int的儲存空間有限，利用”串”的結構，分享一則“大整數”簡單四則運算。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>

typedef struct bigint
{
    char *num;                //指向長整數陣列（序號0中儲存著最高位） 
    char minus;               //符號（1表示正數，-1表示負數） 
    int digit;                 //儲存該數的位數（實際位數） 
}BIGINT, *pBIGINT; 

void
 
 BigIntTrans(pBIGINT num1)    //將字串轉為數字表示 
{
    char *temp;                   //臨時陣列 
    int i,k,len;
    len=strlen(num1->num);       //字串長度 

    //分配記憶體
    if(!(temp = (char *)malloc(sizeof(char)* len)))        
    {
        printf("記憶體分配失敗！\n");
        exit(0);
    } 
    i=0;
    num1->minus=1
 
;                 //儲存為正數 
    if(num1->num[0]=='-')          //判斷是否為負數 
    {
        num1->minus=-1;
        i++;
    }
    k=0;                            //數字位數計數器 
    while(num1->num[i]!='\0')       //字串未結束 
    {
        if(num1->num[i]>='0' && num1->num[i] <='9')     //數字為0~9 
            //將ASCII碼轉換為對應數字 
 

            temp[k]=num1->num[i]-'0';                  
            k++; 
        } 
        i++;
    }     

    for(i=0;i<num1->digit;i++)     //清空陣列各元素 
        num1->num[i]=0;
    num1->digit=k;                     //轉換後的資料位數 
    for(i=0,k--;k>=0;k--,i++)          //將臨時陣列各位置反置儲存到陣列num中 
        num1->num[i]=temp[k];
    BigIntTrim(num1);                   //整理輸入的大整數 
}

void BigIntTrim(pBIGINT num1)           //整理大整數，去掉前面多餘的0 
{
    int i;
    for(i=num1->digit-1;i>=0;i--)      //從高位檢查是否為0 
    {
        if(num1->num[i] !=0)             //遇到不為0的最高位 
        break;                     //跳出迴圈 
    }
    if(i<0)                         //若餘數全部為0 
    {
        num1->digit=1;                     //設定餘數位數為1 
        num1->num[0]=0;
    }else
    num1->digit=i+1;                 //餘數位數 
} 

void BigIntPrint(pBIGINT result)      //輸出大整數 
{
    int j;
    if(result->minus ==-1)           //是負數 
        printf("-");                 //輸出負數 
         //若大整數為0 
        if(result->digit ==1 &&result->num[0]==0)     
            printf("0");
        else                         //不為0 
        {
            //從高位到低位輸出 
            for(j=result->digit-1;j>=0;j--)             
                printf("%d",result->num[j]);
        } 
} 

int BigIntEqual(pBIGINT num1,pBIGINT num2)         //比較絕對值大小 
{
    int i;
    //num1的位數大於num2 
    if(num1->digit>num2->digit)               
        return 1;
    //num1的位數小於num2 
    else if(num1->digit<num2->digit)           
        return -1;
        else                                 //兩數位數相等 
        {
            i=num1->digit-1;                  //num1的資料位數 
            while(i>=0)                       //從高位向地位比 
            {
                //num1對應位大於num2 
                if(num1->num[i]>num2->num[i])        
                    return 1;
                //num1對應位小於num2
                else if(num1->num[i]<num2->num[i])       
                    return -1;
                else                            //比較下一位 
                    i--;
            }
        }
        return 0;                               //相等 
} 

void BigIntAdd(pBIGINT num1,pBIGINT num2,pBIGINT result)
{
    int i;
    i=BigIntEqual(num1,num2);            //比較兩數絕對值大小 
    if(i<0)                              //num1絕對值小於num2 
    {
        pBIGINT temp;
        temp=num1;                      //交換兩數 
        num1=num2;
        num2=temp;
    }
    if(num1->minus * num2->minus <0)         //符號不同，則執減法 
    {
        if(i==0)                              //兩數相等 
        {
            //結果長度為一位數，就是數值0 
            result->digit =1;                 
            result->num[0]=0;                 //結果值為0 
            result->minus =1;                 //結果設為正號 
            return;                            //返回 
        }
        //呼叫相減函式完成異號相加 
        BigIntSub1(num1,num2,result);           
    }else
    //呼叫相加函式完成同號相加 
    BigIntAdd1(num1,num2,result);               
} 

void BigIntAdd1(pBIGINT num1,pBIGINT num2,pBIGINT result)
{
    int i,carry;
    carry=0;                              //清除進位 
    result->minus =num1->minus;           //儲存符號 
    //將被加數複製到結果陣列中 
    for(i=0;i<num1->digit;i++)             
        result->num[i]=num1->num[i];
    //num2中的數小，可能位數也少些 
    for(i=0;i<num2->digit;i++)               
    {
        //將對應位的數和進位數相加 
        result->num[i]=result->num[i]+num2->num[i]+carry;    
        carry=result->num[i]/10;       //計算進位資料 
        result->num[i]=result->num[i]%10;     //保留一位 
    }
    if(carry)                       //若最後還有進位 
        result->num[i]=result->num[i]+carry;
    BigIntTrim(result);                //整理結果 
} 

//減法函式
void BigIntSub(pBIGINT num1,pBIGINT num2,pBIGINT result)      
{
    num2->minus =-1 * num2 ->minus;       //將減數的符號取反 
    BigIntAdd(num1,num2,result);          //呼叫加法函式 
} 

//異號相減函式 
void BigIntSub1(pBIGINT num1,pBIGINT num2,pBIGINT result)     
{
    int i,borrow;
    result->minus =num1->minus;         //結果符號 
    borrow=0;
    //將被減數的內容複製到結果中 
    for(i=0;i<num1->digit;i++)                
        result->num[i]=num1->num[i];
    for(i=0;i<=num2->digit;i++)
    {
        //num1減去num2，並減去低位的借位 
        result->num[i]=result->num[i]-num2->num[i]-borrow;                                           
        if(result ->num[i]<0)             //若為負數 
        {
            result->num[i]=10+result->num[i];    //向高位借位 
            borrow=1;                   //設定借位數 
        }else
            borrow=0;
    }
    if(borrow==1)
        result->num[i]=result->num[i]-borrow;
    i=num1->digit;
    while(i>0)
    {
        if(result->num[i]==0)
            i--;
        else
            break;
    } 
    result->digit=i+1;               //儲存結果位數 
    BigIntTrim(result);              //整理結果 
} 



void BigIntMul(pBIGINT num1,pBIGINT num2,pBIGINT result)
{
    char carry,temp;
    int i,j,pos;
    //結果陣列和中間數清0 
    for(i=0;i<num1->digit+num2->digit;i++)     
        result->num[i]=0;
    //用乘數的每一位乘以被乘數 
    for(i=0;i<num2->digit;i++)               
    {
        carry=0;                              //清除進位 
        //被乘數的每一位 
        for(j=0;j<num1->digit;j++)                  
        {
            //相乘並加上進位 
            temp=num2->num[i] * num1->num[j]+carry;    
             //計算進位carry 
            carry =temp/10; 
            //計算當前位的值                       
            temp=temp%10;                         
            pos=i+j;
            //計算結果累加到臨時陣列中 
            result->num[pos]+=temp;             
            carry=carry+result->num[pos]/10;           //計算進位 
            result->num[pos]=result->num[pos]%10; 
        }
        if(carry>0)
        {
            result->num[i+j]=carry;                //加上最高位進位 
            result->digit=i+j+1;                  //儲存結果位數 
        }else
            result->digit=i+j;                   //儲存結果位數 
    } 
    result->minus=num1->minus * num2->minus;        //結果的符號 
} 


void BigIntDiv(pBIGINT num1,pBIGINT num2,pBIGINT result,pBIGINT residue)
                                                      //除法函式 
{
    BIGINT quo1,residol,quo2;
    int i,j,k,m;               //k儲存試商結果，m儲存商的位數 
    char t;
    result->minus = num1->minus * num2->minus;        //商的符號 
     //分配餘數的記憶體空間
    residue->num =(char *)malloc(sizeof(char) * num2->digit);   
    for(i=0;i<residue->digit;i++)            //將餘數全部清0 
        residue->num[i]=0;
    m=0;
    for(i=num1->digit-1;i>=0;i--)
    {
        //重新設定餘數的位數比除數多一位 
        residue->digit=num2->digit+1;       
        for(j=num2->digit-1;j>0;j--)               //移餘數 
            residue->num[j]=residue->num[j-1];
        //複製被除數中的一位到餘數的最低位中 
        residue->num[0]=num1->num[i];          
        BigIntTrim(residue);                  //整理餘數 
        k=0;                                      //試商 
         //比較餘數與除數的大小 
        while(BigIntEqual(residue,num2)>=0)    
        {
            BigIntSub1(residue,num2,residue);     //用餘數減去除數，差值儲存在餘數中 
            k++;                       //試商加1 
        } 
        result->num[m++]=k;           //儲存商 
    }
    result->digit=m;                 //儲存商的位數 
    for(i=0;i<m/2;i++)              //反轉商的值            
    {
        t=result->num[i];
        result->num[i]=result->num[m-1-i];
        result->num[m-1-i]=t; 
    } 
    BigIntTrim(result);          //整理商 
    BigIntTrim(residue);            //整理餘數 
 }

 int main()
 {
     //參與運算的數，結果，餘數 
    BIGINT num1,num2,result,residue;              
     int i=0,len;
     char op;
     printf("輸入最大數的位數：");
     scanf("%d",&len);
     if(!(num1.num=(char *)malloc(sizeof(char) * (len+1))) )
     {
        printf("記憶體分配失敗！\n");
        exit(0);
     }
     num1.digit=len +1;
     if(!(num2.num=(char *)malloc(sizeof(char) * (len +1))))
     {
        printf("記憶體分配失敗！\n");
        exit(0);
     }
     num2.digit=len+1;
     if(!(result.num=(char *)malloc(sizeof(char) * (2*len +1))))
     {
        printf("記憶體分配失敗！\n");
        exit(0);
     }
     result.digit=2*len+1;
     for(i=0;i<result.digit;i++)             //清空結果集 
        result.num[i]=0;
    printf("選擇大整數的運算（+,-,*,/）:");
    fflush(stdin);
    scanf("%c",&op);
    switch(op)
    {
        case '+':
            printf("\n輸入被加數：");
            scanf("%s",num1.num); 
            printf("\n輸入加數：");
            scanf("%s",num2.num); 
            BigIntTrans(&num1);
            BigIntTrans(&num2);
            BigIntAdd(&num1,&num2,&result);     //加法 
            break;
        case '-':
             printf("\n輸入被減數：");
            scanf("%s",num1.num); 
            printf("\n輸入減數：");
            scanf("%s",num2.num); 
            BigIntTrans(&num1);
            BigIntTrans(&num2);
            BigIntSub(&num1,&num2,&result);      //減法 
            break;
        case '*':
            printf("\n輸入被乘數：");
            scanf("%s",num1.num); 
            printf("\n輸入乘數：");
            scanf("%s",num2.num); 
            BigIntTrans(&num1);
            BigIntTrans(&num2);
            BigIntMul(&num1,&num2,&result);      //乘法 
            break; 
        case '/':
        printf("\n輸入被除數：");
            scanf("%s",num1.num); 
            printf("\n輸入除數：");
            scanf("%s",num2.num); 
            BigIntTrans(&num1);
            BigIntTrans(&num2);
            if(num2.digit==1 && num2.num[0]==0)        //大整數為0 
                printf("除數不能為0！\n");
            else
                BigIntDiv(&num1,&num2,&result,&residue);    //除法 
            break; 
    }
    if(op=='/')
    {
        //為除法且除數不為0 
        if(!(num2.digit==1 && num2.num[0]==0))        
        {
            printf("商：");
            BigIntPrint(&result);
             printf("\t餘數：");
             BigIntPrint(&residue);
        }
    }else
    {
        printf("結果：");
        BigIntPrint(&result); 
    }
    getch();
    return 0;
 }

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