Render object range on the CPU
[ipdf/code.git] / src / arbint.cpp
index ccde0dd..748330f 100644 (file)
+/**
+ * @file arbint.cpp
+ * @brief Arbitrary sized integer definitions
+ * @see arbint.h
+ * @see add_digits_asm.s
+ * @see sub_digits_asm.s
+ * @see mul_digits_asm.s
+ */
+
 #include "arbint.h"
 #include <algorithm>
 #include <cstring>
+
+
+#include <string>
+#include <iomanip>
+#include <sstream>
+#include <cstdarg>
+
 using namespace std;
 
-/*
-static bool addc(uint32_t a, uint32_t b, uint32_t * r)
+namespace IPDF
+{
+
+Arbint::Arbint(digit_t i) : m_digits(1), m_sign(i < 0)
 {
-       volatile uint32_t carry = false;
-       volatile uint32_t result = a + b;
-       asm volatile
-       (
-               "jc 1f;"
-               "mov $0, %%eax;"
-               "1:"
-               : "=a" (carry)
-       );
-       *r = result;    
-       return (carry == 1);
+       m_digits[0] = llabs(i);
 }
-*/
 
-namespace IPDF
+Arbint::Arbint(unsigned n, digit_t d0, ...) : m_digits(n), m_sign(false)
+{
+       va_list ap;
+       va_start(ap, d0);
+       if (n > 1)
+               m_digits[0] = d0;
+       for (unsigned i = 1; i < n; ++i)
+       {
+               m_digits[i] = va_arg(ap, digit_t);
+       }
+       va_end(ap);
+}
+
+Arbint::Arbint(const Arbint & cpy) : m_digits(cpy.m_digits), m_sign(cpy.m_sign)
+{
+       
+}
+
+Arbint::Arbint(const vector<digit_t> & digits) : m_digits(digits), m_sign(false)
+{
+       
+}
+
+Arbint & Arbint::operator=(const Arbint & cpy)
+{
+       memmove(m_digits.data(), cpy.m_digits.data(), 
+               sizeof(digit_t)*min(m_digits.size(), cpy.m_digits.size()));
+       if (cpy.m_digits.size() > m_digits.size())
+       {
+               unsigned old_size = m_digits.size();
+               m_digits.resize(cpy.m_digits.size());
+               memset(m_digits.data()+old_size, 0, sizeof(digit_t)*m_digits.size()-old_size);
+       }
+       return *this;
+}
+
+void Arbint::Zero()
+{
+       memset(m_digits.data(), 0, sizeof(digit_t)*m_digits.size());
+}
+
+unsigned Arbint::Shrink()
+{
+       if (m_digits.size() <= 1)
+               return 0;
+       unsigned i;
+       for (i = m_digits.size()-1; (i > 0 && m_digits[i] != 0L); --i);
+       unsigned result = m_digits.size() - i;
+       m_digits.resize(i);
+       return result;
+}
+
+Arbint & Arbint::operator*=(const Arbint & mul)
+{
+       vector<digit_t> new_digits(m_digits.size(), 0L);
+       new_digits.reserve(new_digits.size()+mul.m_digits.size());
+       for (unsigned i = 0; i < mul.m_digits.size(); ++i)
+       {
+               vector<digit_t> step(m_digits.size()+i, 0L);
+               memcpy(step.data()+i, m_digits.data(), sizeof(digit_t)*m_digits.size());
+               
+               digit_t overflow = mul_digits((digit_t*)step.data()+i, mul.m_digits[i], m_digits.size());
+               if (overflow != 0L)
+               {
+                       step.push_back(overflow);
+               }
+               new_digits.resize(max(new_digits.size(), step.size()), 0L);
+               digit_t carry = add_digits((digit_t*)new_digits.data(), step.data(), step.size());
+               if (carry != 0L)
+               {
+                       new_digits.push_back(carry);
+               }
+       }
+       
+       m_digits.swap(new_digits);
+       m_sign = !(m_sign == mul.m_sign);
+       return *this;
+}
+
+void Arbint::Division(const Arbint & div, Arbint & result, Arbint & remainder) const
+{
+       if (div == Arbint(1L))
+       {
+               result = *this;
+               remainder = 0L;
+               return;
+       }
+       if (div == *this)
+       {
+               result = 1L;
+               remainder = 0L;
+               return;
+       }
+
+
+       result = 0L;    
+       remainder = *this;
+       Arbint next_rem(remainder);
+       while ((next_rem -= div) >= Arbint(0L))
+       {
+               //Debug("%li - %li = %li", digit_t(remainder), digit_t(div), digit_t(next_rem));
+               //Debug("Sign is %d", next_rem.m_sign);
+               remainder = next_rem;
+               result += 1L;
+       }
+       
+       
+}
+
+Arbint & Arbint::operator+=(const Arbint & add)
 {
+       if (m_sign == add.m_sign)
+       {
+               // -a + -b == -(a + b)
+               return AddBasic(add);
+       }
+       
+       if (m_sign)
+       {
+               // -a + b == -(a - b)
+               m_sign = false;
+               SubBasic(add);
+               m_sign = !m_sign;
+       }
+       else
+       {
+               // a + -b == a - b
+               SubBasic(add);
+       }
+       return *this;
+}
 
-Arbint::Arbint(int64_t i) : m_words(2), m_sign(false)
+Arbint & Arbint::operator-=(const Arbint & sub)
 {
-       m_sign = i < 0;
-       memcpy(m_words.data(), &i, sizeof(int64_t));
+       if (m_sign == sub.m_sign)
+               return SubBasic(sub);
+       return AddBasic(sub);
 }
 
-string Arbint::Str() const
+Arbint & Arbint::AddBasic(const Arbint & add)
+{
+       if (add.m_digits.size() >= m_digits.size())
+       {
+               m_digits.resize(add.m_digits.size()+1,0L);
+       }
+       
+       digit_t carry = add_digits((digit_t*)m_digits.data(), 
+                       (digit_t*)add.m_digits.data(), add.m_digits.size());
+       if (carry != 0L)
+               m_digits[m_digits.size()-1] = carry;
+       else if (m_digits.back() == 0L)
+               m_digits.resize(m_digits.size()-1);
+       return *this;
+}
+
+Arbint & Arbint::SubBasic(const Arbint & sub)
+{
+       if (sub.m_digits.size() >= m_digits.size())
+       {
+               m_digits.resize(sub.m_digits.size(),0L);
+       }
+       digit_t borrow = sub_digits((digit_t*)m_digits.data(), 
+                       (digit_t*)sub.m_digits.data(), sub.m_digits.size());
+               
+               
+       //TODO: Write ASM to do this bit?
+       if (borrow != 0L)
+       {
+               m_sign = !m_sign;
+               for (unsigned i = 0; i < m_digits.size(); ++i)
+                       m_digits[i] = -m_digits[i];
+       }
+       return *this;
+}
+
+
+string Arbint::Str(const string & base) const
 {
        string s("");
-       for (unsigned i = 0; i < m_words.size(); ++i)
+       for (unsigned i = 0; i < m_digits.size(); ++i)
        {
-               uint32_t w = m_words[i];
+               digit_t w = m_digits[i];
                do
                {
-                       uint32_t q = w % 10;
+                       digit_t q = w % 10;
                        w /= 10;
                        s += ('0' + q);
                }
                while (w > 0);
-               if (i+1 < m_words.size()) s += ",";     
+               if (i+1 < m_digits.size()) s += ",";    
        }
-       if (m_sign) s += '-';
        reverse(s.begin(), s.end());
        return s;
 }
 
+bool Arbint::IsZero() const
+{
+       for (unsigned i = m_digits.size()-1; i > 0; --i)
+       {
+               if (m_digits[i] != 0L) return false;
+       }
+       return (m_digits[0] == 0L);
+}
+
+bool Arbint::operator==(const Arbint & equ) const
+{
+       if (m_sign != equ.m_sign) 
+               return false;
+       unsigned min_size = m_digits.size();
+       const Arbint * larger = &equ;
+       if (m_digits.size() > equ.m_digits.size())
+       {
+               min_size = equ.m_digits.size();
+               larger = this;
+       }
+       
+       if (memcmp(m_digits.data(), equ.m_digits.data(), sizeof(digit_t)*min_size) != 0)
+               return false;
+       
+       for (unsigned i = min_size; i < larger->m_digits.size(); ++i)
+       {
+               if (larger->m_digits[i] != 0L)
+                       return false;
+       }
+       return true;
+}
+
+bool Arbint::operator<(const Arbint & less) const
+{
+       Arbint cpy(*this);
+       cpy -= less;
+       return (cpy.m_sign && !cpy.IsZero());
+}
+
+string Arbint::DigitStr() const
+{
+       stringstream ss("");
+       ss << std::hex << std::setfill('0');
+       for (unsigned i = 0; i < m_digits.size(); ++i)
+       {
+               if (i != 0) ss << ',';
+               ss << std::setw(2*sizeof(digit_t)) << static_cast<digit_t>(m_digits[i]);
+       }
+       return ss.str();
+}
+
 }

UCC git Repository :: git.ucc.asn.au