div()库函数的用途是什么？

Question

当C使用/运算符将两个数相除时，使用div() library function的目的是什么？

是否存在不能使用/而可以使用div()的情况？

Answer 1

来自C99基本原理文档：

(7.20.6.2 div、ldiv和lldiv函数)因为C89在涉及负操作数时具有用于有符号整数除法的实现定义语义，所以发明了C99中的div和ldiv以及lldiv，以便为有符号整数除法和余数运算提供明确指定的语义。采用了与Fortran相同的语义。由于这些函数同时返回商和余数，因此它们还可以作为一种方便的方法，有效地对底层硬件进行建模，将这两个结果作为同一操作的一部分进行计算。..。既然C99要求除法运算符具有类似的语义，那么新程序使用div、ldiv或lldiv的主要原因是为了同时获得商和余数。

Answer 2

引用自C Programming: A Modern Approach, 2nd Edition，26章，问答部分。

问:为什么会存在div和ldiv函数？我们不能只使用/和%运算符吗？

答：div和ldiv与/和%不太一样。回想一下4.1节，将/和%应用于负操作数不会在C89中给出可移植的结果。如果i或j为负，则i / j的值是向上还是向下舍入是实现定义的，也是i % j的符号。由div和ldiv计算的答案，另一方面，不依赖于实现。商被舍入到零；余数根据公式n = q x d + r计算，其中n是原始数，q是商，d是除数，r是余数。这里有几个例子：

N|d|q|r-|-| -7 |3|2|1 -7 |3| -2 | -1 7| -3 | -2 |1-7| -3 | -1

在C99中，/和%运算符是保证的，以产生与div和ldiv相同的结果。

效率是div和ldiv存在的另一个原因。许多机器都有一个既可以计算商又可以计算余数的指令，因此调用div或ldiv可能比单独使用/和%运算符更快。

Answer 3

div_t是一个结构，它包含一个商成员和一个余数成员。例如：

typedef struct {
    int quot;
    int rem;
} div_t;

div函数的一些简单实现使用/和%运算符。您还可以查看this topic。