Wie kann ich 128-Bit-Zahlen in C effizient darstellen?

Darstellung von 128-Bit-Zahlen in C

In C hängt der beste Ansatz zur Darstellung von 128-Bit-Zahlen weitgehend von der gewünschten Funktionalität und den Präferenzen ab. Es stehen mehrere Methoden zur Verfügung, jede mit ihren eigenen Vor- und Nachteilen.

Eine Möglichkeit besteht darin, eine Klasse mit mehreren internen Mitgliedern zu erstellen. Beispielsweise könnte man eine Klasse implementieren, die zwei 64-Bit-Zahlen oder vier 32-Bit-Zahlen enthält und so die gewünschte 128-Bit-Darstellung bereitstellt.

Alternativ könnte man erwägen, einen 128-Bit-Speicherblock direkt zuzuweisen und es manuell manipulieren. Dieser Ansatz erfordert jedoch einen sorgfältigen Umgang mit Bitoperationen und kann anfällig für Implementierungsfehler sein.

Boost Multiprecision Library

Für eine robustere und standardisierte Lösung sollten Sie die Verwendung der Boost Multiprecision Library in Betracht ziehen. Diese Bibliothek bietet effiziente und flexible Multipräzisions-Arithmetiktypen, einschließlich Unterstützung für vorzeichenlose 128-Bit-Ganzzahlen:

boost::multiprecision::uint128_t my_large_number = boost::multiprecision::uint128_t(12345678901234567890);

Mit Boost Multiprecision erhält man Zugriff auf einen umfassenden Satz arithmetischer Operatoren, die Operationen auf 128-Bit-Ganzzahlen ermöglichen. Bitzahlen auf ähnliche Weise wie integrierte numerische Typen. Es unterstützt auch die praktische Initialisierung mit Zeichenfolgen und Konstanten im C99-Stil.

Erweiterung auf größere Ganzzahlen

Die Boost Multiprecision Library ermöglicht außerdem die Darstellung von Ganzzahlen mit beliebiger Genauigkeit. Wenn größere Ganzzahlen wie 256-Bit oder 512-Bit dargestellt werden müssen, instanziieren Sie einfach den entsprechenden von der Bibliothek bereitgestellten Typ. Beispielsweise stellt boost::multiprecision::uint256_t eine 256-Bit-Ganzzahl ohne Vorzeichen dar.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Boost Multiprecision Library eine bewährte und umfassende Lösung bietet, während die manuelle Speicherzuweisung und die bitweise Manipulation Flexibilität bieten Darstellen und Bearbeiten großer Ganzzahlen in C. Sein großer Funktionsumfang und die Möglichkeit, Zahlen jeder Größe darzustellen, machen es zur bevorzugten Wahl für die Verarbeitung von 128-Bit- und größeren Ganzzahlen in C.

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