快速任意精度 c++ 库：__float128 比 MPFR 快吗？答案

【问题标题】：fast arbitrary precision c++ library: is __float128 faster than MPFR?快速任意精度 c++ 库：__float128 比 MPFR 快吗？
【发布时间】：2012-10-29 07:10:34
【问题描述】：

我知道有几个关于类似主题的线程（What's the best (for speed) arbitrary-precision library for C++? 和The best cross platform (portable) arbitrary precision math library），我从这些线程中获取比 GMP 或基于它的东西，比如 MPFR 是最快的库，但我特别想知道：如果我只想说 30 dec 的位置，quadmath 库的 __float128 会更快吗？

另外，MAPM 如何与 MPFR 相提并论？

从这个网站看：

http://pari.math.u-bordeaux.fr/benchs/timings-mpfr.html

那个MPFR做的不错，但是还有CLN和apfloat？

【问题讨论】：

附带说明（您可能已经意识到这一点，但只是为了确定），四精度浮点数不会给您约 30 个小数位，而是 113 个二进制位。
我知道 quad 总共是 120 位，但我认为大概等于 30 分贝？
你当然是对的（不过，它总共是 128 位）。我只是想让你记住，二进制浮点数不会给你实际的十进制精度。您很可能已经知道这一点，但只是为了确定。因此，不要指望您的 30 位精确十进制数以二进制四精度精确表示，它们只会大致相等彼此。
双双库可能是最快的（比 float128 精度稍低，但使用 FPU），除非您有硬件 float128（我认为是一些 IBM 计算机）。但是，如果您需要许多奇怪的功能，可用性可能是您负担得起的唯一标准。

标签： c++ gmp bignum arbitrary-precision mpfr

【解决方案1】：

如果您只想要小数点后 30 位，我很确定（没有实际对其进行基准测试），GMP 或 MPFR 不能像一些简单的自制例程那样快。当然，这在一定程度上取决于您需要的操作。

这背后的原因是 GMP 等人。写得非常好，考虑到了非常大的整数（比如 1,000+ 甚至 1,000,000+ 十进制数字）。但是对于非常小的——但对于 int 来说太大——bignums，一些额外的 if、调用甚至内存分配的开销将在每个基准测试中杀死它们。

这是一个简单的练习，可以构建您自己的 C++ 函数，为您提供 2 个 64 位无符号的 128 位加法/减法。甚至乘法也很容易完成。除法可能没有那么简单，但你需要吗？更复杂的功能（根、日志等）需要更多的工作，然后是 GMP 等。也许会有回报。

【讨论】：

感谢您的回复，不幸的是我确实需要复杂的功能。
您到底需要什么？精度是多少？
50-60dp 的精度以及从 log、abs、pow、roots 等几乎所有内容。
只要结果还是整数，平方根和立方根，对数和整数幂都不是太难。有关详细信息，请参阅 H S Warren 的“黑客的喜悦”。
问题是关于 MPFR 和 __float128。为什么这个答案是关于整数和整数运算的？