如何抽象出数学软件中的整数类型

Question

我正在设计一个数学软件，其算法适用于通用整数类型，如机器ints或GMP整数。为了提高性能，人们通常希望使用机器ints，但是如果存在溢出，那么您可能想要尝试切换到GMP；最好是在运行时。到目前为止，整个程序都是作为整数类型的模板编写的。随着图书馆的发展，痛苦也在增加：

• 编译时间和内存消耗正在失控。
• 编译时的错误消息不太有用。
• 调试更痛苦。
• 整个代码都在头文件中。

我可以想到以下的解决方案。重构代码，使其依赖于通过编译时宏获得的一个固定类型。然后创建库的几个副本，每个整数类型一个，并将它们链接到可执行文件中。缺点似乎是，我需要一个接口的库本身。

简短的问题是:在几乎整个程序依赖于类型的情况下，设计模式是什么？

Answer 1

GNU多精度算法库一直以来

精心设计，以尽可能快，既小的操作数和巨大的操作数。

换句话说，如果您使用GMP库，那么这将为您解决这些困难，并为您节省了大量的精力！

Answer 2

在我自己的数学软件中，我默认使用GMP，但如果它不可用，我想提供一个退路。我也不喜欢巨大的gmpxx头文件，它减缓了在我的慢速机器上的编译速度。

因此，我实际上是在一个未定义的整数上编写了一个包装类(使用std::aligned_storage使用pimpl )。在编译期间可以选择后端。

这样可以消除模板，并为我提供足够的灵活性。