Warum funktioniert die Moduldivision nur mit ganzen Zahlen und wie können wir mit Gleitkommazahlen in C umgehen?

Moduldivision: Ein mathematisches Rätsel, das es nur bei ganzen Zahlen gibt

Während die Moduldivision ein unschätzbares Werkzeug bei der Programmierung für ganze Zahlen ist, scheitert sie, wenn man damit konfrontiert wird Gleitkommazahlen. Diese Besonderheit ergibt sich aus der inhärenten Natur des „Rests“, einem Konzept, das tief in der Ganzzahldivision verwurzelt ist.

Ganzzahlen stellen per Definition ganze Zahlen dar, und ihre Division ergibt einen ganzzahligen Quotienten. Der Rest ist in diesem Zusammenhang der ganzzahlige Rest, der nach der Division übrig bleibt. Diese intuitive Vorstellung erstreckt sich auch auf die Moduldivision, die den Rest bildet, nachdem eine Ganzzahl durch eine andere dividiert und ein eventuell erforderlicher Umlauf durchgeführt wurde.

Reelle Zahlen, die durch Gleitkomma-Datentypen dargestellt werden, besitzen jedoch nicht das gleiche Ganze -Zahlenbeschränkung. Die Division führt zu gebrochenen Quotienten, und das Konzept der ganzzahligen Reste ist nicht direkt anwendbar. Um das Konzept des Rests auf reelle Zahlen zu erweitern, ist daher eine Hybridoperation erforderlich – eine, die ganzzahlige Quotienten aus reellen Operanden generiert.

Während C diese Hybridoperation fehlt, werden fmod() und rest() as eingeführt Standardbibliotheksfunktionen, um diese Lücke zu schließen. Diese Funktionen sind einzigartig in ihrer Handhabung der Division realer Operanden und unterscheiden sich in ihren spezifischen Rundungsregeln. Das Verständnis ihrer Feinheiten ist für die Implementierung von Operationen im Modulus-Stil auf Gleitkommazahlen in C von entscheidender Bedeutung.

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