[35aab3] | 1 | /**************************************** |
---|
| 2 | * Computer Algebra System SINGULAR * |
---|
| 3 | ****************************************/ |
---|
[e53182] | 4 | /* $Id: gnumpfl.cc,v 1.10 2008-10-13 17:32:35 Singular Exp $ */ |
---|
[35aab3] | 5 | /* |
---|
| 6 | * ABSTRACT: computations with GMP floating-point numbers |
---|
| 7 | * |
---|
| 8 | * ngf == number gnu floats |
---|
| 9 | */ |
---|
| 10 | |
---|
| 11 | #include "mod2.h" |
---|
| 12 | #include "structs.h" |
---|
| 13 | #include "febase.h" |
---|
| 14 | #include "omalloc.h" |
---|
| 15 | #include "numbers.h" |
---|
| 16 | #include "modulop.h" |
---|
| 17 | #include "longrat.h" |
---|
| 18 | |
---|
| 19 | #include "gnumpfl.h" |
---|
| 20 | #include "mpr_complex.h" |
---|
| 21 | |
---|
| 22 | extern size_t gmp_output_digits; |
---|
| 23 | |
---|
| 24 | static number ngfMapP(number from) |
---|
| 25 | { |
---|
| 26 | if ( from != NULL) |
---|
| 27 | return ngfInit(npInt(from)); |
---|
| 28 | else |
---|
| 29 | return NULL; |
---|
| 30 | } |
---|
[8cf4f3f] | 31 | number ngfMapQ(number from) |
---|
[35aab3] | 32 | { |
---|
| 33 | if ( from != NULL ) |
---|
| 34 | { |
---|
| 35 | gmp_float *res=new gmp_float(numberFieldToFloat(from,QTOF)); |
---|
| 36 | return (number)res; |
---|
| 37 | } |
---|
| 38 | else |
---|
| 39 | return NULL; |
---|
| 40 | } |
---|
| 41 | union nf |
---|
| 42 | { |
---|
| 43 | float _f; |
---|
| 44 | number _n; |
---|
| 45 | nf(float f) {_f = f;} |
---|
| 46 | nf(number n) {_n = n;} |
---|
| 47 | float F() const {return _f;} |
---|
| 48 | number N() const {return _n;} |
---|
| 49 | }; |
---|
| 50 | static number ngfMapR(number from) |
---|
| 51 | { |
---|
| 52 | if ( from != NULL ) |
---|
| 53 | { |
---|
| 54 | gmp_float *res=new gmp_float((double)nf(from).F()); |
---|
| 55 | return (number)res; |
---|
| 56 | } |
---|
| 57 | else |
---|
| 58 | return NULL; |
---|
| 59 | } |
---|
| 60 | static number ngfMapC(number from) |
---|
| 61 | { |
---|
| 62 | if ( (from != NULL) || ((gmp_complex*)from)->real().isZero() ) |
---|
| 63 | { |
---|
| 64 | gmp_float *res=new gmp_float(((gmp_complex*)from)->real()); |
---|
| 65 | return (number)res; |
---|
| 66 | } |
---|
| 67 | else |
---|
| 68 | return NULL; |
---|
| 69 | } |
---|
| 70 | |
---|
| 71 | nMapFunc ngfSetMap(ring src, ring dst) |
---|
| 72 | { |
---|
| 73 | if (rField_is_Q(src)) |
---|
| 74 | { |
---|
| 75 | return ngfMapQ; |
---|
| 76 | } |
---|
| 77 | if (rField_is_long_R(src)) |
---|
| 78 | { |
---|
| 79 | return ngfCopy; |
---|
| 80 | } |
---|
| 81 | if (rField_is_R(src)) |
---|
| 82 | { |
---|
| 83 | return ngfMapR; |
---|
| 84 | } |
---|
| 85 | if (rField_is_Zp(src)) |
---|
| 86 | { |
---|
| 87 | return ngfMapP; |
---|
| 88 | } |
---|
| 89 | if (rField_is_long_C(src)) |
---|
| 90 | { |
---|
| 91 | return ngfMapC; |
---|
| 92 | } |
---|
| 93 | return NULL; |
---|
| 94 | } |
---|
| 95 | |
---|
| 96 | void ngfNew (number * r) |
---|
| 97 | { |
---|
| 98 | *r= NULL; |
---|
| 99 | } |
---|
| 100 | |
---|
| 101 | /*2 |
---|
| 102 | * n := i |
---|
| 103 | */ |
---|
| 104 | number ngfInit (int i) |
---|
| 105 | { |
---|
| 106 | gmp_float* n= NULL; |
---|
| 107 | if ( i != 0 ) |
---|
| 108 | { |
---|
| 109 | n= new gmp_float( (double)i ); |
---|
| 110 | } |
---|
| 111 | return (number)n; |
---|
| 112 | } |
---|
| 113 | |
---|
| 114 | /*2 |
---|
| 115 | * convert number to int |
---|
| 116 | */ |
---|
| 117 | int ngfInt(number &i) |
---|
| 118 | { |
---|
| 119 | if ( i == NULL ) return 0; |
---|
[3c6379] | 120 | double d=(double)*(gmp_float*)i; |
---|
| 121 | if (d<0.0) |
---|
| 122 | return (int)(d-0.5); |
---|
| 123 | else |
---|
| 124 | return (int)(d+0.5); |
---|
[35aab3] | 125 | } |
---|
| 126 | |
---|
| 127 | /*2 |
---|
| 128 | * delete a |
---|
| 129 | */ |
---|
| 130 | void ngfDelete (number * a, const ring r) |
---|
| 131 | { |
---|
| 132 | if ( *a != NULL ) |
---|
| 133 | { |
---|
| 134 | delete *(gmp_float**)a; |
---|
| 135 | *a=NULL; |
---|
| 136 | } |
---|
| 137 | } |
---|
| 138 | |
---|
| 139 | /*2 |
---|
| 140 | * copy a to b |
---|
| 141 | */ |
---|
| 142 | number ngfCopy(number a) |
---|
| 143 | { |
---|
| 144 | gmp_float* b= NULL; |
---|
| 145 | if ( a != NULL ) |
---|
| 146 | { |
---|
| 147 | b= new gmp_float( *(gmp_float*)a ); |
---|
| 148 | } |
---|
| 149 | return (number)b; |
---|
| 150 | } |
---|
| 151 | |
---|
| 152 | number ngf_Copy(number a, ring r) |
---|
| 153 | { |
---|
| 154 | gmp_float* b= NULL; |
---|
| 155 | if ( a != NULL ) |
---|
| 156 | { |
---|
| 157 | b= new gmp_float( *(gmp_float*)a ); |
---|
| 158 | } |
---|
| 159 | return (number)b; |
---|
| 160 | } |
---|
| 161 | |
---|
| 162 | /*2 |
---|
| 163 | * za:= - za |
---|
| 164 | */ |
---|
| 165 | number ngfNeg (number a) |
---|
| 166 | { |
---|
| 167 | if ( a == NULL ) return NULL; |
---|
| 168 | *(gmp_float*)a= -(*(gmp_float*)a); |
---|
| 169 | return (number)a; |
---|
| 170 | } |
---|
| 171 | |
---|
| 172 | /* |
---|
| 173 | * 1/a |
---|
| 174 | */ |
---|
| 175 | number ngfInvers(number a) |
---|
| 176 | { |
---|
| 177 | gmp_float* r= NULL; |
---|
[b7e838] | 178 | if ( (a==NULL) || ((gmp_float*)a)->isZero() ) |
---|
[35aab3] | 179 | { |
---|
[b7e838] | 180 | WerrorS(nDivBy0); |
---|
[35aab3] | 181 | } |
---|
| 182 | else |
---|
| 183 | { |
---|
| 184 | r= new gmp_float( (gmp_float)1 / (*(gmp_float*)a) ); |
---|
| 185 | } |
---|
| 186 | return (number)r; |
---|
| 187 | } |
---|
| 188 | |
---|
| 189 | /*2 |
---|
| 190 | * u:= a + b |
---|
| 191 | */ |
---|
| 192 | number ngfAdd (number a, number b) |
---|
| 193 | { |
---|
| 194 | gmp_float* r= NULL; |
---|
| 195 | if ( a==NULL && b==NULL ) |
---|
| 196 | { |
---|
| 197 | return NULL; |
---|
| 198 | } |
---|
| 199 | else if ( a == NULL ) |
---|
| 200 | { |
---|
| 201 | r= new gmp_float( *(gmp_float*)b ); |
---|
| 202 | } |
---|
| 203 | else if ( b == NULL ) |
---|
| 204 | { |
---|
| 205 | r= new gmp_float( *(gmp_float*)a ); |
---|
| 206 | } |
---|
| 207 | else |
---|
| 208 | { |
---|
| 209 | r= new gmp_float( (*(gmp_float*)a) + (*(gmp_float*)b) ); |
---|
| 210 | } |
---|
| 211 | return (number)r; |
---|
| 212 | } |
---|
| 213 | |
---|
| 214 | /*2 |
---|
| 215 | * u:= a - b |
---|
| 216 | */ |
---|
| 217 | number ngfSub (number a, number b) |
---|
| 218 | { |
---|
| 219 | gmp_float* r= NULL; |
---|
| 220 | if ( a==NULL && b==NULL ) |
---|
| 221 | { |
---|
| 222 | return NULL; |
---|
| 223 | } |
---|
| 224 | else if ( a == NULL ) |
---|
| 225 | { |
---|
| 226 | r= new gmp_float( -(*(gmp_float*)b) ); |
---|
| 227 | } |
---|
| 228 | else if ( b == NULL ) |
---|
| 229 | { |
---|
| 230 | r= new gmp_float( *(gmp_float*)a ); |
---|
| 231 | } |
---|
| 232 | else |
---|
| 233 | { |
---|
| 234 | r= new gmp_float( (*(gmp_float*)a) - (*(gmp_float*)b) ); |
---|
| 235 | } |
---|
| 236 | return (number)r; |
---|
| 237 | } |
---|
| 238 | |
---|
| 239 | /*2 |
---|
| 240 | * u := a * b |
---|
| 241 | */ |
---|
| 242 | number ngfMult (number a, number b) |
---|
| 243 | { |
---|
| 244 | gmp_float* r= NULL; |
---|
| 245 | if ( a==NULL || b==NULL ) |
---|
| 246 | { |
---|
| 247 | return NULL; |
---|
| 248 | } |
---|
| 249 | else |
---|
| 250 | { |
---|
| 251 | r= new gmp_float( (*(gmp_float*)a) * (*(gmp_float*)b) ); |
---|
| 252 | } |
---|
| 253 | return (number)r; |
---|
| 254 | } |
---|
| 255 | |
---|
| 256 | /*2 |
---|
| 257 | * u := a / b |
---|
| 258 | */ |
---|
| 259 | number ngfDiv (number a, number b) |
---|
| 260 | { |
---|
[b7e838] | 261 | if ( a==NULL ) |
---|
[35aab3] | 262 | { |
---|
[b7e838] | 263 | // 0/b = 0 |
---|
[35aab3] | 264 | return NULL; |
---|
| 265 | } |
---|
[b7e838] | 266 | else if ( b==NULL || ((gmp_float*)b)->isZero() ) |
---|
[35aab3] | 267 | { |
---|
[b7e838] | 268 | // a/0 = error |
---|
| 269 | WerrorS(nDivBy0); |
---|
[35aab3] | 270 | return NULL; |
---|
| 271 | } |
---|
| 272 | gmp_float* r= new gmp_float( (*(gmp_float*)a) / (*(gmp_float*)b) ); |
---|
| 273 | return (number)r; |
---|
| 274 | } |
---|
| 275 | |
---|
| 276 | /*2 |
---|
| 277 | * u:= x ^ exp |
---|
| 278 | */ |
---|
| 279 | void ngfPower ( number x, int exp, number * u ) |
---|
| 280 | { |
---|
| 281 | if ( exp == 0 ) |
---|
| 282 | { |
---|
| 283 | gmp_float* n = new gmp_float(1); |
---|
| 284 | *u=(number)n; |
---|
| 285 | return; |
---|
| 286 | } |
---|
[2fa632] | 287 | else if ( ngfIsZero(x) ) // 0^e, e>0 |
---|
| 288 | { |
---|
| 289 | gmp_float* n = NULL; |
---|
| 290 | *u=(number)n; |
---|
| 291 | return; |
---|
| 292 | } |
---|
| 293 | else if ( exp == 1 ) |
---|
[35aab3] | 294 | { |
---|
| 295 | nNew(u); |
---|
| 296 | if ( x == NULL ) |
---|
| 297 | { |
---|
| 298 | gmp_float* n = new gmp_float(); |
---|
| 299 | *u=(number)n; |
---|
| 300 | } |
---|
| 301 | else |
---|
| 302 | { |
---|
| 303 | gmp_float* n = new gmp_float(); |
---|
| 304 | *n= *(gmp_float*)x; |
---|
| 305 | *u=(number)n; |
---|
| 306 | } |
---|
| 307 | return; |
---|
| 308 | } |
---|
| 309 | ngfPower(x,exp-1,u); |
---|
| 310 | |
---|
| 311 | gmp_float *n=new gmp_float(); |
---|
| 312 | *n=*(gmp_float*)x; |
---|
| 313 | *(gmp_float*)(*u) *= *(gmp_float*)n; |
---|
| 314 | delete (gmp_float*)n; |
---|
| 315 | } |
---|
| 316 | |
---|
| 317 | BOOLEAN ngfIsZero (number a) |
---|
| 318 | { |
---|
| 319 | if ( a == NULL ) return TRUE; |
---|
| 320 | return ( ((gmp_float*)a)->isZero() ); |
---|
| 321 | } |
---|
| 322 | |
---|
| 323 | /*2 |
---|
| 324 | * za >= 0 ? |
---|
| 325 | */ |
---|
| 326 | BOOLEAN ngfGreaterZero (number a) |
---|
| 327 | { |
---|
| 328 | if ( a == NULL ) return TRUE; |
---|
| 329 | return ( (*(gmp_float*)a) >= (gmp_float)0.0 ); |
---|
| 330 | } |
---|
| 331 | |
---|
| 332 | /*2 |
---|
| 333 | * a > b ? |
---|
| 334 | */ |
---|
| 335 | BOOLEAN ngfGreater (number a, number b) |
---|
| 336 | { |
---|
| 337 | if ( a==NULL ) |
---|
| 338 | { |
---|
| 339 | return (((gmp_float*)b)->sign() < 0); |
---|
| 340 | } |
---|
| 341 | if ( b==NULL ) |
---|
| 342 | { |
---|
| 343 | return (((gmp_float*)a)->sign() > 0); |
---|
| 344 | } |
---|
| 345 | return ( (*(gmp_float*)a) > (*(gmp_float*)b) ); |
---|
| 346 | } |
---|
| 347 | |
---|
| 348 | /*2 |
---|
| 349 | * a = b ? |
---|
| 350 | */ |
---|
| 351 | BOOLEAN ngfEqual (number a, number b) |
---|
| 352 | { |
---|
| 353 | if ( a == NULL && b == NULL ) |
---|
| 354 | { |
---|
| 355 | return TRUE; |
---|
| 356 | } |
---|
| 357 | else if ( a == NULL || b == NULL ) |
---|
| 358 | { |
---|
| 359 | return FALSE; |
---|
| 360 | } |
---|
| 361 | return ( (*(gmp_float*)a) == (*(gmp_float*)b) ); |
---|
| 362 | } |
---|
| 363 | |
---|
| 364 | /*2 |
---|
| 365 | * a == 1 ? |
---|
| 366 | */ |
---|
| 367 | BOOLEAN ngfIsOne (number a) |
---|
| 368 | { |
---|
| 369 | if ( a == NULL ) return FALSE; |
---|
| 370 | return ((gmp_float*)a)->isOne(); |
---|
| 371 | } |
---|
| 372 | |
---|
| 373 | /*2 |
---|
| 374 | * a == -1 ? |
---|
| 375 | */ |
---|
| 376 | BOOLEAN ngfIsMOne (number a) |
---|
| 377 | { |
---|
| 378 | if ( a == NULL ) return FALSE; |
---|
| 379 | return ((gmp_float*)a)->isMOne(); |
---|
| 380 | } |
---|
| 381 | |
---|
| 382 | /*2 |
---|
| 383 | * result =gcd(a,b) |
---|
| 384 | * dummy, returns 1 |
---|
| 385 | */ |
---|
| 386 | number ngfGcd(number a, number b) |
---|
| 387 | { |
---|
| 388 | gmp_float *result= new gmp_float( 1 ); |
---|
| 389 | return (number)result; |
---|
| 390 | } |
---|
| 391 | |
---|
[85e68dd] | 392 | static char * ngfEatFloatNExp(char * s ) |
---|
[35aab3] | 393 | { |
---|
| 394 | char *start= s; |
---|
| 395 | |
---|
| 396 | // eat floats (mantissa) like: |
---|
[df1a7e] | 397 | // 0.394394993, 102.203003008, .300303032, pssibly starting with - |
---|
| 398 | if (*s == '-') s++; |
---|
[35aab3] | 399 | while ((*s >= '0' && *s <= '9')||(*s == '.')) s++; |
---|
| 400 | |
---|
| 401 | // eat the exponent, starts with 'e' followed by '+', '-' |
---|
| 402 | // and digits, like: |
---|
[cb8700] | 403 | // e-202, e+393, accept also E7 |
---|
| 404 | if ( (s != start) && ((*s == 'e')||(*s=='E'))) |
---|
[35aab3] | 405 | { |
---|
[df1a7e] | 406 | if (*s=='E') *s='e'; |
---|
[cb8700] | 407 | s++; // skip 'e'/'E' |
---|
| 408 | if ((*s == '+') || (*s == '-')) s++; |
---|
[35aab3] | 409 | while ((*s >= '0' && *s <= '9')) s++; |
---|
| 410 | } |
---|
| 411 | |
---|
| 412 | return s; |
---|
| 413 | } |
---|
| 414 | |
---|
| 415 | /*2 |
---|
| 416 | * extracts the number a from s, returns the rest |
---|
| 417 | */ |
---|
[85e68dd] | 418 | const char * ngfRead (const char * start, number * a) |
---|
[35aab3] | 419 | { |
---|
[85e68dd] | 420 | char *s= (char *)start; |
---|
[35aab3] | 421 | |
---|
| 422 | //Print("%s\n",s); |
---|
| 423 | |
---|
| 424 | s= ngfEatFloatNExp( s ); |
---|
| 425 | |
---|
| 426 | if (*s=='\0') // 0 |
---|
| 427 | { |
---|
| 428 | if ( *(gmp_float**)a == NULL ) (*(gmp_float**)a)= new gmp_float(); |
---|
| 429 | (*(gmp_float**)a)->setFromStr(start); |
---|
| 430 | } |
---|
| 431 | else if (s==start) // 1 |
---|
| 432 | { |
---|
| 433 | if ( *(gmp_float**)a != NULL ) delete (*(gmp_float**)a); |
---|
| 434 | (*(gmp_float**)a)= new gmp_float(1); |
---|
| 435 | } |
---|
| 436 | else |
---|
| 437 | { |
---|
| 438 | gmp_float divisor(1.0); |
---|
| 439 | char *start2=s; |
---|
| 440 | if ( *s == '/' ) |
---|
| 441 | { |
---|
| 442 | s++; |
---|
[85e68dd] | 443 | s= ngfEatFloatNExp( (char *)s ); |
---|
[35aab3] | 444 | if (s!= start2+1) |
---|
| 445 | { |
---|
| 446 | char tmp_c=*s; |
---|
| 447 | *s='\0'; |
---|
| 448 | divisor.setFromStr(start2+1); |
---|
| 449 | *s=tmp_c; |
---|
| 450 | } |
---|
| 451 | else |
---|
| 452 | { |
---|
| 453 | Werror("wrong long real format: %s",start2); |
---|
| 454 | } |
---|
| 455 | } |
---|
| 456 | char c=*start2; |
---|
| 457 | *start2='\0'; |
---|
| 458 | if ( *(gmp_float**)a == NULL ) (*(gmp_float**)a)= new gmp_float(); |
---|
| 459 | (*(gmp_float**)a)->setFromStr(start); |
---|
| 460 | *start2=c; |
---|
[7c961ba] | 461 | if (divisor.isZero()) |
---|
| 462 | { |
---|
| 463 | WerrorS(nDivBy0); |
---|
| 464 | } |
---|
| 465 | else |
---|
| 466 | (**(gmp_float**)a) /= divisor; |
---|
[35aab3] | 467 | } |
---|
| 468 | |
---|
| 469 | return s; |
---|
| 470 | } |
---|
| 471 | |
---|
| 472 | /*2 |
---|
| 473 | * write a floating point number |
---|
| 474 | */ |
---|
| 475 | void ngfWrite (number &a) |
---|
| 476 | { |
---|
| 477 | char *out; |
---|
| 478 | if ( a != NULL ) |
---|
| 479 | { |
---|
| 480 | out= floatToStr(*(gmp_float*)a,gmp_output_digits); |
---|
[e53182] | 481 | StringAppendS(out); |
---|
[35aab3] | 482 | //omFreeSize((ADDRESS)out, (strlen(out)+1)* sizeof(char) ); |
---|
| 483 | omFree( (ADDRESS)out ); |
---|
| 484 | } |
---|
| 485 | else |
---|
| 486 | { |
---|
[e53182] | 487 | StringAppendS("0"); |
---|
[35aab3] | 488 | } |
---|
| 489 | } |
---|
| 490 | |
---|
| 491 | #ifdef LDEBUG |
---|
[85e68dd] | 492 | //BOOLEAN ngfDBTest(number a, const char *f, const int l) |
---|
| 493 | //{ |
---|
| 494 | // return TRUE; |
---|
| 495 | //} |
---|
[35aab3] | 496 | #endif |
---|
| 497 | |
---|
| 498 | // local Variables: *** |
---|
| 499 | // folded-file: t *** |
---|
| 500 | // compile-command: "make installg" *** |
---|
| 501 | // End: *** |
---|