c# - 为什么两个整数之间的除法结果会被截断？

Question

所有有经验的 C# 程序员(我认为这来自 C)都习惯于对除法中的整数进行强制转换以获得小数/ double / float 结果而不是 int(截断的实际结果)。

我想知道为什么要这样实现？如果两个数字都是整数，是否有任何充分的理由截断结果？

Answer 1

C# 的历史可追溯至 C，因此“为什么在 C# 中会这样？”的答案是“为什么在 C 中会这样？”的组合。和“没有充分的理由改变吗？”

C的做法是在高级语言和低级操作之间有一个相当紧密的对应关系。处理器通常将整数除法实现为返回商和余数，它们与操作数的类型相同。

(所以我的问题是，“为什么类 C 语言中的整数除法不返回两个整数”，而不是“为什么它不返回浮点值？”)

解决方案是为除法和余数提供单独的操作，每个操作返回一个整数。在 C 的上下文中，这些操作中的每一个的结果都是整数也就不足为奇了。这通常比浮点运算更准确。考虑您对 7/3 的评论中的示例。此值不能用有限二进制数或有限十进制数表示。换句话说，在今天的计算机上，我们不能准确地表示 7/3 除非我们使用整数!这个分数最准确的表示是“商 2，余数 1”。

那么，是否没有充分的理由进行更改？我想不出，而且我可以想出一些不改变的好理由。其他答案都没有提到 Visual Basic(至少到第 6 版)有两个用于除以整数的运算符:/ 将整数转换为 double ，并返回 double ，而 \ 执行正常的整数运算。

在努力实现使用浮点除法的二进制搜索算法后，我了解了 \ 运算符。真的很痛苦，整数除法就像一股清新的空气进来了。没有它，在程序的初稿中会有很多特殊处理来涵盖边缘情况和差一错误。

从那次经历中，我得出结论，使用不同的运算符来除整数会造成混淆。

另一种选择是只有一个整数运算，它总是返回一个 double 值，并要求程序员截断它。这意味着您每次需要整数除法时都必须执行两次 int->double 转换，一次截断和一次 double->int 转换。有多少程序员会错误地将结果舍入或舍入而不是截断结果？这是一个更复杂的系统，至少同样容易出现程序员错误，而且速度更慢。

最后，除了二分查找之外，还有许多采用整数运算的标准算法。一个例子是将对象集合分成大小相似的子集合。另一个是在一维数组中的索引和二维矩阵中的坐标之间进行转换。

据我所知，就语言可用性而言，“int/int yields int”的替代方案无法通过成本效益分析，因此没有理由更改从 C 继承的行为。

总结:

• 整数除法在许多标准算法中经常有用。
• 当需要对整数进行浮点除法时，可以使用简单、简短和清晰的转换显式调用:(double)a/b 而不是 a/b
• 其他替代方案会给程序员和处理器带来更多的时钟周期。