Java：实现无符号 128 位整数答案

【问题标题】：Java: Implementing a Unsigned 128bit IntegerJava：实现无符号 128 位整数
【发布时间】：2009-07-08 09:01:32
【问题描述】：

首先我要问：
有谁知道当前的 Java 128b UINT 实现？

我需要一些东西来保持自然的基本价值观。即：一个巨大的柜台。
我知道 BigIntegers，它是缓慢且不可变的。 128b UINT 是有意义的......

我正在考虑使用一对原始 long 来实现一个 OWORD。

溢出会抛出异常而不是 Wraparound。

我应该查看哪些示例源代码/博客来实现此类的工作？

【问题讨论】：

一年前实现了类似的东西，我只能说：我当然希望你不必实现准确的模/除... ;)
你可以从 OpenJDK 中获取 MutableBigInteger docjar.org/html/api/java/math/MutableBigInteger.java.html

【解决方案1】：

我会使用 32 位整数作为表示，因为您需要更大的类型（long）来获得进位、溢出检测和乘法的额外精度。将 32 位整数想象成一个数字，并应用小学的算法。

【讨论】：

您可以使用 64 位 long 就可以了 ==> 快两倍。进位可以通过更改符号位来确定。
@Ira Baxter 我怀疑它会更快。加法是可能的，但更复杂，但乘法却不行。 Java BigInteger 使用 int[]，我想他们知道自己在做什么。
如果你想要一个非常高性能的 BigInt 包，你可以使用你的机器可用的最大字长，它有本地机器指令支持。现在很难找到不是 64 位的 PC。我坚持我的立场：使用多头。 BigInt 包中的算法可能是大多数多精度包的典型算法。 long 应该相对容易落入到位。现在添加大的 bigint 只需要一半的周期。乘法应该快 4 倍，因为您只需要 1 个乘积而不是 4 个半宽叉乘。
我可能会稍微缓和一点：您需要最大的一组位，您可以从两个单精度乘法中获得双精度乘积。 Java ints cast as longs 以独立于 Java 的方式满足这一点，这在某种程度上证明了您的答案。如果您需要速度，您将使用本机机器代码。在 x86 上，FP 单元提供最低 80 位精度，这意味着您可能希望选择 40 位“数字”。

【解决方案2】：

不要告诉我你计划有 128 个静态 setter 和 getter，每个 bit 一个？？？我肯定会选择 setBit(int index, boolean value) 和 getBit(int index) 作为实例方法。

你需要更多的东西：一个 toString() 方法，这样你就可以获得人类可读的表示（在某些时候你会想要打印数字，我想）。

请记住，java 中的所有序数类型都是有符号的（char 除外），因此如果您打算使用两个 long，请始终记住，较低的部分可能会导致检测溢出等问题......无论如何，您将拥有一个 127 位的数字，除非因为较低的部分将被视为 63 位无符号数。

【讨论】：

【解决方案3】：

为什么不使用 BigInteger？

【讨论】：

BigInteger slow 当你所需要的只是超过 64 位.. 一年前遇到这个问题，结果比原来的 long 慢 25 倍.详情见此回答：stackoverflow.com/questions/962747/…
奇怪的是这是公认的答案，考虑到 OP 说他不想要 BigInteger。
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