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Go 语言—big 包的使用

作者:良猿
  • 2022-11-25
    湖北
  • 本文字数:1940 字

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Go语言—big包的使用

big 包简介

在日常的开发过程中,不可避免的需要使用到超过变量类型的数值计算,在 go 语言中,int64 类型的变量的储存范围是 -9223372036854775808 ~ 9223372036854775807,当我们需要计算的数值大于这个范围之后,计算出的结果就会出错,这时候就需要使用到 go 语言中专门为大数计算而存在的标准库:math/big 包里面的内容。

示例

func main() {  a := math.MaxInt64  b := math.MaxInt64  c := a + b  fmt.Printf("%d + %d = %d", a, b, c)}
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上述代码将两个 int64 的最大值相加,运行结果如下:



可以看出两个最大值的相加结果异常,这是因为两个最大值相加的结果超出了 int64 能够存储的范围。

math/big

如果需要进行上面这样的大数计算,可以使用 go 语言自带的 math/big 包进行计算,big 包中包含了整形 int 和浮点型 float 的大数计算。

整形

对 big.int 进行计算时,首先需要定义出 big.int ,在 big 包中定义需要使用 NewInt 方法,该方法如下:


func NewInt(x int64) *Int
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big1 := big.NewInt(math.MaxInt64)
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使用 NewInt 方法返回的是 *Int 类型。

加法

func (z *Int) Add(x, y *Int) *Int
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计算加法需要使用 Add 方法,该方法返回 x + y 的值,将 z 的值设为 x + y ,并返回 x + y。


func main() {   big1 := big.NewInt(math.MaxInt64)   big2 := big.NewInt(math.MaxInt64)   big3 := big1.Add(big1, big2)   fmt.Println(big1)   fmt.Println(big3)}
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运行结果如下:



首先定义了两个 big.int 类型 big1 和 big2,并赋值为 int64 的最大值,然后对两个数进行相加计算,计算之后可以看到操作数 big1 的值被重置为了 big1 + big2 的值,同时该方法还返回了 big1 + big2 的值给 big3。

减法

func (z *Int) Sub(x, y *Int) *Int
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计算减法使用 Sub 方法,方法返回值和 Add 方法相同,下面的代码计算了 int64 的最小值减去 int64 的最大值的结果。


func main() {   big1 := big.NewInt(math.MinInt64)   big2 := big.NewInt(math.MaxInt64)   big3 := big1.Sub(big1, big2)   fmt.Println(big1)   fmt.Println(big3)}
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运行结果如下:


乘法

func (z *Int) Mul(x, y *Int) *Int
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乘法计算使用 Mul 方法,使用方法同上,下面代码计算了两个 int64 的最大值相乘的结果。


func main() {   big1 := big.NewInt(math.MaxInt64)   big2 := big.NewInt(math.MaxInt64)   big3 := big1.Mul(big1, big2)   fmt.Println(big1)   fmt.Println(big3)}
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运行结果如下:


除法

func (z *Int) Div(x, y *Int) *Int
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除法计算使用 Div 方法,使用方法同上,下面代码计算两个 int64 的最大值的乘积除以 2 的结果。


func main() {   big1 := big.NewInt(math.MaxInt64)   big2 := big.NewInt(math.MaxInt64)   big3 := big1.Mul(big1, big2)   big3.Div(big3, big.NewInt(2))   fmt.Println(big3)}
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运行结果如下:


字符串

在上面的所有代码中,使用 big.NewInt 定义 *Int 类型的值时,都需要传入一个 int64 的值,假设这时候又一个值 x ,并且这个值是一个超过了 int64 范围的值,并且是字符串类型,这样的话在定义 *Int 类型时就无法将 x 传入进去,这时候就需要使用到另外一种设置值的方法。


func (z *Int) SetString(s string, base int) (*Int, bool)
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该方法将 z 设为 s 代表的值,并且返回 bool 表明是否成功,base 为基数,基数必须为 0 或者 2 到 MaxBase(字符串转换函数接受的最大进制) 之间的整数,如果基数为 0,字符串的前缀决定实际的转换基数:"0x"、"0X"表示十六进制;"0b"、"0B"表示二进制;"0"表示八进制;否则为十进制。


func main() {   big1 := big.NewInt(1)   big1, ok := big1.SetString("222222222222222222222222222222222222", 10)   if !ok {      fmt.Println("设置失败")   }   fmt.Println(big1)   big1.Div(big1, big.NewInt(2))   fmt.Println(big1)}
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上述代码首先 NewInt 了一个值为 1 的 *Int 类型变量 big1,然后通过 SetString 方法将 big1 的值设置为 222222222222222222222222222222222222,然后将 big1 除以 2 得到最后的答案,运行结果如下:


浮点型

浮点型的使用方法同整形一样,唯一有区别的是除法计算不一样,在浮点型中除法计算使用的是 Quo() 方法


func main() {
fmt.Printf("float最大值:%f\n", math.MaxFloat64)
big1 := big.NewFloat(math.MaxFloat64) big2 := big.NewFloat(math.MaxFloat64)
// 加法 big1.Add(big1, big2) fmt.Printf("加法:%f\n", big1)
// 减法 big1.Sub(big1, big2) fmt.Printf("减法:%f\n", big1)
// 乘法 big1.Mul(big1, big.NewFloat(2)) fmt.Printf("乘法:%f\n", big1)
// 除法 big1.Quo(big1, big.NewFloat(2)) fmt.Printf("除法:%f\n", big1)
}
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运行结果如下:



发布于: 2022-11-25阅读数: 29
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