GMP 사용 예제 for C++

GMP는 The GNU Multiple Precision Arithmetic Library(고정밀도 연산을 위한 GNU 라이브러리)의 줄임글로서 GNU MP라고도 한다. 리눅스 호환 환경이면 대부분 GMP는 이미 설치되어 있을 것이다. GMP의 공식 홈페이지는 http://gmplib.org 이고, GMP는 LGPL 하에서 배포된다.

또 g++는 리눅스 호환 환경에서 쓸 수 있는 C++ 컴파일러(GNU C++ 컴파일러)이다. 대부분의 리눅스 호환 환경에는 g++도 역시 설치되어 있을 것이다.

다음 소스 코드는 GMP의 설치 테스트를 하기 위한 간단한 예제이다.

C 언어에서 GMP 라이브러리를 사용하기 위해서는 헤더 파일 gmp.h를 인클루드 하지만,
C++ 언어에서 GMP 라이브러리를 사용하기 위해서는 헤더 파일 gmpxx.h를 인클루드 한다.

헤더 파일 iostream.h 를 인클루드하고, 이름 공간 std를 사용한 것은 cout 구문을 쓰기 위함이다.
컴파일할 때는 반드시 컴파일 옵션 -lgmpxx -lgmp 을 주어야 한다. (순서도 중요함)
또 컴파일 옵션 -o testGMPXX 을 준 것은 생성될 실행파일명을 testGMPXX로 하라는 의미이다.
이 옵션을 생략하면 생성되는 실행파일명이 a.out(단, cygwin의 경우에는 a.exe)이다.

아래의 소스 코드 중에서

      b = "-5678";

부분은 b가 이미 mpz_class 타입으로 선언되어 있기 때문에 스트링이 mpz_class 타입으로 자동변환하게 된다. 즉, C 언어에서

     mpz_t  b;
     mpz_init_set_str(b, "-5678", 10);

라고 코딩한 것에 해당한다.

1. /*
2.  *  Filename:  testGMPXX.cc
3.  *
4.  *   Compile:  g++ -o testGMPXX testGMPXX.cc -lgmpxx -lgmp
5.  *
6.  *   Execute:  ./testGMPXX
7.  */
9. #include <gmpxx.h>
10. #include <iostream>
12. using namespace std;
14. int main (void) {
15.     mpz_class a, b, c;
16.     a = 1234;
17.     b = "-5678";
18.     c = a + b;
19.     cout << "sum is " << c << "\n";
20.     cout << "absolute value is " << abs(c) << "\n";
21.      return 0;
22. }

컴파일> g++ -o testGMPXX testGMPXX.cc -lgmpxx -lgmp

실행> ./testGMPXX
sum is -4444
absolute value is 4444




* Visual C++ 9.0 (Visual Studio 2008) 에서 컴파일하기:
컴파일>cl testGMPXX.cpp gmp.lib

실행> testGMPXX
sum is -4444
absolute value is 4444



** 영문  위키피디아에서 소개하는 MinGW

** MinGW 의 공식 웹사이트에서 MinGW 를 설치하면 gcc 버전이 3.4.5 밖에 되지 않고,
    gmp 라이브러리도 수동으로 설치헤야 하는 번거로움이 있으므로,
    여기서는 Luna MinGW 를 설치하기로 한다. Luna MinGW 를 설치하면,
    현재 최신 버전인 gcc4.5.0 을 쓸 수 있다. 그 대신 g++ 로 컴파일 후에 쓰일 
    런타임 다이나믹 라이브러리 libgmpxx-4.dll 은 별도로 구하여 설치해야 한다.

** 윈도우에 Luna MinGW (with GCC 4.5.0) 설치하기:
      * Luna MinGW 홈페이지(MinGW GCC C/C++ Compiler package with installer) 
      * Luna MinGW 설치파일 다운로드
      1) 설치는 C:\MinGW 에 한것으로 간주한다.
      2) gcc 에서 gmp 라이브러리는 추가 설치 없이 바로 쓸 수 있는데,
         g++ 로는 컴파일은 되지만 컴파일된 실행파일을 실행하면 
         limgmpxx-4.dll 파일이 없다고 에러가 날 것이다. 이때는 아래 처럼 
         limgmpxx-4.dll 파일을 컴파일해서 만들던가 이미 만들어진 것을 PATH 가
         걸려 있는 곳에 넣어두어야 한다.
         아래는 limgmpxx-4.dll 파일을 구할 수 있는 곳이다. 
       
** g++에서 gmp를 사용하기 위해 libgmpxx-4.dll 구하여 설치하기:
      * 소스포지에서 libgmpxx-5.0.1-1-mingw32-dll-4.tar.lzma 다룬로드하기
      1)  확장명이 lzma 인 파일은 7zip 으로 풀어야 한다.
      2) 위의 파일을 받아서 7zip으로 압축 해제하여 libgmpxx-4.dll 을
          C:\MinGW\bin 에 복사힌다.
         (C:\MinGW 은 Luna MinGW 가 설치된 디렉토리이다)

** gcc 버전 확인하기
C:\test\mingw>gcc -v
Using built-in specs.
COLLECT_GCC=gcc
COLLECT_LTO_WRAPPER=c:/mingw/bin/../libexec/gcc/mingw32/4.5.0/lto-wrapper.exe
Target: mingw32
Configured with: ../gcc-4.5.0/configure --enable-languages=c,c++,ada,fortran,obj
c,obj-c++ --disable-sjlj-exceptions --with-dwarf2 --enable-shared --enable-libgo
mp --disable-win32-registry --enable-libstdcxx-debug --enable-version-specific-r
untime-libs --disable-werror --build=mingw32 --prefix=/mingw
Thread model: win32
gcc version 4.5.0 (GCC)

** g++ 버전 확인하기
C:\test\mingw>g++ -v
Using built-in specs.
COLLECT_GCC=g++
COLLECT_LTO_WRAPPER=c:/mingw/bin/../libexec/gcc/mingw32/4.5.0/lto-wrapper.exe
Target: mingw32
Configured with: ../gcc-4.5.0/configure --enable-languages=c,c++,ada,fortran,obj
c,obj-c++ --disable-sjlj-exceptions --with-dwarf2 --enable-shared --enable-libgo
mp --disable-win32-registry --enable-libstdcxx-debug --enable-version-specific-r
untime-libs --disable-werror --build=mingw32 --prefix=/mingw
Thread model: win32
gcc version 4.5.0 (GCC)


** Luna MinGW의 GCC 4.5.0 의 g++로 컴파일하기 (소스 파일의 확장명을 cc로 바꾸었다):
C:\test\mingw>g++ -o testGMPXX testGMPXX.cc -lgmpxx -lgmp

C:\test\mingw>testGMPXX
sum is -4444
absolute value is 4444





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