mul_ui.c
上传用户:qaz666999
上传日期:2022-08-06
资源大小:2570k
文件大小:6k
源码类别:

数学计算

开发平台:

Unix_Linux

  1. /* mpf_mul_ui -- Multiply a float and an unsigned integer.
  2. Copyright 1993, 1994, 1996, 2001, 2003, 2004 Free Software Foundation, Inc.
  3. This file is part of the GNU MP Library.
  4. The GNU MP Library is free software; you can redistribute it and/or modify
  5. it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
  6. the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or (at your
  7. option) any later version.
  8. The GNU MP Library is distributed in the hope that it will be useful, but
  9. WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
  10. or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU Lesser General Public
  11. License for more details.
  12. You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
  13. along with the GNU MP Library.  If not, see http://www.gnu.org/licenses/.  */
  14. #include "gmp.h"
  15. #include "gmp-impl.h"
  16. #include "longlong.h"
  17. /* The core operation is a multiply of PREC(r) limbs from u by v, producing
  18.    either PREC(r) or PREC(r)+1 result limbs.  If u is shorter than PREC(r),
  19.    then we take only as much as it has.  If u is longer we incorporate a
  20.    carry from the lower limbs.
  21.    If u has just 1 extra limb, then the carry to add is high(up[0]*v).  That
  22.    is of course what mpn_mul_1 would do if it was called with PREC(r)+1
  23.    limbs of input.
  24.    If u has more than 1 extra limb, then there can be a further carry bit
  25.    out of lower uncalculated limbs (the way the low of one product adds to
  26.    the high of the product below it).  This is of course what an mpn_mul_1
  27.    would do if it was called with the full u operand.  But we instead work
  28.    downwards explicitly, until a carry occurs or until a value other than
  29.    GMP_NUMB_MAX occurs (that being the only value a carry bit can propagate
  30.    across).
  31.    The carry determination normally requires two umul_ppmm's, only rarely
  32.    will GMP_NUMB_MAX occur and require further products.
  33.    The carry limb is conveniently added into the mul_1 using mpn_mul_1c when
  34.    that function exists, otherwise a subsequent mpn_add_1 is needed.
  35.    Clearly when mpn_mul_1c is used the carry must be calculated first.  But
  36.    this is also the case when add_1 is used, since if r==u and ABSIZ(r) >
  37.    PREC(r) then the mpn_mul_1 overwrites the low part of the input.
  38.    A reuse r==u with size > prec can occur from a size PREC(r)+1 in the
  39.    usual way, or it can occur from an mpf_set_prec_raw leaving a bigger
  40.    sized value.  In both cases we can end up calling mpn_mul_1 with
  41.    overlapping src and dst regions, but this will be with dst < src and such
  42.    an overlap is permitted.
  43.    Not done:
  44.    No attempt is made to determine in advance whether the result will be
  45.    PREC(r) or PREC(r)+1 limbs.  If it's going to be PREC(r)+1 then we could
  46.    take one less limb from u and generate just PREC(r), that of course
  47.    satisfying application requested precision.  But any test counting bits
  48.    or forming the high product would almost certainly take longer than the
  49.    incremental cost of an extra limb in mpn_mul_1.
  50.    Enhancements:
  51.    Repeated mpf_mul_ui's with an even v will accumulate low zero bits on the
  52.    result, leaving low zero limbs after a while, which it might be nice to
  53.    strip to save work in subsequent operations.  Calculating the low limb
  54.    explicitly would let us direct mpn_mul_1 to put the balance at rp when
  55.    the low is zero (instead of normally rp+1).  But it's not clear whether
  56.    this would be worthwhile.  Explicit code for the low limb will probably
  57.    be slower than having it done in mpn_mul_1, so we need to consider how
  58.    often a zero will be stripped and how much that's likely to save
  59.    later.  */
  60. void
  61. mpf_mul_ui (mpf_ptr r, mpf_srcptr u, unsigned long int v)
  62. {
  63.   mp_srcptr up;
  64.   mp_size_t usize;
  65.   mp_size_t size;
  66.   mp_size_t prec, excess;
  67.   mp_limb_t cy_limb, vl, cbit, cin;
  68.   mp_ptr rp;
  69.   usize = u->_mp_size;
  70.   if (UNLIKELY (v == 0) || UNLIKELY (usize == 0))
  71.     {
  72.       r->_mp_size = 0;
  73.       r->_mp_exp = 0;
  74.       return;
  75.     }
  76. #if BITS_PER_ULONG > GMP_NUMB_BITS  /* avoid warnings about shift amount */
  77.   if (v > GMP_NUMB_MAX)
  78.     {
  79.       mpf_t     vf;
  80.       mp_limb_t vp[2];
  81.       vp[0] = v & GMP_NUMB_MASK;
  82.       vp[1] = v >> GMP_NUMB_BITS;
  83.       PTR(vf) = vp;
  84.       SIZ(vf) = 2;
  85.       ASSERT_CODE (PREC(vf) = 2);
  86.       EXP(vf) = 2;
  87.       mpf_mul (r, u, vf);
  88.       return;
  89.     }
  90. #endif
  91.   size = ABS (usize);
  92.   prec = r->_mp_prec;
  93.   up = u->_mp_d;
  94.   vl = v;
  95.   excess = size - prec;
  96.   cin = 0;
  97.   if (excess > 0)
  98.     {
  99.       /* up is bigger than desired rp, shorten it to prec limbs and
  100.          determine a carry-in */
  101.       mp_limb_t  vl_shifted = vl << GMP_NAIL_BITS;
  102.       mp_limb_t  hi, lo, next_lo, sum;
  103.       mp_size_t  i;
  104.       /* high limb of top product */
  105.       i = excess - 1;
  106.       umul_ppmm (cin, lo, up[i], vl_shifted);
  107.       /* and carry bit out of products below that, if any */
  108.       for (;;)
  109.         {
  110.           i--;
  111.           if (i < 0)
  112.             break;
  113.           umul_ppmm (hi, next_lo, up[i], vl_shifted);
  114.           lo >>= GMP_NAIL_BITS;
  115.           ADDC_LIMB (cbit, sum, hi, lo);
  116.           cin += cbit;
  117.           lo = next_lo;
  118.           /* Continue only if the sum is GMP_NUMB_MAX.  GMP_NUMB_MAX is the
  119.              only value a carry from below can propagate across.  If we've
  120.              just seen the carry out (ie. cbit!=0) then sum!=GMP_NUMB_MAX,
  121.              so this test stops us for that case too.  */
  122.           if (LIKELY (sum != GMP_NUMB_MAX))
  123.             break;
  124.         }
  125.       up += excess;
  126.       size = prec;
  127.     }
  128.   rp = r->_mp_d;
  129. #if HAVE_NATIVE_mpn_mul_1c
  130.   cy_limb = mpn_mul_1c (rp, up, size, vl, cin);
  131. #else
  132.   cy_limb = mpn_mul_1 (rp, up, size, vl);
  133.   __GMPN_ADD_1 (cbit, rp, rp, size, cin);
  134.   cy_limb += cbit;
  135. #endif
  136.   rp[size] = cy_limb;
  137.   cy_limb = cy_limb != 0;
  138.   r->_mp_exp = u->_mp_exp + cy_limb;
  139.   size += cy_limb;
  140.   r->_mp_size = usize >= 0 ? size : -size;
  141. }