Prime_Number.cpp

#include <math.h>
#include <iostream>
#include <fstream>

class Bit{
public:
	unsigned char GetBit(unsigned long pos);
	void ResetBit(unsigned long pos);
	void SetBit(unsigned long pos);
	void ReverseBit(unsigned long pos);
	void SetSize(unsigned long size);
	unsigned long GetSize();
	Bit();
	virtual ~Bit();

protected:
	unsigned char *m_data;
	unsigned long m_size;
};

void OutPut2File(Bit*, unsigned long long int, unsigned long long int);

using namespace std;
#define FILECUT 10

int main(void)
{
	unsigned long long int Max, NoteMax, n, i;
	Bit *Note;
	Note = new Bit;

	cout << "Max of Prime Number:";
	cin >> Max;

	if(Max % 2 != 0)
		Max++;
	NoteMax = (Max / 2) - 1;
	
	Note -> SetSize(NoteMax);

	/* 配列ノート作成ループ */
	for(n = 0; n <= NoteMax - 1; n++) {
		Note->SetBit(n);
	}
	
	cout << "Now calculating..." << endl;
	
	/* 素数判定ループ */
	for(n = 0; 2 * n + 3 <= sqrt(Max); n++) {
		if(Note->GetBit(n) == 1) {
			for(i = 3; (2 * n + 3) * i <= Max; i += 2)
				Note->ResetBit((((2 * n + 3) * i) - 3) / 2);
		}
	}
	cout << "Now putting out data..." << endl;
	
	OutPut2File(Note, Max, NoteMax);
	
	delete Note;
	return 0;
}

void OutPut2File(Bit *Note, unsigned long long int Max, unsigned long long int NoteMax)
{
	
	ofstream output_file("prime_list.txt");
	/* 出力処理 */
	output_file << "2	";
	
	int SCount = 1;//素数カウント変数
	int FCount = 1;//列数カウント変数
	unsigned long long int i;
	for (i = 0; i <= NoteMax; i++) {
		if(Note->GetBit(i) == 1) {
			FCount++;//列数カウント
			SCount++;//素数カウント
			
			output_file << (2 * i) + 3;
			
			/* 列数が定数に一致したら、カウントリセット。 */
			if (FCount == FILECUT) {
				output_file << endl;
				FCount = 0;
			}
			else output_file << "	";
		}
	}
	output_file << "\n\n" << "2から" << Max << "までの素数の個数:" << SCount << endl;
}


// 構築/消滅

Bit::Bit()
{
	SetSize(1);
}

Bit::~Bit()
{
	delete [] m_data;
}

// サイズの設定
void Bit::SetSize(unsigned long size)
{
	if (size==0) return;
	delete [] m_data;
	m_size = size;
	m_data = new unsigned char [(size + 7) >> 3];
}

// サイズの取得
unsigned long Bit::GetSize()
{
	return m_size;
}

// ビットを１にする
void Bit::SetBit(unsigned long pos)
{
	if (pos>=m_size) return;	// 範囲外
	m_data[pos>>3] |= 1 << (pos % 8);
}

// ビットを０にする
void Bit::ResetBit(unsigned long pos)
{
	if (pos>=m_size) return;	// 範囲外
	m_data[pos>>3] &= ~(1 << (pos % 8));
}

// ビットを反転する
void Bit::ReverseBit(unsigned long pos)
{
	if (pos>=m_size) return;	// 範囲外
	m_data[pos>>3] ^= 1 << (pos % 8);
}

// ビットを取得する
unsigned char Bit::GetBit(unsigned long pos)
{
	if (pos>=m_size) return 2;	// 範囲外
	return (m_data[pos >> 3] >> (pos&7))&1;
}