c - 在C中将数字数组乘以int

Question

我有一个非常大的数字(>100 位长)，所以它不能存储为 int 或 unsigned long long(又名 uint64_t)。该数组如下所示:
{5, 1, 2 ... 8, 6}
该数组必须包含单个数字 int。

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问题

将此“数字”(将其保存为数组)乘以一个数字的简单且最重要的是有效的方法是什么？

我尝试过的

由于我是 C 语言的新手，所以这段代码不是杰作。远非如此。

struct returnpointer { int * pointer; int length; };

returnpointer mul_arrays(int * x, int y, int lengthof_x) {
    returnpointer result_end;
    int result[lengthof_x * 2 + 1];
    int final_result[lengthof_x * 2 + 1];
    int carry = 0;
    int j = 0;
    //multiply 'y' by all digits of x, which creates multidigit ints
    //and also reverses the direction of the array (to allow carrying)
    for (int i = lengthof_x; i >= 0; i--) {
        result[j] = x[i] * y;
        j++;
    }
    int i = 0;
    j = lengthof_x
    //this is the bit that doesn't work: it attempts to work out the carry
    //however after hours of debugging I can't get it to work.
    while (carry > 0 || i < lengthof_x + 1) {
        if (result[j] > 9) {
            carry = result[j] / 10;
            final_result[i] = result[j] % 10;
            final_result[i + 1] = carry;
        } else {
            final_result[i] = result[j];
            carry = 0;
        }
        i++;
        j--;
    }
    result_end.pointer = result;
    result_end.length  = i + 1;
    return result_end;
}

此代码无法正常工作。这只是我尝试过的示例(如果有效，我就不会发布)。

此外，很高兴知道我正在(尝试)使用的方法是否最有效，因为它将被合并到的程序非常耗时，所以函数越快，整个过程的时间就越少程序将采取。

提前致谢。

编辑:

我的编译器是 g++。

Answer 1

根据要求，这是一个将数组乘以单个数字的代码示例。该数组是小端的。举一个简单的例子，我假设数组是固定长度的，一个更复杂的例子会分配数组内存并在数组增长太大时扩展它。

#include <stdio.h>

#define BIGLEN 20

typedef struct {
    int length;
    int array[BIGLEN];
} biggy_t;

void bigmul(biggy_t *big, int mul)
{
    int carry = 0, partial;
    for(int i = 0; i < big->length; i++) {
        partial = big->array[i] * mul + carry;
        big->array[i] = partial % 10;
        carry = partial / 10;
    }
    if(carry) {
        big->array[big->length] = carry;
        big->length++;
    }
}

void bigout(biggy_t *big)
{
    for(int i = big->length-1; i >= 0; i--) {
        printf("%d", big->array[i]);
    }
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    biggy_t big = { 6, { 5, 1, 2, 3, 8, 6 }};   // reverse order
    bigout(&big);
    printf(" * 7 = ");

    bigmul(&big, 7);
    bigout(&big);
    printf("\n");
}

程序输出

683215 * 7 = 4782505

我写了一个 bignum 实现，我可以在其中选择基数。 10 或 100 字节存储，32 位存储更多。坚持使用 10 的幂使得转换为十进制输出比 2 基数的幂更容易，并且由于没有使用存储类型的全部容量而导致的时间损失很小。