C语言中奇怪的取模运算

Question

我有一个操作，其内容如下：

NSInteger articleIndex = self.featuredArticlesCounter % self.featuredArticles.count;

在这种情况下，self.featuredArticlesCounter是-1，
self.featuredArticles.count是10。

所以基本上是-1 % 10，应该是9，但结果却是5。 Google说是9。

如果我执行NSInteger articleIndex = -1 % 10;，它会给我-1。

我尝试将count的NSUInteger转换为NSInteger，但不起作用。 我试图在各个地方插入括号，但也没用。

自那时起，我已经切换到使用((-1 % 10) + 10) % 10。

但我仍然想知道这里的问题是什么。 有什么想法吗？

编辑：

featuredArticlesCounter是有符号整数

self.featuredArticles.count是无符号整数

- Andrew

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@Kevin：那个问题没有解释为什么在这种情况下“-1％10”会产生5。这不是重复的问题。 - Eric Postpischil

@Kevin：unsigned short x = -1; printf("%d\n", x % 10); 输出结果为5。这可能是问题中的一个笔误，但在得出结论之前应该确定实际错误，而不是猜测，以免重复。 - Eric Postpischil

@EricPostpischil 是的，我发布后意识到2**32 - 1%10是5。 - Kevin

这与Xcode和iOS无关。 - user529758

那就是我观察到问题并认为它很相关的地方。 - Andrew

Answer 1

featuredArticlesCounter 明显是一个无符号整数。当你认为它被设置为-1时，实际上你将其设置为了 2**32 - 1 (~0)。 这个数字除以10的余数是5。（显然，2**(8k)-1 % 10 是 5，所以它实际上是无关紧要的无符号整数的大小）。

至于为什么-1 % 10是-1，我相信在C语言中，负数取模是实现定义的，但在这种情况下（如Java），它被定义为这样：x / y + x % y == x。如果你输入负数，-1 / 10 + -1 % 10 = -1 -> -1 % 10 = -1。

- Kevin

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观察到所有无符号长度都与5同余，+1。 - Nicholas Wilson

很不幸featuredArticlesCounter是一个有符号整数，而另一个是无符号的，但我不改变它的值。 - Andrew

这并不适用于所有的2的幂。(2^33 - 1)%10是1。当且仅当n是4的倍数且大于0时，2^n才成立，这使得它等价于(16^(n/4) - 1)%10。16的幂的最后一位数字总是6，因此减去1后，最后一位数字为5。 - ughoavgfhw

@ugohoavgfhw：注释中写着“所有无符号长度”，意在适用于现代系统，其中所有整数类型都是8位字节的倍数。而答案中写着“2 **（8k）”，因此仅适用于8的倍数幂次方。 - Eric Postpischil

Answer 2

也许硬件（或软件？）将数字作为无符号整数处理：

1. -1 == 0xFFFFFFFF（采用二进制补码编码）

2. 0xFFFFFFFF == 4294967295（假设原始数据是无符号整数）

3. 4294967295 % 10 == 5（通过观察最后一位数字很容易得出）

这是我最好的猜测。

- recursion.ninja