C言語の浮動小数点の剰余はfmod！基本から実践まで解説

double a = 5.5;
double b = 2.0;

// コンパイルエラーになる例
double r = a % b;  // エラー: invalid operands to binary %

#include <math.h>

double fmod(double x, double y);
float fmodf(float x, float y);
long double fmodl(long double x, long double y);

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main(void) {
    double x = 7.5;
    double y = 2.0;

    // fmodを使って浮動小数点の剰余を求める
    double r = fmod(x, y);

    printf("x = %.2f, y = %.2f\n", x, y);
    printf("fmod(x, y) = %.2f\n", r);  // 期待値は 1.50

    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main(void) {
    int ai = -7, bi = 3;
    double ad = -7.0, bd = 3.0;

    // 整数の剰余
    int ri = ai % bi;

    // 浮動小数点の剰余
    double rd = fmod(ad, bd);

    printf("整数版: %d %% %d = %d\n", ai, bi, ri);
    printf("浮動小数点版: fmod(%.1f, %.1f) = %.1f\n", ad, bd, rd);

    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <math.h>

#define _USE_MATH_DEFINES  // 一部環境ではM_PI定義用
#include <math.h>

int main(void) {
    double angle = 7.0 * M_PI / 2.0;  // 7π/2

    // 0〜2π の範囲に正規化
    double angle_norm = fmod(angle, 2.0 * M_PI);
    if (angle_norm < 0) {
        angle_norm += 2.0 * M_PI;  // 負になった場合は2πを足す
    }

    printf("元の角度: %f rad\n", angle);
    printf("正規化後: %f rad\n", angle_norm);

    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main(void) {
    double t;          // 時刻
    double period = 5; // 周期(5秒ごとに同じ動きを繰り返す想定)

    for (t = 0; t <= 12; t += 1.0) {
        // 現在の時刻を周期で折り返した位相
        double phase = fmod(t, period);
        printf("t = %.1f sec, phase = %.1f sec\n", t, phase);
    }

    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main(void) {
    double x = 0.3;
    double y = 0.1;

    double r = fmod(x, y);

    printf("fmod(%.17f, %.17f) = %.17f\n", x, y, r);

    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main(void) {
    double x = 1.0;
    double y = 0.1;

    double r = fmod(x, y);
    double eps = 1e-9;

    if (fabs(r) < eps) {
        printf("ほぼ割り切れているとみなす\n");
    } else {
        printf("余りがあるとみなす: r = %.17f\n", r);
    }

    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main(void) {
    double x = 5.0;
    double y = 0.0;

    if (y == 0.0) {
        printf("エラー: 0で割ることはできません\n");
        return 1;
    }

    double r = fmod(x, y);
    printf("fmod(%.2f, %.2f) = %.2f\n", x, y, r);

    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main(void) {
    float xf = 7.5f;
    float yf = 2.0f;

    // NG例: floatをdoubleに暗黙変換してからfmodし、戻りをfloatに戻す
    float rf_ng = fmod(xf, yf);  // 実際にはfmod(double, double)が呼ばれる

    // OK例: 型に合わせてfmodfを使う
    float rf_ok = fmodf(xf, yf); // fmodf(float, float)が呼ばれる

    printf("NG例 (fmod):  %.6f\n", rf_ng);
    printf("OK例 (fmodf): %.6f\n", rf_ok);

    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main(void) {
    double position = 0.0; // オブジェクトの位置
    double speed = 7.3;    // 速度
    double width = 100.0;  // 画面幅

    for (int i = 0; i < 20; ++i) {
        // 1フレームごとに位置を更新
        position += speed;

        // 画面幅を超えたら折り返す
        position = fmod(position, width);
        if (position < 0) {
            position += width;
        }

        printf("frame %2d: position = %6.2f\n", i, position);
    }

    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main(void) {
    double total_seconds = 3661.75; // 1時間1分1.75秒

    // 時
    int hours = (int)(total_seconds / 3600.0);
    double remainder = fmod(total_seconds, 3600.0);

    // 分
    int minutes = (int)(remainder / 60.0);
    double seconds = fmod(remainder, 60.0);

    printf("total = %.2f sec\n", total_seconds);
    printf("%d 時間 %d 分 %.2f 秒\n", hours, minutes, seconds);

    return 0;
}