GMP 6.3.0 がリリースされていました

2022年8月26日に「GMP ライブラリをソースコードからインストールする」という記事を投稿しました。GMP のサイトを確認すると、新しい 6.3.0 がリリースされていました。ブログ記事は、6.3.0 向けに更新しました。

この機会に GMP について、追加の情報を紹介します。

GMP とは

The GNU Multiple Precision Arithmetic Library（GMP） は、（メモリが許す限り）任意長の多倍長整数を使うことができます。整数だけではなく、有理数、浮動小数点数も任意精度で演算することができます。

多倍量整数は、Boost ライブラリでも提供されていますが、わたしは昔から GMP を使っていました。

コード例（ABC275B ABC-DEF）

ABC275B（解説）では、剰余を計算しながら、最終的に a * b * c – d * e * f の値を求めます。

整数の桁に制限がない Python では、以下のようにすっきりと書けます。

a, b, c, d, e, f = map(int, input().split())
print(((a * b * c) - (d * e * f)) % 998244353)

C++ も GMP を使うと、以下のように Python に近いプログラムになります。

#include <bits/stdc++.h>
#include <gmpxx.h>
using namespace std;

int main()
{
	mpz_class a, b, c, d, e, f;
	cin >> a >> b >> c >> d >> e >> f;
	cout << (a * b * c - d * e * f) % 998244353 << endl;

	return 0;
}

ただし、このプログラムは、ABC275Bのジャッジ環境では動作しません。ABC314以降のコードテストの環境で試すことができます。

AtCoder 環境で使えるようになりました

前述のように AtCoder Beginner Contest（ABC）では、314回から、使用できる言語とバージョンが更新された新ジャッジで行われています。

使用できる言語、実装、コンパイラオプション、ライブラリについては、このページに一覧として掲載されています。

C言語については、GMP 対応されていません。C++については、以下の対応状況でした。

まとめると、gcc で C++20 以降を選択すれば、AtCoder でも GMP が使えます。GMP バージョンは、6.2.1 です。

• gcc の C++17 は、ライブラリとして一覧に掲載されていませんでした。
• Clang はすべての言語バージョンで、ライブラリには記述がありました。ただし、-lgmpxx -lgmp の指定が抜けているためか、リンクエラーがでていました（2023年8月24日時点）。

最後に

AtCoder では、使うプログラミング言語の有利不利を減らすために64ビット長を超える整数が必要な問題を避けているようです。

一方、日常のプログラミングでは、多倍長整数を使うことがあります。GMP ライブラリ 6.3.0 のリリースにより、知識を更新するよい機会になりました。