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