C/C++中int128的那点事

最近群友对int128这个东西讨论的热火朝天的。讲道理的话，编译器的gcc是不支持__int128这种数据类型的，比如在codeblocks 16.01/Dev C++是无法编译的，但是提交到大部分OJ上是可以编译且能用的。C/C++标准。IO是不认识__int128这种数据类型的，因此要自己实现IO，其他的运算，与int没有什么不同。

但是官方上写了GCC提供了两种128位整数类型，分别是__int128_t和__uint128_t，分别用于声明有符号整数变量和无符号整数变量。

有关GCC的文档参见：Using the GNU Compiler Collection (GCC)。

这里给出了样例程序，是有关类型__int128_t和__uint128_t的。从计算可以看出，这两个类型都是16字节的，类型__uint128_t是128位的。程序中使用了按位取反运算，移位运算和乘法运算。

由于这种大整数无法使用函数printf()输出其值，所以自己做了一个整数转字符串函数myitoa()，用于实现128位整数的输出。

有兴趣的同学想了解底层实现原理可以参看我的Github上：https://github.com/AngelKitty/English-Version-CHSInt128

代码实现如下：

#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;
}

打印结果如下:

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

以下是__int128的OJ简单应用,写题必备神器。

a+b大数读入模板：

#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;
}

测试了一下，OJ提交没问题~~~

另外关于C/C++大数类,这里还给您提供了一个好的实现机制,源码我已经上传,下载链接在这里:https://files.cnblogs.com/files/ECJTUACM-873284962/bigint-10-2-src.7z

运行结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