[問題] uBig 設計模式

[EdisonX (閉上眼的魚)]

我承認有 re-develope ，不過主要是拿來練習用，

問題主要是 C 轉成 C++ 時，規劃很有問題。
另一個問題可能有得討論，
主要是 copy operator / constructor 帶來之 slide effect.
問題、敘述有點長，願拿出小弟一半 ptt 幣 (稅前 一萬 ) 以酬謝

( http://ppt.cc/OCBA )


                            問 題 敘 述 <前言> 

首先，我練習用 C 寫大數演算法，目前在 C 裡面已可以成功做幾個功能

(1) 大數 (+ - * / %)  整數
(2) 大數 (+ - * / %)  大數


然後在過程中，我發現一般網路上給的範例，function prototype
其實沒給正確 (當然我相信可能是因為只是 sample code 而已)，
導致 function 沒辦法複用。

拿減法而言，一般給的 protype :

   big_sub(int * A, int * B , int *C); /* C = A - B */

然後 size 是一般就事先定義好的，不然就是包成 struct，總之 prototype
不會有多一個引數叫 int size，作為 target。

但很尷尬的是，目前小弟做的大數除法，較有效率的做法，
prototype / caller 大概長這樣

  big_sub(int * A , int * B, int * C , int size); /* prototype, C = A - B */

  int R[r_size];
  int A[DEF_SIZE], B[DEF_SIZE];
  /* ...what ever...  */
  big_sub(A + c_len, R, B , r_len)   /* caller */     


就是因為上面上面粉紅色的部份，所以導致 prototype 讓我想重新設計。

然後又考慮到有些運算我不需要是 C = A - B，而是 C-=B，
所以我又要多寫了

    big_subs(int * A , int * B , int size); /* A-=B  */

轉到 C++ class 後，便是我地獄的開始...

                           問 題 敘 述 < Q1 轉到 C++ >

這裡我想先說一下 (我不確定後續發展有沒有關係)，
我這份 class 打算做三個一樣的東西，
分別是 10 進位、萬進位、65536 進位，
然後陣列大小因為怕愈搞愈複雜，所以給的是固定大小的陣列 (不是 heap)，
上述三個 class 就姑且稱 big10, big10000, big2n。

目前計畫是每個 class 都各自獨立，在寫 big10 的時候發現，
為了配合 operator + - * / ，所以這部份 prototype 根本不能塞 size 進去，
導致最後，原本在 C 寫好的 function, 全都塞到 class private 裡去，變成這樣

class ubig10{
private:
   int arr[100];

           /*  C style functions  */
   void c_big_add(int * A  , int * B, int * C , int size);
   void c_big_adds(int * A , int * B, int size);
   void c_big_add_int(int * A, int B , int * C , int size);
   void c_big_adds_int(int * A, int B , int size);
   /* ...whatever...  */
public:
  /* ... whatever ... */

  /* friend every where  */
  friend ...
  friend ...
};

oveload operator 是用 class member function,
不過一直在調用 C-style member function,
做成這樣讓我感覺很愚蠢，不知道是否有較佳之方案可解決？


然後， big10 / big10000 的部份 我在想 這麼做可能會較佳？

template<int base=10 , int len = 4>
class ubig10n{
   /* ...what ever...  */
};

這樣到時候要 base-10 、base-10000 都可以很快搞出來 (吧)

                     Q2 slide effect

我在網路上搜尋過一些各式各樣的 sample code (不專指大數)，
然後 k 過手邊的書還是沒滿足我，
假設 class 裡有 heap 成員，最明顯的問題大概是長這樣吧

Class Class::func(const Class & A ,  Class & B){
   Class tmpA(A) ; /* 不改 A , 暫存 A  */
   Class tmpB(B) ; /* B 需要兩份       */
   /* ...whatever...  */
   return Class(tmpA - tmpB);
}

這裡在 tmpA / tmpB 的地方可能沒辦法避開 constructor ，
請問最後開銷是否是無法避免？

(1) 先將 tmpA - tmpB 結果存下來，假設叫 tmpV
(2) tmpV 再傳回去，呼叫 operator = , assigned to caller.

那如果另一個 member function 裡，有一段是這樣的話

void Class::func2(const Class & A, Class & B) {
    /* ...whatever...  */
    for(i=0; i<100; ++i) Class::func( A , B)
    /* ...whatever...  */
}

這樣不就代表暫存變數 tmpA、tmpB 之生死循環了　１００　次，
代表這　１００　次經歷了 allocate、initialize value、release memory,
感覺很花費時間，所以，如果遇到這種情況的話，
將 func 直接 copy-paste 到 func2　裡面可以避開沒錯，
但萬一呼叫 func2~func20 都一直在裡面呼叫 func 的話呢？
也是一樣 copy-paste 解決？不知道我想法哪裡出了問題。

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最後，謝謝各位耐心看完敘述，若上述敘述不清楚請點出，
我將再補充說明，謝謝各位先進不吝指導與賜教，感激不盡。

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~ 這輩子與神手無緣

      我只好當神獸了 ~

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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 180.177.76.161
→ loveme00835:class 是從 ADT(Abstract Data Type) 演變而來的, 你
→ loveme00835:的介面都不夠抽象, 所以轉換會難轉是一定的            12/17 02:49

請教這部份可以怎做才是所謂的 ADT ? typedef int Big[BIG_SIZE] ??

→ loveme00835:可以參考 std::move() 並實作 move ctor               12/17 02:52
→ loveme00835:以及 move assignment
這兩個我有找過一下，粗略似乎不是件容易事，或許 k 個有問題再發文較有效率些，
先謝謝 loveme00835 :)

→ legnaleurc:你在運算時要把"陣列"這個概念丟掉, 不然一定不夠抽象
→ legnaleurc:理想的大數類別應該是個數值型別, 也就是 int 能做的
→ legnaleurc:運算你都用同樣的 prototype 做就好了
→ legnaleurc:https://gist.github.com/619053
→ legnaleurc:之前給學弟練習 C++ 的範例, 隨便看看
我承認這裡有兩個 prototype 有點不懂

template< typename T >  T to() const; /* 目的是 ? 轉型嗎？ */
class Private;                        /* 這個我又更不懂了  */

然後關鍵的 operator / 我沒在上面看到，代表這部份當時可能沒實作 ?
去掉 operator / 很好實作，做得出來真的也不是問題，
但考慮到 operator / 真的不是很好實作

→ EdisonX:可能我等一下先整理一下除法部份,再丟上來討論會好點吧.
這是 c code 部份 http://codepad.org/u2Z0mi3v
關鍵在於要 效率不要太差 時，大數還要回到 array 慢慢細思？
我承認 ADT 做很鳥，在轉 operator + - * 時很順沒錯
(和 legnaleurc 給的 class prototype 相仿)
但為了完成將 ubig10_div_v1 轉到 operator /
中間有用到的四個 function 還是要塞 size 為佳，
因過程中要做的可能是 A[7:2] -= B[10:5] 、類似的東西，
也就因為這層原因導致想不透怎轉過去
※ 編輯: EdisonX         來自: 180.177.76.161       (12/17 17:34)
推 legnaleurc:就再加個 class 代表 num/den 就好啦 ...
→ legnaleurc:看不太懂你的 annotation 是什麼意思
→ EdisonX:先感謝 lovme00835 與 legnaleurc,其餘我找時間imple. :)