不能在双精度浮点数上使用模运算？

Question

我有一个用g++编译的C++程序。我尝试将两个double作为操作数应用于模运算，但是我遇到了以下错误：

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

这是代码:

int main() {
    double x = 6.3;
    double y = 2;
    double z = x % y;
}

- Bhaxy

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正如已经提到的，fmod() 提供了所需的函数。但是尚未注意到的是，需要意识到在 fmod 的第二个操作数中的舍入误差可能会导致意外行为。例如，fmod(1, 0.1) 在数学上应该是零，但实际上将近等于0.1。误差的程度随商的大小而增加。例如，fmod(9E14, 0.1) 的计算结果约为0.05，从数学上讲完全错误。 - supercat

@supercat 更多的细节会让人感到惊喜。我认为我知道背后发生了什么导致你所说的是真实的，但是看到你所说的真正原因会很好；看到它在幕后是如何运作的将会非常有趣（我认为我理解了，但是也可能错了）。 - RastaJedi

浮点数表示二的幂的精确整数倍或分数。例如，整数0.1恰好是3602879701896397/36028797018963968（后一个值是2的幂）。 fmod（x，0.1）将通过该精确分数对x进行除法并取余数，而不是除以数字值“十分之一”。 - supercat

可能是重复问题：为什么模数除法（%）只适用于整数？ - Paul R

Answer 1

%运算符用于整数。你需要使用fmod()函数。

#include <cmath>

int main()
{
    double x = 6.3;
    double y = 2.0;
    double z = std::fmod(x,y);

}

- Mysticial

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我正在使用C++为Qt编程，fmod在那里有一个错误。 fmod（angle，360）的结果可能是360（什么？！） - Paul

@Paul: 那可能不是一个 bug。如果 angle 是，比如说，359.9999999，那么 angle 和 fmod(angle, 360) 都很可能被显示为 360。（根据需要添加更多的 9）。尝试以 50 位有效数字打印这些值。 - Keith Thompson

@Paul Qt的QString :: format会四舍五入。如果这很关键，您要么必须自己进行四舍五入，要么检查输出是否为“360”，并将其替换为您自己的值。 - jfh

@Rohan main(void)在C++中不是必需的（它是C的遗留），而且您的编辑也没有改进任何其他内容。我已将其恢复。 - Ayxan Haqverdili

这对负数不起作用。std::fmod(-1.0, 2 * M_PI) 返回 -1.0，我期望的是大约 5.28。 - Donald Duck

Answer 2

fmod(x, y)是你需要使用的函数。

- MSN

Answer 3

您可以实现自己的模运算函数来完成此操作：

double dmod(double x, double y) {
    return x - (int)(x/y) * y;
}

那么您可以简单地使用dmod(6.3, 2)来获取余数，即0.3。

- Mystical

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仍然不是一个完美的解决方案。x=10.499999999999998，y=0.69999999999999996返回0.69999999999999929而不是0.0。 - tarpista

@tarpista：这在使用浮点数时是可以预料的。 - Eric Duminil

Answer 4

使用 <cmath> 中的 fmod()。如果您不想包含 C 头文件：

template<typename T, typename U>
constexpr double dmod (T x, U mod)
{
    return !mod ? x : x - mod * static_cast<long long>(x / mod);
}

//Usage:
double z = dmod<double, unsigned int>(14.3, 4);
double z = dmod<long, float>(14, 4.6);
//This also works:
double z = dmod(14.7, 0.3);
double z = dmod(14.7, 0);
double z = dmod(0, 0.3f);
double z = dmod(myFirstVariable, someOtherVariable);

- Sceptical Jule

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为什么您不想包含 C 头文件？那是它存在的原因。 - Keith Thompson

在答案中放置代码没有任何问题。谢谢。 - undefined

Answer 5

这里是一个可以适用于正负数的函数：

#include <cmath>

inline double nmod(double x, double y) {
    return std::fmod(std::fmod(x, y) + y, y);
}

如果x是负数或正数，它将始终返回一个正数。

请注意，如果y是负数，则返回值将为负数。如果您需要一个无论如何都返回正数的函数，则需要在y上使用std::fabs()，即：

inline double nmod2(double x, double y) {
    return std::fmod(std::fmod(x, y) + std::fabs(y), y);
}

- Pamputt