Question

在Rust中（与大多数编程语言一样），%运算符执行余数运算，而不是模数运算。这些operations have different results for negative numbers：

-21 modulus 4 => 3
-21 remainder 4 => -1

println!("{}", -21 % 4); // -1

但是，我想要模数。

我找到了一个解决方法((a % b) + b) % b，但如果已有功能，我不想重新发明轮子！

Answer 1

Rust中有模数（非余数！）函数/操作吗？

据我所知，没有模运算功能。

这也发生在C中，通常使用您提到的解决方法：(a % b) + b。

在C，C ++，D，C＃，F＃和Java中，%实际上是余数。在Perl，Python或Ruby中，%是模数。

语言开发人员并不总是采用“正确的数学方式”，因此从严格的数学家观点来看，计算机语言可能看起来很奇怪。问题是模数和余数都适用于不同的用途。

如果你愿意，模数更具数学性，而余数（在C族中）与满足的公共整数除法一致：(a / b) * b + a % b = a;这是从旧的Fortran采用的。所以%更好地称为余数，我认为Rust与C一致。

您不是第一个注意到这一点：

Answer 2

不，Rust没有内置模数，由于某些原因，请参阅this discussion。

这是一个可能很方便的例子：

///
/// Modulo that handles negative numbers, works the same as Python's `%`.
///
/// eg: `(a + b).modulo(c)`
///
pub trait ModuloSignedExt {
    fn modulo(&self, n: Self) -> Self;
}
macro_rules! modulo_signed_ext_impl {
    ($($t:ty)*) => ($(
        impl ModuloSignedExt for $t {
            #[inline]
            fn modulo(&self, n: Self) -> Self {
                (self % n + n) % n
            }
        }
    )*)
}
modulo_signed_ext_impl! { i8 i16 i32 i64 }

Answer 3

RFC 2196添加了一些与欧几里得除法有关的整数方法。具体来说，您正在搜索rem_euclid方法（example link for i32）

println!("{}", -1i32 % 4);                // -1
println!("{}", (-21i32).rem_euclid(4));   // 3

此方法在rustc 1.38.0（于2019-09-27发布）及更高版本中可用。

Answer 4

从其他答案中我得出结论：

fn n_mod_m <T: std::ops::Rem<Output = T> + std::ops::Add<Output = T> + Copy>
  (n: T, m: T) -> T {
    ((n % m) + m) % m
}

assert_eq!(n_mod_m(-21, 4), 3);

是否存在模数（非余数）函数/运算？

4 个答案: