モジュロ演算子（％）は、C＃の異なる.NETバージョンに対して異なる結果を与えます

パスワードの文字列を生成するためにユーザーの入力を暗号化しています。ただし、コードの行によって、フレームワークのバージョンによって結果が異なります。ユーザーが押したキーの値を含む部分的なコード：

押されたキー：1.変数asciiは49 です。いくつかの計算後の「e」および「n」の値：

e = 103, 
n = 143,

Math.Pow(ascii, e) % n

上記のコードの結果：

• .NET 3.5（C＃）の場合

  Math.Pow(ascii, e) % n

  与え9.0ます。

• .NET 4（C＃）の場合

  Math.Pow(ascii, e) % n

  与え77.0ます。

Math.Pow() 両方のバージョンで正しい（同じ）結果が得られます。

原因は何ですか？解決策はありますか？

Math.Pow倍精度浮動小数点数で機能します。したがって、最初の15〜17桁を超えることはできません。結果のが正確であると。

また、すべての浮動小数点数の有効桁数には制限があり、浮動小数点値が実数にどれだけ正確に近似するかも決定されます。あDouble17桁の最大値が内部に維持されるものの値は、精度の15桁まで有します。

ただし、モジュロ演算では、すべての桁が正確である必要があります。あなたの場合、あなたは49を計算しています ¹⁰³、結果は175桁で構成されるているので、モジュロ演算はどちらの答えでも意味。

正しい値を計算するには、BigIntegerクラス（.NET 4.0で導入）が提供する任意精度の算術を使用する必要があります。

int val = (int)(BigInteger.Pow(49, 103) % 143);   // gives 114

編集：以下のコメントでMark Petersが指摘しBigInteger.ModPowているように、この種の操作専用のメソッドを使用する必要があります。

int val = (int)BigInteger.ModPow(49, 103, 143);   // gives 114

あなたのハッシュ関数があまり良くないという事実は別として^*、あなたのコードの最大の問題は、それが.NETのバージョンに応じて、異なる数を返すということではなく、両方のケースでは、それは完全に無意味な数値を返すこと：問題に対する正しい答えは

49 ¹⁰³ MOD 143 =は114（あるウルフラムアルファへのリンク）

このコードを使用して、この答えを計算できます。

private static int PowMod(int a, int b, int mod) {
    if (b == 0) {
        return 1;
    }
    var tmp = PowMod(a, b/2, mod);
    tmp *= tmp;
    if (b%2 != 0) {
        tmp *= a;
    }
    return tmp%mod;
}

計算結果が異なる理由は、回答を生成するために、49 ^103の数値の有効数字のほとんどを削除する中間値を使用するためです。175桁の最初の16のみが正しいです！

1230824813134842807283798520430636310264067713738977819859474030746648511411697029659004340261471771152928833391663821316264359104254030819694748088798262075483562075061997649

残りの159桁はすべて間違っています。ただし、mod操作では、最後の桁も含めて、すべての桁が正しいことを要求する結果が求められます。したがって、Math.Pow.NET 4に実装されている可能性がある精度のほんのわずかな改善でも、計算に大幅な違いが生じ、本質的に任意の結果が生成されます。

^*この質問は整数をパスワードのハッシュのコンテキストで累乗することについて話しているので、読むことは非常に良い考えかもしれません、現在のアプローチを潜在的に優れたものに変更する必要があるかどうかを判断する前に、この回答_リンクです。

表示されるのは、2倍の丸め誤差です。 Math.Powdoubleで動作し、違いは次のとおりです。

.NET 2.0および3.5 => var powerResult = Math.Pow(ascii, e);戻り値：

1.2308248131348429E+174

.NET 4.0および4.5 => var powerResult = Math.Pow(ascii, e);戻り値：

1.2308248131348427E+174

前の最後の数字に注目してくださいE。これが結果に違いを引き起こしています。これは係数演算子ではありません (%)。

浮動小数点の精度はマシンごとに異なり、同じマシン上でも異なる場合があります。

ただし、.NETはアプリの仮想マシンを作成しますが、バージョンごとに変更があります。

したがって、一貫した結果を生成するためにそれに依存するべきではありません。暗号化には、独自にロールするのではなく、フレームワークが提供するクラスを使用します。

コードが悪い方法については多くの答えがあります。しかし、なぜ結果が違うのか…

IntelのFPUは内部で80ビット形式を使用して、中間結果の精度を高めています。したがって、値がプロセッサレジスタにある場合、80ビットを取得しますが、スタックに書き込まれると、64ビットで格納されます。

新しいバージョンの.NETは、ジャストインタイム（JIT）コンパイルでより優れたオプティマイザを備えていると思います。そのため、スタックに値を書き込んでからスタックから読み取るのではなく、レジスタに値を保持します。

JITがスタックではなくレジスタに値を返すことができるようになった可能性があります。または、レジスタのMOD関数に値を渡します。

Stack Overflowの質問も参照してください。80ビット拡張精度データ型のアプリケーション/利点は何ですか？

ARMなどの他のプロセッサでは、このコードに対して異なる結果が得られます。

たぶん、整数演算のみを使用して自分で計算するのが最善です。何かのようなもの：

int n = 143;
int e = 103;
int result = 1;
int ascii = (int) 'a';

for (i = 0; i < e; ++i) 
    result = result * ascii % n;

他の回答に掲載されているBigIntegerソリューションのパフォーマンスとパフォーマンスを比較できます。