rts/gmp/mpz/divexact.c

   1 /* mpz_divexact -- finds quotient when known that quot * den == num && den != 0.
   2
   3 Copyright (C) 1991, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998, 2000 Free Software
   4 Foundation, Inc.
   5
   6 This file is part of the GNU MP Library.
   7
   8 The GNU MP Library is free software; you can redistribute it and/or modify
   9 it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
  10 the Free Software Foundation; either version 2.1 of the License, or (at your
  11 option) any later version.
  12
  13 The GNU MP Library is distributed in the hope that it will be useful, but
  14 WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
  15 or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU Lesser General Public
  16 License for more details.
  17
  18 You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
  19 along with the GNU MP Library; see the file COPYING.LIB.  If not, write to
  20 the Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston,
  21 MA 02111-1307, USA.  */
  22
  23 /*  Ken Weber (kweber@mat.ufrgs.br, kweber@mcs.kent.edu)
  24
  25     Funding for this work has been partially provided by Conselho Nacional
  26     de Desenvolvimento Cienti'fico e Tecnolo'gico (CNPq) do Brazil, Grant
  27     301314194-2, and was done while I was a visiting reseacher in the Instituto
  28     de Matema'tica at Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS).
  29
  30     References:
  31         T. Jebelean, An algorithm for exact division, Journal of Symbolic
  32         Computation, v. 15, 1993, pp. 169-180.  */
  33
  34 #include "gmp.h"
  35 #include "gmp-impl.h"
  36 #include "longlong.h"
  37
  38 void
  39 #if __STDC__
  40 mpz_divexact (mpz_ptr quot, mpz_srcptr num, mpz_srcptr den)
  41 #else
  42 mpz_divexact (quot, num, den)
  43      mpz_ptr quot;
  44      mpz_srcptr num;
  45      mpz_srcptr den;
  46 #endif
  47 {
  48   mp_ptr qp, tp;
  49   mp_size_t qsize, tsize;
  50   mp_srcptr np, dp;
  51   mp_size_t nsize, dsize;
  52   TMP_DECL (marker);
  53
  54   nsize = ABS (num->_mp_size);
  55   dsize = ABS (den->_mp_size);
  56
  57   qsize = nsize - dsize + 1;
  58   if (quot->_mp_alloc < qsize)
  59     _mpz_realloc (quot, qsize);
  60
  61   np = num->_mp_d;
  62   dp = den->_mp_d;
  63   qp = quot->_mp_d;
  64
  65   if (nsize == 0)
  66     {
  67       if (dsize == 0)
  68         DIVIDE_BY_ZERO;
  69       quot->_mp_size = 0;
  70       return;
  71     }
  72
  73   if (dsize <= 1)
  74     {
  75       if (dsize == 1)
  76         {
  77           mpn_divmod_1 (qp, np, nsize, dp[0]);
  78           qsize -= qp[qsize - 1] == 0;
  79           quot->_mp_size = (num->_mp_size ^ den->_mp_size) >= 0 ? qsize : -qsize;
  80           return;
  81         }
  82
  83       /*  Generate divide-by-zero error since dsize == 0.  */
  84       DIVIDE_BY_ZERO;
  85     }
  86
  87   TMP_MARK (marker);
  88
  89   /*  QUOT <-- NUM/2^r, T <-- DEN/2^r where = r number of twos in DEN.  */
  90   while (dp[0] == 0)
  91     np += 1, nsize -= 1, dp += 1, dsize -= 1;
  92   tsize = MIN (qsize, dsize);
  93   if ((dp[0] & 1) != 0)
  94     {
  95       if (quot == den)          /*  QUOT and DEN overlap.  */
  96         {
  97           tp = (mp_ptr) TMP_ALLOC (tsize * BYTES_PER_MP_LIMB);
  98           MPN_COPY (tp, dp, tsize);
  99         }
 100       else
 101         tp = (mp_ptr) dp;
 102       if (qp != np)
 103         MPN_COPY_INCR (qp, np, qsize);
 104     }
 105   else
 106     {
 107       unsigned int r;
 108       tp = (mp_ptr) TMP_ALLOC (tsize * BYTES_PER_MP_LIMB);
 109       count_trailing_zeros (r, dp[0]);
 110       mpn_rshift (tp, dp, tsize, r);
 111       if (dsize > tsize)
 112         tp[tsize - 1] |= dp[tsize] << (BITS_PER_MP_LIMB - r);
 113       mpn_rshift (qp, np, qsize, r);
 114       if (nsize > qsize)
 115         qp[qsize - 1] |= np[qsize] << (BITS_PER_MP_LIMB - r);
 116     }
 117
 118   /*  Now QUOT <-- QUOT/T.  */
 119   mpn_bdivmod (qp, qp, qsize, tp, tsize, qsize * BITS_PER_MP_LIMB);
 120   MPN_NORMALIZE (qp, qsize);
 121
 122   quot->_mp_size = (num->_mp_size ^ den->_mp_size) >= 0 ? qsize : -qsize;
 123
 124   TMP_FREE (marker);
 125 }