任意精度数字

Rug提供具有任意精度和正确舍入的整数和浮点数

• Integer 是一个任意精度的bignum整数，
• Rational 是一个任意精度的bignum有理数，
• Float 是一个具有正确舍入的多精度浮点数，并且
• Complex 是一个具有正确舍入的多精度复数。

Rug是以下GNU库的高级接口

• GMP 用于整数和有理数，
• MPFR 用于浮点数，以及
• MPC 用于复数。

Rug是免费软件：您可以在自由软件基金会发布的GNU较小于通用公共许可证（LGPL）的条款下重新分发和/或修改它，许可证版本为3，或者（根据您的选择）任何更高版本。有关GNU LGPL和GNU GPL的完整文本，请参阅详细信息。

有什么新内容

版本1.25.0新闻（2024-07-18）

• 以下函数被添加
  • float::prec_min_64, float::prec_max_64
• 添加了complex::Prec64特质。
• 以下方法被添加
  • Float::new_64，Float::with_val_64，Float::with_val_round_64
  • Float::prec_64，Float::set_prec_64，Float::set_prec_round_64
  • Complex::new_64，Complex::with_val_64，Complex::with_val_round_64
  • Complex::prec_64，Complex::set_prec_64，Complex::set_prec_round_64

其他版本

其他版本的详细信息可以在RELEASES.md中找到。

快速示例

use rug::{Assign, Integer};
let mut int = Integer::new();
assert_eq!(int, 0);
int.assign(14);
assert_eq!(int, 14);

let decimal = "98_765_432_109_876_543_210";
int.assign(Integer::parse(decimal).unwrap());
assert!(int > 100_000_000);

let hex_160 = "ffff0000ffff0000ffff0000ffff0000ffff0000";
int.assign(Integer::parse_radix(hex_160, 16).unwrap());
assert_eq!(int.significant_bits(), 160);
int = (int >> 128) - 1;
assert_eq!(int, 0xfffe_ffff_u32);

• Integer::new创建一个新的初始化为零的Integer整型。
• 要分配值给Rug类型，我们使用Assign特性和它的方法Assign::assign。我们不使用赋值运算符=，因为这会将左操作数丢弃并用相同类型的右操作数替换，这不是我们想要的。
• 任意精度数字可以存储不能适合原始类型的数字。要将此类数字分配给大类型，我们使用字符串而不是原始类型；在示例中，这使用Integer::parse和Integer::parse_radix来完成。
• 我们可以使用正常比较运算符将Rug类型与原始类型或其他Rug类型进行比较，例如int > 100_000_000。
• 大多数算术运算都支持在操作符两侧使用Rug类型和原始类型，例如int >> 128。

与原始类型一起使用

与Rust原始类型一起使用时，算术运算符通常在相同类型的两个值上操作，例如12i32 + 5i32。与原始类型不同，Rug类型之间的转换和转换可能很昂贵，因此算术运算符被重载以在许多Rug类型和原始类型的组合上工作。更多详细信息请参阅文档。

运算符

操作符被重载以单独作用于Rug类型或Rug类型与Rust原始类型的组合。当至少有一个操作数是Rug类型的所有者值时，操作将消耗该值并返回Rug类型的值。例如：

use rug::Integer;
let a = Integer::from(10);
let b = 5 - a;
assert_eq!(b, 5 - 10);

在这里，a被减法消耗，而b是一个所有者Integer。

另一方面，如果没有所有者Rug类型，而是有引用，返回的值不是最终值，而是一个不完整的计算值。例如：

use rug::Integer;
let (a, b) = (Integer::from(10), Integer::from(20));
let incomplete = &a - &b;
// This would fail to compile: assert_eq!(incomplete, -10);
let sub = Integer::from(incomplete);
assert_eq!(sub, -10);

在这里，a和b没有被消耗，而incomplete不是最终值。它仍然需要转换或分配到一个Integer中。这在本文档的不完整计算值部分有更详细的说明。

关于操作符的更多详细信息，请参阅文档。

使用Rug

Rug可在crates.io上找到。要在您的crate中使用Rug，请将其添加到Cargo.toml中的依赖项。

[dependencies]
rug = "1.25"

Rug需要rustc版本1.65.0或更高版本。

Rug还依赖于通过gmp-mpfr-sys crate中的低级FFI绑定来使用的GMP、MPFR和MPC库，这需要一些设置来构建；有关在GNU/Linux、macOS和Windows下使用的一些详细信息，请参阅gmp-mpfr-sys文档。

可选功能

Rug crate有六个可选功能

1. integer，默认启用。对于Integer类型及其支持功能是必需的。
2. rational，默认启用。对于Rational数类型及其支持功能是必需的。此功能需要integer功能。
3. float，默认启用。对于Float类型及其支持功能是必需的。
4. complex，默认启用。对于Complex数类型及其支持功能是必需的。此功能需要float功能。
5. rand，默认启用。对于RandState类型及其支持功能是必需的。此功能需要integer功能。
6. std，默认启用。这是用于在no_std下不可用功能的特性，例如返回String或实现Error特性的方法。
7. serde默认禁用。此功能为Integer、Rational、Float和Complex数字类型提供序列化支持，前提是它们被启用。此功能需要std功能和serde crate。

前六个可选功能默认启用；要选择性地使用功能，您可以将依赖项添加到Cargo.toml中。

[dependencies.rug]
version = "1.25"
default-features = false
features = ["integer", "float", "std"]

在此情况下，仅启用了integer、float和rand功能。如果没有选择任何功能，则不需要gmp-mpfr-sys crate，因此不启用。在这种情况下，crate仅提供Assign特性和ops模块中的特性。

实验性可选功能

如果以下实验性功能被删除，则不会被视为破坏性变更。删除实验性功能将需要微版本号升级。同样，在微版本号升级时，可选依赖项可以更新到不兼容的新版本。

1. num-traits默认禁用。此功能实现了num-traits crate和num-integer crate中的一些特性。（计划在num-traits crate和num-integer crate达到1.0.0版本后将其提升为可选功能。）