C で 128 ビット数値を効率的に表現するにはどうすればよいですか?

C での 128 ビット数値の表現

C で 128 ビット数値を表現するための最良のアプローチは、必要な機能と設定に大きく依存します。いくつかの方法が利用可能ですが、それぞれに独自の長所と短所があります。

オプションの 1 つは、複数の内部メンバーを持つクラスを作成することです。たとえば、2 つの 64 ビット数値または 4 つの 32 ビット数値を含むクラスを実装して、必要な 128 ビット表現を提供できます。

あるいは、メモリの 128 ビット ブロックを直接割り当てることを検討することもできます。それを手動で操作します。ただし、このアプローチではビット演算を慎重に処理する必要があり、実装エラーが発生しやすい可能性があります。

Boost Multiprecision Library

より堅牢で標準化されたソリューションについては、Boost Multiprecision Library の利用を検討してください。このライブラリは、128 ビット符号なし整数のサポートを含む、効率的で柔軟な多精度算術型を提供します。

boost::multiprecision::uint128_t my_large_number = boost::multiprecision::uint128_t(12345678901234567890);

Boost Multiprecision を使用すると、包括的な算術演算子のセットにアクセスできるようになり、128 ビットの符号なし整数の演算が可能になります。組み込みの数値型と同様の方法でビット番号を取得します。また、文字列と C99 スタイルの定数を使用した便利な初期化もサポートしています。

より大きな整数への拡張

Boost Multiprecision Library により、任意の精度で整数を表現できるようになります。 256 ビットや 512 ビットなど、より大きな整数を表す必要がある場合は、ライブラリによって提供される対応する型をインスタンス化するだけです。たとえば、boost::multiprecision::uint256_t は 256 ビットの符号なし整数を表します。

要約すると、手動メモリ割り当てとビット単位の操作により柔軟性が提供される一方で、Boost Multiprecision ライブラリは確立された包括的なソリューションを提供します。 C で大きな整数を表現および操作します。幅広い機能とあらゆるサイズの数値を表現できる可能性があるため、C で 128 ビット以上の整数を処理する場合に推奨されます。

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