Библиотека для работы с длинными числами (BigInteger)

[Jin X]

Всех приветствую!

Ищу библиотеку для работы с длинными целыми (длинные вещественные и комплексные числа особо не интересуют, но если будет в комплекте, будет только плюсом).
Такие большие библиотеки, как GMP (особенно которые тащат за собой DLL) не нужны, надо что-то попроще, но быстрое и функциональное.

Есть отличная (очень быстрая и функциональная) библиотека для Delphi: http://www.rvelthuis.de/programs/bigintegers.html
Хотелось бы найти что-то такое же для C++ (скажем, одну или несколько связок из файлов h+cpp).

Нашёл вот это: https://sourceforge.net/projects/cpp-bigint/
Не такая шустрая, конечно, вещь, как хотелось бы, но всё равно более или менее. Но со странностями (например, реализован оператор +=, но не реализован *= ; можно умножать на int, но при делении нужно вызывать BigInt::Rossi(int)).

p.s. Ещё находил вот это: https://github.com/maemual/BigInt – вещь вообще простая, не самая быстрая, но с багами (как минимум при делении, как я понял). Не годится.

[Qraizer]

Ну думаю, что подойдёт, судя по характеристикам запроса, однако не могу не упомянуть boost::multiprecision. Для плавающей точки можно сразу быстрый пример, ибо уже есть готовый:

#include <iostream>
#include <iterator>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <iomanip>
#include <boost/multiprecision/cpp_bin_float.hpp>
 
#include <chrono>
#include <cmath>
#include <typeinfo>
 
// вывод времени в микросекундах
template <typename Ch, typename Tr>
std::basic_ostream<Ch, Tr>& operator<<(std::basic_ostream<Ch, Tr>& os,
                                       std::chrono::high_resolution_clock::duration time)
{
  return os << std::chrono::duration_cast<std::chrono::microseconds>(time).count();
}
 
// точная тестовая  функция
template <typename T>
T func(T x)
{
  return pow(x-5, 6);
}
 
// тестовая функция с потерей точности
template <typename T>
T poly(T x)
{
  return pow(x, 6) - 30 * pow(x, 5) + 375 * pow(x, 4) - 2500 * pow(x, 3) + 9375 * pow(x, 2) - 18750 * x + 15625;
}
 
// запуск тестовой функции на критическом интервале с малым шагом
template <typename T, T Fn(T), typename It>
void run(It it)
{
  const T start = static_cast<T>(4.98),
          end   = static_cast<T>(5.02),
          step  = static_cast<T>(0.0001);
 
  for (T f = start; f < end; f += step)
    *it++ = Fn(f);
}
 
// запуск теста COUNT раз с замером времени
template <typename T, T Fn(T), typename Cont>
void test(Cont &cont)
{
  std::cerr << typeid(T).name() << ":\n";
 
  const int COUNT = 100;
  auto      start = std::chrono::high_resolution_clock::now();
 
  for (int i = 0; i < COUNT; ++i)
  {
    cont.clear();
    run<T, Fn>(std::back_inserter<Cont>(cont));
  }
 
  auto      diff  = std::chrono::high_resolution_clock::now() - start;
  std::cerr << diff << " mcs" << std::endl;
}
 
// тестирование обоих тестовых функций с выводом их результатов
template <typename T> void boost_test()
{
  std::vector<T> vT_1;
  std::vector<T> vT_2;
 
  test<T, func>(vT_1);
  test<T, poly>(vT_2);
 
  for (int i = 0; i < std::min(vT_1.size(), vT_2.size()); ++i)
    std::cout << i << ":\t" << std::setw(20) << vT_1[i] << '\t'
                            << std::setw(20) << vT_2[i] << '\n';
  std::cout << std::endl;
}
 
int main()
{
  using namespace boost::multiprecision;
 
  typedef number<cpp_bin_float<50,  digit_base_10>> cpp_dec_50;
  typedef number<cpp_bin_float<1000, digit_base_2>> cpp_bin_float_1000;
 
  boost_test<cpp_bin_float_double>();// IEEE's double precision
  boost_test<cpp_bin_float_quad>();  // IEEE's quad precision
  boost_test<cpp_dec_50>();          // 50-dec
  boost_test<cpp_bin_float_1000>();  // 1000-bit
}

Ну как быстрый... тут сразу несколько в одном: фактор увеличения точности с ростом битности мантиссы, время заполнения массивов каждой точности и лёгкая адаптация для других условий тестирования.
Для целочисленной арифметики тоже есть подобные шаблоны. Комплексные легко подхватываются std::complex. Может работать с готовыми фреймворками GMP, libtommath, libquadmath и/или MPFR, если их нет, имеет свои классы. Но есть минус: это буст.

[Jin X]

Цитата Qraizer @ 29.07.18, 22:31

Но есть минус: это буст.

А что не так с бюстом?

[ЫукпШ]

Цитата Jin X @ 29.07.18, 21:52

Есть отличная (очень быстрая и функциональная) библиотека для Delphi: http://www.rvelthuis.de/programs/bigintegers.html
Хотелось бы найти что-то такое же для C++ (скажем, одну или несколько связок из файлов h+cpp).

Если не найдёшь, то можно на её основе сделать dll.
И используй дальше, как хочешь.

[Jin X]

ЫукпШ, не хочу DLL.
Тут люди MPIR предлагают. Она без DLL идёт и перегружено там всё нормально...