feat: Add definitions for basic structures.
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Executable file
275
projects/mini-gmp.c
Executable file
@ -0,0 +1,275 @@
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#include "mini-gmp.h"
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mp_size_t gmp_abs(mp_size_t x) {
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return x >= 0 ? x : -x;
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}
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mp_size_t gmp_max(mp_size_t a, mp_size_t b) {
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return a > b ? a : b;
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}
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int gmp_cmp(mp_size_t a, mp_size_t b) {
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return (a > b) - (a < b);
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}
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/* MPN interface */
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/* 从 低地址向高地址 顺序复制 */
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void
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mpn_copyi (mp_ptr d, mp_srcptr s, mp_size_t n)
|
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{
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mp_size_t i;
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for (i = 0; i < n; i++)
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d[i] = s[i];
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}
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||||
/* 大于返回1,小于返回-1,等于返回0 */
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int
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mpn_cmp (mp_srcptr ap, mp_srcptr bp, mp_size_t n)
|
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{
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while (--n >= 0)
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{
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if (ap[n] != bp[n])
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return ap[n] > bp[n] ? 1 : -1;
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}
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return 0;
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}
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/*处理位数不同的情况*/
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static int
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mpn_cmp4 (mp_srcptr ap, mp_size_t an, mp_srcptr bp, mp_size_t bn)
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{
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if (an != bn)
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return an < bn ? -1 : 1;
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else
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return mpn_cmp (ap, bp, an);
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}
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/*返回非0的位数*/
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static mp_size_t
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||||
mpn_normalized_size (mp_srcptr xp, mp_size_t n)
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{
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while (n > 0 && xp[n-1] == 0)
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--n;
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return n;
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}
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/* 多精度数ap 加上单精度数b,返回最后产生的进位 */
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mp_limb_t
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mpn_add_1 (mp_ptr rp, mp_srcptr ap, mp_size_t n, mp_limb_t b)
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{
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mp_size_t i;
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//assert (n > 0);
|
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i = 0;
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do
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{
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mp_limb_t r = ap[i] + b;
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/* Carry out */
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b = (r < b);
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rp[i] = r;
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}
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while (++i < n);
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return b;
|
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}
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/* 位数相同的多精度数ap 加上多精度数bp,返回最后产生的进位 */
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||||
mp_limb_t
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||||
mpn_add_n (mp_ptr rp, mp_srcptr ap, mp_srcptr bp, mp_size_t n)
|
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{
|
||||
mp_size_t i;
|
||||
mp_limb_t cy;
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||||
for (i = 0, cy = 0; i < n; i++)
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{
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mp_limb_t a, b, r;
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a = ap[i]; b = bp[i];
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||||
r = a + cy;
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||||
cy = (r < cy);
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r += b;
|
||||
cy += (r < b);
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||||
rp[i] = r;
|
||||
}
|
||||
return cy;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*不同位数的多精度数相加,返回最后的进位*/
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||||
mp_limb_t
|
||||
mpn_add (mp_ptr rp, mp_srcptr ap, mp_size_t an, mp_srcptr bp, mp_size_t bn)
|
||||
{
|
||||
mp_limb_t cy;
|
||||
//assert (an >= bn);
|
||||
cy = mpn_add_n (rp, ap, bp, bn);
|
||||
if (an > bn)
|
||||
cy = mpn_add_1 (rp + bn, ap + bn, an - bn, cy);
|
||||
return cy;
|
||||
}
|
||||
|
||||
mp_limb_t
|
||||
mpn_sub_1 (mp_ptr rp, mp_srcptr ap, mp_size_t n, mp_limb_t b)
|
||||
{
|
||||
mp_size_t i;
|
||||
//assert (n > 0);
|
||||
i = 0;
|
||||
do
|
||||
{
|
||||
mp_limb_t a = ap[i];
|
||||
/* Carry out */
|
||||
mp_limb_t cy = a < b;
|
||||
rp[i] = a - b;
|
||||
b = cy;
|
||||
}
|
||||
while (++i < n);
|
||||
|
||||
return b;
|
||||
}
|
||||
|
||||
mp_limb_t
|
||||
mpn_sub_n (mp_ptr rp, mp_srcptr ap, mp_srcptr bp, mp_size_t n)
|
||||
{
|
||||
mp_size_t i;
|
||||
mp_limb_t cy;
|
||||
|
||||
for (i = 0, cy = 0; i < n; i++)
|
||||
{
|
||||
mp_limb_t a, b;
|
||||
a = ap[i]; b = bp[i];
|
||||
b += cy;
|
||||
cy = (b < cy);
|
||||
cy += (a < b);
|
||||
rp[i] = a - b;
|
||||
}
|
||||
return cy;
|
||||
}
|
||||
|
||||
mp_limb_t
|
||||
mpn_sub (mp_ptr rp, mp_srcptr ap, mp_size_t an, mp_srcptr bp, mp_size_t bn)
|
||||
{
|
||||
mp_limb_t cy;
|
||||
//assert (an >= bn);
|
||||
cy = mpn_sub_n (rp, ap, bp, bn);
|
||||
if (an > bn)
|
||||
cy = mpn_sub_1 (rp + bn, ap + bn, an - bn, cy);
|
||||
return cy;
|
||||
}
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/* MPZ interface */
|
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|
||||
void
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mpz_clear (mpz_t r)
|
||||
{
|
||||
if (r->_mp_alloc)
|
||||
gmp_free_limbs (r->_mp_d, r->_mp_alloc);
|
||||
}
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||||
static mp_ptr
|
||||
mpz_realloc (mpz_t r, mp_size_t size)
|
||||
{
|
||||
size = gmp_max (size, 1);
|
||||
|
||||
if (r->_mp_alloc)
|
||||
r->_mp_d = gmp_realloc_limbs (r->_mp_d, r->_mp_alloc, size);
|
||||
else
|
||||
r->_mp_d = gmp_alloc_limbs (size);
|
||||
r->_mp_alloc = size;
|
||||
|
||||
if (gmp_abs (r->_mp_size) > size)
|
||||
r->_mp_size = 0;
|
||||
|
||||
return r->_mp_d;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Realloc for an mpz_t WHAT if it has less than NEEDED limbs. */
|
||||
mp_ptr mrz_realloc_if(mpz_t z,mp_size_t n) {
|
||||
return n > z->_mp_alloc ? mpz_realloc(z, n) : z->_mp_d;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* MPZ comparisons and the like. */
|
||||
int
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||||
mpz_sgn (const mpz_t u)
|
||||
{
|
||||
return gmp_cmp (u->_mp_size, 0);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void
|
||||
mpz_swap (mpz_t u, mpz_t v)
|
||||
{
|
||||
mp_size_t_swap (u->_mp_alloc, v->_mp_alloc);
|
||||
mp_ptr_swap(u->_mp_d, v->_mp_d);
|
||||
mp_size_t_swap (u->_mp_size, v->_mp_size);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* MPZ addition and subtraction */
|
||||
|
||||
static mp_size_t
|
||||
mpz_abs_add (mpz_t r, const mpz_t a, const mpz_t b)
|
||||
{
|
||||
mp_size_t an = gmp_abs (a->_mp_size);
|
||||
mp_size_t bn = gmp_abs (b->_mp_size);
|
||||
mp_ptr rp;
|
||||
mp_limb_t cy;
|
||||
|
||||
if (an < bn)
|
||||
{
|
||||
mpz_srcptr_swap (a, b);
|
||||
mp_size_t_swap (an, bn);
|
||||
}
|
||||
|
||||
rp = mrz_realloc_if (r, an + 1);
|
||||
cy = mpn_add (rp, a->_mp_d, an, b->_mp_d, bn);
|
||||
|
||||
rp[an] = cy;
|
||||
|
||||
return an + cy;
|
||||
}
|
||||
|
||||
static mp_size_t
|
||||
mpz_abs_sub (mpz_t r, const mpz_t a, const mpz_t b)
|
||||
{
|
||||
mp_size_t an = gmp_abs (a->_mp_size);
|
||||
mp_size_t bn = gmp_abs (b->_mp_size);
|
||||
int cmp;
|
||||
mp_ptr rp;
|
||||
|
||||
cmp = mpn_cmp4 (a->_mp_d, an, b->_mp_d, bn);
|
||||
if (cmp > 0)
|
||||
{
|
||||
rp = mrz_realloc_if (r, an);
|
||||
mpn_sub (rp, a->_mp_d, an, b->_mp_d, bn);
|
||||
return mpn_normalized_size (rp, an);
|
||||
}
|
||||
else if (cmp < 0)
|
||||
{
|
||||
rp = mrz_realloc_if (r, bn);
|
||||
mpn_sub (rp, b->_mp_d, bn, a->_mp_d, an);
|
||||
return -mpn_normalized_size (rp, bn);
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void
|
||||
mpz_add (mpz_t r, const mpz_t a, const mpz_t b)
|
||||
{
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||||
mp_size_t rn;
|
||||
|
||||
if ( (a->_mp_size ^ b->_mp_size) >= 0)
|
||||
rn = mpz_abs_add (r, a, b);
|
||||
else
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||||
rn = mpz_abs_sub (r, a, b);
|
||||
|
||||
r->_mp_size = a->_mp_size >= 0 ? rn : - rn;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void
|
||||
mpz_sub (mpz_t r, const mpz_t a, const mpz_t b)
|
||||
{
|
||||
mp_size_t rn;
|
||||
|
||||
if ( (a->_mp_size ^ b->_mp_size) >= 0)
|
||||
rn = mpz_abs_sub (r, a, b);
|
||||
else
|
||||
rn = mpz_abs_add (r, a, b);
|
||||
|
||||
r->_mp_size = a->_mp_size >= 0 ? rn : - rn;
|
||||
}
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