div 函数有用吗（stdlib.h）？

Question

C、C++（stdlib.h）中有一个名为 div 的函数，

div_t div(int numer, int denom);

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

但 C、C++ 有 / 和 % 运算符。

我的问题是：“当有 / 和 % 运算符时，div 函数有用吗？”

Answer 1

是的，它是：它在一次运算中计算商和余数。

除此之外，可以使用 /+% 实现相同的行为（并且一个不错的优化器无论如何都会将它们优化为单个 div）。

总结一下：如果您关心挤出最后一点性能，这可能是您的选择，特别是如果您平台上的优化器不是那么先进的话。嵌入式平台经常出现这种情况。否则，请使用您认为更具可读性的任何方式。

Answer 2

div() 函数返回一个结构体，其中包含第一个参数（分子）除以第二个参数（分母）的商和余数。有四种变体：

1. div_t div(int, int)
2. ldiv_t ldiv(long, long)
3. lldiv_t lldiv(long long, long long)
4. < code>imaxdiv_t imaxdiv(intmax_t, intmax_t (intmax_t 代表系统上可用的最大整数类型)

div_t 结构如下所示：

typedef struct
  {
    int quot;           /* Quotient.  */
    int rem;            /* Remainder.  */
  } div_t;

实现很简单使用 / 和 % 运算符，因此它并不完全是一个非常复杂或必要的函数，但它是 C 标准的一部分（由 [ISO 9899:201x] 定义） [1]）

参见 GNU libc 中的实现：

/* Return the `div_t' representation of NUMER over DENOM.  */
div_t
div (numer, denom)
     int numer, denom;
{
  div_t result;

  result.quot = numer / denom;
  result.rem = numer % denom;

  /* The ANSI standard says that |QUOT| <= |NUMER / DENOM|, where
     NUMER / DENOM is to be computed in infinite precision.  In
     other words, we should always truncate the quotient towards
     zero, never -infinity.  Machine division and remainer may
     work either way when one or both of NUMER or DENOM is
     negative.  If only one is negative and QUOT has been
     truncated towards -infinity, REM will have the same sign as
     DENOM and the opposite sign of NUMER; if both are negative
     and QUOT has been truncated towards -infinity, REM will be
     positive (will have the opposite sign of NUMER).  These are
     considered `wrong'.  If both are NUM and DENOM are positive,
     RESULT will always be positive.  This all boils down to: if
     NUMER >= 0, but REM < 0, we got the wrong answer.  In that
     case, to get the right answer, add 1 to QUOT and subtract
     DENOM from REM.  */

  if (numer >= 0 && result.rem < 0)
    {
      ++result.quot;
      result.rem -= denom;
    }

  return result;
}

Answer 3

div() 的语义与 % 和 / 的语义不同，这在某些情况下很重要。
这就是为什么在 psYchotic 的答案中显示的实现中包含以下代码：

if (numer >= 0 && result.rem < 0)
    {
      ++result.quot;
      result.rem -= denom;
    }

% 可能返回负答案，而 div() 始终返回非负余数。

检查 WikiPedia 条目，特别是“div 总是向 0 舍入，这与 C 中的普通整数除法不同，其中舍入负数取决于实现。”

Answer 4

div() 满足了 C99 之前的需求：可移植性

C99 之前的版本，带有负操作数的 a / b 商的舍入方向取决于实现。对于 div()，舍入方向不是可选的，而是指定朝向 0。div() 提供统一的可移植除法。 次要用途是当代码需要计算商和余数时的潜在效率。

在 C99 及更高版本中，div() 和 / 指定相同的循环方向，并且使用更好的编译器优化附近的 a/b 和 a %b 代码，需求已经减少。

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这是 div() 令人信服的原因，它解释了 C 规范中缺少 udiv_t udiv(unsigned numer, unsigned denom) 的原因：即使在 C99 之前的版本中，对于 unsigned 来说，具有负操作数的 a/b 的实现相关结果问题也不存在。

Answer 5

可能是因为在许多处理器上 div 指令都会生成这两个值，并且您始终可以依靠编译器来识别相同输入上的相邻 / 和 % 运算符可以合并为一个操作。

Answer 6

如果您同时需要这两种价值，那么花费的时间会更少。
CPU在执行除法时总是计算余数和商。
如果使用一次“/”和一次“%”，CPU将计算这两个数字的两倍。

（原谅我的英语不好，我不是母语）