GMP（GNU Multi-Precision ）ライブラリ

既出なものも多いかとは思いますが、メモがてらに。
間違い等がございましたらコメントください。

GMP（GNU Multi-Precision ）

GMPとは

言わずと知れた多倍長演算ライブラリ。多倍長演算ライブラリを用いると（リソースが許す限り）任意の大きさの数を扱うことが可能となる。
多倍長演算の主な利用先に暗号がある。標準の整数型であるunsigned long long int型で64bitまでの整数を扱うことができるが、暗号などでは数千bitの整数を扱う必要があるため多倍長演算ライブラリが必要となる。

ライセンス

LGPL（GNU Lesser General Public License）ライセンス。GPLよりも縛りがゆるいライセンス。

• 自己責任での使用
• 著作権表示の削除禁止
• 複製・改変・再配布・販売は自由
• 中に組み込む場合LGPLライセンスに
  つまり、外部ライブラリとしてLGPLのプログラムを利用する場合には呼び出す側のプログラムはLGLPでなくてもよい。

インストール

GMPのホームページからソースファイルをダウンロード。

ダウンロードしたtar.lzファイルを解凍

tar --lzip -xvf gmp-oo.tar.lz

もし、lzipがインストールされていなければ、

sudo apt install lzip

でlzipをインストール。

その後、

./configure
make -j4
make check
sudo make install

これでGMPのインストールは完了です。

使い方

ソースファイル内に

#include <gmp.h>

を追加。
コンパイル時に-lgmpを追加。

以下サンプル

gcc -o gmp_test gmp_test.c -lgmp

gmp_test.c

#include <time.h>
#include <gmp.h>

int main(int argc, char const *argv[])
{
    /**
     * 多倍長整数構造体を初期化
     */
    mpz_t a;
    mpz_init(a);
    
    /**
     * 疑似乱数生成器のステート構造体を初期化
     * デフォルトはメルセンヌ・ツイスタ
     **/
    gmp_randstate_t state;
    gmp_randinit_default(state);

    /**
     * 時間をseedに
     * 暗号の秘密鍵生成などを行う際は/dev/randomなどからハードウェア乱数を取ること推奨
     **/
    time_t rtime;
    time(&rtime);
    gmp_randseed_ui(state, rtime);

    /**
     * 100bitの乱数を生成
     **/
    mpz_urandomb(a, state, 100);

    /**
     * 16進数で出力
     **/
    gmp_printf("%Zx\n",a);

    /**
     * お片付け
     **/
    mpz_clear(a);
    gmp_randclear(state);
    
    return 0;
}