]> gitweb.factorcode.org Git - factor.git/blobdiff - core/math/integers/integers.factor
use radix literals
[factor.git] / core / math / integers / integers.factor
index 868d9fc02ea2ff866616eaa2d9db2a6bdb6098d3..3cab1dd4e83c06adb12d466555e3eb4def6c1bdd 100644 (file)
-! Copyright (C) 2004, 2008 Slava Pestov.
+! Copyright (C) 2004, 2010 Slava Pestov.
 ! Copyright (C) 2008, Doug Coleman.
 ! See http://factorcode.org/license.txt for BSD license.
-USING: kernel kernel.private sequences
-sequences.private math math.private combinators ;
+USING: kernel kernel.private sequences sequences.private math
+math.private math.order combinators ;
 IN: math.integers.private
 
-M: integer numerator ;
-M: integer denominator drop 1 ;
+: fixnum-min ( x y -- z ) [ fixnum< ] most ; foldable
+: fixnum-max ( x y -- z ) [ fixnum> ] most ; foldable
 
-M: fixnum >fixnum ;
-M: fixnum >bignum fixnum>bignum ;
-M: fixnum >integer ;
+M: integer numerator ; inline
+M: integer denominator drop 1 ; inline
 
-M: fixnum hashcode* nip ;
-M: fixnum equal? over bignum? [ >bignum bignum= ] [ 2drop f ] if ;
-M: fixnum number= eq? ;
+M: fixnum >fixnum ; inline
+M: fixnum >bignum fixnum>bignum ; inline
+M: fixnum >integer ; inline
+M: fixnum >float fixnum>float ; inline
 
-M: fixnum < fixnum< ;
-M: fixnum <= fixnum<= ;
-M: fixnum > fixnum> ;
-M: fixnum >= fixnum>= ;
+M: fixnum hashcode* nip ; inline
+M: fixnum equal? over bignum? [ >bignum bignum= ] [ 2drop f ] if ; inline
+M: fixnum number= eq? ; inline
 
-M: fixnum + fixnum+ ;
-M: fixnum - fixnum- ;
-M: fixnum * fixnum* ;
-M: fixnum /i fixnum/i ;
-M: fixnum /f [ >float ] dip >float float/f ;
+M: fixnum < fixnum< ; inline
+M: fixnum <= fixnum<= ; inline
+M: fixnum > fixnum> ; inline
+M: fixnum >= fixnum>= ; inline
 
-M: fixnum mod fixnum-mod ;
+M: fixnum u< fixnum< ; inline
+M: fixnum u<= fixnum<= ; inline
+M: fixnum u> fixnum> ; inline
+M: fixnum u>= fixnum>= ; inline
 
-M: fixnum /mod fixnum/mod ;
+M: fixnum min over fixnum? [ fixnum-min ] [ call-next-method ] if ; inline
+M: fixnum max over fixnum? [ fixnum-max ] [ call-next-method ] if ; inline
 
-M: fixnum bitand fixnum-bitand ;
-M: fixnum bitor fixnum-bitor ;
-M: fixnum bitxor fixnum-bitxor ;
-M: fixnum shift >fixnum fixnum-shift ;
+M: fixnum + fixnum+ ; inline
+M: fixnum - fixnum- ; inline
+M: fixnum * fixnum* ; inline
+M: fixnum /i fixnum/i ; inline
 
-M: fixnum bitnot fixnum-bitnot ;
+M: fixnum mod fixnum-mod ; inline
 
-M: fixnum bit? neg shift 1 bitand 0 > ;
+M: fixnum /mod fixnum/mod ; inline
+
+M: fixnum bitand fixnum-bitand ; inline
+M: fixnum bitor fixnum-bitor ; inline
+M: fixnum bitxor fixnum-bitxor ; inline
+M: fixnum shift >fixnum fixnum-shift ; inline
+
+M: fixnum bitnot fixnum-bitnot ; inline
+
+: fixnum-bit? ( n m -- b )
+    neg shift 1 bitand 0 > ; inline
+
+M: fixnum bit? fixnum-bit? ; inline
 
 : fixnum-log2 ( x -- n )
-    0 swap [ dup 1 eq? ] [ [ 1+ ] [ 2/ ] bi* ] until drop ;
+    0 swap [ dup 1 eq? ] [ [ 1 + ] [ 2/ ] bi* ] until drop ;
 
-M: fixnum (log2) fixnum-log2 ;
+M: fixnum (log2) fixnum-log2 ; inline
 
-M: bignum >fixnum bignum>fixnum ;
-M: bignum >bignum ;
+M: bignum >fixnum bignum>fixnum ; inline
+M: bignum >bignum ; inline
 
 M: bignum hashcode* nip >fixnum ;
 
 M: bignum equal?
     over bignum? [ bignum= ] [
         swap dup fixnum? [ >bignum bignum= ] [ 2drop f ] if
-    ] if ;
+    ] if ; inline
+
+M: bignum number= bignum= ; inline
 
-M: bignum number= bignum= ;
+M: bignum < bignum< ; inline
+M: bignum <= bignum<= ; inline
+M: bignum > bignum> ; inline
+M: bignum >= bignum>= ; inline
 
-M: bignum < bignum< ;
-M: bignum <= bignum<= ;
-M: bignum > bignum> ;
-M: bignum >= bignum>= ;
+M: bignum u< bignum< ; inline
+M: bignum u<= bignum<= ; inline
+M: bignum u> bignum> ; inline
+M: bignum u>= bignum>= ; inline
 
-M: bignum + bignum+ ;
-M: bignum - bignum- ;
-M: bignum * bignum* ;
-M: bignum /i bignum/i ;
-M: bignum mod bignum-mod ;
+M: bignum + bignum+ ; inline
+M: bignum - bignum- ; inline
+M: bignum * bignum* ; inline
+M: bignum /i bignum/i ; inline
+M: bignum mod bignum-mod ; inline
 
-M: bignum /mod bignum/mod ;
+M: bignum /mod bignum/mod ; inline
 
-M: bignum bitand bignum-bitand ;
-M: bignum bitor bignum-bitor ;
-M: bignum bitxor bignum-bitxor ;
-M: bignum shift >fixnum bignum-shift ;
+M: bignum bitand bignum-bitand ; inline
+M: bignum bitor bignum-bitor ; inline
+M: bignum bitxor bignum-bitxor ; inline
+M: bignum shift >fixnum bignum-shift ; inline
 
-M: bignum bitnot bignum-bitnot ;
-M: bignum bit? bignum-bit? ;
-M: bignum (log2) bignum-log2 ;
+M: bignum bitnot bignum-bitnot ; inline
+M: bignum bit? bignum-bit? ; inline
+M: bignum (log2) bignum-log2 ; inline
 
 ! Converting ratios to floats. Based on FLOAT-RATIO from
 ! sbcl/src/code/float.lisp, which has the following license:
@@ -86,50 +105,65 @@ M: bignum (log2) bignum-log2 ;
 ! provided with absolutely no warranty."
 
 ! First step: pre-scaling
-: twos ( x -- y ) dup 1- bitxor log2 ; inline
+: twos ( x -- y ) dup 1 - bitxor log2 ; inline
 
 : scale-denonimator ( den -- scaled-den scale' )
     dup twos neg [ shift ] keep ; inline
 
-: pre-scale ( num den -- scale shifted-num scaled-den )
+: pre-scale ( num den -- mantissa den' scale )
     2dup [ log2 ] bi@ -
-    [ neg 54 + shift ] [ [ scale-denonimator ] dip + ] bi-curry bi*
-    -rot ; inline
+    [ neg 54 + shift ] [ [ scale-denonimator ] dip + ] bi-curry bi* ; inline
 
 ! Second step: loop
-: shift-mantissa ( scale mantissa -- scale' mantissa' )
-    [ 1+ ] [ 2/ ] bi* ; inline
-
-: /f-loop ( scale mantissa den -- scale' fraction-and-guard rem )
-    [ 2dup /i log2 53 > ]
-    [ [ shift-mantissa ] dip ]
-    while /mod ; inline
+: /f-loop ( mantissa den scale -- fraction-and-guard rem scale' )
+    [ 2over /i log2 53 > ]
+    [ [ 2/ ] [ ] [ 1 + ] tri* ] while
+    [ /mod ] dip ; inline
 
 ! Third step: post-scaling
-: unscaled-float ( mantissa -- n )
-    52 2^ 1- bitand 1022 52 shift bitor bits>double ; inline
-
-: scale-float ( scale mantissa -- float' )
-    [ dup 0 < [ neg 2^ recip ] [ 2^ ] if ] dip * ; inline
-
-: post-scale ( scale mantissa -- n )
-    2/ dup log2 52 > [ shift-mantissa ] when
-    unscaled-float scale-float ; inline
+: scale-float ( mantissa scale -- float' )
+    {
+        { [ dup 1024 > ] [ 2drop 1/0. ] }
+        { [ dup -1023 < ] [ 1021 + shift bits>double ] }
+        [ [ 52 2^ 1 - bitand ] dip 1022 + 52 shift bitor bits>double ]
+    } cond ; inline
+
+: post-scale ( mantissa scale -- n )
+    [ 2/ ] dip over log2 52 > [ [ 2/ ] [ 1 + ] bi* ] when
+    scale-float ; inline
+
+: round-to-nearest ( fraction-and-guard rem -- fraction-and-guard' )
+    over odd?
+    [ zero? [ dup zero? [ 1 + ] unless ] [ 1 + ] if ] [ drop ] if ;
+    inline
 
 ! Main word
 : /f-abs ( m n -- f )
-    over zero? [
-        2drop 0.0
-    ] [
-        dup zero? [
-            2drop 1/0.
-        ] [
+    over zero? [ nip zero? 0/0. 0.0 ? ] [
+        [ drop 1/0. ] [
             pre-scale
-            /f-loop over odd?
-            [ zero? [ 1+ ] unless ] [ drop ] if
+            /f-loop
+            [ round-to-nearest ] dip
             post-scale
-        ] if
+        ] if-zero
     ] if ; inline
 
-M: bignum /f ( m n -- f )
-    [ [ abs ] bi@ /f-abs ] [ [ 0 < ] bi@ xor ] 2bi [ neg ] when ;
+: bignum/f ( m n -- f )
+    [ [ abs ] bi@ /f-abs ] [ [ 0 < ] bi@ xor ] 2bi [ neg ] when ; inline
+
+M: bignum /f ( m n -- f ) { bignum bignum } declare bignum/f ;
+
+CONSTANT: bignum/f-threshold 0x20,0000,0000,0000
+
+: fixnum/f ( m n -- m/n )
+    [ >float ] bi@ float/f ; inline
+
+M: fixnum /f
+    { fixnum fixnum } declare
+    2dup [ abs bignum/f-threshold >= ] either?
+    [ bignum/f ] [ fixnum/f ] if ; inline
+
+: bignum>float ( bignum -- float )
+    { bignum } declare 1 >bignum bignum/f ;
+
+M: bignum >float bignum>float ; inline