Wie wird eine rationale GMP-Nummer serialisiert?

Question

Gibt es eine Möglichkeit, eine rationale GMP-Nummer in Binärform zu serialisieren? Ich sehe nur Funktionen zum Lesen/Schreiben zu einer FILE, aber auch dort ist es eine Textform. Ich könnte in Zähler/Nenner konvertieren und die Integer-Funktionen verwenden, aber auch hier ist nur ein FILE Ausgang verfügbar. Ich muss in der Lage sein, die rohen Bytes zu erhalten oder in einen C++ - Strom zu schreiben.

Answer 1

die mpz_export und mpz_import Funktion (dank Marc für das aus zeigt), kam ich mit dem Code unten nach oben. Dies ist Teil einer number Klasse, die einen mpz_class Wert enthält.

Dies zeigt wirklich, dass GMP keine ordnungsgemäße Import/Export-Funktionalität hat. Das Folgende ist eher eine Problemumgehung als die Verwendung eines Features.

void number::write(std::ostream & out) const { 
    int8_t neg = value.get_num() < 0; 
    out.write((char*)&neg, sizeof(neg)); 

    size_t c; 
    void * raw = mpz_export(nullptr, &c, 1, 1, 0, 0, value.get_num().get_mpz_t()); 
    out.write((char*)&c, sizeof(c)); 
    out.write((char*)raw, c); 
    free(raw); 

    raw = mpz_export(nullptr, &c, 1, 1, 0, 0, value.get_den().get_mpz_t()); 
    out.write((char*)&c, sizeof(c)); 
    out.write((char*)raw, c); 
    free(raw); 
} 

void number::read(std::istream & in) { 
    mpz_class num, den; 
    size_t s; 
    std::vector<uint8_t> v; 

    int8_t neg; 
    in.read((char*)&neg, sizeof(neg)); 

    in.read((char*)&s, sizeof(s)); 
    v.resize(s); 
    in.read((char*)&v[0], s); 
    mpz_import(num.get_mpz_t(), s, 1, 1, 0, 0, &v[0]); 

    in.read((char*)&s, sizeof(s)); 
    v.resize(s); 
    in.read((char*)&v[0], s); 
    mpz_import(den.get_mpz_t(), s, 1, 1, 0, 0, &v[0]); 

    value = mpq_class(num)/mpq_class(den); 
    if(neg) { 
     value = -value; 
    } 
} 

Answer 2

Ich glaube, Sie wurden für

• mpz_inp_raw
• mpz_out_raw (doc: https://gmplib.org/manual/I_002fO-of-Integers.html) suchen

Full-Demo:

#include <cstdio> 
#include <gmpxx.h> 
#include <iostream> 
#include <cassert> 

int main() 
{ 
    mpq_class original("1731181/1762217"); 

    original *= original; original *= original; original *= original; 
    original *= original; original *= original; original *= original; // make it a little more interesting... 

    std::cout << original << "\n"; 

    { 
     FILE* output = fopen("serialized.bin", "wb"); 
     mpz_out_raw(output, original.get_num_mpz_t()); 
     mpz_out_raw(output, original.get_den_mpz_t()); 
     fclose(output); 
    } 

    mpq_class restored; 
    { 
     FILE* input = fopen("serialized.bin", "rb"); 
     mpz_inp_raw(restored.get_num_mpz_t(), input); 
     mpz_inp_raw(restored.get_den_mpz_t(), input); 
     fclose(input); 
    } 

    assert(restored == original); 
} 

Inhalt von serialized.bin:

0000000: 0000 00a6 4e66 c747 a50a f69b 331d 1fcf ....Nf.G....3... 
0000010: 5dd1 5d53 a179 7c2f b767 38a7 75d4 7ea0 ].]S.y|/.g8.u.~. 
0000020: 0391 3f38 1b65 9ad8 4982 ecff b452 994d ..?8.e..I....R.M 
0000030: b473 0cf3 e949 556a 75e7 f713 83e9 a3c4 .s...IUju....... 
0000040: 280b 5ec6 e394 dd85 3a8f 9277 8486 ad58 (.^.....:..w...X 
0000050: 3797 7b45 0b06 25f3 b8cd ea5a 2b24 ef16 7.{E..%....Z+$.. 
0000060: 245a 8941 cf79 8107 c2c9 d471 9b80 c5bb $Z.A.y.....q.... 
0000070: c2c2 cb0d 9838 4270 7788 098f 462e ced7 .....8Bpw...F... 
0000080: b048 961b be6c c60a 6296 a269 8ff3 7264 .H...l..b..i..rd 
0000090: 2e38 b373 ee0c 08b7 1e16 f36b 2562 9ff2 .8.s.......k%b.. 
00000a0: 22b1 d1bf 5997 17c3 6901 0000 00a6 f475 "...Y...i......u 
00000b0: 90ed f827 9644 01f5 f80a b293 119a 212a ...'.D........!* 
00000c0: 3a32 7e76 30de 87a0 9f2d 4652 3a85 f83a :2~v0....-FR:..: 
00000d0: ae91 0755 ba5c 7712 7f60 5210 fa26 798a ...U.\w..`R..&y. 
00000e0: 9c82 f2ae 986f 6a14 3175 010c 50bc a705 .....oj.1u..P... 
00000f0: 40ab 0824 9319 18ca 9592 b35c e4f9 7f9d @..$.......\.... 
0000100: c25a ca49 a176 2aa1 06a2 399c 64b3 fdaa .Z.I.v*...9.d... 
0000110: 4c08 57fa 4bc5 4861 46ab 18c7 b48c ae91 L.W.K.HaF....... 
0000120: ab01 a671 7073 fdae 0584 87e7 8919 f554 ...qps.........T 
0000130: 4bfa c3ae 8831 daa7 0d10 ca77 963c b31a K....1.....w.<.. 
0000140: 26ad cf1b 5b84 5112 0a93 7784 ca44 916f &...[.Q...w..D.o 
0000150: 81b5 a201        ....