A premissa básica é que, embora o símbolo seja o mesmo, o significado pode ser diferente.
Essa diferença ocorre entre várias outras linguagens de programação também. Há linguagens que optam por nomes como rem
e mod
, o que remove a ambiguidade trazida pelo %
.
Existem várias formas de se definir a “Operação Módulo” em computadores. A diferença surge ao realizar a computação do quociente. As duas mais comuns são:
mod(a, b) = a - b * floor(a / b)
rem(a, b) = a - b * trunc(a / b)
Perceba que o mod
irá arredondar o resultado da divisão para baixo. O rem
, contudo, arredonda o número tendendo ao zero. Veja a diferença entre números negativos e positivos em 1.5
e -1.5
:
floor(1.5) = 1, trunc( 1.5) = 1
floor(-1.5) = -2, trunc(-1.5) = -1
Então, no caso de um dos dois argumentos fornecidos for menor que zero, essas definições abrem margem para diferença entre seus respectivos resultados.
Definição matemática
A Wikipedia define “Operação Módulo“ assim:
Dados dois números positivos, a
e n
, a modulo n
é o resto da divisão Euclidiana de a
por n
, onde a
é o dividendo e n
o divisor.
Quando exatamente um de a
ou n
é negativo, a definição naïve falha e as linguagens de programação diferem na forma como esses valores são definidos.
Matematicamente, o resultado da operação módulo é uma classe de equivalência e qualquer membro dessa classe pode ser escolhido como representante. Comumente, contudo, o menor resto positivo é escolhido.
Como outras convenções de como escolher esse representante são possíveis, surge a diferença no momento de se implementar um algoritmo para determinar o resto da divisão Euclidiana. E esse algoritmo irá depender da linguagem de programação, já que não há consenso — todos são válidos de acordo com a identidade matemática. Tanto mod
como rem
são válidos, embora produzam resultados diferentes.
Veja todas as variações aqui e as implementações mais comuns por linguagem de programação.
Diferenças em aplicações
Pode-se entender mod
como uma operação que mapeia um número qualquer a um conjunto bem definido de valores. Veja a aplicação x mod 3
para x
de -5 até 5:
-5, -4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5 (valores de x)
1, 2, 0, 1, 2, 0, 1, 2, 0, 1, 2 (resultados para `x mod 3`)
Veja que o resultado é cíclico e encontra-se no conjunto inteiro [0, 3[
.
Contudo, ao utilizar rem
, temos um resultado diferente:
-5, -4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5 (valores de x)
-2, -1, 0, -2, -1, 0, 1, 2, 0, 1, 2 (resultados para `x rem 3`)
Veja que, para rem
, o conjunto de resultados possíveis depende do sinal dos operandos, o que remove o “rigor cíclico” que existe em mod
.
A maioria das linguagens oferecem tanto rem
quanto mod
(não necessariamente com esses nomes), já que, como os resultados variam, o uso também pode ser impactado. Em algumas situações, somente mod
se encaixa. Em outras, somente rem
resolverá. Quando os operandos passados tiverem, garantidamente, o mesmo sinal, não há diferença.
%
não é remainder, mas sim modulo. Em Rust, o%
é, de fato, remainder. As definições demod
erem
são diferentes, de modo que surge essa discrepância.(-4).rem_euclid(26)