tối ưu hóa mọi thứ (đầu ra sẽ là 0 cho giải pháp chia + mod).

Mang nó theo một hạt muối:

#include <stdio.h>
#include <sys/time.h>
#include <stdlib.h>

extern doNothing(int,int); // Empty function in another compilation unit

int main() {
    int i;
    struct timeval timeval;
    struct timeval timeval2;
    div_t result;
    gettimeofday(&timeval,NULL);
    for (i = 0; i < 1000; ++i) {
        result = div(i,3);
        doNothing(result.quot,result.rem);
    }
    gettimeofday(&timeval2,NULL);
    printf("%d",timeval2.tv_usec - timeval.tv_usec);
}

Đầu ra: 150

#include <stdio.h>
#include <sys/time.h>
#include <stdlib.h>

extern doNothing(int,int); // Empty function in another compilation unit

int main() {
    int i;
    struct timeval timeval;
    struct timeval timeval2;
    int dividend;
    int rem;
    gettimeofday(&timeval,NULL);
    for (i = 0; i < 1000; ++i) {
        dividend = i / 3;
        rem = i % 3;
        doNothing(dividend,rem);
    }
    gettimeofday(&timeval2,NULL);
    printf("%d",timeval2.tv_usec - timeval.tv_usec);
}

Kết quả đầu ra: 25

Ngoài việc nói trên std :: div gia đình của các chức năng, đó cũng là std :: remquo gia đình của các chức năng, trả lại rem -ainder và nhận được hiện -tient qua một trôi qua trong con trỏ.

[Chỉnh sửa:] Có vẻ như std :: remquo không thực sự trả về thương số .

Tất cả đều bình đẳng, giải pháp tốt nhất là giải pháp thể hiện rõ ràng ý định của bạn. Vì thế:

int totalSeconds = 453;
int minutes = totalSeconds / 60;
int remainingSeconds = totalSeconds % 60;

có lẽ là tốt nhất trong ba lựa chọn bạn đã trình bày. Tuy nhiên, như đã lưu ý trong các câu trả lời khác, divphương pháp sẽ tính toán cả hai giá trị cho bạn cùng một lúc.

Bạn không thể tin tưởng g ++ 4.6.3 ở đây với số nguyên 64 bit trên nền tảng intel 32 bit. a / b được tính bằng lệnh gọi divdi3 và a% b được tính bằng lệnh gọi moddi3. Tôi thậm chí có thể đưa ra một ví dụ tính toán a / b và ab * (a / b) với các lệnh gọi này. Vì vậy, tôi sử dụng c = a / b và ab * c.

Phương thức div đưa ra lời gọi hàm tính toán cấu trúc div, nhưng lệnh gọi hàm dường như không hiệu quả trên các nền tảng có hỗ trợ phần cứng cho kiểu tích phân (tức là số nguyên 64 bit trên nền tảng intel / amd 64 bit).

Bạn có thể sử dụng một modulus để lấy phần còn lại. Mặc dù câu trả lời của @ cnicutar có vẻ rõ ràng hơn / trực tiếp hơn.