带有GMP库C ++的大素数循环

时间:2018-10-11 19:11:06

标签: c++ cygwin primes gmp

这是我第一次使用gmp库,因此我真的迷失了,我发现了一个代码在c ++中实现了“密勒·拉宾素性测试”,但是我希望能够将其应用于任意整数精度,所以我安装了GMP库。

问题是,我不知道GMP库是如何工作的(我已经阅读了手册的几页,但是由于我什至没有学习过面向对象的编程,所以我对此几乎一无所知) ,我想对素数测试进行调整,使其能够输入约1000-2000位数的整数“ num”,这是代码:

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cstdlib>
#include <gmpxx.h>
#include <gmp.h>
#define ll long long
using namespace std;
/* 
 * calculates (a * b) % c taking into account that a * b might overflow 
 */
ll mulmod(ll a, ll b, ll mod)
{
    ll x = 0,y = a % mod;
    while (b > 0)
    {
        if (b % 2 == 1)
        {    
            x = (x + y) % mod;
        }
        y = (y * 2) % mod;
        b /= 2;
    }
    return x % mod;
}
/* 
 * modular exponentiation
 */
ll modulo(ll base, ll exponent, ll mod)
{
    ll x = 1;
    ll y = base;
    while (exponent > 0)
    {
        if (exponent % 2 == 1)
            x = (x * y) % mod;
        y = (y * y) % mod;
        exponent = exponent / 2;
    }
    return x % mod;
}
/*
 * Miller-Rabin primality test, iteration signifies the accuracy
 */
bool Miller(ll p,int iteration)
{
    if (p < 2)
    {
        return false;
    }
    if (p != 2 && p % 2==0)
    {
        return false;
    }
    ll s = p - 1;
    while (s % 2 == 0)
    {
        s /= 2;
    }
    for (int i = 0; i < iteration; i++)
    {
        ll a = rand() % (p - 1) + 1, temp = s;
        ll mod = modulo(a, temp, p);
        while (temp != p - 1 && mod != 1 && mod != p - 1)
        {
            mod = mulmod(mod, mod, p);
            temp *= 2;
        }
        if (mod != p - 1 && temp % 2 == 0)
        {
            return false;
        }
    }
    return true;
}
//Main
int main()
{
    int w=0;
    int iteration = 5;
    mpz_t num;
    cout<<"Enter integer to loop: ";
    cin>>num;
    if (num % 2 == 0)
    num=num+1;
    while (w==0) {
    if (Miller(num, iteration)) {
        cout<<num<<" is prime"<<endl;
        w=1;
    }
    else    
        num=num+2;
    }
    system ("PAUSE");
    return 0;
}

(如果我将num定义为“ long long”,那么程序可以正常工作,但是我不知道如何适应“ num”被定义为“ mpz_t”的num,同样,我也没有提及它,但程序基本上会使用一个初始整数值,如果该整数是复合数,直到它变成素数,则通过加2来循环它

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