src/3rdparty/v8/src/bignum.h

   1 // Copyright 2010 the V8 project authors. All rights reserved.
   2 // Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   3 // modification, are permitted provided that the following conditions are
   4 // met:
   5 //
   6 //     * Redistributions of source code must retain the above copyright
   7 //       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
   8 //     * Redistributions in binary form must reproduce the above
   9 //       copyright notice, this list of conditions and the following
  10 //       disclaimer in the documentation and/or other materials provided
  11 //       with the distribution.
  12 //     * Neither the name of Google Inc. nor the names of its
  13 //       contributors may be used to endorse or promote products derived
  14 //       from this software without specific prior written permission.
  15 //
  16 // THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  17 // "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  18 // LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  19 // A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  20 // OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  21 // SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  22 // LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  23 // DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  24 // THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  25 // (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  26 // OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  27
  28 #ifndef V8_BIGNUM_H_
  29 #define V8_BIGNUM_H_
  30
  31 namespace v8 {
  32 namespace internal {
  33
  34 class Bignum {
  35  public:
  36   // 3584 = 128 * 28. We can represent 2^3584 > 10^1000 accurately.
  37   // This bignum can encode much bigger numbers, since it contains an
  38   // exponent.
  39   static const int kMaxSignificantBits = 3584;
  40
  41   Bignum();
  42   void AssignUInt16(uint16_t value);
  43   void AssignUInt64(uint64_t value);
  44   void AssignBignum(const Bignum& other);
  45
  46   void AssignDecimalString(Vector<const char> value);
  47   void AssignHexString(Vector<const char> value);
  48
  49   void AssignPowerUInt16(uint16_t base, int exponent);
  50
  51   void AddUInt16(uint16_t operand);
  52   void AddUInt64(uint64_t operand);
  53   void AddBignum(const Bignum& other);
  54   // Precondition: this >= other.
  55   void SubtractBignum(const Bignum& other);
  56
  57   void Square();
  58   void ShiftLeft(int shift_amount);
  59   void MultiplyByUInt32(uint32_t factor);
  60   void MultiplyByUInt64(uint64_t factor);
  61   void MultiplyByPowerOfTen(int exponent);
  62   void Times10() { return MultiplyByUInt32(10); }
  63   // Pseudocode:
  64   //  int result = this / other;
  65   //  this = this % other;
  66   // In the worst case this function is in O(this/other).
  67   uint16_t DivideModuloIntBignum(const Bignum& other);
  68
  69   bool ToHexString(char* buffer, int buffer_size) const;
  70
  71   static int Compare(const Bignum& a, const Bignum& b);
  72   static bool Equal(const Bignum& a, const Bignum& b) {
  73     return Compare(a, b) == 0;
  74   }
  75   static bool LessEqual(const Bignum& a, const Bignum& b) {
  76     return Compare(a, b) <= 0;
  77   }
  78   static bool Less(const Bignum& a, const Bignum& b) {
  79     return Compare(a, b) < 0;
  80   }
  81   // Returns Compare(a + b, c);
  82   static int PlusCompare(const Bignum& a, const Bignum& b, const Bignum& c);
  83   // Returns a + b == c
  84   static bool PlusEqual(const Bignum& a, const Bignum& b, const Bignum& c) {
  85     return PlusCompare(a, b, c) == 0;
  86   }
  87   // Returns a + b <= c
  88   static bool PlusLessEqual(const Bignum& a, const Bignum& b, const Bignum& c) {
  89     return PlusCompare(a, b, c) <= 0;
  90   }
  91   // Returns a + b < c
  92   static bool PlusLess(const Bignum& a, const Bignum& b, const Bignum& c) {
  93     return PlusCompare(a, b, c) < 0;
  94   }
  95
  96  private:
  97   typedef uint32_t Chunk;
  98   typedef uint64_t DoubleChunk;
  99
 100   static const int kChunkSize = sizeof(Chunk) * 8;
 101   static const int kDoubleChunkSize = sizeof(DoubleChunk) * 8;
 102   // With bigit size of 28 we loose some bits, but a double still fits easily
 103   // into two chunks, and more importantly we can use the Comba multiplication.
 104   static const int kBigitSize = 28;
 105   static const Chunk kBigitMask = (1 << kBigitSize) - 1;
 106   // Every instance allocates kBigitLength chunks on the stack. Bignums cannot
 107   // grow. There are no checks if the stack-allocated space is sufficient.
 108   static const int kBigitCapacity = kMaxSignificantBits / kBigitSize;
 109
 110   void EnsureCapacity(int size) {
 111     if (size > kBigitCapacity) {
 112       UNREACHABLE();
 113     }
 114   }
 115   void Align(const Bignum& other);
 116   void Clamp();
 117   bool IsClamped() const;
 118   void Zero();
 119   // Requires this to have enough capacity (no tests done).
 120   // Updates used_digits_ if necessary.
 121   // by must be < kBigitSize.
 122   void BigitsShiftLeft(int shift_amount);
 123   // BigitLength includes the "hidden" digits encoded in the exponent.
 124   int BigitLength() const { return used_digits_ + exponent_; }
 125   Chunk BigitAt(int index) const;
 126   void SubtractTimes(const Bignum& other, int factor);
 127
 128   Chunk bigits_buffer_[kBigitCapacity];
 129   // A vector backed by bigits_buffer_. This way accesses to the array are
 130   // checked for out-of-bounds errors.
 131   Vector<Chunk> bigits_;
 132   int used_digits_;
 133   // The Bignum's value equals value(bigits_) * 2^(exponent_ * kBigitSize).
 134   int exponent_;
 135
 136   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(Bignum);
 137 };
 138
 139 } }  // namespace v8::internal
 140
 141 #endif  // V8_BIGNUM_H_