BigUnsignedInABase.cc

   1 /*
   2 * Matt McCutchen's Big Integer Library
   3 * http://mysite.verizon.net/mccutchen/bigint/
   4 */
   5
   6 /*
   7 * Milan Tomic had trouble compiling this file on Microsoft
   8 * Visual C++ 6 because, in the libraries that come with
   9 * Visual C++ 6, the `std::string::push_back' method apparently
  10 * does not exist.  To get around the problem, I rewrote
  11 * `BigUnsignedInABase::operator std::string' (at the bottom
  12 * of this file) so it doesn't use `push_back'.
  13 */
  14
  15 #include "BigUnsignedInABase.hh"
  16
  17 namespace {
  18         unsigned int bitLen(unsigned int x) {
  19                 unsigned int len = 0;
  20                 while (x > 0) {
  21                         x >>= 1;
  22                         len++;
  23                 }
  24                 return len;
  25         }
  26         unsigned int ceilingDiv(unsigned int a, unsigned int b) {
  27                 return (a + b - 1) / b;
  28         }
  29 }
  30
  31 BigUnsignedInABase::BigUnsignedInABase(const BigUnsigned &x, Base base) {
  32
  33         // Check the base
  34         if (base < 2)
  35                 throw "BigUnsignedInABase(BigUnsigned, Base): The base must be at least 2";
  36         // Save the base.
  37         // This pattern is seldom seen in C++, but the analogous ``this.'' is common in Java.
  38         this->base = base;
  39
  40         // Get an upper bound on how much space we need
  41         int maxBitLenOfX = x.getLength() * BigUnsigned::N;
  42         int minBitsPerDigit = bitLen(base) - 1;
  43         int maxDigitLenOfX = ceilingDiv(maxBitLenOfX, minBitsPerDigit);
  44         len = maxDigitLenOfX; // Another change to comply with `staying in bounds'; see `BigUnsigned::divideWithRemainder'.
  45         allocate(len); // Get the space
  46
  47         BigUnsigned x2(x), buBase(base);
  48         Index digitNum = 0;
  49
  50         while (!x2.isZero()) {
  51                 // Get last digit.  This is like `lastDigit = x2 % buBase, x2 /= buBase'.
  52                 BigUnsigned lastDigit(x2);
  53                 lastDigit.divideWithRemainder(buBase, x2);
  54                 // Save the digit.
  55                 blk[digitNum] = Digit(lastDigit); // invokes `BigUnsigned ==> unsigned short' converter
  56                 // Move on.  We can't run out of room: we figured it out above.
  57                 digitNum++;
  58         }
  59
  60         // Save the actual length.
  61         len = digitNum;
  62 }
  63
  64 BigUnsignedInABase::operator BigUnsigned() const {
  65         BigUnsigned ans(0), buBase(base), temp;
  66         Index digitNum = len;
  67         while (digitNum > 0) {
  68                 digitNum--;
  69                 temp.multiply(ans, buBase);
  70                 ans.add(temp, BigUnsigned(blk[digitNum]));
  71         }
  72         return ans;
  73 }
  74
  75 BigUnsignedInABase::BigUnsignedInABase(const std::string &s, Base base) {
  76         // Check the base.
  77         if (base > 36)
  78                 throw "BigUnsignedInABase(std::string, Base): The default string conversion routines use the symbol set 0-9, A-Z and therefore support only up to base 36.  You tried a conversion with a base over 36; write your own string conversion routine.";
  79         // Save the base.
  80         // This pattern is seldom seen in C++, but the analogous ``this.'' is common in Java.
  81         this->base = base;
  82
  83         // `s.length()' is a `size_t', while `len' is a `NumberlikeArray::Index',
  84         // also known as an `unsigned int'.  Some compilers warn without this cast.
  85         len = Index(s.length());
  86         allocate(len);
  87
  88         Index digitNum, symbolNumInString;
  89         for (digitNum = 0; digitNum < len; digitNum++) {
  90                 symbolNumInString = len - 1 - digitNum;
  91                 char theSymbol = s[symbolNumInString];
  92                 if (theSymbol >= '0' && theSymbol <= '9')
  93                         blk[digitNum] = theSymbol - '0';
  94                 else if (theSymbol >= 'A' && theSymbol <= 'Z')
  95                         blk[digitNum] = theSymbol - 'A' + 10;
  96                 else if (theSymbol >= 'a' && theSymbol <= 'z')
  97                         blk[digitNum] = theSymbol - 'a' + 10;
  98                 else
  99                         throw "BigUnsignedInABase(std::string, Base): Bad symbol in input.  Only 0-9, A-Z, a-z are accepted.";
 100         }
 101         zapLeadingZeros();
 102 }
 103
 104 BigUnsignedInABase::operator std::string() const {
 105         if (base > 36)
 106                 throw "BigUnsignedInABase ==> std::string: The default string conversion routines use the symbol set 0-9, A-Z and therefore support only up to base 36.  You tried a conversion with a base over 36; write your own string conversion routine.";
 107         if (len == 0)
 108                 return std::string("0");
 109         char *s = new char[len + 1];
 110         s[len] = '\0';
 111         Index digitNum, symbolNumInString;
 112         for (symbolNumInString = 0; symbolNumInString < len; symbolNumInString++) {
 113                 digitNum = len - 1 - symbolNumInString;
 114                 Digit theDigit = blk[digitNum];
 115                 if (theDigit < 10)
 116                         s[symbolNumInString] = char('0' + theDigit);
 117                 else
 118                         s[symbolNumInString] = char('A' + theDigit - 10);
 119         }
 120         std::string s2(s);
 121         delete s;
 122         return s2;
 123 }