数学的なソフトウェアで整数型を抽象化する方法

Question

私は機械intやGMP整数のような汎用整数型で動作するアルゴリズムを使って数学的なソフトウェアを設計しています。パフォーマンスのためには、通常、マシンのintで作業したいと思っていますが、オーバーフローがある場合は、GMPに切り替えることをお勧めします。理想的には実行時に。今のところ、プログラム全体は整数型のテンプレートとして書かれています。図書館が成長するにつれて、痛みは成長する：

• コンパイル時間とメモリ消費が手遅れになっています。
• コンパイル時のエラーメッセージはあまり役に立ちません。
• デバッグはより苦痛です。
• コード全体がヘッダファイルにあります。

私は以下の解決策を考えることができます。コンパイル時マクロを介してtypedefされる固定型に依存するようにコードをリファクタリングします。次に、ライブラリの複数のコピーを作成します。各整数型に1つずつ、実行可能ファイルにリンクします。欠点は、私自身がライブラリのインタフェースが必要であると思われることです。

ほとんどのプログラムがタイプに依存する状況のデザインパターンとは何ですか？

Answer 1

GNU Multiple Precision Arithmetic Libraryは慎重に小さなオペランドのため、巨大なオペランドの両方、できるだけ速くなるように設計

てきました。

つまり、GMPライブラリを使用すると、これらの問題が処理され、多くの労力を節約できます。

Answer 2

私自身の数学ソフトウェアでは、デフォルトでGMPを使用しますが、使用できない場合はフォールバックを提供したいと考えています。私はまた、遅いマシンでコンパイルを遅くする巨大なgmpxxヘッダーファイルを楽しんでいませんでした。

私は本質的に未定義の整数（std::aligned_storageを使用しているpimpl）の上にラッパークラスを書きました。コンパイル時にバックエンドを選択できます。

これはテンプレートを削除し、私には十分な柔軟性を与えます。