用Forcal封装HugeCalc大数算法库

gxqcn

HugeCalc 的 C++ 接口中产生的临时变量管理机制是由 C++ 标准负责的，HugeCalc 并没有特别维护。（C 接口则有特别维护）

比如说，“c=a+b”，其实它调用了两个运算符：+、=
前者产生一个临时变量，然后赋值给显示变量，而后就可销毁了。
具体是否如此作为，得看C++机制了。

“(a+b)*(a+b) ”中共产生3个临时变量，但有两个是(a+b)产生的，它们是不同的临时对象，内存地址不会相同。

forcal

我查到一个说明：C++运算符重载函数为值返回的时候会产生临时变量，临时变量与局部变量result的复制会调用拷贝构造函数，临时变量的生命周期是在拷贝构造函数运行完成后才结束。

这样说来，c＝a+b，这是可以正常运行而没有内存泄露的，a+b产生了临时变量，直到赋值给c后该临时变量的生命期才结束。

但c＝(a+b)*(a+b) ，产生的3个临时变量，只有最后一个赋值给c后可以正常销毁，而(a+b)产生的两个临时变量由于没有赋值，是不是没有销毁而存在内存泄露呢？

有点题外话了，但这个不是很懂，还是请教一下？

gxqcn

(a+b) 应该是在调用乘法运算符后自动销毁的。

forcal

(a+b) 应该是在调用乘法运算符后自动销毁的。
gxqcn 发表于 2010-8-5 13:09

恩，是这样的。
C++ 临时变量应该在导致临时变量创建的"完整表达式"求值过程的最后一个步骤被析构。

这样，脚本还得依靠自己管理临时变量。

forcal

在Forcal脚本中将通过函数和运算符两种方式实现HugeCalc 的大数运算功能。

以加法为例，函数Add(a,b,c)将实现a=b+c，或者在函数oo中直接使用b+c。

对没有提供运算符的运算，用函数实现，如乘方，一般格式Pow(a,b,c)将实现a=b^c，在函数oo中可使用函数Pow(b,c)，不过Pow(b,c)将返回一个临时对象。

在函数oo中使用运算符或函数，表达式将非常简洁，容易理解，但由于存在很多临时变量的生成和销毁，故效率较低。

个人感觉，C++提供了运算符重载，主要是为了用户的方便，效率将<=函数实现，故建议HugeCalc 在最新版本中增加与运算符重载等效的函数实现形式，所有函数的对象参数都用指针形式。一点个人意见，呵呵。

无心人

运算符重载包括函数实现很难做到复杂的数学式的高效对象管理
需要有个好的方式管理内存
如果长度固定，可以采取不销毁的内存池方式
如果长度不固定，则不太好处理

考虑某些运算中，长度是线性增加的
也许有个不太好的方式不销毁内存而高效分配吧

说白了是自己实现局部垃圾回收

mathe

这种优化应该在编译器内部做（既然Forcal作为一种语言）

forcal

26# 无心人

恩，Forcal将自己实现局部垃圾回收，采用不销毁内存而高效分配方式。

forcal

这种优化应该在编译器内部做（既然Forcal作为一种语言）
mathe 发表于 2010-8-6 09:15

Forcal是这样做的：外部模块（如Forcal扩展库）函数通知Forcal核心库哪些是临时变量，核心库通知外部模块哪些临时变量的生命期已结束，需要销毁。是否真正销毁临时变量由外部模块说了算。
计划在封装HugeCalc的扩展库中设置一个缓冲区，专门存放临时变量，一般并不真正销毁它，这样可提高效率。

forcal

FcHugeCalc重新进行了更新，仍然使用1＃的下载地址（需重新下载OpenFC）。

虽然函数并没有增加很多，但程序框架已较为完整，以后剩下的基本是体力活了。

函数名已更新，最新的说明如下：

＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
        Forcal扩展库之FcHugeCalc：郭先强超大整数完全精度快速算法库
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝

用法：

1、下载OpenFC，无需安装，仅需按readme设置好。

2、复制FcHugeCalc32W.dll和HugeCalc.dll两个文件到文件夹“OpenFC\dll”。

3、打开工作区文件“OpenFC.ini”，在#LOAD{... ...}中添加如下行：

        "dll\FcHugeCalc32W.dll"        //郭先强超大整数完全精度快速算法库

4、执行“设置->重载动态库扩展”。

5、可能需要注册后才能正常使用，参考“HugeCalc.chm”。

＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝

当前可用的函数：

1、HugeCalc::SetHCMax(20000)：设置最多可用的HugeCalc对象，默认最多10000个HugeCalc对象

2、HugeCalc::DelAllHC()：销毁所有的HugeCalc对象

3、HugeCalc::NowHCNum(100)：查看当前存在，尚未销毁的HugeCalc对象，最多显示100个对象

4、HugeCalc::NewHC(HugeCalc::HI)、HugeCalc::NewHC(HugeCalc::HIX)、HugeCalc::NewHC(HugeCalc::VUI32)：申请HugeInt对象、申请HugeIntX对象、申请VECTOR_UINT32对象

5、HugeCalc::DelHC(p)：销毁HugeCalc对象p，p是由函数newhc返回的对象指针

6、HugeCalc::SetStr(p,"123")：给HugeCalc对象p赋值为123

   HugeCalc::SetNum(p,123)：给HugeCalc对象p赋值为123

   HugeCalc::Set(p,q)：给HugeCalc对象p赋值为q，q也是HugeCalc对象

7、HugeCalc::Show(p)：输出HugeCalc对象p的内容

8、HugeCalc::Add(a,b,c)：计算a=b+c，在函数oo可直接用运算符计算b+c，返回一个临时对象

9、HugeCalc::Sub(a,b,c)：计算a=b-c，在函数oo可直接用运算符计算b-c，返回一个临时对象

10、HugeCalc::Mul(a,b,c)：计算a=b*c，在函数oo可直接用运算符计算b*c，返回一个临时对象

11、HugeCalc::Div(a,b,c)：计算a=b/c，在函数oo可直接用运算符计算b/c，返回一个临时对象

12、HugeCalc::Mod(a,b,c)：计算a=b%c，在函数oo可直接用运算符计算b%c，返回一个临时对象

13、HugeCalc::Pow(a,b,c)：计算a=b^c，a、b为HugeCalc对象，c为整数；在函数oo中可使用Pow(b,c)，返回一个临时对象

14、HugeCalc::Fac(a,100)：计算a=100!

15、HugeCalc::NextPrime(a,b)：计算a=比b大的最小的素数

16、HugeCalc::GT(a,b)：关系运算a>b，在函数oo可直接使用此关系运算符，返回逻辑值

17、HugeCalc::GE(a,b)：关系运算a>=b，在函数oo可直接使用此关系运算符，返回逻辑值

18、HugeCalc::LT(a,b)：关系运算a<b，在函数oo可直接使用此关系运算符，返回逻辑值

19、HugeCalc::LE(a,b)：关系运算a<=b，在函数oo可直接使用此关系运算符，返回逻辑值

20、HugeCalc::EQ(a,b)：关系运算a==b，在函数oo可直接使用此关系运算符，返回逻辑值

21、HugeCalc::NE(a,b)：关系运算a!=b，在函数oo可直接使用此关系运算符，返回逻辑值

＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝

例子1：

1. SetTalk[false];                //关闭计算结果及运行错误输出，并不阻止函数的输出
   
2. !using["HugeCalc"];        //使用命名空间HugeCalc，可简化函数的使用
   
3. mvar:                        //使用隐含模块变量声明方式
   
4. i: printff["\r\n"],        //输出一个换行符
   
5.    a=NewHC[HI].SetStr["1111111111111111111111111111111"].free[],        //申请HugeInt对象并赋值，自动销毁该对象
   
6.    b=NewHC[HI].SetStr["11111111112222222222222"].free[],                //申请HugeInt对象并赋值，自动销毁该对象
   
7.    c=NewHC[HI].Add[a,b].Show[].free[],        //申请HugeInt对象c，计算c=a+b并输出结果，自动销毁该对象
   
8.    printff["\r\n"],                        //输出一个换行符
   
9.    oo{[a+(b+c)+(a+b)].Show[]};                //函数oo中的运算符是重载的，计算a+(b+c)+(a+b)并输出结果

复制代码

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

例子2：

1. SetTalk[false];
   
2. !using["HugeCalc"];
   
3. mvar:
   
4. i: printff["\r\n"],
   
5.    a=NewHC[HI].SetStr["1111111111111111111111111111111"].free[],
   
6.    b=NewHC[HI].SetNum[1111111122222222].free[],
   
7.    oo{[c=a%b, a+(b-a%b)*(a+b/c)].Show[]};

复制代码

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

例子3：

1. !using["HugeCalc"];
   
2. mvar:
   
3. i: oo{
   
4.         printff["\r\n"],
   
5.         //函数oofree[]指出由oo函数销毁该对象
   
6.         a=NewHC[HI].SetStr["1111111111111111111111111111111"].oofree[],
   
7.         b=NewHC[HI].SetStr["11111111112222222222222"].oofree[],
   
8.         {d=[a*b], c=Pow(a,10), a+(d-Pow(a,50)%b)*(c+c/b)}.Show[]
   
9.    };

复制代码

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

例子4：

1. !using["HugeCalc"];
   
2. mvar:
   
3. t0=sys::clock();
   
4. i: printff["\r\n"],
   
5.    a=NewHC[HI].SetNum[10000000].free[],
   
6.    b=NewHC[HI].SetNum[20000000].free[],
   
7.    c=NewHC[HI].SetNum[0].free[],
   
8.    aa=NewHC[HI].free[],
   
9.    i=0, a.NextPrime[a], aa.NextPrime[a],
   
10.    while{LE(aa,b),
    
11.      oo{
    
12.        dd=[a*aa], cc=Pow(aa,50),
    
13.        c.Set[c+Pow(a,100)*(a+aa)*(a*aa%(a+b))+(c+cc)/dd]
    
14.      },
    
15.      a.Set[aa], aa.NextPrime[a],
    
16.      i++
    
17.    },
    
18.    c.Show(),
    
19.    i;
    
20. [sys::clock()-t0]/1000;

复制代码

＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝

forcal        2010.8.6