C/C++中int128的那點事

最近群友對int128這個東西討論的熱火朝天的。講道理的話，編譯器的gcc是不支持__int128這種數據類型的，比如在codeblocks 16.01/Dev C++是無法編譯的，但是提交到大部分OJ上是可以編譯且能用的。C/C++標准。IO是不認識__int128這種數據類型的，因此要自己實現IO，其他的運算，與int沒有什么不同。

但是官方上寫了GCC提供了兩種128位整數類型，分別是__int128_t和__uint128_t，分別用於聲明有符號整數變量和無符號整數變量。

有關GCC的文檔參見：Using the GNU Compiler Collection (GCC)。

這里給出了樣例程序，是有關類型__int128_t和__uint128_t的。從計算可以看出，這兩個類型都是16字節的，類型__uint128_t是128位的。程序中使用了按位取反運算，移位運算和乘法運算。

由於這種大整數無法使用函數printf()輸出其值，所以自己做了一個整數轉字符串函數myitoa()，用於實現128位整數的輸出。

有興趣的同學想了解底層實現原理可以參看我的Github上：https://github.com/AngelKitty/English-Version-CHSInt128

代碼實現如下：

#include <iostream>

using namespace std;

void myitoa(__int128_t v, char* s)
{
    char temp;
    int i=0, j;

    while(v >0) {
        s[i++] = v % 10 + '0';
        v /= 10;
    }
    s[i] = '\0';

    j=0;
    i--;
    while(j < i) {
        temp = s[j];
        s[j] = s[i];
        s[i] = temp;
        j++;
        i--;
    }
}

int main()
{
    __uint128_t n = 0;

    n = ~n;
    int count = 0;
    while(n > 0) {
        count++;
        n >>= 1;
    }

    cout << "count=" << count << endl;
    cout << "__uint128_t size=" << sizeof(__uint128_t) << endl;
    cout << endl;

    cout << "__int128_t size=" << sizeof(__int128_t) << endl;

    __int128_t x = 1100000000000000L;
    __int128_t y = 2200000000000000L;
    char s[40];

    x *= y;

    myitoa(x, s);

    cout << "x=" << s << endl;

    return 0;
}

打印結果如下:

count=128  
__uint128_t size=16  
  
__int128_t size=16  
x=2420000000000000000000000000000 

以下是__int128的OJ簡單應用,寫題必備神器。

a+b大數讀入模板：

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
inline __int128 read()
{
    __int128 x=0,f=1;
    char ch=getchar();
    while(ch<'0'||ch>'9')
    {
        if(ch=='-')
            f=-1;
        ch=getchar();
    }
    while(ch>='0'&&ch<='9')
    {
        x=x*10+ch-'0';
        ch=getchar();
    }
    return x*f;
}

inline void write(__int128 x)
{
    if(x<0)
    {
        putchar('-');
        x=-x;
    }
    if(x>9)
        write(x/10);
    putchar(x%10+'0');
}

int main()
{
    __int128 a = read();
    __int128 b = read();
    write(a + b);
    return 0;
}

測試了一下，OJ提交沒問題~~~

另外關於C/C++大數類,這里還給您提供了一個好的實現機制,源碼我已經上傳,下載鏈接在這里:https://files.cnblogs.com/files/ECJTUACM-873284962/bigint-10-2-src.7z

運行結果可以看到如下所示:

C++ BigInt class that enables the user to work with arbitrary precision integers.

Latest Version: 10.2

Project Samples