Расширенная реализация алгоритма GCD Лемера
при выполнении моей собственной реализации BigInteger я застрял с расширенным алгоритмом GCD, который является фундаментальным для поиска модульного мультипликативного обратного. Поскольку известный евклидов подход работает слишком медленно, с гибридными и двоичными алгоритмами только в 5-10 раз быстрее, выбор был сделан для модификации Лемера в классический алгоритм. Но трудность в том, что, когда дело доходит до описания Лемеров, все книги, которые я нашел (Knuth, Handbook of Applied Cryptography, Инете, и т. д.) имеют те же недостатки:
- объяснение основано на нескольких трюках:
- входные номера всегда одинаковой длины;
- абстрактный процессор имеет подпись регистры, которые могут содержать как цифру, так и знак;
- абстрактный процессор имеет полу-неограниченный регистры, i. e. она никогда не переполняется.
- только основной алгоритм ГКД обеспечен, без фокусировать на обратные кофакторы.
Что касается первой проблемы, я был первоначально удивлен тем, что не смог найти никакой реальной реализации (не указывайте мне на библиотеку GNU MP-это не Источник, чтобы учиться), но, наконец, вдохновился декомпиляцией реализации Microsoft из .Net 4.0, которая, очевидно, основана на идеях из статьи"двузначный алгоритм Лемера-Евклида для нахождения GCD длинных целых чисел" по Jebelean. В результате функция большая, выглядит страшно, но работает просто отлично.
но библиотека Microsoft предоставляет только основные функции, никакие кофакторы не вычисляются. Ну, если быть точным, некоторые кофакторы are вычисляется во время шага стенографии, и во время самого первого шага эти кофакторы просто are начальные, но после выполнения шага longhand они больше не совпадают. Мое текущее решение-обновить" реальные " кофакторы параллельно с "замените" (кроме самого первого шага), но это делает производительность ниже нуля: функция теперь завершается только на 25-50% быстрее, чем двоичный метод в базовом режиме. Итак, проблема в том, что,в то время как входные номера полностью обновляются только во время длинных шагов, кофакторы также обновляются на каждой итерации сокращенного шага, тем самым уничтожая почти любую выгоду от подхода Лемера.
чтобы немного ускорить процесс, я реализовал "сплавленный функция "умножить-добавить", потому что" слитый умножить-умножить-вычесть " действительно помогает обновлять входные номера, но на этот раз влияние было незначительным. Другое улучшение основано на том, что обычно необходим только один кофактор, поэтому другой можно просто не вычислять вообще. Это должно вдвое сократить накладные расходы (или даже больше, поскольку второе число обычно значительно меньше первого), однако на практике накладные расходы уменьшаются только на 25 до 50 % of ожидалось.
следовательно, мои вопросы сводятся к этому:
- есть ли какое-либо полномасштабное объяснение алгоритма Лемера, связанное с практической реализацией на реальном оборудовании (с без подписи слова ограниченный размер)?
- то же, что и выше, но относительно продлен вычисление GCD.
Итак, насколько я доволен производительностью базового алгоритма, применяется обратное к расширенному режиму работы, который является основным в моем случае.
1 ответов
однако, к моему большому удивлению, только эта мера оказала незначительное влияние на производительность. Только когда я повторно реализовал его как " сплавленный (A×X + B×Y)", улучшение скорости стало заметным. Когда вычисляя оба кофактора, он теперь работает на 56 % для 5-значных чисел и 34% для 32K-цифр, по сравнению с чистым алгоритмом Lehmer GCD; для одного кофактора скорость составляет 70% и 52% соответственно. С предыдущими реализациями это было просто 33% до 7% для обоих кофакторов и 47% до 14% для одного кофактора, поэтому мое недовольство было очевидным.
Что касается написания статьи Как andy256 рекомендуется, чтобы у других исполнителей не было такой же проблемы, это не будет простой. Я уже написал "небольшую" статью, объясняя математику мою текущую реализацию, и она довольно быстро превысила три листа формата А4 - при этом содержала только основные идеи, без подробных объяснений, проверок переполнения, ветвления,развертывания и т. д. Теперь я частично понимаю, почему кнут и другие использовали грязные трюки, чтобы сохранить историю. В настоящее время я понятия не имею, как достичь такого же уровня простоты, не теряя при этом тщательности; возможно, это потребует несколько больших схем в сочетании с комментариями.
обновление. Похоже, я не смогу завершить и опубликовать библиотеку в ближайшем будущем (все еще не повезло в понимании деления Ньютона-Рафсона и сокращения Монтгомери), поэтому я просто опубликую полученную функцию для тех, кто заинтересован.
код не включает очевидные функции, такие как ComputeGCD_Euclid и общецелевые процедуры, такие как ComputeDivisionLonghand. В коде также отсутствуют какие-либо комментарии (за редким исключением) - вы должны быть уже знакомы с идеей Лемера в целом и двухзначной техникой стенографии, упомянутой выше, если вы хотите понять ее и интегрировать в свою собственную библиотеку.
обзор представления чисел в моей библиотеке. Цифры-это 32-разрядные целые числа без знака, поэтому при необходимости можно использовать 64-разрядную арифметику без знака и знака. Цифры хранятся в простом массиве (ValueDigits) от наименьшего до самого значительного (LSB), фактический размер сохраняется явно (ValueLength), i. e. функции пытаются предсказать размер результата, но не оптимизируют потребление памяти после вычисления. Объекты стоимостью типа (struct в .Net), но они ссылка цифровые массивы; поэтому объекты инвариантны, i. e. a = a + 1 создает новый объект вместо изменения существующего.
Public Shared Function ComputeGCD(ByVal uLeft As BigUInteger, ByVal uRight As BigUInteger,
ByRef uLeftInverse As BigUInteger, ByRef uRightInverse As BigUInteger, ByVal fComputeLeftInverse As Boolean, ByVal fComputeRightInverse As Boolean) As BigUInteger
Dim fSwap As Boolean = False
Select Case uLeft.CompareTo(uRight)
Case 0
uLeftInverse = Instance.Zero : uRightInverse = Instance.One : Return uRight
Case Is < 0
fSwap = fComputeLeftInverse : fComputeLeftInverse = fComputeRightInverse : fComputeRightInverse = fSwap
fSwap = True : Swap(uLeft, uRight)
End Select
Dim uResult As BigUInteger
If (uLeft.ValueLength = 1) AndAlso (uRight.ValueLength = 1) Then
Dim wLeftInverse As UInt32, wRightInverse As UInt32
uResult = ComputeGCD_Euclid(uLeft.DigitLowest, uRight.DigitLowest, wLeftInverse, wRightInverse)
uLeftInverse = wLeftInverse : uRightInverse = wRightInverse
ElseIf uLeft.ValueLength <= 2 Then
uResult = ComputeGCD_Euclid(uLeft, uRight, uLeftInverse, uRightInverse)
Else
uResult = ComputeGCD_Lehmer(uLeft, uRight, uLeftInverse, uRightInverse, fComputeLeftInverse, fComputeRightInverse)
End If
If fSwap Then Swap(uLeftInverse, uRightInverse)
Return uResult
End Function
Private Shared Function ComputeGCD_Lehmer(ByVal uLeft As BigUInteger, ByVal uRight As BigUInteger,
ByRef uLeftInverse As BigUInteger, ByRef uRightInverse As BigUInteger, ByVal fComputeLeftInverse As Boolean, ByVal fComputeRightInverse As Boolean) As BigUInteger
Dim uLeftCur As BigUInteger = uLeft, uRightCur As BigUInteger = uRight
Dim uLeftInvPrev As BigUInteger = Instance.One, uRightInvPrev As BigUInteger = Instance.Zero,
uLeftInvCur As BigUInteger = uRightInvPrev, uRightInvCur As BigUInteger = uLeftInvPrev,
fInvInit As Boolean = False, fIterationIsEven As Boolean = True
Dim dwLeftCur, dwRightCur As UInt64
Dim wLeftInvPrev, wRightInvPrev, wLeftInvCur, wRightInvCur As UInt32
Dim dwNumeratorMore, dwNumeratorLess, dwDenominatorMore, dwDenominatorLess, dwQuotientMore, dwQuotientLess As UInt64,
wQuotient As UInt32
Const nSubtractionThresholdBits As Byte = (5 - 1)
Dim ndxDigitMax As Integer, fRightIsShorter As Boolean
Dim fResultFound As Boolean = False
Dim uRemainder As BigUInteger = uRightCur, uQuotient As BigUInteger
Dim uTemp As BigUInteger = Nothing, dwTemp, dwTemp2 As UInt64
Do While uLeftCur.ValueLength > 2
ndxDigitMax = uLeftCur.ValueLength - 1 : fRightIsShorter = (uRightCur.ValueLength < uLeftCur.ValueLength)
Dim fShorthandStep As Boolean = True, fShorthandIterationIsEven As Boolean
If fRightIsShorter AndAlso (uLeftCur.ValueLength - uRightCur.ValueLength > 1) Then fShorthandStep = False
If fShorthandStep Then
dwLeftCur = uLeftCur.ValueDigits(ndxDigitMax - 1) Or (CULng(uLeftCur.ValueDigits(ndxDigitMax)) << DigitSize.Bits)
dwRightCur = uRightCur.ValueDigits(ndxDigitMax - 1) Or If(fRightIsShorter, DigitValue.Zero, CULng(uRightCur.ValueDigits(ndxDigitMax)) << DigitSize.Bits)
If ndxDigitMax >= 2 Then
Dim nNormHead As Byte = GetNormalizationHead(uLeftCur.ValueDigits(ndxDigitMax))
If nNormHead <> ByteValue.Zero Then
dwLeftCur = (dwLeftCur << nNormHead) Or (uLeftCur.ValueDigits(ndxDigitMax - 2) >> (DigitSize.Bits - nNormHead))
dwRightCur = (dwRightCur << nNormHead) Or (uRightCur.ValueDigits(ndxDigitMax - 2) >> (DigitSize.Bits - nNormHead))
End If
End If
If CUInt(dwRightCur >> DigitSize.Bits) = DigitValue.Zero Then fShorthandStep = False
End If
If fShorthandStep Then
' First iteration, where overflow may occur in general formulae.
If dwLeftCur = dwRightCur Then
fShorthandStep = False
Else
If dwLeftCur = DoubleValue.Full Then dwLeftCur >>= 1 : dwRightCur >>= 1
dwDenominatorMore = dwRightCur : dwDenominatorLess = dwRightCur + DigitValue.One
dwNumeratorMore = dwLeftCur + DigitValue.One : dwNumeratorLess = dwLeftCur
If (dwNumeratorMore >> nSubtractionThresholdBits) <= dwDenominatorMore Then
wQuotient = DigitValue.Zero
Do
wQuotient += DigitValue.One : dwNumeratorMore -= dwDenominatorMore
Loop While dwNumeratorMore >= dwDenominatorMore
dwQuotientMore = wQuotient
Else
dwQuotientMore = dwNumeratorMore \ dwDenominatorMore
If dwQuotientMore >= DigitValue.BitHi Then fShorthandStep = False
wQuotient = CUInt(dwQuotientMore)
End If
If fShorthandStep Then
If (dwNumeratorLess >> nSubtractionThresholdBits) <= dwDenominatorLess Then
wQuotient = DigitValue.Zero
Do
wQuotient += DigitValue.One : dwNumeratorLess -= dwDenominatorLess
Loop While dwNumeratorLess >= dwDenominatorLess
dwQuotientLess = wQuotient
Else
dwQuotientLess = dwNumeratorLess \ dwDenominatorLess
End If
If dwQuotientMore <> dwQuotientLess Then fShorthandStep = False
End If
End If
End If
If fShorthandStep Then
' Prepare for the second iteration.
wLeftInvPrev = DigitValue.Zero : wLeftInvCur = DigitValue.One
wRightInvPrev = DigitValue.One : wRightInvCur = wQuotient
dwTemp = dwLeftCur - wQuotient * dwRightCur : dwLeftCur = dwRightCur : dwRightCur = dwTemp
fShorthandIterationIsEven = True
fIterationIsEven = Not fIterationIsEven
' Other iterations, no overflow possible(?).
Do
If fShorthandIterationIsEven Then
If dwRightCur = wRightInvCur Then Exit Do
dwDenominatorMore = dwRightCur - wRightInvCur : dwDenominatorLess = dwRightCur + wLeftInvCur
dwNumeratorMore = dwLeftCur + wRightInvPrev : dwNumeratorLess = dwLeftCur - wLeftInvPrev
Else
If dwRightCur = wLeftInvCur Then Exit Do
dwDenominatorMore = dwRightCur - wLeftInvCur : dwDenominatorLess = dwRightCur + wRightInvCur
dwNumeratorMore = dwLeftCur + wLeftInvPrev : dwNumeratorLess = dwLeftCur - wRightInvPrev
End If
If (dwNumeratorMore >> nSubtractionThresholdBits) <= dwDenominatorMore Then
wQuotient = DigitValue.Zero
Do
wQuotient += DigitValue.One : dwNumeratorMore -= dwDenominatorMore
Loop While dwNumeratorMore >= dwDenominatorMore
dwQuotientMore = wQuotient
Else
dwQuotientMore = dwNumeratorMore \ dwDenominatorMore
If dwQuotientMore >= DigitValue.BitHi Then Exit Do
wQuotient = CUInt(dwQuotientMore)
End If
If (dwNumeratorLess >> nSubtractionThresholdBits) <= dwDenominatorLess Then
wQuotient = DigitValue.Zero
Do
wQuotient += DigitValue.One : dwNumeratorLess -= dwDenominatorLess
Loop While dwNumeratorLess >= dwDenominatorLess
dwQuotientLess = wQuotient
Else
dwQuotientLess = dwNumeratorLess \ dwDenominatorLess
End If
If dwQuotientMore <> dwQuotientLess Then Exit Do
dwTemp = wLeftInvPrev + wQuotient * wLeftInvCur : dwTemp2 = wRightInvPrev + wQuotient * wRightInvCur
If (dwTemp >= DigitValue.BitHi) OrElse (dwTemp2 >= DigitValue.BitHi) Then Exit Do
wLeftInvPrev = wLeftInvCur : wLeftInvCur = CUInt(dwTemp)
wRightInvPrev = wRightInvCur : wRightInvCur = CUInt(dwTemp2)
dwTemp = dwLeftCur - wQuotient * dwRightCur : dwLeftCur = dwRightCur : dwRightCur = dwTemp
fShorthandIterationIsEven = Not fShorthandIterationIsEven
fIterationIsEven = Not fIterationIsEven
Loop
End If
If (Not fShorthandStep) OrElse (wRightInvPrev = DigitValue.Zero) Then
' Longhand step.
uQuotient = ComputeDivisionLonghand(uLeftCur, uRightCur, uTemp) : If uTemp.IsZero Then fResultFound = True : Exit Do
uRemainder = uTemp
fIterationIsEven = Not fIterationIsEven
If fComputeLeftInverse Then
uTemp = uLeftInvPrev + uQuotient * uLeftInvCur : uLeftInvPrev = uLeftInvCur : uLeftInvCur = uTemp
End If
If fComputeRightInverse Then
uTemp = uRightInvPrev + uQuotient * uRightInvCur : uRightInvPrev = uRightInvCur : uRightInvCur = uTemp
End If
fInvInit = True
uLeftCur = uRightCur : uRightCur = uRemainder
Else
' Shorthand step finalization.
If Not fInvInit Then
If fComputeLeftInverse Then uLeftInvPrev = wLeftInvPrev : uLeftInvCur = wLeftInvCur
If fComputeRightInverse Then uRightInvPrev = wRightInvPrev : uRightInvCur = wRightInvCur
fInvInit = True
Else
If fComputeLeftInverse Then ComputeFusedMulMulAdd(uLeftInvPrev, uLeftInvCur, wLeftInvPrev, wLeftInvCur, wRightInvPrev, wRightInvCur)
If fComputeRightInverse Then ComputeFusedMulMulAdd(uRightInvPrev, uRightInvCur, wLeftInvPrev, wLeftInvCur, wRightInvPrev, wRightInvCur)
End If
ComputeFusedMulMulSub(uLeftCur, uRightCur, wLeftInvPrev, wLeftInvCur, wRightInvPrev, wRightInvCur, fShorthandIterationIsEven)
End If
Loop
' Final rounds: numbers are quite short now.
If Not fResultFound Then
ndxDigitMax = uLeftCur.ValueLength - 1 : fRightIsShorter = (uRightCur.ValueLength < uLeftCur.ValueLength)
If ndxDigitMax = 0 Then
dwLeftCur = uLeftCur.ValueDigits(0)
dwRightCur = uRightCur.ValueDigits(0)
Else
dwLeftCur = uLeftCur.ValueDigits(0) Or (CULng(uLeftCur.ValueDigits(1)) << DigitSize.Bits)
dwRightCur = uRightCur.ValueDigits(0) Or If(fRightIsShorter, DigitValue.Zero, CULng(uRightCur.ValueDigits(1)) << DigitSize.Bits)
End If
Do While dwLeftCur >= DigitValue.BitHi
Dim dwRemainder As UInt64 = dwLeftCur
If (dwRemainder >> nSubtractionThresholdBits) <= dwRightCur Then
wQuotient = DigitValue.Zero
Do
wQuotient += DigitValue.One : dwRemainder -= dwRightCur
Loop While dwRemainder >= dwRightCur
dwQuotientMore = wQuotient
Else
dwQuotientMore = dwLeftCur \ dwRightCur
dwRemainder = dwLeftCur - dwQuotientMore * dwRightCur
End If
If dwRemainder = DigitValue.Zero Then fResultFound = True : Exit Do
fIterationIsEven = Not fIterationIsEven
If dwQuotientMore < DigitValue.BitHi Then
wQuotient = CUInt(dwQuotientMore)
If fComputeLeftInverse Then ComputeFusedMulAdd(uLeftInvPrev, uLeftInvCur, wQuotient)
If fComputeRightInverse Then ComputeFusedMulAdd(uRightInvPrev, uRightInvCur, wQuotient)
Else
If fComputeLeftInverse Then
uTemp = uLeftInvPrev + dwQuotientMore * uLeftInvCur : uLeftInvPrev = uLeftInvCur : uLeftInvCur = uTemp
End If
If fComputeRightInverse Then
uTemp = uRightInvPrev + dwQuotientMore * uRightInvCur : uRightInvPrev = uRightInvCur : uRightInvCur = uTemp
End If
End If
dwLeftCur = dwRightCur : dwRightCur = dwRemainder
Loop
If fResultFound Then
uRightCur = dwRightCur
Else
' Final rounds: both numbers have only one digit now, and this digit has MS-bit unset.
Dim wLeftCur As UInt32 = CUInt(dwLeftCur), wRightCur As UInt32 = CUInt(dwRightCur)
Do
Dim wRemainder As UInt32 = wLeftCur
If (wRemainder >> nSubtractionThresholdBits) <= wRightCur Then
wQuotient = DigitValue.Zero
Do
wQuotient += DigitValue.One : wRemainder -= wRightCur
Loop While wRemainder >= wRightCur
Else
wQuotient = wLeftCur \ wRightCur
wRemainder = wLeftCur - wQuotient * wRightCur
End If
If wRemainder = DigitValue.Zero Then fResultFound = True : Exit Do
fIterationIsEven = Not fIterationIsEven
If fComputeLeftInverse Then ComputeFusedMulAdd(uLeftInvPrev, uLeftInvCur, wQuotient)
If fComputeRightInverse Then ComputeFusedMulAdd(uRightInvPrev, uRightInvCur, wQuotient)
wLeftCur = wRightCur : wRightCur = wRemainder
Loop
uRightCur = wRightCur
End If
End If
If fComputeLeftInverse Then
uLeftInverse = If(fIterationIsEven, uRight - uLeftInvCur, uLeftInvCur)
End If
If fComputeRightInverse Then
uRightInverse = If(fIterationIsEven, uRightInvCur, uLeft - uRightInvCur)
End If
Return uRightCur
End Function
''' <remarks>All word-sized parameters must have their most-significant bit unset.</remarks>
Private Shared Sub ComputeFusedMulMulAdd(
ByRef uLeftInvPrev As BigUInteger, ByRef uLeftInvCur As BigUInteger,
ByVal wLeftInvPrev As UInt32, ByVal wLeftInvCur As UInt32, ByVal wRightInvPrev As UInt32, ByVal wRightInvCur As UInt32)
Dim ndxDigitMaxPrev As Integer = uLeftInvPrev.ValueLength - 1, ndxDigitMaxCur As Integer = uLeftInvCur.ValueLength - 1,
ndxDigitMaxNew As Integer = ndxDigitMaxCur + 1
Dim awLeftInvPrev() As UInt32 = uLeftInvPrev.ValueDigits, awLeftInvCur() As UInt32 = uLeftInvCur.ValueDigits
Dim awLeftInvPrevNew(0 To ndxDigitMaxNew) As UInt32, awLeftInvCurNew(0 To ndxDigitMaxNew) As UInt32
Dim dwResult As UInt64, wCarryLeftPrev As UInt32 = DigitValue.Zero, wCarryLeftCur As UInt32 = DigitValue.Zero
Dim wDigitLeftInvPrev, wDigitLeftInvCur As UInt32
For ndxDigit As Integer = 0 To ndxDigitMaxPrev
wDigitLeftInvPrev = awLeftInvPrev(ndxDigit) : wDigitLeftInvCur = awLeftInvCur(ndxDigit)
dwResult = wCarryLeftPrev + wLeftInvPrev * CULng(wDigitLeftInvPrev) + wRightInvPrev * CULng(wDigitLeftInvCur)
awLeftInvPrevNew(ndxDigit) = CUInt(dwResult And DigitValue.Full) : wCarryLeftPrev = CUInt(dwResult >> DigitSize.Bits)
dwResult = wCarryLeftCur + wLeftInvCur * CULng(wDigitLeftInvPrev) + wRightInvCur * CULng(wDigitLeftInvCur)
awLeftInvCurNew(ndxDigit) = CUInt(dwResult And DigitValue.Full) : wCarryLeftCur = CUInt(dwResult >> DigitSize.Bits)
Next
If ndxDigitMaxCur > ndxDigitMaxPrev Then
For ndxDigit As Integer = ndxDigitMaxPrev + 1 To ndxDigitMaxCur
wDigitLeftInvCur = awLeftInvCur(ndxDigit)
dwResult = wCarryLeftPrev + wRightInvPrev * CULng(wDigitLeftInvCur)
awLeftInvPrevNew(ndxDigit) = CUInt(dwResult And DigitValue.Full) : wCarryLeftPrev = CUInt(dwResult >> DigitSize.Bits)
dwResult = wCarryLeftCur + wRightInvCur * CULng(wDigitLeftInvCur)
awLeftInvCurNew(ndxDigit) = CUInt(dwResult And DigitValue.Full) : wCarryLeftCur = CUInt(dwResult >> DigitSize.Bits)
Next
End If
If wCarryLeftPrev <> DigitValue.Zero Then awLeftInvPrevNew(ndxDigitMaxNew) = wCarryLeftPrev
If wCarryLeftCur <> DigitValue.Zero Then awLeftInvCurNew(ndxDigitMaxNew) = wCarryLeftCur
uLeftInvPrev = New BigUInteger(awLeftInvPrevNew) : uLeftInvCur = New BigUInteger(awLeftInvCurNew)
End Sub
''' <remarks>All word-sized parameters must have their most-significant bit unset.</remarks>
Private Shared Sub ComputeFusedMulMulSub(
ByRef uLeftCur As BigUInteger, ByRef uRightCur As BigUInteger,
ByVal wLeftInvPrev As UInt32, ByVal wLeftInvCur As UInt32, ByVal wRightInvPrev As UInt32, ByVal wRightInvCur As UInt32,
ByVal fShorthandIterationIsEven As Boolean)
Dim ndxDigitMax As Integer = uLeftCur.ValueLength - 1,
fRightIsShorter As Boolean = (uRightCur.ValueLength < uLeftCur.ValueLength),
ndxDigitStop As Integer = If(fRightIsShorter, ndxDigitMax - 1, ndxDigitMax)
Dim awLeftCur() As UInt32 = uLeftCur.ValueDigits, awRightCur() As UInt32 = uRightCur.ValueDigits
Dim awLeftNew(0 To ndxDigitMax) As UInt32, awRightNew(0 To ndxDigitStop) As UInt32
Dim iTemp As Int64, wCarryLeft As Int32 = 0I, wCarryRight As Int32 = 0I
Dim wDigitLeftCur, wDigitRightCur As UInt32
If fShorthandIterationIsEven Then
For ndxDigit As Integer = 0 To ndxDigitStop
wDigitLeftCur = awLeftCur(ndxDigit) : wDigitRightCur = awRightCur(ndxDigit)
iTemp = wCarryLeft + CLng(wDigitRightCur) * wRightInvPrev - CLng(wDigitLeftCur) * wLeftInvPrev
awLeftNew(ndxDigit) = CUInt(iTemp And DigitValue.Full) : wCarryLeft = CInt(iTemp >> DigitSize.Bits)
iTemp = wCarryRight + CLng(wDigitLeftCur) * wLeftInvCur - CLng(wDigitRightCur) * wRightInvCur
awRightNew(ndxDigit) = CUInt(iTemp And DigitValue.Full) : wCarryRight = CInt(iTemp >> DigitSize.Bits)
Next
If fRightIsShorter Then
wDigitLeftCur = awLeftCur(ndxDigitMax)
iTemp = wCarryLeft - CLng(wDigitLeftCur) * wLeftInvPrev
awLeftNew(ndxDigitMax) = CUInt(iTemp And DigitValue.Full)
End If
Else
For ndxDigit As Integer = 0 To ndxDigitStop
wDigitLeftCur = awLeftCur(ndxDigit) : wDigitRightCur = awRightCur(ndxDigit)
iTemp = wCarryLeft + CLng(wDigitLeftCur) * wLeftInvPrev - CLng(wDigitRightCur) * wRightInvPrev
awLeftNew(ndxDigit) = CUInt(iTemp And DigitValue.Full) : wCarryLeft = CInt(iTemp >> DigitSize.Bits)
iTemp = wCarryRight + CLng(wDigitRightCur) * wRightInvCur - CLng(wDigitLeftCur) * wLeftInvCur
awRightNew(ndxDigit) = CUInt(iTemp And DigitValue.Full) : wCarryRight = CInt(iTemp >> DigitSize.Bits)
Next
If fRightIsShorter Then
wDigitLeftCur = awLeftCur(ndxDigitMax)
iTemp = wCarryLeft + CLng(wDigitLeftCur) * wLeftInvPrev
awLeftNew(ndxDigitMax) = CUInt(iTemp And DigitValue.Full)
End If
End If
uLeftCur = New BigUInteger(awLeftNew) : uRightCur = New BigUInteger(awRightNew)
End Sub
''' <remarks>All word-sized parameters must have their most-significant bit unset.</remarks>
Private Shared Sub ComputeFusedMulAdd(ByRef uLeftInvPrev As BigUInteger, ByRef uLeftInvCur As BigUInteger, ByVal wQuotient As UInt32)
Dim ndxDigitPrevMax As Integer = uLeftInvPrev.ValueLength - 1, ndxDigitCurMax As Integer = uLeftInvCur.ValueLength - 1,
ndxDigitNewMax As Integer = ndxDigitCurMax + 1
Dim awLeftInvPrev() As UInt32 = uLeftInvPrev.ValueDigits, awLeftInvCur() As UInt32 = uLeftInvCur.ValueDigits,
awLeftInvNew(0 To ndxDigitNewMax) As UInt32
Dim dwResult As UInt64 = DigitValue.Zero, wCarry As UInt32 = DigitValue.Zero
For ndxDigit As Integer = 0 To ndxDigitPrevMax
dwResult = CULng(wCarry) + awLeftInvPrev(ndxDigit) + CULng(wQuotient) * awLeftInvCur(ndxDigit)
awLeftInvNew(ndxDigit) = CUInt(dwResult And DigitValue.Full) : wCarry = CUInt(dwResult >> DigitSize.Bits)
Next
For ndxDigit As Integer = ndxDigitPrevMax + 1 To ndxDigitCurMax
dwResult = CULng(wCarry) + CULng(wQuotient) * awLeftInvCur(ndxDigit)
awLeftInvNew(ndxDigit) = CUInt(dwResult And DigitValue.Full) : wCarry = CUInt(dwResult >> DigitSize.Bits)
Next
If wCarry <> DigitValue.Zero Then awLeftInvNew(ndxDigitNewMax) = wCarry
uLeftInvPrev = uLeftInvCur : uLeftInvCur = New BigUInteger(awLeftInvNew)
End Sub
если вы хотите использовать этот код напрямую, вам может понадобиться компилятор Visual Basic 2012 для некоторых конструкций - я не проверял предыдущие версии; я также не знаю минимальной версии .Net (по крайней мере, 3.5 должно быть достаточно); скомпилированные приложения, как известно, работают на Mono, хотя и с низкой производительностью. Единственное, в чем я абсолютно уверен, что не следует пытаться использовать автоматические переводчики VB-to-C#, поскольку они ужасно плохи в таких предметах; полагайтесь только на свою голову.