如何在数学软件中抽象出整数类型

Question

我正在设计一种数学软件，其算法适用于通用整数类型，例如机器整数或GMP整数。对于性能，通常需要使用机器int，但如果有溢出，那么可能想要尝试切换到GMP;理想情况下在运行时。到目前为止，整个程序都是作为整数类型的模板编写的。随着图书馆的发展，痛苦也在增长：

• 编译时间和内存消耗失控。
• 编译时的错误消息不太有用。
• 调试更痛苦。
• 整个代码都在头文件中。

我可以想到以下解决方案。重构代码以依赖于通过编译时宏定义的固定类型。然后制作库的多个副本，每个整数类型一个，并在可执行文件中将它们链接在一起。缺点似乎是我需要一个库的接口。

简短的问题是：几乎整个程序依赖于某种类型的情况下的设计模式是什么？

Answer 1

GNU Multiple Precision Arithmetic Library已经

  

精心设计，尽可能快，适用于小型操作数和大型操作数。

换句话说，如果您使用GMP库，那么这将为您解决这些困难，并为您节省大量精力！

Answer 2

在我自己的数学软件中，我默认使用GMP，但如果不可用，我想提供后备。我也没有享受巨大的gmpxx头文件，这会减慢我慢速机器上的编译速度。

所以我基本上在一个未定义的整数上写了一个包装类（使用pi std::aligned_storage）。可以在编译期间选择后端。

这摆脱了模板，为我提供了足够的灵活性。