【C言語】 divとldivの違いと使い方 商と余りを一度に取得

// <stdlib.h> より
div_t  div(int numer, int denom);
ldiv_t ldiv(long int numer, long int denom);

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void) {
    int a = 23;
    int b = 7;

    // 商と余りをまとめて取得
    div_t r = div(a, b);

    // 結果の取り出し
    printf("quot = %d, rem = %d\n", r.quot, r.rem);

    // 恒等式: a == b * quot + rem
    printf("%d == %d * %d + %d は %s\n",
           a, b, r.quot, r.rem,
           (a == b * r.quot + r.rem) ? "真" : "偽");

    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void) {
    int a = 12;
    int b = 5;

    div_t r = div(a, b);  // 12 / 5

    printf("a = %d, b = %d\n", a, b);
    printf("quot = %d, rem = %d\n", r.quot, r.rem);
    printf("検算: %d = %d * %d + %d\n", a, b, r.quot, r.rem);

    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <limits.h>

int main(void) {
    long numer;
    long denom;

    // 実行環境に応じて値を選択
    if (sizeof(long) > sizeof(int)) {
        // 例: LP64系(UNIX系の多く)ではlongは64bit
        numer = 1000000000000L; // 1e12 (intの範囲を超えるがlongに収まる)
        denom = 4096L;
    } else {
        // 例: ILP32/LLP64(Windows 64bit含む)ではlongは32bit
        numer = 2147483640L; // intの最大付近だがlongにも収まる
        denom = 4096L;
    }

    ldiv_t r = ldiv(numer, denom);

    printf("sizeof(long) = %zu bytes\n", sizeof(long));
    printf("numer = %ld, denom = %ld\n", numer, denom);
    printf("quot = %ld, rem = %ld\n", r.quot, r.rem);
    printf("検算: %ld = %ld * %ld + %ld\n", numer, denom, r.quot, r.rem);

    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

static void show_div(int a, int b) {
    div_t r = div(a, b);
    printf("div(%d, %d): quot = %d, rem = %d  | 検算: %d = %d * %d + %d\n",
           a, b, r.quot, r.rem, a, b, r.quot, r.rem);
}

int main(void) {
    show_div(-7, 3);   // 被除数が負
    show_div(7, -3);   // 除数が負
    show_div(-7, -3);  // 両方負
    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int safe_div_int(int a, int b, div_t *out) {
    if (b == 0) return 0; // 0なら失敗を返す
    *out = div(a, b);
    return 1;
}

int main(void) {
    div_t r;
    if (safe_div_int(10, 0, &r)) {
        printf("quot=%d, rem=%d\n", r.quot, r.rem);
    } else {
        printf("除数が0です。計算を中止しました。\n");
    }
    return 0;
}

// 非負の余りに正規化する一例(denom>0を仮定)
div_t euclid_div(int numer, int denom) {
    div_t r = div(numer, denom);
    if (r.rem < 0) {
        // 余りを非負にし、商を1つ補正
        r.rem += (denom > 0) ? denom : -denom;
        r.quot -= (denom > 0) ? 1 : -1;
    }
    return r;
}

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <limits.h>

int safe_div_overflow_int(int a, int b, div_t *out) {
    if (b == 0) return 0;
    // INT_MIN / -1 はintに収まらない可能性がある
    if (a == INT_MIN && b == -1) return 0;
    *out = div(a, b);
    return 1;
}

int main(void) {
    div_t r;
    if (!safe_div_overflow_int(INT_MIN, -1, &r)) {
        printf("この演算はオーバーフローの恐れがあるため中止しました。\n");
    }
    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void) {
    long a = 100000L;
    long b = 300L;

    // 悪い例: longにdiv(int,int)を使うと暗黙にintへ変換される
    // div_t wrong = div(a, b); // 望ましくない

    // 良い例: ldiv(long,long)を使う
    ldiv_t ok = ldiv(a, b);
    printf("quot=%ld, rem=%ld\n", ok.quot, ok.rem);

    return 0;
}