BigInteger 是 System.Numerics 下的不可变任意精度整数类型,内存随位数增长,避免 long 的静默溢出;需通过 Parse、隐式转换或构造函数初始化,不支持直接字面量赋值。
BigInteger 是什么,为什么不能直接用 long
是
命名空间下的不可变类型,专为任意精度整数设计。它不占固定
字节
(不像
固定 8 字节、上限
),内存占用随数值位数增长。一旦运算结果超过
或低于
,继续用
会静默溢出(无异常,但值错误),而
自动扩容,避免这类陷阱。
如何声明和初始化 BigInteger
不能像基本类型那样直接赋字面量(
编译不过),必须通过构造函数或
隐式转换
。常见方式:
从
字符串解析
:
从
/
隐式转换:
(安全,因为小整数可无损表示)
从字节数组(需注意符号位和字节序):
,常用于序列化/反序列化场景
使用静态属性:
、
、
⚠️ 注意:
默认不接受带下划线的数字分隔符(如
),会抛
;也不支持十六进制前缀
,除非用重载
。
常用运算与性能注意事项
支持全部标准算术运算符(
、
、
、
、
)、比较运算符和位运算(
、
、
、
、
),用法和
/
一致。但背后是大数算法(如 Karatsuba 乘法),性能差异显著:
加减法:O(n),n 是位数,通常够快
乘法:对超长数(万位以上)可能明显慢于
,别在 tight loop 里反复做
乘方
除法和模运算:最重,尤其
在密码学循环中要谨慎
避免频繁装箱/拆箱:它本身是 struct,但内部引用大数组,大量短生命周期实例会增加 GC 压力
示例:计算阶乘(演示溢出规避)
序列化与跨平台兼容性坑
默认不支持 JSON.NET 或
直接序列化(.NET 6+ 的
才内置支持)。若用老版本或自定义协议:
推荐存为十进制字符串:
,最通用、无歧义
避免用
后直接存——不同 .NET 实现(如 .NET Framework vs .NET Core)对符号字节位置约定不一致,反序列化可能出错
若必须二进制传输,用
+ 显式处理符号(末字节最高位为符号位),且接收端必须用相同逻辑还原
在 ASP.NET Core API 中返回
属性时,确保启用
(针对字符串输入),否则前端传字符串会绑定失败
真正麻烦的不是“怎么算”,而是“怎么让别人(或下次运行)正确读回来”——字符串表示虽冗余,却是最省心的选择。
BigIntegerSystem.Numericslong9223372036854775807long.MaxValuelong.MinValuelongBigInteger123456789012345678901234567890var big = BigInteger.Parse("123456789012345678901234567890")longintBigInteger big = 123Lnew BigInteger(bytes)BigInteger.ZeroBigInteger.OneBigInteger.MinusOneBigInteger.Parse()"1_000_000"FormatException"0x"BigInteger.Parse(s, NumberStyles.HexNumber)BigInteger+-*/%&|^<<>>intlonglongBigInteger%BigInteger Factorial(int n) {
BigInteger result = 1;
for (int i = 2; i <= n; i++) {
result *= i; // 不会溢出
}
return result;
}
Console.WriteLine(Factorial(100)); // 正常输出 158 位数字BigIntegerSystem.Text.JsonSystem.Text.Jsonbig.ToString()ToArray()BigInteger.ToByteArray()BigIntegerJsonSerializerOptions.NumberHandling = JsonNumberHandling.AllowReadingFromString