标签: integer-division

我一直在使用 Godbolt 编译器并输入以下代码：

constexpr int func(int x)
{
    return x > 3 ? x * 2 : (x < -4 ? x - 4 : x / 2);
}

int main(int argc)
{
    return func(argc);
}

代码有点简单。这里重要的部分是里面最后除以2 func(int x)。由于 x 是一个整数，基本上任何编译器都会将其简化为移位以避免除法指令。

x86-64 gcc 12.2（对于 Linux，因此 System V ABI）的程序集-O3如下所示：

main:
        cmp     edi, 3
        jle     .L2
        lea     eax, [rdi+rdi]
        ret
.L2:
        cmp     edi, -4
        jge     .L4
        lea     eax, [rdi-4]
        ret
.L4:
        mov     eax, edi
        mov     ecx, 2
        cdq
        idiv …

我对使用//或floordiv的整数除法的性质感到困惑,并在python中使用负数.

>>> -5 // 2
-3
>>> int(-5/2)
-2

为什么floordiv()会下降到-3？我认为整数除法应该简单地丢弃(或缺少)小数点后的信息.

我正在研究一个没有硬件分区的Cortex M0 cpu,所以每次分割一些东西时,都会使用GCC库函数.现在,我做的最多的除法之一就是除以256,将短路转换为字节.有没有什么方法可以比默认的GCC库更有效地(比如通过位移)做到这一点？

如果我将150除以100,我应该得到1.5.但是当我像下面那样划分时,我得到1.0:

double result = 150 / 100;

谁能告诉我如何获得1.5？

正如我们所知的计算整数x/2,我们只是y=x/2;为x*2 编写类似的东西; 但优秀的程序员使用位操作来计算它.

他们只是这样做 y = x >> 1;

这两种方法有什么区别吗？差异,我的意思是所需的时间/空间/内存的差异或两者完全相同(即x/2由x >> 1实现)？

也是乘法/除法与其他数字而不是2实现相同的方式(即5*5 = 10*2 + 5*1 = 10 << 1 + 5 = 25)？

• C++:cout << -1/2求值为0
• Python:-1/2评估为-1.

为什么会这样？

我做了一个函数来计算atan2(y,x)的定点近似.问题在于运行整个函数所需的~83个循环,70个循环(在AMD FX-6100上使用gcc 4.9.1 mingw-w64 -O3进行编译)完全由一个简单的64位整数除法完成!遗憾的是,该分裂的任何条款都不变.我能加速分裂吗？有什么方法可以删除它吗？

我想我需要这个除法,因为我用1D查找表近似atan2(y,x)我需要将x,y表示的点的距离标准化为单位圆或单位正方形(我选择了一个单位')菱形'是一个旋转45°的单位正方形,在正象限上提供非常均匀的精度).所以除法找到(| y | - | x |)/(| y | + | x |).注意,除数是32位,而分子是32位数,右移29位,因此除法的结果有29个小数位.同样使用浮点除法不是一个选项,因为此函数不需要使用浮点运算.

有任何想法吗？我想不出有什么可以改善这一点(我无法弄清楚为什么只需要一个师就需要70个周期).这是完整的参考功能:

int32_t fpatan2(int32_t y, int32_t x)       // does the equivalent of atan2(y, x)/2pi, y and x are integers, not fixed point
{
    #include "fpatan.h" // includes the atan LUT as generated by tablegen.exe, the entry bit precision (prec), LUT size power (lutsp) and how many max bits |b-a| takes (abdp)
    const uint32_t outfmt = 32; // final output format in s0.outfmt
    const …

我不怀疑是否需要检查除零.我从来没有听说过负面检查分区!

if( *y == 0 )
    return 0; //undefined
else
    return *x / *y;

x, y指向int32_t,我在相关的情况下包括这个细节.

在运行时,如果*x==0x80000000, *y==0xffffffff,我得到错误(在Xcode中):

EXC_ARITHMETIC(代码= EXC_I386_DIV,子代码= 0x0)

我在网上找到的所有建议都是除零,但正如你从上面的检查中看到的,我可以从调试窗口看到,这不是这里的情况.

错误意味着什么,我该如何解决？

在ghci我得到以下内容:

?> -1 `div` 2
0

然而:

?> map (`div` 2) [-1]
[-1]

我在使用函数时出现了问题divPair:

divPair :: (Int, Int) -> Int -> (Int, Int)
divPair (a, b) n = (a `div` n, b `div` n)

?> divPair (-1, -2) 2
(-1,-1)

这对我来说真的是一个惊喜,因为我预计它会产生(0, -1).

这里发生了什么？我想我div在Haskell中并没有真正了解一些事情.

在Java中,如果我们划分bytes,shorts或ints,我们总是得到一个int.如果其中一个操作数是long,我们就会得到long.

我的问题是 - 为什么byte或short除法不产生byte或short？为什么总是int？

显然我不是在寻找"因为JLS这么说"的答案,我在Java语言中询问这个设计决策的技术原理.

考虑以下代码示例:

    byte byteA = 127;
    byte byteB = -128;
    short shortA = 32767;
    short shortB = -32768;
    int intA = 2147483647;
    int intB = - -2147483648;
    long longA = 9223372036854775807L;
    long longB = -9223372036854775808L;


    int byteAByteB = byteA/byteB;
    int byteAShortB = byteA/shortB;
    int byteAIntB = byteA/intB;
    long byteALongB = byteA/longB;

    int shortAByteB = …