contrib/libgmp/mpz/ui_pow_ui.c

   1 /* mpz_ui_pow_ui(res, base, exp) -- Set RES to BASE**EXP.
   2
   3 Copyright (C) 1991, 1993, 1994, 1996 Free Software Foundation, Inc.
   4
   5 This file is part of the GNU MP Library.
   6
   7 The GNU MP Library is free software; you can redistribute it and/or modify
   8 it under the terms of the GNU Library General Public License as published by
   9 the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your
  10 option) any later version.
  11
  12 The GNU MP Library is distributed in the hope that it will be useful, but
  13 WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
  14 or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU Library General Public
  15 License for more details.
  16
  17 You should have received a copy of the GNU Library General Public License
  18 along with the GNU MP Library; see the file COPYING.LIB.  If not, write to
  19 the Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston,
  20 MA 02111-1307, USA. */
  21
  22 #include "gmp.h"
  23 #include "gmp-impl.h"
  24 #include "longlong.h"
  25
  26 void
  27 #if __STDC__
  28 mpz_ui_pow_ui (mpz_ptr r, unsigned long int b, unsigned long int e)
  29 #else
  30 mpz_ui_pow_ui (r, b, e)
  31      mpz_ptr r;
  32      unsigned long int b;
  33      unsigned long int e;
  34 #endif
  35 {
  36   mp_ptr rp, tp, xp;
  37   mp_size_t rsize;
  38   int cnt, i;
  39   mp_limb_t blimb = b;
  40   TMP_DECL (marker);
  41
  42   /* Single out cases that give result == 0 or 1.  These tests are here
  43      to simplify the general code below, not to optimize.  */
  44   if (e == 0)
  45     {
  46       r->_mp_d[0] = 1;
  47       r->_mp_size = 1;
  48       return;
  49     }
  50   if (blimb == 0)
  51     {
  52       r->_mp_size = 0;
  53       return;
  54     }
  55
  56   if (blimb < 0x100)
  57     {
  58       /* Estimate space requirements accurately.  Using the code from the
  59          `else' path would over-estimate space requirements wildly.   */
  60       float lb = __mp_bases[blimb].chars_per_bit_exactly;
  61       rsize = 2 + ((mp_size_t) (e / lb) / BITS_PER_MP_LIMB);
  62     }
  63   else
  64     {
  65       /* Over-estimate space requirements somewhat.  */
  66       count_leading_zeros (cnt, blimb);
  67       rsize = e - cnt * e / BITS_PER_MP_LIMB + 1;
  68     }
  69
  70   TMP_MARK (marker);
  71
  72   /* The two areas are used to alternatingly hold the input and recieve the
  73      product for mpn_mul.  (This scheme is used to fulfill the requirements
  74      of mpn_mul; that the product space may not be the same as any of the
  75      input operands.)  */
  76   rp = (mp_ptr) TMP_ALLOC (rsize * BYTES_PER_MP_LIMB);
  77   tp = (mp_ptr) TMP_ALLOC (rsize * BYTES_PER_MP_LIMB);
  78
  79   rp[0] = blimb;
  80   rsize = 1;
  81   count_leading_zeros (cnt, e);
  82
  83   for (i = BITS_PER_MP_LIMB - cnt - 2; i >= 0; i--)
  84     {
  85       mpn_mul_n (tp, rp, rp, rsize);
  86       rsize = 2 * rsize;
  87       rsize -= tp[rsize - 1] == 0;
  88       xp = tp; tp = rp; rp = xp;
  89
  90       if ((e & ((mp_limb_t) 1 << i)) != 0)
  91         {
  92           mp_limb_t cy;
  93           cy = mpn_mul_1 (tp, rp, rsize, blimb);
  94           if (cy != 0)
  95             {
  96               tp[rsize] = cy;
  97               rsize++;
  98             }
  99           xp = tp; tp = rp; rp = xp;
 100         }
 101     }
 102
 103   /* Now then we know the exact space requirements, reallocate if
 104      necessary.  */
 105   if (r->_mp_alloc < rsize)
 106     _mpz_realloc (r, rsize);
 107
 108   MPN_COPY (r->_mp_d, rp, rsize);
 109   r->_mp_size = rsize;
 110   TMP_FREE (marker);
 111 }