Complete implementation of uint256 and uint160 classes.
[NovacoinLibrary.git] / Novacoin / uint256.cs
index 8ce6b97..15a9931 100644 (file)
@@ -1,5 +1,6 @@
 \feffusing System;
 using System.Collections.Generic;
+using System.Diagnostics.Contracts;
 using System.Linq;
 using System.Text;
 using System.Threading.Tasks;
@@ -8,5 +9,202 @@ namespace Novacoin
 {
     public class uint256 : base_uint
     {
+        new public readonly int nWidth = 8;
+
+        public uint256()
+        {
+            pn = new uint[nWidth];
+
+            for (int i = 0; i < nWidth; i++)
+            {
+                pn[i] = 0;
+            }
+        }
+
+        public uint256(uint256 b)
+        {
+            pn = new uint[nWidth];
+
+            for (int i = 0; i < nWidth; i++)
+            {
+                pn[i] = b.pn[i];
+            }
+        }
+
+
+        public uint256(ulong n)
+        {
+            pn = new uint[nWidth];
+
+            pn[0] = (uint)n;
+            pn[1] = (uint)(n >> 32);
+            for (int i = 2; i < nWidth; i++)
+            {
+                pn[i] = 0;
+            }
+        }
+
+        public uint256(byte[] bytes)
+        {
+            Contract.Requires<ArgumentException>(bytes.Length == 32, "Incorrect array length");
+
+            pn = Interop.ToUInt32Array(bytes);
+        }
+
+        public uint256(string hex)
+        {
+            Contract.Requires<ArgumentException>(hex.Length == 64, "Incorrect string");
+
+            var bytes = Interop.ReverseBytes(Interop.HexToArray(hex));
+            pn = Interop.ToUInt32Array(bytes);
+        }
+
+
+        public static uint256 operator ~(uint256 a)
+        {
+            var ret = new uint256();
+            for (int i = 0; i < a.nWidth; i++)
+            {
+                ret.pn[i] = ~a.pn[i];
+            }
+            return ret;
+        }
+
+        public static uint256 operator -(uint256 a)
+        {
+            var ret = new uint256();
+            for (int i = 0; i < a.nWidth; i++)
+            {
+                ret.pn[i] = ~a.pn[i];
+            }
+            ret++;
+            return ret;
+        }
+
+
+        public static uint256 operator ++(uint256 a)
+        {
+            int i = 0;
+            while (++a.pn[i] == 0 && i < a.nWidth - 1)
+            {
+                i++;
+            }
+            return a;
+        }
+
+        public static uint256 operator --(uint256 a)
+        {
+            int i = 0;
+            while (--a.pn[i] == uint.MaxValue && i < a.nWidth - 1)
+            {
+                i++;
+            }
+            return a;
+        }
+
+        public static uint256 operator ^(uint256 a, uint256 b)
+        {
+            var result = new uint256();
+            result.pn = new uint[a.nWidth];
+            for (int i = 0; i < result.nWidth; i++)
+            {
+                result.pn[i] = a.pn[i] ^ b.pn[i];
+            }
+            return result;
+        }
+
+        public static uint256 operator +(uint256 a, uint256 b)
+        {
+            var result = new uint256();
+            ulong carry = 0;
+            for (int i = 0; i < result.nWidth; i++)
+            {
+                ulong n = carry + a.pn[i] + b.pn[i];
+                result.pn[i] = (uint)(n & 0xffffffff);
+                carry = n >> 32;
+            }
+            return result;
+        }
+
+        public static uint256 operator +(uint256 a, ulong b)
+        {
+            return a + new uint256(b);
+        }
+
+        public static uint256 operator -(uint256 a, uint256 b)
+        {
+            return a + (-b);
+        }
+
+        public static uint256 operator -(uint256 a, ulong b)
+        {
+            return a - new uint256(b);
+        }
+
+        public static uint256 operator &(uint256 a, uint256 b)
+        {
+            var result = new uint256();
+            result.pn = new uint[a.nWidth];
+            for (int i = 0; i < result.nWidth; i++)
+            {
+                result.pn[i] = a.pn[i] & b.pn[i];
+            }
+            return result;
+        }
+
+        public static uint256 operator |(uint256 a, uint256 b)
+        {
+            var result = new uint256();
+            result.pn = new uint[a.nWidth];
+            for (int i = 0; i < result.nWidth; i++)
+            {
+                result.pn[i] = a.pn[i] | b.pn[i];
+            }
+            return result;
+        }
+
+        public static uint256 operator <<(uint256 a, int shift)
+        {
+            var result = new uint256();
+            int k = shift / 32;
+            shift = shift % 32;
+
+            for (int i = 0; i < a.nWidth; i++)
+            {
+                if (i + k + 1 < a.nWidth && shift != 0)
+                {
+                    result.pn[i + k + 1] |= (a.pn[i] >> (32 - shift));
+                }
+
+                if (i + k < a.nWidth)
+                {
+                    result.pn[i + k] |= (a.pn[i] << shift);
+                }
+            }
+
+            return result;
+        }
+
+        public static uint256 operator >>(uint256 a, int shift)
+        {
+            var result = new uint256();
+            int k = shift / 32;
+            shift = shift % 32;
+
+            for (int i = 0; i < a.nWidth; i++)
+            {
+                if (i - k - 1 >= 0 && shift != 0)
+                {
+                    result.pn[i - k - 1] |= (a.pn[i] << (32 - shift));
+                }
+
+                if (i - k >= 0)
+                {
+                    result.pn[i - k] |= (a.pn[i] >> shift);
+                }
+            }
+
+            return result;
+        }
     }
 }