c++中的模函数，其行为类似于matlab中的mod

Modulo function in c++, that behaves like mod in matlab

本文关键字：类似于 matlab 中的 mod 函数 c++      更新时间：2023-10-16

我对周期域（框）中的许多粒子（最多100000个）进行了模拟，为了让粒子留在框内，我使用了带有浮点或双数的模函数。

在Matlab中，使用mod功能一切都很好。然而，在C++中，我发现函数fmod并不完全等于Matlab的mod函数：

mod(-0.5,10)=9.5-我想在C++ 中得到这个结果

fmod(-0.5,10)=-0.5-我不想要这个。

I、 当然，可以用if语句解决我的问题。然而，我认为，这将影响效率（如果语句在关键循环中）。有没有一种方法可以在没有if语句的情况下实现这个函数？可能是其他功能？

谢谢。

只需使用一个条件。它不会对效率产生有意义的影响。

inline double realmod (x, y)
{
  result = fmod(x, y);
  return result >= 0 ? result : result + y;
}

CCD_ 10调用汇编指令CCD_，http://www.intel.com/design/pentium/manuals/24143004.pdf)。条件和浮点加法的跳转指令只有5个左右

当你的代码有浮点除法时，你不需要为小事而烦恼。

使用floor和正则除法：

float modulo(float a, float q)
{
    float b = a / q;
    return (b - floor(b)) * q;
}

或者可以将除数添加到fmod的结果中，而不需要分支：

float modulo(float a, float q)
{
    float m = fmod(a, q);
    return m + q * (m < 0.f);
}

基于Matlabmod(a, m)文档和@QuestionC的答案-

一个与Matlab行为完全相同的通用解决方案-也适用于负和零除数。

针对多个值进行测试：

static inline double MatlabMod(double q, double m)
{
  if(m == 0)
    return q;
  double result = fmod(q, m);
  return ((result >= 0 && m > 0) || (q <= 0 && m < 0)) ? result : (result + m);
}

用matlab测试：

(q, m) -> result

（54321）->54

（-50512）->462

（54，-152）->-98

（-53,-500）->-53

（-500300）->100

（-5000040）->200

（-1000，-360）->-280

（500360）->140

（1000360）->280

（-1000360）->80

（-5051，0）->-5051

（512，0）->512

（0，52）->0

（0，-58）->0

在应用模运算符之前，只需将除数添加到要在区间中保留的数字即可：

return fmod(a+q,q);

这根本不需要分支。

如果你必须担心a在两次更新之间超过-q，你可以通过以下方式使其更加健壮：

return fmod(a+q*10,q);

适用于CCD_ 18

最简单的方法是在没有任何分支的情况下同时处理浮点和int。

// b = MOD(a, m)
int a = a - m * floor(a / m) + m; 
int b = a - m * floor(a / m);
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