-1对256取模

桃扇骨 2022-01-06 08:13 281阅读 0赞

今天看c++primer遇到了这个-1对256取模，负数取模还真的不清楚，所以查了查资料，供大家参考。（P33）

原文：**C++中，把负值赋给unsigned 对象是完全合法的，其结果是初始值对无符号类型表示数值总数取模后的余数。所以，如果把-1赋给8位的unsigned char，那么结果是255，因为255是-1对256求模后的值。**

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1、从数学角度“

取模运算时,对于负数,应该加上被除数的整数倍,使结果大于或等于0之后,再进行运算.

也就是：(-1)%256 = (-1+256)%256=255%256=255

2.计算机存储角度：

计算机中负数是以补码形式存储的，-1的补码11111111，转换成无符号数即是255的二进制编码。

代码:

unsigned char uc;    //声明一个无符号的字符，8位的，无符号字符类型的取值个数为256。
    uc=-1;               //将-1赋给无符号的字符型对象（变量），
                         //此过程会先将-1自动转换为无符号数，即 11111111 11111111，然后赋值给uc
                         //但是uc只有8位，所以只保存了 11111111 11111111 的低8位数据，其它的位
                         //就因为溢出而丢失了。-----因为溢出而丢失了其它位，就相当于取模运算了。
    cout<<"uc as int is :"<<int(uc)<<endl;    //这一行将uc转换为整型输出，结果为255
    //注意，11111111 11111111 是十六位的，但实际上也可能是32位的，因为我们现在的计算机都是32位的了。

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再贴上摘自百度百科的取模和取余的区别：

取模运算（“Modulo Operation”）和取余运算（“Remainder Operation”）两个概念有重叠的部分但又不完全一致。主要的区别在于对负整数进行除法运算时操作不同。取模主要是用于计算机术语中。取余则更多是数学概念。

对于整型数a，b来说，取模运算或者求余运算的方法都是：

1.求整数商： c = a/b;

2.计算模或者余数： r = a - c\*b.

求模运算和求余运算在第一步不同: 取余运算在取c的值时，向0 方向舍入(fix()函数)；而取模运算在计算c的值时，向负无穷方向舍入(floor()函数)。

例如：计算-7 Mod 4

那么：a = -7；b = 4；

第一步：求整数商c，如进行求模运算c = -2（向负无穷方向舍入），求余c = -1（向0方向舍入）；

第二步：计算模和余数的公式相同，但因c的值不同，求模时r = 1，求余时r = -3。

归纳：当a和b符号一致时，求模运算和求余运算所得的c的值一致，因此结果一致。