我认为在抽象算术中定义mod会更有用;不是作为一个运算，而是作为一个完全不同的算术类别，有不同的元素和不同的运算符。这意味着mod 3中的加法与“正常的”加法不同;这是;整数加法。

所以当你这样做的时候:

5 % -3

你试图将整数5映射到mod -3集合中的一个元素。这些是mod -3的元素:

{ 0, -2, -1 }

So:

0 => 0, 1 => -2, 2 => -1, 3 => 0, 4 => -2, 5 => -1

假设你因为某种原因不得不熬夜30个小时，那一天你还剩下几个小时?30 mod -24。

但是C语言实现的不是余，而是余数。不管怎样，关键是返回负号是有意义的。

C中的%操作符不是模操作符而是余数操作符。

模运算符和余数运算符不同于负值。

对于余数运算符，结果的符号与被除数(分子)的符号相同，而对于模运算符，结果的符号与除数(分母)的符号相同。

C将a % b的%操作定义为:

  a == (a / b * b) + a % b

用/表示整型除法，并截断为0。这是对0(而不是负无穷)的截断，它将%定义为余数运算符而不是模运算符。

根据C99标准，第6.5.5节 乘法运算符，需要以下条件:

(a / b) * b + a % b = a

结论

余数运算结果的符号 到C99，和红利是一样的。

让我们看一些例子(除数/除数):

只有股息是负的

(-3 / 2) * 2  +  -3 % 2 = -3

(-3 / 2) * 2 = -2

(-3 % 2) must be -1

当只有除数为负时

(3 / -2) * -2  +  3 % -2 = 3

(3 / -2) * -2 = 2

(3 % -2) must be 1

除数和被除数都为负

(-3 / -2) * -2  +  -3 % -2 = -3

(-3 / -2) * -2 = -2

(-3 % -2) must be -1

6.5.5 Multiplicative operators Syntax multiplicative-expression: cast-expression multiplicative-expression * cast-expression multiplicative-expression / cast-expression multiplicative-expression % cast-expression Constraints Each of the operands shall have arithmetic type. The operands of the % operator shall have integer type. Semantics The usual arithmetic conversions are performed on the operands. The result of the binary * operator is the product of the operands. The result of the / operator is the quotient from the division of the first operand by the second; the result of the % operator is the remainder. In both operations, if the value of the second operand is zero, the behavior is undefined. When integers are divided, the result of the / operator is the algebraic quotient with any fractional part discarded [1]. If the quotient a/b is representable, the expression (a/b)*b + a%b shall equal a. [1]: This is often called "truncation toward zero".

根据C99规格:a == (a / b) * b + a % b

我们可以写一个函数来计算(a % b) == a - (a / b) * b!

int remainder(int a, int b)
{
    return a - (a / b) * b;
}

对于模运算，我们可以有以下函数(假设b > 0)

int mod(int a, int b)
{
    int r = a % b;
    return r < 0 ? r + b : r;
}

我的结论是C中的a % b是一个余数运算，而不是一个模运算。

模量可以是负的吗?

%可以是负数，因为它是余数运算符，是除法后的余数，而不是欧几里得除法后的余数。由于C99的结果可能是0，负或正。

 // a % b
 7 %  3 -->  1  
 7 % -3 -->  1  
-7 %  3 --> -1  
-7 % -3 --> -1  

要的模OP是一个经典的欧几里得模，而不是%。

我以为每次都会有积极的结果。

要执行定义良好的欧几里得模，只要a/b有定义，a,b是任意符号，且结果永远不为负:

int modulo_Euclidean(int a, int b) {
  int m = a % b;
  if (m < 0) {
    // m += (b < 0) ? -b : b; // avoid this form: it is UB when b == INT_MIN
    m = (b < 0) ? m - b : m + b;
  }
  return m;
}

modulo_Euclidean( 7,  3) -->  1  
modulo_Euclidean( 7, -3) -->  1  
modulo_Euclidean(-7,  3) -->  2  
modulo_Euclidean(-7, -3) -->  2   

在数学中，这些惯例的起源，没有断言模算术应该产生一个正的结果。

Eg.

1 mod 5 = 1，但也可以等于-4。也就是说，1/5从0得到余数1或从5得到余数-4。(都是5的因数)

同样的, -1 mod 5 = -1，它也可以等于4。也就是说，-1/5从0得到余数-1或从-5得到余数4。(都是5的因数)

要进一步阅读，请参阅数学中的等价类。