contrib/libgmp/README

   1                         THE GNU MP LIBRARY
   2
   3
   4 GNU MP is a library for arbitrary precision arithmetic, operating on signed
   5 integers, rational numbers, and floating point numbers.  It has a rich set
   6 of functions, and the functions have a regular interface.
   7
   8 GNU MP is designed to be as fast as possible, both for small operands and for
   9 huge operands.  The speed is achieved by using fullwords as the basic
  10 arithmetic type, by using fast algorithms, by carefully optimized assembly
  11 code for the most common inner loops for a lots of CPUs, and by a general
  12 emphasis on speed (instead of simplicity or elegance).
  13
  14 The speed of GNU MP is believed to be faster than any other similar library.
  15 The advantage for GNU MP increases with the operand sizes for certain
  16 operations, since GNU MP in many cases has asymptotically faster algorithms.
  17
  18
  19                         GETTING STARTED
  20
  21 First, you have to configure and compiler GNU MP.  Simply typing
  22
  23         ./configure; make
  24
  25 will normally do a reasonable job, but will not give optimal library
  26 execution speed.  So unless you're very unpatient, please read the detailed
  27 instructions in the file INSTALL or in gmp.texi.
  28
  29 Once you have compiled the library, you should write some small example, and
  30 make sure you can compile them.  A typical compilation command is this:
  31
  32         gcc -g your-file.c -I<gmp-source-dir> <gmp-bin-dir>libgmp.a -lm
  33
  34 If you have installed the library, you can simply do:
  35
  36         gcc -g your-file.c -lgmp -lm
  37
  38 The -lm is normally not needed, since only a few functions in GNU MP use the
  39 math library.
  40
  41 Here is a sample program that declares 2 variables, initializes them as
  42 required, and sets one of them from a signed integer, and the other from a
  43 string of digits.  It then prints the product of the two numbers in base 10.
  44
  45   #include <stdio.h>
  46   #include "gmp.h"
  47
  48   main ()
  49   {
  50     mpz_t a, b, p;
  51
  52     mpz_init (a);                       /* initialize variables */
  53     mpz_init (b);
  54     mpz_init (p);
  55
  56     mpz_set_si (a, 756839);             /* assign variables */
  57     mpz_set_str (b, "314159265358979323846", 0);
  58     mpz_mul (p, a, b);                  /* generate product */
  59     mpz_out_str (stdout, 10, p);        /* print number without newline */
  60     puts ("");                          /* print newline */
  61
  62     mpz_clear (a);                      /* clear out variables */
  63     mpz_clear (b);
  64     mpz_clear (p);
  65
  66     exit (0);
  67   }
  68
  69 This might look tedious, with all initializing and clearing.  Fortunately
  70 some of these operations can be combined, and other operations can often be
  71 avoided.  The example above would be written differently by an experienced
  72 GNU MP user:
  73
  74   #include <stdio.h>
  75   #include "gmp.h"
  76
  77   main ()
  78   {
  79     mpz_t b, p;
  80
  81     mpz_init (p);
  82
  83     mpz_init_set_str (b, "314159265358979323846", 0);
  84     mpz_mul_ui (p, b, 756839);          /* generate product */
  85     mpz_out_str (stdout, 10, p);        /* print number without newline */
  86     puts ("");                          /* print newline */
  87
  88     exit (0);
  89   }
  90
  91
  92                         OVERVIEW OF GNU MP
  93
  94 There are five classes of functions in GNU MP.
  95
  96  1. Signed integer arithmetic functions, mpz_*.  These functions are intended
  97     to be easy to use, with their regular interface.  The associated type is
  98     `mpz_t'.
  99
 100  2. Rational arithmetic functions, mpq_*.  For now, just a small set of
 101     functions necessary for basic rational arithmetics.  The associated type
 102     is `mpq_t'.
 103
 104  3. Floating-point arithmetic functions, mpf_*.  If the C type `double'
 105     doesn't give enough precision for your application, declare your
 106     variables as `mpf_t' instead, set the precision to any number desired,
 107     and call the functions in the mpf class for the arithmetic operations.
 108
 109  4. Positive-integer, hard-to-use, very low overhead functions are in the
 110     mpn_* class.  No memory management is performed.  The caller must ensure
 111     enough space is available for the results.  The set of functions is not
 112     regular, nor is the calling interface.  These functions accept input
 113     arguments in the form of pairs consisting of a pointer to the least
 114     significant word, and a integral size telling how many limbs (= words)
 115     the pointer points to.
 116
 117     Almost all calculations, in the entire package, are made by calling these
 118     low-level functions.
 119
 120  5. Berkeley MP compatible functions.
 121
 122     To use these functions, include the file "mp.h".  You can test if you are
 123     using the GNU version by testing if the symbol __GNU_MP__ is defined.
 124
 125 For more information on how to use GNU MP, please refer to the documentation.
 126 It is composed from the file gmp.texi, and can be displayed on the screen or
 127 printed.  How to do that, as well how to build the library, is described in
 128 the INSTALL file in this directory.
 129
 130
 131                         REPORTING BUGS
 132
 133 If you find a bug in the library, please make sure to tell us about it!
 134
 135 Report bugs and propose modifications and enhancements to
 136 bug-gmp@prep.ai.mit.edu.  What information is needed in a good bug report is
 137 described in the manual.