Проблема с оператором MOD в Free Pascal и несоответствие результатов с Python

Delphi , Компоненты и Классы , Процедуры и Функции

В процессе работы с языком программирования Free Pascal и его интерпретацией оператора mod, многие разработчики сталкиваются с неожиданными результатами, которые отличаются от ожидаемых значений, например, в Python. В этой статье мы рассмотрим проблему, связанную с оператором mod в Free Pascal, а также предложим способы её решения и альтернативные подходы для достижения желаемых результатов.

Что такое оператор MOD?

Оператор mod используется для вычисления остатка от деления одного числа на другое. В большинстве языков программирования, включая Pascal, результатом операции a mod b является число r, такое, что: - 0 ≤ r < b - a = b * q + r, где q — целочисленное частное от деления a на b.

Однако, когда речь идет о делении отрицательных чисел, разные языки программирования могут интерпретировать операцию mod по-разному.

Проблема с Free Pascal

В Free Pascal оператор mod не всегда работает так, как ожидается, особенно при работе с отрицательными числами. Это можно продемонстрировать следующим примером программы на Pascal:

program test(output);

var
    a, b, c: longint;

begin
    a := -1282397916;
    b := 2147483647;
    c := a mod b;
    writeln (c:16);
end.

В этом примере результат будет -1282397916, что не соответствует ожидаемому значению 865085731, которое можно получить, например, в Python:

#!/usr/bin/python

a = -1282397916
b = 2147483647
c = a % b
print (c)

Почему Free Pascal ведет себя по-другому?

В соответствии с ISO стандартом 7185 ("Standard Pascal"), на странице 48, оператор mod определен следующим образом: - Если j (делитель) меньше или равен нулю, вычисление i mod j является ошибкой. - Иначе, значение i mod j должно быть таким, что: [ 0 leq i mod j = x - k times y < y ] где k — целое число.

Таким образом, результат операции mod всегда должен быть неотрицательным. Однако, Free Pascal не всегда следует этому стандарту, что и приводит к неожиданным результатам.

Решение проблемы

Для того чтобы получить результат, аналогичный тому, который выдает Python, можно использовать специальный режим компиляции Free Pascal, включающий ISO стандарт:

program moduloConfusion(output);
    {$modeSwitch isoMod+}
    type
        integer = ALUSInt;
    var
        dividend, divisor: integer;
    begin
        dividend := -1282397916;
        divisor  :=  2147483647;
        writeLn(dividend mod divisor:16)
    end.

Для того чтобы Free Pascal вел себя как Python, можно определить и использовать собственную функцию modulo:

function modulo(dividend, divisor: integer): integer;
begin
    modulo := (abs(dividend) mod abs(divisor)) * -1 pow ord(divisor < 0)
end;

Также можно использовать следующий подход, который лучше соответствует стандарту ISO:

function modulo(dividend, divisor: integer): integer;
begin
    if divisor < 0 then
        modulo := -(abs(dividend) mod abs(divisor))
    else
        modulo := dividend mod divisor
end;

Альтернативное решение

Если вы хотите избежать использования специальных режимов компиляции или дополнительных функций, можно использовать другой подход, который также обеспечивает корректное поведение оператора mod для отрицательных чисел:

function modulo(dividend, divisor: integer): integer;
begin
    if divisor = 0 then
        raise Exception.Create('Division by zero')
    else
        modulo := (dividend - (dividend div divisor) * divisor)
end;

Этот метод работает корректно для всех случаев, включая отрицательные числа, и не требует специальных режимов компиляции.

Заключение

Проблема с оператором mod в Free Pascal заключается в том, что он не всегда соответствует стандартам ISO, особенно при работе с отрицательными числами. Однако, используя специальные режимы компиляции или определяя собственные функции, можно легко обойти эту проблему и получить желаемые результаты.

Создано по материалам из источника по ссылке.

Context: Статья рассматривает проблему непредсказуемого поведения оператора `` mod `` в Free Pascal при работе с отрицательными числами и предлагает способы её решения, включая использование специальных режимов компиляции и собственных функций.

Комментарии и вопросы

Получайте свежие новости и обновления по Object Pascal, Delphi и Lazarus прямо в свой смартфон. Подпишитесь на наш Telegram-канал delphi_kansoftware и будьте в курсе последних тенденций в разработке под Linux, Windows, Android и iOS

:: Главная :: Процедуры и Функции ::