Question

在x86上实现bignums时，显然数字大小的最有效选择是32位。但是，您需要算术最多两倍的数字大小（即32 + 32 = 33,32 * 32 = 64,64 / 32 = 32）。幸运的是，x86不仅提供了这个功能，而且还可以从便携式C（uint64_t）访问它。

类似地，在x64上，最好使用64位数字。这将需要128位算术（即64 + 64 = 65,64 * 64 = 128,128 / 64 = 64）。幸运的是，x64提供了这个功能。不幸的是，它无法通过便携式C进行访问，但显然有人可以进入组装。

所以我的问题是它是否可以从非便携式C访问.X64上的任何C编译器都提供对此的访问，如果是，那么语法是什么？

（注意，我不是在谈论128位向量，它们被严格地视为32或64位字的集合，它们之间没有进位传播，但是关于实际的128位整数运算。）

Answer 1

gcc将__uint128_t和__int128_t作为扩展名。

Answer 2

GCC 4.1引入了__int128_t和__uint128_t内置类型的初始128位整数支持，但自GCC 4.6起__int128 / unsigned __int128以来正式发布了128位类型< / p>

Clang也支持这些类型，尽管我从什么时候开始不知道。 Godbolt（3.0.0）上的第一个版本确实支持__int128_t

ICC自13.0.0版以来获得了相同的支持：128-bit integers supporting +, -, *, /, and % in the Intel C Compiler?

另请参见

如果您使用的是MSVC，则不直接支持128位类型，但是有许多内在函数可以帮助您执行128位操作：

64 * 64 = 128：_mul128()，_umul128()，__mulh()，__umulh()
128/64 = 64：_div128()，_udiv128()

64 + 64 = 65：通过将总和的下半部分与任何操作数进行比较，可以很容易地获得加法中的进位：

struct uint128 {
    uint64_t H, L;
};

inline uint128 add(uint128 a, uint128 b)
{
    uint128 c;
    c.L = a.L + b.L;                // add low parts
    c.H = a.H + b.H + (c.L < a.L);  // add high parts and carry
    return c;
}

同一事物可用于128位减法

还有一些内在的偏移，尽管实现这些琐碎琐碎的事情：__shiftleft128()，__shiftright128()

如果您使用的是不受支持的编译器，则只需使用许多可用库中的某些固定宽度类型，这会更快。例如ttmath:UInt<4>（具有四个32位分支的128位int类型），或Boost.Multiprecision和calccrypto/uint128_t中的(u)int128_t。为此，像GMP这样的任意精度算术库都太昂贵了。一个示例：Optimization story: Switching from GMP to gcc's __int128 reduced run time by 95%

Answer 3

您可能需要检查GNU多精度算术库：

http://gmplib.org/

C中x64的128位算术运算

3 个答案: