用于任意精度计算的最佳跨平台数学库是什么？

用于任意精度计算的跨平台数学库

简介

处理时大整数计算，选择合适的任意精度数学库至关重要。本文探讨了有效处理此类计算的各种跨平台库，提供了宝贵的见解和建议。

关键要求

最佳库应该：

• 处理任意大整数：容纳无限大小的整数，例如大数的阶乘。
• 动态精度：根据系统资源自动调整精度，无需手动指定。
• 最大化平台功能：利用特定于硬件的指令来增强性能，特别是对于 CPU 原生大小内的整数。
• 支持常用运算：高效处理加、减、乘、除、幂等算术运算，以及 GCD 和阶乘等专用函数。

评估标准

要评估不同库的适用性，关键评估标准包括：

• 性能基准
• 内存使用
• 特性和功能
• 文档和社区支持

推荐的跨平台库

在评估各种选项后，以下库脱颖而出：

• GMP（GNU 多精度算术库）： 一个广泛使用且完善的库，以其速度和效率而闻名。它提供了一整套用于任意精度算术的函数，并支持多个平台。
• MPFR（多精度浮点可靠性）： GMP 的扩展，可处理浮点数任意精度。它提供高精度计算，非常适合科学和金融应用。
• decNumber: 专为任意精度十进制计算而设计的便携式库。它为十进制算术运算提供了用户友好的界面和高效的算法。

其他注意事项

• 学习曲线：不同的库有不同的学习曲线。考虑熟练使用该库所需的时间和精力。
• 集成：确保库与您的开发环境无缝集成，并且不会引入兼容性问题。
• 长除法： 本文推荐 Per Brinch Hansen 的论文，以深入了解 bignum 计算的这一关键方面。

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