home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Fresh Fish 2 / FFMCD02.bin / useful / include / gmp.h < prev    next >
C/C++ Source or Header  |  1993-09-27  |  10KB  |  303 lines
  1. /* gmp.h -- Definitions for GNU multiple precision functions.
  2.  
  3. Copyright (C) 1991, 1993 Free Software Foundation, Inc.
  4.  
  5. This file is part of the GNU MP Library.
  6.  
  7. The GNU MP Library is free software; you can redistribute it and/or modify
  8. it under the terms of the GNU General Public License as published by
  9. the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
  10. any later version.
  11.  
  12. The GNU MP Library is distributed in the hope that it will be useful,
  13. but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14. MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15. GNU General Public License for more details.
  16.  
  17. You should have received a copy of the GNU General Public License
  18. along with the GNU MP Library; see the file COPYING.  If not, write to
  19. the Free Software Foundation, 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.  */
  20.  
  21. #ifndef __GMP_H__
  22. #define __GMP_H__
  23.  
  24. #define __GNU_MP__
  25.  
  26. #ifndef __MP_H__
  27. #define __need_size_t
  28. #include <stddef.h>
  29. #endif
  30.  
  31. #ifndef MINT
  32. #ifndef __MP_SMALL__
  33. typedef struct
  34. {
  35.   long int alloc;        /* Number of *limbs* allocated and pointed
  36.                    to by the D field.  */
  37.   long int size;        /* abs(SIZE) is the number of limbs
  38.                    the last field points to.  If SIZE
  39.                    is negative this is a negative
  40.                    number.  */
  41.   unsigned long int *d;        /* Pointer to the limbs.  */
  42. } __MP_INT;
  43. #else
  44. typedef struct
  45. {
  46.   short int alloc;        /* Number of *limbs* allocated and pointed
  47.                    to by the D field.  */
  48.   short int size;        /* abs(SIZE) is the number of limbs
  49.                    the last field points to.  If SIZE
  50.                    is negative this is a negative
  51.                    number.  */
  52.   unsigned long int *d;        /* Pointer to the limbs.  */
  53. } __MP_INT;
  54. #endif
  55. #endif
  56.  
  57. #define MP_INT __MP_INT
  58.  
  59. typedef unsigned long int    mp_limb;
  60. typedef long int        mp_limb_signed;
  61. typedef mp_limb *        mp_ptr;
  62. #ifdef __STDC__
  63. typedef const mp_limb *        mp_srcptr;
  64. #else
  65. typedef mp_limb *        mp_srcptr;
  66. #endif
  67. typedef long int        mp_size;
  68.  
  69. /* Structure for rational numbers.  Zero is represented as 0/any, i.e.
  70.    the denominator is ignored.  Negative numbers have the sign in
  71.    the numerator.  */
  72. typedef struct
  73. {
  74.   MP_INT num;
  75.   MP_INT den;
  76. #if 0
  77.   long int num_alloc;        /* Number of limbs allocated
  78.                    for the numerator.  */
  79.   long int num_size;        /* The absolute value of this field is the
  80.                    length of the numerator; the sign is the
  81.                    sign of the entire rational number.  */
  82.   mp_ptr num;            /* Pointer to the numerator limbs.  */
  83.   long int den_alloc;        /* Number of limbs allocated
  84.                    for the denominator.  */
  85.   long int den_size;        /* Length of the denominator.  (This field
  86.                    should always be positive.) */
  87.   mp_ptr den;            /* Pointer to the denominator limbs.  */
  88. #endif
  89. } MP_RAT;
  90.  
  91. #ifdef __STDC__
  92. void mp_set_memory_functions (void *(*) (size_t),
  93.                   void *(*) (void *, size_t, size_t),
  94.                   void (*) (void *, size_t));
  95.  
  96. /**************** Integer (i.e. Z) routines.  ****************/
  97.  
  98. void mpz_init (MP_INT *);
  99. void mpz_set (MP_INT *, const MP_INT *);
  100. void mpz_set_ui (MP_INT *, unsigned long int);
  101. void mpz_set_si (MP_INT *, signed long int);
  102. int mpz_set_str (MP_INT *, const char *, int);
  103. void mpz_init_set (MP_INT *, const MP_INT *);
  104. void mpz_init_set_ui (MP_INT *, unsigned long int);
  105. void mpz_init_set_si (MP_INT *, signed long int);
  106. int mpz_init_set_str (MP_INT *, const char *, int);
  107. unsigned long int mpz_get_ui (const MP_INT *);
  108. signed long int mpz_get_si (const MP_INT *);
  109. char * mpz_get_str (char *, int, const MP_INT *);
  110. void mpz_clear (MP_INT *);
  111. void * _mpz_realloc (MP_INT *, mp_size);
  112. void mpz_add (MP_INT *, const MP_INT *, const MP_INT *);
  113. void mpz_add_ui (MP_INT *, const MP_INT *, unsigned long int);
  114. void mpz_sub (MP_INT *, const MP_INT *, const MP_INT *);
  115. void mpz_sub_ui (MP_INT *, const MP_INT *, unsigned long int);
  116. void mpz_mul (MP_INT *, const MP_INT *, const MP_INT *);
  117. void mpz_mul_ui (MP_INT *, const MP_INT *, unsigned long int);
  118. void mpz_div (MP_INT *, const MP_INT *, const MP_INT *);
  119. void mpz_div_ui (MP_INT *, const MP_INT *, unsigned long int);
  120. void mpz_mod (MP_INT *, const MP_INT *, const MP_INT *);
  121. void mpz_mod_ui (MP_INT *, const MP_INT *, unsigned long int);
  122. void mpz_divmod (MP_INT *, MP_INT *, const MP_INT *, const MP_INT *);
  123. void mpz_divmod_ui (MP_INT *, MP_INT *, const MP_INT *, unsigned long int);
  124. void mpz_mdiv (MP_INT *, const MP_INT *, const MP_INT *);
  125. void mpz_mdiv_ui (MP_INT *, const MP_INT *, unsigned long int);
  126. void mpz_mmod (MP_INT *, const MP_INT *, const MP_INT *);
  127. unsigned long int mpz_mmod_ui (MP_INT *, const MP_INT *, unsigned long int);
  128. void mpz_mdivmod (MP_INT *, MP_INT *, const MP_INT *, const MP_INT *);
  129. unsigned long int mpz_mdivmod_ui (MP_INT *, MP_INT *, const MP_INT *,
  130.                   unsigned long int);
  131. void mpz_sqrt (MP_INT *, const MP_INT *);
  132. void mpz_sqrtrem (MP_INT *, MP_INT *, const MP_INT *);
  133. int mpz_perfect_square_p (const MP_INT *);
  134. int mpz_probab_prime_p (const MP_INT *, int);
  135. void mpz_powm (MP_INT *, const MP_INT *, const MP_INT *, const MP_INT *);
  136. void mpz_powm_ui (MP_INT *, const MP_INT *, unsigned long int, const MP_INT *);
  137. void mpz_pow_ui (MP_INT *, const MP_INT *, unsigned long int);
  138. void mpz_fac_ui (MP_INT *, unsigned long int);
  139. void mpz_gcd (MP_INT *, const MP_INT *, const MP_INT *);
  140. void mpz_gcdext (MP_INT *, MP_INT *, MP_INT *, const MP_INT *, const MP_INT *);
  141. void mpz_neg (MP_INT *, const MP_INT *);
  142. void mpz_com (MP_INT *, const MP_INT *);
  143. void mpz_abs (MP_INT *, const MP_INT *);
  144. int mpz_cmp (const MP_INT *, const MP_INT *);
  145. int mpz_cmp_ui (const MP_INT *, unsigned long int);
  146. int mpz_cmp_si (const MP_INT *, signed long int);
  147. void mpz_mul_2exp (MP_INT *, const MP_INT *, unsigned long int);
  148. void mpz_div_2exp (MP_INT *, const MP_INT *, unsigned long int);
  149. void mpz_mod_2exp (MP_INT *, const MP_INT *, unsigned long int);
  150. void mpz_and (MP_INT *, const MP_INT *, const MP_INT *);
  151. void mpz_ior (MP_INT *, const MP_INT *, const MP_INT *);
  152. void mpz_xor (MP_INT *, const MP_INT *, const MP_INT *);
  153.  
  154. #if defined (FILE) || defined (_STDIO_H) || defined (__STDIO_H__)
  155. void mpz_inp_raw (MP_INT *, FILE *);
  156. void mpz_inp_str (MP_INT *, FILE *, int);
  157. void mpz_out_raw (FILE *, const MP_INT *);
  158. void mpz_out_str (FILE *, int, const MP_INT *);
  159. #endif
  160.  
  161. void mpz_array_init (MP_INT [], size_t, mp_size);
  162. void mpz_random (MP_INT *, mp_size);
  163. void mpz_random2 (MP_INT *, mp_size);
  164. size_t mpz_size (const MP_INT *);
  165. size_t mpz_sizeinbase (const MP_INT *, int);
  166.  
  167. /**************** Rational (i.e. Q) routines.  ****************/
  168.  
  169. void mpq_init (MP_RAT *);
  170. void mpq_clear (MP_RAT *);
  171. void mpq_set (MP_RAT *, const MP_RAT *);
  172. void mpq_set_ui (MP_RAT *, unsigned long int, unsigned long int);
  173. void mpq_set_si (MP_RAT *, signed long int, unsigned long int);
  174. void mpq_add (MP_RAT *, const MP_RAT *, const MP_RAT *);
  175. void mpq_sub (MP_RAT *, const MP_RAT *, const MP_RAT *);
  176. void mpq_mul (MP_RAT *, const MP_RAT *, const MP_RAT *);
  177. void mpq_div (MP_RAT *, const MP_RAT *, const MP_RAT *);
  178. void mpq_neg (MP_RAT *, const MP_RAT *);
  179. int mpq_cmp (const MP_RAT *, const MP_RAT *);
  180. void mpq_inv (MP_RAT *, const MP_RAT *);
  181. void mpq_set_num (MP_RAT *, const MP_INT *);
  182. void mpq_set_den (MP_RAT *, const MP_INT *);
  183. void mpq_get_num (MP_INT *, const MP_RAT *);
  184. void mpq_get_den (MP_INT *, const MP_RAT *);
  185.  
  186. /************ Low level positive-integer (i.e. N) routines.  ************/
  187.  
  188. mp_limb mpn_add (mp_ptr, mp_srcptr, mp_size, mp_srcptr, mp_size);
  189. mp_size mpn_sub (mp_ptr, mp_srcptr, mp_size, mp_srcptr, mp_size);
  190. mp_size mpn_mul (mp_ptr, mp_srcptr, mp_size, mp_srcptr, mp_size);
  191. mp_size mpn_div (mp_ptr, mp_ptr, mp_size, mp_srcptr, mp_size);
  192. mp_limb mpn_divmod_1 (mp_ptr, mp_srcptr, mp_size, mp_limb);
  193. mp_limb mpn_mod_1 (mp_srcptr, mp_size, mp_limb);
  194. mp_limb mpn_lshift (mp_ptr, mp_srcptr, mp_size, unsigned int);
  195. mp_size mpn_rshift (mp_ptr, mp_srcptr, mp_size, unsigned int);
  196. mp_size mpn_rshiftci (mp_ptr, mp_srcptr, mp_size, unsigned int, mp_limb);
  197. mp_size mpn_sqrt (mp_ptr, mp_ptr, mp_srcptr, mp_size);
  198. int mpn_cmp (mp_srcptr, mp_srcptr, mp_size);
  199.  
  200. #else /* ! __STDC__ */
  201. void mp_set_memory_functions ();
  202.  
  203. /**************** Integer (i.e. Z) routines.  ****************/
  204.  
  205. void mpz_init ();
  206. void mpz_set ();
  207. void mpz_set_ui ();
  208. void mpz_set_si ();
  209. int mpz_set_str ();
  210. void mpz_init_set ();
  211. void mpz