Boost 1.53.0から、多倍長演算ライブラリであるBoost.Multiprecisionが入りました。
このライブラリは、整数と浮動小数点数をサポートしていますが、今回は整数の方を紹介します。
以下は、多倍長整数で階乗を求める例です。
#include <iostream> #include <boost/multiprecision/cpp_int.hpp> using namespace boost::multiprecision; int main() { // 128ビット整数 int128_t v = 1; // 20の階乗を求める for (unsigned i = 1; i <= 20; ++i) v *= i; std::cout << v << std::endl; // 任意精度整数 cpp_int u = 1; // 100の階乗を求める for (unsigned i = 1; i <= 100; ++i) u *= i; std::cout << u << std::endl; }
2432902008176640000 93326215443944152681699238856266700490715968264381621468592963895217599993229915608941463976156518286253697920827223758251185210916864000000000000000000000000
Boost.Multiprecisionでは、固定精度整数と任意精度整数が提供されます。
固定精度整数としては、128ビットの符号あり整数であるint128_t、256ビットのint256_t、512ビットのint512_t、1024ビットのint1024_tが定義されます。また、符号なし版でuint128_tなどが定義されます。
それに加えて、任意精度整数としてcpp_int型が定義されます。任意精度の方は、メモリが許す限り無限の長さの整数を扱えます。
固定精度整数は、任意精度整数の制限版として定義され、ユーザーが任意の固定精度整数を定義できます。これらの整数型は、以下のように定義されます：
namespace boost{ namespace multiprecision{ ... template <unsigned MinDigits = 0, unsigned MaxDits = 0, cpp_integer_type SignType = signed_magnitude, cpp_int_check_type Checked = unchecked, class Allocator = std::allocator<limb_type> > class cpp_int_backend; ... typedef number<cpp_int_backend<> > cpp_int; typedef number<cpp_int_backend<128, 128, unsigned_magnitude, unchecked, void> > uint128_t; typedef number<cpp_int_backend<128, 128, signed_magnitude, unchecked, void> > int128_t; }}
typedefを自分で定義すれば、アロケータもユーザー定義のものを使用できます。
参照：
cpp_int - Boost Multiprecision Library
gmp_int - Boost Multiprecision Library
tom_int - Boost Multiprecision Library
