1 | |
---|
2 | #ifndef NTL_zz_pE__H |
---|
3 | #define NTL_zz_pE__H |
---|
4 | |
---|
5 | #include <NTL/vector.h> |
---|
6 | #include <NTL/matrix.h> |
---|
7 | #include <NTL/vec_long.h> |
---|
8 | #include <NTL/lzz_pX.h> |
---|
9 | |
---|
10 | NTL_OPEN_NNS |
---|
11 | |
---|
12 | |
---|
13 | |
---|
14 | class zz_pEInfoT { |
---|
15 | private: |
---|
16 | zz_pEInfoT(); // disabled |
---|
17 | zz_pEInfoT(const zz_pEInfoT&); // disabled |
---|
18 | void operator=(const zz_pEInfoT&); // disabled |
---|
19 | public: |
---|
20 | long ref_count; |
---|
21 | |
---|
22 | zz_pEInfoT(const zz_pX&); |
---|
23 | ~zz_pEInfoT() { } |
---|
24 | |
---|
25 | zz_pXModulus p; |
---|
26 | |
---|
27 | ZZ _card; |
---|
28 | long _card_init; |
---|
29 | long _card_base; |
---|
30 | long _card_exp; |
---|
31 | |
---|
32 | |
---|
33 | }; |
---|
34 | |
---|
35 | extern zz_pEInfoT *zz_pEInfo; // info for current modulus, initially null |
---|
36 | |
---|
37 | |
---|
38 | |
---|
39 | |
---|
40 | class zz_pEContext { |
---|
41 | private: |
---|
42 | zz_pEInfoT *ptr; |
---|
43 | |
---|
44 | public: |
---|
45 | void save(); |
---|
46 | void restore() const; |
---|
47 | |
---|
48 | zz_pEContext() { ptr = 0; } |
---|
49 | zz_pEContext(const zz_pX& p); |
---|
50 | |
---|
51 | zz_pEContext(const zz_pEContext&); |
---|
52 | |
---|
53 | |
---|
54 | zz_pEContext& operator=(const zz_pEContext&); |
---|
55 | |
---|
56 | |
---|
57 | ~zz_pEContext(); |
---|
58 | |
---|
59 | |
---|
60 | }; |
---|
61 | |
---|
62 | |
---|
63 | class zz_pEBak { |
---|
64 | private: |
---|
65 | long MustRestore; |
---|
66 | zz_pEInfoT *ptr; |
---|
67 | |
---|
68 | zz_pEBak(const zz_pEBak&); // disabled |
---|
69 | void operator=(const zz_pEBak&); // disabled |
---|
70 | |
---|
71 | public: |
---|
72 | void save(); |
---|
73 | void restore(); |
---|
74 | |
---|
75 | zz_pEBak() { MustRestore = 0; ptr = 0; } |
---|
76 | |
---|
77 | ~zz_pEBak(); |
---|
78 | |
---|
79 | |
---|
80 | }; |
---|
81 | |
---|
82 | |
---|
83 | |
---|
84 | struct zz_pE_NoAlloc_type { zz_pE_NoAlloc_type() { } }; |
---|
85 | const zz_pE_NoAlloc_type zz_pE_NoAlloc = zz_pE_NoAlloc_type(); |
---|
86 | |
---|
87 | |
---|
88 | |
---|
89 | class zz_pE { |
---|
90 | |
---|
91 | public: |
---|
92 | |
---|
93 | zz_pX _zz_pE__rep; |
---|
94 | |
---|
95 | |
---|
96 | static long DivCross() { return 16; } |
---|
97 | static long ModCross() { return 8; } |
---|
98 | |
---|
99 | |
---|
100 | // ****** constructors and assignment |
---|
101 | |
---|
102 | zz_pE(); |
---|
103 | |
---|
104 | zz_pE(const zz_pE& a) { _zz_pE__rep.SetMaxLength(zz_pE::degree()); _zz_pE__rep = a._zz_pE__rep; } |
---|
105 | |
---|
106 | zz_pE(zz_pE_NoAlloc_type) { } // allocates no space |
---|
107 | |
---|
108 | ~zz_pE() { } |
---|
109 | |
---|
110 | zz_pE& operator=(const zz_pE& a) { _zz_pE__rep = a._zz_pE__rep; return *this; } |
---|
111 | |
---|
112 | zz_pE(zz_pE& x, INIT_TRANS_TYPE) : _zz_pE__rep(x._zz_pE__rep, INIT_TRANS) { } |
---|
113 | |
---|
114 | |
---|
115 | // You can always access the _zz_pE__representation directly...if you dare. |
---|
116 | zz_pX& LoopHole() { return _zz_pE__rep; } |
---|
117 | |
---|
118 | |
---|
119 | static const zz_pXModulus& modulus() { return zz_pEInfo->p; } |
---|
120 | |
---|
121 | static long degree() { return deg(zz_pEInfo->p); } |
---|
122 | |
---|
123 | static const ZZ& cardinality(); |
---|
124 | |
---|
125 | static const zz_pE& zero(); |
---|
126 | |
---|
127 | static long initialized() { return (zz_pEInfo != 0); } |
---|
128 | |
---|
129 | static void init(const zz_pX&); |
---|
130 | |
---|
131 | inline zz_pE& operator=(long a); |
---|
132 | inline zz_pE& operator=(const zz_p& a); |
---|
133 | |
---|
134 | |
---|
135 | }; |
---|
136 | |
---|
137 | inline const zz_pX& _zz_pE__rep(const zz_pE& a) { return a._zz_pE__rep; } |
---|
138 | |
---|
139 | inline void clear(zz_pE& x) |
---|
140 | // x = 0 |
---|
141 | { clear(x._zz_pE__rep); } |
---|
142 | |
---|
143 | inline void set(zz_pE& x) |
---|
144 | // x = 1 |
---|
145 | { set(x._zz_pE__rep); } |
---|
146 | |
---|
147 | inline void swap(zz_pE& x, zz_pE& y) |
---|
148 | // swap x and y |
---|
149 | |
---|
150 | { swap(x._zz_pE__rep, y._zz_pE__rep); } |
---|
151 | |
---|
152 | // ****** addition |
---|
153 | |
---|
154 | inline void add(zz_pE& x, const zz_pE& a, const zz_pE& b) |
---|
155 | // x = a + b |
---|
156 | |
---|
157 | { add(x._zz_pE__rep, a._zz_pE__rep, b._zz_pE__rep); } |
---|
158 | |
---|
159 | inline void sub(zz_pE& x, const zz_pE& a, const zz_pE& b) |
---|
160 | // x = a - b |
---|
161 | |
---|
162 | { sub(x._zz_pE__rep, a._zz_pE__rep, b._zz_pE__rep); } |
---|
163 | |
---|
164 | |
---|
165 | inline void negate(zz_pE& x, const zz_pE& a) |
---|
166 | |
---|
167 | { negate(x._zz_pE__rep, a._zz_pE__rep); } |
---|
168 | |
---|
169 | |
---|
170 | inline void add(zz_pE& x, const zz_pE& a, long b) |
---|
171 | { add(x._zz_pE__rep, a._zz_pE__rep, b); } |
---|
172 | |
---|
173 | inline void add(zz_pE& x, const zz_pE& a, const zz_p& b) |
---|
174 | { add(x._zz_pE__rep, a._zz_pE__rep, b); } |
---|
175 | |
---|
176 | inline void add(zz_pE& x, long a, const zz_pE& b) |
---|
177 | { add(x._zz_pE__rep, a, b._zz_pE__rep); } |
---|
178 | |
---|
179 | inline void add(zz_pE& x, const zz_p& a, const zz_pE& b) |
---|
180 | { add(x._zz_pE__rep, a, b._zz_pE__rep); } |
---|
181 | |
---|
182 | |
---|
183 | |
---|
184 | |
---|
185 | |
---|
186 | inline void sub(zz_pE& x, const zz_pE& a, long b) |
---|
187 | { sub(x._zz_pE__rep, a._zz_pE__rep, b); } |
---|
188 | |
---|
189 | inline void sub(zz_pE& x, const zz_pE& a, const zz_p& b) |
---|
190 | { sub(x._zz_pE__rep, a._zz_pE__rep, b); } |
---|
191 | |
---|
192 | inline void sub(zz_pE& x, long a, const zz_pE& b) |
---|
193 | { sub(x._zz_pE__rep, a, b._zz_pE__rep); } |
---|
194 | |
---|
195 | inline void sub(zz_pE& x, const zz_p& a, const zz_pE& b) |
---|
196 | { sub(x._zz_pE__rep, a, b._zz_pE__rep); } |
---|
197 | |
---|
198 | |
---|
199 | |
---|
200 | |
---|
201 | |
---|
202 | // ****** multiplication |
---|
203 | |
---|
204 | inline void mul(zz_pE& x, const zz_pE& a, const zz_pE& b) |
---|
205 | // x = a*b |
---|
206 | |
---|
207 | { MulMod(x._zz_pE__rep, a._zz_pE__rep, b._zz_pE__rep, zz_pE::modulus()); } |
---|
208 | |
---|
209 | |
---|
210 | inline void sqr(zz_pE& x, const zz_pE& a) |
---|
211 | // x = a^2 |
---|
212 | |
---|
213 | { SqrMod(x._zz_pE__rep, a._zz_pE__rep, zz_pE::modulus()); } |
---|
214 | |
---|
215 | inline zz_pE sqr(const zz_pE& a) |
---|
216 | { zz_pE x; sqr(x, a); NTL_OPT_RETURN(zz_pE, x); } |
---|
217 | |
---|
218 | |
---|
219 | inline void mul(zz_pE& x, const zz_pE& a, long b) |
---|
220 | { mul(x._zz_pE__rep, a._zz_pE__rep, b); } |
---|
221 | |
---|
222 | inline void mul(zz_pE& x, const zz_pE& a, const zz_p& b) |
---|
223 | { mul(x._zz_pE__rep, a._zz_pE__rep, b); } |
---|
224 | |
---|
225 | inline void mul(zz_pE& x, long a, const zz_pE& b) |
---|
226 | { mul(x._zz_pE__rep, a, b._zz_pE__rep); } |
---|
227 | |
---|
228 | inline void mul(zz_pE& x, const zz_p& a, const zz_pE& b) |
---|
229 | { mul(x._zz_pE__rep, a, b._zz_pE__rep); } |
---|
230 | |
---|
231 | |
---|
232 | // ****** division |
---|
233 | |
---|
234 | |
---|
235 | |
---|
236 | void div(zz_pE& x, const zz_pE& a, const zz_pE& b); |
---|
237 | void div(zz_pE& x, const zz_pE& a, long b); |
---|
238 | void div(zz_pE& x, const zz_pE& a, const zz_p& b); |
---|
239 | void div(zz_pE& x, long a, const zz_pE& b); |
---|
240 | void div(zz_pE& x, const zz_p& a, const zz_pE& b); |
---|
241 | |
---|
242 | void inv(zz_pE& x, const zz_pE& a); |
---|
243 | |
---|
244 | inline zz_pE inv(const zz_pE& a) |
---|
245 | { zz_pE x; inv(x, a); NTL_OPT_RETURN(zz_pE, x); } |
---|
246 | |
---|
247 | |
---|
248 | |
---|
249 | // ****** exponentiation |
---|
250 | |
---|
251 | inline void power(zz_pE& x, const zz_pE& a, const ZZ& e) |
---|
252 | // x = a^e |
---|
253 | |
---|
254 | { PowerMod(x._zz_pE__rep, a._zz_pE__rep, e, zz_pE::modulus()); } |
---|
255 | |
---|
256 | inline zz_pE power(const zz_pE& a, const ZZ& e) |
---|
257 | { zz_pE x; power(x, a, e); NTL_OPT_RETURN(zz_pE, x); } |
---|
258 | |
---|
259 | inline void power(zz_pE& x, const zz_pE& a, long e) |
---|
260 | { power(x, a, ZZ_expo(e)); } |
---|
261 | |
---|
262 | inline zz_pE power(const zz_pE& a, long e) |
---|
263 | { zz_pE x; power(x, a, e); NTL_OPT_RETURN(zz_pE, x); } |
---|
264 | |
---|
265 | |
---|
266 | |
---|
267 | |
---|
268 | // ****** conversion |
---|
269 | |
---|
270 | inline void conv(zz_pE& x, const zz_pX& a) |
---|
271 | { rem(x._zz_pE__rep, a, zz_pE::modulus()); } |
---|
272 | |
---|
273 | inline void conv(zz_pE& x, long a) |
---|
274 | { conv(x._zz_pE__rep, a); } |
---|
275 | |
---|
276 | inline void conv(zz_pE& x, const zz_p& a) |
---|
277 | { conv(x._zz_pE__rep, a); } |
---|
278 | |
---|
279 | inline void conv(zz_pE& x, const ZZ& a) |
---|
280 | { conv(x._zz_pE__rep, a); } |
---|
281 | |
---|
282 | inline zz_pE to_zz_pE(const zz_pX& a) |
---|
283 | { zz_pE x; conv(x, a); NTL_OPT_RETURN(zz_pE, x); } |
---|
284 | |
---|
285 | inline zz_pE to_zz_pE(long a) |
---|
286 | { zz_pE x; conv(x, a); NTL_OPT_RETURN(zz_pE, x); } |
---|
287 | |
---|
288 | inline zz_pE to_zz_pE(const zz_p& a) |
---|
289 | { zz_pE x; conv(x, a); NTL_OPT_RETURN(zz_pE, x); } |
---|
290 | |
---|
291 | inline zz_pE to_zz_pE(const ZZ& a) |
---|
292 | { zz_pE x; conv(x, a); NTL_OPT_RETURN(zz_pE, x); } |
---|
293 | |
---|
294 | |
---|
295 | |
---|
296 | // ****** comparison |
---|
297 | |
---|
298 | inline long IsZero(const zz_pE& a) |
---|
299 | { return IsZero(a._zz_pE__rep); } |
---|
300 | |
---|
301 | inline long IsOne(const zz_pE& a) |
---|
302 | { return IsOne(a._zz_pE__rep); } |
---|
303 | |
---|
304 | inline long operator==(const zz_pE& a, const zz_pE& b) |
---|
305 | { return a._zz_pE__rep == b._zz_pE__rep; } |
---|
306 | inline long operator==(const zz_pE& a, long b) |
---|
307 | { return a._zz_pE__rep == b; } |
---|
308 | inline long operator==(const zz_pE& a, const zz_p& b) |
---|
309 | { return a._zz_pE__rep == b; } |
---|
310 | inline long operator==(long a, const zz_pE& b) |
---|
311 | { return a == b._zz_pE__rep; } |
---|
312 | inline long operator==(const zz_p& a, const zz_pE& b) |
---|
313 | { return a == b._zz_pE__rep; } |
---|
314 | |
---|
315 | inline long operator!=(const zz_pE& a, const zz_pE& b) |
---|
316 | { return !(a == b); } |
---|
317 | inline long operator!=(const zz_pE& a, long b) |
---|
318 | { return !(a == b); } |
---|
319 | inline long operator!=(const zz_pE& a, const zz_p& b) |
---|
320 | { return !(a == b); } |
---|
321 | inline long operator!=(long a, const zz_pE& b) |
---|
322 | { return !(a == b); } |
---|
323 | inline long operator!=(const zz_p& a, const zz_pE& b) |
---|
324 | { return !(a == b); } |
---|
325 | |
---|
326 | |
---|
327 | // ****** norm and trace |
---|
328 | |
---|
329 | inline void trace(zz_p& x, const zz_pE& a) |
---|
330 | { TraceMod(x, a._zz_pE__rep, zz_pE::modulus()); } |
---|
331 | inline zz_p trace(const zz_pE& a) |
---|
332 | { return TraceMod(a._zz_pE__rep, zz_pE::modulus()); } |
---|
333 | |
---|
334 | inline void norm(zz_p& x, const zz_pE& a) |
---|
335 | { NormMod(x, a._zz_pE__rep, zz_pE::modulus()); } |
---|
336 | inline zz_p norm(const zz_pE& a) |
---|
337 | { return NormMod(a._zz_pE__rep, zz_pE::modulus()); } |
---|
338 | |
---|
339 | |
---|
340 | // ****** random numbers |
---|
341 | |
---|
342 | inline void random(zz_pE& x) |
---|
343 | // x = random element in zz_pE |
---|
344 | |
---|
345 | { random(x._zz_pE__rep, zz_pE::degree()); } |
---|
346 | |
---|
347 | inline zz_pE random_zz_pE() |
---|
348 | { zz_pE x; random(x); NTL_OPT_RETURN(zz_pE, x); } |
---|
349 | |
---|
350 | |
---|
351 | // ****** input/output |
---|
352 | inline const zz_pX& rep(const zz_pE& a) { return a._zz_pE__rep; } |
---|
353 | |
---|
354 | |
---|
355 | |
---|
356 | inline zz_pE& zz_pE::operator=(long a) { conv(*this, a); return *this; } |
---|
357 | inline zz_pE& zz_pE::operator=(const zz_p& a) { conv(*this, a); return *this; } |
---|
358 | |
---|
359 | |
---|
360 | |
---|
361 | |
---|
362 | inline zz_pE operator+(const zz_pE& a, const zz_pE& b) |
---|
363 | { zz_pE x; add(x, a, b); NTL_OPT_RETURN(zz_pE, x); } |
---|
364 | |
---|
365 | inline zz_pE operator+(const zz_pE& a, const zz_p& b) |
---|
366 | { zz_pE x; add(x, a, b); NTL_OPT_RETURN(zz_pE, x); } |
---|
367 | |
---|
368 | inline zz_pE operator+(const zz_pE& a, long b) |
---|
369 | { zz_pE x; add(x, a, b); NTL_OPT_RETURN(zz_pE, x); } |
---|
370 | |
---|
371 | inline zz_pE operator+(const zz_p& a, const zz_pE& b) |
---|
372 | { zz_pE x; add(x, a, b); NTL_OPT_RETURN(zz_pE, x); } |
---|
373 | |
---|
374 | inline zz_pE operator+(long a, const zz_pE& b) |
---|
375 | { zz_pE x; add(x, a, b); NTL_OPT_RETURN(zz_pE, x); } |
---|
376 | |
---|
377 | |
---|
378 | inline zz_pE operator-(const zz_pE& a, const zz_pE& b) |
---|
379 | { zz_pE x; sub(x, a, b); NTL_OPT_RETURN(zz_pE, x); } |
---|
380 | |
---|
381 | inline zz_pE operator-(const zz_pE& a, const zz_p& b) |
---|
382 | { zz_pE x; sub(x, a, b); NTL_OPT_RETURN(zz_pE, x); } |
---|
383 | |
---|
384 | inline zz_pE operator-(const zz_pE& a, long b) |
---|
385 | { zz_pE x; sub(x, a, b); NTL_OPT_RETURN(zz_pE, x); } |
---|
386 | |
---|
387 | inline zz_pE operator-(const zz_p& a, const zz_pE& b) |
---|
388 | { zz_pE x; sub(x, a, b); NTL_OPT_RETURN(zz_pE, x); } |
---|
389 | |
---|
390 | inline zz_pE operator-(long a, const zz_pE& b) |
---|
391 | { zz_pE x; sub(x, a, b); NTL_OPT_RETURN(zz_pE, x); } |
---|
392 | |
---|
393 | inline zz_pE operator-(const zz_pE& a) |
---|
394 | { zz_pE x; negate(x, a); NTL_OPT_RETURN(zz_pE, x); } |
---|
395 | |
---|
396 | |
---|
397 | inline zz_pE& operator+=(zz_pE& x, const zz_pE& b) |
---|
398 | { add(x, x, b); return x; } |
---|
399 | |
---|
400 | inline zz_pE& operator+=(zz_pE& x, const zz_p& b) |
---|
401 | { add(x, x, b); return x; } |
---|
402 | |
---|
403 | inline zz_pE& operator+=(zz_pE& x, long b) |
---|
404 | { add(x, x, b); return x; } |
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405 | |
---|
406 | |
---|
407 | inline zz_pE& operator-=(zz_pE& x, const zz_pE& b) |
---|
408 | { sub(x, x, b); return x; } |
---|
409 | |
---|
410 | inline zz_pE& operator-=(zz_pE& x, const zz_p& b) |
---|
411 | { sub(x, x, b); return x; } |
---|
412 | |
---|
413 | inline zz_pE& operator-=(zz_pE& x, long b) |
---|
414 | { sub(x, x, b); return x; } |
---|
415 | |
---|
416 | |
---|
417 | inline zz_pE& operator++(zz_pE& x) { add(x, x, 1); return x; } |
---|
418 | |
---|
419 | inline void operator++(zz_pE& x, int) { add(x, x, 1); } |
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420 | |
---|
421 | inline zz_pE& operator--(zz_pE& x) { sub(x, x, 1); return x; } |
---|
422 | |
---|
423 | inline void operator--(zz_pE& x, int) { sub(x, x, 1); } |
---|
424 | |
---|
425 | |
---|
426 | |
---|
427 | inline zz_pE operator*(const zz_pE& a, const zz_pE& b) |
---|
428 | { zz_pE x; mul(x, a, b); NTL_OPT_RETURN(zz_pE, x); } |
---|
429 | |
---|
430 | inline zz_pE operator*(const zz_pE& a, const zz_p& b) |
---|
431 | { zz_pE x; mul(x, a, b); NTL_OPT_RETURN(zz_pE, x); } |
---|
432 | |
---|
433 | inline zz_pE operator*(const zz_pE& a, long b) |
---|
434 | { zz_pE x; mul(x, a, b); NTL_OPT_RETURN(zz_pE, x); } |
---|
435 | |
---|
436 | inline zz_pE operator*(const zz_p& a, const zz_pE& b) |
---|
437 | { zz_pE x; mul(x, a, b); NTL_OPT_RETURN(zz_pE, x); } |
---|
438 | |
---|
439 | inline zz_pE operator*(long a, const zz_pE& b) |
---|
440 | { zz_pE x; mul(x, a, b); NTL_OPT_RETURN(zz_pE, x); } |
---|
441 | |
---|
442 | |
---|
443 | inline zz_pE& operator*=(zz_pE& x, const zz_pE& b) |
---|
444 | { mul(x, x, b); return x; } |
---|
445 | |
---|
446 | inline zz_pE& operator*=(zz_pE& x, const zz_p& b) |
---|
447 | { mul(x, x, b); return x; } |
---|
448 | |
---|
449 | inline zz_pE& operator*=(zz_pE& x, long b) |
---|
450 | { mul(x, x, b); return x; } |
---|
451 | |
---|
452 | |
---|
453 | |
---|
454 | |
---|
455 | inline zz_pE operator/(const zz_pE& a, const zz_pE& b) |
---|
456 | { zz_pE x; div(x, a, b); NTL_OPT_RETURN(zz_pE, x); } |
---|
457 | |
---|
458 | inline zz_pE operator/(const zz_pE& a, const zz_p& b) |
---|
459 | { zz_pE x; div(x, a, b); NTL_OPT_RETURN(zz_pE, x); } |
---|
460 | |
---|
461 | inline zz_pE operator/(const zz_pE& a, long b) |
---|
462 | { zz_pE x; div(x, a, b); NTL_OPT_RETURN(zz_pE, x); } |
---|
463 | |
---|
464 | inline zz_pE operator/(const zz_p& a, const zz_pE& b) |
---|
465 | { zz_pE x; div(x, a, b); NTL_OPT_RETURN(zz_pE, x); } |
---|
466 | |
---|
467 | inline zz_pE operator/(long a, const zz_pE& b) |
---|
468 | { zz_pE x; div(x, a, b); NTL_OPT_RETURN(zz_pE, x); } |
---|
469 | |
---|
470 | |
---|
471 | inline zz_pE& operator/=(zz_pE& x, const zz_pE& b) |
---|
472 | { div(x, x, b); return x; } |
---|
473 | |
---|
474 | inline zz_pE& operator/=(zz_pE& x, const zz_p& b) |
---|
475 | { div(x, x, b); return x; } |
---|
476 | |
---|
477 | inline zz_pE& operator/=(zz_pE& x, long b) |
---|
478 | { div(x, x, b); return x; } |
---|
479 | |
---|
480 | NTL_CLOSE_NNS |
---|
481 | |
---|
482 | #endif |
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