cpan/Math-BigInt/t/biglog.t

   1 #!/usr/bin/perl -w
   2
   3 # Test blog function (and bpow, since it uses blog), as well as bexp().
   4
   5 # It is too slow to be simple included in bigfltpm.inc, where it would get
   6 # executed 3 times. One time would be under BareCalc, which shouldn't make any
   7 # difference since there is no CALC->_log() function, and one time under a
   8 # subclass, which *should* work.
   9
  10 # But it is better to test the numerical functionality, instead of not testing
  11 # it at all (which did lead to wrong answers for 0 < $x < 1 in blog() in
  12 # versions up to v1.63, and for bsqrt($x) when $x << 1 for instance).
  13
  14 use Test::More;
  15 use strict;
  16
  17 BEGIN
  18   {
  19   $| = 1;
  20   # to locate the testing files
  21   my $location = $0; $location =~ s/biglog.t//i;
  22   if ($ENV{PERL_CORE})
  23     {
  24     # testing with the core distribution
  25     @INC = qw(../lib);
  26     }
  27   unshift @INC, '../lib';
  28   if (-d 't')
  29     {
  30     chdir 't';
  31     require File::Spec;
  32     unshift @INC, File::Spec->catdir(File::Spec->updir, $location);
  33     }
  34   else
  35     {
  36     unshift @INC, $location;
  37     }
  38   print "# INC = @INC\n";
  39
  40   plan tests => 70;
  41   }
  42
  43 use Math::BigFloat;
  44 use Math::BigInt;
  45
  46 my $cl = "Math::BigInt";
  47
  48 #############################################################################
  49 # test log($n) in BigInt (broken until 1.80)
  50
  51 is ($cl->new(2)->blog(), '0', "blog(2)");
  52 is ($cl->new(288)->blog(), '5',"blog(288)");
  53 is ($cl->new(2000)->blog(), '7', "blog(2000)");
  54
  55 #############################################################################
  56 # test exp($n) in BigInt
  57
  58 is ($cl->new(1)->bexp(), '2', "bexp(1)");
  59 is ($cl->new(2)->bexp(), '7',"bexp(2)");
  60 is ($cl->new(3)->bexp(), '20', "bexp(3)");
  61
  62 #############################################################################
  63 #############################################################################
  64 # BigFloat tests
  65
  66 #############################################################################
  67 # test log(2, N) where N > 67 (broken until 1.82)
  68
  69 $cl = "Math::BigFloat";
  70
  71 # These tests can take quite a while, but are nec. Maybe protect them with
  72 # some alarm()?
  73
  74 # this triggers the calculation and caching of ln(2):
  75 ok ($cl->new(5)->blog(undef,71),
  76 '1.6094379124341003746007593332261876395256013542685177219126478914741790');
  77
  78 # if the cache was correct, we should get this result, fast:
  79 ok ($cl->new(2)->blog(undef,71),
  80 '0.69314718055994530941723212145817656807550013436025525412068000949339362');
  81
  82 ok ($cl->new(10)->blog(undef,71),
  83 '2.3025850929940456840179914546843642076011014886287729760333279009675726');
  84
  85 ok ($cl->new(21)->blog(undef,71),
  86 '3.0445224377234229965005979803657054342845752874046106401940844835750742');
  87
  88 #############################################################################
  89
  90 # These tests are now really fast, since they collapse to blog(10), basically
  91 # Don't attempt to run them with older versions. You are warned.
  92
  93 # $x < 0 => NaN
  94 ok ($cl->new(-2)->blog(), 'NaN');
  95 ok ($cl->new(-1)->blog(), 'NaN');
  96 ok ($cl->new(-10)->blog(), 'NaN');
  97 ok ($cl->new(-2,2)->blog(), 'NaN');
  98
  99 my $ten = $cl->new(10)->blog();
 100
 101 # 10 is cached (up to 75 digits)
 102 ok ($cl->new(10)->blog(), '2.302585092994045684017991454684364207601');
 103
 104 # 0.1 is using the cached value for log(10), too
 105
 106 ok ($cl->new(0.1)->blog(), -$ten);
 107 ok ($cl->new(0.01)->blog(), -$ten * 2);
 108 ok ($cl->new(0.001)->blog(), -$ten * 3);
 109 ok ($cl->new(0.0001)->blog(), -$ten * 4);
 110
 111 # also cached
 112 ok ($cl->new(2)->blog(), '0.6931471805599453094172321214581765680755');
 113 ok ($cl->new(4)->blog(), $cl->new(2)->blog * 2);
 114
 115 # These are still slow, so do them only to 10 digits
 116
 117 ok ($cl->new('0.2')->blog(undef,10), '-1.609437912');
 118 ok ($cl->new('0.3')->blog(undef,10), '-1.203972804');
 119 ok ($cl->new('0.4')->blog(undef,10), '-0.9162907319');
 120 ok ($cl->new('0.5')->blog(undef,10), '-0.6931471806');
 121 ok ($cl->new('0.6')->blog(undef,10), '-0.5108256238');
 122 ok ($cl->new('0.7')->blog(undef,10), '-0.3566749439');
 123 ok ($cl->new('0.8')->blog(undef,10), '-0.2231435513');
 124 ok ($cl->new('0.9')->blog(undef,10), '-0.1053605157');
 125
 126 ok ($cl->new('9')->blog(undef,10), '2.197224577');
 127
 128 ok ($cl->new('10')->blog(10,10),   '1.000000000');
 129 ok ($cl->new('20')->blog(20,10),   '1.000000000');
 130 ok ($cl->new('100')->blog(100,10), '1.000000000');
 131
 132 ok ($cl->new('100')->blog(10,10),  '2.000000000');      # 10 ** 2 == 100
 133 ok ($cl->new('400')->blog(20,10),  '2.000000000');      # 20 ** 2 == 400
 134
 135 ok ($cl->new('4')->blog(2,10),  '2.000000000');         # 2 ** 2 == 4
 136 ok ($cl->new('16')->blog(2,10), '4.000000000');         # 2 ** 4 == 16
 137
 138 ok ($cl->new('1.2')->bpow('0.3',10),  '1.056219968');
 139 ok ($cl->new('10')->bpow('0.6',10),   '3.981071706');
 140
 141 # blog should handle bigint input
 142 is (Math::BigFloat::blog(Math::BigInt->new(100),10), 2, "blog(100)");
 143
 144 #############################################################################
 145 # some integer results
 146 is ($cl->new(2)->bpow(32)->blog(2),  '32', "2 ** 32");
 147 is ($cl->new(3)->bpow(32)->blog(3),  '32', "3 ** 32");
 148 is ($cl->new(2)->bpow(65)->blog(2),  '65', "2 ** 65");
 149
 150 my $x = Math::BigInt->new( '777' ) ** 256;
 151 my $base = Math::BigInt->new( '12345678901234' );
 152 is ($x->copy()->blog($base), 56, 'blog(777**256, 12345678901234)');
 153
 154 $x = Math::BigInt->new( '777' ) ** 777;
 155 $base = Math::BigInt->new( '777' );
 156 is ($x->copy()->blog($base), 777, 'blog(777**777, 777)');
 157
 158 #############################################################################
 159 # test for bug in bsqrt() not taking negative _e into account
 160 test_bpow ('200','0.5',10,      '14.14213562');
 161 test_bpow ('20','0.5',10,       '4.472135955');
 162 test_bpow ('2','0.5',10,        '1.414213562');
 163 test_bpow ('0.2','0.5',10,      '0.4472135955');
 164 test_bpow ('0.02','0.5',10,     '0.1414213562');
 165 test_bpow ('0.49','0.5',undef , '0.7');
 166 test_bpow ('0.49','0.5',10 ,    '0.7000000000');
 167 test_bpow ('0.002','0.5',10,    '0.04472135955');
 168 test_bpow ('0.0002','0.5',10,   '0.01414213562');
 169 test_bpow ('0.0049','0.5',undef,'0.07');
 170 test_bpow ('0.0049','0.5',10 ,  '0.07000000000');
 171 test_bpow ('0.000002','0.5',10, '0.001414213562');
 172 test_bpow ('0.021','0.5',10,    '0.1449137675');
 173 test_bpow ('1.2','0.5',10,      '1.095445115');
 174 test_bpow ('1.23','0.5',10,     '1.109053651');
 175 test_bpow ('12.3','0.5',10,     '3.507135583');
 176
 177 test_bpow ('9.9','0.5',10,        '3.146426545');
 178 test_bpow ('9.86902225','0.5',10, '3.141500000');
 179 test_bpow ('9.86902225','0.5',undef, '3.1415');
 180
 181 test_bpow ('0.2','0.41',10,   '0.5169187652');
 182
 183 #############################################################################
 184 # test bexp() with cached results
 185
 186 is ($cl->new(1)->bexp(), '2.718281828459045235360287471352662497757', 'bexp(1)');
 187 is ($cl->new(2)->bexp(40), $cl->new(1)->bexp(45)->bpow(2,40), 'bexp(2)');
 188
 189 is ($cl->new("12.5")->bexp(61), $cl->new(1)->bexp(65)->bpow(12.5,61), 'bexp(12.5)');
 190
 191 #############################################################################
 192 # test bexp() with big values (non-cached)
 193
 194 is ($cl->new(1)->bexp(100),
 195   '2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627724076630353547594571382178525166427',
 196  'bexp(100)');
 197
 198 is ($cl->new("12.5")->bexp(91), $cl->new(1)->bexp(95)->bpow(12.5,91),
 199   'bexp(12.5) to 91 digits');
 200
 201 # all done
 202 1;
 203
 204 #############################################################################
 205 sub test_bpow
 206   {
 207   my ($x,$y,$scale,$result) = @_;
 208
 209   print "# Tried: $x->bpow($y,$scale);\n"
 210    unless ok ($cl->new($x)->bpow($y,$scale),$result);
 211   }
 212
 213