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如何在Golang中使用math/big处理大整数

P粉602998670

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发布时间:2025-10-15 15:13:03

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来源于php中文网

原创

答案是math/big包用于Golang中大整数运算,支持任意精度计算,适用于加密和高精度场景;通过new(big.Int).SetInt64、SetUint64或SetString初始化;算术运算需调用Add、Sub、Mul、Quo等方法;比较使用Cmp返回1、0、-1表示大于、等于、小于。

如何在golang中使用math/big处理大整数

在Golang中处理大整数时,math/big 包是标准库提供的核心工具。它支持任意精度的整数运算,适用于超出 int64 范围的数值操作,比如加密算法、高精度计算等场景。

创建和初始化 big.Int

big.Int 类型位于 math/big 包中,不能直接用普通数字赋值,需要通过特定方法初始化。

常用初始化方式包括:

  • new(big.Int).SetInt64(n):从 int64 初始化
  • new(big.Int).SetUint64(n):从 uint64 初始化
  • new(big.Int).SetString(s, base):从字符串按指定进制解析,成功返回 *big.Int,失败返回 nil
例如:
num := new(big.Int)
num.SetInt64(12345)

// 从十六进制字符串创建 hexNum, _ := new(big.Int).SetString("1a3f", 16)

// 安全创建大数 if bigNum, ok := new(big.Int).SetString("9223372036854775808", 10); ok != nil { // 使用 bigNum }

基本算术运算

big.Int 的所有运算都通过方法完成,不支持 +、-、*、/ 等操作符。注意:这些方法通常会修改接收者或参数对象,建议使用目标变量调用方法并传入源对象。

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常见运算方法:

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下载
  • Add(a, b):计算 a + b
  • Sub(a, b):计算 a - b
  • Mul(a, b):计算 a * b
  • Quo(a, b):计算 a / b(整除)
  • Mod(a, b):取模运算
示例:
a := big.NewInt(100)
b := big.NewInt(30)
sum := new(big.Int).Add(a, b)     // 130
diff := new(big.Int).Sub(a, b)    // 70
prod := new(big.Int).Mul(a, b)    // 3000
quot := new(big.Int).Quo(a, b)    // 3

比较与逻辑操作

使用 Cmp 方法进行两个 big.Int 的比较,返回值为 int:

  • 1 表示大于
  • 0 表示等于
  • -1 表示小于
例如:
x := big.NewInt(50)
y := big.NewInt(30)
switch x.Cmp(y) {
case 1:
    fmt.Println("x > y")
case 0:
    fmt.Println("x == y")
case -1:
    fmt.Println("x < y")
}

还可以使用 Sign() 判断正负或是否为零:返回 1(正)、0(零)、-1(负)。

转换回普通类型

当需要将 big.Int 转为基本类型时,提供以下方法:

  • Int64():转为 int64(溢出时结果未定义)
  • Uint64():转为 uint64
  • String():转为十进制字符串(最常用)
提示:若数值可能超过 int64 范围,应优先使用 String() 输出。

基本上就这些。math/big 的设计强调显式和安全,虽然写法略繁琐,但能可靠处理超大整数。关键点是习惯用方法代替操作符,并注意对象是否被修改。合理使用 SetString 和 String 方法,就能在大数场景中游刃有余。

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