Question

我最近遇到an issue，可以使用模数除法轻松解决，但输入是浮点数：

给定一个周期函数（例如sin）和一个只能在周期范围内计算它的计算机函数（例如[-π，π]），创建一个可以处理任何输入的函数。

“显而易见”的解决方案如下：

#include <cmath>

float sin(float x){
    return limited_sin((x + M_PI) % (2 *M_PI) - M_PI);
}

为什么这不起作用？我收到这个错误：

error: invalid operands of types double and double to binary operator %

有趣的是，它在Python中有效：

def sin(x):
    return limited_sin((x + math.pi) % (2 * math.pi) - math.pi)

Answer 1

因为“余数”的正常数学概念仅适用于整数除法。即产生整数商所需的除法。

为了将“余数”的概念扩展为实数，您必须引入一种新的“混合”运算，它将为实际操作数生成整数商。 Core C语言不支持此类操作，但它作为标准库fmod函数提供，以及C99中的remainder函数。（请注意，这些函数不一样，并且有一些特殊性。特别是，它们不遵循整数除法的舍入规则。）

Answer 2

您正在寻找fmod()。

我想更具体地回答你的问题，在较旧的语言中，%运算符只是定义为整数模块划分，而在较新的语言中，他们决定扩展运算符的定义。

编辑：如果我打算猜测为什么，我会说这是因为模数运算的思想起源于数论并专门处理整数。

Answer 3

我不能说确定，但我猜它主要是历史性的。相当多的早期C编译器根本不支持浮点数。它是在稍后添加的，甚至不是完全添加的 - 主要是添加了数据类型，并且语言中支持大多数原语操作，但其他一切都留给了标准库。

Answer 4

C和C ++中的模运算符%是针对两个整数定义的，但有一个fmod()函数可用于双精度。

Answer 5

约束在标准中：

C11（ISO / IEC 9899：201x）§6.5.5乘法运算符

每个操作数都应具有算术类型。％运算符的操作数应该是有整数类型。

C ++ 11（ISO / IEC 14882：2011）§5.6乘法运算符

*和/的操作数应具有算术或枚举类型; ％的操作数应具有整数或枚举类型。通常的算术转换是在操作数上执行的，并确定结果的类型。

解决方案是使用fmod，这正是%的操作数首先限于整数类型的原因，根据C99 Rationale§6.5.5乘法运算符：

C89委员会拒绝延长％运营商以处理浮动类型，因为此类使用会复制fmod提供的设施

Answer 6

尝试fmod

Answer 7

％运算符为您提供数字的REMAINDER（模数的另一个名称）。对于C / C ++，这仅针对整数运算定义。 Python有点宽泛，允许你得到浮点数的余数，剩余的数字可以被分成多少次：

>>> 4 % math.pi
0.85840734641020688
>>> 4 - math.pi
0.85840734641020688
>>>

Answer 8

当您尝试查找属于%或Float类型的两个数字的剩余部分时，Double运算符在C ++中不起作用。

因此，您可以尝试使用fmod / math.h中的cmath.h函数，或者您可以使用这些代码行来避免使用该头文件：

float sin(float x) {
 float temp;
 temp = (x + M_PI) / ((2 *M_PI) - M_PI);
 return limited_sin((x + M_PI) - ((2 *M_PI) - M_PI) * temp ));

}

Answer 9

“模运算的数学概念适用于浮点价值观，这也是Donald Knuth的第一个问题在他的经典著作《计算机编程的艺术》（第一卷）中进行了讨论。即曾经是基础知识。”

浮点模运算符定义如下：

m = num - iquot*den ; where iquot = int( num/den )

如所示，浮点数上的％运算符的无操作出现与标准相关。 CRTL提供“ fmod”，通常是“剩余” 以及对fp编号执行％。这两个谎言的区别他们如何处理中间的“ iquot”取整。

'remainder'使用最近舍入法，'fmod'使用简单的截断法。

如果您编写自己的C ++数字类，没有什么可以阻止您通过包括重载运算符％来修改无操作传统。

最好的问候