]> gitweb.factorcode.org Git - factor.git/blobdiff - vm/bignum.cpp
xmode.marker: more correct faster update-match-group
[factor.git] / vm / bignum.cpp
index b4c1aa86c24dcb86f62f3d0a3553eedfc36e327b..ed1bbfaa6220075c9aab2a163e8fcdbf9669d1b2 100644 (file)
@@ -1,59 +1,56 @@
-/*
-   Copyright (C) 1989-94 Massachusetts Institute of Technology
-   Portions copyright (C) 2004-2008 Slava Pestov
-
-   This material was developed by the Scheme project at the Massachusetts
-   Institute of Technology, Department of Electrical Engineering and
-   Computer Science.  Permission to copy and modify this software, to
-   redistribute either the original software or a modified version, and
-   to use this software for any purpose is granted, subject to the
-   following restrictions and understandings.
-
-   1. Any copy made of this software must include this copyright notice
-   in full.
-
-   2. Users of this software agree to make their best efforts (a) to
-   return to the MIT Scheme project any improvements or extensions that
-   they make, so that these may be included in future releases; and (b)
-   to inform MIT of noteworthy uses of this software.
-
-   3. All materials developed as a consequence of the use of this
-   software shall duly acknowledge such use, in accordance with the usual
-   standards of acknowledging credit in academic research.
-
-   4. MIT has made no warrantee or representation that the operation of
-   this software will be error-free, and MIT is under no obligation to
-   provide any services, by way of maintenance, update, or otherwise.
-
-   5. In conjunction with products arising from the use of this material,
-   there shall be no use of the name of the Massachusetts Institute of
-   Technology nor of any adaptation thereof in any advertising,
-   promotional, or sales literature without prior written consent from
-   MIT in each case. */
-
-/* Changes for Scheme 48:
- *  - Converted to ANSI.
- *  - Added bitwise operations.
- *  - Added s48 to the beginning of all externally visible names.
- *  - Cached the bignum representations of -1, 0, and 1.
- */
-
-/* Changes for Factor:
- *  - Adapt bignumint.h for Factor memory manager
- *  - Add more bignum <-> C type conversions
- *  - Remove unused functions
- *  - Add local variable GC root recording
- *  - Remove s48 prefix from function names
- *  - Various fixes for Win64
- *  - Port to C++
- *  - Added bignum_gcd implementation
- */
+// Copyright (C) 1989-94 Massachusetts Institute of Technology
+// Portions copyright (C) 2004-2008 Slava Pestov
+
+// This material was developed by the Scheme project at the Massachusetts
+// Institute of Technology, Department of Electrical Engineering and
+// Computer Science.  Permission to copy and modify this software, to
+// redistribute either the original software or a modified version, and
+// to use this software for any purpose is granted, subject to the
+// following restrictions and understandings.
+
+// 1. Any copy made of this software must include this copyright notice
+// in full.
+
+// 2. Users of this software agree to make their best efforts (a) to
+// return to the MIT Scheme project any improvements or extensions that
+// they make, so that these may be included in future releases; and (b)
+// to inform MIT of noteworthy uses of this software.
+
+// 3. All materials developed as a consequence of the use of this
+// software shall duly acknowledge such use, in accordance with the usual
+// standards of acknowledging credit in academic research.
+
+// 4. MIT has made no warrantee or representation that the operation of
+// this software will be error-free, and MIT is under no obligation to
+// provide any services, by way of maintenance, update, or otherwise.
+
+// 5. In conjunction with products arising from the use of this material,
+// there shall be no use of the name of the Massachusetts Institute of
+// Technology nor of any adaptation thereof in any advertising,
+// promotional, or sales literature without prior written consent from
+// MIT in each case.
+
+// Changes for Scheme 48:
+// *  - Converted to ANSI.
+// *  - Added bitwise operations.
+// *  - Added s48 to the beginning of all externally visible names.
+// *  - Cached the bignum representations of -1, 0, and 1.
+
+// Changes for Factor:
+// *  - Adapt bignumint.h for Factor memory manager
+// *  - Add more bignum <-> C type conversions
+// *  - Remove unused functions
+// *  - Add local variable GC root recording
+// *  - Remove s48 prefix from function names
+// *  - Various fixes for Win64
+// *  - Port to C++
+// *  - Added bignum_gcd implementation
 
 #include "master.hpp"
 
 namespace factor {
 
-/* Exports */
+// Exports
 
 int factor_vm::bignum_equal_p(bignum* x, bignum* y) {
   return ((BIGNUM_ZERO_P(x))
@@ -65,21 +62,21 @@ int factor_vm::bignum_equal_p(bignum* x, bignum* y) {
 }
 
 enum bignum_comparison factor_vm::bignum_compare(bignum* x, bignum* y) {
-  return ((BIGNUM_ZERO_P(x)) ? ((BIGNUM_ZERO_P(y)) ? bignum_comparison_equal
+  return ((BIGNUM_ZERO_P(x)) ? ((BIGNUM_ZERO_P(y)) ? BIGNUM_COMPARISON_EQUAL
                                                    : (BIGNUM_NEGATIVE_P(y))
-                                    ? bignum_comparison_greater
-                                    : bignum_comparison_less)
+                                    ? BIGNUM_COMPARISON_GREATER
+                                    : BIGNUM_COMPARISON_LESS)
                              : (BIGNUM_ZERO_P(y))
-              ? ((BIGNUM_NEGATIVE_P(x)) ? bignum_comparison_less
-                                        : bignum_comparison_greater)
+              ? ((BIGNUM_NEGATIVE_P(x)) ? BIGNUM_COMPARISON_LESS
+                                        : BIGNUM_COMPARISON_GREATER)
               : (BIGNUM_NEGATIVE_P(x))
               ? ((BIGNUM_NEGATIVE_P(y)) ? (bignum_compare_unsigned(y, x))
-                                        : (bignum_comparison_less))
-              : ((BIGNUM_NEGATIVE_P(y)) ? (bignum_comparison_greater)
+                                        : (BIGNUM_COMPARISON_LESS))
+              : ((BIGNUM_NEGATIVE_P(y)) ? (BIGNUM_COMPARISON_GREATER)
                                         : (bignum_compare_unsigned(x, y))));
 }
 
-/* Allocates memory */
+// Allocates memory
 bignum* factor_vm::bignum_add(bignum* x, bignum* y) {
   return (
       (BIGNUM_ZERO_P(x)) ? (y) : (BIGNUM_ZERO_P(y))
@@ -91,7 +88,7 @@ bignum* factor_vm::bignum_add(bignum* x, bignum* y) {
                                            : (bignum_add_unsigned(x, y, 0)))));
 }
 
-/* Allocates memory */
+// Allocates memory
 bignum* factor_vm::bignum_subtract(bignum* x, bignum* y) {
   return ((BIGNUM_ZERO_P(x))
               ? ((BIGNUM_ZERO_P(y)) ? (y) : (bignum_new_sign(
@@ -113,7 +110,7 @@ bignum *factor_vm::bignum_square(bignum* x_)
     return bignum_multiply(x_, x_);
 }
 #else
-/* Allocates memory */
+// Allocates memory
 bignum *factor_vm::bignum_square(bignum* x_)
 {
     data_root<bignum> x(x_, this);
@@ -157,7 +154,7 @@ bignum *factor_vm::bignum_square(bignum* x_)
 }
 #endif
 
-/* Allocates memory */
+// Allocates memory
 bignum* factor_vm::bignum_multiply(bignum* x, bignum* y) {
 
 #ifndef _WIN64
@@ -191,7 +188,7 @@ bignum* factor_vm::bignum_multiply(bignum* x, bignum* y) {
   return (bignum_multiply_unsigned(x, y, negative_p));
 }
 
-/* Allocates memory */
+// Allocates memory
 void factor_vm::bignum_divide(bignum* numerator, bignum* denominator,
                               bignum** quotient, bignum** remainder) {
   if (BIGNUM_ZERO_P(denominator)) {
@@ -206,17 +203,17 @@ void factor_vm::bignum_divide(bignum* numerator, bignum* denominator,
     int q_negative_p =
         ((BIGNUM_NEGATIVE_P(denominator)) ? (!r_negative_p) : r_negative_p);
     switch (bignum_compare_unsigned(numerator, denominator)) {
-      case bignum_comparison_equal: {
+      case BIGNUM_COMPARISON_EQUAL: {
         (*quotient) = (BIGNUM_ONE(q_negative_p));
         (*remainder) = (BIGNUM_ZERO());
         break;
       }
-      case bignum_comparison_less: {
+      case BIGNUM_COMPARISON_LESS: {
         (*quotient) = (BIGNUM_ZERO());
         (*remainder) = numerator;
         break;
       }
-      case bignum_comparison_greater: {
+      case BIGNUM_COMPARISON_GREATER: {
         if ((BIGNUM_LENGTH(denominator)) == 1) {
           bignum_digit_type digit = (BIGNUM_REF(denominator, 0));
           if (digit == 1) {
@@ -244,7 +241,7 @@ void factor_vm::bignum_divide(bignum* numerator, bignum* denominator,
   }
 }
 
-/* Allocates memory */
+// Allocates memory
 bignum* factor_vm::bignum_quotient(bignum* numerator, bignum* denominator) {
   if (BIGNUM_ZERO_P(denominator)) {
     divide_by_zero_error();
@@ -257,12 +254,12 @@ bignum* factor_vm::bignum_quotient(bignum* numerator, bignum* denominator) {
         ((BIGNUM_NEGATIVE_P(denominator)) ? (!(BIGNUM_NEGATIVE_P(numerator)))
                                           : (BIGNUM_NEGATIVE_P(numerator)));
     switch (bignum_compare_unsigned(numerator, denominator)) {
-      case bignum_comparison_equal:
+      case BIGNUM_COMPARISON_EQUAL:
         return (BIGNUM_ONE(q_negative_p));
-      case bignum_comparison_less:
+      case BIGNUM_COMPARISON_LESS:
         return (BIGNUM_ZERO());
-      case bignum_comparison_greater:
-      default: /* to appease gcc -Wall */
+      case BIGNUM_COMPARISON_GREATER:
+      default: // to appease gcc -Wall
                {
         bignum* quotient;
         if ((BIGNUM_LENGTH(denominator)) == 1) {
@@ -285,7 +282,7 @@ bignum* factor_vm::bignum_quotient(bignum* numerator, bignum* denominator) {
   }
 }
 
-/* Allocates memory */
+// Allocates memory
 bignum* factor_vm::bignum_remainder(bignum* numerator, bignum* denominator) {
   if (BIGNUM_ZERO_P(denominator)) {
     divide_by_zero_error();
@@ -294,12 +291,12 @@ bignum* factor_vm::bignum_remainder(bignum* numerator, bignum* denominator) {
   if (BIGNUM_ZERO_P(numerator))
     return numerator;
   switch (bignum_compare_unsigned(numerator, denominator)) {
-    case bignum_comparison_equal:
+    case BIGNUM_COMPARISON_EQUAL:
       return (BIGNUM_ZERO());
-    case bignum_comparison_less:
+    case BIGNUM_COMPARISON_LESS:
       return numerator;
-    case bignum_comparison_greater:
-    default: /* to appease gcc -Wall */
+    case BIGNUM_COMPARISON_GREATER:
+    default: // to appease gcc -Wall
              {
       bignum* remainder;
       if ((BIGNUM_LENGTH(denominator)) == 1) {
@@ -321,10 +318,10 @@ bignum* factor_vm::bignum_remainder(bignum* numerator, bignum* denominator) {
   }
 }
 
-/* cell_to_bignum, fixnum_to_bignum, long_long_to_bignum, ulong_long_to_bignum
- */
-/* Allocates memory */
-#define FOO_TO_BIGNUM(name, type, stype, utype)                       \
+// cell_to_bignum, fixnum_to_bignum, long_long_to_bignum, ulong_long_to_bignum
+
+// Allocates memory
+#define FOO_TO_BIGNUM_SIGNED(name, type, utype)                       \
   bignum* factor_vm::name##_to_bignum(type n) {                       \
     int negative_p;                                                   \
     /* Special cases win when these small constants are cached. */    \
@@ -332,11 +329,11 @@ bignum* factor_vm::bignum_remainder(bignum* numerator, bignum* denominator) {
       return (BIGNUM_ZERO());                                         \
     if (n == 1)                                                       \
       return (BIGNUM_ONE(0));                                         \
-    if (n < (type) 0 && n == (type) - 1)                              \
+    if (n < (type) 0 && n == (type) -1)                               \
       return (BIGNUM_ONE(1));                                         \
     {                                                                 \
       utype accumulator =                                             \
-          ((negative_p = (n < (type) 0)) ? ((type)(-(stype) n)) : n); \
+          ((negative_p = n < (type) 0) ? -n : n);                     \
       if (accumulator < BIGNUM_RADIX)                                 \
       {                                                               \
         bignum* result = allot_bignum(1, negative_p);                 \
@@ -361,13 +358,47 @@ bignum* factor_vm::bignum_remainder(bignum* numerator, bignum* denominator) {
     }                                                                 \
   }
 
-FOO_TO_BIGNUM(cell, cell, fixnum, cell)
-FOO_TO_BIGNUM(fixnum, fixnum, fixnum, cell)
-FOO_TO_BIGNUM(long_long, int64_t, int64_t, uint64_t)
-FOO_TO_BIGNUM(ulong_long, uint64_t, int64_t, uint64_t)
+// Allocates memory
+#define FOO_TO_BIGNUM_UNSIGNED(name, type, utype)                     \
+  bignum* factor_vm::name##_to_bignum(type n) {                       \
+    /* Special cases win when these small constants are cached. */    \
+    if (n == 0)                                                       \
+      return (BIGNUM_ZERO());                                         \
+    if (n == 1)                                                       \
+      return (BIGNUM_ONE(0));                                         \
+    {                                                                 \
+      utype accumulator = n;                                          \
+      if (accumulator < BIGNUM_RADIX)                                 \
+      {                                                               \
+        bignum* result = allot_bignum(1, false);                      \
+        bignum_digit_type* scan = (BIGNUM_START_PTR(result));         \
+        *scan = (accumulator & BIGNUM_DIGIT_MASK);                    \
+        return (result);                                              \
+      } else {                                                        \
+        bignum_digit_type result_digits[BIGNUM_DIGITS_FOR(type)];     \
+        bignum_digit_type* end_digits = result_digits;                \
+        do {                                                          \
+          (*end_digits++) = (accumulator & BIGNUM_DIGIT_MASK);        \
+          accumulator >>= BIGNUM_DIGIT_LENGTH;                        \
+        } while (accumulator != 0);                                   \
+        bignum* result =                                              \
+           (allot_bignum((end_digits - result_digits), false));       \
+        bignum_digit_type* scan_digits = result_digits;               \
+        bignum_digit_type* scan_result = (BIGNUM_START_PTR(result));  \
+        while (scan_digits < end_digits)                              \
+          (*scan_result++) = (*scan_digits++);                        \
+        return (result);                                              \
+      }                                                               \
+    }                                                                 \
+  }
+
+FOO_TO_BIGNUM_SIGNED(fixnum, fixnum, cell)
+FOO_TO_BIGNUM_UNSIGNED(cell, cell, cell)
+FOO_TO_BIGNUM_SIGNED(long_long, int64_t, uint64_t)
+FOO_TO_BIGNUM_UNSIGNED(ulong_long, uint64_t, uint64_t)
 
-/* cannot allocate memory */
-/* bignum_to_cell, fixnum_to_cell, long_long_to_cell, ulong_long_to_cell */
+// cannot allocate memory
+// bignum_to_cell, fixnum_to_cell, long_long_to_cell, ulong_long_to_cell
 #define BIGNUM_TO_FOO(name, type, stype, utype)                            \
   type bignum_to_##name(bignum* bn) {                                      \
     if (BIGNUM_ZERO_P(bn))                                                 \
@@ -388,12 +419,28 @@ BIGNUM_TO_FOO(fixnum, fixnum, fixnum, cell)
 BIGNUM_TO_FOO(long_long, int64_t, int64_t, uint64_t)
 BIGNUM_TO_FOO(ulong_long, uint64_t, int64_t, uint64_t)
 
-/* cannot allocate memory */
-fixnum factor_vm::bignum_to_fixnum_strict(bignum* bn) {
+bool bignum_fits_fixnum_p(bignum* bn) {
   fixnum len = BIGNUM_LENGTH(bn);
-  bignum_digit_type *digits = BIGNUM_START_PTR(bn);
-  if ((len == 1 && digits[0] > fixnum_max) || (len > 1)) {
-    general_error(ERROR_OUT_OF_FIXNUM_RANGE, tag<bignum>(bn), false_object);
+  if (len == 0)
+    return true;
+  if (len > 1)
+    return false;
+  bignum_digit_type dig = BIGNUM_START_PTR(bn)[0];
+  return (BIGNUM_NEGATIVE_P(bn) && dig <= -fixnum_min) ||
+      (!BIGNUM_NEGATIVE_P(bn) && dig <= fixnum_max);
+}
+
+cell bignum_maybe_to_fixnum(bignum* bn) {
+  if (bignum_fits_fixnum_p(bn))
+    return tag_fixnum(bignum_to_fixnum(bn));
+  return tag<bignum>(bn);
+}
+
+// cannot allocate memory
+fixnum factor_vm::bignum_to_fixnum_strict(bignum* bn) {
+
+  if (!bignum_fits_fixnum_p(bn)) {
+     general_error(ERROR_OUT_OF_FIXNUM_RANGE, tag<bignum>(bn), false_object);
   }
   fixnum fix = bignum_to_fixnum(bn);
   FACTOR_ASSERT(fix <= fixnum_max && fix >= fixnum_min);
@@ -410,7 +457,7 @@ fixnum factor_vm::bignum_to_fixnum_strict(bignum* bn) {
 
 #define inf std::numeric_limits<double>::infinity()
 
-/* Allocates memory */
+// Allocates memory
 bignum* factor_vm::double_to_bignum(double x) {
   if (x == inf || x == -inf || x != x)
     return (BIGNUM_ZERO());
@@ -445,7 +492,7 @@ bignum* factor_vm::double_to_bignum(double x) {
 
 #undef DTB_WRITE_DIGIT
 
-/* Comparisons */
+// Comparisons
 
 int factor_vm::bignum_equal_p_unsigned(bignum* x, bignum* y) {
   bignum_length_type length = (BIGNUM_LENGTH(x));
@@ -467,9 +514,9 @@ enum bignum_comparison factor_vm::bignum_compare_unsigned(bignum* x,
   bignum_length_type x_length = (BIGNUM_LENGTH(x));
   bignum_length_type y_length = (BIGNUM_LENGTH(y));
   if (x_length < y_length)
-    return (bignum_comparison_less);
+    return BIGNUM_COMPARISON_LESS;
   if (x_length > y_length)
-    return (bignum_comparison_greater);
+    return BIGNUM_COMPARISON_GREATER;
   {
     bignum_digit_type* start_x = (BIGNUM_START_PTR(x));
     bignum_digit_type* scan_x = (start_x + x_length);
@@ -478,17 +525,17 @@ enum bignum_comparison factor_vm::bignum_compare_unsigned(bignum* x,
       bignum_digit_type digit_x = (*--scan_x);
       bignum_digit_type digit_y = (*--scan_y);
       if (digit_x < digit_y)
-        return (bignum_comparison_less);
+        return BIGNUM_COMPARISON_LESS;
       if (digit_x > digit_y)
-        return (bignum_comparison_greater);
+        return BIGNUM_COMPARISON_GREATER;
     }
   }
-  return (bignum_comparison_equal);
+  return BIGNUM_COMPARISON_EQUAL;
 }
 
-/* Addition */
+// Addition
 
-/* Allocates memory */
+// Allocates memory
 bignum* factor_vm::bignum_add_unsigned(bignum* x_, bignum* y_, int negative_p) {
 
   data_root<bignum> x(x_, this);
@@ -542,9 +589,9 @@ bignum* factor_vm::bignum_add_unsigned(bignum* x_, bignum* y_, int negative_p) {
   }
 }
 
-/* Subtraction */
+// Subtraction
 
-/* Allocates memory */
+// Allocates memory
 bignum* factor_vm::bignum_subtract_unsigned(bignum* x_, bignum* y_) {
 
   data_root<bignum> x(x_, this);
@@ -552,13 +599,13 @@ bignum* factor_vm::bignum_subtract_unsigned(bignum* x_, bignum* y_) {
 
   int negative_p = 0;
   switch (bignum_compare_unsigned(x.untagged(), y.untagged())) {
-    case bignum_comparison_equal:
+    case BIGNUM_COMPARISON_EQUAL:
       return (BIGNUM_ZERO());
-    case bignum_comparison_less:
+    case BIGNUM_COMPARISON_LESS:
       swap(x, y);
       negative_p = 1;
       break;
-    case bignum_comparison_greater:
+    case BIGNUM_COMPARISON_GREATER:
       negative_p = 0;
       break;
   }
@@ -606,13 +653,13 @@ bignum* factor_vm::bignum_subtract_unsigned(bignum* x_, bignum* y_) {
   }
 }
 
-/* Multiplication
-   Maximum value for product_low or product_high:
-   ((R * R) + (R * (R - 2)) + (R - 1))
-   Maximum value for carry: ((R * (R - 1)) + (R - 1))
-   where R == BIGNUM_RADIX_ROOT */
+// Multiplication
+// Maximum value for product_low or product_high:
+// ((R * R) + (R * (R - 2)) + (R - 1))
+// Maximum value for carry: ((R * (R - 1)) + (R - 1))
+// where R == BIGNUM_RADIX_ROOT
 
-/* Allocates memory */
+// Allocates memory
 bignum* factor_vm::bignum_multiply_unsigned(bignum* x_, bignum* y_,
                                             int negative_p) {
 
@@ -672,7 +719,7 @@ bignum* factor_vm::bignum_multiply_unsigned(bignum* x_, bignum* y_,
   }
 }
 
-/* Allocates memory */
+// Allocates memory
 bignum* factor_vm::bignum_multiply_unsigned_small_factor(bignum* x_,
                                                          bignum_digit_type y,
                                                          int negative_p) {
@@ -724,23 +771,22 @@ void factor_vm::bignum_destructive_scale_up(bignum* bn,
     (*scan++) = (HD_CONS((HD_LOW(product_high)), (HD_LOW(product_low))));
     carry = (HD_HIGH(product_high));
   }
-  /* A carry here would be an overflow, i.e. it would not fit.
-          Hopefully the callers allocate enough space that this will
-          never happen.
-       */
+  // A carry here would be an overflow, i.e. it would not fit.
+  // Hopefully the callers allocate enough space that this will
+  // never happen.
   BIGNUM_ASSERT(carry == 0);
   return;
 #undef product_high
 }
 
-/* Division */
+// Division
 
-/* For help understanding this algorithm, see:
-   Knuth, Donald E., "The Art of Computer Programming",
-   volume 2, "Seminumerical Algorithms"
-   section 4.3.1, "Multiple-Precision Arithmetic". */
+// For help understanding this algorithm, see:
+// Knuth, Donald E., "The Art of Computer Programming",
+// volume 2, "Seminumerical Algorithms"
+// section 4.3.1, "Multiple-Precision Arithmetic".
 
-/* Allocates memory */
+// Allocates memory
 void factor_vm::bignum_divide_unsigned_large_denominator(
     bignum* numerator_, bignum* denominator_,
     bignum** quotient, bignum** remainder,
@@ -785,7 +831,7 @@ void factor_vm::bignum_divide_unsigned_large_denominator(
         bignum_destructive_unnormalization(u.untagged(), shift);
     }
 
-    q = bignum_trim(q.untagged());
+    q.set_untagged(bignum_trim(q.untagged()));
     *quotient = q.untagged();
   } else {
 
@@ -809,7 +855,7 @@ void factor_vm::bignum_divide_unsigned_large_denominator(
       }
   }
 
-  u = bignum_trim(u.untagged());
+  u.set_untagged(bignum_trim(u.untagged()));
   if (remainder != NULL)
     *remainder = u.untagged();
 }
@@ -827,26 +873,26 @@ void factor_vm::bignum_divide_unsigned_normalized(bignum* u, bignum* v,
   bignum_digit_type* q_scan = NULL;
   bignum_digit_type v1 = (v_end[-1]);
   bignum_digit_type v2 = (v_end[-2]);
-  bignum_digit_type ph; /* high half of double-digit product */
-  bignum_digit_type pl; /* low half of double-digit product */
+  bignum_digit_type ph; // high half of double-digit product
+  bignum_digit_type pl; // low half of double-digit product
   bignum_digit_type guess;
-  bignum_digit_type gh; /* high half-digit of guess */
-  bignum_digit_type ch; /* high half of double-digit comparand */
+  bignum_digit_type gh; // high half-digit of guess
+  bignum_digit_type ch; // high half of double-digit comparand
   bignum_digit_type v2l = (HD_LOW(v2));
   bignum_digit_type v2h = (HD_HIGH(v2));
-  bignum_digit_type cl; /* low half of double-digit comparand */
-#define gl ph           /* low half-digit of guess */
+  bignum_digit_type cl; // low half of double-digit comparand
+#define gl ph           // low half-digit of guess
 #define uj pl
 #define qj ph
-  bignum_digit_type gm; /* memory loc for reference parameter */
+  bignum_digit_type gm; // memory loc for reference parameter
   if (q != BIGNUM_OUT_OF_BAND)
     q_scan = ((BIGNUM_START_PTR(q)) + (BIGNUM_LENGTH(q)));
   while (u_scan_limit < u_scan) {
     uj = (*--u_scan);
     if (uj != v1) {
-      /* comparand =
-                          (((((uj * BIGNUM_RADIX) + uj1) % v1) * BIGNUM_RADIX) + uj2);
-                          guess = (((uj * BIGNUM_RADIX) + uj1) / v1); */
+      // comparand =
+      // (((((uj * BIGNUM_RADIX) + uj1) % v1) * BIGNUM_RADIX) + uj2);
+      // guess = (((uj * BIGNUM_RADIX) + uj1) / v1);
       cl = (u_scan[-2]);
       ch = (bignum_digit_divide(uj, (u_scan[-1]), v1, (&gm)));
       guess = gm;
@@ -856,20 +902,20 @@ void factor_vm::bignum_divide_unsigned_normalized(bignum* u, bignum* v,
       guess = (BIGNUM_RADIX - 1);
     }
     while (1) {
-      /* product = (guess * v2); */
+      // product = (guess * v2);
       gl = (HD_LOW(guess));
       gh = (HD_HIGH(guess));
       pl = (v2l * gl);
       ph = ((v2l * gh) + (v2h * gl) + (HD_HIGH(pl)));
       pl = (HD_CONS((HD_LOW(ph)), (HD_LOW(pl))));
       ph = ((v2h * gh) + (HD_HIGH(ph)));
-      /* if (comparand >= product) */
+      // if (comparand >= product)
       if ((ch > ph) || ((ch == ph) && (cl >= pl)))
         break;
       guess -= 1;
-      /* comparand += (v1 << BIGNUM_DIGIT_LENGTH) */
+      // comparand += (v1 << BIGNUM_DIGIT_LENGTH)
       ch += v1;
-      /* if (comparand >= (BIGNUM_RADIX * BIGNUM_RADIX)) */
+      // if (comparand >= (BIGNUM_RADIX * BIGNUM_RADIX))
       if (ch >= BIGNUM_RADIX)
         break;
     }
@@ -928,8 +974,8 @@ bignum_digit_type factor_vm::bignum_divide_subtract(
 #undef ph
 #undef diff
   }
-  /* Subtraction generated carry, implying guess is one too large.
-          Add v back in to bring it back down. */
+  // Subtraction generated carry, implying guess is one too large.
+  // Add v back in to bring it back down.
   v_scan = v_start;
   u_scan = u_start;
   carry = 0;
@@ -950,7 +996,7 @@ bignum_digit_type factor_vm::bignum_divide_subtract(
   return (guess - 1);
 }
 
-/* Allocates memory */
+// Allocates memory
 void factor_vm::bignum_divide_unsigned_medium_denominator(
     bignum* numerator_, bignum_digit_type denominator, bignum** quotient,
     bignum** remainder, int q_negative_p, int r_negative_p) {
@@ -960,7 +1006,7 @@ void factor_vm::bignum_divide_unsigned_medium_denominator(
   bignum_length_type length_n = (BIGNUM_LENGTH(numerator));
 
   int shift = 0;
-  /* Because `bignum_digit_divide' requires a normalized denominator. */
+  // Because `bignum_digit_divide' requires a normalized denominator.
   while (denominator < (BIGNUM_RADIX / 2)) {
     denominator <<= 1;
     shift += 1;
@@ -984,7 +1030,7 @@ void factor_vm::bignum_divide_unsigned_medium_denominator(
       (*scan) = qj;
     }
 
-    q = bignum_trim(q.untagged());
+    q.set_untagged(bignum_trim(q.untagged()));
 
     if (remainder != ((bignum**)0)) {
       if (shift != 0)
@@ -1038,9 +1084,9 @@ void factor_vm::bignum_destructive_unnormalization(bignum* bn,
   return;
 }
 
-/* This is a reduced version of the division algorithm, applied to the
-   case of dividing two bignum digits by one bignum digit.  It is
-   assumed that the numerator, denominator are normalized. */
+// This is a reduced version of the division algorithm, applied to the
+// case of dividing two bignum digits by one bignum digit. It is
+// assumed that the numerator, denominator are normalized.
 
 #define BDD_STEP(qn, j)                                          \
   {                                                              \
@@ -1064,7 +1110,7 @@ void factor_vm::bignum_destructive_unnormalization(bignum* bn,
 
 bignum_digit_type factor_vm::bignum_digit_divide(
     bignum_digit_type uh, bignum_digit_type ul, bignum_digit_type v,
-    bignum_digit_type* q) /* return value */
+    bignum_digit_type* q) // return value
     {
   bignum_digit_type guess;
   bignum_digit_type comparand;
@@ -1156,7 +1202,7 @@ bignum_digit_type factor_vm::bignum_digit_divide_subtract(
 #undef BDDS_MULSUB
 #undef BDDS_ADD
 
-/* Allocates memory */
+// Allocates memory
 void factor_vm::bignum_divide_unsigned_small_denominator(
     bignum* numerator_, bignum_digit_type denominator, bignum** quotient,
     bignum** remainder, int q_negative_p, int r_negative_p) {
@@ -1167,7 +1213,7 @@ void factor_vm::bignum_divide_unsigned_small_denominator(
 
   bignum_digit_type r = bignum_destructive_scale_down(q.untagged(), denominator);
 
-  q = bignum_trim(q.untagged());
+  q.set_untagged(bignum_trim(q.untagged()));
 
   if (remainder != ((bignum**)0))
     (*remainder) = bignum_digit_to_bignum(r, r_negative_p);
@@ -1177,9 +1223,9 @@ void factor_vm::bignum_divide_unsigned_small_denominator(
   return;
 }
 
-/* Given (denominator > 1), it is fairly easy to show that
-   (quotient_high < BIGNUM_RADIX_ROOT), after which it is easy to see
-   that all digits are < BIGNUM_RADIX. */
+// Given (denominator > 1), it is fairly easy to show that
+// (quotient_high < BIGNUM_RADIX_ROOT), after which it is easy to see
+// that all digits are < BIGNUM_RADIX.
 
 bignum_digit_type factor_vm::bignum_destructive_scale_down(
     bignum* bn, bignum_digit_type denominator) {
@@ -1202,7 +1248,7 @@ bignum_digit_type factor_vm::bignum_destructive_scale_down(
 #undef quotient_high
 }
 
-/* Allocates memory */
+// Allocates memory
 bignum* factor_vm::bignum_remainder_unsigned_small_denominator(
     bignum* n, bignum_digit_type d, int negative_p) {
   bignum_digit_type two_digits;
@@ -1219,7 +1265,7 @@ bignum* factor_vm::bignum_remainder_unsigned_small_denominator(
   return (bignum_digit_to_bignum(r, negative_p));
 }
 
-/* Allocates memory */
+// Allocates memory
 bignum* factor_vm::bignum_digit_to_bignum(bignum_digit_type digit,
                                           int negative_p) {
   if (digit == 0)
@@ -1231,7 +1277,7 @@ bignum* factor_vm::bignum_digit_to_bignum(bignum_digit_type digit,
   }
 }
 
-/* Allocates memory */
+// Allocates memory
 bignum* factor_vm::allot_bignum(bignum_length_type length, int negative_p) {
   BIGNUM_ASSERT((length >= 0) || (length < BIGNUM_RADIX));
   bignum* result = allot_uninitialized_array<bignum>(length + 1);
@@ -1239,7 +1285,7 @@ bignum* factor_vm::allot_bignum(bignum_length_type length, int negative_p) {
   return (result);
 }
 
-/* Allocates memory */
+// Allocates memory
 bignum* factor_vm::allot_bignum_zeroed(bignum_length_type length,
                                        int negative_p) {
   bignum* result = allot_bignum(length, negative_p);
@@ -1250,7 +1296,7 @@ bignum* factor_vm::allot_bignum_zeroed(bignum_length_type length,
   return (result);
 }
 
-/* Allocates memory */
+// Allocates memory
 bignum* factor_vm::bignum_shorten_length(bignum* bn,
                                          bignum_length_type length) {
   bignum_length_type current_length = (BIGNUM_LENGTH(bn));
@@ -1262,7 +1308,7 @@ bignum* factor_vm::bignum_shorten_length(bignum* bn,
   return (bn);
 }
 
-/* Allocates memory */
+// Allocates memory
 bignum* factor_vm::bignum_trim(bignum* bn) {
   bignum_digit_type* start = (BIGNUM_START_PTR(bn));
   bignum_digit_type* end = (start + (BIGNUM_LENGTH(bn)));
@@ -1278,9 +1324,9 @@ bignum* factor_vm::bignum_trim(bignum* bn) {
   return (bn);
 }
 
-/* Copying */
+// Copying
 
-/* Allocates memory */
+// Allocates memory
 bignum* factor_vm::bignum_new_sign(bignum* x_, int negative_p) {
   data_root<bignum> x(x_, this);
   bignum* result = allot_bignum(BIGNUM_LENGTH(x), negative_p);
@@ -1288,7 +1334,7 @@ bignum* factor_vm::bignum_new_sign(bignum* x_, int negative_p) {
   return result;
 }
 
-/* Allocates memory */
+// Allocates memory
 bignum* factor_vm::bignum_maybe_new_sign(bignum* x_, int negative_p) {
   if ((BIGNUM_NEGATIVE_P(x_)) ? negative_p : (!negative_p))
     return x_;
@@ -1306,11 +1352,9 @@ void factor_vm::bignum_destructive_copy(bignum* source, bignum* target) {
   return;
 }
 
-/*
- * Added bitwise operations (and oddp).
- */
+// * Added bitwise operations (and oddp).
 
-/* Allocates memory */
+// Allocates memory
 bignum* factor_vm::bignum_bitwise_not(bignum* x_) {
 
   int carry = 1;
@@ -1362,7 +1406,7 @@ bignum* factor_vm::bignum_bitwise_not(bignum* x_) {
   }
 }
 
-/* Allocates memory */
+// Allocates memory
 bignum* factor_vm::bignum_arithmetic_shift(bignum* arg1, fixnum n) {
   if (BIGNUM_NEGATIVE_P(arg1) && n < 0)
     return bignum_bitwise_not(
@@ -1375,7 +1419,7 @@ bignum* factor_vm::bignum_arithmetic_shift(bignum* arg1, fixnum n) {
 #define IOR_OP 1
 #define XOR_OP 2
 
-/* Allocates memory */
+// Allocates memory
 bignum* factor_vm::bignum_bitwise_and(bignum* arg1, bignum* arg2) {
   return ((BIGNUM_NEGATIVE_P(arg1)) ? (BIGNUM_NEGATIVE_P(arg2))
               ? bignum_negneg_bitwise_op(AND_OP, arg1, arg2)
@@ -1385,7 +1429,7 @@ bignum* factor_vm::bignum_bitwise_and(bignum* arg1, bignum* arg2) {
               : bignum_pospos_bitwise_op(AND_OP, arg1, arg2));
 }
 
-/* Allocates memory */
+// Allocates memory
 bignum* factor_vm::bignum_bitwise_ior(bignum* arg1, bignum* arg2) {
   return ((BIGNUM_NEGATIVE_P(arg1)) ? (BIGNUM_NEGATIVE_P(arg2))
               ? bignum_negneg_bitwise_op(IOR_OP, arg1, arg2)
@@ -1395,7 +1439,7 @@ bignum* factor_vm::bignum_bitwise_ior(bignum* arg1, bignum* arg2) {
               : bignum_pospos_bitwise_op(IOR_OP, arg1, arg2));
 }
 
-/* Allocates memory */
+// Allocates memory
 bignum* factor_vm::bignum_bitwise_xor(bignum* arg1, bignum* arg2) {
   return ((BIGNUM_NEGATIVE_P(arg1)) ? (BIGNUM_NEGATIVE_P(arg2))
               ? bignum_negneg_bitwise_op(XOR_OP, arg1, arg2)
@@ -1405,9 +1449,9 @@ bignum* factor_vm::bignum_bitwise_xor(bignum* arg1, bignum* arg2) {
               : bignum_pospos_bitwise_op(XOR_OP, arg1, arg2));
 }
 
-/* Allocates memory */
-/* ash for the magnitude */
-/* assume arg1 is a big number, n is a long */
+// Allocates memory
+// ash for the magnitude
+// assume arg1 is a big number, n is a long
 bignum* factor_vm::bignum_magnitude_ash(bignum* arg1_, fixnum n) {
 
   data_root<bignum> arg1(arg1_, this);
@@ -1468,7 +1512,7 @@ bignum* factor_vm::bignum_magnitude_ash(bignum* arg1_, fixnum n) {
   return bignum_trim(result);
 }
 
-/* Allocates memory */
+// Allocates memory
 bignum* factor_vm::bignum_pospos_bitwise_op(int op, bignum* arg1_,
                                             bignum* arg2_) {
   data_root<bignum> arg1(arg1_, this);
@@ -1503,7 +1547,7 @@ bignum* factor_vm::bignum_pospos_bitwise_op(int op, bignum* arg1_,
   return bignum_trim(result);
 }
 
-/* Allocates memory */
+// Allocates memory
 bignum* factor_vm::bignum_posneg_bitwise_op(int op, bignum* arg1_,
                                             bignum* arg2_) {
   data_root<bignum> arg1(arg1_, this);
@@ -1554,7 +1598,7 @@ bignum* factor_vm::bignum_posneg_bitwise_op(int op, bignum* arg1_,
   return bignum_trim(result);
 }
 
-/* Allocates memory */
+// Allocates memory
 bignum* factor_vm::bignum_negneg_bitwise_op(int op, bignum* arg1_,
                                             bignum* arg2_) {
   data_root<bignum> arg1(arg1_, this);
@@ -1638,7 +1682,7 @@ void factor_vm::bignum_negate_magnitude(bignum* arg) {
   }
 }
 
-/* Allocates memory */
+// Allocates memory
 bignum* factor_vm::bignum_integer_length(bignum* x_) {
   data_root<bignum> x(x_, this);
   bignum_length_type index = ((BIGNUM_LENGTH(x)) - 1);
@@ -1664,7 +1708,7 @@ bignum* factor_vm::bignum_integer_length(bignum* x_) {
   return (bignum_trim(result));
 }
 
-/* Allocates memory */
+// Allocates memory
 int factor_vm::bignum_logbitp(int shift, bignum* arg) {
   return ((BIGNUM_NEGATIVE_P(arg))
               ? !bignum_unsigned_logbitp(shift, bignum_bitwise_not(arg))
@@ -1683,17 +1727,17 @@ int factor_vm::bignum_unsigned_logbitp(int shift, bignum* bn) {
 }
 
 #ifdef _WIN64
-/* Allocates memory. */
+// Allocates memory.
 bignum* factor_vm::bignum_gcd(bignum* a_, bignum* b_) {
 
   data_root<bignum> a(a_, this);
   data_root<bignum> b(b_, this);
 
-  /* Copies of a and b with that are both positive. */
+  // Copies of a and b with that are both positive.
   data_root<bignum> ac(bignum_maybe_new_sign(a.untagged(), 0), this);
   data_root<bignum> bc(bignum_maybe_new_sign(b.untagged(), 0), this);
 
-  if (bignum_compare(ac.untagged(), bc.untagged()) == bignum_comparison_less) {
+  if (bignum_compare(ac.untagged(), bc.untagged()) == BIGNUM_COMPARISON_LESS) {
     swap(ac, bc);
   }
 
@@ -1708,17 +1752,18 @@ bignum* factor_vm::bignum_gcd(bignum* a_, bignum* b_) {
   return ac.untagged();
 }
 #else
-/* Allocates memory */
+// Allocates memory
 bignum* factor_vm::bignum_gcd(bignum* a_, bignum* b_) {
   data_root<bignum> a(a_, this);
   data_root<bignum> b(b_, this);
   bignum_twodigit_type x, y, q, s, t, A, B, C, D;
-  int nbits, k;
+  unsigned long nbits;
+  int k;
   bignum_length_type size_a, size_b, size_c;
   bignum_digit_type* scan_a, *scan_b, *scan_c, *scan_d;
   bignum_digit_type* a_end, *b_end, *c_end;
 
-  /* clone the bignums so we can modify them in-place */
+  // clone the bignums so we can modify them in-place
   size_a = BIGNUM_LENGTH(a);
   data_root<bignum> c(allot_bignum(size_a, 0), this);
   // c = allot_bignum(size_a, 0);
@@ -1737,8 +1782,8 @@ bignum* factor_vm::bignum_gcd(bignum* a_, bignum* b_) {
     (*scan_d++) = (*scan_b++);
   b = d;
 
-  /* Initial reduction: make sure that 0 <= b <= a. */
-  if (bignum_compare(a.untagged(), b.untagged()) == bignum_comparison_less) {
+  // Initial reduction: make sure that 0 <= b <= a.
+  if (bignum_compare(a.untagged(), b.untagged()) == BIGNUM_COMPARISON_LESS) {
     swap(a, b);
     std::swap(size_a, size_b);
   }
@@ -1752,7 +1797,7 @@ bignum* factor_vm::bignum_gcd(bignum* a_, bignum* b_) {
               ? BIGNUM_REF(b, size_a - 1) << (BIGNUM_DIGIT_LENGTH - nbits)
               : 0));
 
-    /* inner loop of Lehmer's algorithm; */
+    // inner loop of Lehmer's algorithm;
     A = 1;
     B = 0;
     C = 0;
@@ -1781,13 +1826,13 @@ bignum* factor_vm::bignum_gcd(bignum* a_, bignum* b_) {
     }
 
     if (k == 0) {
-      /* no progress; do a Euclidean step */
+      // no progress; do a Euclidean step
       if (size_b == 0) {
         return bignum_trim(a.untagged());
       }
       data_root<bignum> e(bignum_trim(a.untagged()), this);
       data_root<bignum> f(bignum_trim(b.untagged()), this);
-      c = bignum_remainder(e.untagged(), f.untagged());
+      c.set_untagged(bignum_remainder(e.untagged(), f.untagged()));
       if (c.untagged() == BIGNUM_OUT_OF_BAND) {
         return c.untagged();
       }
@@ -1817,10 +1862,9 @@ bignum* factor_vm::bignum_gcd(bignum* a_, bignum* b_) {
       continue;
     }
 
-    /*
-      a, b = A*b - B*a, D*a - C*b if k is odd
-      a, b = A*a - B*b, D*b - C*a if k is even
-    */
+    // a, b = A*b - B*a, D*a - C*b if k is odd
+    // a, b = A*a - B*b, D*b - C*a if k is even
+
     scan_a = BIGNUM_START_PTR(a);
     scan_b = BIGNUM_START_PTR(b);
     scan_c = scan_a;
@@ -1876,12 +1920,12 @@ bignum* factor_vm::bignum_gcd(bignum* a_, bignum* b_) {
     BIGNUM_ASSERT(size_a >= size_b);
   }
 
-  /* a fits into a fixnum, so b must too */
+  // a fits into a fixnum, so b must too
   fixnum xx = bignum_to_fixnum(a.untagged());
   fixnum yy = bignum_to_fixnum(b.untagged());
   fixnum tt;
 
-  /* usual Euclidean algorithm for longs */
+  // usual Euclidean algorithm for longs
   while (yy != 0) {
     tt = yy;
     yy = xx % yy;