Modulo-Operator in C verwenden

Einführung

In diesem Labor lernen Sie, wie Sie den Modulo-Operator in der C-Programmierung verwenden, um den Rest einer Divisionsberechnung zu ermitteln. Das Labor umfasst die folgenden Schritte:

Deklarieren Sie ganzzahlige Variablen und geben Sie Werte vom Benutzer ein. Berechnen Sie anschließend den Rest mithilfe des Modulo-Operators und geben Sie das Ergebnis aus. Diese praktische Übung hilft Ihnen, die grundlegenden arithmetischen Operationen in C und die effektive Anwendung des Modulo-Operators zu verstehen.

Ganzzahlige Variablen deklarieren und Werte eingeben

In diesem Schritt lernen Sie, wie Sie ganzzahlige Variablen deklarieren und Werte in einem C-Programm für Modulo-Operationen eingeben. Wir erstellen ein einfaches Programm, das die grundlegende Variablendeklaration und die Benutzereingabe demonstriert.

Erstellen Sie zunächst eine neue C-Datei im Projektverzeichnis:

cd ~/project
nano modulus_example.c

Geben Sie nun folgenden C-Code ein:

#include <stdio.h>

int main() {
    // Ganzzahlige Variablen deklarieren
    int dividend, divisor;

    // Benutzer nach Eingabe fragen
    printf("Geben Sie den Dividend (die zu dividierende Zahl) ein: ");
    scanf("%d", &dividend);

    printf("Geben Sie den Divisor (die Zahl, durch die dividiert werden soll) ein: ");
    scanf("%d", &divisor);

    // Eingabedaten ausgeben
    printf("Dividend: %d\n", dividend);
    printf("Divisor: %d\n", divisor);

    return 0;
}

Lassen Sie uns den Code aufschlüsseln:

• int dividend, divisor; deklariert zwei ganzzahlige Variablen zum Speichern der Zahlen.
• printf() wird verwendet, um den Benutzer nach der Eingabe zu fragen.
• scanf() liest die ganzzahlige Eingabe vom Benutzer.
• %d ist der Formatbezeichner für ganze Zahlen.
• &dividend und &divisor übergeben die Speicheradressen, um die Eingabedaten zu speichern.

Kompilieren Sie das Programm:

gcc modulus_example.c -o modulus_example

Beispielausgabe beim Ausführen des Programms:

Geben Sie den Dividend (die zu dividierende Zahl) ein: 17
Geben Sie den Divisor (die Zahl, durch die dividiert werden soll) ein: 5
Dividend: 17
Divisor: 5

Berechnung des Restwerts mit dem Modulo-Operator

In diesem Schritt lernen Sie, wie Sie den Modulo-Operator (%) verwenden, um den Rest einer Division in C zu berechnen. Wir werden das vorherige Programm modifizieren, um den Rest zu berechnen und anzuzeigen.

Öffnen Sie die vorhandene Datei und aktualisieren Sie den Code:

cd ~/project
nano modulus_example.c

Ersetzen Sie den vorherigen Code durch den folgenden:

#include <stdio.h>

int main() {
    // Ganzzahlige Variablen deklarieren
    int dividend, divisor, remainder;

    // Benutzer nach Eingabe fragen
    printf("Geben Sie den Dividend (die zu dividierende Zahl) ein: ");
    scanf("%d", &dividend);

    printf("Geben Sie den Divisor (die Zahl, durch die dividiert werden soll) ein: ");
    scanf("%d", &divisor);

    // Restwert mit dem Modulo-Operator berechnen
    remainder = dividend % divisor;

    // Eingabedaten und Restwert ausgeben
    printf("Dividend: %d\n", dividend);
    printf("Divisor: %d\n", divisor);
    printf("Rest: %d\n", remainder);

    return 0;
}

Wichtige Änderungen in dieser Version:

• Eine neue Variable remainder wurde hinzugefügt, um das Ergebnis zu speichern.
• Der Modulo-Operator % wurde verwendet, um den Rest zu berechnen.
• Eine Ausgabezeile wurde hinzugefügt, um den Restwert anzuzeigen.

Kompilieren Sie das aktualisierte Programm:

gcc modulus_example.c -o modulus_example

Beispielausgabe beim Ausführen des Programms:

Geben Sie den Dividend (die zu dividierende Zahl) ein: 17
Geben Sie den Divisor (die Zahl, durch die dividiert werden soll) ein: 5
Dividend: 17
Divisor: 5
Rest: 2

In diesem Beispiel ergibt die Division von 17 durch 5 den Wert 3 mit einem Rest von 2. Der Modulo-Operator % gibt genau diesen Rest zurück.

Ausgabe des Ergebnisses

In diesem Schritt lernen Sie, wie Sie die Ergebnisse von Modulo-Operationen in einer aussagekräftigeren Weise formatieren und ausgeben. Wir erweitern das vorherige Programm, um eine klare Erklärung der Berechnung zu liefern.

Öffnen Sie die vorhandene Datei und aktualisieren Sie den Code:

cd ~/project
nano modulus_example.c

Ersetzen Sie den vorherigen Code durch den folgenden:

#include <stdio.h>

int main() {
    // Ganzzahlige Variablen deklarieren
    int dividend, divisor, remainder, quotient;

    // Benutzer nach Eingabe fragen
    printf("Geben Sie den Dividend (die zu dividierende Zahl) ein: ");
    scanf("%d", &dividend);

    printf("Geben Sie den Divisor (die Zahl, durch die dividiert werden soll) ein: ");
    scanf("%d", &divisor);

    // Quotient und Rest berechnen
    quotient = dividend / divisor;
    remainder = dividend % divisor;

    // Detaillierte Erklärung der Division ausgeben
    printf("\nBerechnung der Division:\n");
    printf("%d ÷ %d = %d Rest %d\n",
           dividend, divisor, quotient, remainder);

    // Überprüfungsgleichung
    printf("\nÜberprüfung:\n");
    printf("%d = %d × %d + %d\n",
           dividend, divisor, quotient, remainder);

    return 0;
}

Kompilieren Sie das aktualisierte Programm:

gcc modulus_example.c -o modulus_example

Beispielausgabe beim Ausführen des Programms:

Geben Sie den Dividend (die zu dividierende Zahl) ein: 17
Geben Sie den Divisor (die Zahl, durch die dividiert werden soll) ein: 5

Berechnung der Division:
17 ÷ 5 = 3 Rest 2

Überprüfung:
17 = 5 × 3 + 2

Wichtige Änderungen in dieser Version:

• Berechnung des Quotienten mit ganzzahliger Division.
• Detailliertere Ausgabe, die den Divisionsprozess zeigt.
• Hinzufügen einer Überprüfungszeile, um die mathematische Beziehung zu demonstrieren.

Zusammenfassung

In diesem Labor haben Sie gelernt, wie man ganzzahlige Variablen deklariert und Werte in einem C-Programm für Modulo-Operationen eingibt. Sie haben ein einfaches Programm erstellt, das den Benutzer nach einem Dividend und einem Divisor fragt und dann den Modulo-Operator verwendet, um den Rest der Divisionsoperation zu berechnen. Das Programm hat dann die Eingabedaten und den berechneten Rest angezeigt.

Zusätzlich haben Sie gelernt, wie man das C-Programm kompiliert und ausführt und die Ausgabe des Programms beobachtet. Dieses Labor bot eine praktische Einführung in den Modulo-Operator und seine praktische Anwendung in der C-Programmierung.