core/math/integers/integers-tests.factor

   1 USING: kernel math math.functions math.order namespaces
   2 prettyprint math.private continuations tools.test sequences
   3 random prettyprint.config ;
   4 IN: math.integers.tests
   5
   6 10 number-base [
   7     [ "-8" ] [ -8 unparse ] unit-test
   8 ] with-variable
   9
  10 { t } [ 0 fixnum? ] unit-test
  11 { t } [ 31415 number? ] unit-test
  12 { t } [ 31415 >bignum number? ] unit-test
  13 { t } [ 2345621 fixnum? ] unit-test
  14
  15 { t } [ 2345621 dup >bignum >fixnum = ] unit-test
  16
  17 { t } [ 0 >fixnum 0 >bignum = ] unit-test
  18 { f } [ 0 >fixnum 1 >bignum = ] unit-test
  19 { f } [ 1 >bignum 0 >bignum = ] unit-test
  20 { t } [ 0 >bignum 0 >fixnum = ] unit-test
  21
  22 { t } [ 0 >bignum bignum? ] unit-test
  23 { f } [ 0 >fixnum bignum? ] unit-test
  24 { f } [ 0 >fixnum bignum? ] unit-test
  25 { t } [ 0 >fixnum fixnum? ] unit-test
  26
  27 { -1 } [ 1 neg ] unit-test
  28 { -1 } [ 1 >bignum neg ] unit-test
  29 { 134217728 } [ -134217728 >fixnum -1 * ] unit-test
  30 { 134217728 } [ -134217728 >fixnum neg ] unit-test
  31
  32 { 9 3 } [ 93 10 /mod ] unit-test
  33 { 9 3 } [ 93 >bignum 10 /mod ] unit-test
  34
  35 { 5 } [ 2 >bignum 3 >bignum + ] unit-test
  36
  37 { -10000000001981284352 } [
  38     -10000000000000000000
  39     -0x100000000 bitand
  40 ] unit-test
  41
  42 { 9999999997686317056 } [
  43     10000000000000000000
  44     -0x100000000 bitand
  45 ] unit-test
  46
  47 { 4294967296 } [
  48     -10000000000000000000
  49     0x100000000 bitand
  50 ] unit-test
  51
  52 { 0 } [
  53     10000000000000000000
  54     0x100000000 bitand
  55 ] unit-test
  56
  57 { -1 } [ -1 >bignum >fixnum ] unit-test
  58
  59 10 number-base [
  60     [ "8589934592" ]
  61     [ 134217728 dup + dup + dup + dup + dup + dup + unparse ]
  62     unit-test
  63 ] with-variable
  64
  65 { 7 } [ 255 log2 ] unit-test
  66 { 8 } [ 256 log2 ] unit-test
  67 { 8 } [ 257 log2 ] unit-test
  68 { 0 } [ 1   log2 ] unit-test
  69
  70 { 7 } [ 255 >bignum log2 ] unit-test
  71 { 8 } [ 256 >bignum log2 ] unit-test
  72 { 8 } [ 257 >bignum log2 ] unit-test
  73 { 0 } [ 1   >bignum log2 ] unit-test
  74
  75 { f } [ 0b1101 -1 bit? ] unit-test
  76 { t } [ 0b1101 0 bit? ] unit-test
  77 { f } [ 0b1101 1 bit? ] unit-test
  78 { t } [ 0b1101 2 bit? ] unit-test
  79 { t } [ 0b1101 3 bit? ] unit-test
  80 { f } [ 0b1101 4 bit? ] unit-test
  81 { f } [ 0b1101 1000 bit? ] unit-test
  82
  83 { f } [ 0b1101 >bignum -1 bit? ] unit-test
  84 { t } [ 0b1101 >bignum 0 bit? ] unit-test
  85 { f } [ 0b1101 >bignum 1 bit? ] unit-test
  86 { t } [ 0b1101 >bignum 2 bit? ] unit-test
  87 { t } [ 0b1101 >bignum 3 bit? ] unit-test
  88 { f } [ 0b1101 >bignum 4 bit? ] unit-test
  89 { f } [ 0b1101 >bignum 1000 bit? ] unit-test
  90
  91 { t } [ -0b1101 -1 bit? ] unit-test
  92 { t } [ -0b1101 0 bit? ] unit-test
  93 { t } [ -0b1101 1 bit? ] unit-test
  94 { f } [ -0b1101 2 bit? ] unit-test
  95 { f } [ -0b1101 3 bit? ] unit-test
  96 { t } [ -0b1101 4 bit? ] unit-test
  97 { t } [ -0b1101 1000 bit? ] unit-test
  98
  99 { t } [ -0b1101 >bignum -1 bit? ] unit-test
 100 { t } [ -0b1101 >bignum 0 bit? ] unit-test
 101 { t } [ -0b1101 >bignum 1 bit? ] unit-test
 102 { f } [ -0b1101 >bignum 2 bit? ] unit-test
 103 { f } [ -0b1101 >bignum 3 bit? ] unit-test
 104 { t } [ -0b1101 >bignum 4 bit? ] unit-test
 105 { t } [ -0b1101 >bignum 1000 bit? ] unit-test
 106
 107 { t } [ 1067811677921310779 >bignum 59 bit? ] unit-test
 108
 109 { 2 } [ 0 next-power-of-2 ] unit-test
 110 { 2 } [ 1 next-power-of-2 ] unit-test
 111 { 2 } [ 2 next-power-of-2 ] unit-test
 112 { 4 } [ 3 next-power-of-2 ] unit-test
 113 { 16 } [ 13 next-power-of-2 ] unit-test
 114 { 16 } [ 16 next-power-of-2 ] unit-test
 115
 116 { 134217728 } [ -134217728 >fixnum -1 /i ] unit-test
 117 { 134217728 0 } [ -134217728 >fixnum -1 /mod ] unit-test
 118 { 0 } [ -1 -134217728 >fixnum /i ] unit-test
 119 { 4420880996869850977 } [ 13262642990609552931 3 /i ] unit-test
 120 { 0 -1 } [ -1 -134217728 >fixnum /mod ] unit-test
 121 { 0 -1 } [ -1 -134217728 >bignum /mod ] unit-test
 122 { 14355 } [ 1591517158873146351817850880000000 32769 mod ] unit-test
 123 { 8 530505719624382123 } [ 13262642990609552931 1591517158873146351 /mod ] unit-test
 124 { 8 } [ 13262642990609552931 1591517158873146351 /i ] unit-test
 125 { 530505719624382123 } [ 13262642990609552931 1591517158873146351 mod ] unit-test
 126
 127 { -351382792 } [ -43922849 3 shift ] unit-test
 128
 129 { t } [ 0 zero? ] unit-test
 130 { f } [ 30 zero? ] unit-test
 131 { t } [ 0 >bignum zero? ] unit-test
 132
 133 { 2147483632 } [ 134217727 >fixnum 16 fixnum* ] unit-test
 134
 135 { 23603949310011464311086123800853779733506160743636399259558684142844552151041 }
 136 [
 137     1957739506503920732625800353008742584087090810400921800808997218266517557963281171906190947801528098188887586755474449585677502695226712388326288208691204
 138     79562815144503850065234921197651376510595262628033069372760833939060637564931
 139     bignum-mod
 140 ] unit-test
 141
 142 ! We don't care if this fails or returns 0 (its CPU-specific)
 143 ! as long as it doesn't crash
 144 { } [ [ 0 0 /i drop ] ignore-errors ] unit-test
 145 { } [ [ 100000000000000000 0 /i drop ] ignore-errors ] unit-test
 146
 147 { -2 } [ 1 bitnot ] unit-test
 148 { -2 } [ 1 >bignum bitnot ] unit-test
 149 { -2 } [ 1 >bignum bitnot ] unit-test
 150 { 0 } [ 123 dup bitnot bitand ] unit-test
 151 { 0 } [ 123 >bignum dup bitnot bitand ] unit-test
 152 { 0 } [ 123 dup bitnot >bignum bitand ] unit-test
 153 { 0 } [ 123 dup bitnot bitand >bignum ] unit-test
 154 { -1 } [ 123 dup bitnot bitor ] unit-test
 155 { -1 } [ 123 >bignum dup bitnot bitor ] unit-test
 156 { -1 } [ 123 dup bitnot >bignum bitor ] unit-test
 157 { -1 } [ 123 dup bitnot bitor >bignum ] unit-test
 158 { -1 } [ 123 dup bitnot bitxor ] unit-test
 159 { -1 } [ 123 >bignum dup bitnot bitxor ] unit-test
 160 { -1 } [ 123 dup bitnot >bignum bitxor ] unit-test
 161 { -1 } [ 123 dup bitnot bitxor >bignum ] unit-test
 162 { 4 } [ 4 7 bitand ] unit-test
 163
 164 { 256 } [ 65536 -8 shift ] unit-test
 165 { 256 } [ 65536 >bignum -8 shift ] unit-test
 166 { 256 } [ 65536 -8 >bignum shift ] unit-test
 167 { 256 } [ 65536 >bignum -8 >bignum shift ] unit-test
 168 { 4294967296 } [ 1 16 shift 16 shift ] unit-test
 169 { 4294967296 } [ 1 32 shift ] unit-test
 170 { 1267650600228229401496703205376 } [ 1 100 shift ] unit-test
 171
 172 { t } [ 1 26 shift fixnum? ] unit-test
 173
 174 { t } [
 175     t
 176     [ 27 28 29 30 31 32 59 60 61 62 63 64 ]
 177     [
 178         1 over shift swap 1 >bignum swap shift = and
 179     ] each
 180 ] unit-test
 181
 182 { t } [
 183     t
 184     [ 27 28 29 30 31 32 59 60 61 62 63 64 ]
 185     [
 186         -1 over shift swap -1 >bignum swap shift = and
 187     ] each
 188 ] unit-test
 189
 190 { 12 } [ 11 4 align ] unit-test
 191 { 12 } [ 12 4 align ] unit-test
 192 { 10 } [ 10 2 align ] unit-test
 193 { 14 } [ 13 2 align ] unit-test
 194 { 11 } [ 11 1 align ] unit-test
 195
 196 { t } [ 256 power-of-2? ] unit-test
 197 { f } [ 123 power-of-2? ] unit-test
 198
 199 { f } [ -128 power-of-2? ] unit-test
 200 { f } [ 0 power-of-2? ] unit-test
 201 { t } [ 1 power-of-2? ] unit-test
 202
 203 : ratio>float ( a b -- f ) [ >bignum ] bi@ /f ;
 204
 205 { 5. } [ 5 1 ratio>float ] unit-test
 206 { 4. } [ 4 1 ratio>float ] unit-test
 207 { 2. } [ 2 1 ratio>float ] unit-test
 208 { .5 } [ 1 2 ratio>float ] unit-test
 209 { .75 } [ 3 4 ratio>float ] unit-test
 210 { 1. } [ 2000 2^ 2000 2^ 1 + ratio>float ] unit-test
 211 { -1. } [ 2000 2^ neg 2000 2^ 1 + ratio>float ] unit-test
 212 { 0.4 } [ 6 15 ratio>float ] unit-test
 213
 214 { 0x3fe553522d230931 }
 215 [ 61967020039 92984792073 ratio>float double>bits ] unit-test
 216
 217 : random-integer ( -- n )
 218     32 random-bits
 219     { t f } random [ neg ] when
 220     { t f } random [ >bignum ] when ;
 221
 222 { t } [
 223     10000 [
 224         drop
 225         random-integer
 226         random-integer
 227         [ >float / ] [ /f ] 2bi 0.1 ~
 228     ] all-integers?
 229 ] unit-test
 230
 231 ! Ensure that /f is accurate for fixnums > 2^53 on 64-bit platforms
 232 { 0x1.758bec11492f9p-54 } [ 1 12345678901234567 /f ] unit-test
 233 { -0x1.758bec11492f9p-54 } [ 1 -12345678901234567 /f ] unit-test
 234
 235 ! Ensure that /f rounds to nearest and not to zero
 236 { 0x1.0p55 } [ 0x7f,ffff,ffff,ffff >bignum 1 /f ] unit-test
 237 { 0x1.0p55 } [ -0x7f,ffff,ffff,ffff >bignum -1 /f ] unit-test
 238 { -0x1.0p55 } [ -0x7f,ffff,ffff,ffff >bignum 1 /f ] unit-test
 239 { -0x1.0p55 } [ 0x7f,ffff,ffff,ffff >bignum -1 /f ] unit-test
 240
 241 { 0x1.0000,0000,0000,0p56 } [ 0x100,0000,0000,0007 >bignum 1 /f ] unit-test
 242 { 0x1.0000,0000,0000,0p56 } [ -0x100,0000,0000,0007 >bignum -1 /f ] unit-test
 243 { 0x1.0000,0000,0000,0p120 } [ 0x100,0000,0000,0007,FFFF,FFFF,FFFF,FFFF >bignum 1 /f ] unit-test
 244 { 0x1.0000,0000,0000,0p120 } [ -0x100,0000,0000,0007,FFFF,FFFF,FFFF,FFFF >bignum -1 /f ] unit-test
 245 { 0x1.0000,0000,0000,0p56 } [ 0x100,0000,0000,0008 >bignum 1 /f ] unit-test
 246 { 0x1.0000,0000,0000,0p56 } [ -0x100,0000,0000,0008 >bignum -1 /f ] unit-test
 247 { 0x1.0000,0000,0000,1p56 } [ 0x100,0000,0000,0009 >bignum 1 /f ] unit-test
 248 { 0x1.0000,0000,0000,1p56 } [ -0x100,0000,0000,0009 >bignum -1 /f ] unit-test
 249 { 0x1.0000,0000,0000,1p120 } [ 0x100,0000,0000,0008,0000,0000,0000,0001 >bignum 1 /f ] unit-test
 250 { 0x1.0000,0000,0000,1p120 } [ -0x100,0000,0000,0008,0000,0000,0000,0001 >bignum -1 /f ] unit-test
 251
 252 ! Ensure that /f rounds to even on tie
 253 { 0x1.0000,0000,0000,1p56 } [ 0x100,0000,0000,0017 >bignum 1 /f ] unit-test
 254 { 0x1.0000,0000,0000,1p56 } [ -0x100,0000,0000,0017 >bignum -1 /f ] unit-test
 255 { 0x1.0000,0000,0000,1p120 } [ 0x100,0000,0000,0017,FFFF,FFFF,FFFF,FFFF >bignum 1 /f ] unit-test
 256 { 0x1.0000,0000,0000,1p120 } [ -0x100,0000,0000,0017,FFFF,FFFF,FFFF,FFFF >bignum -1 /f ] unit-test
 257 { 0x1.0000,0000,0000,2p56 } [ 0x100,0000,0000,0018 >bignum 1 /f ] unit-test
 258 { 0x1.0000,0000,0000,2p56 } [ -0x100,0000,0000,0018 >bignum -1 /f ] unit-test
 259 { 0x1.0000,0000,0000,2p56 } [ 0x100,0000,0000,0019 >bignum 1 /f ] unit-test
 260 { 0x1.0000,0000,0000,2p56 } [ -0x100,0000,0000,0019 >bignum -1 /f ] unit-test
 261 { 0x1.0000,0000,0000,2p120 } [ 0x100,0000,0000,0018,0000,0000,0000,0001 >bignum 1 /f ] unit-test
 262 { 0x1.0000,0000,0000,2p120 } [ -0x100,0000,0000,0018,0000,0000,0000,0001 >bignum -1 /f ] unit-test
 263
 264 { 17 } [ 17 >bignum 5 max ] unit-test
 265 { 5 } [ 17 >bignum 5 min ] unit-test
 266
 267 { 1 } [ 1 202402253307310618352495346718917307049556649764142118356901358027430339567995346891960383701437124495187077864316811911389808737385793476867013399940738509921517424276566361364466907742093216341239767678472745068562007483424692698618103355649159556340810056512358769552333414615230502532186327508646006263307707741093494784 /f double>bits ] unit-test
 268 { 12 } [ 3 50600563326827654588123836679729326762389162441035529589225339506857584891998836722990095925359281123796769466079202977847452184346448369216753349985184627480379356069141590341116726935523304085309941919618186267140501870856173174654525838912289889085202514128089692388083353653807625633046581877161501565826926935273373696 /f double>bits ] unit-test
 269 { 123 } [ 123 202402253307310618352495346718917307049556649764142118356901358027430339567995346891960383701437124495187077864316811911389808737385793476867013399940738509921517424276566361364466907742093216341239767678472745068562007483424692698618103355649159556340810056512358769552333414615230502532186327508646006263307707741093494784 /f double>bits ] unit-test
 270 { 1234 } [ 617 101201126653655309176247673359458653524778324882071059178450679013715169783997673445980191850718562247593538932158405955694904368692896738433506699970369254960758712138283180682233453871046608170619883839236372534281003741712346349309051677824579778170405028256179384776166707307615251266093163754323003131653853870546747392 /f double>bits ] unit-test
 271 { 1/0. } [ 2048 2^ 1 /f ] unit-test
 272 { -1/0. } [ 2048 2^ -1 /f ] unit-test
 273 { -1/0. } [ 2048 2^ neg 1 /f ] unit-test
 274 { 1/0. } [ 2048 2^ neg -1 /f ] unit-test