[perl #40272] subroutine call with & in perlop example
[p5sagit/p5-mst-13.2.git] / lib / Math / Complex.pm
index 64477fa..110e8b6 100644 (file)
@@ -1,23 +1,47 @@
 #
 # Complex numbers and associated mathematical functions
-# -- Raphael Manfredi  September 1996
-# -- Jarkko Hietaniemi March-October 1997
-# -- Daniel S. Lewart  September-October 1997
+# -- Raphael Manfredi  Since Sep 1996
+# -- Jarkko Hietaniemi Since Mar 1997
+# -- Daniel S. Lewart  Since Sep 1997
 #
 
-require Exporter;
 package Math::Complex;
 
-$VERSION = 1.05;
-
-# $Id: Complex.pm,v 1.2 1997/10/15 10:08:39 jhi Exp $
+use vars qw($VERSION @ISA @EXPORT @EXPORT_OK %EXPORT_TAGS $Inf);
+
+$VERSION = 1.36;
+
+BEGIN {
+    unless ($^O eq 'unicosmk') {
+        my $e = $!;
+       # We do want an arithmetic overflow, Inf INF inf Infinity:.
+        undef $Inf unless eval <<'EOE' and $Inf =~ /^inf(?:inity)?$/i;
+         local $SIG{FPE} = sub {die};
+         my $t = CORE::exp 30;
+         $Inf = CORE::exp $t;
+EOE
+       if (!defined $Inf) {            # Try a different method
+         undef $Inf unless eval <<'EOE' and $Inf =~ /^inf(?:inity)?$/i;
+           local $SIG{FPE} = sub {die};
+           my $t = 1;
+           $Inf = $t + "1e99999999999999999999999999999999";
+EOE
+       }
+        $! = $e; # Clear ERANGE.
+    }
+    $Inf = "Inf" if !defined $Inf || !($Inf > 0); # Desperation.
+}
 
 use strict;
 
-use vars qw($VERSION @ISA
-           @EXPORT %EXPORT_TAGS
-           $package $display
-           $i $ip2 $logn %logn);
+my $i;
+my %LOGN;
+
+# Regular expression for floating point numbers.
+# These days we could use Scalar::Util::lln(), I guess.
+my $gre = qr'\s*([\+\-]?(?:(?:(?:\d+(?:_\d+)*(?:\.\d*(?:_\d+)*)?|\.\d+(?:_\d+)*)(?:[eE][\+\-]?\d+(?:_\d+)*)?))|inf)'i;
+
+require Exporter;
 
 @ISA = qw(Exporter);
 
@@ -34,26 +58,33 @@ my @trig = qw(
             );
 
 @EXPORT = (qw(
-            i Re Im arg
+            i Re Im rho theta arg
             sqrt log ln
             log10 logn cbrt root
             cplx cplxe
+            atan2
             ),
           @trig);
 
+my @pi = qw(pi pi2 pi4 pip2 pip4);
+
+@EXPORT_OK = @pi;
+
 %EXPORT_TAGS = (
     'trig' => [@trig],
+    'pi' => [@pi],
 );
 
 use overload
-       '+'     => \&plus,
-       '-'     => \&minus,
-       '*'     => \&multiply,
-       '/'     => \&divide,
-       '**'    => \&power,
-       '<=>'   => \&spaceship,
-       'neg'   => \&negate,
-       '~'     => \&conjugate,
+       '+'     => \&_plus,
+       '-'     => \&_minus,
+       '*'     => \&_multiply,
+       '/'     => \&_divide,
+       '**'    => \&_power,
+       '=='    => \&_numeq,
+       '<=>'   => \&_spaceship,
+       'neg'   => \&_negate,
+       '~'     => \&_conjugate,
        'abs'   => \&abs,
        'sqrt'  => \&sqrt,
        'exp'   => \&exp,
@@ -62,14 +93,15 @@ use overload
        'cos'   => \&cos,
        'tan'   => \&tan,
        'atan2' => \&atan2,
-       qw("" stringify);
+        '""'    => \&_stringify;
 
 #
-# Package globals
+# Package "privates"
 #
 
-$package = 'Math::Complex';            # Package name
-$display = 'cartesian';                        # Default display format
+my %DISPLAY_FORMAT = ('style' => 'cartesian',
+                     'polar_pretty_print' => 1);
+my $eps            = 1e-14;            # Epsilon
 
 #
 # Object attributes (internal):
@@ -78,20 +110,88 @@ $display = 'cartesian';                    # Default display format
 #      c_dirty         cartesian form not up-to-date
 #      p_dirty         polar form not up-to-date
 #      display         display format (package's global when not set)
+#      bn_cartesian
+#       bnc_dirty
 #
 
+# Die on bad *make() arguments.
+
+sub _cannot_make {
+    die "@{[(caller(1))[3]]}: Cannot take $_[0] of '$_[1]'.\n";
+}
+
+sub _make {
+    my $arg = shift;
+    my ($p, $q);
+
+    if ($arg =~ /^$gre$/) {
+       ($p, $q) = ($1, 0);
+    } elsif ($arg =~ /^(?:$gre)?$gre\s*i\s*$/) {
+       ($p, $q) = ($1 || 0, $2);
+    } elsif ($arg =~ /^\s*\(\s*$gre\s*(?:,\s*$gre\s*)?\)\s*$/) {
+       ($p, $q) = ($1, $2 || 0);
+    }
+
+    if (defined $p) {
+       $p =~ s/^\+//;
+       $p =~ s/^(-?)inf$/"${1}9**9**9"/e;
+       $q =~ s/^\+//;
+       $q =~ s/^(-?)inf$/"${1}9**9**9"/e;
+    }
+
+    return ($p, $q);
+}
+
+sub _emake {
+    my $arg = shift;
+    my ($p, $q);
+
+    if ($arg =~ /^\s*\[\s*$gre\s*(?:,\s*$gre\s*)?\]\s*$/) {
+       ($p, $q) = ($1, $2 || 0);
+    } elsif ($arg =~ m!^\s*\[\s*$gre\s*(?:,\s*([-+]?\d*\s*)?pi(?:/\s*(\d+))?\s*)?\]\s*$!) {
+       ($p, $q) = ($1, ($2 eq '-' ? -1 : ($2 || 1)) * pi() / ($3 || 1));
+    } elsif ($arg =~ /^\s*\[\s*$gre\s*\]\s*$/) {
+       ($p, $q) = ($1, 0);
+    } elsif ($arg =~ /^\s*$gre\s*$/) {
+       ($p, $q) = ($1, 0);
+    }
+
+    if (defined $p) {
+       $p =~ s/^\+//;
+       $q =~ s/^\+//;
+       $p =~ s/^(-?)inf$/"${1}9**9**9"/e;
+       $q =~ s/^(-?)inf$/"${1}9**9**9"/e;
+    }
+
+    return ($p, $q);
+}
+
 #
 # ->make
 #
 # Create a new complex number (cartesian form)
 #
 sub make {
-       my $self = bless {}, shift;
-       my ($re, $im) = @_;
-       $self->{'cartesian'} = [$re, $im];
-       $self->{c_dirty} = 0;
-       $self->{p_dirty} = 1;
-       return $self;
+    my $self = bless {}, shift;
+    my ($re, $im);
+    if (@_ == 0) {
+       ($re, $im) = (0, 0);
+    } elsif (@_ == 1) {
+       return (ref $self)->emake($_[0])
+           if ($_[0] =~ /^\s*\[/);
+       ($re, $im) = _make($_[0]);
+    } elsif (@_ == 2) {
+       ($re, $im) = @_;
+    }
+    if (defined $re) {
+       _cannot_make("real part",      $re) unless $re =~ /^$gre$/;
+    }
+    $im ||= 0;
+    _cannot_make("imaginary part", $im) unless $im =~ /^$gre$/;
+    $self->_set_cartesian([$re, $im ]);
+    $self->display_format('cartesian');
+
+    return $self;
 }
 
 #
@@ -100,16 +200,32 @@ sub make {
 # Create a new complex number (exponential form)
 #
 sub emake {
-       my $self = bless {}, shift;
-       my ($rho, $theta) = @_;
+    my $self = bless {}, shift;
+    my ($rho, $theta);
+    if (@_ == 0) {
+       ($rho, $theta) = (0, 0);
+    } elsif (@_ == 1) {
+       return (ref $self)->make($_[0])
+           if ($_[0] =~ /^\s*\(/ || $_[0] =~ /i\s*$/);
+       ($rho, $theta) = _emake($_[0]);
+    } elsif (@_ == 2) {
+       ($rho, $theta) = @_;
+    }
+    if (defined $rho && defined $theta) {
        if ($rho < 0) {
            $rho   = -$rho;
            $theta = ($theta <= 0) ? $theta + pi() : $theta - pi();
        }
-       $self->{'polar'} = [$rho, $theta];
-       $self->{p_dirty} = 0;
-       $self->{c_dirty} = 1;
-       return $self;
+    }
+    if (defined $rho) {
+       _cannot_make("rho",   $rho)   unless $rho   =~ /^$gre$/;
+    }
+    $theta ||= 0;
+    _cannot_make("theta", $theta) unless $theta =~ /^$gre$/;
+    $self->_set_polar([$rho, $theta]);
+    $self->display_format('polar');
+
+    return $self;
 }
 
 sub new { &make }              # For backward compatibility only.
@@ -121,8 +237,7 @@ sub new { &make }           # For backward compatibility only.
 # This avoids the burden of writing Math::Complex->make(re, im).
 #
 sub cplx {
-       my ($re, $im) = @_;
-       return $package->make($re, defined $im ? $im : 0);
+       return __PACKAGE__->make(@_);
 }
 
 #
@@ -132,8 +247,7 @@ sub cplx {
 # This avoids the burden of writing Math::Complex->emake(rho, theta).
 #
 sub cplxe {
-       my ($rho, $theta) = @_;
-       return $package->emake($rho, defined $theta ? $theta : 0);
+       return __PACKAGE__->emake(@_);
 }
 
 #
@@ -141,28 +255,42 @@ sub cplxe {
 #
 # The number defined as pi = 180 degrees
 #
-use constant pi => 4 * atan2(1, 1);
+sub pi () { 4 * CORE::atan2(1, 1) }
 
 #
-# pit2
+# pi2
 #
 # The full circle
 #
-use constant pit2 => 2 * pi;
+sub pi2 () { 2 * pi }
+
+#
+# pi4
+#
+# The full circle twice.
+#
+sub pi4 () { 4 * pi }
 
 #
 # pip2
 #
 # The quarter circle
 #
-use constant pip2 => pi / 2;
+sub pip2 () { pi / 2 }
+
+#
+# pip4
+#
+# The eighth circle.
+#
+sub pip4 () { pi / 4 }
 
 #
-# uplog10
+# _uplog10
 #
 # Used in log10().
 #
-use constant uplog10 => 1 / log(10);
+sub _uplog10 () { 1 / CORE::log(10) }
 
 #
 # i
@@ -180,72 +308,82 @@ sub i () {
 }
 
 #
+# _ip2
+#
+# Half of i.
+#
+sub _ip2 () { i / 2 }
+
+#
 # Attribute access/set routines
 #
 
-sub cartesian {$_[0]->{c_dirty} ?
-                  $_[0]->update_cartesian : $_[0]->{'cartesian'}}
-sub polar     {$_[0]->{p_dirty} ?
-                  $_[0]->update_polar : $_[0]->{'polar'}}
+sub _cartesian {$_[0]->{c_dirty} ?
+                  $_[0]->_update_cartesian : $_[0]->{'cartesian'}}
+sub _polar     {$_[0]->{p_dirty} ?
+                  $_[0]->_update_polar : $_[0]->{'polar'}}
 
-sub set_cartesian { $_[0]->{p_dirty}++; $_[0]->{'cartesian'} = $_[1] }
-sub set_polar     { $_[0]->{c_dirty}++; $_[0]->{'polar'} = $_[1] }
+sub _set_cartesian { $_[0]->{p_dirty}++; $_[0]->{c_dirty} = 0;
+                    $_[0]->{'cartesian'} = $_[1] }
+sub _set_polar     { $_[0]->{c_dirty}++; $_[0]->{p_dirty} = 0;
+                    $_[0]->{'polar'} = $_[1] }
 
 #
-# ->update_cartesian
+# ->_update_cartesian
 #
 # Recompute and return the cartesian form, given accurate polar form.
 #
-sub update_cartesian {
+sub _update_cartesian {
        my $self = shift;
        my ($r, $t) = @{$self->{'polar'}};
        $self->{c_dirty} = 0;
-       return $self->{'cartesian'} = [$r * cos $t, $r * sin $t];
+       return $self->{'cartesian'} = [$r * CORE::cos($t), $r * CORE::sin($t)];
 }
 
 #
 #
-# ->update_polar
+# ->_update_polar
 #
 # Recompute and return the polar form, given accurate cartesian form.
 #
-sub update_polar {
+sub _update_polar {
        my $self = shift;
        my ($x, $y) = @{$self->{'cartesian'}};
        $self->{p_dirty} = 0;
        return $self->{'polar'} = [0, 0] if $x == 0 && $y == 0;
-       return $self->{'polar'} = [sqrt($x*$x + $y*$y), atan2($y, $x)];
+       return $self->{'polar'} = [CORE::sqrt($x*$x + $y*$y),
+                                  CORE::atan2($y, $x)];
 }
 
 #
-# (plus)
+# (_plus)
 #
 # Computes z1+z2.
 #
-sub plus {
+sub _plus {
        my ($z1, $z2, $regular) = @_;
-       my ($re1, $im1) = @{$z1->cartesian};
+       my ($re1, $im1) = @{$z1->_cartesian};
        $z2 = cplx($z2) unless ref $z2;
-       my ($re2, $im2) = ref $z2 ? @{$z2->cartesian} : ($z2, 0);
+       my ($re2, $im2) = ref $z2 ? @{$z2->_cartesian} : ($z2, 0);
        unless (defined $regular) {
-               $z1->set_cartesian([$re1 + $re2, $im1 + $im2]);
+               $z1->_set_cartesian([$re1 + $re2, $im1 + $im2]);
                return $z1;
        }
        return (ref $z1)->make($re1 + $re2, $im1 + $im2);
 }
 
 #
-# (minus)
+# (_minus)
 #
 # Computes z1-z2.
 #
-sub minus {
+sub _minus {
        my ($z1, $z2, $inverted) = @_;
-       my ($re1, $im1) = @{$z1->cartesian};
+       my ($re1, $im1) = @{$z1->_cartesian};
        $z2 = cplx($z2) unless ref $z2;
-       my ($re2, $im2) = @{$z2->cartesian};
+       my ($re2, $im2) = @{$z2->_cartesian};
        unless (defined $inverted) {
-               $z1->set_cartesian([$re1 - $re2, $im1 - $im2]);
+               $z1->_set_cartesian([$re1 - $re2, $im1 - $im2]);
                return $z1;
        }
        return $inverted ?
@@ -255,28 +393,28 @@ sub minus {
 }
 
 #
-# (multiply)
+# (_multiply)
 #
 # Computes z1*z2.
 #
-sub multiply {
+sub _multiply {
         my ($z1, $z2, $regular) = @_;
        if ($z1->{p_dirty} == 0 and ref $z2 and $z2->{p_dirty} == 0) {
            # if both polar better use polar to avoid rounding errors
-           my ($r1, $t1) = @{$z1->polar};
-           my ($r2, $t2) = @{$z2->polar};
+           my ($r1, $t1) = @{$z1->_polar};
+           my ($r2, $t2) = @{$z2->_polar};
            my $t = $t1 + $t2;
-           if    ($t >   pi()) { $t -= pit2 }
-           elsif ($t <= -pi()) { $t += pit2 }
+           if    ($t >   pi()) { $t -= pi2 }
+           elsif ($t <= -pi()) { $t += pi2 }
            unless (defined $regular) {
-               $z1->set_polar([$r1 * $r2, $t]);
+               $z1->_set_polar([$r1 * $r2, $t]);
                return $z1;
            }
            return (ref $z1)->emake($r1 * $r2, $t);
        } else {
-           my ($x1, $y1) = @{$z1->cartesian};
+           my ($x1, $y1) = @{$z1->_cartesian};
            if (ref $z2) {
-               my ($x2, $y2) = @{$z2->cartesian};
+               my ($x2, $y2) = @{$z2->_cartesian};
                return (ref $z1)->make($x1*$x2-$y1*$y2, $x1*$y2+$y1*$x2);
            } else {
                return (ref $z1)->make($x1*$z2, $y1*$z2);
@@ -294,7 +432,7 @@ sub _divbyzero {
 
     if (defined $_[1]) {
        $mess .= "(Because in the definition of $_[0], the divisor ";
-       $mess .= "$_[1] " unless ($_[1] eq '0');
+       $mess .= "$_[1] " unless ("$_[1]" eq '0');
        $mess .= "is 0)\n";
     }
 
@@ -306,41 +444,41 @@ sub _divbyzero {
 }
 
 #
-# (divide)
+# (_divide)
 #
 # Computes z1/z2.
 #
-sub divide {
+sub _divide {
        my ($z1, $z2, $inverted) = @_;
        if ($z1->{p_dirty} == 0 and ref $z2 and $z2->{p_dirty} == 0) {
            # if both polar better use polar to avoid rounding errors
-           my ($r1, $t1) = @{$z1->polar};
-           my ($r2, $t2) = @{$z2->polar};
+           my ($r1, $t1) = @{$z1->_polar};
+           my ($r2, $t2) = @{$z2->_polar};
            my $t;
            if ($inverted) {
                _divbyzero "$z2/0" if ($r1 == 0);
                $t = $t2 - $t1;
-               if    ($t >   pi()) { $t -= pit2 }
-               elsif ($t <= -pi()) { $t += pit2 }
+               if    ($t >   pi()) { $t -= pi2 }
+               elsif ($t <= -pi()) { $t += pi2 }
                return (ref $z1)->emake($r2 / $r1, $t);
            } else {
                _divbyzero "$z1/0" if ($r2 == 0);
                $t = $t1 - $t2;
-               if    ($t >   pi()) { $t -= pit2 }
-               elsif ($t <= -pi()) { $t += pit2 }
+               if    ($t >   pi()) { $t -= pi2 }
+               elsif ($t <= -pi()) { $t += pi2 }
                return (ref $z1)->emake($r1 / $r2, $t);
            }
        } else {
            my ($d, $x2, $y2);
            if ($inverted) {
-               ($x2, $y2) = @{$z1->cartesian};
+               ($x2, $y2) = @{$z1->_cartesian};
                $d = $x2*$x2 + $y2*$y2;
                _divbyzero "$z2/0" if $d == 0;
                return (ref $z1)->make(($x2*$z2)/$d, -($y2*$z2)/$d);
            } else {
-               my ($x1, $y1) = @{$z1->cartesian};
+               my ($x1, $y1) = @{$z1->_cartesian};
                if (ref $z2) {
-                   ($x2, $y2) = @{$z2->cartesian};
+                   ($x2, $y2) = @{$z2->_cartesian};
                    $d = $x2*$x2 + $y2*$y2;
                    _divbyzero "$z1/0" if $d == 0;
                    my $u = ($x1*$x2 + $y1*$y2)/$d;
@@ -355,109 +493,135 @@ sub divide {
 }
 
 #
-# _zerotozero
-#
-# Die on zero raised to the zeroth.
-#
-sub _zerotozero {
-    my $mess = "The zero raised to the zeroth power is not defined.\n";
-
-    my @up = caller(1);
-
-    $mess .= "Died at $up[1] line $up[2].\n";
-
-    die $mess;
-}
-
-#
-# (power)
+# (_power)
 #
 # Computes z1**z2 = exp(z2 * log z1)).
 #
-sub power {
+sub _power {
        my ($z1, $z2, $inverted) = @_;
-       my $z1z = $z1 == 0;
-       my $z2z = $z2 == 0;
-       _zerotozero if ($z1z and $z2z);
        if ($inverted) {
-           return 0 if ($z2z);
-           return 1 if ($z1z or $z2 == 1);
+           return 1 if $z1 == 0 || $z2 == 1;
+           return 0 if $z2 == 0 && Re($z1) > 0;
        } else {
-           return 0 if ($z1z);
-           return 1 if ($z2z or $z1 == 1);
+           return 1 if $z2 == 0 || $z1 == 1;
+           return 0 if $z1 == 0 && Re($z2) > 0;
        }
-       return $inverted ? exp($z1 * log $z2) : exp($z2 * log $z1);
+       my $w = $inverted ? &exp($z1 * &log($z2))
+                         : &exp($z2 * &log($z1));
+       # If both arguments cartesian, return cartesian, else polar.
+       return $z1->{c_dirty} == 0 &&
+              (not ref $z2 or $z2->{c_dirty} == 0) ?
+              cplx(@{$w->_cartesian}) : $w;
 }
 
 #
-# (spaceship)
+# (_spaceship)
 #
 # Computes z1 <=> z2.
-# Sorts on the real part first, then on the imaginary part. Thus 2-4i > 3+8i.
+# Sorts on the real part first, then on the imaginary part. Thus 2-4i < 3+8i.
 #
-sub spaceship {
+sub _spaceship {
        my ($z1, $z2, $inverted) = @_;
-       my ($re1, $im1) = ref $z1 ? @{$z1->cartesian} : ($z1, 0);
-       my ($re2, $im2) = ref $z2 ? @{$z2->cartesian} : ($z2, 0);
+       my ($re1, $im1) = ref $z1 ? @{$z1->_cartesian} : ($z1, 0);
+       my ($re2, $im2) = ref $z2 ? @{$z2->_cartesian} : ($z2, 0);
        my $sgn = $inverted ? -1 : 1;
        return $sgn * ($re1 <=> $re2) if $re1 != $re2;
        return $sgn * ($im1 <=> $im2);
 }
 
 #
-# (negate)
+# (_numeq)
+#
+# Computes z1 == z2.
+#
+# (Required in addition to _spaceship() because of NaNs.)
+sub _numeq {
+       my ($z1, $z2, $inverted) = @_;
+       my ($re1, $im1) = ref $z1 ? @{$z1->_cartesian} : ($z1, 0);
+       my ($re2, $im2) = ref $z2 ? @{$z2->_cartesian} : ($z2, 0);
+       return $re1 == $re2 && $im1 == $im2 ? 1 : 0;
+}
+
+#
+# (_negate)
 #
 # Computes -z.
 #
-sub negate {
+sub _negate {
        my ($z) = @_;
        if ($z->{c_dirty}) {
-               my ($r, $t) = @{$z->polar};
+               my ($r, $t) = @{$z->_polar};
                $t = ($t <= 0) ? $t + pi : $t - pi;
                return (ref $z)->emake($r, $t);
        }
-       my ($re, $im) = @{$z->cartesian};
+       my ($re, $im) = @{$z->_cartesian};
        return (ref $z)->make(-$re, -$im);
 }
 
 #
-# (conjugate)
+# (_conjugate)
 #
-# Compute complex's conjugate.
+# Compute complex's _conjugate.
 #
-sub conjugate {
+sub _conjugate {
        my ($z) = @_;
        if ($z->{c_dirty}) {
-               my ($r, $t) = @{$z->polar};
+               my ($r, $t) = @{$z->_polar};
                return (ref $z)->emake($r, -$t);
        }
-       my ($re, $im) = @{$z->cartesian};
+       my ($re, $im) = @{$z->_cartesian};
        return (ref $z)->make($re, -$im);
 }
 
 #
 # (abs)
 #
-# Compute complex's norm (rho).
+# Compute or set complex's norm (rho).
 #
 sub abs {
-       my ($z) = @_;
-       my ($r, $t) = @{$z->polar};
-       return $r;
+       my ($z, $rho) = @_;
+       unless (ref $z) {
+           if (@_ == 2) {
+               $_[0] = $_[1];
+           } else {
+               return CORE::abs($z);
+           }
+       }
+       if (defined $rho) {
+           $z->{'polar'} = [ $rho, ${$z->_polar}[1] ];
+           $z->{p_dirty} = 0;
+           $z->{c_dirty} = 1;
+           return $rho;
+       } else {
+           return ${$z->_polar}[0];
+       }
+}
+
+sub _theta {
+    my $theta = $_[0];
+
+    if    ($$theta >   pi()) { $$theta -= pi2 }
+    elsif ($$theta <= -pi()) { $$theta += pi2 }
 }
 
 #
 # arg
 #
-# Compute complex's argument (theta).
+# Compute or set complex's argument (theta).
 #
 sub arg {
-       my ($z) = @_;
-       return ($z < 0 ? pi : 0) unless ref $z;
-       my ($r, $t) = @{$z->polar};
-       if    ($t >   pi()) { $t -= pit2 }
-       elsif ($t <= -pi()) { $t += pit2 }
-       return $t;
+       my ($z, $theta) = @_;
+       return $z unless ref $z;
+       if (defined $theta) {
+           _theta(\$theta);
+           $z->{'polar'} = [ ${$z->_polar}[0], $theta ];
+           $z->{p_dirty} = 0;
+           $z->{c_dirty} = 1;
+       } else {
+           $theta = ${$z->_polar}[1];
+           _theta(\$theta);
+       }
+       return $theta;
 }
 
 #
@@ -465,13 +629,23 @@ sub arg {
 #
 # Compute sqrt(z).
 #
+# It is quite tempting to use wantarray here so that in list context
+# sqrt() would return the two solutions.  This, however, would
+# break things like
+#
+#      print "sqrt(z) = ", sqrt($z), "\n";
+#
+# The two values would be printed side by side without no intervening
+# whitespace, quite confusing.
+# Therefore if you want the two solutions use the root().
+#
 sub sqrt {
        my ($z) = @_;
-       return $z >= 0 ? sqrt($z) : cplx(0, sqrt(-$z)) unless ref $z;
-       my ($re, $im) = @{$z->cartesian};
-       return cplx($re < 0 ? (0, sqrt(-$re)) : (sqrt($re), 0)) if $im == 0;
-       my ($r, $t) = @{$z->polar};
-       return (ref $z)->emake(sqrt($r), $t/2);
+       my ($re, $im) = ref $z ? @{$z->_cartesian} : ($z, 0);
+       return $re < 0 ? cplx(0, CORE::sqrt(-$re)) : CORE::sqrt($re)
+           if $im == 0;
+       my ($r, $t) = @{$z->_polar};
+       return (ref $z)->emake(CORE::sqrt($r), $t/2);
 }
 
 #
@@ -479,12 +653,17 @@ sub sqrt {
 #
 # Compute cbrt(z) (cubic root).
 #
+# Why are we not returning three values?  The same answer as for sqrt().
+#
 sub cbrt {
        my ($z) = @_;
-       return $z < 0 ? -exp(log(-$z)/3) : ($z > 0 ? exp(log($z)/3): 0)
+       return $z < 0 ?
+           -CORE::exp(CORE::log(-$z)/3) :
+               ($z > 0 ? CORE::exp(CORE::log($z)/3): 0)
            unless ref $z;
-       my ($r, $t) = @{$z->polar};
-       return (ref $z)->emake(exp(log($r)/3), $t/3);
+       my ($r, $t) = @{$z->_polar};
+       return 0 if $r == 0;
+       return (ref $z)->emake(CORE::exp(CORE::log($r)/3), $t/3);
 }
 
 #
@@ -493,7 +672,7 @@ sub cbrt {
 # Die on bad root.
 #
 sub _rootbad {
-    my $mess = "Root $_[0] not defined, root must be positive integer.\n";
+    my $mess = "Root '$_[0]' illegal, root rank must be positive integer.\n";
 
     my @up = caller(1);
 
@@ -513,43 +692,79 @@ sub _rootbad {
 # z^(1/n) = r^(1/n) (cos ((t+2 k pi)/n) + i sin ((t+2 k pi)/n))
 #
 sub root {
-       my ($z, $n) = @_;
+       my ($z, $n, $k) = @_;
        _rootbad($n) if ($n < 1 or int($n) != $n);
-       my ($r, $t) = ref $z ? @{$z->polar} : (abs($z), $z >= 0 ? 0 : pi);
-       my @root;
-       my $k;
-       my $theta_inc = pit2 / $n;
+       my ($r, $t) = ref $z ?
+           @{$z->_polar} : (CORE::abs($z), $z >= 0 ? 0 : pi);
+       my $theta_inc = pi2 / $n;
        my $rho = $r ** (1/$n);
-       my $theta;
-       my $complex = ref($z) || $package;
-       for ($k = 0, $theta = $t / $n; $k < $n; $k++, $theta += $theta_inc) {
-               push(@root, $complex->emake($rho, $theta));
+       my $cartesian = ref $z && $z->{c_dirty} == 0;
+       if (@_ == 2) {
+           my @root;
+           for (my $i = 0, my $theta = $t / $n;
+                $i < $n;
+                $i++, $theta += $theta_inc) {
+               my $w = cplxe($rho, $theta);
+               # Yes, $cartesian is loop invariant.
+               push @root, $cartesian ? cplx(@{$w->_cartesian}) : $w;
+           }
+           return @root;
+       } elsif (@_ == 3) {
+           my $w = cplxe($rho, $t / $n + $k * $theta_inc);
+           return $cartesian ? cplx(@{$w->_cartesian}) : $w;
        }
-       return @root;
 }
 
 #
 # Re
 #
-# Return Re(z).
+# Return or set Re(z).
 #
 sub Re {
-       my ($z) = @_;
+       my ($z, $Re) = @_;
        return $z unless ref $z;
-       my ($re, $im) = @{$z->cartesian};
-       return $re;
+       if (defined $Re) {
+           $z->{'cartesian'} = [ $Re, ${$z->_cartesian}[1] ];
+           $z->{c_dirty} = 0;
+           $z->{p_dirty} = 1;
+       } else {
+           return ${$z->_cartesian}[0];
+       }
 }
 
 #
 # Im
 #
-# Return Im(z).
+# Return or set Im(z).
 #
 sub Im {
-       my ($z) = @_;
+       my ($z, $Im) = @_;
        return 0 unless ref $z;
-       my ($re, $im) = @{$z->cartesian};
-       return $im;
+       if (defined $Im) {
+           $z->{'cartesian'} = [ ${$z->_cartesian}[0], $Im ];
+           $z->{c_dirty} = 0;
+           $z->{p_dirty} = 1;
+       } else {
+           return ${$z->_cartesian}[1];
+       }
+}
+
+#
+# rho
+#
+# Return or set rho(w).
+#
+sub rho {
+    Math::Complex::abs(@_);
+}
+
+#
+# theta
+#
+# Return or set theta(w).
+#
+sub theta {
+    Math::Complex::arg(@_);
 }
 
 #
@@ -559,8 +774,8 @@ sub Im {
 #
 sub exp {
        my ($z) = @_;
-       my ($x, $y) = @{$z->cartesian};
-       return (ref $z)->emake(exp($x), $y);
+       my ($x, $y) = @{$z->_cartesian};
+       return (ref $z)->emake(CORE::exp($x), $y);
 }
 
 #
@@ -593,13 +808,13 @@ sub log {
        my ($z) = @_;
        unless (ref $z) {
            _logofzero("log") if $z == 0;
-           return $z > 0 ? log($z) : cplx(log(-$z), pi);
+           return $z > 0 ? CORE::log($z) : cplx(CORE::log(-$z), pi);
        }
-       my ($r, $t) = @{$z->polar};
+       my ($r, $t) = @{$z->_polar};
        _logofzero("log") if $r == 0;
-       if    ($t >   pi()) { $t -= pit2 }
-       elsif ($t <= -pi()) { $t += pit2 }
-       return (ref $z)->make(log($r), $t);
+       if    ($t >   pi()) { $t -= pi2 }
+       elsif ($t <= -pi()) { $t += pi2 }
+       return (ref $z)->make(CORE::log($r), $t);
 }
 
 #
@@ -616,7 +831,7 @@ sub ln { Math::Complex::log(@_) }
 #
 
 sub log10 {
-       return Math::Complex::log($_[0]) * uplog10;
+       return Math::Complex::log($_[0]) * _uplog10;
 }
 
 #
@@ -627,9 +842,9 @@ sub log10 {
 sub logn {
        my ($z, $n) = @_;
        $z = cplx($z, 0) unless ref $z;
-       my $logn = $logn{$n};
-       $logn = $logn{$n} = log($n) unless defined $logn;       # Cache log(n)
-       return log($z) / $logn;
+       my $logn = $LOGN{$n};
+       $logn = $LOGN{$n} = CORE::log($n) unless defined $logn; # Cache log(n)
+       return &log($z) / $logn;
 }
 
 #
@@ -639,11 +854,14 @@ sub logn {
 #
 sub cos {
        my ($z) = @_;
-       my ($x, $y) = @{$z->cartesian};
-       my $ey = exp($y);
-       my $ey_1 = 1 / $ey;
-       return (ref $z)->make(cos($x) * ($ey + $ey_1)/2,
-                             sin($x) * ($ey_1 - $ey)/2);
+       return CORE::cos($z) unless ref $z;
+       my ($x, $y) = @{$z->_cartesian};
+       my $ey = CORE::exp($y);
+       my $sx = CORE::sin($x);
+       my $cx = CORE::cos($x);
+       my $ey_1 = $ey ? 1 / $ey : $Inf;
+       return (ref $z)->make($cx * ($ey + $ey_1)/2,
+                             $sx * ($ey_1 - $ey)/2);
 }
 
 #
@@ -653,11 +871,14 @@ sub cos {
 #
 sub sin {
        my ($z) = @_;
-       my ($x, $y) = @{$z->cartesian};
-       my $ey = exp($y);
-       my $ey_1 = 1 / $ey;
-       return (ref $z)->make(sin($x) * ($ey + $ey_1)/2,
-                             cos($x) * ($ey - $ey_1)/2);
+       return CORE::sin($z) unless ref $z;
+       my ($x, $y) = @{$z->_cartesian};
+       my $ey = CORE::exp($y);
+       my $sx = CORE::sin($x);
+       my $cx = CORE::cos($x);
+       my $ey_1 = $ey ? 1 / $ey : $Inf;
+       return (ref $z)->make($sx * ($ey + $ey_1)/2,
+                             $cx * ($ey - $ey_1)/2);
 }
 
 #
@@ -667,9 +888,9 @@ sub sin {
 #
 sub tan {
        my ($z) = @_;
-       my $cz = cos($z);
-       _divbyzero "tan($z)", "cos($z)" if ($cz == 0);
-       return sin($z) / $cz;
+       my $cz = &cos($z);
+       _divbyzero "tan($z)", "cos($z)" if $cz == 0;
+       return &sin($z) / $cz;
 }
 
 #
@@ -679,7 +900,7 @@ sub tan {
 #
 sub sec {
        my ($z) = @_;
-       my $cz = cos($z);
+       my $cz = &cos($z);
        _divbyzero "sec($z)", "cos($z)" if ($cz == 0);
        return 1 / $cz;
 }
@@ -691,7 +912,7 @@ sub sec {
 #
 sub csc {
        my ($z) = @_;
-       my $sz = sin($z);
+       my $sz = &sin($z);
        _divbyzero "csc($z)", "sin($z)" if ($sz == 0);
        return 1 / $sz;
 }
@@ -710,9 +931,9 @@ sub cosec { Math::Complex::csc(@_) }
 #
 sub cot {
        my ($z) = @_;
-       my $sz = sin($z);
+       my $sz = &sin($z);
        _divbyzero "cot($z)", "sin($z)" if ($sz == 0);
-       return cos($z) / $sz;
+       return &cos($z) / $sz;
 }
 
 #
@@ -729,19 +950,22 @@ sub cotan { Math::Complex::cot(@_) }
 #
 sub acos {
        my $z = $_[0];
-       return atan2(sqrt(1-$z*$z), $z) if (! ref $z) && abs($z) <= 1;
-       my ($x, $y) = ref $z ? @{$z->cartesian} : ($z, 0);
-       my $t1 = sqrt(($x+1)*($x+1) + $y*$y);
-       my $t2 = sqrt(($x-1)*($x-1) + $y*$y);
+       return CORE::atan2(CORE::sqrt(1-$z*$z), $z)
+           if (! ref $z) && CORE::abs($z) <= 1;
+       $z = cplx($z, 0) unless ref $z;
+       my ($x, $y) = @{$z->_cartesian};
+       return 0 if $x == 1 && $y == 0;
+       my $t1 = CORE::sqrt(($x+1)*($x+1) + $y*$y);
+       my $t2 = CORE::sqrt(($x-1)*($x-1) + $y*$y);
        my $alpha = ($t1 + $t2)/2;
        my $beta  = ($t1 - $t2)/2;
        $alpha = 1 if $alpha < 1;
        if    ($beta >  1) { $beta =  1 }
        elsif ($beta < -1) { $beta = -1 }
-       my $u = atan2(sqrt(1-$beta*$beta), $beta);
-       my $v = log($alpha + sqrt($alpha*$alpha-1));
+       my $u = CORE::atan2(CORE::sqrt(1-$beta*$beta), $beta);
+       my $v = CORE::log($alpha + CORE::sqrt($alpha*$alpha-1));
        $v = -$v if $y > 0 || ($y == 0 && $x < -1);
-       return $package->make($u, $v);
+       return (ref $z)->make($u, $v);
 }
 
 #
@@ -751,19 +975,22 @@ sub acos {
 #
 sub asin {
        my $z = $_[0];
-       return atan2($z, sqrt(1-$z*$z)) if (! ref $z) && abs($z) <= 1;
-       my ($x, $y) = ref $z ? @{$z->cartesian} : ($z, 0);
-       my $t1 = sqrt(($x+1)*($x+1) + $y*$y);
-       my $t2 = sqrt(($x-1)*($x-1) + $y*$y);
+       return CORE::atan2($z, CORE::sqrt(1-$z*$z))
+           if (! ref $z) && CORE::abs($z) <= 1;
+       $z = cplx($z, 0) unless ref $z;
+       my ($x, $y) = @{$z->_cartesian};
+       return 0 if $x == 0 && $y == 0;
+       my $t1 = CORE::sqrt(($x+1)*($x+1) + $y*$y);
+       my $t2 = CORE::sqrt(($x-1)*($x-1) + $y*$y);
        my $alpha = ($t1 + $t2)/2;
        my $beta  = ($t1 - $t2)/2;
        $alpha = 1 if $alpha < 1;
        if    ($beta >  1) { $beta =  1 }
        elsif ($beta < -1) { $beta = -1 }
-       my $u =  atan2($beta, sqrt(1-$beta*$beta));
-       my $v = -log($alpha + sqrt($alpha*$alpha-1));
+       my $u =  CORE::atan2($beta, CORE::sqrt(1-$beta*$beta));
+       my $v = -CORE::log($alpha + CORE::sqrt($alpha*$alpha-1));
        $v = -$v if $y > 0 || ($y == 0 && $x < -1);
-       return $package->make($u, $v);
+       return (ref $z)->make($u, $v);
 }
 
 #
@@ -773,12 +1000,13 @@ sub asin {
 #
 sub atan {
        my ($z) = @_;
-       return atan2($z, 1) unless ref $z;
+       return CORE::atan2($z, 1) unless ref $z;
+       my ($x, $y) = ref $z ? @{$z->_cartesian} : ($z, 0);
+       return 0 if $x == 0 && $y == 0;
        _divbyzero "atan(i)"  if ( $z == i);
-       _divbyzero "atan(-i)" if (-$z == i);
-       my $log = log((i + $z) / (i - $z));
-       $ip2 = 0.5 * i unless defined $ip2;
-       return $ip2 * $log;
+       _logofzero "atan(-i)" if (-$z == i); # -i is a bad file test...
+       my $log = &log((i + $z) / (i - $z));
+       return _ip2 * $log;
 }
 
 #
@@ -817,9 +1045,11 @@ sub acosec { Math::Complex::acsc(@_) }
 #
 sub acot {
        my ($z) = @_;
-       return ($z >= 0) ? atan2(1, $z) : atan2(-1, -$z) unless ref $z;
-       _divbyzero "acot(i)", if ( $z == i);
-       _divbyzero "acot(-i)" if (-$z == i);
+       _divbyzero "acot(0)"  if $z == 0;
+       return ($z >= 0) ? CORE::atan2(1, $z) : CORE::atan2(-1, -$z)
+           unless ref $z;
+       _divbyzero "acot(i)"  if ($z - i == 0);
+       _logofzero "acot(-i)" if ($z + i == 0);
        return atan(1 / $z);
 }
 
@@ -839,14 +1069,14 @@ sub cosh {
        my ($z) = @_;
        my $ex;
        unless (ref $z) {
-           $ex = exp($z);
-           return ($ex + 1/$ex)/2;
+           $ex = CORE::exp($z);
+           return $ex ? ($ex + 1/$ex)/2 : $Inf;
        }
-       my ($x, $y) = @{$z->cartesian};
-       $ex = exp($x);
-       my $ex_1 = 1 / $ex;
-       return (ref $z)->make(cos($y) * ($ex + $ex_1)/2,
-                             sin($y) * ($ex - $ex_1)/2);
+       my ($x, $y) = @{$z->_cartesian};
+       $ex = CORE::exp($x);
+       my $ex_1 = $ex ? 1 / $ex : $Inf;
+       return (ref $z)->make(CORE::cos($y) * ($ex + $ex_1)/2,
+                             CORE::sin($y) * ($ex - $ex_1)/2);
 }
 
 #
@@ -858,14 +1088,17 @@ sub sinh {
        my ($z) = @_;
        my $ex;
        unless (ref $z) {
-           $ex = exp($z);
-           return ($ex - 1/$ex)/2;
+           return 0 if $z == 0;
+           $ex = CORE::exp($z);
+           return $ex ? ($ex - 1/$ex)/2 : "-$Inf";
        }
-       my ($x, $y) = @{$z->cartesian};
-       $ex = exp($x);
-       my $ex_1 = 1 / $ex;
-       return (ref $z)->make(cos($y) * ($ex - $ex_1)/2,
-                             sin($y) * ($ex + $ex_1)/2);
+       my ($x, $y) = @{$z->_cartesian};
+       my $cy = CORE::cos($y);
+       my $sy = CORE::sin($y);
+       $ex = CORE::exp($x);
+       my $ex_1 = $ex ? 1 / $ex : $Inf;
+       return (ref $z)->make(CORE::cos($y) * ($ex - $ex_1)/2,
+                             CORE::sin($y) * ($ex + $ex_1)/2);
 }
 
 #
@@ -919,7 +1152,7 @@ sub cosech { Math::Complex::csch(@_) }
 sub coth {
        my ($z) = @_;
        my $sz = sinh($z);
-       _divbyzero "coth($z)", "sinh($z)" if ($sz == 0);
+       _divbyzero "coth($z)", "sinh($z)" if $sz == 0;
        return cosh($z) / $sz;
 }
 
@@ -938,25 +1171,44 @@ sub cotanh { Math::Complex::coth(@_) }
 sub acosh {
        my ($z) = @_;
        unless (ref $z) {
-           return log($z + sqrt($z*$z-1)) if $z >= 1;
            $z = cplx($z, 0);
        }
-       my ($re, $im) = @{$z->cartesian};
+       my ($re, $im) = @{$z->_cartesian};
        if ($im == 0) {
-           return cplx(log($re + sqrt($re*$re - 1)), 0) if $re >= 1;
-           return cplx(0, atan2(sqrt(1-$re*$re), $re)) if abs($re) <= 1;
+           return CORE::log($re + CORE::sqrt($re*$re - 1))
+               if $re >= 1;
+           return cplx(0, CORE::atan2(CORE::sqrt(1 - $re*$re), $re))
+               if CORE::abs($re) < 1;
        }
-       return log($z + sqrt($z*$z - 1));
+       my $t = &sqrt($z * $z - 1) + $z;
+       # Try Taylor if looking bad (this usually means that
+       # $z was large negative, therefore the sqrt is really
+       # close to abs(z), summing that with z...)
+       $t = 1/(2 * $z) - 1/(8 * $z**3) + 1/(16 * $z**5) - 5/(128 * $z**7)
+           if $t == 0;
+       my $u = &log($t);
+       $u->Im(-$u->Im) if $re < 0 && $im == 0;
+       return $re < 0 ? -$u : $u;
 }
 
 #
 # asinh
 #
-# Computes the arc hyperbolic sine asinh(z) = log(z + sqrt(z*z-1))
+# Computes the arc hyperbolic sine asinh(z) = log(z + sqrt(z*z+1))
 #
 sub asinh {
        my ($z) = @_;
-       return log($z + sqrt($z*$z + 1));
+       unless (ref $z) {
+           my $t = $z + CORE::sqrt($z*$z + 1);
+           return CORE::log($t) if $t;
+       }
+       my $t = &sqrt($z * $z + 1) + $z;
+       # Try Taylor if looking bad (this usually means that
+       # $z was large negative, therefore the sqrt is really
+       # close to abs(z), summing that with z...)
+       $t = 1/(2 * $z) - 1/(8 * $z**3) + 1/(16 * $z**5) - 5/(128 * $z**7)
+           if $t == 0;
+       return &log($t);
 }
 
 #
@@ -967,12 +1219,12 @@ sub asinh {
 sub atanh {
        my ($z) = @_;
        unless (ref $z) {
-           return log((1 + $z)/(1 - $z))/2 if abs($z) < 1;
+           return CORE::log((1 + $z)/(1 - $z))/2 if CORE::abs($z) < 1;
            $z = cplx($z, 0);
        }
-       _divbyzero 'atanh(1)',  "1 - $z" if ($z ==  1);
-       _logofzero 'atanh(-1)'           if ($z == -1);
-       return 0.5 * log((1 + $z) / (1 - $z));
+       _divbyzero 'atanh(1)',  "1 - $z" if (1 - $z == 0);
+       _logofzero 'atanh(-1)'           if (1 + $z == 0);
+       return 0.5 * &log((1 + $z) / (1 - $z));
 }
 
 #
@@ -982,7 +1234,7 @@ sub atanh {
 #
 sub asech {
        my ($z) = @_;
-       _divbyzero 'asech(0)', $z if ($z == 0);
+       _divbyzero 'asech(0)', "$z" if ($z == 0);
        return acosh(1 / $z);
 }
 
@@ -1011,13 +1263,14 @@ sub acosech { Math::Complex::acsch(@_) }
 #
 sub acoth {
        my ($z) = @_;
+       _divbyzero 'acoth(0)'            if ($z == 0);
        unless (ref $z) {
-           return log(($z + 1)/($z - 1))/2 if abs($z) > 1;
+           return CORE::log(($z + 1)/($z - 1))/2 if CORE::abs($z) > 1;
            $z = cplx($z, 0);
        }
-       _divbyzero 'acoth(1)', "$z - 1" if ($z ==  1);
-       _logofzero 'acoth(-1)'          if ($z == -1);
-       return log((1 + $z) / ($z - 1)) / 2;
+       _divbyzero 'acoth(1)',  "$z - 1" if ($z - 1 == 0);
+       _logofzero 'acoth(-1)', "1 + $z" if (1 + $z == 0);
+       return &log((1 + $z) / ($z - 1)) / 2;
 }
 
 #
@@ -1030,65 +1283,80 @@ sub acotanh { Math::Complex::acoth(@_) }
 #
 # (atan2)
 #
-# Compute atan(z1/z2).
+# Compute atan(z1/z2), minding the right quadrant.
 #
 sub atan2 {
        my ($z1, $z2, $inverted) = @_;
        my ($re1, $im1, $re2, $im2);
        if ($inverted) {
-           ($re1, $im1) = ref $z2 ? @{$z2->cartesian} : ($z2, 0);
-           ($re2, $im2) = @{$z1->cartesian};
+           ($re1, $im1) = ref $z2 ? @{$z2->_cartesian} : ($z2, 0);
+           ($re2, $im2) = ref $z1 ? @{$z1->_cartesian} : ($z1, 0);
        } else {
-           ($re1, $im1) = @{$z1->cartesian};
-           ($re2, $im2) = ref $z2 ? @{$z2->cartesian} : ($z2, 0);
+           ($re1, $im1) = ref $z1 ? @{$z1->_cartesian} : ($z1, 0);
+           ($re2, $im2) = ref $z2 ? @{$z2->_cartesian} : ($z2, 0);
        }
-       if ($im2 == 0) {
-           return cplx(atan2($re1, $re2), 0) if $im1 == 0;
-           return cplx(($im1<=>0) * pip2, 0) if $re2 == 0;
+       if ($im1 || $im2) {
+           # In MATLAB the imaginary parts are ignored.
+           # warn "atan2: Imaginary parts ignored";
+           # http://documents.wolfram.com/mathematica/functions/ArcTan
+           # NOTE: Mathematica ArcTan[x,y] while atan2(y,x)
+           my $s = $z1 * $z1 + $z2 * $z2;
+           _divbyzero("atan2") if $s == 0;
+           my $i = &i;
+           my $r = $z2 + $z1 * $i;
+           return -$i * &log($r / &sqrt( $s ));
        }
-       my $w = atan($z1/$z2);
-       my ($u, $v) = ref $w ? @{$w->cartesian} : ($w, 0);
-       $u += pi   if $re2 < 0;
-       $u -= pit2 if $u > pi;
-       return cplx($u, $v);
+       return CORE::atan2($re1, $re2);
 }
 
 #
 # display_format
 # ->display_format
 #
-# Set (fetch if no argument) display format for all complex numbers that
+# Set (get if no argument) the display format for all complex numbers that
 # don't happen to have overridden it via ->display_format
 #
-# When called as a method, this actually sets the display format for
+# When called as an object method, this actually sets the display format for
 # the current object.
 #
 # Valid object formats are 'c' and 'p' for cartesian and polar. The first
 # letter is used actually, so the type can be fully spelled out for clarity.
 #
 sub display_format {
-       my $self = shift;
-       my $format = undef;
+       my $self  = shift;
+       my %display_format = %DISPLAY_FORMAT;
 
-       if (ref $self) {                        # Called as a method
-               $format = shift;
-       } else {                                # Regular procedure call
-               $format = $self;
-               undef $self;
+       if (ref $self) {                        # Called as an object method
+           if (exists $self->{display_format}) {
+               my %obj = %{$self->{display_format}};
+               @display_format{keys %obj} = values %obj;
+           }
+       }
+       if (@_ == 1) {
+           $display_format{style} = shift;
+       } else {
+           my %new = @_;
+           @display_format{keys %new} = values %new;
        }
 
-       if (defined $self) {
-               return defined $self->{display} ? $self->{display} : $display
-                       unless defined $format;
-               return $self->{display} = $format;
+       if (ref $self) { # Called as an object method
+           $self->{display_format} = { %display_format };
+           return
+               wantarray ?
+                   %{$self->{display_format}} :
+                   $self->{display_format}->{style};
        }
 
-       return $display unless defined $format;
-       return $display = $format;
+        # Called as a class method
+       %DISPLAY_FORMAT = %display_format;
+       return
+           wantarray ?
+               %DISPLAY_FORMAT :
+                   $DISPLAY_FORMAT{style};
 }
 
 #
-# (stringify)
+# (_stringify)
 #
 # Show nicely formatted complex number under its cartesian or polar form,
 # depending on the current display format:
@@ -1097,107 +1365,135 @@ sub display_format {
 # . Otherwise, use the generic current default for all complex numbers,
 #   which is a package global variable.
 #
-sub stringify {
+sub _stringify {
        my ($z) = shift;
-       my $format;
 
-       $format = $display;
-       $format = $z->{display} if defined $z->{display};
+       my $style = $z->display_format;
+
+       $style = $DISPLAY_FORMAT{style} unless defined $style;
 
-       return $z->stringify_polar if $format =~ /^p/i;
-       return $z->stringify_cartesian;
+       return $z->_stringify_polar if $style =~ /^p/i;
+       return $z->_stringify_cartesian;
 }
 
 #
-# ->stringify_cartesian
+# ->_stringify_cartesian
 #
 # Stringify as a cartesian representation 'a+bi'.
 #
-sub stringify_cartesian {
+sub _stringify_cartesian {
        my $z  = shift;
-       my ($x, $y) = @{$z->cartesian};
+       my ($x, $y) = @{$z->_cartesian};
        my ($re, $im);
-       my $eps = 1e-14;
 
-       $x = int($x + ($x < 0 ? -1 : 1) * $eps)
-               if int(abs($x)) != int(abs($x) + $eps);
-       $y = int($y + ($y < 0 ? -1 : 1) * $eps)
-               if int(abs($y)) != int(abs($y) + $eps);
+       my %format = $z->display_format;
+       my $format = $format{format};
 
-       $re = "$x" if abs($x) >= $eps;
-        if ($y == 1)                           { $im = 'i' }
-        elsif ($y == -1)                       { $im = '-i' }
-        elsif (abs($y) >= $eps)                { $im = $y . "i" }
+       if ($x) {
+           if ($x =~ /^NaN[QS]?$/i) {
+               $re = $x;
+           } else {
+               if ($x =~ /^-?$Inf$/oi) {
+                   $re = $x;
+               } else {
+                   $re = defined $format ? sprintf($format, $x) : $x;
+               }
+           }
+       } else {
+           undef $re;
+       }
 
-       my $str = '';
-       $str = $re if defined $re;
-       $str .= "+$im" if defined $im;
-       $str =~ s/\+-/-/;
-       $str =~ s/^\+//;
-       $str = '0' unless $str;
+       if ($y) {
+           if ($y =~ /^(NaN[QS]?)$/i) {
+               $im = $y;
+           } else {
+               if ($y =~ /^-?$Inf$/oi) {
+                   $im = $y;
+               } else {
+                   $im =
+                       defined $format ?
+                           sprintf($format, $y) :
+                           ($y == 1 ? "" : ($y == -1 ? "-" : $y));
+               }
+           }
+           $im .= "i";
+       } else {
+           undef $im;
+       }
+
+       my $str = $re;
+
+       if (defined $im) {
+           if ($y < 0) {
+               $str .= $im;
+           } elsif ($y > 0 || $im =~ /^NaN[QS]?i$/i)  {
+               $str .= "+" if defined $re;
+               $str .= $im;
+           }
+       } elsif (!defined $re) {
+           $str = "0";
+       }
 
        return $str;
 }
 
+
 #
-# ->stringify_polar
+# ->_stringify_polar
 #
 # Stringify as a polar representation '[r,t]'.
 #
-sub stringify_polar {
+sub _stringify_polar {
        my $z  = shift;
-       my ($r, $t) = @{$z->polar};
+       my ($r, $t) = @{$z->_polar};
        my $theta;
-       my $eps = 1e-14;
-
-       return '[0,0]' if $r <= $eps;
-
-       my $nt = $t / pit2;
-       $nt = ($nt - int($nt)) * pit2;
-       $nt += pit2 if $nt < 0;                 # Range [0, 2pi]
 
-       if (abs($nt) <= $eps)           { $theta = 0 }
-       elsif (abs(pi-$nt) <= $eps)     { $theta = 'pi' }
+       my %format = $z->display_format;
+       my $format = $format{format};
 
-       if (defined $theta) {
-               $r = int($r + ($r < 0 ? -1 : 1) * $eps)
-                       if int(abs($r)) != int(abs($r) + $eps);
-               $theta = int($theta + ($theta < 0 ? -1 : 1) * $eps)
-                       if ($theta ne 'pi' and
-                           int(abs($theta)) != int(abs($theta) + $eps));
-               return "\[$r,$theta\]";
+       if ($t =~ /^NaN[QS]?$/i || $t =~ /^-?$Inf$/oi) {
+           $theta = $t; 
+       } elsif ($t == pi) {
+           $theta = "pi";
+       } elsif ($r == 0 || $t == 0) {
+           $theta = defined $format ? sprintf($format, $t) : $t;
        }
 
+       return "[$r,$theta]" if defined $theta;
+
        #
-       # Okay, number is not a real. Try to identify pi/n and friends...
+       # Try to identify pi/n and friends.
        #
 
-       $nt -= pit2 if $nt > pi;
-       my ($n, $k, $kpi);
+       $t -= int(CORE::abs($t) / pi2) * pi2;
 
-       for ($k = 1, $kpi = pi; $k < 10; $k++, $kpi += pi) {
-               $n = int($kpi / $nt + ($nt > 0 ? 1 : -1) * 0.5);
-               if (abs($kpi/$n - $nt) <= $eps) {
-                       $theta = ($nt < 0 ? '-':'').
-                                ($k == 1 ? 'pi':"${k}pi").'/'.abs($n);
-                       last;
+       if ($format{polar_pretty_print} && $t) {
+           my ($a, $b);
+           for $a (2..9) {
+               $b = $t * $a / pi;
+               if ($b =~ /^-?\d+$/) {
+                   $b = $b < 0 ? "-" : "" if CORE::abs($b) == 1;
+                   $theta = "${b}pi/$a";
+                   last;
                }
+           }
        }
 
-       $theta = $nt unless defined $theta;
-
-       $r = int($r + ($r < 0 ? -1 : 1) * $eps)
-               if int(abs($r)) != int(abs($r) + $eps);
-       $theta = int($theta + ($theta < 0 ? -1 : 1) * $eps)
-               if ($theta !~ m(^-?\d*pi/\d+$) and
-                   int(abs($theta)) != int(abs($theta) + $eps));
+        if (defined $format) {
+           $r     = sprintf($format, $r);
+           $theta = sprintf($format, $theta) unless defined $theta;
+       } else {
+           $theta = $t unless defined $theta;
+       }
 
-       return "\[$r,$theta\]";
+       return "[$r,$theta]";
 }
 
 1;
 __END__
 
+=pod
+
 =head1 NAME
 
 Math::Complex - complex numbers and associated mathematical functions
@@ -1286,14 +1582,14 @@ which is also expressed by this formula:
 
 In other words, it's the projection of the vector onto the I<x> and I<y>
 axes. Mathematicians call I<rho> the I<norm> or I<modulus> and I<theta>
-the I<argument> of the complex number. The I<norm> of C<z> will be
-noted C<abs(z)>.
+the I<argument> of the complex number. The I<norm> of C<z> is
+marked here as C<abs(z)>.
 
-The polar notation (also known as the trigonometric
-representation) is much more handy for performing multiplications and
-divisions of complex numbers, whilst the cartesian notation is better
-suited for additions and subtractions. Real numbers are on the I<x>
-axis, and therefore I<theta> is zero or I<pi>.
+The polar notation (also known as the trigonometric representation) is
+much more handy for performing multiplications and divisions of
+complex numbers, whilst the cartesian notation is better suited for
+additions and subtractions. Real numbers are on the I<x> axis, and
+therefore I<y> or I<theta> is zero or I<pi>.
 
 All the common operations that can be performed on a real number have
 been defined to work on complex numbers as well, and are merely
@@ -1323,6 +1619,8 @@ number) and the above definition states that
        sqrt([x,pi]) = sqrt(x) * exp(i*pi/2) = [sqrt(x),pi/2] = sqrt(x)*i
 
 which is exactly what we had defined for negative real numbers above.
+The C<sqrt> returns only one of the solutions: if you want the both,
+use the C<root> function.
 
 All the common mathematical functions defined on real numbers that
 are extended to complex numbers share that same property of working
@@ -1331,7 +1629,7 @@ be called an extension, would it?).
 
 A I<new> operation possible on a complex number that is
 the identity for real numbers is called the I<conjugate>, and is noted
-with an horizontal bar above the number, or C<~z> here.
+with a horizontal bar above the number, or C<~z> here.
 
         z = a + bi
        ~z = a - bi
@@ -1375,14 +1673,20 @@ the following (overloaded) operations are supported on complex numbers:
        z1 * z2 = (r1 * r2) * exp(i * (t1 + t2))
        z1 / z2 = (r1 / r2) * exp(i * (t1 - t2))
        z1 ** z2 = exp(z2 * log z1)
-       ~z1 = a - bi
-       abs(z1) = r1 = sqrt(a*a + b*b)
-       sqrt(z1) = sqrt(r1) * exp(i * t1/2)
-       exp(z1) = exp(a) * exp(i * b)
-       log(z1) = log(r1) + i*t1
-       sin(z1) = 1/2i (exp(i * z1) - exp(-i * z1))
-       cos(z1) = 1/2 (exp(i * z1) + exp(-i * z1))
-       atan2(z1, z2) = atan(z1/z2)
+       ~z = a - bi
+       abs(z) = r1 = sqrt(a*a + b*b)
+       sqrt(z) = sqrt(r1) * exp(i * t/2)
+       exp(z) = exp(a) * exp(i * b)
+       log(z) = log(r1) + i*t
+       sin(z) = 1/2i (exp(i * z1) - exp(-i * z))
+       cos(z) = 1/2 (exp(i * z1) + exp(-i * z))
+       atan2(y, x) = atan(y / x) # Minding the right quadrant, note the order.
+
+The definition used for complex arguments of atan2() is
+
+       -i log((x + iy)/sqrt(x*x+y*y))
+
+Note that atan2(0, 0) is not well-defined.
 
 The following extra operations are supported on both real and complex
 numbers:
@@ -1390,6 +1694,7 @@ numbers:
        Re(z) = a
        Im(z) = b
        arg(z) = t
+       abs(z) = r
 
        cbrt(z) = z ** (1/3)
        log10(z) = log(z) / log(10)
@@ -1425,10 +1730,13 @@ numbers:
        asech(z) = acosh(1 / z)
        acoth(z) = atanh(1 / z) = 1/2 * log((1+z) / (z-1))
 
-I<log>, I<csc>, I<cot>, I<acsc>, I<acot>, I<csch>, I<coth>,
-I<acosech>, I<acotanh>, have aliases I<ln>, I<cosec>, I<cotan>,
-I<acosec>, I<acotan>, I<cosech>, I<cotanh>, I<acosech>, I<acotanh>,
-respectively.
+I<arg>, I<abs>, I<log>, I<csc>, I<cot>, I<acsc>, I<acot>, I<csch>,
+I<coth>, I<acosech>, I<acotanh>, have aliases I<rho>, I<theta>, I<ln>,
+I<cosec>, I<cotan>, I<acosec>, I<acotan>, I<cosech>, I<cotanh>,
+I<acosech>, I<acotanh>, respectively.  C<Re>, C<Im>, C<arg>, C<abs>,
+C<rho>, and C<theta> can be used also as mutators.  The C<cbrt>
+returns only one of the solutions: if you want all three, use the
+C<root> function.
 
 The I<root> function is available to compute all the I<n>
 roots of some complex, where I<n> is a strictly positive integer.
@@ -1445,6 +1753,9 @@ The I<k>th root for C<z = [r,t]> is given by:
 
        (root(z, n))[k] = r**(1/n) * exp(i * (t + 2*k*pi)/n)
 
+You can return the I<k>th root directly by C<root(z, n, k)>,
+indexing starting from I<zero> and ending at I<n - 1>.
+
 The I<spaceship> comparison operator, E<lt>=E<gt>, is also defined. In
 order to ensure its restriction to real numbers is conform to what you
 would expect, the comparison is run on the real part of the complex
@@ -1475,38 +1786,104 @@ It is possible to write:
 
        $x = cplxe(-3, pi/4);
 
-but that will be silently converted into C<[3,-3pi/4]>, since the modulus
-must be non-negative (it represents the distance to the origin in the complex
-plane).
+but that will be silently converted into C<[3,-3pi/4]>, since the
+modulus must be non-negative (it represents the distance to the origin
+in the complex plane).
+
+It is also possible to have a complex number as either argument of the
+C<make>, C<emake>, C<cplx>, and C<cplxe>: the appropriate component of
+the argument will be used.
+
+       $z1 = cplx(-2,  1);
+       $z2 = cplx($z1, 4);
 
-=head1 STRINGIFICATION
+The C<new>, C<make>, C<emake>, C<cplx>, and C<cplxe> will also
+understand a single (string) argument of the forms
+
+       2-3i
+       -3i
+       [2,3]
+       [2,-3pi/4]
+       [2]
+
+in which case the appropriate cartesian and exponential components
+will be parsed from the string and used to create new complex numbers.
+The imaginary component and the theta, respectively, will default to zero.
+
+The C<new>, C<make>, C<emake>, C<cplx>, and C<cplxe> will also
+understand the case of no arguments: this means plain zero or (0, 0).
+
+=head1 DISPLAYING
 
 When printed, a complex number is usually shown under its cartesian
-form I<a+bi>, but there are legitimate cases where the polar format
-I<[r,t]> is more appropriate.
+style I<a+bi>, but there are legitimate cases where the polar style
+I<[r,t]> is more appropriate.  The process of converting the complex
+number into a string that can be displayed is known as I<stringification>.
 
-By calling the routine C<Math::Complex::display_format> and supplying either
-C<"polar"> or C<"cartesian">, you override the default display format,
-which is C<"cartesian">. Not supplying any argument returns the current
-setting.
+By calling the class method C<Math::Complex::display_format> and
+supplying either C<"polar"> or C<"cartesian"> as an argument, you
+override the default display style, which is C<"cartesian">. Not
+supplying any argument returns the current settings.
 
 This default can be overridden on a per-number basis by calling the
 C<display_format> method instead. As before, not supplying any argument
-returns the current display format for this number. Otherwise whatever you
-specify will be the new display format for I<this> particular number.
+returns the current display style for this number. Otherwise whatever you
+specify will be the new display style for I<this> particular number.
 
 For instance:
 
        use Math::Complex;
 
        Math::Complex::display_format('polar');
-       $j = ((root(1, 3))[1];
-       print "j = $j\n";               # Prints "j = [1,2pi/3]
+       $j = (root(1, 3))[1];
+       print "j = $j\n";               # Prints "j = [1,2pi/3]"
        $j->display_format('cartesian');
        print "j = $j\n";               # Prints "j = -0.5+0.866025403784439i"
 
-The polar format attempts to emphasize arguments like I<k*pi/n>
-(where I<n> is a positive integer and I<k> an integer within [-9,+9]).
+The polar style attempts to emphasize arguments like I<k*pi/n>
+(where I<n> is a positive integer and I<k> an integer within [-9, +9]),
+this is called I<polar pretty-printing>.
+
+For the reverse of stringifying, see the C<make> and C<emake>.
+
+=head2 CHANGED IN PERL 5.6
+
+The C<display_format> class method and the corresponding
+C<display_format> object method can now be called using
+a parameter hash instead of just a one parameter.
+
+The old display format style, which can have values C<"cartesian"> or
+C<"polar">, can be changed using the C<"style"> parameter.
+
+       $j->display_format(style => "polar");
+
+The one parameter calling convention also still works.
+
+       $j->display_format("polar");
+
+There are two new display parameters.
+
+The first one is C<"format">, which is a sprintf()-style format string
+to be used for both numeric parts of the complex number(s).  The is
+somewhat system-dependent but most often it corresponds to C<"%.15g">.
+You can revert to the default by setting the C<format> to C<undef>.
+
+       # the $j from the above example
+
+       $j->display_format('format' => '%.5f');
+       print "j = $j\n";               # Prints "j = -0.50000+0.86603i"
+       $j->display_format('format' => undef);
+       print "j = $j\n";               # Prints "j = -0.5+0.86603i"
+
+Notice that this affects also the return values of the
+C<display_format> methods: in list context the whole parameter hash
+will be returned, as opposed to only the style parameter value.
+This is a potential incompatibility with earlier versions if you
+have been calling the C<display_format> method in list context.
+
+The second new display parameter is C<"polar_pretty_print">, which can
+be set to true or false, the default being true.  See the previous
+section for what this means.
 
 =head1 USAGE
 
@@ -1527,26 +1904,28 @@ Here are some examples:
        $k = exp(i * 2*pi/3);
        print "$j - $k = ", $j - $k, "\n";
 
-=head1 ERRORS DUE TO DIVISION BY ZERO
+       $z->Re(3);                      # Re, Im, arg, abs,
+       $j->arg(2);                     # (the last two aka rho, theta)
+                                       # can be used also as mutators.
+
+=head2 PI
+
+The constant C<pi> and some handy multiples of it (pi2, pi4,
+and pip2 (pi/2) and pip4 (pi/4)) are also available if separately
+exported:
+
+    use Math::Complex ':pi'; 
+    $third_of_circle = pi2 / 3;
+
+=head1 ERRORS DUE TO DIVISION BY ZERO OR LOGARITHM OF ZERO
 
 The division (/) and the following functions
 
-       tan
-       sec
-       csc
-       cot
-       asec
-       acsc
-       atan
-       acot
-       tanh
-       sech
-       csch
-       coth
-       atanh
-       asech
-       acsch
-       acoth
+       log     ln      log10   logn
+       tan     sec     csc     cot
+       atan    asec    acsc    acot
+       tanh    sech    csch    coth
+       atanh   asech   acsch   acoth
 
 cannot be computed for all arguments because that would mean dividing
 by zero or taking logarithm of zero. These situations cause fatal
@@ -1563,30 +1942,53 @@ or
 
 For the C<csc>, C<cot>, C<asec>, C<acsc>, C<acot>, C<csch>, C<coth>,
 C<asech>, C<acsch>, the argument cannot be C<0> (zero).  For the
-C<atanh>, C<acoth>, the argument cannot be C<1> (one).  For the
-C<atanh>, C<acoth>, the argument cannot be C<-1> (minus one).  For the
-C<atan>, C<acot>, the argument cannot be C<i> (the imaginary unit).
-For the C<atan>, C<acoth>, the argument cannot be C<-i> (the negative
-imaginary unit).  For the C<tan>, C<sec>, C<tanh>, C<sech>, the
-argument cannot be I<pi/2 + k * pi>, where I<k> is any integer.
+logarithmic functions and the C<atanh>, C<acoth>, the argument cannot
+be C<1> (one).  For the C<atanh>, C<acoth>, the argument cannot be
+C<-1> (minus one).  For the C<atan>, C<acot>, the argument cannot be
+C<i> (the imaginary unit).  For the C<atan>, C<acoth>, the argument
+cannot be C<-i> (the negative imaginary unit).  For the C<tan>,
+C<sec>, C<tanh>, the argument cannot be I<pi/2 + k * pi>, where I<k>
+is any integer.  atan2(0, 0) is undefined, and if the complex arguments
+are used for atan2(), a division by zero will happen if z1**2+z2**2 == 0.
+
+Note that because we are operating on approximations of real numbers,
+these errors can happen when merely `too close' to the singularities
+listed above.
+
+=head1 ERRORS DUE TO INDIGESTIBLE ARGUMENTS
+
+The C<make> and C<emake> accept both real and complex arguments.
+When they cannot recognize the arguments they will die with error
+messages like the following
+
+    Math::Complex::make: Cannot take real part of ...
+    Math::Complex::make: Cannot take real part of ...
+    Math::Complex::emake: Cannot take rho of ...
+    Math::Complex::emake: Cannot take theta of ...
 
 =head1 BUGS
 
 Saying C<use Math::Complex;> exports many mathematical routines in the
-caller environment and even overrides some (C<sqrt>, C<log>).
+caller environment and even overrides some (C<sqrt>, C<log>, C<atan2>).
 This is construed as a feature by the Authors, actually... ;-)
 
 All routines expect to be given real or complex numbers. Don't attempt to
 use BigFloat, since Perl has currently no rule to disambiguate a '+'
 operation (for instance) between two overloaded entities.
 
-=head1 AUTHORS
+In Cray UNICOS there is some strange numerical instability that results
+in root(), cos(), sin(), cosh(), sinh(), losing accuracy fast.  Beware.
+The bug may be in UNICOS math libs, in UNICOS C compiler, in Math::Complex.
+Whatever it is, it does not manifest itself anywhere else where Perl runs.
 
-Raphael Manfredi <F<Raphael_Manfredi@grenoble.hp.com>> and
-Jarkko Hietaniemi <F<jhi@iki.fi>>.
+=head1 AUTHORS
 
-Extensive patches by Daniel S. Lewart <F<d-lewart@uiuc.edu>>.
+Daniel S. Lewart <F<lewart!at!uiuc.edu>>
+Jarkko Hietaniemi <F<jhi!at!iki.fi>>
+Raphael Manfredi <F<Raphael_Manfredi!at!pobox.com>>
 
 =cut
 
+1;
+
 # eof