使用GMP的固定大小整数...?

Question

使用GMP的固定大小整数...?

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我已经尝试了几天在MINGW下安装GMP库。我在64位Linux环境下使用gcc和__uint128_t数周，然后将相同的程序移植到GMP和mingw（32位版本）下。我使用mpz_class整数代替__uint128_t。然后我启动了我的新程序...！使用__uint128_t和64位需要16分钟才能完成，而使用GMP和MINGW需要91小时！！！

有什么方法可以加快速度吗？在32位环境下有更快的方式进行128位整数运算吗？我不需要超过128位，所以有没有办法告诉GMP“好的，我只需要128位，保持精度固定但请加速”？

- Matteo Monti

在128位上需要进行哪些操作？（+，-，</>，*，/，还有更有趣的操作吗？） - osgx

编译器本身支持64位。查找使用32位uint执行64位算术的代码，并使用这些原则将其实现为使用64位uint的128位uint。它可能不像本机128位支持那样快（例如，您可以使用SSE获得），但它可能比libgmp更快。 - user786653

编译器可能支持64位，但是特别是像除法（和取模）和乘法这样的操作在真正的64位环境中可以更快（也就是说，使用64位寄存器，并且寄存器数量更多）。 - Rudy Velthuis

2个回答

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如果你的目标 Windows 机器是新的，并且装有64位Windows（如Vista或7），则可以使用MinGW-w64。

- michel-slm

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可以查看英文原文，
原文链接

- osgx · Accepted Answer

不，当您使用mpz_t时，无法将GMP限制为固定长度的整数。 mpz_t是具有limbs数组（已分配；已使用）长度的结构体，并且指向实际值的指针存储为int（limbs; int32或int64数组）。当值变得太大时，GMP将准备扩展其长度。

您可以在初始化时为每个mpz_t分配128位，使用mpz_init2：

 mpz_init2(mpz_t*, bit_number);

但是这种加速只能稍微提升一点速度，仍然存在数据间接和长度处理的问题。

您可以直接使用limbs并切换到mpn_低级函数： http://www.gnu.org/software/gmp/manual/html_node/Low-level-Functions.html#Low-level%20Functions 这样就没有对limbs的指针（这对缓存很有好处），也没有简单的输入/输出代码；也没有自动limbs大小处理（或自动扩展或分配）。您应该自己处理所有存储空间，甚至可能需要手动处理一些进位，但是GMP具有快速的 *、/ 和 %操作；您可以重新构建mpz_t以进行易于输入/输出的操作，方法是：mpz_t t;t._mp_size = t._mp_alloc=limb_number;t._mp_d=pointer_to_limb_array。

另外，如果您切换到64位mingw，您也可以使用uint128_t。