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

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常用数学函数
函数
基本运算
divldivlldivimaxdiv
(C++11)
(C++11)
(C++11)
(C++11)
(C++11)
(C++11)
(C++11)
(C++11)(C++11)(C++11)
指数函数
(C++11)
(C++11)
(C++11)
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(C++11)
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三角与双曲函数
(C++11)
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(C++11)
误差与伽马函数
(C++11)
(C++11)
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(C++11)(C++11)(C++11)
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浮点操作函数
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(C++11)
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宏常量
(C++11)(C++11)(C++11)(C++11)(C++11)
 
在标头 <cstdlib> 定义
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)
在标头 <cinttypes> 定义
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。

只有在 std::intmax_t扩展整数类型时,<cinttypes> 中才会提供 std::divstd::intmax_t 的重载。

(C++11 起)

商是舍弃任何小数部分(向零截断)的代数商。余数满足 quot * y + rem == x

(C++11 前)

商是表达式 x / y 的结果。余数是表达式 x % y 的结果。

(C++11 起)

参数

x, y - 整数值

返回值

如果余数和商都能表示成对应类型(分别是 intlonglong longstd::intmax_t)的对象,那么返回作为在下方定义的 std::div_tstd::ldiv_tstd::lldiv_tstd::imaxdiv_t 类型对象的这两个数:

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; };

如果余数或商无法表示,那么行为未定义。

注解

C++11 前,如果运算数之一为负,那么内建除法与取余运算符中商的舍入方向和余数的符号由实现定义,但在 std::div 中已为良定义。

多数平台上,单条 CPU 指令一同获得商与余数,而此函数可以活用这点,尽管编译器通常能够在适合处合并邻近的 / 与 %。

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

参阅

(C++11)(C++11)
浮点除法运算的余数
(函数)
(C++11)(C++11)(C++11)
除法运算的有符号余数
(函数)
(C++11)(C++11)(C++11)
除法运算的有符号余数和最后三个二进制位
(函数)