Полезна ли функция div (stdlib.h)?

Функция div() возвращает структуру, содержащую частное и остаток от деления первого параметра (числителя) на второй (знаменатель). Есть четыре варианта:

1. div_t div(int, int)
2. ldiv_t ldiv(long, long)
3. lldiv_t lldiv(long long, long long)
4. imaxdiv_t imaxdiv(intmax_t, intmax_t (intmax_t представляет самый большой целочисленный тип, доступный в системе)

Структура div_t выглядит так:

typedef struct
  {
    int quot;           /* Quotient.  */
    int rem;            /* Remainder.  */
  } div_t;

Реализация просто использует операторы / и %, так что это не совсем сложная или необходимая функция, но она является частью стандарта C (согласно определению [ISO 9899:201x][1]).

См. реализацию в GNU libc:

/* Return the `div_t' representation of NUMER over DENOM.  */
div_t
div (numer, denom)
     int numer, denom;
{
  div_t result;

  result.quot = numer / denom;
  result.rem = numer % denom;

  /* The ANSI standard says that |QUOT| <= |NUMER / DENOM|, where
     NUMER / DENOM is to be computed in infinite precision.  In
     other words, we should always truncate the quotient towards
     zero, never -infinity.  Machine division and remainer may
     work either way when one or both of NUMER or DENOM is
     negative.  If only one is negative and QUOT has been
     truncated towards -infinity, REM will have the same sign as
     DENOM and the opposite sign of NUMER; if both are negative
     and QUOT has been truncated towards -infinity, REM will be
     positive (will have the opposite sign of NUMER).  These are
     considered `wrong'.  If both are NUM and DENOM are positive,
     RESULT will always be positive.  This all boils down to: if
     NUMER >= 0, but REM < 0, we got the wrong answer.  In that
     case, to get the right answer, add 1 to QUOT and subtract
     DENOM from REM.  */

  if (numer >= 0 && result.rem < 0)
    {
      ++result.quot;
      result.rem -= denom;
    }

  return result;
}

Да, это так: он вычисляет частное и остаток за одну операцию.

Кроме того, такого же поведения можно добиться с помощью /+% (и приличный оптимизатор все равно оптимизирует их в один div).

Подводя итог: если вы заботитесь о том, чтобы выжать последние биты производительности, это может быть ваша функция выбора, особенно если оптимизатор на вашей платформе не настолько продвинут. Это часто имеет место для встроенных платформ. В противном случае используйте любой способ, который вы считаете более читаемым.

Семантика div() отличается от семантики % и /, что важно в некоторых случаях. Вот почему следующий код находится в реализации, показанной в ответе psYchotic:

if (numer >= 0 && result.rem < 0)
    {
      ++result.quot;
      result.rem -= denom;
    }

% может вернуть отрицательный ответ, тогда как div() всегда возвращает неотрицательный остаток.

Проверьте запись в Википедии, в частности, "div всегда округляется до 0, в отличие от обычного целочисленного деления в C, где округление для отрицательных чисел зависит от реализации».

div() удовлетворил потребность до C99: переносимость

Pre C99, направление округления частного a / b с отрицательным операнд зависел от реализации. При использовании div() направление округления не является необязательным, а указывается в сторону 0. div() обеспечивает единообразное переносимое деление. Вторичное использование было потенциальной эффективностью, когда код должен был вычислить как частное, так и остаток.

С C99 и более поздними версиями, div() и /, определяющими одно и то же направление раунда, и с лучшими компиляторами, оптимизирующими соседний код a/b и a%b, необходимость уменьшилась.

Это было убедительной причиной для div() и объясняет отсутствие udiv_t udiv(unsigned numer, unsigned denom) в спецификации C: проблемы зависимых от реализации результатов a/b с отрицательными операндами не существовали для unsigned даже до C99.

Вероятно, потому, что на многих процессорах инструкция div выдает оба значения, и вы всегда можете рассчитывать на то, что компилятор распознает, что соседние операторы / и % на одних и тех же входных данных могут быть объединены в одну операцию.

Это стоит меньше времени, если вам нужны обе ценности. ЦП всегда вычисляет остаток и частное при выполнении деления. Если использовать «/» один раз и «%» один раз, процессор вычислит оба числа дважды.

(простите мой плохой английский, я не родной)