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C語言浮點(diǎn)函數(shù)中的modf和fmod詳解

更新時(shí)間：2022年02月18日 15:25:42 作者：嵌入式@hxydj

這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了C語言浮點(diǎn)函數(shù)中的modf和fmod，文中示例代碼介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們可以參考一下，希望能夠給你帶來幫助

modf函數(shù)可以提取出浮點(diǎn)數(shù)的整數(shù)部分和小數(shù)部分。fmod函數(shù)可以返回兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)相除的余數(shù)。它們的函數(shù)原型如下：

  double __cdecl modf(double _X,double *_Y);
  double __cdecl fmod(double _X,double _Y);

這兩個(gè)函數(shù)的功能看起來都挺簡單的，但是為什么在C語言庫中還要專門搞一個(gè)函數(shù)來計(jì)算呢？在使用這兩個(gè)函數(shù)之前，首先看一個(gè)簡單的浮點(diǎn)數(shù)相關(guān)的例子。

int main ()
{
	int i;
	float j=1.0;

	for(i=0; i<100; i++)
	{
		j+=0.1;
		printf("%f \n",j);
	}
	return(0);
}

給一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)1.0每次累加0.1,總共累加100，感覺就是一個(gè)簡單的加法運(yùn)算，它的輸出結(jié)果肯定也知道是什么了，下面來運(yùn)行一下這個(gè)代碼，輸出結(jié)果如下：

看到結(jié)果的第一眼，是不是感覺計(jì)算機(jī)算錯(cuò)了？怎么算著算著結(jié)果還給跑偏了。其實(shí)計(jì)算機(jī)并沒有算錯(cuò)，程序運(yùn)行的結(jié)果也是正確的。這里使用一個(gè)在線浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換工具驗(yàn)證一下。

首先看一下浮點(diǎn)數(shù)1.0在內(nèi)存的存儲情況。

再看一下浮點(diǎn)數(shù)2.8在內(nèi)存的存儲情況。

通過對比可以看出1.0的實(shí)際存儲值是1，和真實(shí)值是一樣的。2.8的實(shí)際存儲值是2.7999999523162841796875，和真實(shí)值已經(jīng)產(chǎn)生了一點(diǎn)誤差。那么這個(gè)誤差是什么引起的呢？這里就要從浮點(diǎn)數(shù)的存儲原理說起了。

通在C語言中，一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)占32位，其中第一位表示符號位，0表示正數(shù)，1表示負(fù)數(shù)。緊接著8位表示指數(shù)部分，也就是系統(tǒng)會將浮點(diǎn)數(shù)表示為指數(shù)計(jì)數(shù)法，這8位就是指數(shù)部分的值，但是這里的指數(shù)是以2為底的。剩下的23位表示的就是尾數(shù)，也就是有效數(shù)據(jù)。

由于小數(shù)部分都是通過 2^a+2^b+2^c.......2^n 這種指數(shù)的累加來實(shí)現(xiàn)的，而指數(shù)的累加不一定可以百分百的等于原值，它只可能無限的接近原值。所以對于浮點(diǎn)數(shù)的操作不是像整數(shù)那樣簡單，為了保證操作浮點(diǎn)數(shù)時(shí)的精度，所以C語言的庫函數(shù)才給我們提供了這兩種浮點(diǎn)數(shù)操作的函數(shù)，方便使用。

接下來看一下modf函數(shù)的用法。

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

int main ()
{
	double x, fractpart, intpart;

	x = 8.123456;
	fractpart = modf(x, &intpart);

	printf("整數(shù)部分= %lf\n", intpart);
	printf("小數(shù)部分 = %lf \n", fractpart);

	return(0);
}

modf函數(shù)有兩個(gè)參數(shù)，第一個(gè)參數(shù)時(shí)待操作的浮點(diǎn)數(shù)，第二個(gè)參數(shù)用來存儲浮點(diǎn)數(shù)的整數(shù)部分，它的返回值是浮點(diǎn)數(shù)的小數(shù)部分。

通過輸出結(jié)果可以看到，浮點(diǎn)數(shù)的整數(shù)部分和小數(shù)部分精度都沒有丟失。

再看一下fmod函數(shù)的用法。

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

int main ()
{
   float a, b;
   int c;
   a = 9.0;
   b = 3.7;
   c = 2;
      
   printf("%f / %f 的余數(shù)是 %lf\n", a, b, fmod(a,b));
   printf("%f / %d 的余數(shù)是 %lf\n", a, c, fmod(a,c));
   
	return(0);
}

fmod函數(shù)有兩個(gè)參數(shù)，第一個(gè)參數(shù)是分子，第二個(gè)參數(shù)是分母，它返回第一個(gè)參數(shù)除以第二個(gè)參數(shù)的余數(shù)。