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使用Malloc通过GMP处理大量数字

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我觉得很蠢 . GMP很好，这是我的疏忽 . 使用 size_t mpz_sizeinbase (const mpz_t op, int base) 后，我意识到我用来复制结果的char数组太小了 . 增加它的大小解决了它 . 谢谢您的帮助！

我的任务是编写一个C程序，它计算从第1024个元素到第1048576个元素的斐波纳契数列的元素（从2的10次幂到2的20次幂，增加2的幂） . 为此，我'm using GMP library to handle the numbers. The problem is, that around the 17th power of 2, the number is so big, that even GMP can't处理它，这意味着我应该使用 malloc() .

这是我的 main() （我修改了粘贴的代码，取出了不必要的部分，如写入文件和时间测量，将用于程序的另一部分）：

int main(){
    int powersOfTwo[11];
    char res[10000];
    char *c;
    c = res;

    for(int i = 0; i < 11; i++){
        powersOfTwo[i] = normalPower(2,i+10);
    }
    for(int i = 0; i < 11; i++){
        fibo(c, powersOfTwo[i]);
        printf("The %d th element of Fibonacci is %s\n",powersOfTwo[i],res);
        memset(res, 0, sizeof res);
    }

    return 0;
}

现在这里是简单的 normalPower 函数（为了清楚起见，与问题没有任何关系）：

int normalPower(int n1, int n2){
    if(n2 == 0){
        return 1;
    }else{
        int temp = n1;
        for(int i = 1; i < n2; i++){
            temp *= n1;
        }
        return temp;
    }
}

现在问题， fibo 功能：

void fibo(char *c, int n){
    mpz_t *fib1;
    mpz_t *fib2;
    mpz_t *temp;

    fib1 = (mpz_t *) malloc(101000000 * sizeof(mpz_t));
    fib2 = (mpz_t *) malloc(101000000 * sizeof(mpz_t));
    temp = (mpz_t *) malloc(101000000 * sizeof(mpz_t));

    if (NULL == fib1 || NULL == fib2 || NULL == temp){
      printf("ERROR: Out of memory\n");
    }
    mpz_init(*fib1);
    mpz_init(*fib2);
    mpz_init(*temp);

    mpz_set_str(*fib1,"0",10);
    mpz_set_str(*fib2,"1",10);

    int i;
    if(n == 0){
      char *d = mpz_get_str(NULL,10,*fib1);
      strcpy(c,d);
    }

    if(n == 1){
      char *d = mpz_get_str(NULL,10,*fib2);
      strcpy(c,d);
    }

    if(n > 1){
      for(i = 1; i < n; i++){
          mpz_set(*temp, *fib2);
          mpz_add(*fib2, *fib1, *fib2);
          mpz_set(*fib1,*temp);

      }
      char *d = mpz_get_str(NULL,10,*fib2);
      strcpy(c,d);
    }

    free(fib1);
    free(fib2);
    free(temp); 
}

最初我只使用mpz_t-s，启动它们和mpz_clear（） - 它们最后没有指针和malloc（），但是在计算了17（-ish）元素的幂之后导致了 Segmentation fault (core dumped) 错误 . 这是我在互联网上找到的解决方案，这几乎是我可以分配的最大数字，仍然没有任何变化，程序在同一点停止，并出现相同的错误消息 . 我也尝试使用 mp_set_memory_functions() 并创建一个自定义 mallocWrapper() 并给它GMP，但是它没有't seem to work either. Of course I' 99％肯定，它是's because I'新的GMP和相对新的使用 malloc() 所以我的代码可能让你们大多数人撕裂你的头发现在出去，我为此道歉 .

所以基本上我的问题是：我应该如何使用 malloc() 为数字获得足够的内存？

在此先感谢您的帮助！

c memory malloc dynamic-memory-allocation gmp

2 回答

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    这些线：

    mpz_t *fib1;
mpz_t *fib2;
mpz_t *temp;

fib1 = (mpz_t *) malloc(101000000 * sizeof(mpz_t));
fib2 = (mpz_t *) malloc(101000000 * sizeof(mpz_t));
temp = (mpz_t *) malloc(101000000 * sizeof(mpz_t));

    对我来说看起来很不对（你的整个源代码都很糟糕，你应该放弃它） . 看来你想分配101000000个不同的bignums，我不明白为什么你需要这么多 .

    仔细阅读GMPlib的文档和Fibonnaci numbers的定义 . 你只需要一些 mpz_t （很可能你需要不到六个 mpz_t 变量），而不是数百万个 . 在编写程序之前考虑Fibonacci的数学定义 . 请注意，如果您知道Fib（10000）和Fib（10001），使用GMPlib计算Fib（10002）很容易，那么您不再需要Fib（10000），并且可以一旦打印出Fib（10002）计算 . 请注意，您可以使用mpz_set分配GMP大整数 .

    （你真的应该在考虑数学后从头开始重写你的程序;你可以转储你现有的代码）

    不要忘记初始化每个变量，以适当地调用mpz_init .

    编译所有警告和调试信息（ gcc -Wall -Wextra -g ） . Use the debugger （ gdb ）和valgrind也许-fsanitize= debugging options

    据我所知，你的代码中甚至不需要单独显式调用 malloc （当然，内部GMPlib正在使用 malloc ） .

    （顺便说一句，作为一名学生，假设你的运动很容易，这是有帮助的）

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    如果GMP库无法处理它，请查看使用char *和算法来处理数字 . 您可以轻松地做任何GMP可以支持的事情 .

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