C# 中的 BigInteger 类-猿码集

BigInteger类介绍

C#语言提供了BigInteger类，用于处理大整数运算。在一些需要处理极大数字的场景下，常规的int、long、double等数据类型已经无法满足要求，这时候就需要使用BigInteger类。

在C#中，BigInteger类封装了可以表示任意大数字的超长整型数字；指数是十进制，因此在计算位数时通常使用以10为底的对数。


    BigInteger bigInteger = new BigInteger(1234567890);
    Console.WriteLine(bigInteger); // 输出：1234567890

BigInteger类的运算方法

1. 加（+）

使用 BigInteger.Add 方法实现加法运算。


    BigInteger value1 = 123;
    BigInteger value2 = 456;
    BigInteger result = BigInteger.Add(value1, value2);
    Console.WriteLine(result); // 输出：579

2. 减（-）

使用 BigInteger.Subtract 方法实现减法运算。


    BigInteger value1 = 456;
    BigInteger value2 = 123;
    BigInteger result = BigInteger.Subtract(value1, value2);
    Console.WriteLine(result); // 输出：333

3. 乘（*）

使用 BigInteger.Multiply 方法实现乘法运算。


    BigInteger value1 = 123;
    BigInteger value2 = 456;
    BigInteger result = BigInteger.Multiply(value1, value2);
    Console.WriteLine(result); // 输出：56088

4. 除（/）

使用 BigInteger.Divide 方法实现除法运算。


    BigInteger value1 = 123456789;
    BigInteger value2 = 987654321;
    BigInteger result = BigInteger.Divide(value2, value1);
    Console.WriteLine(result); // 输出：8

5. 取余（%）

使用 BigInteger.Remainder 方法实现取余运算。


    BigInteger value1 = 123456789;
    BigInteger value2 = 987654321;
    BigInteger result = BigInteger.Remainder(value2, value1);
    Console.WriteLine(result); // 输出：8

BigInteger类的运算方法注意事项

1. 除数为零

当除数为零时，BigInteger.Divide 方法和 BigInteger.Remainder 方法均会抛出 DivideByZeroException 异常。


    BigInteger value1 = 123456789;
    BigInteger value2 = 0;
    BigInteger result1 = BigInteger.Divide(value1, value2);
    BigInteger result2 = BigInteger.Remainder(value1, value2);
    Console.WriteLine(result1); // 抛出异常：DivideByZeroException
    Console.WriteLine(result2); // 抛出异常：DivideByZeroException

2. 符号问题

在进行除法和取余运算时，如果参与运算的数字中至少有一个负数，结果将会是负数。


    BigInteger value1 = -123456789;
    BigInteger value2 = 987654321;
    BigInteger result1 = BigInteger.Divide(value1, value2);
    BigInteger result2 = BigInteger.Remainder(value1, value2);
    Console.WriteLine(result1); // 输出：-1
    Console.WriteLine(result2); // 输出：-123456789

BigInteger类的常用属性和方法

1. BigInteger.Zero 属性

表示零值的BigInteger实例。


    BigInteger zero = BigInteger.Zero;
    Console.WriteLine(zero); // 输出：0

2. BigInteger.One 属性

表示值为 1 的 BigInteger。


    BigInteger one = BigInteger.One;
    Console.WriteLine(one); // 输出：1

3. BigInteger.MinusOne 属性

表示值为 -1 的 BigInteger。


    BigInteger minusOne = BigInteger.MinusOne;
    Console.WriteLine(minusOne); // 输出：-1

4. BigInteger.Abs() 方法

返回 BigInteger 的绝对值。


    BigInteger value = -123456789;
    BigInteger result = BigInteger.Abs(value);
    Console.WriteLine(result); // 输出：123456789

5. BigInteger.Pow() 方法

返回 BigInteger 的 n 次幂。


    BigInteger value = 2;
    int exponent = 10;
    BigInteger result = BigInteger.Pow(value, exponent);
    Console.WriteLine(result); // 输出：1024

6. BigInteger.Log10() 方法

返回 BigInteger 的以 10 为底的对数。


    BigInteger value = 123456789;
    double result = BigInteger.Log10(value);
    Console.WriteLine(result); // 输出：8.09151497716927

BigInteger类的性能问题

BigInteger操作超长整型，为了保证数字计算的正确性，BigInteger类内部采用了一定的处理逻辑，所以在性能上和普通int、long类型相比存在一定的差距，做一些性能要求较高的应用时需要慎重考虑。

总结

BigInteger类是C#中用于处理大整数运算的类，其方法与普通的数学运算符一样，可用于加、减、乘、除和取模等操作，在开发一些需要处理超大数字的应用时，可以使用BigInteger类来解决这些问题。

C# 中的 BigInteger 类