set_str.c
上传用户:qaz666999
上传日期:2022-08-06
资源大小:2570k
文件大小:9k
源码类别:

数学计算

开发平台:

Unix_Linux

  1. /* mpn_set_str (mp_ptr res_ptr, const char *str, size_t str_len, int base) --
  2.    Convert a STR_LEN long base BASE byte string pointed to by STR to a limb
  3.    vector pointed to by RES_PTR.  Return the number of limbs in RES_PTR.
  4.    Contributed to the GNU project by Torbjorn Granlund.
  5.    THE FUNCTIONS IN THIS FILE, EXCEPT mpn_set_str, ARE INTERNAL WITH A MUTABLE
  6.    INTERFACE.  IT IS ONLY SAFE TO REACH THEM THROUGH DOCUMENTED INTERFACES.  IN
  7.    FACT, IT IS ALMOST GUARANTEED THAT THEY WILL CHANGE OR DISAPPEAR IN A FUTURE
  8.    GNU MP RELEASE.
  9. Copyright 1991, 1992, 1993, 1994, 1996, 2000, 2001, 2002, 2004, 2006, 2007,
  10. 2008 Free Software Foundation, Inc.
  11. This file is part of the GNU MP Library.
  12. The GNU MP Library is free software; you can redistribute it and/or modify
  13. it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
  14. the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or (at your
  15. option) any later version.
  16. The GNU MP Library is distributed in the hope that it will be useful, but
  17. WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
  18. or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU Lesser General Public
  19. License for more details.
  20. You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
  21. along with the GNU MP Library.  If not, see http://www.gnu.org/licenses/.  */
  22. /* TODO:
  23.       Perhaps do not compute the highest power?
  24.       Instead, multiply twice by the 2nd highest power:
  25.        _______
  26.       |_______|  hp
  27.       |_______|  pow
  28.        _______________
  29.       |_______________|  final result
  30.        _______
  31.       |_______|  hp
  32.   |___|  pow[-1]
  33.    ___________
  34.   |___________|  intermediate result
  35.   |___|  pow[-1]
  36.        _______________
  37.       |_______________|  final result
  38.       Generalizing that idea, perhaps we should make powtab contain successive
  39.       cubes, not squares.
  40. */
  41. #include "gmp.h"
  42. #include "gmp-impl.h"
  43. #include "longlong.h"
  44. mp_size_t
  45. mpn_set_str (mp_ptr rp, const unsigned char *str, size_t str_len, int base)
  46. {
  47.   if (POW2_P (base))
  48.     {
  49.       /* The base is a power of 2.  Read the input string from least to most
  50.  significant character/digit.  */
  51.       const unsigned char *s;
  52.       int next_bitpos;
  53.       mp_limb_t res_digit;
  54.       mp_size_t size;
  55.       int bits_per_indigit = mp_bases[base].big_base;
  56.       size = 0;
  57.       res_digit = 0;
  58.       next_bitpos = 0;
  59.       for (s = str + str_len - 1; s >= str; s--)
  60. {
  61.   int inp_digit = *s;
  62.   res_digit |= ((mp_limb_t) inp_digit << next_bitpos) & GMP_NUMB_MASK;
  63.   next_bitpos += bits_per_indigit;
  64.   if (next_bitpos >= GMP_NUMB_BITS)
  65.     {
  66.       rp[size++] = res_digit;
  67.       next_bitpos -= GMP_NUMB_BITS;
  68.       res_digit = inp_digit >> (bits_per_indigit - next_bitpos);
  69.     }
  70. }
  71.       if (res_digit != 0)
  72. rp[size++] = res_digit;
  73.       return size;
  74.     }
  75.   if (BELOW_THRESHOLD (str_len, SET_STR_PRECOMPUTE_THRESHOLD))
  76.     return mpn_bc_set_str (rp, str, str_len, base);
  77.   else
  78.     {
  79.       mp_ptr powtab_mem, tp;
  80.       powers_t powtab[GMP_LIMB_BITS];
  81.       int chars_per_limb;
  82.       mp_size_t size;
  83.       mp_size_t un;
  84.       TMP_DECL;
  85.       TMP_MARK;
  86.       chars_per_limb = mp_bases[base].chars_per_limb;
  87.       un = str_len / chars_per_limb + 1;
  88.       /* Allocate one large block for the powers of big_base.  */
  89.       powtab_mem = TMP_BALLOC_LIMBS (mpn_dc_set_str_powtab_alloc (un));
  90.       mpn_set_str_compute_powtab (powtab, powtab_mem, un, base);
  91.       tp = TMP_BALLOC_LIMBS (mpn_dc_set_str_itch (un));
  92.       size = mpn_dc_set_str (rp, str, str_len, powtab, tp);
  93.       TMP_FREE;
  94.       return size;
  95.     }
  96. }
  97. void
  98. mpn_set_str_compute_powtab (powers_t *powtab, mp_ptr powtab_mem, mp_size_t un, int base)
  99. {
  100.   mp_ptr powtab_mem_ptr;
  101.   long i, pi;
  102.   mp_size_t n;
  103.   mp_ptr p, t;
  104.   unsigned normalization_steps;
  105.   mp_limb_t big_base, big_base_inverted;
  106.   int chars_per_limb;
  107.   size_t digits_in_base;
  108.   mp_size_t shift;
  109.   powtab_mem_ptr = powtab_mem;
  110.   chars_per_limb = mp_bases[base].chars_per_limb;
  111.   big_base = mp_bases[base].big_base;
  112.   big_base_inverted = mp_bases[base].big_base_inverted;
  113.   count_leading_zeros (normalization_steps, big_base);
  114.   p = powtab_mem_ptr;
  115.   powtab_mem_ptr += 1;
  116.   digits_in_base = chars_per_limb;
  117.   p[0] = big_base;
  118.   n = 1;
  119.   count_leading_zeros (i, un - 1);
  120.   i = GMP_LIMB_BITS - 1 - i;
  121.   powtab[i].p = p;
  122.   powtab[i].n = n;
  123.   powtab[i].digits_in_base = digits_in_base;
  124.   powtab[i].base = base;
  125.   powtab[i].shift = 0;
  126.   shift = 0;
  127.   for (pi = i - 1; pi >= 0; pi--)
  128.     {
  129.       t = powtab_mem_ptr;
  130.       powtab_mem_ptr += 2 * n;
  131.       ASSERT_ALWAYS (powtab_mem_ptr < powtab_mem + mpn_dc_set_str_powtab_alloc (un));
  132.       mpn_sqr (t, p, n);
  133.       n = 2 * n - 1; n += t[n] != 0;
  134.       digits_in_base *= 2;
  135. #if 1
  136.       if ((((un - 1) >> pi) & 2) == 0)
  137. {
  138.   mpn_divexact_1 (t, t, n, big_base);
  139.   n -= t[n - 1] == 0;
  140.   digits_in_base -= chars_per_limb;
  141. }
  142. #else
  143.       if (CLEVER_CONDITION_1 ())
  144. {
  145.   /* perform adjustment operation of previous */
  146.   cy = mpn_mul_1 (p, p, n, big_base);
  147. }
  148.       if (CLEVER_CONDITION_2 ())
  149. {
  150.   /* perform adjustment operation of new */
  151.   cy = mpn_mul_1 (t, t, n, big_base);
  152. }
  153. #endif
  154.       shift *= 2;
  155.       /* Strip low zero limbs, but be careful to keep the result divisible by
  156.  big_base.  */
  157.       while (t[0] == 0 && (t[1] & ((big_base & -big_base) - 1)) == 0)
  158. {
  159.   t++;
  160.   n--;
  161.   shift++;
  162. }
  163.       p = t;
  164.       powtab[pi].p = p;
  165.       powtab[pi].n = n;
  166.       powtab[pi].digits_in_base = digits_in_base;
  167.       powtab[pi].base = base;
  168.       powtab[pi].shift = shift;
  169.     }
  170. }
  171. mp_size_t
  172. mpn_dc_set_str (mp_ptr rp, const unsigned char *str, size_t str_len,
  173. const powers_t *powtab, mp_ptr tp)
  174. {
  175.   size_t len_lo, len_hi;
  176.   mp_limb_t cy;
  177.   mp_size_t ln, hn, n, sn;
  178.   len_lo = powtab->digits_in_base;
  179.   if (str_len <= len_lo)
  180.     {
  181.       if (BELOW_THRESHOLD (str_len, SET_STR_DC_THRESHOLD))
  182. return mpn_bc_set_str (rp, str, str_len, powtab->base);
  183.       else
  184. return mpn_dc_set_str (rp, str, str_len, powtab + 1, tp);
  185.     }
  186.   len_hi = str_len - len_lo;
  187.   ASSERT (len_lo >= len_hi);
  188.   if (BELOW_THRESHOLD (len_hi, SET_STR_DC_THRESHOLD))
  189.     hn = mpn_bc_set_str (tp, str, len_hi, powtab->base);
  190.   else
  191.     hn = mpn_dc_set_str (tp, str, len_hi, powtab + 1, rp);
  192.   sn = powtab->shift;
  193.   if (hn == 0)
  194.     {
  195.       MPN_ZERO (rp, powtab->n + sn);
  196.     }
  197.   else
  198.     {
  199.       if (powtab->n > hn)
  200. mpn_mul (rp + sn, powtab->p, powtab->n, tp, hn);
  201.       else
  202. mpn_mul (rp + sn, tp, hn, powtab->p, powtab->n);
  203.       MPN_ZERO (rp, sn);
  204.     }
  205.   str = str + str_len - len_lo;
  206.   if (BELOW_THRESHOLD (len_lo, SET_STR_DC_THRESHOLD))
  207.     ln = mpn_bc_set_str (tp, str, len_lo, powtab->base);
  208.   else
  209.     ln = mpn_dc_set_str (tp, str, len_lo, powtab + 1, tp + powtab->n + sn + 1);
  210.   if (ln != 0)
  211.     {
  212.       cy = mpn_add_n (rp, rp, tp, ln);
  213.       mpn_incr_u (rp + ln, cy);
  214.     }
  215.   n = hn + powtab->n + sn;
  216.   return n - (rp[n - 1] == 0);
  217. }
  218. mp_size_t
  219. mpn_bc_set_str (mp_ptr rp, const unsigned char *str, size_t str_len, int base)
  220. {
  221.   mp_size_t size;
  222.   size_t i;
  223.   long j;
  224.   mp_limb_t cy_limb;
  225.   mp_limb_t big_base;
  226.   int chars_per_limb;
  227.   mp_limb_t res_digit;
  228.   ASSERT (base >= 2);
  229.   ASSERT (base < numberof (mp_bases));
  230.   ASSERT (str_len >= 1);
  231.   big_base = mp_bases[base].big_base;
  232.   chars_per_limb = mp_bases[base].chars_per_limb;
  233.   size = 0;
  234.   for (i = chars_per_limb; i < str_len; i += chars_per_limb)
  235.     {
  236.       res_digit = *str++;
  237.       if (base == 10)
  238. { /* This is a common case.
  239.      Help the compiler to avoid multiplication.  */
  240.   for (j = MP_BASES_CHARS_PER_LIMB_10 - 1; j != 0; j--)
  241.     res_digit = res_digit * 10 + *str++;
  242. }
  243.       else
  244. {
  245.   for (j = chars_per_limb - 1; j != 0; j--)
  246.     res_digit = res_digit * base + *str++;
  247. }
  248.       if (size == 0)
  249. {
  250.   if (res_digit != 0)
  251.     {
  252.       rp[0] = res_digit;
  253.       size = 1;
  254.     }
  255. }
  256.       else
  257. {
  258. #if HAVE_NATIVE_mpn_mul_1c
  259.   cy_limb = mpn_mul_1c (rp, rp, size, big_base, res_digit);
  260. #else
  261.   cy_limb = mpn_mul_1 (rp, rp, size, big_base);
  262.   cy_limb += mpn_add_1 (rp, rp, size, res_digit);
  263. #endif
  264.   if (cy_limb != 0)
  265.     rp[size++] = cy_limb;
  266. }
  267.     }
  268.   big_base = base;
  269.   res_digit = *str++;
  270.   if (base == 10)
  271.     { /* This is a common case.
  272.  Help the compiler to avoid multiplication.  */
  273.       for (j = str_len - (i - MP_BASES_CHARS_PER_LIMB_10) - 1; j > 0; j--)
  274. {
  275.   res_digit = res_digit * 10 + *str++;
  276.   big_base *= 10;
  277. }
  278.     }
  279.   else
  280.     {
  281.       for (j = str_len - (i - chars_per_limb) - 1; j > 0; j--)
  282. {
  283.   res_digit = res_digit * base + *str++;
  284.   big_base *= base;
  285. }
  286.     }
  287.   if (size == 0)
  288.     {
  289.       if (res_digit != 0)
  290. {
  291.   rp[0] = res_digit;
  292.   size = 1;
  293. }
  294.     }
  295.   else
  296.     {
  297. #if HAVE_NATIVE_mpn_mul_1c
  298.       cy_limb = mpn_mul_1c (rp, rp, size, big_base, res_digit);
  299. #else
  300.       cy_limb = mpn_mul_1 (rp, rp, size, big_base);
  301.       cy_limb += mpn_add_1 (rp, rp, size, res_digit);
  302. #endif
  303.       if (cy_limb != 0)
  304. rp[size++] = cy_limb;
  305.     }
  306.   return size;
  307. }