GUI: Fix Tomato RAF theme for all builds. Compilation typo.
[tomato.git] / release / src-rt-6.x.4708 / toolchains / hndtools-arm-linux-2.6.36-uclibc-4.5.3 / share / info / gmp.info-2
blobbb744514bf1a167709615379fa74df2b76b2807a
1 This is ../../gmp/doc/gmp.info, produced by makeinfo version 4.8 from
2 ../../gmp/doc/gmp.texi.
4    This manual describes how to install and use the GNU multiple
5 precision arithmetic library, version 5.0.2.
7    Copyright 1991, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998, 1999, 2000,
8 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011 Free
9 Software Foundation, Inc.
11    Permission is granted to copy, distribute and/or modify this
12 document under the terms of the GNU Free Documentation License, Version
13 1.3 or any later version published by the Free Software Foundation;
14 with no Invariant Sections, with the Front-Cover Texts being "A GNU
15 Manual", and with the Back-Cover Texts being "You have freedom to copy
16 and modify this GNU Manual, like GNU software".  A copy of the license
17 is included in *Note GNU Free Documentation License::.
19 INFO-DIR-SECTION GNU libraries
20 START-INFO-DIR-ENTRY
21 * gmp: (gmp).                   GNU Multiple Precision Arithmetic Library.
22 END-INFO-DIR-ENTRY
24 \x1f
25 File: gmp.info,  Node: Jacobi Symbol,  Prev: Extended GCD,  Up: Greatest Common Divisor Algorithms
27 16.3.5 Jacobi Symbol
28 --------------------
30 `mpz_jacobi' and `mpz_kronecker' are currently implemented with a
31 simple binary algorithm similar to that described for the GCDs (*note
32 Binary GCD::).  They're not very fast when both inputs are large.
33 Lehmer's multi-step improvement or a binary based multi-step algorithm
34 is likely to be better.
36    When one operand fits a single limb, and that includes
37 `mpz_kronecker_ui' and friends, an initial reduction is done with
38 either `mpn_mod_1' or `mpn_modexact_1_odd', followed by the binary
39 algorithm on a single limb.  The binary algorithm is well suited to a
40 single limb, and the whole calculation in this case is quite efficient.
42    In all the routines sign changes for the result are accumulated
43 using some bit twiddling, avoiding table lookups or conditional jumps.
45 \x1f
46 File: gmp.info,  Node: Powering Algorithms,  Next: Root Extraction Algorithms,  Prev: Greatest Common Divisor Algorithms,  Up: Algorithms
48 16.4 Powering Algorithms
49 ========================
51 * Menu:
53 * Normal Powering Algorithm::
54 * Modular Powering Algorithm::
56 \x1f
57 File: gmp.info,  Node: Normal Powering Algorithm,  Next: Modular Powering Algorithm,  Prev: Powering Algorithms,  Up: Powering Algorithms
59 16.4.1 Normal Powering
60 ----------------------
62 Normal `mpz' or `mpf' powering uses a simple binary algorithm,
63 successively squaring and then multiplying by the base when a 1 bit is
64 seen in the exponent, as per Knuth section 4.6.3.  The "left to right"
65 variant described there is used rather than algorithm A, since it's
66 just as easy and can be done with somewhat less temporary memory.
68 \x1f
69 File: gmp.info,  Node: Modular Powering Algorithm,  Prev: Normal Powering Algorithm,  Up: Powering Algorithms
71 16.4.2 Modular Powering
72 -----------------------
74 Modular powering is implemented using a 2^k-ary sliding window
75 algorithm, as per "Handbook of Applied Cryptography" algorithm 14.85
76 (*note References::).  k is chosen according to the size of the
77 exponent.  Larger exponents use larger values of k, the choice being
78 made to minimize the average number of multiplications that must
79 supplement the squaring.
81    The modular multiplies and squares use either a simple division or
82 the REDC method by Montgomery (*note References::).  REDC is a little
83 faster, essentially saving N single limb divisions in a fashion similar
84 to an exact remainder (*note Exact Remainder::).
86 \x1f
87 File: gmp.info,  Node: Root Extraction Algorithms,  Next: Radix Conversion Algorithms,  Prev: Powering Algorithms,  Up: Algorithms
89 16.5 Root Extraction Algorithms
90 ===============================
92 * Menu:
94 * Square Root Algorithm::
95 * Nth Root Algorithm::
96 * Perfect Square Algorithm::
97 * Perfect Power Algorithm::
99 \x1f
100 File: gmp.info,  Node: Square Root Algorithm,  Next: Nth Root Algorithm,  Prev: Root Extraction Algorithms,  Up: Root Extraction Algorithms
102 16.5.1 Square Root
103 ------------------
105 Square roots are taken using the "Karatsuba Square Root" algorithm by
106 Paul Zimmermann (*note References::).
108    An input n is split into four parts of k bits each, so with b=2^k we
109 have n = a3*b^3 + a2*b^2 + a1*b + a0.  Part a3 must be "normalized" so
110 that either the high or second highest bit is set.  In GMP, k is kept
111 on a limb boundary and the input is left shifted (by an even number of
112 bits) to normalize.
114    The square root of the high two parts is taken, by recursive
115 application of the algorithm (bottoming out in a one-limb Newton's
116 method),
118      s1,r1 = sqrtrem (a3*b + a2)
120    This is an approximation to the desired root and is extended by a
121 division to give s,r,
123      q,u = divrem (r1*b + a1, 2*s1)
124      s = s1*b + q
125      r = u*b + a0 - q^2
127    The normalization requirement on a3 means at this point s is either
128 correct or 1 too big.  r is negative in the latter case, so
130      if r < 0 then
131        r = r + 2*s - 1
132        s = s - 1
134    The algorithm is expressed in a divide and conquer form, but as
135 noted in the paper it can also be viewed as a discrete variant of
136 Newton's method, or as a variation on the schoolboy method (no longer
137 taught) for square roots two digits at a time.
139    If the remainder r is not required then usually only a few high limbs
140 of r and u need to be calculated to determine whether an adjustment to
141 s is required.  This optimization is not currently implemented.
143    In the Karatsuba multiplication range this algorithm is
144 O(1.5*M(N/2)), where M(n) is the time to multiply two numbers of n
145 limbs.  In the FFT multiplication range this grows to a bound of
146 O(6*M(N/2)).  In practice a factor of about 1.5 to 1.8 is found in the
147 Karatsuba and Toom-3 ranges, growing to 2 or 3 in the FFT range.
149    The algorithm does all its calculations in integers and the resulting
150 `mpn_sqrtrem' is used for both `mpz_sqrt' and `mpf_sqrt'.  The extended
151 precision given by `mpf_sqrt_ui' is obtained by padding with zero limbs.
153 \x1f
154 File: gmp.info,  Node: Nth Root Algorithm,  Next: Perfect Square Algorithm,  Prev: Square Root Algorithm,  Up: Root Extraction Algorithms
156 16.5.2 Nth Root
157 ---------------
159 Integer Nth roots are taken using Newton's method with the following
160 iteration, where A is the input and n is the root to be taken.
162               1         A
163      a[i+1] = - * ( --------- + (n-1)*a[i] )
164               n     a[i]^(n-1)
166    The initial approximation a[1] is generated bitwise by successively
167 powering a trial root with or without new 1 bits, aiming to be just
168 above the true root.  The iteration converges quadratically when
169 started from a good approximation.  When n is large more initial bits
170 are needed to get good convergence.  The current implementation is not
171 particularly well optimized.
173 \x1f
174 File: gmp.info,  Node: Perfect Square Algorithm,  Next: Perfect Power Algorithm,  Prev: Nth Root Algorithm,  Up: Root Extraction Algorithms
176 16.5.3 Perfect Square
177 ---------------------
179 A significant fraction of non-squares can be quickly identified by
180 checking whether the input is a quadratic residue modulo small integers.
182    `mpz_perfect_square_p' first tests the input mod 256, which means
183 just examining the low byte.  Only 44 different values occur for
184 squares mod 256, so 82.8% of inputs can be immediately identified as
185 non-squares.
187    On a 32-bit system similar tests are done mod 9, 5, 7, 13 and 17,
188 for a total 99.25% of inputs identified as non-squares.  On a 64-bit
189 system 97 is tested too, for a total 99.62%.
191    These moduli are chosen because they're factors of 2^24-1 (or 2^48-1
192 for 64-bits), and such a remainder can be quickly taken just using
193 additions (see `mpn_mod_34lsub1').
195    When nails are in use moduli are instead selected by the `gen-psqr.c'
196 program and applied with an `mpn_mod_1'.  The same 2^24-1 or 2^48-1
197 could be done with nails using some extra bit shifts, but this is not
198 currently implemented.
200    In any case each modulus is applied to the `mpn_mod_34lsub1' or
201 `mpn_mod_1' remainder and a table lookup identifies non-squares.  By
202 using a "modexact" style calculation, and suitably permuted tables,
203 just one multiply each is required, see the code for details.  Moduli
204 are also combined to save operations, so long as the lookup tables
205 don't become too big.  `gen-psqr.c' does all the pre-calculations.
207    A square root must still be taken for any value that passes these
208 tests, to verify it's really a square and not one of the small fraction
209 of non-squares that get through (ie. a pseudo-square to all the tested
210 bases).
212    Clearly more residue tests could be done, `mpz_perfect_square_p' only
213 uses a compact and efficient set.  Big inputs would probably benefit
214 from more residue testing, small inputs might be better off with less.
215 The assumed distribution of squares versus non-squares in the input
216 would affect such considerations.
218 \x1f
219 File: gmp.info,  Node: Perfect Power Algorithm,  Prev: Perfect Square Algorithm,  Up: Root Extraction Algorithms
221 16.5.4 Perfect Power
222 --------------------
224 Detecting perfect powers is required by some factorization algorithms.
225 Currently `mpz_perfect_power_p' is implemented using repeated Nth root
226 extractions, though naturally only prime roots need to be considered.
227 (*Note Nth Root Algorithm::.)
229    If a prime divisor p with multiplicity e can be found, then only
230 roots which are divisors of e need to be considered, much reducing the
231 work necessary.  To this end divisibility by a set of small primes is
232 checked.
234 \x1f
235 File: gmp.info,  Node: Radix Conversion Algorithms,  Next: Other Algorithms,  Prev: Root Extraction Algorithms,  Up: Algorithms
237 16.6 Radix Conversion
238 =====================
240 Radix conversions are less important than other algorithms.  A program
241 dominated by conversions should probably use a different data
242 representation.
244 * Menu:
246 * Binary to Radix::
247 * Radix to Binary::
249 \x1f
250 File: gmp.info,  Node: Binary to Radix,  Next: Radix to Binary,  Prev: Radix Conversion Algorithms,  Up: Radix Conversion Algorithms
252 16.6.1 Binary to Radix
253 ----------------------
255 Conversions from binary to a power-of-2 radix use a simple and fast
256 O(N) bit extraction algorithm.
258    Conversions from binary to other radices use one of two algorithms.
259 Sizes below `GET_STR_PRECOMPUTE_THRESHOLD' use a basic O(N^2) method.
260 Repeated divisions by b^n are made, where b is the radix and n is the
261 biggest power that fits in a limb.  But instead of simply using the
262 remainder r from such divisions, an extra divide step is done to give a
263 fractional limb representing r/b^n.  The digits of r can then be
264 extracted using multiplications by b rather than divisions.  Special
265 case code is provided for decimal, allowing multiplications by 10 to
266 optimize to shifts and adds.
268    Above `GET_STR_PRECOMPUTE_THRESHOLD' a sub-quadratic algorithm is
269 used.  For an input t, powers b^(n*2^i) of the radix are calculated,
270 until a power between t and sqrt(t) is reached.  t is then divided by
271 that largest power, giving a quotient which is the digits above that
272 power, and a remainder which is those below.  These two parts are in
273 turn divided by the second highest power, and so on recursively.  When
274 a piece has been divided down to less than `GET_STR_DC_THRESHOLD'
275 limbs, the basecase algorithm described above is used.
277    The advantage of this algorithm is that big divisions can make use
278 of the sub-quadratic divide and conquer division (*note Divide and
279 Conquer Division::), and big divisions tend to have less overheads than
280 lots of separate single limb divisions anyway.  But in any case the
281 cost of calculating the powers b^(n*2^i) must first be overcome.
283    `GET_STR_PRECOMPUTE_THRESHOLD' and `GET_STR_DC_THRESHOLD' represent
284 the same basic thing, the point where it becomes worth doing a big
285 division to cut the input in half.  `GET_STR_PRECOMPUTE_THRESHOLD'
286 includes the cost of calculating the radix power required, whereas
287 `GET_STR_DC_THRESHOLD' assumes that's already available, which is the
288 case when recursing.
290    Since the base case produces digits from least to most significant
291 but they want to be stored from most to least, it's necessary to
292 calculate in advance how many digits there will be, or at least be sure
293 not to underestimate that.  For GMP the number of input bits is
294 multiplied by `chars_per_bit_exactly' from `mp_bases', rounding up.
295 The result is either correct or one too big.
297    Examining some of the high bits of the input could increase the
298 chance of getting the exact number of digits, but an exact result every
299 time would not be practical, since in general the difference between
300 numbers 100... and 99... is only in the last few bits and the work to
301 identify 99...  might well be almost as much as a full conversion.
303    `mpf_get_str' doesn't currently use the algorithm described here, it
304 multiplies or divides by a power of b to move the radix point to the
305 just above the highest non-zero digit (or at worst one above that
306 location), then multiplies by b^n to bring out digits.  This is O(N^2)
307 and is certainly not optimal.
309    The r/b^n scheme described above for using multiplications to bring
310 out digits might be useful for more than a single limb.  Some brief
311 experiments with it on the base case when recursing didn't give a
312 noticeable improvement, but perhaps that was only due to the
313 implementation.  Something similar would work for the sub-quadratic
314 divisions too, though there would be the cost of calculating a bigger
315 radix power.
317    Another possible improvement for the sub-quadratic part would be to
318 arrange for radix powers that balanced the sizes of quotient and
319 remainder produced, ie. the highest power would be an b^(n*k)
320 approximately equal to sqrt(t), not restricted to a 2^i factor.  That
321 ought to smooth out a graph of times against sizes, but may or may not
322 be a net speedup.
324 \x1f
325 File: gmp.info,  Node: Radix to Binary,  Prev: Binary to Radix,  Up: Radix Conversion Algorithms
327 16.6.2 Radix to Binary
328 ----------------------
330 *This section needs to be rewritten, it currently describes the
331 algorithms used before GMP 4.3.*
333    Conversions from a power-of-2 radix into binary use a simple and fast
334 O(N) bitwise concatenation algorithm.
336    Conversions from other radices use one of two algorithms.  Sizes
337 below `SET_STR_PRECOMPUTE_THRESHOLD' use a basic O(N^2) method.  Groups
338 of n digits are converted to limbs, where n is the biggest power of the
339 base b which will fit in a limb, then those groups are accumulated into
340 the result by multiplying by b^n and adding.  This saves
341 multi-precision operations, as per Knuth section 4.4 part E (*note
342 References::).  Some special case code is provided for decimal, giving
343 the compiler a chance to optimize multiplications by 10.
345    Above `SET_STR_PRECOMPUTE_THRESHOLD' a sub-quadratic algorithm is
346 used.  First groups of n digits are converted into limbs.  Then adjacent
347 limbs are combined into limb pairs with x*b^n+y, where x and y are the
348 limbs.  Adjacent limb pairs are combined into quads similarly with
349 x*b^(2n)+y.  This continues until a single block remains, that being
350 the result.
352    The advantage of this method is that the multiplications for each x
353 are big blocks, allowing Karatsuba and higher algorithms to be used.
354 But the cost of calculating the powers b^(n*2^i) must be overcome.
355 `SET_STR_PRECOMPUTE_THRESHOLD' usually ends up quite big, around 5000
356 digits, and on some processors much bigger still.
358    `SET_STR_PRECOMPUTE_THRESHOLD' is based on the input digits (and
359 tuned for decimal), though it might be better based on a limb count, so
360 as to be independent of the base.  But that sort of count isn't used by
361 the base case and so would need some sort of initial calculation or
362 estimate.
364    The main reason `SET_STR_PRECOMPUTE_THRESHOLD' is so much bigger
365 than the corresponding `GET_STR_PRECOMPUTE_THRESHOLD' is that
366 `mpn_mul_1' is much faster than `mpn_divrem_1' (often by a factor of 5,
367 or more).
369 \x1f
370 File: gmp.info,  Node: Other Algorithms,  Next: Assembly Coding,  Prev: Radix Conversion Algorithms,  Up: Algorithms
372 16.7 Other Algorithms
373 =====================
375 * Menu:
377 * Prime Testing Algorithm::
378 * Factorial Algorithm::
379 * Binomial Coefficients Algorithm::
380 * Fibonacci Numbers Algorithm::
381 * Lucas Numbers Algorithm::
382 * Random Number Algorithms::
384 \x1f
385 File: gmp.info,  Node: Prime Testing Algorithm,  Next: Factorial Algorithm,  Prev: Other Algorithms,  Up: Other Algorithms
387 16.7.1 Prime Testing
388 --------------------
390 The primality testing in `mpz_probab_prime_p' (*note Number Theoretic
391 Functions::) first does some trial division by small factors and then
392 uses the Miller-Rabin probabilistic primality testing algorithm, as
393 described in Knuth section 4.5.4 algorithm P (*note References::).
395    For an odd input n, and with n = q*2^k+1 where q is odd, this
396 algorithm selects a random base x and tests whether x^q mod n is 1 or
397 -1, or an x^(q*2^j) mod n is 1, for 1<=j<=k.  If so then n is probably
398 prime, if not then n is definitely composite.
400    Any prime n will pass the test, but some composites do too.  Such
401 composites are known as strong pseudoprimes to base x.  No n is a
402 strong pseudoprime to more than 1/4 of all bases (see Knuth exercise
403 22), hence with x chosen at random there's no more than a 1/4 chance a
404 "probable prime" will in fact be composite.
406    In fact strong pseudoprimes are quite rare, making the test much more
407 powerful than this analysis would suggest, but 1/4 is all that's proven
408 for an arbitrary n.
410 \x1f
411 File: gmp.info,  Node: Factorial Algorithm,  Next: Binomial Coefficients Algorithm,  Prev: Prime Testing Algorithm,  Up: Other Algorithms
413 16.7.2 Factorial
414 ----------------
416 Factorials are calculated by a combination of removal of twos,
417 powering, and binary splitting.  The procedure can be best illustrated
418 with an example,
420      23! = 1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23
422 has factors of two removed,
424      23! = 2^19.1.1.3.1.5.3.7.1.9.5.11.3.13.7.15.1.17.9.19.5.21.11.23
426 and the resulting terms collected up according to their multiplicity,
428      23! = 2^19.(3.5)^3.(7.9.11)^2.(13.15.17.19.21.23)
430    Each sequence such as 13.15.17.19.21.23 is evaluated by splitting
431 into every second term, as for instance (13.17.21).(15.19.23), and the
432 same recursively on each half.  This is implemented iteratively using
433 some bit twiddling.
435    Such splitting is more efficient than repeated Nx1 multiplies since
436 it forms big multiplies, allowing Karatsuba and higher algorithms to be
437 used.  And even below the Karatsuba threshold a big block of work can
438 be more efficient for the basecase algorithm.
440    Splitting into subsequences of every second term keeps the resulting
441 products more nearly equal in size than would the simpler approach of
442 say taking the first half and second half of the sequence.  Nearly
443 equal products are more efficient for the current multiply
444 implementation.
446 \x1f
447 File: gmp.info,  Node: Binomial Coefficients Algorithm,  Next: Fibonacci Numbers Algorithm,  Prev: Factorial Algorithm,  Up: Other Algorithms
449 16.7.3 Binomial Coefficients
450 ----------------------------
452 Binomial coefficients C(n,k) are calculated by first arranging k <= n/2
453 using C(n,k) = C(n,n-k) if necessary, and then evaluating the following
454 product simply from i=2 to i=k.
456                            k  (n-k+i)
457      C(n,k) =  (n-k+1) * prod -------
458                           i=2    i
460    It's easy to show that each denominator i will divide the product so
461 far, so the exact division algorithm is used (*note Exact Division::).
463    The numerators n-k+i and denominators i are first accumulated into
464 as many fit a limb, to save multi-precision operations, though for
465 `mpz_bin_ui' this applies only to the divisors, since n is an `mpz_t'
466 and n-k+i in general won't fit in a limb at all.
468 \x1f
469 File: gmp.info,  Node: Fibonacci Numbers Algorithm,  Next: Lucas Numbers Algorithm,  Prev: Binomial Coefficients Algorithm,  Up: Other Algorithms
471 16.7.4 Fibonacci Numbers
472 ------------------------
474 The Fibonacci functions `mpz_fib_ui' and `mpz_fib2_ui' are designed for
475 calculating isolated F[n] or F[n],F[n-1] values efficiently.
477    For small n, a table of single limb values in `__gmp_fib_table' is
478 used.  On a 32-bit limb this goes up to F[47], or on a 64-bit limb up
479 to F[93].  For convenience the table starts at F[-1].
481    Beyond the table, values are generated with a binary powering
482 algorithm, calculating a pair F[n] and F[n-1] working from high to low
483 across the bits of n.  The formulas used are
485      F[2k+1] = 4*F[k]^2 - F[k-1]^2 + 2*(-1)^k
486      F[2k-1] =   F[k]^2 + F[k-1]^2
488      F[2k] = F[2k+1] - F[2k-1]
490    At each step, k is the high b bits of n.  If the next bit of n is 0
491 then F[2k],F[2k-1] is used, or if it's a 1 then F[2k+1],F[2k] is used,
492 and the process repeated until all bits of n are incorporated.  Notice
493 these formulas require just two squares per bit of n.
495    It'd be possible to handle the first few n above the single limb
496 table with simple additions, using the defining Fibonacci recurrence
497 F[k+1]=F[k]+F[k-1], but this is not done since it usually turns out to
498 be faster for only about 10 or 20 values of n, and including a block of
499 code for just those doesn't seem worthwhile.  If they really mattered
500 it'd be better to extend the data table.
502    Using a table avoids lots of calculations on small numbers, and
503 makes small n go fast.  A bigger table would make more small n go fast,
504 it's just a question of balancing size against desired speed.  For GMP
505 the code is kept compact, with the emphasis primarily on a good
506 powering algorithm.
508    `mpz_fib2_ui' returns both F[n] and F[n-1], but `mpz_fib_ui' is only
509 interested in F[n].  In this case the last step of the algorithm can
510 become one multiply instead of two squares.  One of the following two
511 formulas is used, according as n is odd or even.
513      F[2k]   = F[k]*(F[k]+2F[k-1])
515      F[2k+1] = (2F[k]+F[k-1])*(2F[k]-F[k-1]) + 2*(-1)^k
517    F[2k+1] here is the same as above, just rearranged to be a multiply.
518 For interest, the 2*(-1)^k term both here and above can be applied
519 just to the low limb of the calculation, without a carry or borrow into
520 further limbs, which saves some code size.  See comments with
521 `mpz_fib_ui' and the internal `mpn_fib2_ui' for how this is done.
523 \x1f
524 File: gmp.info,  Node: Lucas Numbers Algorithm,  Next: Random Number Algorithms,  Prev: Fibonacci Numbers Algorithm,  Up: Other Algorithms
526 16.7.5 Lucas Numbers
527 --------------------
529 `mpz_lucnum2_ui' derives a pair of Lucas numbers from a pair of
530 Fibonacci numbers with the following simple formulas.
532      L[k]   =   F[k] + 2*F[k-1]
533      L[k-1] = 2*F[k] -   F[k-1]
535    `mpz_lucnum_ui' is only interested in L[n], and some work can be
536 saved.  Trailing zero bits on n can be handled with a single square
537 each.
539      L[2k] = L[k]^2 - 2*(-1)^k
541    And the lowest 1 bit can be handled with one multiply of a pair of
542 Fibonacci numbers, similar to what `mpz_fib_ui' does.
544      L[2k+1] = 5*F[k-1]*(2*F[k]+F[k-1]) - 4*(-1)^k
546 \x1f
547 File: gmp.info,  Node: Random Number Algorithms,  Prev: Lucas Numbers Algorithm,  Up: Other Algorithms
549 16.7.6 Random Numbers
550 ---------------------
552 For the `urandomb' functions, random numbers are generated simply by
553 concatenating bits produced by the generator.  As long as the generator
554 has good randomness properties this will produce well-distributed N bit
555 numbers.
557    For the `urandomm' functions, random numbers in a range 0<=R<N are
558 generated by taking values R of ceil(log2(N)) bits each until one
559 satisfies R<N.  This will normally require only one or two attempts,
560 but the attempts are limited in case the generator is somehow
561 degenerate and produces only 1 bits or similar.
563    The Mersenne Twister generator is by Matsumoto and Nishimura (*note
564 References::).  It has a non-repeating period of 2^19937-1, which is a
565 Mersenne prime, hence the name of the generator.  The state is 624
566 words of 32-bits each, which is iterated with one XOR and shift for each
567 32-bit word generated, making the algorithm very fast.  Randomness
568 properties are also very good and this is the default algorithm used by
569 GMP.
571    Linear congruential generators are described in many text books, for
572 instance Knuth volume 2 (*note References::).  With a modulus M and
573 parameters A and C, a integer state S is iterated by the formula S <-
574 A*S+C mod M.  At each step the new state is a linear function of the
575 previous, mod M, hence the name of the generator.
577    In GMP only moduli of the form 2^N are supported, and the current
578 implementation is not as well optimized as it could be.  Overheads are
579 significant when N is small, and when N is large clearly the multiply
580 at each step will become slow.  This is not a big concern, since the
581 Mersenne Twister generator is better in every respect and is therefore
582 recommended for all normal applications.
584    For both generators the current state can be deduced by observing
585 enough output and applying some linear algebra (over GF(2) in the case
586 of the Mersenne Twister).  This generally means raw output is
587 unsuitable for cryptographic applications without further hashing or
588 the like.
590 \x1f
591 File: gmp.info,  Node: Assembly Coding,  Prev: Other Algorithms,  Up: Algorithms
593 16.8 Assembly Coding
594 ====================
596 The assembly subroutines in GMP are the most significant source of
597 speed at small to moderate sizes.  At larger sizes algorithm selection
598 becomes more important, but of course speedups in low level routines
599 will still speed up everything proportionally.
601    Carry handling and widening multiplies that are important for GMP
602 can't be easily expressed in C.  GCC `asm' blocks help a lot and are
603 provided in `longlong.h', but hand coding low level routines invariably
604 offers a speedup over generic C by a factor of anything from 2 to 10.
606 * Menu:
608 * Assembly Code Organisation::
609 * Assembly Basics::
610 * Assembly Carry Propagation::
611 * Assembly Cache Handling::
612 * Assembly Functional Units::
613 * Assembly Floating Point::
614 * Assembly SIMD Instructions::
615 * Assembly Software Pipelining::
616 * Assembly Loop Unrolling::
617 * Assembly Writing Guide::
619 \x1f
620 File: gmp.info,  Node: Assembly Code Organisation,  Next: Assembly Basics,  Prev: Assembly Coding,  Up: Assembly Coding
622 16.8.1 Code Organisation
623 ------------------------
625 The various `mpn' subdirectories contain machine-dependent code, written
626 in C or assembly.  The `mpn/generic' subdirectory contains default code,
627 used when there's no machine-specific version of a particular file.
629    Each `mpn' subdirectory is for an ISA family.  Generally 32-bit and
630 64-bit variants in a family cannot share code and have separate
631 directories.  Within a family further subdirectories may exist for CPU
632 variants.
634    In each directory a `nails' subdirectory may exist, holding code with
635 nails support for that CPU variant.  A `NAILS_SUPPORT' directive in each
636 file indicates the nails values the code handles.  Nails code only
637 exists where it's faster, or promises to be faster, than plain code.
638 There's no effort put into nails if they're not going to enhance a
639 given CPU.
641 \x1f
642 File: gmp.info,  Node: Assembly Basics,  Next: Assembly Carry Propagation,  Prev: Assembly Code Organisation,  Up: Assembly Coding
644 16.8.2 Assembly Basics
645 ----------------------
647 `mpn_addmul_1' and `mpn_submul_1' are the most important routines for
648 overall GMP performance.  All multiplications and divisions come down to
649 repeated calls to these.  `mpn_add_n', `mpn_sub_n', `mpn_lshift' and
650 `mpn_rshift' are next most important.
652    On some CPUs assembly versions of the internal functions
653 `mpn_mul_basecase' and `mpn_sqr_basecase' give significant speedups,
654 mainly through avoiding function call overheads.  They can also
655 potentially make better use of a wide superscalar processor, as can
656 bigger primitives like `mpn_addmul_2' or `mpn_addmul_4'.
658    The restrictions on overlaps between sources and destinations (*note
659 Low-level Functions::) are designed to facilitate a variety of
660 implementations.  For example, knowing `mpn_add_n' won't have partly
661 overlapping sources and destination means reading can be done far ahead
662 of writing on superscalar processors, and loops can be vectorized on a
663 vector processor, depending on the carry handling.
665 \x1f
666 File: gmp.info,  Node: Assembly Carry Propagation,  Next: Assembly Cache Handling,  Prev: Assembly Basics,  Up: Assembly Coding
668 16.8.3 Carry Propagation
669 ------------------------
671 The problem that presents most challenges in GMP is propagating carries
672 from one limb to the next.  In functions like `mpn_addmul_1' and
673 `mpn_add_n', carries are the only dependencies between limb operations.
675    On processors with carry flags, a straightforward CISC style `adc' is
676 generally best.  AMD K6 `mpn_addmul_1' however is an example of an
677 unusual set of circumstances where a branch works out better.
679    On RISC processors generally an add and compare for overflow is
680 used.  This sort of thing can be seen in `mpn/generic/aors_n.c'.  Some
681 carry propagation schemes require 4 instructions, meaning at least 4
682 cycles per limb, but other schemes may use just 1 or 2.  On wide
683 superscalar processors performance may be completely determined by the
684 number of dependent instructions between carry-in and carry-out for
685 each limb.
687    On vector processors good use can be made of the fact that a carry
688 bit only very rarely propagates more than one limb.  When adding a
689 single bit to a limb, there's only a carry out if that limb was
690 `0xFF...FF' which on random data will be only 1 in 2^mp_bits_per_limb.
691 `mpn/cray/add_n.c' is an example of this, it adds all limbs in
692 parallel, adds one set of carry bits in parallel and then only rarely
693 needs to fall through to a loop propagating further carries.
695    On the x86s, GCC (as of version 2.95.2) doesn't generate
696 particularly good code for the RISC style idioms that are necessary to
697 handle carry bits in C.  Often conditional jumps are generated where
698 `adc' or `sbb' forms would be better.  And so unfortunately almost any
699 loop involving carry bits needs to be coded in assembly for best
700 results.
702 \x1f
703 File: gmp.info,  Node: Assembly Cache Handling,  Next: Assembly Functional Units,  Prev: Assembly Carry Propagation,  Up: Assembly Coding
705 16.8.4 Cache Handling
706 ---------------------
708 GMP aims to perform well both on operands that fit entirely in L1 cache
709 and those which don't.
711    Basic routines like `mpn_add_n' or `mpn_lshift' are often used on
712 large operands, so L2 and main memory performance is important for them.
713 `mpn_mul_1' and `mpn_addmul_1' are mostly used for multiply and square
714 basecases, so L1 performance matters most for them, unless assembly
715 versions of `mpn_mul_basecase' and `mpn_sqr_basecase' exist, in which
716 case the remaining uses are mostly for larger operands.
718    For L2 or main memory operands, memory access times will almost
719 certainly be more than the calculation time.  The aim therefore is to
720 maximize memory throughput, by starting a load of the next cache line
721 while processing the contents of the previous one.  Clearly this is
722 only possible if the chip has a lock-up free cache or some sort of
723 prefetch instruction.  Most current chips have both these features.
725    Prefetching sources combines well with loop unrolling, since a
726 prefetch can be initiated once per unrolled loop (or more than once if
727 the loop covers more than one cache line).
729    On CPUs without write-allocate caches, prefetching destinations will
730 ensure individual stores don't go further down the cache hierarchy,
731 limiting bandwidth.  Of course for calculations which are slow anyway,
732 like `mpn_divrem_1', write-throughs might be fine.
734    The distance ahead to prefetch will be determined by memory latency
735 versus throughput.  The aim of course is to have data arriving
736 continuously, at peak throughput.  Some CPUs have limits on the number
737 of fetches or prefetches in progress.
739    If a special prefetch instruction doesn't exist then a plain load
740 can be used, but in that case care must be taken not to attempt to read
741 past the end of an operand, since that might produce a segmentation
742 violation.
744    Some CPUs or systems have hardware that detects sequential memory
745 accesses and initiates suitable cache movements automatically, making
746 life easy.
748 \x1f
749 File: gmp.info,  Node: Assembly Functional Units,  Next: Assembly Floating Point,  Prev: Assembly Cache Handling,  Up: Assembly Coding
751 16.8.5 Functional Units
752 -----------------------
754 When choosing an approach for an assembly loop, consideration is given
755 to what operations can execute simultaneously and what throughput can
756 thereby be achieved.  In some cases an algorithm can be tweaked to
757 accommodate available resources.
759    Loop control will generally require a counter and pointer updates,
760 costing as much as 5 instructions, plus any delays a branch introduces.
761 CPU addressing modes might reduce pointer updates, perhaps by allowing
762 just one updating pointer and others expressed as offsets from it, or
763 on CISC chips with all addressing done with the loop counter as a
764 scaled index.
766    The final loop control cost can be amortised by processing several
767 limbs in each iteration (*note Assembly Loop Unrolling::).  This at
768 least ensures loop control isn't a big fraction the work done.
770    Memory throughput is always a limit.  If perhaps only one load or
771 one store can be done per cycle then 3 cycles/limb will the top speed
772 for "binary" operations like `mpn_add_n', and any code achieving that
773 is optimal.
775    Integer resources can be freed up by having the loop counter in a
776 float register, or by pressing the float units into use for some
777 multiplying, perhaps doing every second limb on the float side (*note
778 Assembly Floating Point::).
780    Float resources can be freed up by doing carry propagation on the
781 integer side, or even by doing integer to float conversions in integers
782 using bit twiddling.
784 \x1f
785 File: gmp.info,  Node: Assembly Floating Point,  Next: Assembly SIMD Instructions,  Prev: Assembly Functional Units,  Up: Assembly Coding
787 16.8.6 Floating Point
788 ---------------------
790 Floating point arithmetic is used in GMP for multiplications on CPUs
791 with poor integer multipliers.  It's mostly useful for `mpn_mul_1',
792 `mpn_addmul_1' and `mpn_submul_1' on 64-bit machines, and
793 `mpn_mul_basecase' on both 32-bit and 64-bit machines.
795    With IEEE 53-bit double precision floats, integer multiplications
796 producing up to 53 bits will give exact results.  Breaking a 64x64
797 multiplication into eight 16x32->48 bit pieces is convenient.  With
798 some care though six 21x32->53 bit products can be used, if one of the
799 lower two 21-bit pieces also uses the sign bit.
801    For the `mpn_mul_1' family of functions on a 64-bit machine, the
802 invariant single limb is split at the start, into 3 or 4 pieces.
803 Inside the loop, the bignum operand is split into 32-bit pieces.  Fast
804 conversion of these unsigned 32-bit pieces to floating point is highly
805 machine-dependent.  In some cases, reading the data into the integer
806 unit, zero-extending to 64-bits, then transferring to the floating
807 point unit back via memory is the only option.
809    Converting partial products back to 64-bit limbs is usually best
810 done as a signed conversion.  Since all values are smaller than 2^53,
811 signed and unsigned are the same, but most processors lack unsigned
812 conversions.
816    Here is a diagram showing 16x32 bit products for an `mpn_mul_1' or
817 `mpn_addmul_1' with a 64-bit limb.  The single limb operand V is split
818 into four 16-bit parts.  The multi-limb operand U is split in the loop
819 into two 32-bit parts.
821                      +---+---+---+---+
822                      |v48|v32|v16|v00|    V operand
823                      +---+---+---+---+
825                      +-------+---+---+
826                  x   |  u32  |  u00  |    U operand (one limb)
827                      +---------------+
829      ---------------------------------
831                          +-----------+
832                          | u00 x v00 |    p00    48-bit products
833                          +-----------+
834                      +-----------+
835                      | u00 x v16 |        p16
836                      +-----------+
837                  +-----------+
838                  | u00 x v32 |            p32
839                  +-----------+
840              +-----------+
841              | u00 x v48 |                p48
842              +-----------+
843                  +-----------+
844                  | u32 x v00 |            r32
845                  +-----------+
846              +-----------+
847              | u32 x v16 |                r48
848              +-----------+
849          +-----------+
850          | u32 x v32 |                    r64
851          +-----------+
852      +-----------+
853      | u32 x v48 |                        r80
854      +-----------+
856    p32 and r32 can be summed using floating-point addition, and
857 likewise p48 and r48.  p00 and p16 can be summed with r64 and r80 from
858 the previous iteration.
860    For each loop then, four 49-bit quantities are transferred to the
861 integer unit, aligned as follows,
863      |-----64bits----|-----64bits----|
864                         +------------+
865                         | p00 + r64' |    i00
866                         +------------+
867                     +------------+
868                     | p16 + r80' |        i16
869                     +------------+
870                 +------------+
871                 | p32 + r32  |            i32
872                 +------------+
873             +------------+
874             | p48 + r48  |                i48
875             +------------+
877    The challenge then is to sum these efficiently and add in a carry
878 limb, generating a low 64-bit result limb and a high 33-bit carry limb
879 (i48 extends 33 bits into the high half).
881 \x1f
882 File: gmp.info,  Node: Assembly SIMD Instructions,  Next: Assembly Software Pipelining,  Prev: Assembly Floating Point,  Up: Assembly Coding
884 16.8.7 SIMD Instructions
885 ------------------------
887 The single-instruction multiple-data support in current microprocessors
888 is aimed at signal processing algorithms where each data point can be
889 treated more or less independently.  There's generally not much support
890 for propagating the sort of carries that arise in GMP.
892    SIMD multiplications of say four 16x16 bit multiplies only do as much
893 work as one 32x32 from GMP's point of view, and need some shifts and
894 adds besides.  But of course if say the SIMD form is fully pipelined
895 and uses less instruction decoding then it may still be worthwhile.
897    On the x86 chips, MMX has so far found a use in `mpn_rshift' and
898 `mpn_lshift', and is used in a special case for 16-bit multipliers in
899 the P55 `mpn_mul_1'.  SSE2 is used for Pentium 4 `mpn_mul_1',
900 `mpn_addmul_1', and `mpn_submul_1'.
902 \x1f
903 File: gmp.info,  Node: Assembly Software Pipelining,  Next: Assembly Loop Unrolling,  Prev: Assembly SIMD Instructions,  Up: Assembly Coding
905 16.8.8 Software Pipelining
906 --------------------------
908 Software pipelining consists of scheduling instructions around the
909 branch point in a loop.  For example a loop might issue a load not for
910 use in the present iteration but the next, thereby allowing extra
911 cycles for the data to arrive from memory.
913    Naturally this is wanted only when doing things like loads or
914 multiplies that take several cycles to complete, and only where a CPU
915 has multiple functional units so that other work can be done in the
916 meantime.
918    A pipeline with several stages will have a data value in progress at
919 each stage and each loop iteration moves them along one stage.  This is
920 like juggling.
922    If the latency of some instruction is greater than the loop time
923 then it will be necessary to unroll, so one register has a result ready
924 to use while another (or multiple others) are still in progress.
925 (*note Assembly Loop Unrolling::).
927 \x1f
928 File: gmp.info,  Node: Assembly Loop Unrolling,  Next: Assembly Writing Guide,  Prev: Assembly Software Pipelining,  Up: Assembly Coding
930 16.8.9 Loop Unrolling
931 ---------------------
933 Loop unrolling consists of replicating code so that several limbs are
934 processed in each loop.  At a minimum this reduces loop overheads by a
935 corresponding factor, but it can also allow better register usage, for
936 example alternately using one register combination and then another.
937 Judicious use of `m4' macros can help avoid lots of duplication in the
938 source code.
940    Any amount of unrolling can be handled with a loop counter that's
941 decremented by N each time, stopping when the remaining count is less
942 than the further N the loop will process.  Or by subtracting N at the
943 start, the termination condition becomes when the counter C is less
944 than 0 (and the count of remaining limbs is C+N).
946    Alternately for a power of 2 unroll the loop count and remainder can
947 be established with a shift and mask.  This is convenient if also
948 making a computed jump into the middle of a large loop.
950    The limbs not a multiple of the unrolling can be handled in various
951 ways, for example
953    * A simple loop at the end (or the start) to process the excess.
954      Care will be wanted that it isn't too much slower than the
955      unrolled part.
957    * A set of binary tests, for example after an 8-limb unrolling, test
958      for 4 more limbs to process, then a further 2 more or not, and
959      finally 1 more or not.  This will probably take more code space
960      than a simple loop.
962    * A `switch' statement, providing separate code for each possible
963      excess, for example an 8-limb unrolling would have separate code
964      for 0 remaining, 1 remaining, etc, up to 7 remaining.  This might
965      take a lot of code, but may be the best way to optimize all cases
966      in combination with a deep pipelined loop.
968    * A computed jump into the middle of the loop, thus making the first
969      iteration handle the excess.  This should make times smoothly
970      increase with size, which is attractive, but setups for the jump
971      and adjustments for pointers can be tricky and could become quite
972      difficult in combination with deep pipelining.
974 \x1f
975 File: gmp.info,  Node: Assembly Writing Guide,  Prev: Assembly Loop Unrolling,  Up: Assembly Coding
977 16.8.10 Writing Guide
978 ---------------------
980 This is a guide to writing software pipelined loops for processing limb
981 vectors in assembly.
983    First determine the algorithm and which instructions are needed.
984 Code it without unrolling or scheduling, to make sure it works.  On a
985 3-operand CPU try to write each new value to a new register, this will
986 greatly simplify later steps.
988    Then note for each instruction the functional unit and/or issue port
989 requirements.  If an instruction can use either of two units, like U0
990 or U1 then make a category "U0/U1".  Count the total using each unit
991 (or combined unit), and count all instructions.
993    Figure out from those counts the best possible loop time.  The goal
994 will be to find a perfect schedule where instruction latencies are
995 completely hidden.  The total instruction count might be the limiting
996 factor, or perhaps a particular functional unit.  It might be possible
997 to tweak the instructions to help the limiting factor.
999    Suppose the loop time is N, then make N issue buckets, with the
1000 final loop branch at the end of the last.  Now fill the buckets with
1001 dummy instructions using the functional units desired.  Run this to
1002 make sure the intended speed is reached.
1004    Now replace the dummy instructions with the real instructions from
1005 the slow but correct loop you started with.  The first will typically
1006 be a load instruction.  Then the instruction using that value is placed
1007 in a bucket an appropriate distance down.  Run the loop again, to check
1008 it still runs at target speed.
1010    Keep placing instructions, frequently measuring the loop.  After a
1011 few you will need to wrap around from the last bucket back to the top
1012 of the loop.  If you used the new-register for new-value strategy above
1013 then there will be no register conflicts.  If not then take care not to
1014 clobber something already in use.  Changing registers at this time is
1015 very error prone.
1017    The loop will overlap two or more of the original loop iterations,
1018 and the computation of one vector element result will be started in one
1019 iteration of the new loop, and completed one or several iterations
1020 later.
1022    The final step is to create feed-in and wind-down code for the loop.
1023 A good way to do this is to make a copy (or copies) of the loop at the
1024 start and delete those instructions which don't have valid antecedents,
1025 and at the end replicate and delete those whose results are unwanted
1026 (including any further loads).
1028    The loop will have a minimum number of limbs loaded and processed,
1029 so the feed-in code must test if the request size is smaller and skip
1030 either to a suitable part of the wind-down or to special code for small
1031 sizes.
1033 \x1f
1034 File: gmp.info,  Node: Internals,  Next: Contributors,  Prev: Algorithms,  Up: Top
1036 17 Internals
1037 ************
1039 *This chapter is provided only for informational purposes and the
1040 various internals described here may change in future GMP releases.
1041 Applications expecting to be compatible with future releases should use
1042 only the documented interfaces described in previous chapters.*
1044 * Menu:
1046 * Integer Internals::
1047 * Rational Internals::
1048 * Float Internals::
1049 * Raw Output Internals::
1050 * C++ Interface Internals::
1052 \x1f
1053 File: gmp.info,  Node: Integer Internals,  Next: Rational Internals,  Prev: Internals,  Up: Internals
1055 17.1 Integer Internals
1056 ======================
1058 `mpz_t' variables represent integers using sign and magnitude, in space
1059 dynamically allocated and reallocated.  The fields are as follows.
1061 `_mp_size'
1062      The number of limbs, or the negative of that when representing a
1063      negative integer.  Zero is represented by `_mp_size' set to zero,
1064      in which case the `_mp_d' data is unused.
1066 `_mp_d'
1067      A pointer to an array of limbs which is the magnitude.  These are
1068      stored "little endian" as per the `mpn' functions, so `_mp_d[0]'
1069      is the least significant limb and `_mp_d[ABS(_mp_size)-1]' is the
1070      most significant.  Whenever `_mp_size' is non-zero, the most
1071      significant limb is non-zero.
1073      Currently there's always at least one limb allocated, so for
1074      instance `mpz_set_ui' never needs to reallocate, and `mpz_get_ui'
1075      can fetch `_mp_d[0]' unconditionally (though its value is then
1076      only wanted if `_mp_size' is non-zero).
1078 `_mp_alloc'
1079      `_mp_alloc' is the number of limbs currently allocated at `_mp_d',
1080      and naturally `_mp_alloc >= ABS(_mp_size)'.  When an `mpz' routine
1081      is about to (or might be about to) increase `_mp_size', it checks
1082      `_mp_alloc' to see whether there's enough space, and reallocates
1083      if not.  `MPZ_REALLOC' is generally used for this.
1085    The various bitwise logical functions like `mpz_and' behave as if
1086 negative values were twos complement.  But sign and magnitude is always
1087 used internally, and necessary adjustments are made during the
1088 calculations.  Sometimes this isn't pretty, but sign and magnitude are
1089 best for other routines.
1091    Some internal temporary variables are setup with `MPZ_TMP_INIT' and
1092 these have `_mp_d' space obtained from `TMP_ALLOC' rather than the
1093 memory allocation functions.  Care is taken to ensure that these are
1094 big enough that no reallocation is necessary (since it would have
1095 unpredictable consequences).
1097    `_mp_size' and `_mp_alloc' are `int', although `mp_size_t' is
1098 usually a `long'.  This is done to make the fields just 32 bits on some
1099 64 bits systems, thereby saving a few bytes of data space but still
1100 providing plenty of range.
1102 \x1f
1103 File: gmp.info,  Node: Rational Internals,  Next: Float Internals,  Prev: Integer Internals,  Up: Internals
1105 17.2 Rational Internals
1106 =======================
1108 `mpq_t' variables represent rationals using an `mpz_t' numerator and
1109 denominator (*note Integer Internals::).
1111    The canonical form adopted is denominator positive (and non-zero),
1112 no common factors between numerator and denominator, and zero uniquely
1113 represented as 0/1.
1115    It's believed that casting out common factors at each stage of a
1116 calculation is best in general.  A GCD is an O(N^2) operation so it's
1117 better to do a few small ones immediately than to delay and have to do
1118 a big one later.  Knowing the numerator and denominator have no common
1119 factors can be used for example in `mpq_mul' to make only two cross
1120 GCDs necessary, not four.
1122    This general approach to common factors is badly sub-optimal in the
1123 presence of simple factorizations or little prospect for cancellation,
1124 but GMP has no way to know when this will occur.  As per *Note
1125 Efficiency::, that's left to applications.  The `mpq_t' framework might
1126 still suit, with `mpq_numref' and `mpq_denref' for direct access to the
1127 numerator and denominator, or of course `mpz_t' variables can be used
1128 directly.
1130 \x1f
1131 File: gmp.info,  Node: Float Internals,  Next: Raw Output Internals,  Prev: Rational Internals,  Up: Internals
1133 17.3 Float Internals
1134 ====================
1136 Efficient calculation is the primary aim of GMP floats and the use of
1137 whole limbs and simple rounding facilitates this.
1139    `mpf_t' floats have a variable precision mantissa and a single
1140 machine word signed exponent.  The mantissa is represented using sign
1141 and magnitude.
1143         most                   least
1144      significant            significant
1145         limb                   limb
1147                                  _mp_d
1148       |---- _mp_exp --->           |
1149        _____ _____ _____ _____ _____
1150       |_____|_____|_____|_____|_____|
1151                         . <------------ radix point
1153        <-------- _mp_size --------->
1155 The fields are as follows.
1157 `_mp_size'
1158      The number of limbs currently in use, or the negative of that when
1159      representing a negative value.  Zero is represented by `_mp_size'
1160      and `_mp_exp' both set to zero, and in that case the `_mp_d' data
1161      is unused.  (In the future `_mp_exp' might be undefined when
1162      representing zero.)
1164 `_mp_prec'
1165      The precision of the mantissa, in limbs.  In any calculation the
1166      aim is to produce `_mp_prec' limbs of result (the most significant
1167      being non-zero).
1169 `_mp_d'
1170      A pointer to the array of limbs which is the absolute value of the
1171      mantissa.  These are stored "little endian" as per the `mpn'
1172      functions, so `_mp_d[0]' is the least significant limb and
1173      `_mp_d[ABS(_mp_size)-1]' the most significant.
1175      The most significant limb is always non-zero, but there are no
1176      other restrictions on its value, in particular the highest 1 bit
1177      can be anywhere within the limb.
1179      `_mp_prec+1' limbs are allocated to `_mp_d', the extra limb being
1180      for convenience (see below).  There are no reallocations during a
1181      calculation, only in a change of precision with `mpf_set_prec'.
1183 `_mp_exp'
1184      The exponent, in limbs, determining the location of the implied
1185      radix point.  Zero means the radix point is just above the most
1186      significant limb.  Positive values mean a radix point offset
1187      towards the lower limbs and hence a value >= 1, as for example in
1188      the diagram above.  Negative exponents mean a radix point further
1189      above the highest limb.
1191      Naturally the exponent can be any value, it doesn't have to fall
1192      within the limbs as the diagram shows, it can be a long way above
1193      or a long way below.  Limbs other than those included in the
1194      `{_mp_d,_mp_size}' data are treated as zero.
1196    The `_mp_size' and `_mp_prec' fields are `int', although the
1197 `mp_size_t' type is usually a `long'.  The `_mp_exp' field is usually
1198 `long'.  This is done to make some fields just 32 bits on some 64 bits
1199 systems, thereby saving a few bytes of data space but still providing
1200 plenty of precision and a very large range.
1203 The following various points should be noted.
1205 Low Zeros
1206      The least significant limbs `_mp_d[0]' etc can be zero, though
1207      such low zeros can always be ignored.  Routines likely to produce
1208      low zeros check and avoid them to save time in subsequent
1209      calculations, but for most routines they're quite unlikely and
1210      aren't checked.
1212 Mantissa Size Range
1213      The `_mp_size' count of limbs in use can be less than `_mp_prec' if
1214      the value can be represented in less.  This means low precision
1215      values or small integers stored in a high precision `mpf_t' can
1216      still be operated on efficiently.
1218      `_mp_size' can also be greater than `_mp_prec'.  Firstly a value is
1219      allowed to use all of the `_mp_prec+1' limbs available at `_mp_d',
1220      and secondly when `mpf_set_prec_raw' lowers `_mp_prec' it leaves
1221      `_mp_size' unchanged and so the size can be arbitrarily bigger than
1222      `_mp_prec'.
1224 Rounding
1225      All rounding is done on limb boundaries.  Calculating `_mp_prec'
1226      limbs with the high non-zero will ensure the application requested
1227      minimum precision is obtained.
1229      The use of simple "trunc" rounding towards zero is efficient,
1230      since there's no need to examine extra limbs and increment or
1231      decrement.
1233 Bit Shifts
1234      Since the exponent is in limbs, there are no bit shifts in basic
1235      operations like `mpf_add' and `mpf_mul'.  When differing exponents
1236      are encountered all that's needed is to adjust pointers to line up
1237      the relevant limbs.
1239      Of course `mpf_mul_2exp' and `mpf_div_2exp' will require bit
1240      shifts, but the choice is between an exponent in limbs which
1241      requires shifts there, or one in bits which requires them almost
1242      everywhere else.
1244 Use of `_mp_prec+1' Limbs
1245      The extra limb on `_mp_d' (`_mp_prec+1' rather than just
1246      `_mp_prec') helps when an `mpf' routine might get a carry from its
1247      operation.  `mpf_add' for instance will do an `mpn_add' of
1248      `_mp_prec' limbs.  If there's no carry then that's the result, but
1249      if there is a carry then it's stored in the extra limb of space and
1250      `_mp_size' becomes `_mp_prec+1'.
1252      Whenever `_mp_prec+1' limbs are held in a variable, the low limb
1253      is not needed for the intended precision, only the `_mp_prec' high
1254      limbs.  But zeroing it out or moving the rest down is unnecessary.
1255      Subsequent routines reading the value will simply take the high
1256      limbs they need, and this will be `_mp_prec' if their target has
1257      that same precision.  This is no more than a pointer adjustment,
1258      and must be checked anyway since the destination precision can be
1259      different from the sources.
1261      Copy functions like `mpf_set' will retain a full `_mp_prec+1' limbs
1262      if available.  This ensures that a variable which has `_mp_size'
1263      equal to `_mp_prec+1' will get its full exact value copied.
1264      Strictly speaking this is unnecessary since only `_mp_prec' limbs
1265      are needed for the application's requested precision, but it's
1266      considered that an `mpf_set' from one variable into another of the
1267      same precision ought to produce an exact copy.
1269 Application Precisions
1270      `__GMPF_BITS_TO_PREC' converts an application requested precision
1271      to an `_mp_prec'.  The value in bits is rounded up to a whole limb
1272      then an extra limb is added since the most significant limb of
1273      `_mp_d' is only non-zero and therefore might contain only one bit.
1275      `__GMPF_PREC_TO_BITS' does the reverse conversion, and removes the
1276      extra limb from `_mp_prec' before converting to bits.  The net
1277      effect of reading back with `mpf_get_prec' is simply the precision
1278      rounded up to a multiple of `mp_bits_per_limb'.
1280      Note that the extra limb added here for the high only being
1281      non-zero is in addition to the extra limb allocated to `_mp_d'.
1282      For example with a 32-bit limb, an application request for 250
1283      bits will be rounded up to 8 limbs, then an extra added for the
1284      high being only non-zero, giving an `_mp_prec' of 9.  `_mp_d' then
1285      gets 10 limbs allocated.  Reading back with `mpf_get_prec' will
1286      take `_mp_prec' subtract 1 limb and multiply by 32, giving 256
1287      bits.
1289      Strictly speaking, the fact the high limb has at least one bit
1290      means that a float with, say, 3 limbs of 32-bits each will be
1291      holding at least 65 bits, but for the purposes of `mpf_t' it's
1292      considered simply to be 64 bits, a nice multiple of the limb size.
1294 \x1f
1295 File: gmp.info,  Node: Raw Output Internals,  Next: C++ Interface Internals,  Prev: Float Internals,  Up: Internals
1297 17.4 Raw Output Internals
1298 =========================
1300 `mpz_out_raw' uses the following format.
1302      +------+------------------------+
1303      | size |       data bytes       |
1304      +------+------------------------+
1306    The size is 4 bytes written most significant byte first, being the
1307 number of subsequent data bytes, or the twos complement negative of
1308 that when a negative integer is represented.  The data bytes are the
1309 absolute value of the integer, written most significant byte first.
1311    The most significant data byte is always non-zero, so the output is
1312 the same on all systems, irrespective of limb size.
1314    In GMP 1, leading zero bytes were written to pad the data bytes to a
1315 multiple of the limb size.  `mpz_inp_raw' will still accept this, for
1316 compatibility.
1318    The use of "big endian" for both the size and data fields is
1319 deliberate, it makes the data easy to read in a hex dump of a file.
1320 Unfortunately it also means that the limb data must be reversed when
1321 reading or writing, so neither a big endian nor little endian system
1322 can just read and write `_mp_d'.
1324 \x1f
1325 File: gmp.info,  Node: C++ Interface Internals,  Prev: Raw Output Internals,  Up: Internals
1327 17.5 C++ Interface Internals
1328 ============================
1330 A system of expression templates is used to ensure something like
1331 `a=b+c' turns into a simple call to `mpz_add' etc.  For `mpf_class' the
1332 scheme also ensures the precision of the final destination is used for
1333 any temporaries within a statement like `f=w*x+y*z'.  These are
1334 important features which a naive implementation cannot provide.
1336    A simplified description of the scheme follows.  The true scheme is
1337 complicated by the fact that expressions have different return types.
1338 For detailed information, refer to the source code.
1340    To perform an operation, say, addition, we first define a "function
1341 object" evaluating it,
1343      struct __gmp_binary_plus
1344      {
1345        static void eval(mpf_t f, mpf_t g, mpf_t h) { mpf_add(f, g, h); }
1346      };
1348 And an "additive expression" object,
1350      __gmp_expr<__gmp_binary_expr<mpf_class, mpf_class, __gmp_binary_plus> >
1351      operator+(const mpf_class &f, const mpf_class &g)
1352      {
1353        return __gmp_expr
1354          <__gmp_binary_expr<mpf_class, mpf_class, __gmp_binary_plus> >(f, g);
1355      }
1357    The seemingly redundant `__gmp_expr<__gmp_binary_expr<...>>' is used
1358 to encapsulate any possible kind of expression into a single template
1359 type.  In fact even `mpf_class' etc are `typedef' specializations of
1360 `__gmp_expr'.
1362    Next we define assignment of `__gmp_expr' to `mpf_class'.
1364      template <class T>
1365      mpf_class & mpf_class::operator=(const __gmp_expr<T> &expr)
1366      {
1367        expr.eval(this->get_mpf_t(), this->precision());
1368        return *this;
1369      }
1371      template <class Op>
1372      void __gmp_expr<__gmp_binary_expr<mpf_class, mpf_class, Op> >::eval
1373      (mpf_t f, mp_bitcnt_t precision)
1374      {
1375        Op::eval(f, expr.val1.get_mpf_t(), expr.val2.get_mpf_t());
1376      }
1378    where `expr.val1' and `expr.val2' are references to the expression's
1379 operands (here `expr' is the `__gmp_binary_expr' stored within the
1380 `__gmp_expr').
1382    This way, the expression is actually evaluated only at the time of
1383 assignment, when the required precision (that of `f') is known.
1384 Furthermore the target `mpf_t' is now available, thus we can call
1385 `mpf_add' directly with `f' as the output argument.
1387    Compound expressions are handled by defining operators taking
1388 subexpressions as their arguments, like this:
1390      template <class T, class U>
1391      __gmp_expr
1392      <__gmp_binary_expr<__gmp_expr<T>, __gmp_expr<U>, __gmp_binary_plus> >
1393      operator+(const __gmp_expr<T> &expr1, const __gmp_expr<U> &expr2)
1394      {
1395        return __gmp_expr
1396          <__gmp_binary_expr<__gmp_expr<T>, __gmp_expr<U>, __gmp_binary_plus> >
1397          (expr1, expr2);
1398      }
1400    And the corresponding specializations of `__gmp_expr::eval':
1402      template <class T, class U, class Op>
1403      void __gmp_expr
1404      <__gmp_binary_expr<__gmp_expr<T>, __gmp_expr<U>, Op> >::eval
1405      (mpf_t f, mp_bitcnt_t precision)
1406      {
1407        // declare two temporaries
1408        mpf_class temp1(expr.val1, precision), temp2(expr.val2, precision);
1409        Op::eval(f, temp1.get_mpf_t(), temp2.get_mpf_t());
1410      }
1412    The expression is thus recursively evaluated to any level of
1413 complexity and all subexpressions are evaluated to the precision of `f'.
1415 \x1f
1416 File: gmp.info,  Node: Contributors,  Next: References,  Prev: Internals,  Up: Top
1418 Appendix A Contributors
1419 ***********************
1421 Torbjo"rn Granlund wrote the original GMP library and is still the main
1422 developer.  Code not explicitly attributed to others, was contributed by
1423 Torbjo"rn.  Several other individuals and organizations have contributed
1424 GMP.  Here is a list in chronological order on first contribution:
1426    Gunnar Sjo"din and Hans Riesel helped with mathematical problems in
1427 early versions of the library.
1429    Richard Stallman helped with the interface design and revised the
1430 first version of this manual.
1432    Brian Beuning and Doug Lea helped with testing of early versions of
1433 the library and made creative suggestions.
1435    John Amanatides of York University in Canada contributed the function
1436 `mpz_probab_prime_p'.
1438    Paul Zimmermann wrote the REDC-based mpz_powm code, the
1439 Scho"nhage-Strassen FFT multiply code, and the Karatsuba square root
1440 code.  He also improved the Toom3 code for GMP 4.2.  Paul sparked the
1441 development of GMP 2, with his comparisons between bignum packages.
1442 The ECMNET project Paul is organizing was a driving force behind many
1443 of the optimizations in GMP 3.  Paul also wrote the new GMP 4.3 nth
1444 root code (with Torbjo"rn).
1446    Ken Weber (Kent State University, Universidade Federal do Rio Grande
1447 do Sul) contributed now defunct versions of `mpz_gcd', `mpz_divexact',
1448 `mpn_gcd', and `mpn_bdivmod', partially supported by CNPq (Brazil)
1449 grant 301314194-2.
1451    Per Bothner of Cygnus Support helped to set up GMP to use Cygnus'
1452 configure.  He has also made valuable suggestions and tested numerous
1453 intermediary releases.
1455    Joachim Hollman was involved in the design of the `mpf' interface,
1456 and in the `mpz' design revisions for version 2.
1458    Bennet Yee contributed the initial versions of `mpz_jacobi' and
1459 `mpz_legendre'.
1461    Andreas Schwab contributed the files `mpn/m68k/lshift.S' and
1462 `mpn/m68k/rshift.S' (now in `.asm' form).
1464    Robert Harley of Inria, France and David Seal of ARM, England,
1465 suggested clever improvements for population count.  Robert also wrote
1466 highly optimized Karatsuba and 3-way Toom multiplication functions for
1467 GMP 3, and contributed the ARM assembly code.
1469    Torsten Ekedahl of the Mathematical department of Stockholm
1470 University provided significant inspiration during several phases of
1471 the GMP development.  His mathematical expertise helped improve several
1472 algorithms.
1474    Linus Nordberg wrote the new configure system based on autoconf and
1475 implemented the new random functions.
1477    Kevin Ryde worked on a large number of things: optimized x86 code,
1478 m4 asm macros, parameter tuning, speed measuring, the configure system,
1479 function inlining, divisibility tests, bit scanning, Jacobi symbols,
1480 Fibonacci and Lucas number functions, printf and scanf functions, perl
1481 interface, demo expression parser, the algorithms chapter in the
1482 manual, `gmpasm-mode.el', and various miscellaneous improvements
1483 elsewhere.
1485    Kent Boortz made the Mac OS 9 port.
1487    Steve Root helped write the optimized alpha 21264 assembly code.
1489    Gerardo Ballabio wrote the `gmpxx.h' C++ class interface and the C++
1490 `istream' input routines.
1492    Jason Moxham rewrote `mpz_fac_ui'.
1494    Pedro Gimeno implemented the Mersenne Twister and made other random
1495 number improvements.
1497    Niels Mo"ller wrote the sub-quadratic GCD and extended GCD code, the
1498 quadratic Hensel division code, and (with Torbjo"rn) the new divide and
1499 conquer division code for GMP 4.3.  Niels also helped implement the new
1500 Toom multiply code for GMP 4.3 and implemented helper functions to
1501 simplify Toom evaluations for GMP 5.0.  He wrote the original version
1502 of mpn_mulmod_bnm1.
1504    Alberto Zanoni and Marco Bodrato suggested the unbalanced multiply
1505 strategy, and found the optimal strategies for evaluation and
1506 interpolation in Toom multiplication.
1508    Marco Bodrato helped implement the new Toom multiply code for GMP
1509 4.3 and implemented most of the new Toom multiply and squaring code for
1510 5.0.  He is the main author of the current mpn_mulmod_bnm1 and
1511 mpn_mullo_n.  Marco also wrote the functions mpn_invert and
1512 mpn_invertappr.
1514    David Harvey suggested the internal function `mpn_bdiv_dbm1',
1515 implementing division relevant to Toom multiplication.  He also worked
1516 on fast assembly sequences, in particular on a fast AMD64
1517 `mpn_mul_basecase'.
1519    Martin Boij wrote `mpn_perfect_power_p'.
1521    (This list is chronological, not ordered after significance.  If you
1522 have contributed to GMP but are not listed above, please tell
1523 <gmp-devel@gmplib.org> about the omission!)
1525    The development of floating point functions of GNU MP 2, were
1526 supported in part by the ESPRIT-BRA (Basic Research Activities) 6846
1527 project POSSO (POlynomial System SOlving).
1529    The development of GMP 2, 3, and 4 was supported in part by the IDA
1530 Center for Computing Sciences.
1532    Thanks go to Hans Thorsen for donating an SGI system for the GMP
1533 test system environment.
1535 \x1f
1536 File: gmp.info,  Node: References,  Next: GNU Free Documentation License,  Prev: Contributors,  Up: Top
1538 Appendix B References
1539 *********************
1541 B.1 Books
1542 =========
1544    * Jonathan M. Borwein and Peter B. Borwein, "Pi and the AGM: A Study
1545      in Analytic Number Theory and Computational Complexity", Wiley,
1546      1998.
1548    * Richard Crandall and Carl Pomerance, "Prime Numbers: A
1549      Computational Perspective", 2nd edition, Springer-Verlag, 2005.
1550      `http://math.dartmouth.edu/~carlp/'
1552    * Henri Cohen, "A Course in Computational Algebraic Number Theory",
1553      Graduate Texts in Mathematics number 138, Springer-Verlag, 1993.
1554      `http://www.math.u-bordeaux.fr/~cohen/'
1556    * Donald E. Knuth, "The Art of Computer Programming", volume 2,
1557      "Seminumerical Algorithms", 3rd edition, Addison-Wesley, 1998.
1558      `http://www-cs-faculty.stanford.edu/~knuth/taocp.html'
1560    * John D. Lipson, "Elements of Algebra and Algebraic Computing", The
1561      Benjamin Cummings Publishing Company Inc, 1981.
1563    * Alfred J. Menezes, Paul C. van Oorschot and Scott A. Vanstone,
1564      "Handbook of Applied Cryptography",
1565      `http://www.cacr.math.uwaterloo.ca/hac/'
1567    * Richard M. Stallman and the GCC Developer Community, "Using the
1568      GNU Compiler Collection", Free Software Foundation, 2008,
1569      available online `http://gcc.gnu.org/onlinedocs/', and in the GCC
1570      package `ftp://ftp.gnu.org/gnu/gcc/'
1572 B.2 Papers
1573 ==========
1575    * Yves Bertot, Nicolas Magaud and Paul Zimmermann, "A Proof of GMP
1576      Square Root", Journal of Automated Reasoning, volume 29, 2002, pp.
1577      225-252.  Also available online as INRIA Research Report 4475,
1578      June 2001, `http://www.inria.fr/rrrt/rr-4475.html'
1580    * Christoph Burnikel and Joachim Ziegler, "Fast Recursive Division",
1581      Max-Planck-Institut fuer Informatik Research Report MPI-I-98-1-022,
1582      `http://data.mpi-sb.mpg.de/internet/reports.nsf/NumberView/1998-1-022'
1584    * Torbjo"rn Granlund and Peter L. Montgomery, "Division by Invariant
1585      Integers using Multiplication", in Proceedings of the SIGPLAN
1586      PLDI'94 Conference, June 1994.  Also available
1587      `ftp://ftp.cwi.nl/pub/pmontgom/divcnst.psa4.gz' (and .psl.gz).
1589    * Niels Mo"ller and Torbjo"rn Granlund, "Improved division by
1590      invariant integers", IEEE Transactions on Computers, 11 June 2010.
1591      `http://gmplib.org/~tege/division-paper.pdf'
1593    * Torbjo"rn Granlund and Niels Mo"ller, "Division of integers large
1594      and small", to appear.
1596    * Tudor Jebelean, "An algorithm for exact division", Journal of
1597      Symbolic Computation, volume 15, 1993, pp. 169-180.  Research
1598      report version available
1599      `ftp://ftp.risc.uni-linz.ac.at/pub/techreports/1992/92-35.ps.gz'
1601    * Tudor Jebelean, "Exact Division with Karatsuba Complexity -
1602      Extended Abstract", RISC-Linz technical report 96-31,
1603      `ftp://ftp.risc.uni-linz.ac.at/pub/techreports/1996/96-31.ps.gz'
1605    * Tudor Jebelean, "Practical Integer Division with Karatsuba
1606      Complexity", ISSAC 97, pp. 339-341.  Technical report available
1607      `ftp://ftp.risc.uni-linz.ac.at/pub/techreports/1996/96-29.ps.gz'
1609    * Tudor Jebelean, "A Generalization of the Binary GCD Algorithm",
1610      ISSAC 93, pp. 111-116.  Technical report version available
1611      `ftp://ftp.risc.uni-linz.ac.at/pub/techreports/1993/93-01.ps.gz'
1613    * Tudor Jebelean, "A Double-Digit Lehmer-Euclid Algorithm for
1614      Finding the GCD of Long Integers", Journal of Symbolic
1615      Computation, volume 19, 1995, pp. 145-157.  Technical report
1616      version also available
1617      `ftp://ftp.risc.uni-linz.ac.at/pub/techreports/1992/92-69.ps.gz'
1619    * Werner Krandick and Tudor Jebelean, "Bidirectional Exact Integer
1620      Division", Journal of Symbolic Computation, volume 21, 1996, pp.
1621      441-455.  Early technical report version also available
1622      `ftp://ftp.risc.uni-linz.ac.at/pub/techreports/1994/94-50.ps.gz'
1624    * Makoto Matsumoto and Takuji Nishimura, "Mersenne Twister: A
1625      623-dimensionally equidistributed uniform pseudorandom number
1626      generator", ACM Transactions on Modelling and Computer Simulation,
1627      volume 8, January 1998, pp. 3-30.  Available online
1628      `http://www.math.sci.hiroshima-u.ac.jp/~m-mat/MT/ARTICLES/mt.ps.gz'
1629      (or .pdf)
1631    * R. Moenck and A. Borodin, "Fast Modular Transforms via Division",
1632      Proceedings of the 13th Annual IEEE Symposium on Switching and
1633      Automata Theory, October 1972, pp. 90-96.  Reprinted as "Fast
1634      Modular Transforms", Journal of Computer and System Sciences,
1635      volume 8, number 3, June 1974, pp. 366-386.
1637    * Niels Mo"ller, "On Scho"nhage's algorithm and subquadratic integer
1638      GCD   computation", in Mathematics of Computation, volume 77,
1639      January 2008, pp.    589-607.
1641    * Peter L. Montgomery, "Modular Multiplication Without Trial
1642      Division", in Mathematics of Computation, volume 44, number 170,
1643      April 1985.
1645    * Arnold Scho"nhage and Volker Strassen, "Schnelle Multiplikation
1646      grosser Zahlen", Computing 7, 1971, pp. 281-292.
1648    * Kenneth Weber, "The accelerated integer GCD algorithm", ACM
1649      Transactions on Mathematical Software, volume 21, number 1, March
1650      1995, pp. 111-122.
1652    * Paul Zimmermann, "Karatsuba Square Root", INRIA Research Report
1653      3805, November 1999, `http://www.inria.fr/rrrt/rr-3805.html'
1655    * Paul Zimmermann, "A Proof of GMP Fast Division and Square Root
1656      Implementations",
1657      `http://www.loria.fr/~zimmerma/papers/proof-div-sqrt.ps.gz'
1659    * Dan Zuras, "On Squaring and Multiplying Large Integers", ARITH-11:
1660      IEEE Symposium on Computer Arithmetic, 1993, pp. 260 to 271.
1661      Reprinted as "More on Multiplying and Squaring Large Integers",
1662      IEEE Transactions on Computers, volume 43, number 8, August 1994,
1663      pp. 899-908.
1665 \x1f
1666 File: gmp.info,  Node: GNU Free Documentation License,  Next: Concept Index,  Prev: References,  Up: Top
1668 Appendix C GNU Free Documentation License
1669 *****************************************
1671                      Version 1.3, 3 November 2008
1673      Copyright (C) 2000, 2001, 2002, 2007, 2008 Free Software Foundation, Inc.
1674      `http://fsf.org/'
1676      Everyone is permitted to copy and distribute verbatim copies
1677      of this license document, but changing it is not allowed.
1679   0. PREAMBLE
1681      The purpose of this License is to make a manual, textbook, or other
1682      functional and useful document "free" in the sense of freedom: to
1683      assure everyone the effective freedom to copy and redistribute it,
1684      with or without modifying it, either commercially or
1685      noncommercially.  Secondarily, this License preserves for the
1686      author and publisher a way to get credit for their work, while not
1687      being considered responsible for modifications made by others.
1689      This License is a kind of "copyleft", which means that derivative
1690      works of the document must themselves be free in the same sense.
1691      It complements the GNU General Public License, which is a copyleft
1692      license designed for free software.
1694      We have designed this License in order to use it for manuals for
1695      free software, because free software needs free documentation: a
1696      free program should come with manuals providing the same freedoms
1697      that the software does.  But this License is not limited to
1698      software manuals; it can be used for any textual work, regardless
1699      of subject matter or whether it is published as a printed book.
1700      We recommend this License principally for works whose purpose is
1701      instruction or reference.
1703   1. APPLICABILITY AND DEFINITIONS
1705      This License applies to any manual or other work, in any medium,
1706      that contains a notice placed by the copyright holder saying it
1707      can be distributed under the terms of this License.  Such a notice
1708      grants a world-wide, royalty-free license, unlimited in duration,
1709      to use that work under the conditions stated herein.  The
1710      "Document", below, refers to any such manual or work.  Any member
1711      of the public is a licensee, and is addressed as "you".  You
1712      accept the license if you copy, modify or distribute the work in a
1713      way requiring permission under copyright law.
1715      A "Modified Version" of the Document means any work containing the
1716      Document or a portion of it, either copied verbatim, or with
1717      modifications and/or translated into another language.
1719      A "Secondary Section" is a named appendix or a front-matter section
1720      of the Document that deals exclusively with the relationship of the
1721      publishers or authors of the Document to the Document's overall
1722      subject (or to related matters) and contains nothing that could
1723      fall directly within that overall subject.  (Thus, if the Document
1724      is in part a textbook of mathematics, a Secondary Section may not
1725      explain any mathematics.)  The relationship could be a matter of
1726      historical connection with the subject or with related matters, or
1727      of legal, commercial, philosophical, ethical or political position
1728      regarding them.
1730      The "Invariant Sections" are certain Secondary Sections whose
1731      titles are designated, as being those of Invariant Sections, in
1732      the notice that says that the Document is released under this
1733      License.  If a section does not fit the above definition of
1734      Secondary then it is not allowed to be designated as Invariant.
1735      The Document may contain zero Invariant Sections.  If the Document
1736      does not identify any Invariant Sections then there are none.
1738      The "Cover Texts" are certain short passages of text that are
1739      listed, as Front-Cover Texts or Back-Cover Texts, in the notice
1740      that says that the Document is released under this License.  A
1741      Front-Cover Text may be at most 5 words, and a Back-Cover Text may
1742      be at most 25 words.
1744      A "Transparent" copy of the Document means a machine-readable copy,
1745      represented in a format whose specification is available to the
1746      general public, that is suitable for revising the document
1747      straightforwardly with generic text editors or (for images
1748      composed of pixels) generic paint programs or (for drawings) some
1749      widely available drawing editor, and that is suitable for input to
1750      text formatters or for automatic translation to a variety of
1751      formats suitable for input to text formatters.  A copy made in an
1752      otherwise Transparent file format whose markup, or absence of
1753      markup, has been arranged to thwart or discourage subsequent
1754      modification by readers is not Transparent.  An image format is
1755      not Transparent if used for any substantial amount of text.  A
1756      copy that is not "Transparent" is called "Opaque".
1758      Examples of suitable formats for Transparent copies include plain
1759      ASCII without markup, Texinfo input format, LaTeX input format,
1760      SGML or XML using a publicly available DTD, and
1761      standard-conforming simple HTML, PostScript or PDF designed for
1762      human modification.  Examples of transparent image formats include
1763      PNG, XCF and JPG.  Opaque formats include proprietary formats that
1764      can be read and edited only by proprietary word processors, SGML or
1765      XML for which the DTD and/or processing tools are not generally
1766      available, and the machine-generated HTML, PostScript or PDF
1767      produced by some word processors for output purposes only.
1769      The "Title Page" means, for a printed book, the title page itself,
1770      plus such following pages as are needed to hold, legibly, the
1771      material this License requires to appear in the title page.  For
1772      works in formats which do not have any title page as such, "Title
1773      Page" means the text near the most prominent appearance of the
1774      work's title, preceding the beginning of the body of the text.
1776      The "publisher" means any person or entity that distributes copies
1777      of the Document to the public.
1779      A section "Entitled XYZ" means a named subunit of the Document
1780      whose title either is precisely XYZ or contains XYZ in parentheses
1781      following text that translates XYZ in another language.  (Here XYZ
1782      stands for a specific section name mentioned below, such as
1783      "Acknowledgements", "Dedications", "Endorsements", or "History".)
1784      To "Preserve the Title" of such a section when you modify the
1785      Document means that it remains a section "Entitled XYZ" according
1786      to this definition.
1788      The Document may include Warranty Disclaimers next to the notice
1789      which states that this License applies to the Document.  These
1790      Warranty Disclaimers are considered to be included by reference in
1791      this License, but only as regards disclaiming warranties: any other
1792      implication that these Warranty Disclaimers may have is void and
1793      has no effect on the meaning of this License.
1795   2. VERBATIM COPYING
1797      You may copy and distribute the Document in any medium, either
1798      commercially or noncommercially, provided that this License, the
1799      copyright notices, and the license notice saying this License
1800      applies to the Document are reproduced in all copies, and that you
1801      add no other conditions whatsoever to those of this License.  You
1802      may not use technical measures to obstruct or control the reading
1803      or further copying of the copies you make or distribute.  However,
1804      you may accept compensation in exchange for copies.  If you
1805      distribute a large enough number of copies you must also follow
1806      the conditions in section 3.
1808      You may also lend copies, under the same conditions stated above,
1809      and you may publicly display copies.
1811   3. COPYING IN QUANTITY
1813      If you publish printed copies (or copies in media that commonly
1814      have printed covers) of the Document, numbering more than 100, and
1815      the Document's license notice requires Cover Texts, you must
1816      enclose the copies in covers that carry, clearly and legibly, all
1817      these Cover Texts: Front-Cover Texts on the front cover, and
1818      Back-Cover Texts on the back cover.  Both covers must also clearly
1819      and legibly identify you as the publisher of these copies.  The
1820      front cover must present the full title with all words of the
1821      title equally prominent and visible.  You may add other material
1822      on the covers in addition.  Copying with changes limited to the
1823      covers, as long as they preserve the title of the Document and
1824      satisfy these conditions, can be treated as verbatim copying in
1825      other respects.
1827      If the required texts for either cover are too voluminous to fit
1828      legibly, you should put the first ones listed (as many as fit
1829      reasonably) on the actual cover, and continue the rest onto
1830      adjacent pages.
1832      If you publish or distribute Opaque copies of the Document
1833      numbering more than 100, you must either include a
1834      machine-readable Transparent copy along with each Opaque copy, or
1835      state in or with each Opaque copy a computer-network location from
1836      which the general network-using public has access to download
1837      using public-standard network protocols a complete Transparent
1838      copy of the Document, free of added material.  If you use the
1839      latter option, you must take reasonably prudent steps, when you
1840      begin distribution of Opaque copies in quantity, to ensure that
1841      this Transparent copy will remain thus accessible at the stated
1842      location until at least one year after the last time you
1843      distribute an Opaque copy (directly or through your agents or
1844      retailers) of that edition to the public.
1846      It is requested, but not required, that you contact the authors of
1847      the Document well before redistributing any large number of
1848      copies, to give them a chance to provide you with an updated
1849      version of the Document.
1851   4. MODIFICATIONS
1853      You may copy and distribute a Modified Version of the Document
1854      under the conditions of sections 2 and 3 above, provided that you
1855      release the Modified Version under precisely this License, with
1856      the Modified Version filling the role of the Document, thus
1857      licensing distribution and modification of the Modified Version to
1858      whoever possesses a copy of it.  In addition, you must do these
1859      things in the Modified Version:
1861        A. Use in the Title Page (and on the covers, if any) a title
1862           distinct from that of the Document, and from those of
1863           previous versions (which should, if there were any, be listed
1864           in the History section of the Document).  You may use the
1865           same title as a previous version if the original publisher of
1866           that version gives permission.
1868        B. List on the Title Page, as authors, one or more persons or
1869           entities responsible for authorship of the modifications in
1870           the Modified Version, together with at least five of the
1871           principal authors of the Document (all of its principal
1872           authors, if it has fewer than five), unless they release you
1873           from this requirement.
1875        C. State on the Title page the name of the publisher of the
1876           Modified Version, as the publisher.
1878        D. Preserve all the copyright notices of the Document.
1880        E. Add an appropriate copyright notice for your modifications
1881           adjacent to the other copyright notices.
1883        F. Include, immediately after the copyright notices, a license
1884           notice giving the public permission to use the Modified
1885           Version under the terms of this License, in the form shown in
1886           the Addendum below.
1888        G. Preserve in that license notice the full lists of Invariant
1889           Sections and required Cover Texts given in the Document's
1890           license notice.
1892        H. Include an unaltered copy of this License.
1894        I. Preserve the section Entitled "History", Preserve its Title,
1895           and add to it an item stating at least the title, year, new
1896           authors, and publisher of the Modified Version as given on
1897           the Title Page.  If there is no section Entitled "History" in
1898           the Document, create one stating the title, year, authors,
1899           and publisher of the Document as given on its Title Page,
1900           then add an item describing the Modified Version as stated in
1901           the previous sentence.
1903        J. Preserve the network location, if any, given in the Document
1904           for public access to a Transparent copy of the Document, and
1905           likewise the network locations given in the Document for
1906           previous versions it was based on.  These may be placed in
1907           the "History" section.  You may omit a network location for a
1908           work that was published at least four years before the
1909           Document itself, or if the original publisher of the version
1910           it refers to gives permission.
1912        K. For any section Entitled "Acknowledgements" or "Dedications",
1913           Preserve the Title of the section, and preserve in the
1914           section all the substance and tone of each of the contributor
1915           acknowledgements and/or dedications given therein.
1917        L. Preserve all the Invariant Sections of the Document,
1918           unaltered in their text and in their titles.  Section numbers
1919           or the equivalent are not considered part of the section
1920           titles.
1922        M. Delete any section Entitled "Endorsements".  Such a section
1923           may not be included in the Modified Version.
1925        N. Do not retitle any existing section to be Entitled
1926           "Endorsements" or to conflict in title with any Invariant
1927           Section.
1929        O. Preserve any Warranty Disclaimers.
1931      If the Modified Version includes new front-matter sections or
1932      appendices that qualify as Secondary Sections and contain no
1933      material copied from the Document, you may at your option
1934      designate some or all of these sections as invariant.  To do this,
1935      add their titles to the list of Invariant Sections in the Modified
1936      Version's license notice.  These titles must be distinct from any
1937      other section titles.
1939      You may add a section Entitled "Endorsements", provided it contains
1940      nothing but endorsements of your Modified Version by various
1941      parties--for example, statements of peer review or that the text
1942      has been approved by an organization as the authoritative
1943      definition of a standard.
1945      You may add a passage of up to five words as a Front-Cover Text,
1946      and a passage of up to 25 words as a Back-Cover Text, to the end
1947      of the list of Cover Texts in the Modified Version.  Only one
1948      passage of Front-Cover Text and one of Back-Cover Text may be
1949      added by (or through arrangements made by) any one entity.  If the
1950      Document already includes a cover text for the same cover,
1951      previously added by you or by arrangement made by the same entity
1952      you are acting on behalf of, you may not add another; but you may
1953      replace the old one, on explicit permission from the previous
1954      publisher that added the old one.
1956      The author(s) and publisher(s) of the Document do not by this
1957      License give permission to use their names for publicity for or to
1958      assert or imply endorsement of any Modified Version.
1960   5. COMBINING DOCUMENTS
1962      You may combine the Document with other documents released under
1963      this License, under the terms defined in section 4 above for
1964      modified versions, provided that you include in the combination
1965      all of the Invariant Sections of all of the original documents,
1966      unmodified, and list them all as Invariant Sections of your
1967      combined work in its license notice, and that you preserve all
1968      their Warranty Disclaimers.
1970      The combined work need only contain one copy of this License, and
1971      multiple identical Invariant Sections may be replaced with a single
1972      copy.  If there are multiple Invariant Sections with the same name
1973      but different contents, make the title of each such section unique
1974      by adding at the end of it, in parentheses, the name of the
1975      original author or publisher of that section if known, or else a
1976      unique number.  Make the same adjustment to the section titles in
1977      the list of Invariant Sections in the license notice of the
1978      combined work.
1980      In the combination, you must combine any sections Entitled
1981      "History" in the various original documents, forming one section
1982      Entitled "History"; likewise combine any sections Entitled
1983      "Acknowledgements", and any sections Entitled "Dedications".  You
1984      must delete all sections Entitled "Endorsements."
1986   6. COLLECTIONS OF DOCUMENTS
1988      You may make a collection consisting of the Document and other
1989      documents released under this License, and replace the individual
1990      copies of this License in the various documents with a single copy
1991      that is included in the collection, provided that you follow the
1992      rules of this License for verbatim copying of each of the
1993      documents in all other respects.
1995      You may extract a single document from such a collection, and
1996      distribute it individually under this License, provided you insert
1997      a copy of this License into the extracted document, and follow
1998      this License in all other respects regarding verbatim copying of
1999      that document.
2001   7. AGGREGATION WITH INDEPENDENT WORKS
2003      A compilation of the Document or its derivatives with other
2004      separate and independent documents or works, in or on a volume of
2005      a storage or distribution medium, is called an "aggregate" if the
2006      copyright resulting from the compilation is not used to limit the
2007      legal rights of the compilation's users beyond what the individual
2008      works permit.  When the Document is included in an aggregate, this
2009      License does not apply to the other works in the aggregate which
2010      are not themselves derivative works of the Document.
2012      If the Cover Text requirement of section 3 is applicable to these
2013      copies of the Document, then if the Document is less than one half
2014      of the entire aggregate, the Document's Cover Texts may be placed
2015      on covers that bracket the Document within the aggregate, or the
2016      electronic equivalent of covers if the Document is in electronic
2017      form.  Otherwise they must appear on printed covers that bracket
2018      the whole aggregate.
2020   8. TRANSLATION
2022      Translation is considered a kind of modification, so you may
2023      distribute translations of the Document under the terms of section
2024      4.  Replacing Invariant Sections with translations requires special
2025      permission from their copyright holders, but you may include
2026      translations of some or all Invariant Sections in addition to the
2027      original versions of these Invariant Sections.  You may include a
2028      translation of this License, and all the license notices in the
2029      Document, and any Warranty Disclaimers, provided that you also
2030      include the original English version of this License and the
2031      original versions of those notices and disclaimers.  In case of a
2032      disagreement between the translation and the original version of
2033      this License or a notice or disclaimer, the original version will
2034      prevail.
2036      If a section in the Document is Entitled "Acknowledgements",
2037      "Dedications", or "History", the requirement (section 4) to
2038      Preserve its Title (section 1) will typically require changing the
2039      actual title.
2041   9. TERMINATION
2043      You may not copy, modify, sublicense, or distribute the Document
2044      except as expressly provided under this License.  Any attempt
2045      otherwise to copy, modify, sublicense, or distribute it is void,
2046      and will automatically terminate your rights under this License.
2048      However, if you cease all violation of this License, then your
2049      license from a particular copyright holder is reinstated (a)
2050      provisionally, unless and until the copyright holder explicitly
2051      and finally terminates your license, and (b) permanently, if the
2052      copyright holder fails to notify you of the violation by some
2053      reasonable means prior to 60 days after the cessation.
2055      Moreover, your license from a particular copyright holder is
2056      reinstated permanently if the copyright holder notifies you of the
2057      violation by some reasonable means, this is the first time you have
2058      received notice of violation of this License (for any work) from
2059      that copyright holder, and you cure the violation prior to 30 days
2060      after your receipt of the notice.
2062      Termination of your rights under this section does not terminate
2063      the licenses of parties who have received copies or rights from
2064      you under this License.  If your rights have been terminated and
2065      not permanently reinstated, receipt of a copy of some or all of
2066      the same material does not give you any rights to use it.
2068  10. FUTURE REVISIONS OF THIS LICENSE
2070      The Free Software Foundation may publish new, revised versions of
2071      the GNU Free Documentation License from time to time.  Such new
2072      versions will be similar in spirit to the present version, but may
2073      differ in detail to address new problems or concerns.  See
2074      `http://www.gnu.org/copyleft/'.
2076      Each version of the License is given a distinguishing version
2077      number.  If the Document specifies that a particular numbered
2078      version of this License "or any later version" applies to it, you
2079      have the option of following the terms and conditions either of
2080      that specified version or of any later version that has been
2081      published (not as a draft) by the Free Software Foundation.  If
2082      the Document does not specify a version number of this License,
2083      you may choose any version ever published (not as a draft) by the
2084      Free Software Foundation.  If the Document specifies that a proxy
2085      can decide which future versions of this License can be used, that
2086      proxy's public statement of acceptance of a version permanently
2087      authorizes you to choose that version for the Document.
2089  11. RELICENSING
2091      "Massive Multiauthor Collaboration Site" (or "MMC Site") means any
2092      World Wide Web server that publishes copyrightable works and also
2093      provides prominent facilities for anybody to edit those works.  A
2094      public wiki that anybody can edit is an example of such a server.
2095      A "Massive Multiauthor Collaboration" (or "MMC") contained in the
2096      site means any set of copyrightable works thus published on the MMC
2097      site.
2099      "CC-BY-SA" means the Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0
2100      license published by Creative Commons Corporation, a not-for-profit
2101      corporation with a principal place of business in San Francisco,
2102      California, as well as future copyleft versions of that license
2103      published by that same organization.
2105      "Incorporate" means to publish or republish a Document, in whole or
2106      in part, as part of another Document.
2108      An MMC is "eligible for relicensing" if it is licensed under this
2109      License, and if all works that were first published under this
2110      License somewhere other than this MMC, and subsequently
2111      incorporated in whole or in part into the MMC, (1) had no cover
2112      texts or invariant sections, and (2) were thus incorporated prior
2113      to November 1, 2008.
2115      The operator of an MMC Site may republish an MMC contained in the
2116      site under CC-BY-SA on the same site at any time before August 1,
2117      2009, provided the MMC is eligible for relicensing.
2120 ADDENDUM: How to use this License for your documents
2121 ====================================================
2123 To use this License in a document you have written, include a copy of
2124 the License in the document and put the following copyright and license
2125 notices just after the title page:
2127        Copyright (C)  YEAR  YOUR NAME.
2128        Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document
2129        under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.3
2130        or any later version published by the Free Software Foundation;
2131        with no Invariant Sections, no Front-Cover Texts, and no Back-Cover
2132        Texts.  A copy of the license is included in the section entitled ``GNU
2133        Free Documentation License''.
2135    If you have Invariant Sections, Front-Cover Texts and Back-Cover
2136 Texts, replace the "with...Texts." line with this:
2138          with the Invariant Sections being LIST THEIR TITLES, with
2139          the Front-Cover Texts being LIST, and with the Back-Cover Texts
2140          being LIST.
2142    If you have Invariant Sections without Cover Texts, or some other
2143 combination of the three, merge those two alternatives to suit the
2144 situation.
2146    If your document contains nontrivial examples of program code, we
2147 recommend releasing these examples in parallel under your choice of
2148 free software license, such as the GNU General Public License, to
2149 permit their use in free software.
2151 \x1f
2152 File: gmp.info,  Node: Concept Index,  Next: Function Index,  Prev: GNU Free Documentation License,  Up: Top
2154 Concept Index
2155 *************
2157 \0\b[index\0\b]
2158 * Menu:
2160 * #include:                              Headers and Libraries.
2161                                                               (line   6)
2162 * --build:                               Build Options.       (line  52)
2163 * --disable-fft:                         Build Options.       (line 317)
2164 * --disable-shared:                      Build Options.       (line  45)
2165 * --disable-static:                      Build Options.       (line  45)
2166 * --enable-alloca:                       Build Options.       (line 278)
2167 * --enable-assert:                       Build Options.       (line 327)
2168 * --enable-cxx:                          Build Options.       (line 230)
2169 * --enable-fat:                          Build Options.       (line 164)
2170 * --enable-mpbsd:                        Build Options.       (line 322)
2171 * --enable-profiling <1>:                Profiling.           (line   6)
2172 * --enable-profiling:                    Build Options.       (line 331)
2173 * --exec-prefix:                         Build Options.       (line  32)
2174 * --host:                                Build Options.       (line  66)
2175 * --prefix:                              Build Options.       (line  32)
2176 * -finstrument-functions:                Profiling.           (line  66)
2177 * 2exp functions:                        Efficiency.          (line  43)
2178 * 68000:                                 Notes for Particular Systems.
2179                                                               (line  80)
2180 * 80x86:                                 Notes for Particular Systems.
2181                                                               (line 126)
2182 * ABI <1>:                               Build Options.       (line 171)
2183 * ABI:                                   ABI and ISA.         (line   6)
2184 * About this manual:                     Introduction to GMP. (line  58)
2185 * AC_CHECK_LIB:                          Autoconf.            (line  11)
2186 * AIX <1>:                               ABI and ISA.         (line 184)
2187 * AIX <2>:                               Notes for Particular Systems.
2188                                                               (line   7)
2189 * AIX:                                   ABI and ISA.         (line 169)
2190 * Algorithms:                            Algorithms.          (line   6)
2191 * alloca:                                Build Options.       (line 278)
2192 * Allocation of memory:                  Custom Allocation.   (line   6)
2193 * AMD64:                                 ABI and ISA.         (line  44)
2194 * Anonymous FTP of latest version:       Introduction to GMP. (line  38)
2195 * Application Binary Interface:          ABI and ISA.         (line   6)
2196 * Arithmetic functions <1>:              Float Arithmetic.    (line   6)
2197 * Arithmetic functions <2>:              Integer Arithmetic.  (line   6)
2198 * Arithmetic functions:                  Rational Arithmetic. (line   6)
2199 * ARM:                                   Notes for Particular Systems.
2200                                                               (line  20)
2201 * Assembly cache handling:               Assembly Cache Handling.
2202                                                               (line   6)
2203 * Assembly carry propagation:            Assembly Carry Propagation.
2204                                                               (line   6)
2205 * Assembly code organisation:            Assembly Code Organisation.
2206                                                               (line   6)
2207 * Assembly coding:                       Assembly Coding.     (line   6)
2208 * Assembly floating Point:               Assembly Floating Point.
2209                                                               (line   6)
2210 * Assembly loop unrolling:               Assembly Loop Unrolling.
2211                                                               (line   6)
2212 * Assembly SIMD:                         Assembly SIMD Instructions.
2213                                                               (line   6)
2214 * Assembly software pipelining:          Assembly Software Pipelining.
2215                                                               (line   6)
2216 * Assembly writing guide:                Assembly Writing Guide.
2217                                                               (line   6)
2218 * Assertion checking <1>:                Debugging.           (line  79)
2219 * Assertion checking:                    Build Options.       (line 327)
2220 * Assignment functions <1>:              Assigning Floats.    (line   6)
2221 * Assignment functions <2>:              Initializing Rationals.
2222                                                               (line   6)
2223 * Assignment functions <3>:              Simultaneous Integer Init & Assign.
2224                                                               (line   6)
2225 * Assignment functions <4>:              Simultaneous Float Init & Assign.
2226                                                               (line   6)
2227 * Assignment functions:                  Assigning Integers.  (line   6)
2228 * Autoconf:                              Autoconf.            (line   6)
2229 * Basics:                                GMP Basics.          (line   6)
2230 * Berkeley MP compatible functions <1>:  Build Options.       (line 322)
2231 * Berkeley MP compatible functions:      BSD Compatible Functions.
2232                                                               (line   6)
2233 * Binomial coefficient algorithm:        Binomial Coefficients Algorithm.
2234                                                               (line   6)
2235 * Binomial coefficient functions:        Number Theoretic Functions.
2236                                                               (line 100)
2237 * Binutils strip:                        Known Build Problems.
2238                                                               (line  28)
2239 * Bit manipulation functions:            Integer Logic and Bit Fiddling.
2240                                                               (line   6)
2241 * Bit scanning functions:                Integer Logic and Bit Fiddling.
2242                                                               (line  38)
2243 * Bit shift left:                        Integer Arithmetic.  (line  35)
2244 * Bit shift right:                       Integer Division.    (line  53)
2245 * Bits per limb:                         Useful Macros and Constants.
2246                                                               (line   7)
2247 * BSD MP compatible functions <1>:       Build Options.       (line 322)
2248 * BSD MP compatible functions:           BSD Compatible Functions.
2249                                                               (line   6)
2250 * Bug reporting:                         Reporting Bugs.      (line   6)
2251 * Build directory:                       Build Options.       (line  19)
2252 * Build notes for binary packaging:      Notes for Package Builds.
2253                                                               (line   6)
2254 * Build notes for particular systems:    Notes for Particular Systems.
2255                                                               (line   6)
2256 * Build options:                         Build Options.       (line   6)
2257 * Build problems known:                  Known Build Problems.
2258                                                               (line   6)
2259 * Build system:                          Build Options.       (line  52)
2260 * Building GMP:                          Installing GMP.      (line   6)
2261 * Bus error:                             Debugging.           (line   7)
2262 * C compiler:                            Build Options.       (line 182)
2263 * C++ compiler:                          Build Options.       (line 254)
2264 * C++ interface:                         C++ Class Interface. (line   6)
2265 * C++ interface internals:               C++ Interface Internals.
2266                                                               (line   6)
2267 * C++ istream input:                     C++ Formatted Input. (line   6)
2268 * C++ ostream output:                    C++ Formatted Output.
2269                                                               (line   6)
2270 * C++ support:                           Build Options.       (line 230)
2271 * CC:                                    Build Options.       (line 182)
2272 * CC_FOR_BUILD:                          Build Options.       (line 217)
2273 * CFLAGS:                                Build Options.       (line 182)
2274 * Checker:                               Debugging.           (line 115)
2275 * checkergcc:                            Debugging.           (line 122)
2276 * Code organisation:                     Assembly Code Organisation.
2277                                                               (line   6)
2278 * Compaq C++:                            Notes for Particular Systems.
2279                                                               (line  25)
2280 * Comparison functions <1>:              Integer Comparisons. (line   6)
2281 * Comparison functions <2>:              Comparing Rationals. (line   6)
2282 * Comparison functions:                  Float Comparison.    (line   6)
2283 * Compatibility with older versions:     Compatibility with older versions.
2284                                                               (line   6)
2285 * Conditions for copying GNU MP:         Copying.             (line   6)
2286 * Configuring GMP:                       Installing GMP.      (line   6)
2287 * Congruence algorithm:                  Exact Remainder.     (line  29)
2288 * Congruence functions:                  Integer Division.    (line 124)
2289 * Constants:                             Useful Macros and Constants.
2290                                                               (line   6)
2291 * Contributors:                          Contributors.        (line   6)
2292 * Conventions for parameters:            Parameter Conventions.
2293                                                               (line   6)
2294 * Conventions for variables:             Variable Conventions.
2295                                                               (line   6)
2296 * Conversion functions <1>:              Converting Integers. (line   6)
2297 * Conversion functions <2>:              Converting Floats.   (line   6)
2298 * Conversion functions:                  Rational Conversions.
2299                                                               (line   6)
2300 * Copying conditions:                    Copying.             (line   6)
2301 * CPPFLAGS:                              Build Options.       (line 208)
2302 * CPU types <1>:                         Introduction to GMP. (line  24)
2303 * CPU types:                             Build Options.       (line 108)
2304 * Cross compiling:                       Build Options.       (line  66)
2305 * Custom allocation:                     Custom Allocation.   (line   6)
2306 * CXX:                                   Build Options.       (line 254)
2307 * CXXFLAGS:                              Build Options.       (line 254)
2308 * Cygwin:                                Notes for Particular Systems.
2309                                                               (line  43)
2310 * Darwin:                                Known Build Problems.
2311                                                               (line  51)
2312 * Debugging:                             Debugging.           (line   6)
2313 * Demonstration programs:                Demonstration Programs.
2314                                                               (line   6)
2315 * Digits in an integer:                  Miscellaneous Integer Functions.
2316                                                               (line  23)
2317 * Divisibility algorithm:                Exact Remainder.     (line  29)
2318 * Divisibility functions:                Integer Division.    (line 124)
2319 * Divisibility testing:                  Efficiency.          (line  91)
2320 * Division algorithms:                   Division Algorithms. (line   6)
2321 * Division functions <1>:                Rational Arithmetic. (line  22)
2322 * Division functions <2>:                Integer Division.    (line   6)
2323 * Division functions:                    Float Arithmetic.    (line  33)
2324 * DJGPP <1>:                             Notes for Particular Systems.
2325                                                               (line  43)
2326 * DJGPP:                                 Known Build Problems.
2327                                                               (line  18)
2328 * DLLs:                                  Notes for Particular Systems.
2329                                                               (line  56)
2330 * DocBook:                               Build Options.       (line 354)
2331 * Documentation formats:                 Build Options.       (line 347)
2332 * Documentation license:                 GNU Free Documentation License.
2333                                                               (line   6)
2334 * DVI:                                   Build Options.       (line 350)
2335 * Efficiency:                            Efficiency.          (line   6)
2336 * Emacs:                                 Emacs.               (line   6)
2337 * Exact division functions:              Integer Division.    (line 102)
2338 * Exact remainder:                       Exact Remainder.     (line   6)
2339 * Example programs:                      Demonstration Programs.
2340                                                               (line   6)
2341 * Exec prefix:                           Build Options.       (line  32)
2342 * Execution profiling <1>:               Profiling.           (line   6)
2343 * Execution profiling:                   Build Options.       (line 331)
2344 * Exponentiation functions <1>:          Integer Exponentiation.
2345                                                               (line   6)
2346 * Exponentiation functions:              Float Arithmetic.    (line  41)
2347 * Export:                                Integer Import and Export.
2348                                                               (line  45)
2349 * Expression parsing demo:               Demonstration Programs.
2350                                                               (line  18)
2351 * Extended GCD:                          Number Theoretic Functions.
2352                                                               (line  45)
2353 * Factor removal functions:              Number Theoretic Functions.
2354                                                               (line  90)
2355 * Factorial algorithm:                   Factorial Algorithm. (line   6)
2356 * Factorial functions:                   Number Theoretic Functions.
2357                                                               (line  95)
2358 * Factorization demo:                    Demonstration Programs.
2359                                                               (line  25)
2360 * Fast Fourier Transform:                FFT Multiplication.  (line   6)
2361 * Fat binary:                            Build Options.       (line 164)
2362 * FFT multiplication <1>:                FFT Multiplication.  (line   6)
2363 * FFT multiplication:                    Build Options.       (line 317)
2364 * Fibonacci number algorithm:            Fibonacci Numbers Algorithm.
2365                                                               (line   6)
2366 * Fibonacci sequence functions:          Number Theoretic Functions.
2367                                                               (line 108)
2368 * Float arithmetic functions:            Float Arithmetic.    (line   6)
2369 * Float assignment functions <1>:        Simultaneous Float Init & Assign.
2370                                                               (line   6)
2371 * Float assignment functions:            Assigning Floats.    (line   6)
2372 * Float comparison functions:            Float Comparison.    (line   6)
2373 * Float conversion functions:            Converting Floats.   (line   6)
2374 * Float functions:                       Floating-point Functions.
2375                                                               (line   6)
2376 * Float initialization functions <1>:    Simultaneous Float Init & Assign.
2377                                                               (line   6)
2378 * Float initialization functions:        Initializing Floats. (line   6)
2379 * Float input and output functions:      I/O of Floats.       (line   6)
2380 * Float internals:                       Float Internals.     (line   6)
2381 * Float miscellaneous functions:         Miscellaneous Float Functions.
2382                                                               (line   6)
2383 * Float random number functions:         Miscellaneous Float Functions.
2384                                                               (line  27)
2385 * Float rounding functions:              Miscellaneous Float Functions.
2386                                                               (line   9)
2387 * Float sign tests:                      Float Comparison.    (line  33)
2388 * Floating point mode:                   Notes for Particular Systems.
2389                                                               (line  34)
2390 * Floating-point functions:              Floating-point Functions.
2391                                                               (line   6)
2392 * Floating-point number:                 Nomenclature and Types.
2393                                                               (line  21)
2394 * fnccheck:                              Profiling.           (line  77)
2395 * Formatted input:                       Formatted Input.     (line   6)
2396 * Formatted output:                      Formatted Output.    (line   6)
2397 * Free Documentation License:            GNU Free Documentation License.
2398                                                               (line   6)
2399 * frexp <1>:                             Converting Floats.   (line  23)
2400 * frexp:                                 Converting Integers. (line  42)
2401 * FTP of latest version:                 Introduction to GMP. (line  38)
2402 * Function classes:                      Function Classes.    (line   6)
2403 * FunctionCheck:                         Profiling.           (line  77)
2404 * GCC Checker:                           Debugging.           (line 115)
2405 * GCD algorithms:                        Greatest Common Divisor Algorithms.
2406                                                               (line   6)
2407 * GCD extended:                          Number Theoretic Functions.
2408                                                               (line  45)
2409 * GCD functions:                         Number Theoretic Functions.
2410                                                               (line  30)
2411 * GDB:                                   Debugging.           (line  58)
2412 * Generic C:                             Build Options.       (line 153)
2413 * GMP Perl module:                       Demonstration Programs.
2414                                                               (line  35)
2415 * GMP version number:                    Useful Macros and Constants.
2416                                                               (line  12)
2417 * gmp.h:                                 Headers and Libraries.
2418                                                               (line   6)
2419 * gmpxx.h:                               C++ Interface General.
2420                                                               (line   8)
2421 * GNU Debugger:                          Debugging.           (line  58)
2422 * GNU Free Documentation License:        GNU Free Documentation License.
2423                                                               (line   6)
2424 * GNU strip:                             Known Build Problems.
2425                                                               (line  28)
2426 * gprof:                                 Profiling.           (line  41)
2427 * Greatest common divisor algorithms:    Greatest Common Divisor Algorithms.
2428                                                               (line   6)
2429 * Greatest common divisor functions:     Number Theoretic Functions.
2430                                                               (line  30)
2431 * Hardware floating point mode:          Notes for Particular Systems.
2432                                                               (line  34)
2433 * Headers:                               Headers and Libraries.
2434                                                               (line   6)
2435 * Heap problems:                         Debugging.           (line  24)
2436 * Home page:                             Introduction to GMP. (line  34)
2437 * Host system:                           Build Options.       (line  66)
2438 * HP-UX:                                 ABI and ISA.         (line 107)
2439 * HPPA:                                  ABI and ISA.         (line  68)
2440 * I/O functions <1>:                     I/O of Integers.     (line   6)
2441 * I/O functions <2>:                     I/O of Rationals.    (line   6)
2442 * I/O functions:                         I/O of Floats.       (line   6)
2443 * i386:                                  Notes for Particular Systems.
2444                                                               (line 126)
2445 * IA-64:                                 ABI and ISA.         (line 107)
2446 * Import:                                Integer Import and Export.
2447                                                               (line  11)
2448 * In-place operations:                   Efficiency.          (line  57)
2449 * Include files:                         Headers and Libraries.
2450                                                               (line   6)
2451 * info-lookup-symbol:                    Emacs.               (line   6)
2452 * Initialization functions <1>:          Initializing Integers.
2453                                                               (line   6)
2454 * Initialization functions <2>:          Initializing Rationals.
2455                                                               (line   6)
2456 * Initialization functions <3>:          Random State Initialization.
2457                                                               (line   6)
2458 * Initialization functions <4>:          Simultaneous Float Init & Assign.
2459                                                               (line   6)
2460 * Initialization functions <5>:          Simultaneous Integer Init & Assign.
2461                                                               (line   6)
2462 * Initialization functions:              Initializing Floats. (line   6)
2463 * Initializing and clearing:             Efficiency.          (line  21)
2464 * Input functions <1>:                   I/O of Integers.     (line   6)
2465 * Input functions <2>:                   I/O of Rationals.    (line   6)
2466 * Input functions <3>:                   I/O of Floats.       (line   6)
2467 * Input functions:                       Formatted Input Functions.
2468                                                               (line   6)
2469 * Install prefix:                        Build Options.       (line  32)
2470 * Installing GMP:                        Installing GMP.      (line   6)
2471 * Instruction Set Architecture:          ABI and ISA.         (line   6)
2472 * instrument-functions:                  Profiling.           (line  66)
2473 * Integer:                               Nomenclature and Types.
2474                                                               (line   6)
2475 * Integer arithmetic functions:          Integer Arithmetic.  (line   6)
2476 * Integer assignment functions <1>:      Simultaneous Integer Init & Assign.
2477                                                               (line   6)
2478 * Integer assignment functions:          Assigning Integers.  (line   6)
2479 * Integer bit manipulation functions:    Integer Logic and Bit Fiddling.
2480                                                               (line   6)
2481 * Integer comparison functions:          Integer Comparisons. (line   6)
2482 * Integer conversion functions:          Converting Integers. (line   6)
2483 * Integer division functions:            Integer Division.    (line   6)
2484 * Integer exponentiation functions:      Integer Exponentiation.
2485                                                               (line   6)
2486 * Integer export:                        Integer Import and Export.
2487                                                               (line  45)
2488 * Integer functions:                     Integer Functions.   (line   6)
2489 * Integer import:                        Integer Import and Export.
2490                                                               (line  11)
2491 * Integer initialization functions <1>:  Simultaneous Integer Init & Assign.
2492                                                               (line   6)
2493 * Integer initialization functions:      Initializing Integers.
2494                                                               (line   6)
2495 * Integer input and output functions:    I/O of Integers.     (line   6)
2496 * Integer internals:                     Integer Internals.   (line   6)
2497 * Integer logical functions:             Integer Logic and Bit Fiddling.
2498                                                               (line   6)
2499 * Integer miscellaneous functions:       Miscellaneous Integer Functions.
2500                                                               (line   6)
2501 * Integer random number functions:       Integer Random Numbers.
2502                                                               (line   6)
2503 * Integer root functions:                Integer Roots.       (line   6)
2504 * Integer sign tests:                    Integer Comparisons. (line  28)
2505 * Integer special functions:             Integer Special Functions.
2506                                                               (line   6)
2507 * Interix:                               Notes for Particular Systems.
2508                                                               (line  51)
2509 * Internals:                             Internals.           (line   6)
2510 * Introduction:                          Introduction to GMP. (line   6)
2511 * Inverse modulo functions:              Number Theoretic Functions.
2512                                                               (line  60)
2513 * IRIX <1>:                              Known Build Problems.
2514                                                               (line  38)
2515 * IRIX:                                  ABI and ISA.         (line 132)
2516 * ISA:                                   ABI and ISA.         (line   6)
2517 * istream input:                         C++ Formatted Input. (line   6)
2518 * Jacobi symbol algorithm:               Jacobi Symbol.       (line   6)
2519 * Jacobi symbol functions:               Number Theoretic Functions.
2520                                                               (line  66)
2521 * Karatsuba multiplication:              Karatsuba Multiplication.
2522                                                               (line   6)
2523 * Karatsuba square root algorithm:       Square Root Algorithm.
2524                                                               (line   6)
2525 * Kronecker symbol functions:            Number Theoretic Functions.
2526                                                               (line  78)
2527 * Language bindings:                     Language Bindings.   (line   6)
2528 * Latest version of GMP:                 Introduction to GMP. (line  38)
2529 * LCM functions:                         Number Theoretic Functions.
2530                                                               (line  55)
2531 * Least common multiple functions:       Number Theoretic Functions.
2532                                                               (line  55)
2533 * Legendre symbol functions:             Number Theoretic Functions.
2534                                                               (line  69)
2535 * libgmp:                                Headers and Libraries.
2536                                                               (line  22)
2537 * libgmpxx:                              Headers and Libraries.
2538                                                               (line  27)
2539 * Libraries:                             Headers and Libraries.
2540                                                               (line  22)
2541 * Libtool:                               Headers and Libraries.
2542                                                               (line  33)
2543 * Libtool versioning:                    Notes for Package Builds.
2544                                                               (line   9)
2545 * License conditions:                    Copying.             (line   6)
2546 * Limb:                                  Nomenclature and Types.
2547                                                               (line  31)
2548 * Limb size:                             Useful Macros and Constants.
2549                                                               (line   7)
2550 * Linear congruential algorithm:         Random Number Algorithms.
2551                                                               (line  25)
2552 * Linear congruential random numbers:    Random State Initialization.
2553                                                               (line  32)
2554 * Linking:                               Headers and Libraries.
2555                                                               (line  22)
2556 * Logical functions:                     Integer Logic and Bit Fiddling.
2557                                                               (line   6)
2558 * Low-level functions:                   Low-level Functions. (line   6)
2559 * Lucas number algorithm:                Lucas Numbers Algorithm.
2560                                                               (line   6)
2561 * Lucas number functions:                Number Theoretic Functions.
2562                                                               (line 119)
2563 * MacOS X:                               Known Build Problems.
2564                                                               (line  51)
2565 * Mailing lists:                         Introduction to GMP. (line  45)
2566 * Malloc debugger:                       Debugging.           (line  30)
2567 * Malloc problems:                       Debugging.           (line  24)
2568 * Memory allocation:                     Custom Allocation.   (line   6)
2569 * Memory management:                     Memory Management.   (line   6)
2570 * Mersenne twister algorithm:            Random Number Algorithms.
2571                                                               (line  17)
2572 * Mersenne twister random numbers:       Random State Initialization.
2573                                                               (line  13)
2574 * MINGW:                                 Notes for Particular Systems.
2575                                                               (line  43)
2576 * MIPS:                                  ABI and ISA.         (line 132)
2577 * Miscellaneous float functions:         Miscellaneous Float Functions.
2578                                                               (line   6)
2579 * Miscellaneous integer functions:       Miscellaneous Integer Functions.
2580                                                               (line   6)
2581 * MMX:                                   Notes for Particular Systems.
2582                                                               (line 132)
2583 * Modular inverse functions:             Number Theoretic Functions.
2584                                                               (line  60)
2585 * Most significant bit:                  Miscellaneous Integer Functions.
2586                                                               (line  34)
2587 * mp.h:                                  BSD Compatible Functions.
2588                                                               (line  21)
2589 * MPN_PATH:                              Build Options.       (line 335)
2590 * MS Windows:                            Notes for Particular Systems.
2591                                                               (line  56)
2592 * MS-DOS:                                Notes for Particular Systems.
2593                                                               (line  43)
2594 * Multi-threading:                       Reentrancy.          (line   6)
2595 * Multiplication algorithms:             Multiplication Algorithms.
2596                                                               (line   6)
2597 * Nails:                                 Low-level Functions. (line 479)
2598 * Native compilation:                    Build Options.       (line  52)
2599 * NeXT:                                  Known Build Problems.
2600                                                               (line  57)
2601 * Next prime function:                   Number Theoretic Functions.
2602                                                               (line  23)
2603 * Nomenclature:                          Nomenclature and Types.
2604                                                               (line   6)
2605 * Non-Unix systems:                      Build Options.       (line  11)
2606 * Nth root algorithm:                    Nth Root Algorithm.  (line   6)
2607 * Number sequences:                      Efficiency.          (line 147)
2608 * Number theoretic functions:            Number Theoretic Functions.
2609                                                               (line   6)
2610 * Numerator and denominator:             Applying Integer Functions.
2611                                                               (line   6)
2612 * obstack output:                        Formatted Output Functions.
2613                                                               (line  81)
2614 * OpenBSD:                               Notes for Particular Systems.
2615                                                               (line  86)
2616 * Optimizing performance:                Performance optimization.
2617                                                               (line   6)
2618 * ostream output:                        C++ Formatted Output.
2619                                                               (line   6)
2620 * Other languages:                       Language Bindings.   (line   6)
2621 * Output functions <1>:                  I/O of Floats.       (line   6)
2622 * Output functions <2>:                  I/O of Rationals.    (line   6)
2623 * Output functions <3>:                  Formatted Output Functions.
2624                                                               (line   6)
2625 * Output functions:                      I/O of Integers.     (line   6)
2626 * Packaged builds:                       Notes for Package Builds.
2627                                                               (line   6)
2628 * Parameter conventions:                 Parameter Conventions.
2629                                                               (line   6)
2630 * Parsing expressions demo:              Demonstration Programs.
2631                                                               (line  21)
2632 * Particular systems:                    Notes for Particular Systems.
2633                                                               (line   6)
2634 * Past GMP versions:                     Compatibility with older versions.
2635                                                               (line   6)
2636 * PDF:                                   Build Options.       (line 350)
2637 * Perfect power algorithm:               Perfect Power Algorithm.
2638                                                               (line   6)
2639 * Perfect power functions:               Integer Roots.       (line  27)
2640 * Perfect square algorithm:              Perfect Square Algorithm.
2641                                                               (line   6)
2642 * Perfect square functions:              Integer Roots.       (line  36)
2643 * perl:                                  Demonstration Programs.
2644                                                               (line  35)
2645 * Perl module:                           Demonstration Programs.
2646                                                               (line  35)
2647 * Postscript:                            Build Options.       (line 350)
2648 * Power/PowerPC <1>:                     Known Build Problems.
2649                                                               (line  63)
2650 * Power/PowerPC:                         Notes for Particular Systems.
2651                                                               (line  92)
2652 * Powering algorithms:                   Powering Algorithms. (line   6)
2653 * Powering functions <1>:                Float Arithmetic.    (line  41)
2654 * Powering functions:                    Integer Exponentiation.
2655                                                               (line   6)
2656 * PowerPC:                               ABI and ISA.         (line 167)
2657 * Precision of floats:                   Floating-point Functions.
2658                                                               (line   6)
2659 * Precision of hardware floating point:  Notes for Particular Systems.
2660                                                               (line  34)
2661 * Prefix:                                Build Options.       (line  32)
2662 * Prime testing algorithms:              Prime Testing Algorithm.
2663                                                               (line   6)
2664 * Prime testing functions:               Number Theoretic Functions.
2665                                                               (line   7)
2666 * printf formatted output:               Formatted Output.    (line   6)
2667 * Probable prime testing functions:      Number Theoretic Functions.
2668                                                               (line   7)
2669 * prof:                                  Profiling.           (line  24)
2670 * Profiling:                             Profiling.           (line   6)
2671 * Radix conversion algorithms:           Radix Conversion Algorithms.
2672                                                               (line   6)
2673 * Random number algorithms:              Random Number Algorithms.
2674                                                               (line   6)
2675 * Random number functions <1>:           Integer Random Numbers.
2676                                                               (line   6)
2677 * Random number functions <2>:           Miscellaneous Float Functions.
2678                                                               (line  27)
2679 * Random number functions:               Random Number Functions.
2680                                                               (line   6)
2681 * Random number seeding:                 Random State Seeding.
2682                                                               (line   6)
2683 * Random number state:                   Random State Initialization.
2684                                                               (line   6)
2685 * Random state:                          Nomenclature and Types.
2686                                                               (line  46)
2687 * Rational arithmetic:                   Efficiency.          (line 113)
2688 * Rational arithmetic functions:         Rational Arithmetic. (line   6)
2689 * Rational assignment functions:         Initializing Rationals.
2690                                                               (line   6)
2691 * Rational comparison functions:         Comparing Rationals. (line   6)
2692 * Rational conversion functions:         Rational Conversions.
2693                                                               (line   6)
2694 * Rational initialization functions:     Initializing Rationals.
2695                                                               (line   6)
2696 * Rational input and output functions:   I/O of Rationals.    (line   6)
2697 * Rational internals:                    Rational Internals.  (line   6)
2698 * Rational number:                       Nomenclature and Types.
2699                                                               (line  16)
2700 * Rational number functions:             Rational Number Functions.
2701                                                               (line   6)
2702 * Rational numerator and denominator:    Applying Integer Functions.
2703                                                               (line   6)
2704 * Rational sign tests:                   Comparing Rationals. (line  27)
2705 * Raw output internals:                  Raw Output Internals.
2706                                                               (line   6)
2707 * Reallocations:                         Efficiency.          (line  30)
2708 * Reentrancy:                            Reentrancy.          (line   6)
2709 * References:                            References.          (line   6)
2710 * Remove factor functions:               Number Theoretic Functions.
2711                                                               (line  90)
2712 * Reporting bugs:                        Reporting Bugs.      (line   6)
2713 * Root extraction algorithm:             Nth Root Algorithm.  (line   6)
2714 * Root extraction algorithms:            Root Extraction Algorithms.
2715                                                               (line   6)
2716 * Root extraction functions <1>:         Float Arithmetic.    (line  37)
2717 * Root extraction functions:             Integer Roots.       (line   6)
2718 * Root testing functions:                Integer Roots.       (line  36)
2719 * Rounding functions:                    Miscellaneous Float Functions.
2720                                                               (line   9)
2721 * Sample programs:                       Demonstration Programs.
2722                                                               (line   6)
2723 * Scan bit functions:                    Integer Logic and Bit Fiddling.
2724                                                               (line  38)
2725 * scanf formatted input:                 Formatted Input.     (line   6)
2726 * SCO:                                   Known Build Problems.
2727                                                               (line  38)
2728 * Seeding random numbers:                Random State Seeding.
2729                                                               (line   6)
2730 * Segmentation violation:                Debugging.           (line   7)
2731 * Sequent Symmetry:                      Known Build Problems.
2732                                                               (line  68)
2733 * Services for Unix:                     Notes for Particular Systems.
2734                                                               (line  51)
2735 * Shared library versioning:             Notes for Package Builds.
2736                                                               (line   9)
2737 * Sign tests <1>:                        Float Comparison.    (line  33)
2738 * Sign tests <2>:                        Integer Comparisons. (line  28)
2739 * Sign tests:                            Comparing Rationals. (line  27)
2740 * Size in digits:                        Miscellaneous Integer Functions.
2741                                                               (line  23)
2742 * Small operands:                        Efficiency.          (line   7)
2743 * Solaris <1>:                           ABI and ISA.         (line 201)
2744 * Solaris:                               Known Build Problems.
2745                                                               (line  78)
2746 * Sparc:                                 Notes for Particular Systems.
2747                                                               (line 108)
2748 * Sparc V9:                              ABI and ISA.         (line 201)
2749 * Special integer functions:             Integer Special Functions.
2750                                                               (line   6)
2751 * Square root algorithm:                 Square Root Algorithm.
2752                                                               (line   6)
2753 * SSE2:                                  Notes for Particular Systems.
2754                                                               (line 132)
2755 * Stack backtrace:                       Debugging.           (line  50)
2756 * Stack overflow <1>:                    Debugging.           (line   7)
2757 * Stack overflow:                        Build Options.       (line 278)
2758 * Static linking:                        Efficiency.          (line  14)
2759 * stdarg.h:                              Headers and Libraries.
2760                                                               (line  17)
2761 * stdio.h:                               Headers and Libraries.
2762                                                               (line  11)
2763 * Stripped libraries:                    Known Build Problems.
2764                                                               (line  28)
2765 * Sun:                                   ABI and ISA.         (line 201)
2766 * SunOS:                                 Notes for Particular Systems.
2767                                                               (line 120)
2768 * Systems:                               Notes for Particular Systems.
2769                                                               (line   6)
2770 * Temporary memory:                      Build Options.       (line 278)
2771 * Texinfo:                               Build Options.       (line 347)
2772 * Text input/output:                     Efficiency.          (line 153)
2773 * Thread safety:                         Reentrancy.          (line   6)
2774 * Toom multiplication <1>:               Other Multiplication.
2775                                                               (line   6)
2776 * Toom multiplication <2>:               Toom 4-Way Multiplication.
2777                                                               (line   6)
2778 * Toom multiplication:                   Toom 3-Way Multiplication.
2779                                                               (line   6)
2780 * Types:                                 Nomenclature and Types.
2781                                                               (line   6)
2782 * ui and si functions:                   Efficiency.          (line  50)
2783 * Unbalanced multiplication:             Unbalanced Multiplication.
2784                                                               (line   6)
2785 * Upward compatibility:                  Compatibility with older versions.
2786                                                               (line   6)
2787 * Useful macros and constants:           Useful Macros and Constants.
2788                                                               (line   6)
2789 * User-defined precision:                Floating-point Functions.
2790                                                               (line   6)
2791 * Valgrind:                              Debugging.           (line 130)
2792 * Variable conventions:                  Variable Conventions.
2793                                                               (line   6)
2794 * Version number:                        Useful Macros and Constants.
2795                                                               (line  12)
2796 * Web page:                              Introduction to GMP. (line  34)
2797 * Windows:                               Notes for Particular Systems.
2798                                                               (line  56)
2799 * x86:                                   Notes for Particular Systems.
2800                                                               (line 126)
2801 * x87:                                   Notes for Particular Systems.
2802                                                               (line  34)
2803 * XML:                                   Build Options.       (line 354)
2805 \x1f
2806 File: gmp.info,  Node: Function Index,  Prev: Concept Index,  Up: Top
2808 Function and Type Index
2809 ***********************
2811 \0\b[index\0\b]
2812 * Menu:
2814 * __GMP_CC:                              Useful Macros and Constants.
2815                                                               (line  23)
2816 * __GMP_CFLAGS:                          Useful Macros and Constants.
2817                                                               (line  24)
2818 * __GNU_MP_VERSION:                      Useful Macros and Constants.
2819                                                               (line  10)
2820 * __GNU_MP_VERSION_MINOR:                Useful Macros and Constants.
2821                                                               (line  11)
2822 * __GNU_MP_VERSION_PATCHLEVEL:           Useful Macros and Constants.
2823                                                               (line  12)
2824 * _mpz_realloc:                          Integer Special Functions.
2825                                                               (line  51)
2826 * abs <1>:                               C++ Interface Floats.
2827                                                               (line  79)
2828 * abs <2>:                               C++ Interface Rationals.
2829                                                               (line  43)
2830 * abs:                                   C++ Interface Integers.
2831                                                               (line  42)
2832 * ceil:                                  C++ Interface Floats.
2833                                                               (line  80)
2834 * cmp <1>:                               C++ Interface Floats.
2835                                                               (line  81)
2836 * cmp <2>:                               C++ Interface Integers.
2837                                                               (line  43)
2838 * cmp <3>:                               C++ Interface Floats.
2839                                                               (line  82)
2840 * cmp <4>:                               C++ Interface Rationals.
2841                                                               (line  45)
2842 * cmp:                                   C++ Interface Integers.
2843                                                               (line  44)
2844 * floor:                                 C++ Interface Floats.
2845                                                               (line  89)
2846 * gcd:                                   BSD Compatible Functions.
2847                                                               (line  82)
2848 * gmp_asprintf:                          Formatted Output Functions.
2849                                                               (line  65)
2850 * gmp_errno:                             Random State Initialization.
2851                                                               (line  55)
2852 * GMP_ERROR_INVALID_ARGUMENT:            Random State Initialization.
2853                                                               (line  55)
2854 * GMP_ERROR_UNSUPPORTED_ARGUMENT:        Random State Initialization.
2855                                                               (line  55)
2856 * gmp_fprintf:                           Formatted Output Functions.
2857                                                               (line  29)
2858 * gmp_fscanf:                            Formatted Input Functions.
2859                                                               (line  25)
2860 * GMP_LIMB_BITS:                         Low-level Functions. (line 509)
2861 * GMP_NAIL_BITS:                         Low-level Functions. (line 507)
2862 * GMP_NAIL_MASK:                         Low-level Functions. (line 517)
2863 * GMP_NUMB_BITS:                         Low-level Functions. (line 508)
2864 * GMP_NUMB_MASK:                         Low-level Functions. (line 518)
2865 * GMP_NUMB_MAX:                          Low-level Functions. (line 526)
2866 * gmp_obstack_printf:                    Formatted Output Functions.
2867                                                               (line  79)
2868 * gmp_obstack_vprintf:                   Formatted Output Functions.
2869                                                               (line  81)
2870 * gmp_printf:                            Formatted Output Functions.
2871                                                               (line  24)
2872 * GMP_RAND_ALG_DEFAULT:                  Random State Initialization.
2873                                                               (line  49)
2874 * GMP_RAND_ALG_LC:                       Random State Initialization.
2875                                                               (line  49)
2876 * gmp_randclass:                         C++ Interface Random Numbers.
2877                                                               (line   7)
2878 * gmp_randclass::get_f:                  C++ Interface Random Numbers.
2879                                                               (line  45)
2880 * gmp_randclass::get_z_bits:             C++ Interface Random Numbers.
2881                                                               (line  38)
2882 * gmp_randclass::get_z_range:            C++ Interface Random Numbers.
2883                                                               (line  42)
2884 * gmp_randclass::gmp_randclass:          C++ Interface Random Numbers.
2885                                                               (line  27)
2886 * gmp_randclass::seed:                   C++ Interface Random Numbers.
2887                                                               (line  34)
2888 * gmp_randclear:                         Random State Initialization.
2889                                                               (line  62)
2890 * gmp_randinit:                          Random State Initialization.
2891                                                               (line  47)
2892 * gmp_randinit_default:                  Random State Initialization.
2893                                                               (line   7)
2894 * gmp_randinit_lc_2exp:                  Random State Initialization.
2895                                                               (line  18)
2896 * gmp_randinit_lc_2exp_size:             Random State Initialization.
2897                                                               (line  32)
2898 * gmp_randinit_mt:                       Random State Initialization.
2899                                                               (line  13)
2900 * gmp_randinit_set:                      Random State Initialization.
2901                                                               (line  43)
2902 * gmp_randseed:                          Random State Seeding.
2903                                                               (line   7)
2904 * gmp_randseed_ui:                       Random State Seeding.
2905                                                               (line   9)
2906 * gmp_randstate_t:                       Nomenclature and Types.
2907                                                               (line  46)
2908 * gmp_scanf:                             Formatted Input Functions.
2909                                                               (line  21)
2910 * gmp_snprintf:                          Formatted Output Functions.
2911                                                               (line  46)
2912 * gmp_sprintf:                           Formatted Output Functions.
2913                                                               (line  34)
2914 * gmp_sscanf:                            Formatted Input Functions.
2915                                                               (line  29)
2916 * gmp_urandomb_ui:                       Random State Miscellaneous.
2917                                                               (line   8)
2918 * gmp_urandomm_ui:                       Random State Miscellaneous.
2919                                                               (line  14)
2920 * gmp_vasprintf:                         Formatted Output Functions.
2921                                                               (line  66)
2922 * gmp_version:                           Useful Macros and Constants.
2923                                                               (line  18)
2924 * gmp_vfprintf:                          Formatted Output Functions.
2925                                                               (line  30)
2926 * gmp_vfscanf:                           Formatted Input Functions.
2927                                                               (line  26)
2928 * gmp_vprintf:                           Formatted Output Functions.
2929                                                               (line  25)
2930 * gmp_vscanf:                            Formatted Input Functions.
2931                                                               (line  22)
2932 * gmp_vsnprintf:                         Formatted Output Functions.
2933                                                               (line  48)
2934 * gmp_vsprintf:                          Formatted Output Functions.
2935                                                               (line  35)
2936 * gmp_vsscanf:                           Formatted Input Functions.
2937                                                               (line  31)
2938 * hypot:                                 C++ Interface Floats.
2939                                                               (line  90)
2940 * itom:                                  BSD Compatible Functions.
2941                                                               (line  29)
2942 * madd:                                  BSD Compatible Functions.
2943                                                               (line  43)
2944 * mcmp:                                  BSD Compatible Functions.
2945                                                               (line  85)
2946 * mdiv:                                  BSD Compatible Functions.
2947                                                               (line  53)
2948 * mfree:                                 BSD Compatible Functions.
2949                                                               (line 105)
2950 * min:                                   BSD Compatible Functions.
2951                                                               (line  89)
2952 * MINT:                                  BSD Compatible Functions.
2953                                                               (line  21)
2954 * mout:                                  BSD Compatible Functions.
2955                                                               (line  94)
2956 * move:                                  BSD Compatible Functions.
2957                                                               (line  39)
2958 * mp_bitcnt_t:                           Nomenclature and Types.
2959                                                               (line  42)
2960 * mp_bits_per_limb:                      Useful Macros and Constants.
2961                                                               (line   7)
2962 * mp_exp_t:                              Nomenclature and Types.
2963                                                               (line  27)
2964 * mp_get_memory_functions:               Custom Allocation.   (line  93)
2965 * mp_limb_t:                             Nomenclature and Types.
2966                                                               (line  31)
2967 * mp_set_memory_functions:               Custom Allocation.   (line  21)
2968 * mp_size_t:                             Nomenclature and Types.
2969                                                               (line  37)
2970 * mpf_abs:                               Float Arithmetic.    (line  47)
2971 * mpf_add:                               Float Arithmetic.    (line   7)
2972 * mpf_add_ui:                            Float Arithmetic.    (line   9)
2973 * mpf_ceil:                              Miscellaneous Float Functions.
2974                                                               (line   7)
2975 * mpf_class:                             C++ Interface General.
2976                                                               (line  20)
2977 * mpf_class::fits_sint_p:                C++ Interface Floats.
2978                                                               (line  83)
2979 * mpf_class::fits_slong_p:               C++ Interface Floats.
2980                                                               (line  84)
2981 * mpf_class::fits_sshort_p:              C++ Interface Floats.
2982                                                               (line  85)
2983 * mpf_class::fits_uint_p:                C++ Interface Floats.
2984                                                               (line  86)
2985 * mpf_class::fits_ulong_p:               C++ Interface Floats.
2986                                                               (line  87)
2987 * mpf_class::fits_ushort_p:              C++ Interface Floats.
2988                                                               (line  88)
2989 * mpf_class::get_d:                      C++ Interface Floats.
2990                                                               (line  91)
2991 * mpf_class::get_mpf_t:                  C++ Interface General.
2992                                                               (line  66)
2993 * mpf_class::get_prec:                   C++ Interface Floats.
2994                                                               (line 109)
2995 * mpf_class::get_si:                     C++ Interface Floats.
2996                                                               (line  92)
2997 * mpf_class::get_str:                    C++ Interface Floats.
2998                                                               (line  94)
2999 * mpf_class::get_ui:                     C++ Interface Floats.
3000                                                               (line  95)
3001 * mpf_class::mpf_class:                  C++ Interface Floats.
3002                                                               (line  12)
3003 * mpf_class::operator=:                  C++ Interface Floats.
3004                                                               (line  56)
3005 * mpf_class::set_prec:                   C++ Interface Floats.
3006                                                               (line 110)
3007 * mpf_class::set_prec_raw:               C++ Interface Floats.
3008                                                               (line 111)
3009 * mpf_class::set_str:                    C++ Interface Floats.
3010                                                               (line  97)
3011 * mpf_clear:                             Initializing Floats. (line  37)
3012 * mpf_clears:                            Initializing Floats. (line  41)
3013 * mpf_cmp:                               Float Comparison.    (line   7)
3014 * mpf_cmp_d:                             Float Comparison.    (line   8)
3015 * mpf_cmp_si:                            Float Comparison.    (line  10)
3016 * mpf_cmp_ui:                            Float Comparison.    (line   9)
3017 * mpf_div:                               Float Arithmetic.    (line  29)
3018 * mpf_div_2exp:                          Float Arithmetic.    (line  53)
3019 * mpf_div_ui:                            Float Arithmetic.    (line  33)
3020 * mpf_eq:                                Float Comparison.    (line  17)
3021 * mpf_fits_sint_p:                       Miscellaneous Float Functions.
3022                                                               (line  20)
3023 * mpf_fits_slong_p:                      Miscellaneous Float Functions.
3024                                                               (line  18)
3025 * mpf_fits_sshort_p:                     Miscellaneous Float Functions.
3026                                                               (line  22)
3027 * mpf_fits_uint_p:                       Miscellaneous Float Functions.
3028                                                               (line  19)
3029 * mpf_fits_ulong_p:                      Miscellaneous Float Functions.
3030                                                               (line  17)
3031 * mpf_fits_ushort_p:                     Miscellaneous Float Functions.
3032                                                               (line  21)
3033 * mpf_floor:                             Miscellaneous Float Functions.
3034                                                               (line   8)
3035 * mpf_get_d:                             Converting Floats.   (line   7)
3036 * mpf_get_d_2exp:                        Converting Floats.   (line  16)
3037 * mpf_get_default_prec:                  Initializing Floats. (line  12)
3038 * mpf_get_prec:                          Initializing Floats. (line  62)
3039 * mpf_get_si:                            Converting Floats.   (line  27)
3040 * mpf_get_str:                           Converting Floats.   (line  37)
3041 * mpf_get_ui:                            Converting Floats.   (line  28)
3042 * mpf_init:                              Initializing Floats. (line  19)
3043 * mpf_init2:                             Initializing Floats. (line  26)
3044 * mpf_init_set:                          Simultaneous Float Init & Assign.
3045                                                               (line  16)
3046 * mpf_init_set_d:                        Simultaneous Float Init & Assign.
3047                                                               (line  19)
3048 * mpf_init_set_si:                       Simultaneous Float Init & Assign.
3049                                                               (line  18)
3050 * mpf_init_set_str:                      Simultaneous Float Init & Assign.
3051                                                               (line  25)
3052 * mpf_init_set_ui:                       Simultaneous Float Init & Assign.
3053                                                               (line  17)
3054 * mpf_inits:                             Initializing Floats. (line  31)
3055 * mpf_inp_str:                           I/O of Floats.       (line  39)
3056 * mpf_integer_p:                         Miscellaneous Float Functions.
3057                                                               (line  14)
3058 * mpf_mul:                               Float Arithmetic.    (line  19)
3059 * mpf_mul_2exp:                          Float Arithmetic.    (line  50)
3060 * mpf_mul_ui:                            Float Arithmetic.    (line  21)
3061 * mpf_neg:                               Float Arithmetic.    (line  44)
3062 * mpf_out_str:                           I/O of Floats.       (line  19)
3063 * mpf_pow_ui:                            Float Arithmetic.    (line  41)
3064 * mpf_random2:                           Miscellaneous Float Functions.
3065                                                               (line  37)
3066 * mpf_reldiff:                           Float Comparison.    (line  29)
3067 * mpf_set:                               Assigning Floats.    (line  10)
3068 * mpf_set_d:                             Assigning Floats.    (line  13)
3069 * mpf_set_default_prec:                  Initializing Floats. (line   7)
3070 * mpf_set_prec:                          Initializing Floats. (line  65)
3071 * mpf_set_prec_raw:                      Initializing Floats. (line  72)
3072 * mpf_set_q:                             Assigning Floats.    (line  15)
3073 * mpf_set_si:                            Assigning Floats.    (line  12)
3074 * mpf_set_str:                           Assigning Floats.    (line  18)
3075 * mpf_set_ui:                            Assigning Floats.    (line  11)
3076 * mpf_set_z:                             Assigning Floats.    (line  14)
3077 * mpf_sgn:                               Float Comparison.    (line  33)
3078 * mpf_sqrt:                              Float Arithmetic.    (line  36)
3079 * mpf_sqrt_ui:                           Float Arithmetic.    (line  37)
3080 * mpf_sub:                               Float Arithmetic.    (line  12)
3081 * mpf_sub_ui:                            Float Arithmetic.    (line  16)
3082 * mpf_swap:                              Assigning Floats.    (line  52)
3083 * mpf_t:                                 Nomenclature and Types.
3084                                                               (line  21)
3085 * mpf_trunc:                             Miscellaneous Float Functions.
3086                                                               (line   9)
3087 * mpf_ui_div:                            Float Arithmetic.    (line  31)
3088 * mpf_ui_sub:                            Float Arithmetic.    (line  14)
3089 * mpf_urandomb:                          Miscellaneous Float Functions.
3090                                                               (line  27)
3091 * mpn_add:                               Low-level Functions. (line  69)
3092 * mpn_add_1:                             Low-level Functions. (line  64)
3093 * mpn_add_n:                             Low-level Functions. (line  54)
3094 * mpn_addmul_1:                          Low-level Functions. (line 148)
3095 * mpn_and_n:                             Low-level Functions. (line 421)
3096 * mpn_andn_n:                            Low-level Functions. (line 436)
3097 * mpn_cmp:                               Low-level Functions. (line 284)
3098 * mpn_com:                               Low-level Functions. (line 461)
3099 * mpn_copyd:                             Low-level Functions. (line 470)
3100 * mpn_copyi:                             Low-level Functions. (line 466)
3101 * mpn_divexact_by3:                      Low-level Functions. (line 229)
3102 * mpn_divexact_by3c:                     Low-level Functions. (line 231)
3103 * mpn_divmod:                            Low-level Functions. (line 224)
3104 * mpn_divmod_1:                          Low-level Functions. (line 208)
3105 * mpn_divrem:                            Low-level Functions. (line 182)
3106 * mpn_divrem_1:                          Low-level Functions. (line 206)
3107 * mpn_gcd:                               Low-level Functions. (line 289)
3108 * mpn_gcd_1:                             Low-level Functions. (line 299)
3109 * mpn_gcdext:                            Low-level Functions. (line 305)
3110 * mpn_get_str:                           Low-level Functions. (line 346)
3111 * mpn_hamdist:                           Low-level Functions. (line 410)
3112 * mpn_ior_n:                             Low-level Functions. (line 426)
3113 * mpn_iorn_n:                            Low-level Functions. (line 441)
3114 * mpn_lshift:                            Low-level Functions. (line 260)
3115 * mpn_mod_1:                             Low-level Functions. (line 255)
3116 * mpn_mul:                               Low-level Functions. (line 114)
3117 * mpn_mul_1:                             Low-level Functions. (line 133)
3118 * mpn_mul_n:                             Low-level Functions. (line 103)
3119 * mpn_nand_n:                            Low-level Functions. (line 446)
3120 * mpn_neg:                               Low-level Functions. (line  98)
3121 * mpn_nior_n:                            Low-level Functions. (line 451)
3122 * mpn_perfect_square_p:                  Low-level Functions. (line 416)
3123 * mpn_popcount:                          Low-level Functions. (line 406)
3124 * mpn_random:                            Low-level Functions. (line 395)
3125 * mpn_random2:                           Low-level Functions. (line 396)
3126 * mpn_rshift:                            Low-level Functions. (line 272)
3127 * mpn_scan0:                             Low-level Functions. (line 380)
3128 * mpn_scan1:                             Low-level Functions. (line 388)
3129 * mpn_set_str:                           Low-level Functions. (line 361)
3130 * mpn_sqr:                               Low-level Functions. (line 125)
3131 * mpn_sqrtrem:                           Low-level Functions. (line 328)
3132 * mpn_sub:                               Low-level Functions. (line  90)
3133 * mpn_sub_1:                             Low-level Functions. (line  85)
3134 * mpn_sub_n:                             Low-level Functions. (line  76)
3135 * mpn_submul_1:                          Low-level Functions. (line 159)
3136 * mpn_tdiv_qr:                           Low-level Functions. (line 171)
3137 * mpn_xnor_n:                            Low-level Functions. (line 456)
3138 * mpn_xor_n:                             Low-level Functions. (line 431)
3139 * mpn_zero:                              Low-level Functions. (line 473)
3140 * mpq_abs:                               Rational Arithmetic. (line  31)
3141 * mpq_add:                               Rational Arithmetic. (line   7)
3142 * mpq_canonicalize:                      Rational Number Functions.
3143                                                               (line  22)
3144 * mpq_class:                             C++ Interface General.
3145                                                               (line  19)
3146 * mpq_class::canonicalize:               C++ Interface Rationals.
3147                                                               (line  37)
3148 * mpq_class::get_d:                      C++ Interface Rationals.
3149                                                               (line  46)
3150 * mpq_class::get_den:                    C++ Interface Rationals.
3151                                                               (line  58)
3152 * mpq_class::get_den_mpz_t:              C++ Interface Rationals.
3153                                                               (line  68)
3154 * mpq_class::get_mpq_t:                  C++ Interface General.
3155                                                               (line  65)
3156 * mpq_class::get_num:                    C++ Interface Rationals.
3157                                                               (line  57)
3158 * mpq_class::get_num_mpz_t:              C++ Interface Rationals.
3159                                                               (line  67)
3160 * mpq_class::get_str:                    C++ Interface Rationals.
3161                                                               (line  47)
3162 * mpq_class::mpq_class:                  C++ Interface Rationals.
3163                                                               (line  30)
3164 * mpq_class::set_str:                    C++ Interface Rationals.
3165                                                               (line  48)
3166 * mpq_clear:                             Initializing Rationals.
3167                                                               (line  16)
3168 * mpq_clears:                            Initializing Rationals.
3169                                                               (line  20)
3170 * mpq_cmp:                               Comparing Rationals. (line   7)
3171 * mpq_cmp_si:                            Comparing Rationals. (line  17)
3172 * mpq_cmp_ui:                            Comparing Rationals. (line  15)
3173 * mpq_denref:                            Applying Integer Functions.
3174                                                               (line  18)
3175 * mpq_div:                               Rational Arithmetic. (line  22)
3176 * mpq_div_2exp:                          Rational Arithmetic. (line  25)
3177 * mpq_equal:                             Comparing Rationals. (line  33)
3178 * mpq_get_d:                             Rational Conversions.
3179                                                               (line   7)
3180 * mpq_get_den:                           Applying Integer Functions.
3181                                                               (line  24)
3182 * mpq_get_num:                           Applying Integer Functions.
3183                                                               (line  23)
3184 * mpq_get_str:                           Rational Conversions.
3185                                                               (line  22)
3186 * mpq_init:                              Initializing Rationals.
3187                                                               (line   7)
3188 * mpq_inits:                             Initializing Rationals.
3189                                                               (line  12)
3190 * mpq_inp_str:                           I/O of Rationals.    (line  26)
3191 * mpq_inv:                               Rational Arithmetic. (line  34)
3192 * mpq_mul:                               Rational Arithmetic. (line  15)
3193 * mpq_mul_2exp:                          Rational Arithmetic. (line  18)
3194 * mpq_neg:                               Rational Arithmetic. (line  28)
3195 * mpq_numref:                            Applying Integer Functions.
3196                                                               (line  17)
3197 * mpq_out_str:                           I/O of Rationals.    (line  18)
3198 * mpq_set:                               Initializing Rationals.
3199                                                               (line  24)
3200 * mpq_set_d:                             Rational Conversions.
3201                                                               (line  17)
3202 * mpq_set_den:                           Applying Integer Functions.
3203                                                               (line  26)
3204 * mpq_set_f:                             Rational Conversions.
3205                                                               (line  18)
3206 * mpq_set_num:                           Applying Integer Functions.
3207                                                               (line  25)
3208 * mpq_set_si:                            Initializing Rationals.
3209                                                               (line  31)
3210 * mpq_set_str:                           Initializing Rationals.
3211                                                               (line  36)
3212 * mpq_set_ui:                            Initializing Rationals.
3213                                                               (line  29)
3214 * mpq_set_z:                             Initializing Rationals.
3215                                                               (line  25)
3216 * mpq_sgn:                               Comparing Rationals. (line  27)
3217 * mpq_sub:                               Rational Arithmetic. (line  11)
3218 * mpq_swap:                              Initializing Rationals.
3219                                                               (line  56)
3220 * mpq_t:                                 Nomenclature and Types.
3221                                                               (line  16)
3222 * mpz_abs:                               Integer Arithmetic.  (line  42)
3223 * mpz_add:                               Integer Arithmetic.  (line   7)
3224 * mpz_add_ui:                            Integer Arithmetic.  (line   9)
3225 * mpz_addmul:                            Integer Arithmetic.  (line  25)
3226 * mpz_addmul_ui:                         Integer Arithmetic.  (line  27)
3227 * mpz_and:                               Integer Logic and Bit Fiddling.
3228                                                               (line  11)
3229 * mpz_array_init:                        Integer Special Functions.
3230                                                               (line  11)
3231 * mpz_bin_ui:                            Number Theoretic Functions.
3232                                                               (line  98)
3233 * mpz_bin_uiui:                          Number Theoretic Functions.
3234                                                               (line 100)
3235 * mpz_cdiv_q:                            Integer Division.    (line  13)
3236 * mpz_cdiv_q_2exp:                       Integer Division.    (line  24)
3237 * mpz_cdiv_q_ui:                         Integer Division.    (line  17)
3238 * mpz_cdiv_qr:                           Integer Division.    (line  15)
3239 * mpz_cdiv_qr_ui:                        Integer Division.    (line  21)
3240 * mpz_cdiv_r:                            Integer Division.    (line  14)
3241 * mpz_cdiv_r_2exp:                       Integer Division.    (line  25)
3242 * mpz_cdiv_r_ui:                         Integer Division.    (line  19)
3243 * mpz_cdiv_ui:                           Integer Division.    (line  23)
3244 * mpz_class:                             C++ Interface General.
3245                                                               (line  18)
3246 * mpz_class::fits_sint_p:                C++ Interface Integers.
3247                                                               (line  45)
3248 * mpz_class::fits_slong_p:               C++ Interface Integers.
3249                                                               (line  46)
3250 * mpz_class::fits_sshort_p:              C++ Interface Integers.
3251                                                               (line  47)
3252 * mpz_class::fits_uint_p:                C++ Interface Integers.
3253                                                               (line  48)
3254 * mpz_class::fits_ulong_p:               C++ Interface Integers.
3255                                                               (line  49)
3256 * mpz_class::fits_ushort_p:              C++ Interface Integers.
3257                                                               (line  50)
3258 * mpz_class::get_d:                      C++ Interface Integers.
3259                                                               (line  51)
3260 * mpz_class::get_mpz_t:                  C++ Interface General.
3261                                                               (line  64)
3262 * mpz_class::get_si:                     C++ Interface Integers.
3263                                                               (line  52)
3264 * mpz_class::get_str:                    C++ Interface Integers.
3265                                                               (line  53)
3266 * mpz_class::get_ui:                     C++ Interface Integers.
3267                                                               (line  54)
3268 * mpz_class::mpz_class:                  C++ Interface Integers.
3269                                                               (line  20)
3270 * mpz_class::set_str:                    C++ Interface Integers.
3271                                                               (line  55)
3272 * mpz_clear:                             Initializing Integers.
3273                                                               (line  44)
3274 * mpz_clears:                            Initializing Integers.
3275                                                               (line  48)
3276 * mpz_clrbit:                            Integer Logic and Bit Fiddling.
3277                                                               (line  54)
3278 * mpz_cmp:                               Integer Comparisons. (line   7)
3279 * mpz_cmp_d:                             Integer Comparisons. (line   8)
3280 * mpz_cmp_si:                            Integer Comparisons. (line   9)
3281 * mpz_cmp_ui:                            Integer Comparisons. (line  10)
3282 * mpz_cmpabs:                            Integer Comparisons. (line  18)
3283 * mpz_cmpabs_d:                          Integer Comparisons. (line  19)
3284 * mpz_cmpabs_ui:                         Integer Comparisons. (line  20)
3285 * mpz_com:                               Integer Logic and Bit Fiddling.
3286                                                               (line  20)
3287 * mpz_combit:                            Integer Logic and Bit Fiddling.
3288                                                               (line  57)
3289 * mpz_congruent_2exp_p:                  Integer Division.    (line 124)
3290 * mpz_congruent_p:                       Integer Division.    (line 121)
3291 * mpz_congruent_ui_p:                    Integer Division.    (line 123)
3292 * mpz_divexact:                          Integer Division.    (line 101)
3293 * mpz_divexact_ui:                       Integer Division.    (line 102)
3294 * mpz_divisible_2exp_p:                  Integer Division.    (line 112)
3295 * mpz_divisible_p:                       Integer Division.    (line 110)
3296 * mpz_divisible_ui_p:                    Integer Division.    (line 111)
3297 * mpz_even_p:                            Miscellaneous Integer Functions.
3298                                                               (line  18)
3299 * mpz_export:                            Integer Import and Export.
3300                                                               (line  45)
3301 * mpz_fac_ui:                            Number Theoretic Functions.
3302                                                               (line  95)
3303 * mpz_fdiv_q:                            Integer Division.    (line  27)
3304 * mpz_fdiv_q_2exp:                       Integer Division.    (line  38)
3305 * mpz_fdiv_q_ui:                         Integer Division.    (line  31)
3306 * mpz_fdiv_qr:                           Integer Division.    (line  29)
3307 * mpz_fdiv_qr_ui:                        Integer Division.    (line  35)
3308 * mpz_fdiv_r:                            Integer Division.    (line  28)
3309 * mpz_fdiv_r_2exp:                       Integer Division.    (line  39)
3310 * mpz_fdiv_r_ui:                         Integer Division.    (line  33)
3311 * mpz_fdiv_ui:                           Integer Division.    (line  37)
3312 * mpz_fib2_ui:                           Number Theoretic Functions.
3313                                                               (line 108)
3314 * mpz_fib_ui:                            Number Theoretic Functions.
3315                                                               (line 106)
3316 * mpz_fits_sint_p:                       Miscellaneous Integer Functions.
3317                                                               (line  10)
3318 * mpz_fits_slong_p:                      Miscellaneous Integer Functions.
3319                                                               (line   8)
3320 * mpz_fits_sshort_p:                     Miscellaneous Integer Functions.
3321                                                               (line  12)
3322 * mpz_fits_uint_p:                       Miscellaneous Integer Functions.
3323                                                               (line   9)
3324 * mpz_fits_ulong_p:                      Miscellaneous Integer Functions.
3325                                                               (line   7)
3326 * mpz_fits_ushort_p:                     Miscellaneous Integer Functions.
3327                                                               (line  11)
3328 * mpz_gcd:                               Number Theoretic Functions.
3329                                                               (line  30)
3330 * mpz_gcd_ui:                            Number Theoretic Functions.
3331                                                               (line  35)
3332 * mpz_gcdext:                            Number Theoretic Functions.
3333                                                               (line  45)
3334 * mpz_get_d:                             Converting Integers. (line  27)
3335 * mpz_get_d_2exp:                        Converting Integers. (line  35)
3336 * mpz_get_si:                            Converting Integers. (line  18)
3337 * mpz_get_str:                           Converting Integers. (line  46)
3338 * mpz_get_ui:                            Converting Integers. (line  11)
3339 * mpz_getlimbn:                          Integer Special Functions.
3340                                                               (line  60)
3341 * mpz_hamdist:                           Integer Logic and Bit Fiddling.
3342                                                               (line  29)
3343 * mpz_import:                            Integer Import and Export.
3344                                                               (line  11)
3345 * mpz_init:                              Initializing Integers.
3346                                                               (line  26)
3347 * mpz_init2:                             Initializing Integers.
3348                                                               (line  33)
3349 * mpz_init_set:                          Simultaneous Integer Init & Assign.
3350                                                               (line  27)
3351 * mpz_init_set_d:                        Simultaneous Integer Init & Assign.
3352                                                               (line  30)
3353 * mpz_init_set_si:                       Simultaneous Integer Init & Assign.
3354                                                               (line  29)
3355 * mpz_init_set_str:                      Simultaneous Integer Init & Assign.
3356                                                               (line  34)
3357 * mpz_init_set_ui:                       Simultaneous Integer Init & Assign.
3358                                                               (line  28)
3359 * mpz_inits:                             Initializing Integers.
3360                                                               (line  29)
3361 * mpz_inp_raw:                           I/O of Integers.     (line  61)
3362 * mpz_inp_str:                           I/O of Integers.     (line  30)
3363 * mpz_invert:                            Number Theoretic Functions.
3364                                                               (line  60)
3365 * mpz_ior:                               Integer Logic and Bit Fiddling.
3366                                                               (line  14)
3367 * mpz_jacobi:                            Number Theoretic Functions.
3368                                                               (line  66)
3369 * mpz_kronecker:                         Number Theoretic Functions.
3370                                                               (line  74)
3371 * mpz_kronecker_si:                      Number Theoretic Functions.
3372                                                               (line  75)
3373 * mpz_kronecker_ui:                      Number Theoretic Functions.
3374                                                               (line  76)
3375 * mpz_lcm:                               Number Theoretic Functions.
3376                                                               (line  54)
3377 * mpz_lcm_ui:                            Number Theoretic Functions.
3378                                                               (line  55)
3379 * mpz_legendre:                          Number Theoretic Functions.
3380                                                               (line  69)
3381 * mpz_lucnum2_ui:                        Number Theoretic Functions.
3382                                                               (line 119)
3383 * mpz_lucnum_ui:                         Number Theoretic Functions.
3384                                                               (line 117)
3385 * mpz_mod:                               Integer Division.    (line  91)
3386 * mpz_mod_ui:                            Integer Division.    (line  93)
3387 * mpz_mul:                               Integer Arithmetic.  (line  19)
3388 * mpz_mul_2exp:                          Integer Arithmetic.  (line  35)
3389 * mpz_mul_si:                            Integer Arithmetic.  (line  20)
3390 * mpz_mul_ui:                            Integer Arithmetic.  (line  22)
3391 * mpz_neg:                               Integer Arithmetic.  (line  39)
3392 * mpz_nextprime:                         Number Theoretic Functions.
3393                                                               (line  23)
3394 * mpz_odd_p:                             Miscellaneous Integer Functions.
3395                                                               (line  17)
3396 * mpz_out_raw:                           I/O of Integers.     (line  45)
3397 * mpz_out_str:                           I/O of Integers.     (line  18)
3398 * mpz_perfect_power_p:                   Integer Roots.       (line  27)
3399 * mpz_perfect_square_p:                  Integer Roots.       (line  36)
3400 * mpz_popcount:                          Integer Logic and Bit Fiddling.
3401                                                               (line  23)
3402 * mpz_pow_ui:                            Integer Exponentiation.
3403                                                               (line  31)
3404 * mpz_powm:                              Integer Exponentiation.
3405                                                               (line   8)
3406 * mpz_powm_sec:                          Integer Exponentiation.
3407                                                               (line  18)
3408 * mpz_powm_ui:                           Integer Exponentiation.
3409                                                               (line  10)
3410 * mpz_probab_prime_p:                    Number Theoretic Functions.
3411                                                               (line   7)
3412 * mpz_random:                            Integer Random Numbers.
3413                                                               (line  42)
3414 * mpz_random2:                           Integer Random Numbers.
3415                                                               (line  51)
3416 * mpz_realloc2:                          Initializing Integers.
3417                                                               (line  52)
3418 * mpz_remove:                            Number Theoretic Functions.
3419                                                               (line  90)
3420 * mpz_root:                              Integer Roots.       (line   7)
3421 * mpz_rootrem:                           Integer Roots.       (line  13)
3422 * mpz_rrandomb:                          Integer Random Numbers.
3423                                                               (line  31)
3424 * mpz_scan0:                             Integer Logic and Bit Fiddling.
3425                                                               (line  37)
3426 * mpz_scan1:                             Integer Logic and Bit Fiddling.
3427                                                               (line  38)
3428 * mpz_set:                               Assigning Integers.  (line  10)
3429 * mpz_set_d:                             Assigning Integers.  (line  13)
3430 * mpz_set_f:                             Assigning Integers.  (line  15)
3431 * mpz_set_q:                             Assigning Integers.  (line  14)
3432 * mpz_set_si:                            Assigning Integers.  (line  12)
3433 * mpz_set_str:                           Assigning Integers.  (line  21)
3434 * mpz_set_ui:                            Assigning Integers.  (line  11)
3435 * mpz_setbit:                            Integer Logic and Bit Fiddling.
3436                                                               (line  51)
3437 * mpz_sgn:                               Integer Comparisons. (line  28)
3438 * mpz_si_kronecker:                      Number Theoretic Functions.
3439                                                               (line  77)
3440 * mpz_size:                              Integer Special Functions.
3441                                                               (line  68)
3442 * mpz_sizeinbase:                        Miscellaneous Integer Functions.
3443                                                               (line  23)
3444 * mpz_sqrt:                              Integer Roots.       (line  17)
3445 * mpz_sqrtrem:                           Integer Roots.       (line  20)
3446 * mpz_sub:                               Integer Arithmetic.  (line  12)
3447 * mpz_sub_ui:                            Integer Arithmetic.  (line  14)
3448 * mpz_submul:                            Integer Arithmetic.  (line  30)
3449 * mpz_submul_ui:                         Integer Arithmetic.  (line  32)
3450 * mpz_swap:                              Assigning Integers.  (line  37)
3451 * mpz_t:                                 Nomenclature and Types.
3452                                                               (line   6)
3453 * mpz_tdiv_q:                            Integer Division.    (line  41)
3454 * mpz_tdiv_q_2exp:                       Integer Division.    (line  52)
3455 * mpz_tdiv_q_ui:                         Integer Division.    (line  45)
3456 * mpz_tdiv_qr:                           Integer Division.    (line  43)
3457 * mpz_tdiv_qr_ui:                        Integer Division.    (line  49)
3458 * mpz_tdiv_r:                            Integer Division.    (line  42)
3459 * mpz_tdiv_r_2exp:                       Integer Division.    (line  53)
3460 * mpz_tdiv_r_ui:                         Integer Division.    (line  47)
3461 * mpz_tdiv_ui:                           Integer Division.    (line  51)
3462 * mpz_tstbit:                            Integer Logic and Bit Fiddling.
3463                                                               (line  60)
3464 * mpz_ui_kronecker:                      Number Theoretic Functions.
3465                                                               (line  78)
3466 * mpz_ui_pow_ui:                         Integer Exponentiation.
3467                                                               (line  33)
3468 * mpz_ui_sub:                            Integer Arithmetic.  (line  16)
3469 * mpz_urandomb:                          Integer Random Numbers.
3470                                                               (line  14)
3471 * mpz_urandomm:                          Integer Random Numbers.
3472                                                               (line  23)
3473 * mpz_xor:                               Integer Logic and Bit Fiddling.
3474                                                               (line  17)
3475 * msqrt:                                 BSD Compatible Functions.
3476                                                               (line  63)
3477 * msub:                                  BSD Compatible Functions.
3478                                                               (line  46)
3479 * mtox:                                  BSD Compatible Functions.
3480                                                               (line  98)
3481 * mult:                                  BSD Compatible Functions.
3482                                                               (line  49)
3483 * operator%:                             C++ Interface Integers.
3484                                                               (line  30)
3485 * operator/:                             C++ Interface Integers.
3486                                                               (line  29)
3487 * operator<<:                            C++ Formatted Output.
3488                                                               (line  11)
3489 * operator>> <1>:                        C++ Formatted Input. (line  11)
3490 * operator>> <2>:                        C++ Interface Rationals.
3491                                                               (line  77)
3492 * operator>>:                            C++ Formatted Input. (line  14)
3493 * pow:                                   BSD Compatible Functions.
3494                                                               (line  71)
3495 * rpow:                                  BSD Compatible Functions.
3496                                                               (line  79)
3497 * sdiv:                                  BSD Compatible Functions.
3498                                                               (line  55)
3499 * sgn <1>:                               C++ Interface Rationals.
3500                                                               (line  50)
3501 * sgn <2>:                               C++ Interface Integers.
3502                                                               (line  57)
3503 * sgn:                                   C++ Interface Floats.
3504                                                               (line  98)
3505 * sqrt <1>:                              C++ Interface Floats.
3506                                                               (line  99)
3507 * sqrt:                                  C++ Interface Integers.
3508                                                               (line  58)
3509 * trunc:                                 C++ Interface Floats.
3510                                                               (line 100)
3511 * xtom:                                  BSD Compatible Functions.
3512                                                               (line  34)