在 Windows 上使用 gmplib 编译 cpp 代码时的链接问题

Question

我在编译下面的代码时遇到了一些问题，我认为问题与将 gmplib 链接到编译器有关。

我不明白如何在 Windows 上设置 lib 或如何编译它。这是我的代码。变量名和 cmets 用法语编写。很抱歉。

// projet(essai final).cpp : Defines the entry point for the console application.
//

//****** la classe rsa_gmp.h ******* 
#include "stdafx.h"
#include<iostream>
#include <string.h> 
#include <stdlib.h> 
#include <stdio.h> 
#include <gmp.h> 
#include <time.h>
using namespace std;


class Class_one {
private:
    string fichierSource;
    string fichierDest;
    int tailleBloc ;
public:  
    Class_one();
    void PGCD (mpz_t ,mpz_t,mpz_t);
    void puissance(mpz_t,mpz_t,mpz_t,mpz_t);
    void test_primalite(mpz_t,mpz_t);
    void InitialiseRandom(gmp_randstate_t );
    void nextprime (mpz_ptr , mpz_srcptr ) ;
    void Genere_publicKey( mpz_t  ,mpz_t  , mpz_t ,gmp_randstate_t  ); 
    void Genere_privateKey (mpz_t  , mpz_t  , mpz_t ) ; 
    void Genere_nbPremier( mpz_t , mpz_t , int , gmp_randstate_t  ) ; 
    void chiffre_Msg( mpz_t , mpz_t , mpz_t , mpz_t );  
    void dechiffre_Msg( mpz_t , mpz_t  , mpz_t , mpz_t ); 
    short int SetFichiers(string nomFichierDest, string nomFichierSource);
    string DeTranscoder(mpz_t  );
    mpz_t Transcoder(string ) ;
    ~Class_one();
}


Class_one::Class_one(){

    this->fichierDest="";
    this->fichierSource="";
    this->tailleBloc=256;
};
Class_one::~Class_one(){};

void  Class_one::PGCD ( mpz_t resultat, mpz_t a , mpz_t b ) 
{ 
    mpz_t r , r1 ,r2; 

    //intialiser les variables 
    mpz_init( r ); 
    mpz_init( r1 ); 
    mpz_init( r2 ); 

    // affectation 
    mpz_set (r , a ) ; 
    mpz_set (r1 , b) ; 

    while ( mpz_cmp_ui ( r1, 0) != 0) 
    { 
        mpz_mod ( r2, r, r1); 
        mpz_set (r , r1 ) ; 
        mpz_set (r1 , r2) ; 
    } 

    mpz_set (resultat , r) ; 
    // liberer l'espace de variable 
    mpz_clear( r ); 
    mpz_clear( r1 ); 
    mpz_clear( r2 ); 

} 


void Class_one::puissance (mpz_t resultat ,mpz_t a, mpz_t e, mpz_t n) 
{ 
    mpz_t temp,t,a_bis,e_bis ; 
    // initialise la variable local 
    mpz_init( temp ); 
    mpz_init( t ); 

    mpz_init( a_bis ); 
    mpz_set( a_bis , a ); 

    mpz_init( e_bis ); 
    mpz_set( e_bis , e ); 

    mpz_set_ui (temp , 1); 

    while ( mpz_cmp_ui ( e_bis,0 )> 0) 
    { 
        mpz_mod_ui( t , e_bis , 2); 
        if( mpz_cmp_ui( t , 0 ) != 0) 
        { 
            mpz_mul( temp , temp , a_bis); 
            mpz_mod( temp , temp ,n ); 
        } 
        mpz_mul(a_bis , a_bis, a_bis); 
        mpz_mod ( a_bis, a_bis, n); 

        mpz_tdiv_q_ui(e_bis,e_bis,2); 
    } 

    mpz_set( resultat , temp ); 
    // liberer l'espace utilisé 
    mpz_clear( temp );mpz_clear(t); 
    mpz_clear(a_bis );mpz_clear(e_bis ); 

} 


/* 
La test_primalite verifie si un nombre est premier,c'est une application 
de Miller_Rabin 
@ param long a, n( mod n) 
@return 1 ou 0 
*/ 
void Class_one::test_primalite ( mpz_t resultat , mpz_t n) 
{ 
    mpz_t var ,p, e, m , i , k ,temp ; 
    // initialiser les variables locals 
    mpz_init(var) ;mpz_init(p) ;mpz_init(e) ;mpz_init( temp ) ; 
    mpz_init( m) ;mpz_init( i) ;mpz_init( k) ; 

    mpz_sub_ui ( m , n , 1); 
    mpz_sub_ui ( e , n , 1); 
    mpz_set_ui( var , 10 ); 

    mpz_set_ui ( k , 0 ); 
    mpz_mod_ui ( temp , e , 2); 

    while ( mpz_cmp_ui ( temp , 0 )== 0) 
    { 
        mpz_tdiv_q_ui( e , e , 2); 
        mpz_add_ui ( k , k , 1); 
        mpz_mod_ui ( temp , e , 2); 
    } 

    Class_one::puissance( mpz_t p ,mpz_t var ,mpz_t  e , mpz_t n ); 

    if( mpz_cmp_ui ( p , 1) == 0) 
    { 
        mpz_set_ui( resultat , 1); 
        return; 
    } 

    mpz_set_ui( i , 0); 

    while( mpz_cmp ( i , k ) < 0) 
    { 
        if( mpz_cmp( p , m )== 0) 
        { 
            mpz_set_ui( resultat , 1); 
            break ; 
        } 

        if( mpz_cmp_ui( p , 1 )== 0) 
        { 
            mpz_set_ui( resultat , 0); 
            break ; 
        } 

        mpz_mul( p, p , p ); 
        mpz_mod( p , p , n) ; 

        mpz_add_ui (i, i , 1); 
    } 


    // liberer l'espace utilisé par les variables locals 
    mpz_init(var) ;mpz_init(p) ; mpz_init(e) ;mpz_init(temp) ; 
    mpz_init( m) ;mpz_init( i) ;mpz_init( k) ; 
} 


// la fonction initializeRandom permet d,initialiser le generateur de nombre aleatoire 
void Class_one::InitialiseRandom(gmp_randstate_t r_state ) 
{ 
    /* Initialisation de nombre aleatoire*/ 
    unsigned long int seed; 
    seed = time(0); 

    gmp_randinit_default (r_state); 
    gmp_randseed_ui(r_state, seed); 
} 


// le nextprime permet de calculer le nombre premier suivant 
void Class_one::nextprime (mpz_ptr p, mpz_srcptr t) 
{ 
    mpz_t test ; 
    mpz_init( test ); 
    mpz_add_ui (p, t, 13); 

    void Class_one::test_primalite ( mpz_t test ,mpz_t  p); 
    while (mpz_cmp_ui( test , 0)!= 1 ) 
    { 
        mpz_add_ui (p, p, 13); 
        void Class_one::test_primalite ( mpz_t test , mpz_t p); 
    } 

} 



// la fonction genere_PK() permet de créer la clé public e 

void Class_one:: Genere_publicKey( mpz_t e ,mpz_t p , mpz_t q ,gmp_randstate_t state ) 
{ 
    mpz_t a , b , c, r , y ,rand_Num; 

    // initialiser les avriable locale 
    mpz_init( a ); 
    mpz_init( b ); 
    mpz_init( c ); 
    mpz_init( y ); 
    mpz_init( r ); 
    mpz_init( rand_Num ); 

    mpz_sub_ui( a, p, 1 ); 
    mpz_sub_ui( b, q, 1 ); 

    mpz_mul( y, a, b ); 

    //Définition d'une valeur max de E. 
    mpz_t max; 
    mpz_init( max ); 
    mpz_set_str ( max , "97" ,0); 

    mpz_urandomm( rand_Num, state, max ); 
    mpz_add_ui ( rand_Num , rand_Num , 3); 
    mpz_mod(c,rand_Num,y); 
    void Class_one::PGCD( mpz_t r , mpz_t c, mpz_t y); 

    while (( mpz_cmp_ui( r,1 )!= 0) ||mpz_cmp( c ,max )>0 ||mpz_cmp_ui( c ,0) ==0 ) 
    { 
        mpz_urandomm( rand_Num, state, max ); 
        mpz_add_ui ( rand_Num , rand_Num , 3); 
        mpz_mod(c,rand_Num,y); 
        void Class_one::PGCD( mpz_t r , mpz_t c, mpz_t y); 
    } 
    mpz_set( e ,c ) ; 
    // effacer les espaces utilisées par les variables 
    mpz_clear( a );mpz_clear( b );mpz_clear( y );mpz_clear( r ); 
    mpz_clear( rand_Num );mpz_clear( max );mpz_clear( c ); 


} 



// La fonction genere_privateKey permet de determiner la clé public 
// algorithme euclide etendu 
void Class_one::Genere_privateKey (mpz_t d , mpz_t e , mpz_t phi) 
{ 
    mpz_t e0,t0 , t , q, r, n0, temp ,temp2; 

    // initialiser les variables 
    mpz_init ( e0);mpz_init ( t0 );mpz_init ( t );mpz_init ( q ); 
    mpz_init ( r );mpz_init ( n0 );mpz_init ( temp );mpz_init ( temp2 ); 

    mpz_set_ui( t , 1) ; 
    mpz_set ( n0 , phi ); 
    mpz_set ( e0 , e ); 
    mpz_tdiv_q( q , n0 , e0); 
    mpz_mod ( r ,n0 , e0) ; 

    while( mpz_cmp_ui ( r, 0) > 0) 
    { 
        mpz_mul( temp , q, t); 
        mpz_sub( temp , t0, temp ); 

        if( mpz_cmp_ui ( temp , 0) >= 0) 
        { 
            mpz_mod ( temp , temp ,phi); 
        } 
        else 
        { 
            mpz_mod( temp , temp , phi); 
        } 

        mpz_set( t0 , t); 
        mpz_set( t , temp); 
        mpz_set( n0, e0); 
        mpz_set( e0, r); 
        mpz_tdiv_q( q , n0 , e0); 
        mpz_mod ( r ,n0 , e0) ; 

    } 
    mpz_set ( d , t); 
    // liberer l'espaces des variables 
    mpz_clear( e0 );mpz_clear( t0 );mpz_clear( t );mpz_clear( q ); 
    mpz_clear( r );mpz_clear( n0 );mpz_clear( temp );mpz_clear( temp2 ); 
} 




/* 
La fonction Genere_nbPremier retourne les deux entiers P et Q 
aleatoires et premiers 
*/ 

void Class_one::Genere_nbPremier( mpz_t p, mpz_t q, int n, gmp_randstate_t state ) 
{ 
    //création de varaiable locale 
    mpz_t rand, nb_aleatoire, max , min , varp , varq; 

    // initialiser les variables 
    mpz_init( rand ); mpz_init( nb_aleatoire ); mpz_init( max ); 
    mpz_init( min );mpz_init( varp );mpz_init( varq ); 

    // calcule du Borne Superieur 
    mpz_ui_pow_ui( max, 2, n+1 ); 
    // calcule du borne inferieur 
    mpz_ui_pow_ui( min, 2, n ); 

    // Génère un nombre compris entre 0 et max et le stocke dans rand. state initialise le générateur aléatoire. 
    do 
    { 
        mpz_urandomm( rand, state, max ); 

    }while( mpz_cmp( rand, min) > 0 ); 
    // Vérifie que rand est supérieur à la borne inférieure 
    void Class_one::nextprime ( mpz_ptr p ,mpz_srcptr  rand ); 

    // Génère un nombre Q compris entre 0 et max et le stocke dans rand. state initialise le générateur aléatoire. 
    do 
    { 
        mpz_urandomm( nb_aleatoire, state, max ); 

    }while(( mpz_cmp( nb_aleatoire, min) > 0 )|| ( mpz_cmp ( p , q ) == 0)); 
    // Vérifie que rand est supérieur à la borne inférieure 
    void Class_one::nextprime(mpz_ptr q ,mpz_srcptr  nb_aleatoire ); 

    // clear l'espace utilisé 
    mpz_clear( nb_aleatoire );mpz_clear( rand );mpz_clear( max ); 
    mpz_clear( min );mpz_clear( varq );mpz_clear( varp ); 

} 

// fonction de chiffrement de message 
void Class_one::chiffre_Msg( mpz_t chiffre, mpz_t message , mpz_t e, mpz_t n) 
{ 
    mpz_t cipher; 
    mpz_t i; 
    mpz_t temp; 

    mpz_init(cipher); 
    mpz_init(i); 
    mpz_init(temp); 
    mpz_set_si(cipher,1); 

    void Class_one::puissance (mpz_t cipher ,mpz_t message,mpz_t  e,mpz_t  n); 
    mpz_set(chiffre,cipher); 

    mpz_clear(cipher); 
    mpz_clear(temp); 
} 


// fonction dechiffrement de message 
void Class_one:: dechiffre_Msg( mpz_t message2, mpz_t chiffre , mpz_t d, mpz_t n) 
{ 
    mpz_t message; 
    mpz_t i; 
    mpz_t temp; 

    mpz_init(message); 
    mpz_init(i); 
    mpz_init(temp); 
    mpz_set(temp,chiffre); 

    void Class_one::puissance ( mpz_t message,mpz_t temp ,mpz_t  d,mpz_t  n); 
    mpz_set(message2,message); 

    mpz_clear(message); 
    mpz_clear(temp); 
} 

short int Class_one::SetFichiers(string nomFichierDest, string nomFichierSource)
{
    FILE *f1;
    FILE *f2;
    f1=fopen(nomFichierSource.c_str(), "rb");
    f2=fopen(nomFichierDest.c_str(), "wb");

    if(f1==NULL || f2==NULL)
    {
        if (f1!=NULL)   fclose(f1);
        if (f2!=NULL)   fclose(f2);
        return -1;
    }

    fclose(f1);
    fclose(f2);
    this->fichierDest=""+nomFichierDest;
    this->fichierSource=""+nomFichierSource;
    return 0;
}
mpz_t Class_one::Transcoder(string str)/* 
La méthode Transcoder : Cette méthode prend une chaine de caractères, puis la transforme en un nombre équivalent. Le nombre est égale à la somme du
code ascii dernier caractère, l’avant dernier multiplié par 256, l’avant avant dernier multiplié par 2562…etc
*/
{
    mpz_t Somme;
    mpz_t var;
    mpz_t M;
    mpz_t Mul;
    mpz_t resultat ;
    signed long long int i;
    //initialisation des variables 
    mpz_init(Somme);mpz_init(var);
    mpz_init(Mul);
    mpz_init(resultat);

    //affectation
    mpz_set_ui(M,1);


    for(i=(signed long long int)(str.length()-1); i>=0; i--)
    {


        aux =(unsigned char)str[(unsigned int)i];//La classe string est composé de signed char
        void Class_one::puissance(mpz_t resultat ,mpz_t  256 , mpz_t i, mpzt n);
        mpz_mul(Mul,resultat,aux);
        mpz_add(Somme,Somme, Mul);
    }
    return Somme ;
    mpz_clear(Somme);mpz_clear(var);mpz_clear(Mul);mpz_clear(resultat);
}

string Class_one::DeTranscoder(mpz_t  msg)
/*La méthode DeTranscoder : En prenant un nombre en paramètre,
elle génère une chaine de caractères équivalente, le nombre va être divisé par 256 en concaténant la chaine 
déjà trouvée et le caractère dont le code ascii est le reste de la division par 256.*/

{
    mpz_t div;
    mpz_t aux;
    mpz_t reste;
    string str;
    //initialiser les variables 
    mpz_init(div);mpz_init(aux);mpz_init(reste);
    // affectation 
    mpz_set(aux,msg);
    mpz_set_ui(div,256);
    while(aux.size()>1 || aux!=0)
    {
        aux=mpz_div(aux, div, reste);
        str=(char)reste + str;
    }
    return str;
    //liberer  les variables 
    mpz_clear(div); mpz_clear(aux); mpz_clear(reste);
}


class Cryptage{
    void crypter_RSA();
}

// la fonction principal du rsa en mode Standard 

void Cryptage::crypter_RSA() 
{ 
    // Variable locales 
    mpz_t p , q , e,d , n , phi , message,msg_chiffre,cipher ; 
    int choix ;

    //initialiser les variables locales 
    mpz_init(msg_chiffre);  mpz_init(cipher);
    mpz_init(e); mpz_init(n); mpz_init(p); 
    mpz_init(q); mpz_init(d); mpz_init(phi); 
    ;mpz_init( message); 

    // initialisationn du generateur 
    gmp_randstate_t state; 
    Class_one::InitialiseRandom(gmp_randstate_t state); 
    Class_one::Genere_nbPremier(mpz_t  p,mpz_tq ,mpz_t 512, gmp_randstate_t state); 

    // la valeur de N 
    mpz_mul ( n , p , q); 

    // les variablesP et Q 
    gmp_printf ("\n\n \t P \t: \t%Zd \n", p ); 
    gmp_printf ("\n\n \t Q \t: \t%Zd \n", q ); 

    // Generer la clé public 
    Class_one::Genere_publicKey( mpz_t e, mpz_t p ,mpz_t q , gmp_randstate_t state); 
    gmp_printf("\n\n \t clef pubic : \t%Zd \n",e); 

    // Calculer la valeur de phi 
    mpz_sub_ui( p , p , 1); 
    mpz_sub_ui( q , q , 1); 
    mpz_mul( phi , p , q) ; 

    // genere la cle privee 
    Class_one::Genere_privateKey (mpz_t d ,mpz_t e , mpz_t phi ); 
    gmp_printf("\n\n \t clef prive : \t%Zd \n",d); 

    // set fichier 
    short int index= Class_one::SetFichiers(string nomFichierDest, string nomFichierSource);
    while (index!=0) {
    index= Class_one::SetFichiers(string nomFichierDest, string nomFichierSource);
    } 

    // le message a chiffre // le message a chiffre 
    printf("\n\n\n\t Entrez le message a crypter: "); 
    gmp_scanf("%Zd",&message); 

    cout<<"entrer \n 1)crypter\ n2)decrypter "<<endl;
    cin>>choix;
    switch(choix)
    {
    case 1 :
    //dechiffrement du message 
          unsigned long long int j,nbZero,m;
        FILE *f1;        
        FILE *f2;
        string str;
        string str2="e";
        string str3;
        mpz_t  msg;
        if(fichierSource.length()<1) break ;
        f1=fopen(this->fichierSource.c_str(), "rb");
        f2=fopen(this->fichierDest.c_str(), "wb");
        fseek(f1,0,SEEK_SET);
        for(j=0,m=1, nbZero=0;j<8;j++,m*=256) nbZero+=fgetc(f1)*m;
        str2[0]=fgetc(f1);
        while(str2[0]!=EOF)
        {
            str=""+str2;
            for(j=1;j<this->tailleBloc_; j++)
            {
                str2[0]=fgetc(f1);
                str=str+ str2 ;
            }
            str2[0]=fgetc(f1);

            msg=Class_one::Transcoder(str);
            Class_one::CrypterDecrypter(mpz_t msg,mpz_t ,mpz_t ,mpz_t);

            if (str2[0]==EOF)
            {
                for(j=0;j<(this->tailleBloc - nbZero); j++)
                    fputc((int)str[j], f2);
            }
            else
                for(j=0;j<this->tailleBloc ; j++)   fputc((int)str[j], f2);
        }
        fclose(f1);
        fclose(f2);

    Class_one::dechiffre_Msg (mpz_t cipher, mpz_t msg_chiffre ,mpz_t d ,mpz_t n); 
    gmp_printf("\n\n\t Le message dechiffre :\t%Zd\n\n",cipher); 
    break ;

    case 2 :
    //chiffrement du message 
    mpz_init_set_str(cipher, "1",0); 
     unsigned long long int j,aux;
            FILE *f1, *f2;
            unsigned char c;
            unsigned long long int nbZero ;
            string str ;
            string str2="e";
            mpz_t  msg;

            if(fichierSource.length()<1) return -1;
            f1=fopen(this->fichierSource.c_str(), "rb");
            f2=fopen(this->fichierDest.c_str(), "wb");
            str2[0]=fgetc(f1);
            if (str2[0]==EOF) break ;
            fseek(f1, 0, SEEK_END);
            //fpos_t <==> long long int pour notre compilateur
            fgetpos(f1,(fpos_t *)&nbZero);
            nbZero=nbZero%this->tailleBloc;
            if(nbZero!=0) nbZero=this->tailleBloc - nbZero;

            aux=nbZero;
            for(j=0;j<8;j++)
            {
                c=aux%256;
                aux=aux/256;
                fputc(c,f2);
            }

            fseek(f1,0, SEEK_SET);
            str2[0]=fgetc(f1);
            while(str2[0]!=EOF)
            {
                str=""+str2;
                for(j=1;j<(this->tailleBloc); j++)
                {
                    str2[0]=fgetc(f1);
                    str=str+str2 ;
                }
                str2[0]=fgetc(f1);
                if(str2[0]==EOF)
                {
                    for(j=this->tailleBloc-nbZero; j< this->tailleBloc; j++)
                        str[j]=0;
                }
                /*for(j=str.length();j<this->tailleBloc_; j++)
                    str=str2+str;*/
                msg=Class_one::Transcoder(str);
                Class_one::chiffre_Msg(mpz_t msg , mpz_t msg  ,  mpz_t e  , mpz_t n );
                str=Class_one::DeTranscoder(msg);
                for(j=str.length();j<this->tailleBloc_; j++)
                        fputc((int)0, f2);
                for(j=0;j<str.length(); j++)
                        fputc((int)str[j], f2);
            }
            fclose(f1);
            fclose(f2);

    break ;
    }
    // liberer les variables locales 
    mpz_clear(p); mpz_clear(q);
    mpz_clear(e);mpz_clear(phi);mpz_clear(n); 
    mpz_clear(message);mpz_clear( msg_chiffre);


} 
int main (){
    void Cryptage::crypter_RSA();


}

Answer 1

一些建议，即使它不是真正的答案......即使对于这么小的项目，你也不能那样工作：你必须一次解决一个问题。

基本上，您尝试编写整个程序，然后只是编译它：您需要编写不同的函数并分别测试它们，尤其是因为您是初学者。

例如，如果你想用 gmplib 编译，可以这样写：

#include <gmp.h>

int main ()
{
    mpz_t x;
    return 0;
}

尝试编译它，看看会发生什么。如果您有编译错误，您将有一小段代码可以在这里发布：添加编译器的确切消息，这里的人会帮助您而不是关闭您的问题（再次...）。

这将是第一个问题：用另一个库编译。一旦成功，您就可以添加一段小您自己的代码，重新编译它并测试您目前所拥有的。

例如，为您的类声明添加函数的最小定义：不要编写实现，只需编写一个几乎空的主体，例如：

class OneClass {
   void pgcd (mpz_t, mpz_t, mpz_t) { /* empty function */ }
   // etc
};

您将能够（希望很容易）发现您在类声明的末尾错过了一个分号，并且您的转码器函数返回一个 mpz_t，这是非法的，因为 mpz_t 是数组的 typedef .

然后，当它起作用时，按允许您在编写它们时测试它们的顺序逐个添加函数的实现。

你会更有效率，因为你会更容易知道哪里你的问题来自哪里。

简而言之，在你刚刚添加的两行中找到错误（如果你知道其余的都正确的话）很容易，但是在这么大的文件中找到所有错误是漫长而痛苦的......

写一段代码，编译，测试，然后只写下一段：它会付出代价的！​​p>

编辑：实际上，您将需要使用库中的一个函数来测试是否可以正确链接，但这是相同的想法。

Answer 2

我尝试在 Windows 上安装/构建 GMP 和 MPIR。非常困难。需要先编译建库等。

一段时间后，我找到了来自 Matt McCutchen 的 C++ Big Integer Library

https://mattmccutchen.net/bigint/

仅限 C++ 源代码。使用非常简单。 10 分钟内集成。

Answer 3

GMP 不适用于 Visual Studio，您应该改用 MPIR。您无需更改代码，只需更改您使用的库即可。