C ++ วิธีที่ดีที่สุดในการรับการหารจำนวนเต็มและส่วนที่เหลือ

ฉันแค่สงสัยว่าถ้าฉันต้องการหาร a ด้วย b และสนใจทั้งในผลลัพธ์ c และส่วนที่เหลือ (เช่นบอกว่าฉันมีจำนวนวินาทีและต้องการแบ่งเป็นนาทีและวินาที) วิธีที่ดีที่สุดในการ ไปเลย?

มันจะเป็นอย่างไร

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

หรือ

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

หรือ

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

หรือ

อาจจะมีฟังก์ชันวิเศษที่ให้ทั้งสองอย่างพร้อมกัน?

บน x86 ส่วนที่เหลือเป็นผลพลอยได้จากการหารดังนั้นคอมไพเลอร์ที่มีค่าครึ่งหนึ่งควรจะสามารถใช้งานได้ (และไม่ต้องดำเนินการdivอีกครั้ง) สิ่งนี้อาจทำได้ในสถาปัตยกรรมอื่นด้วย

คำแนะนำ: DIVsrc

หมายเหตุ: การแบ่งที่ไม่ได้ลงนาม แบ่งตัวสะสม (AX) ด้วย "src" ถ้าหารคุ้มค่าไบต์ผลนำไป AL และส่วนที่เหลือจะ AH หากหารเป็นค่าคำแล้ว DX: ขวานโดยแบ่งเป็น "src" และผลที่ถูกเก็บไว้ในขวานและส่วนที่เหลือจะถูกเก็บไว้ใน DX

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

std::div ส่งคืนโครงสร้างที่มีทั้งผลลัพธ์และส่วนที่เหลือ

บน x86 เป็นอย่างน้อย g ++ 4.6.1 ใช้ IDIVL และรับทั้งสองคำสั่งจากคำสั่งเดียว

รหัส C ++:

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

รหัส x86:

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

ตัวอย่างการทดสอบโค้ด div () และการหารรวมและ mod ฉันรวบรวมสิ่งเหล่านี้ด้วย gcc -O3 ฉันต้องเพิ่มการโทร to do ไม่มีอะไรที่จะหยุดคอมไพเลอร์จากการปรับแต่งทุกอย่างให้เหมาะสม (เอาต์พุตจะเป็น 0 สำหรับโซลูชันการหาร + mod)

ใช้เกลือเม็ด:

#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);
}

เอาท์พุต: 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);
}

ผลลัพธ์: 25

นอกเหนือจากฟังก์ชันstd :: divดังกล่าวแล้วยังมีฟังก์ชันstd :: remquoส่งกลับrem -ainder และรับquo -tient ผ่านตัวชี้ที่ส่งผ่าน

[แก้ไข:]ดูเหมือนว่ามาตรฐาน :: remquo ไม่ได้โดดกลับหารหลังจากทั้งหมด

สิ่งอื่น ๆ เท่าเทียมกันทางออกที่ดีที่สุดคือวิธีที่แสดงเจตนาของคุณอย่างชัดเจน ดังนั้น:

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

อาจเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดในสามตัวเลือกที่คุณนำเสนอ ตามที่ระบุไว้ในคำตอบอื่น ๆdivวิธีการนี้จะคำนวณค่าทั้งสองให้คุณพร้อมกัน

คุณไม่สามารถเชื่อถือ g ++ 4.6.3 ที่นี่ด้วยจำนวนเต็ม 64 บิตบนแพลตฟอร์ม Intel 32 บิต a / b คำนวณโดยการเรียกไปยัง divdi3 และ% b คำนวณโดยการเรียกไปยัง moddi3 ฉันยังสามารถหาตัวอย่างที่คำนวณ a / b และ ab * (a / b) ด้วยการเรียกเหล่านี้ ดังนั้นฉันจึงใช้ c = a / b และ ab * c

วิธี div ให้การเรียกใช้ฟังก์ชันที่คำนวณโครงสร้าง div แต่การเรียกฟังก์ชันดูเหมือนจะไม่มีประสิทธิภาพบนแพลตฟอร์มที่มีการสนับสนุนฮาร์ดแวร์สำหรับประเภทอินทิกรัล (เช่นจำนวนเต็ม 64 บิตบนแพลตฟอร์ม 64 บิต intel / amd)

คุณสามารถใช้โมดูลัสเพื่อหาส่วนที่เหลือ แม้ว่าคำตอบของ @ cnicutar จะดูสะอาด / ตรงประเด็นกว่า