This is a live mirror of the Perl 5 development currently hosted at https://github.com/perl/perl5
354bc71c9fd8067514897b1e1132556859279860
[perl5.git] / lib / Math / BigInt.pm
1 #!/usr/bin/perl -w
2
3 # The following hash values are used:
4 #   value: unsigned int with actual value (as a Math::BigInt::Calc or similiar)
5 #   sign : +,-,NaN,+inf,-inf
6 #   _a   : accuracy
7 #   _p   : precision
8 #   _f   : flags, used by MBF to flag parts of a float as untouchable
9
10 # Remember not to take shortcuts ala $xs = $x->{value}; $CALC->foo($xs); since
11 # underlying lib might change the reference!
12
13 package Math::BigInt;
14 my $class = "Math::BigInt";
15 require 5.005;
16
17 $VERSION = '1.48';
18 use Exporter;
19 @ISA =       qw( Exporter );
20 # no longer export stuff (it doesn't work with subclasses anyway)
21 # bneg babs bcmp badd bmul bdiv bmod bnorm bsub
22 #                 bgcd blcm bround 
23 #                 blsft brsft band bior bxor bnot bpow bnan bzero 
24 #                 bacmp bstr bsstr binc bdec binf bfloor bceil
25 #                 is_odd is_even is_zero is_one is_nan is_inf sign
26 #                is_positive is_negative
27 #                length as_number
28 @EXPORT_OK = qw(
29                  objectify _swap
30                  bgcd blcm
31                ); 
32 use vars qw/$round_mode $accuracy $precision $div_scale $rnd_mode/;
33 use strict;
34
35 # Inside overload, the first arg is always an object. If the original code had
36 # it reversed (like $x = 2 * $y), then the third paramater indicates this
37 # swapping. To make it work, we use a helper routine which not only reswaps the
38 # params, but also makes a new object in this case. See _swap() for details,
39 # especially the cases of operators with different classes.
40
41 # For overloaded ops with only one argument we simple use $_[0]->copy() to
42 # preserve the argument.
43
44 # Thus inheritance of overload operators becomes possible and transparent for
45 # our subclasses without the need to repeat the entire overload section there.
46
47 use overload
48 '='     =>      sub { $_[0]->copy(); },
49
50 # '+' and '-' do not use _swap, since it is a triffle slower. If you want to
51 # override _swap (if ever), then override overload of '+' and '-', too!
52 # for sub it is a bit tricky to keep b: b-a => -a+b
53 '-'     =>      sub { my $c = $_[0]->copy; $_[2] ?
54                    $c->bneg()->badd($_[1]) :
55                    $c->bsub( $_[1]) },
56 '+'     =>      sub { $_[0]->copy()->badd($_[1]); },
57
58 # some shortcuts for speed (assumes that reversed order of arguments is routed
59 # to normal '+' and we thus can always modify first arg. If this is changed,
60 # this breaks and must be adjusted.)
61 '+='    =>      sub { $_[0]->badd($_[1]); },
62 '-='    =>      sub { $_[0]->bsub($_[1]); },
63 '*='    =>      sub { $_[0]->bmul($_[1]); },
64 '/='    =>      sub { scalar $_[0]->bdiv($_[1]); },
65 '%='    =>      sub { $_[0]->bmod($_[1]); },
66 '^='    =>      sub { $_[0]->bxor($_[1]); },
67 '&='    =>      sub { $_[0]->band($_[1]); },
68 '|='    =>      sub { $_[0]->bior($_[1]); },
69 '**='   =>      sub { $_[0]->bpow($_[1]); },
70
71 '..'    =>      \&_pointpoint,
72
73 '<=>'   =>      sub { $_[2] ?
74                       ref($_[0])->bcmp($_[1],$_[0]) : 
75                       ref($_[0])->bcmp($_[0],$_[1])},
76 'cmp'   =>      sub {
77          $_[2] ? 
78                $_[1] cmp $_[0]->bstr() :
79                $_[0]->bstr() cmp $_[1] },
80
81 'int'   =>      sub { $_[0]->copy(); }, 
82 'neg'   =>      sub { $_[0]->copy()->bneg(); }, 
83 'abs'   =>      sub { $_[0]->copy()->babs(); },
84 '~'     =>      sub { $_[0]->copy()->bnot(); },
85
86 '*'     =>      sub { my @a = ref($_[0])->_swap(@_); $a[0]->bmul($a[1]); },
87 '/'     =>      sub { my @a = ref($_[0])->_swap(@_);scalar $a[0]->bdiv($a[1]);},
88 '%'     =>      sub { my @a = ref($_[0])->_swap(@_); $a[0]->bmod($a[1]); },
89 '**'    =>      sub { my @a = ref($_[0])->_swap(@_); $a[0]->bpow($a[1]); },
90 '<<'    =>      sub { my @a = ref($_[0])->_swap(@_); $a[0]->blsft($a[1]); },
91 '>>'    =>      sub { my @a = ref($_[0])->_swap(@_); $a[0]->brsft($a[1]); },
92
93 '&'     =>      sub { my @a = ref($_[0])->_swap(@_); $a[0]->band($a[1]); },
94 '|'     =>      sub { my @a = ref($_[0])->_swap(@_); $a[0]->bior($a[1]); },
95 '^'     =>      sub { my @a = ref($_[0])->_swap(@_); $a[0]->bxor($a[1]); },
96
97 # can modify arg of ++ and --, so avoid a new-copy for speed, but don't
98 # use $_[0]->__one(), it modifies $_[0] to be 1!
99 '++'    =>      sub { $_[0]->binc() },
100 '--'    =>      sub { $_[0]->bdec() },
101
102 # if overloaded, O(1) instead of O(N) and twice as fast for small numbers
103 'bool'  =>      sub {
104   # this kludge is needed for perl prior 5.6.0 since returning 0 here fails :-/
105   # v5.6.1 dumps on that: return !$_[0]->is_zero() || undef;                :-(
106   my $t = !$_[0]->is_zero();
107   undef $t if $t == 0;
108   return $t;
109   },
110
111 # the original qw() does not work with the TIESCALAR below, why?
112 # Order of arguments unsignificant
113 '""' => sub { $_[0]->bstr(); },
114 '0+' => sub { $_[0]->numify(); }
115 ;
116
117 ##############################################################################
118 # global constants, flags and accessory
119
120 use constant MB_NEVER_ROUND => 0x0001;
121
122 my $NaNOK=1;                            # are NaNs ok?
123 my $nan = 'NaN';                        # constants for easier life
124
125 my $CALC = 'Math::BigInt::Calc';        # module to do low level math
126 sub _core_lib () { return $CALC; }      # for test suite
127
128 $round_mode = 'even'; # one of 'even', 'odd', '+inf', '-inf', 'zero' or 'trunc'
129 $accuracy   = undef;
130 $precision  = undef;
131 $div_scale  = 40;
132
133 ##############################################################################
134 # the old code had $rnd_mode, so we need to support it, too
135
136 $rnd_mode   = 'even';
137 sub TIESCALAR  { my ($class) = @_; bless \$round_mode, $class; }
138 sub FETCH      { return $round_mode; }
139 sub STORE      { $rnd_mode = $_[0]->round_mode($_[1]); }
140
141 BEGIN { tie $rnd_mode, 'Math::BigInt'; }
142
143 ############################################################################## 
144
145 sub round_mode
146   {
147   no strict 'refs';
148   # make Class->round_mode() work
149   my $self = shift;
150   my $class = ref($self) || $self || __PACKAGE__;
151   if (defined $_[0])
152     {
153     my $m = shift;
154     die "Unknown round mode $m"
155      if $m !~ /^(even|odd|\+inf|\-inf|zero|trunc)$/;
156     ${"${class}::round_mode"} = $m; return $m;
157     }
158   return ${"${class}::round_mode"};
159   }
160
161 sub div_scale
162   {
163   no strict 'refs';
164   # make Class->round_mode() work
165   my $self = shift;
166   my $class = ref($self) || $self || __PACKAGE__;
167   if (defined $_[0])
168     {
169     die ('div_scale must be greater than zero') if $_[0] < 0;
170     ${"${class}::div_scale"} = shift;
171     }
172   return ${"${class}::div_scale"};
173   }
174
175 sub accuracy
176   {
177   # $x->accuracy($a);           ref($x) $a
178   # $x->accuracy();             ref($x)
179   # Class->accuracy();          class
180   # Class->accuracy($a);        class $a
181
182   my $x = shift;
183   my $class = ref($x) || $x || __PACKAGE__;
184
185   no strict 'refs';
186   # need to set new value?
187   if (@_ > 0)
188     {
189     my $a = shift;
190     die ('accuracy must not be zero') if defined $a && $a == 0;
191     if (ref($x))
192       {
193       # $object->accuracy() or fallback to global
194       $x->bround($a) if defined $a;
195       $x->{_a} = $a;                    # set/overwrite, even if not rounded
196       $x->{_p} = undef;                 # clear P
197       }
198     else
199       {
200       # set global
201       ${"${class}::accuracy"} = $a;
202       }
203     return $a;                          # shortcut
204     }
205
206   if (ref($x))
207     {
208     # $object->accuracy() or fallback to global
209     return $x->{_a} || ${"${class}::accuracy"};
210     }
211   return ${"${class}::accuracy"};
212   } 
213
214 sub precision
215   {
216   # $x->precision($p);          ref($x) $p
217   # $x->precision();            ref($x)
218   # Class->precision();         class
219   # Class->precision($p);       class $p
220
221   my $x = shift;
222   my $class = ref($x) || $x || __PACKAGE__;
223
224   no strict 'refs';
225   # need to set new value?
226   if (@_ > 0)
227     {
228     my $p = shift;
229     if (ref($x))
230       {
231       # $object->precision() or fallback to global
232       $x->bfround($p) if defined $p;
233       $x->{_p} = $p;                    # set/overwrite, even if not rounded
234       $x->{_a} = undef;                 # clear P
235       }
236     else
237       {
238       # set global
239       ${"${class}::precision"} = $p;
240       }
241     return $p;                          # shortcut
242     }
243
244   if (ref($x))
245     {
246     # $object->precision() or fallback to global
247     return $x->{_p} || ${"${class}::precision"};
248     }
249   return ${"${class}::precision"};
250   } 
251
252 sub _scale_a
253   { 
254   # select accuracy parameter based on precedence,
255   # used by bround() and bfround(), may return undef for scale (means no op)
256   my ($x,$s,$m,$scale,$mode) = @_;
257   $scale = $x->{_a} if !defined $scale;
258   $scale = $s if (!defined $scale);
259   $mode = $m if !defined $mode;
260   return ($scale,$mode);
261   }
262
263 sub _scale_p
264   { 
265   # select precision parameter based on precedence,
266   # used by bround() and bfround(), may return undef for scale (means no op)
267   my ($x,$s,$m,$scale,$mode) = @_;
268   $scale = $x->{_p} if !defined $scale;
269   $scale = $s if (!defined $scale);
270   $mode = $m if !defined $mode;
271   return ($scale,$mode);
272   }
273
274 ##############################################################################
275 # constructors
276
277 sub copy
278   {
279   my ($c,$x);
280   if (@_ > 1)
281     {
282     # if two arguments, the first one is the class to "swallow" subclasses
283     ($c,$x) = @_;
284     }
285   else
286     {
287     $x = shift;
288     $c = ref($x);
289     }
290   return unless ref($x); # only for objects
291
292   my $self = {}; bless $self,$c;
293   my $r;
294   foreach my $k (keys %$x)
295     {
296     if ($k eq 'value')
297       {
298       $self->{value} = $CALC->_copy($x->{value}); next;
299       }
300     if (!($r = ref($x->{$k})))
301       {
302       $self->{$k} = $x->{$k}; next;
303       }
304     if ($r eq 'SCALAR')
305       {
306       $self->{$k} = \${$x->{$k}};
307       }
308     elsif ($r eq 'ARRAY')
309       {
310       $self->{$k} = [ @{$x->{$k}} ];
311       }
312     elsif ($r eq 'HASH')
313       {
314       # only one level deep!
315       foreach my $h (keys %{$x->{$k}})
316         {
317         $self->{$k}->{$h} = $x->{$k}->{$h};
318         }
319       }
320     else # normal ref
321       {
322       my $xk = $x->{$k};        
323       if ($xk->can('copy'))
324         {
325         $self->{$k} = $xk->copy();
326         }
327       else
328         {
329         $self->{$k} = $xk->new($xk);
330         }
331       }
332     }
333   $self;
334   }
335
336 sub new 
337   {
338   # create a new BigInt object from a string or another BigInt object. 
339   # see hash keys documented at top
340
341   # the argument could be an object, so avoid ||, && etc on it, this would
342   # cause costly overloaded code to be called. The only allowed ops are
343   # ref() and defined.
344
345   my $class = shift;
346  
347   my $wanted = shift; # avoid numify call by not using || here
348   return $class->bzero() if !defined $wanted;   # default to 0
349   return $class->copy($wanted) if ref($wanted);
350
351   my $self = {}; bless $self, $class;
352   # handle '+inf', '-inf' first
353   if ($wanted =~ /^[+-]?inf$/)
354     {
355     $self->{value} = $CALC->_zero();
356     $self->{sign} = $wanted; $self->{sign} = '+inf' if $self->{sign} eq 'inf';
357     return $self;
358     }
359   # split str in m mantissa, e exponent, i integer, f fraction, v value, s sign
360   my ($mis,$miv,$mfv,$es,$ev) = _split(\$wanted);
361   if (!ref $mis)
362     {
363     die "$wanted is not a number initialized to $class" if !$NaNOK;
364     #print "NaN 1\n";
365     $self->{value} = $CALC->_zero();
366     $self->{sign} = $nan;
367     return $self;
368     }
369   if (!ref $miv)
370     {
371     # _from_hex or _from_bin
372     $self->{value} = $mis->{value};
373     $self->{sign} = $mis->{sign};
374     return $self;       # throw away $mis
375     }
376   # make integer from mantissa by adjusting exp, then convert to bigint
377   $self->{sign} = $$mis;                        # store sign
378   $self->{value} = $CALC->_zero();              # for all the NaN cases
379   my $e = int("$$es$$ev");                      # exponent (avoid recursion)
380   if ($e > 0)
381     {
382     my $diff = $e - CORE::length($$mfv);
383     if ($diff < 0)                              # Not integer
384       {
385       #print "NOI 1\n";
386       $self->{sign} = $nan;
387       }
388     else                                        # diff >= 0
389       {
390       # adjust fraction and add it to value
391       # print "diff > 0 $$miv\n";
392       $$miv = $$miv . ($$mfv . '0' x $diff);
393       }
394     }
395   else
396     {
397     if ($$mfv ne '')                            # e <= 0
398       {
399       # fraction and negative/zero E => NOI
400       #print "NOI 2 \$\$mfv '$$mfv'\n";
401       $self->{sign} = $nan;
402       }
403     elsif ($e < 0)
404       {
405       # xE-y, and empty mfv
406       #print "xE-y\n";
407       $e = abs($e);
408       if ($$miv !~ s/0{$e}$//)          # can strip so many zero's?
409         {
410         #print "NOI 3\n";
411         $self->{sign} = $nan;
412         }
413       }
414     }
415   $self->{sign} = '+' if $$miv eq '0';                  # normalize -0 => +0
416   $self->{value} = $CALC->_new($miv) if $self->{sign} =~ /^[+-]$/;
417   # if any of the globals is set, use them to round and store them inside $self
418   $self->round($accuracy,$precision,$round_mode)
419    if defined $accuracy || defined $precision;
420   return $self;
421   }
422
423 sub bnan
424   {
425   # create a bigint 'NaN', if given a BigInt, set it to 'NaN'
426   my $self = shift;
427   $self = $class if !defined $self;
428   if (!ref($self))
429     {
430     my $c = $self; $self = {}; bless $self, $c;
431     }
432   return if $self->modify('bnan');
433   $self->{value} = $CALC->_zero();
434   $self->{sign} = $nan;
435   delete $self->{_a}; delete $self->{_p};       # rounding NaN is silly
436   return $self;
437   }
438
439 sub binf
440   {
441   # create a bigint '+-inf', if given a BigInt, set it to '+-inf'
442   # the sign is either '+', or if given, used from there
443   my $self = shift;
444   my $sign = shift; $sign = '+' if !defined $sign || $sign ne '-';
445   $self = $class if !defined $self;
446   if (!ref($self))
447     {
448     my $c = $self; $self = {}; bless $self, $c;
449     }
450   return if $self->modify('binf');
451   $self->{value} = $CALC->_zero();
452   $self->{sign} = $sign.'inf';
453   ($self->{_a},$self->{_p}) = @_;               # take over requested rounding
454   return $self;
455   }
456
457 sub bzero
458   {
459   # create a bigint '+0', if given a BigInt, set it to 0
460   my $self = shift;
461   $self = $class if !defined $self;
462  
463   if (!ref($self))
464     {
465     my $c = $self; $self = {}; bless $self, $c;
466     }
467   return if $self->modify('bzero');
468   $self->{value} = $CALC->_zero();
469   $self->{sign} = '+';
470   ($self->{_a},$self->{_p}) = @_;               # take over requested rounding
471   return $self;
472   }
473
474 sub bone
475   {
476   # create a bigint '+1' (or -1 if given sign '-'),
477   # if given a BigInt, set it to +1 or -1, respecively
478   my $self = shift;
479   my $sign = shift; $sign = '+' if !defined $sign || $sign ne '-';
480   $self = $class if !defined $self;
481   
482   if (!ref($self))
483     {
484     my $c = $self; $self = {}; bless $self, $c;
485     }
486   return if $self->modify('bone');
487   $self->{value} = $CALC->_one();
488   $self->{sign} = $sign;
489   ($self->{_a},$self->{_p}) = @_;               # take over requested rounding
490   return $self;
491   }
492
493 ##############################################################################
494 # string conversation
495
496 sub bsstr
497   {
498   # (ref to BFLOAT or num_str ) return num_str
499   # Convert number from internal format to scientific string format.
500   # internal format is always normalized (no leading zeros, "-0E0" => "+0E0")
501   my $x = shift; $class = ref($x) || $x; $x = $class->new(shift) if !ref($x); 
502   # my ($self,$x) = ref($_[0]) ? (ref($_[0]),$_[0]) : objectify(1,@_); 
503
504   if ($x->{sign} !~ /^[+-]$/)
505     {
506     return $x->{sign} unless $x->{sign} eq '+inf';      # -inf, NaN
507     return 'inf';                                       # +inf
508     }
509   my ($m,$e) = $x->parts();
510   # e can only be positive
511   my $sign = 'e+';      
512   # MBF: my $s = $e->{sign}; $s = '' if $s eq '-'; my $sep = 'e'.$s;
513   return $m->bstr().$sign.$e->bstr();
514   }
515
516 sub bstr 
517   {
518   # make a string from bigint object
519   my $x = shift; $class = ref($x) || $x; $x = $class->new(shift) if !ref($x); 
520   # my ($self,$x) = ref($_[0]) ? (ref($_[0]),$_[0]) : objectify(1,@_); 
521  
522   if ($x->{sign} !~ /^[+-]$/)
523     {
524     return $x->{sign} unless $x->{sign} eq '+inf';      # -inf, NaN
525     return 'inf';                                       # +inf
526     }
527   my $es = ''; $es = $x->{sign} if $x->{sign} eq '-';
528   return $es.${$CALC->_str($x->{value})};
529   }
530
531 sub numify 
532   {
533   # Make a "normal" scalar from a BigInt object
534   my $x = shift; $x = $class->new($x) unless ref $x;
535   return $x->{sign} if $x->{sign} !~ /^[+-]$/;
536   my $num = $CALC->_num($x->{value});
537   return -$num if $x->{sign} eq '-';
538   return $num;
539   }
540
541 ##############################################################################
542 # public stuff (usually prefixed with "b")
543
544 sub sign
545   {
546   # return the sign of the number: +/-/NaN
547   my ($self,$x) = ref($_[0]) ? (ref($_[0]),$_[0]) : objectify(1,@_); 
548   
549   return $x->{sign};
550   }
551
552 sub _find_round_parameters
553   {
554   # After any operation or when calling round(), the result is rounded by
555   # regarding the A & P from arguments, local parameters, or globals.
556   # The result's A or P are set by the rounding, but not inspected beforehand
557   # (aka only the arguments enter into it). This works because the given
558   # 'first' argument is both the result and true first argument with unchanged
559   # A and P settings.
560   # This does not yet handle $x with A, and $y with P (which should be an
561   # error).
562   my ($self,$a,$p,$r,@args) = @_;
563   # $a accuracy, if given by caller
564   # $p precision, if given by caller
565   # $r round_mode, if given by caller
566   # @args all 'other' arguments (0 for unary, 1 for binary ops)
567
568   # $self = new($self) unless ref($self);       # if not object, make one
569         
570   # leave bigfloat parts alone
571   return ($self) if exists $self->{_f} && $self->{_f} & MB_NEVER_ROUND != 0;
572
573   unshift @args,$self;                          # add 'first' argument
574   my $c = ref($self);                           # find out class of argument(s)
575   no strict 'refs';
576
577   # now pick $a or $p, but only if we have got "arguments"
578   if ((!defined $a) && (!defined $p) && (@args > 0))
579     {
580     foreach (@args)
581       {
582       # take the defined one, or if both defined, the one that is smaller
583       $a = $_->{_a} if (defined $_->{_a}) && (!defined $a || $_->{_a} < $a);
584       }
585     if (!defined $a)            # if it still is not defined, take p
586       {
587       foreach (@args)
588         {
589         # take the defined one, or if both defined, the one that is bigger
590         # -2 > -3, and 3 > 2
591         $p = $_->{_p} if (defined $_->{_p}) && (!defined $p || $_->{_p} > $p);
592         }
593       # if none defined, use globals (#2)
594       if (!defined $p) 
595         {
596         my $z = "$c\::accuracy"; my $a = $$z; 
597         if (!defined $a)
598           {
599           $z = "$c\::precision"; $p = $$z;
600           }
601         }
602       } # endif !$a
603     } # endif !$a || !$P && args > 0
604   my @params = ($self);
605   if (defined $a || defined $p)
606     {
607     $r = $r || ${"$c\::round_mode"};
608     die "Unknown round mode '$r'"
609      if $r !~ /^(even|odd|\+inf|\-inf|zero|trunc)$/;
610     push @params, ($a,$p,$r);
611     }
612   return @params;
613   }
614
615 sub round
616   {
617   # round $self according to given parameters, or given second argument's
618   # parameters or global defaults 
619   my $self = shift;
620   
621   my @params = $self->_find_round_parameters(@_);
622   return $self->bnorm() if @params == 1;        # no-op
623
624   # now round, by calling fround or ffround:
625   if (defined $params[1])
626     {
627     $self->bround($params[1],$params[3]);
628     }
629   else
630     {
631     $self->bfround($params[2],$params[3]);
632     }
633   return $self->bnorm();                        # after round, normalize
634   }
635
636 sub bnorm
637   { 
638   # (numstr or BINT) return BINT
639   # Normalize number -- no-op here
640   my ($self,$x) = ref($_[0]) ? (ref($_[0]),$_[0]) : objectify(1,@_);
641   return $x;
642   }
643
644 sub babs 
645   {
646   # (BINT or num_str) return BINT
647   # make number absolute, or return absolute BINT from string
648   my ($self,$x) = ref($_[0]) ? (ref($_[0]),$_[0]) : objectify(1,@_);
649
650   return $x if $x->modify('babs');
651   # post-normalized abs for internal use (does nothing for NaN)
652   $x->{sign} =~ s/^-/+/;
653   $x;
654   }
655
656 sub bneg 
657   { 
658   # (BINT or num_str) return BINT
659   # negate number or make a negated number from string
660   my ($self,$x) = ref($_[0]) ? (ref($_[0]),$_[0]) : objectify(1,@_);
661   
662   return $x if $x->modify('bneg');
663   # for +0 dont negate (to have always normalized)
664   return $x if $x->is_zero();
665   $x->{sign} =~ tr/+-/-+/;      # does nothing for NaN
666   $x;
667   }
668
669 sub bcmp 
670   {
671   # Compares 2 values.  Returns one of undef, <0, =0, >0. (suitable for sort)
672   # (BINT or num_str, BINT or num_str) return cond_code
673   my ($self,$x,$y) = objectify(2,@_);
674
675   if (($x->{sign} !~ /^[+-]$/) || ($y->{sign} !~ /^[+-]$/))
676     {
677     # handle +-inf and NaN
678     return undef if (($x->{sign} eq $nan) || ($y->{sign} eq $nan));
679     return 0 if $x->{sign} eq $y->{sign} && $x->{sign} =~ /^[+-]inf$/;
680     return +1 if $x->{sign} eq '+inf';
681     return -1 if $x->{sign} eq '-inf';
682     return -1 if $y->{sign} eq '+inf';
683     return +1 if $y->{sign} eq '-inf';
684     }
685   # check sign for speed first
686   return 1 if $x->{sign} eq '+' && $y->{sign} eq '-';   # does also 0 <=> -y
687   return -1 if $x->{sign} eq '-' && $y->{sign} eq '+';  # does also -x <=> 0 
688
689   # shortcut
690   my $xz = $x->is_zero();
691   my $yz = $y->is_zero();
692   return 0 if $xz && $yz;                               # 0 <=> 0
693   return -1 if $xz && $y->{sign} eq '+';                # 0 <=> +y
694   return 1 if $yz && $x->{sign} eq '+';                 # +x <=> 0
695   
696   # post-normalized compare for internal use (honors signs)
697   if ($x->{sign} eq '+') 
698     {
699     return 1 if $y->{sign} eq '-'; # 0 check handled above
700     return $CALC->_acmp($x->{value},$y->{value});
701     }
702
703   # $x->{sign} eq '-'
704   return -1 if $y->{sign} eq '+';
705   return $CALC->_acmp($y->{value},$x->{value}); # swaped
706
707   # &cmp($x->{value},$y->{value},$x->{sign},$y->{sign}) <=> 0;
708   }
709
710 sub bacmp 
711   {
712   # Compares 2 values, ignoring their signs. 
713   # Returns one of undef, <0, =0, >0. (suitable for sort)
714   # (BINT, BINT) return cond_code
715   my ($self,$x,$y) = objectify(2,@_);
716   
717   if (($x->{sign} !~ /^[+-]$/) || ($y->{sign} !~ /^[+-]$/))
718     {
719     # handle +-inf and NaN
720     return undef if (($x->{sign} eq $nan) || ($y->{sign} eq $nan));
721     return 0 if $x->{sign} =~ /^[+-]inf$/ && $y->{sign} =~ /^[+-]inf$/;
722     return +1;  # inf is always bigger
723     }
724   $CALC->_acmp($x->{value},$y->{value}) <=> 0;
725   }
726
727 sub badd 
728   {
729   # add second arg (BINT or string) to first (BINT) (modifies first)
730   # return result as BINT
731   my ($self,$x,$y,$a,$p,$r) = objectify(2,@_);
732
733   return $x if $x->modify('badd');
734
735   # inf and NaN handling
736   if (($x->{sign} !~ /^[+-]$/) || ($y->{sign} !~ /^[+-]$/))
737     {
738     # NaN first
739     return $x->bnan() if (($x->{sign} eq $nan) || ($y->{sign} eq $nan));
740     # inf handline
741    if (($x->{sign} =~ /^[+-]inf$/) && ($y->{sign} =~ /^[+-]inf$/))
742       {
743       # + and + => +, - and - => -, + and - => 0, - and + => 0
744       return $x->bzero() if $x->{sign} ne $y->{sign};
745       return $x;
746       }
747     # +-inf + something => +inf
748     # something +-inf => +-inf
749     $x->{sign} = $y->{sign}, return $x if $y->{sign} =~ /^[+-]inf$/;
750     return $x;
751     }
752     
753   my @bn = ($a,$p,$r,$y);                       # make array for round calls
754   # speed: no add for 0+y or x+0
755   return $x->round(@bn) if $y->is_zero();                       # x+0
756   if ($x->is_zero())                                            # 0+y
757     {
758     # make copy, clobbering up x
759     $x->{value} = $CALC->_copy($y->{value});
760     $x->{sign} = $y->{sign} || $nan;
761     return $x->round(@bn);
762     }
763
764   my ($sx, $sy) = ( $x->{sign}, $y->{sign} ); # get signs
765
766   if ($sx eq $sy)  
767     {
768     $x->{value} = $CALC->_add($x->{value},$y->{value}); # same sign, abs add
769     $x->{sign} = $sx;
770     }
771   else 
772     {
773     my $a = $CALC->_acmp ($y->{value},$x->{value});     # absolute compare
774     if ($a > 0)                           
775       {
776       #print "swapped sub (a=$a)\n";
777       $x->{value} = $CALC->_sub($y->{value},$x->{value},1); # abs sub w/ swap
778       $x->{sign} = $sy;
779       } 
780     elsif ($a == 0)
781       {
782       # speedup, if equal, set result to 0
783       #print "equal sub, result = 0\n";
784       $x->{value} = $CALC->_zero();
785       $x->{sign} = '+';
786       }
787     else # a < 0
788       {
789       #print "unswapped sub (a=$a)\n";
790       $x->{value} = $CALC->_sub($x->{value}, $y->{value}); # abs sub
791       $x->{sign} = $sx;
792       }
793     }
794   return $x->round(@bn);
795   }
796
797 sub bsub 
798   {
799   # (BINT or num_str, BINT or num_str) return num_str
800   # subtract second arg from first, modify first
801   my ($self,$x,$y,$a,$p,$r) = objectify(2,@_);
802
803   return $x if $x->modify('bsub');
804  
805   if (!$y->is_zero())           # don't need to do anything if $y is 0
806     {
807     $y->{sign} =~ tr/+\-/-+/;   # does nothing for NaN
808     $x->badd($y,$a,$p,$r);      # badd does not leave internal zeros
809     $y->{sign} =~ tr/+\-/-+/;   # refix $y (does nothing for NaN)
810     }
811   $x;                           # already rounded by badd()
812   }
813
814 sub binc
815   {
816   # increment arg by one
817   my ($self,$x,$a,$p,$r) = ref($_[0]) ? (ref($_[0]),@_) : objectify(1,@_);
818   return $x if $x->modify('binc');
819
820   if ($x->{sign} eq '+')
821     {
822     $x->{value} = $CALC->_inc($x->{value});
823     return $x->round($a,$p,$r);
824     }
825   elsif ($x->{sign} eq '-')
826     {
827     $x->{value} = $CALC->_dec($x->{value});
828     $x->{sign} = '+' if $CALC->_is_zero($x->{value}); # -1 +1 => -0 => +0
829     return $x->round($a,$p,$r);
830     }
831   # inf, nan handling etc
832   $x->badd($self->__one(),$a,$p,$r);            # does round
833   }
834
835 sub bdec
836   {
837   # decrement arg by one
838   my ($self,$x,$a,$p,$r) = ref($_[0]) ? (ref($_[0]),@_) : objectify(1,@_);
839   return $x if $x->modify('bdec');
840   
841   my $zero = $CALC->_is_zero($x->{value}) && $x->{sign} eq '+';
842   # <= 0
843   if (($x->{sign} eq '-') || $zero) 
844     {
845     $x->{value} = $CALC->_inc($x->{value});
846     $x->{sign} = '-' if $zero;                  # 0 => 1 => -1
847     $x->{sign} = '+' if $CALC->_is_zero($x->{value}); # -1 +1 => -0 => +0
848     return $x->round($a,$p,$r);
849     }
850   # > 0
851   elsif ($x->{sign} eq '+')
852     {
853     $x->{value} = $CALC->_dec($x->{value});
854     return $x->round($a,$p,$r);
855     }
856   # inf, nan handling etc
857   $x->badd($self->__one('-'),$a,$p,$r);                 # does round
858   } 
859
860 sub blcm 
861   { 
862   # (BINT or num_str, BINT or num_str) return BINT
863   # does not modify arguments, but returns new object
864   # Lowest Common Multiplicator
865
866   my $y = shift; my ($x);
867   if (ref($y))
868     {
869     $x = $y->copy();
870     }
871   else
872     {
873     $x = $class->new($y);
874     }
875   while (@_) { $x = __lcm($x,shift); } 
876   $x;
877   }
878
879 sub bgcd 
880   { 
881   # (BINT or num_str, BINT or num_str) return BINT
882   # does not modify arguments, but returns new object
883   # GCD -- Euclids algorithm, variant C (Knuth Vol 3, pg 341 ff)
884
885   my $y = shift;
886   $y = __PACKAGE__->new($y) if !ref($y);
887   my $self = ref($y);
888   my $x = $y->copy();           # keep arguments
889   if ($CALC->can('_gcd'))
890     {
891     while (@_)
892       {
893       $y = shift; $y = $self->new($y) if !ref($y);
894       next if $y->is_zero();
895       return $x->bnan() if $y->{sign} !~ /^[+-]$/;      # y NaN?
896       $x->{value} = $CALC->_gcd($x->{value},$y->{value}); last if $x->is_one();
897       }
898     }
899   else
900     {
901     while (@_)
902       {
903       $y = shift; $y = $self->new($y) if !ref($y);
904       $x = __gcd($x,$y->copy()); last if $x->is_one();  # _gcd handles NaN
905       } 
906     }
907   $x->babs();
908   }
909
910 sub bnot 
911   {
912   # (num_str or BINT) return BINT
913   # represent ~x as twos-complement number
914   # we don't need $self, so undef instead of ref($_[0]) make it slightly faster
915   my ($self,$x,$a,$p,$r) = ref($_[0]) ? (undef,@_) : objectify(1,@_);
916  
917   return $x if $x->modify('bnot');
918   $x->bneg(); $x->bdec();               # was: bsub(-1,$x);, time it someday
919   return $x->round($a,$p,$r);
920   }
921
922 sub is_zero
923   {
924   # return true if arg (BINT or num_str) is zero (array '+', '0')
925   # we don't need $self, so undef instead of ref($_[0]) make it slightly faster
926   my ($self,$x) = ref($_[0]) ? (undef,$_[0]) : objectify(1,@_);
927   
928   return 0 if $x->{sign} !~ /^\+$/;                     # -, NaN & +-inf aren't
929   $CALC->_is_zero($x->{value});
930   }
931
932 sub is_nan
933   {
934   # return true if arg (BINT or num_str) is NaN
935   my ($self,$x) = ref($_[0]) ? (ref($_[0]),$_[0]) : objectify(1,@_);
936
937   return 1 if $x->{sign} eq $nan;
938   return 0;
939   }
940
941 sub is_inf
942   {
943   # return true if arg (BINT or num_str) is +-inf
944   my ($self,$x,$sign) = ref($_[0]) ? (ref($_[0]),@_) : objectify(1,@_);
945
946   $sign = '' if !defined $sign;
947   return 0 if $sign !~ /^([+-]|)$/;
948
949   if ($sign eq '')
950     {
951     return 1 if ($x->{sign} =~ /^[+-]inf$/); 
952     return 0;
953     }
954   $sign = quotemeta($sign.'inf');
955   return 1 if ($x->{sign} =~ /^$sign$/);
956   return 0;
957   }
958
959 sub is_one
960   {
961   # return true if arg (BINT or num_str) is +1
962   # or -1 if sign is given
963   # we don't need $self, so undef instead of ref($_[0]) make it slightly faster
964   my ($self,$x,$sign) = ref($_[0]) ? (undef,@_) : objectify(1,@_);
965     
966   $sign = '' if !defined $sign; $sign = '+' if $sign ne '-';
967  
968   return 0 if $x->{sign} ne $sign;      # -1 != +1, NaN, +-inf aren't either
969   $CALC->_is_one($x->{value});
970   }
971
972 sub is_odd
973   {
974   # return true when arg (BINT or num_str) is odd, false for even
975   # we don't need $self, so undef instead of ref($_[0]) make it slightly faster
976   my ($self,$x) = ref($_[0]) ? (undef,$_[0]) : objectify(1,@_);
977
978   return 0 if $x->{sign} !~ /^[+-]$/;                   # NaN & +-inf aren't
979   $CALC->_is_odd($x->{value});
980   }
981
982 sub is_even
983   {
984   # return true when arg (BINT or num_str) is even, false for odd
985   # we don't need $self, so undef instead of ref($_[0]) make it slightly faster
986   my ($self,$x) = ref($_[0]) ? (undef,$_[0]) : objectify(1,@_);
987
988   return 0 if $x->{sign} !~ /^[+-]$/;                   # NaN & +-inf aren't
989   $CALC->_is_even($x->{value});
990   }
991
992 sub is_positive
993   {
994   # return true when arg (BINT or num_str) is positive (>= 0)
995   # we don't need $self, so undef instead of ref($_[0]) make it slightly faster
996   my ($self,$x) = ref($_[0]) ? (undef,$_[0]) : objectify(1,@_);
997   
998   return 1 if $x->{sign} =~ /^\+/;
999   0;
1000   }
1001
1002 sub is_negative
1003   {
1004   # return true when arg (BINT or num_str) is negative (< 0)
1005   # we don't need $self, so undef instead of ref($_[0]) make it slightly faster
1006   my ($self,$x) = ref($_[0]) ? (undef,$_[0]) : objectify(1,@_);
1007   
1008   return 1 if ($x->{sign} =~ /^-/);
1009   0;
1010   }
1011
1012 ###############################################################################
1013
1014 sub bmul 
1015   { 
1016   # multiply two numbers -- stolen from Knuth Vol 2 pg 233
1017   # (BINT or num_str, BINT or num_str) return BINT
1018   my ($self,$x,$y,$a,$p,$r) = objectify(2,@_);
1019   
1020   return $x if $x->modify('bmul');
1021   return $x->bnan() if (($x->{sign} eq $nan) || ($y->{sign} eq $nan));
1022   # handle result = 0
1023   return $x if $x->is_zero();
1024   return $x->bzero() if $y->is_zero();
1025   # inf handling
1026   if (($x->{sign} =~ /^[+-]inf$/) || ($y->{sign} =~ /^[+-]inf$/))
1027     {
1028     # result will always be +-inf:
1029     # +inf * +/+inf => +inf, -inf * -/-inf => +inf
1030     # +inf * -/-inf => -inf, -inf * +/+inf => -inf
1031     return $x->binf() if ($x->{sign} =~ /^\+/ && $y->{sign} =~ /^\+/); 
1032     return $x->binf() if ($x->{sign} =~ /^-/ && $y->{sign} =~ /^-/); 
1033     return $x->binf('-');
1034     }
1035
1036   $x->{sign} = $x->{sign} eq $y->{sign} ? '+' : '-'; # +1 * +1 or -1 * -1 => +
1037
1038   $x->{value} = $CALC->_mul($x->{value},$y->{value});  # do actual math
1039   return $x->round($a,$p,$r,$y);
1040   }
1041
1042 sub _div_inf
1043   {
1044   # helper function that handles +-inf cases for bdiv()/bmod() to reuse code
1045   my ($self,$x,$y) = @_;
1046
1047   # NaN if x == NaN or y == NaN or x==y==0
1048   return wantarray ? ($x->bnan(),$self->bnan()) : $x->bnan()
1049    if (($x->is_nan() || $y->is_nan())   ||
1050        ($x->is_zero() && $y->is_zero()));
1051  
1052   # +inf / +inf == -inf / -inf == 1, remainder is 0 (A / A = 1, remainder 0)
1053   if (($x->{sign} eq $y->{sign}) &&
1054     ($x->{sign} =~ /^[+-]inf$/) && ($y->{sign} =~ /^[+-]inf$/))
1055     {
1056     return wantarray ? ($x->bone(),$self->bzero()) : $x->bone();
1057     }
1058   # +inf / -inf == -inf / +inf == -1, remainder 0
1059   if (($x->{sign} ne $y->{sign}) &&
1060     ($x->{sign} =~ /^[+-]inf$/) && ($y->{sign} =~ /^[+-]inf$/))
1061     {
1062     return wantarray ? ($x->bone('-'),$self->bzero()) : $x->bone('-');
1063     }
1064   # x / +-inf => 0, remainder x (works even if x == 0)
1065   if ($y->{sign} =~ /^[+-]inf$/)
1066     {
1067     my $t = $x->copy();         # binf clobbers up $x
1068     return wantarray ? ($x->bzero(),$t) : $x->bzero()
1069     }
1070   
1071   # 5 / 0 => +inf, -6 / 0 => -inf
1072   # +inf / 0 = inf, inf,  and -inf / 0 => -inf, -inf 
1073   # exception:   -8 / 0 has remainder -8, not 8
1074   # exception: -inf / 0 has remainder -inf, not inf
1075   if ($y->is_zero())
1076     {
1077     # +-inf / 0 => special case for -inf
1078     return wantarray ?  ($x,$x->copy()) : $x if $x->is_inf();
1079     if (!$x->is_zero() && !$x->is_inf())
1080       {
1081       my $t = $x->copy();               # binf clobbers up $x
1082       return wantarray ?
1083        ($x->binf($x->{sign}),$t) : $x->binf($x->{sign})
1084       }
1085     }
1086   
1087   # last case: +-inf / ordinary number
1088   my $sign = '+inf';
1089   $sign = '-inf' if substr($x->{sign},0,1) ne $y->{sign};
1090   $x->{sign} = $sign;
1091   return wantarray ? ($x,$self->bzero()) : $x;
1092   }
1093
1094 sub bdiv 
1095   {
1096   # (dividend: BINT or num_str, divisor: BINT or num_str) return 
1097   # (BINT,BINT) (quo,rem) or BINT (only rem)
1098   my ($self,$x,$y,$a,$p,$r) = objectify(2,@_);
1099
1100   return $x if $x->modify('bdiv');
1101
1102   return $self->_div_inf($x,$y)
1103    if (($x->{sign} !~ /^[+-]$/) || ($y->{sign} !~ /^[+-]$/) || $y->is_zero());
1104
1105   # 0 / something
1106   return wantarray ? ($x,$self->bzero()) : $x if $x->is_zero();
1107  
1108   # Is $x in the interval [0, $y) ?
1109   my $cmp = $CALC->_acmp($x->{value},$y->{value});
1110   if (($cmp < 0) and ($x->{sign} eq $y->{sign}))
1111     {
1112     return $x->bzero() unless wantarray;
1113     my $t = $x->copy();      # make copy first, because $x->bzero() clobbers $x
1114     return ($x->bzero(),$t);
1115     }
1116   elsif ($cmp == 0)
1117     {
1118     # shortcut, both are the same, so set to +/- 1
1119     $x->__one( ($x->{sign} ne $y->{sign} ? '-' : '+') ); 
1120     return $x unless wantarray;
1121     return ($x,$self->bzero());
1122     }
1123    
1124   # calc new sign and in case $y == +/- 1, return $x
1125   my $xsign = $x->{sign};                               # keep
1126   $x->{sign} = ($x->{sign} ne $y->{sign} ? '-' : '+'); 
1127   # check for / +-1 (cant use $y->is_one due to '-'
1128   if ($CALC->_is_one($y->{value}))
1129     {
1130     return wantarray ? ($x,$self->bzero()) : $x; 
1131     }
1132
1133   my $rem;
1134   if (wantarray)
1135     {
1136     my $rem = $self->bzero(); 
1137     ($x->{value},$rem->{value}) = $CALC->_div($x->{value},$y->{value});
1138     $x->{sign} = '+' if $CALC->_is_zero($x->{value});
1139     $x->round($a,$p,$r,$y); 
1140     if (! $CALC->_is_zero($rem->{value}))
1141       {
1142       $rem->{sign} = $y->{sign};
1143       $rem = $y-$rem if $xsign ne $y->{sign};   # one of them '-'
1144       }
1145     else
1146       {
1147       $rem->{sign} = '+';                       # dont leave -0
1148       }
1149     $rem->round($a,$p,$r,$x,$y);
1150     return ($x,$rem);
1151     }
1152
1153   $x->{value} = $CALC->_div($x->{value},$y->{value});
1154   $x->{sign} = '+' if $CALC->_is_zero($x->{value});
1155   $x->round($a,$p,$r,$y); 
1156   }
1157
1158 sub bmod 
1159   {
1160   # modulus (or remainder)
1161   # (BINT or num_str, BINT or num_str) return BINT
1162   my ($self,$x,$y,$a,$p,$r) = objectify(2,@_);
1163   
1164   return $x if $x->modify('bmod');
1165   if (($x->{sign} !~ /^[+-]$/) || ($y->{sign} !~ /^[+-]$/) || $y->is_zero())
1166     {
1167     my ($d,$r) = $self->_div_inf($x,$y);
1168     return $r;
1169     }
1170
1171   if ($CALC->can('_mod'))
1172     {
1173     # calc new sign and in case $y == +/- 1, return $x
1174     $x->{value} = $CALC->_mod($x->{value},$y->{value});
1175     my $xsign = $x->{sign};
1176     if (!$CALC->_is_zero($x->{value}))
1177       {
1178       $x->{sign} = $y->{sign};
1179       $x = $y-$x if $xsign ne $y->{sign};       # one of them '-'
1180       }
1181     else
1182       {
1183       $x->{sign} = '+';                         # dont leave -0
1184       }
1185     }
1186   else
1187     {
1188     $x = (&bdiv($self,$x,$y))[1];               # slow way
1189     }
1190   $x->round($a,$p,$r);
1191   }
1192
1193 sub bpow 
1194   {
1195   # (BINT or num_str, BINT or num_str) return BINT
1196   # compute power of two numbers -- stolen from Knuth Vol 2 pg 233
1197   # modifies first argument
1198   my ($self,$x,$y,$a,$p,$r) = objectify(2,@_);
1199
1200   return $x if $x->modify('bpow');
1201  
1202   return $x if $x->{sign} =~ /^[+-]inf$/;       # -inf/+inf ** x
1203   return $x->bnan() if $x->{sign} eq $nan || $y->{sign} eq $nan;
1204   return $x->__one() if $y->is_zero();
1205   return $x         if $x->is_one() || $y->is_one();
1206   if ($x->{sign} eq '-' && $CALC->_is_one($x->{value}))
1207     {
1208     # if $x == -1 and odd/even y => +1/-1
1209     return $y->is_odd() ? $x : $x->babs();
1210     # my Casio FX-5500L has a bug here: -1 ** 2 is -1, but -1 * -1 is 1;
1211     }
1212   # 1 ** -y => 1 / (1 ** |y|)
1213   # so do test for negative $y after above's clause
1214   return $x->bnan() if $y->{sign} eq '-';
1215   return $x         if $x->is_zero();  # 0**y => 0 (if not y <= 0)
1216
1217   if ($CALC->can('_pow'))
1218     {
1219     $x->{value} = $CALC->_pow($x->{value},$y->{value});
1220     return $x->round($a,$p,$r);
1221     }
1222
1223 # based on the assumption that shifting in base 10 is fast, and that mul
1224 # works faster if numbers are small: we count trailing zeros (this step is
1225 # O(1)..O(N), but in case of O(N) we save much more time due to this),
1226 # stripping them out of the multiplication, and add $count * $y zeros
1227 # afterwards like this:
1228 # 300 ** 3 == 300*300*300 == 3*3*3 . '0' x 2 * 3 == 27 . '0' x 6
1229 # creates deep recursion?
1230 #  my $zeros = $x->_trailing_zeros();
1231 #  if ($zeros > 0)
1232 #    {
1233 #    $x->brsft($zeros,10);      # remove zeros
1234 #    $x->bpow($y);              # recursion (will not branch into here again)
1235 #    $zeros = $y * $zeros;      # real number of zeros to add
1236 #    $x->blsft($zeros,10);
1237 #    return $x->round($a,$p,$r);
1238 #    }
1239
1240   my $pow2 = $self->__one();
1241   my $y1 = $class->new($y);
1242   my $two = $self->new(2);
1243   while (!$y1->is_one())
1244     {
1245     $pow2->bmul($x) if $y1->is_odd();
1246     $y1->bdiv($two);
1247     $x->bmul($x);
1248     }
1249   $x->bmul($pow2) unless $pow2->is_one();
1250   return $x->round($a,$p,$r);
1251   }
1252
1253 sub blsft 
1254   {
1255   # (BINT or num_str, BINT or num_str) return BINT
1256   # compute x << y, base n, y >= 0
1257   my ($self,$x,$y,$n) = objectify(2,@_);
1258   
1259   return $x if $x->modify('blsft');
1260   return $x->bnan() if ($x->{sign} !~ /^[+-]$/ || $y->{sign} !~ /^[+-]$/);
1261
1262   $n = 2 if !defined $n; return $x->bnan() if $n <= 0 || $y->{sign} eq '-';
1263
1264   my $t; $t = $CALC->_lsft($x->{value},$y->{value},$n) if $CALC->can('_lsft');
1265   if (defined $t)
1266     {
1267     $x->{value} = $t; return $x;
1268     }
1269   # fallback
1270   return $x->bmul( $self->bpow($n, $y) );
1271   }
1272
1273 sub brsft 
1274   {
1275   # (BINT or num_str, BINT or num_str) return BINT
1276   # compute x >> y, base n, y >= 0
1277   my ($self,$x,$y,$n) = objectify(2,@_);
1278
1279   return $x if $x->modify('brsft');
1280   return $x->bnan() if ($x->{sign} !~ /^[+-]$/ || $y->{sign} !~ /^[+-]$/);
1281
1282   $n = 2 if !defined $n; return $x->bnan() if $n <= 0 || $y->{sign} eq '-';
1283
1284   my $t; $t = $CALC->_rsft($x->{value},$y->{value},$n) if $CALC->can('_rsft');
1285   if (defined $t)
1286     {
1287     $x->{value} = $t; return $x;
1288     }
1289   # fallback
1290   return scalar bdiv($x, $self->bpow($n, $y));
1291   }
1292
1293 sub band 
1294   {
1295   #(BINT or num_str, BINT or num_str) return BINT
1296   # compute x & y
1297   my ($self,$x,$y,$a,$p,$r) = objectify(2,@_);
1298   
1299   return $x if $x->modify('band');
1300
1301   return $x->bnan() if ($x->{sign} !~ /^[+-]$/ || $y->{sign} !~ /^[+-]$/);
1302   return $x->bzero() if $y->is_zero() || $x->is_zero();
1303
1304   my $sign = 0;                                 # sign of result
1305   $sign = 1 if ($x->{sign} eq '-') && ($y->{sign} eq '-');
1306   my $sx = 1; $sx = -1 if $x->{sign} eq '-';
1307   my $sy = 1; $sy = -1 if $y->{sign} eq '-';
1308   
1309   if ($CALC->can('_and') && $sx == 1 && $sy == 1)
1310     {
1311     $x->{value} = $CALC->_and($x->{value},$y->{value});
1312     return $x->round($a,$p,$r);
1313     }
1314
1315   my $m = Math::BigInt->bone(); my ($xr,$yr);
1316   my $x10000 = new Math::BigInt (0x1000);
1317   my $y1 = copy(ref($x),$y);                    # make copy
1318   $y1->babs();                                  # and positive
1319   my $x1 = $x->copy()->babs(); $x->bzero();     # modify x in place!
1320   use integer;                                  # need this for negative bools
1321   while (!$x1->is_zero() && !$y1->is_zero())
1322     {
1323     ($x1, $xr) = bdiv($x1, $x10000);
1324     ($y1, $yr) = bdiv($y1, $x10000);
1325     # make both op's numbers!
1326     $x->badd( bmul( $class->new(
1327        abs($sx*int($xr->numify()) & $sy*int($yr->numify()))), 
1328       $m));
1329     $m->bmul($x10000);
1330     }
1331   $x->bneg() if $sign;
1332   return $x->round($a,$p,$r);
1333   }
1334
1335 sub bior 
1336   {
1337   #(BINT or num_str, BINT or num_str) return BINT
1338   # compute x | y
1339   my ($self,$x,$y,$a,$p,$r) = objectify(2,@_);
1340
1341   return $x if $x->modify('bior');
1342
1343   return $x->bnan() if ($x->{sign} !~ /^[+-]$/ || $y->{sign} !~ /^[+-]$/);
1344   return $x if $y->is_zero();
1345
1346   my $sign = 0;                                 # sign of result
1347   $sign = 1 if ($x->{sign} eq '-') || ($y->{sign} eq '-');
1348   my $sx = 1; $sx = -1 if $x->{sign} eq '-';
1349   my $sy = 1; $sy = -1 if $y->{sign} eq '-';
1350
1351   # don't use lib for negative values
1352   if ($CALC->can('_or') && $sx == 1 && $sy == 1)
1353     {
1354     $x->{value} = $CALC->_or($x->{value},$y->{value});
1355     return $x->round($a,$p,$r);
1356     }
1357
1358   my $m = Math::BigInt->bone(); my ($xr,$yr);
1359   my $x10000 = Math::BigInt->new(0x10000);
1360   my $y1 = copy(ref($x),$y);                    # make copy
1361   $y1->babs();                                  # and positive
1362   my $x1 = $x->copy()->babs(); $x->bzero();     # modify x in place!
1363   use integer;                                  # need this for negative bools
1364   while (!$x1->is_zero() || !$y1->is_zero())
1365     {
1366     ($x1, $xr) = bdiv($x1,$x10000);
1367     ($y1, $yr) = bdiv($y1,$x10000);
1368     # make both op's numbers!
1369     $x->badd( bmul( $class->new(
1370        abs($sx*int($xr->numify()) | $sy*int($yr->numify()))), 
1371       $m));
1372     $m->bmul($x10000);
1373     }
1374   $x->bneg() if $sign;
1375   return $x->round($a,$p,$r);
1376   }
1377
1378 sub bxor 
1379   {
1380   #(BINT or num_str, BINT or num_str) return BINT
1381   # compute x ^ y
1382   my ($self,$x,$y,$a,$p,$r) = objectify(2,@_);
1383
1384   return $x if $x->modify('bxor');
1385
1386   return $x->bnan() if ($x->{sign} !~ /^[+-]$/ || $y->{sign} !~ /^[+-]$/);
1387   return $x if $y->is_zero();
1388   
1389   my $sign = 0;                                 # sign of result
1390   $sign = 1 if $x->{sign} ne $y->{sign};
1391   my $sx = 1; $sx = -1 if $x->{sign} eq '-';
1392   my $sy = 1; $sy = -1 if $y->{sign} eq '-';
1393
1394   # don't use lib for negative values
1395   if ($CALC->can('_xor') && $sx == 1 && $sy == 1)
1396     {
1397     $x->{value} = $CALC->_xor($x->{value},$y->{value});
1398     return $x->round($a,$p,$r);
1399     }
1400
1401   my $m = $self->bone(); my ($xr,$yr);
1402   my $x10000 = Math::BigInt->new(0x10000);
1403   my $y1 = copy(ref($x),$y);                    # make copy
1404   $y1->babs();                                  # and positive
1405   my $x1 = $x->copy()->babs(); $x->bzero();     # modify x in place!
1406   use integer;                                  # need this for negative bools
1407   while (!$x1->is_zero() || !$y1->is_zero())
1408     {
1409     ($x1, $xr) = bdiv($x1, $x10000);
1410     ($y1, $yr) = bdiv($y1, $x10000);
1411     # make both op's numbers!
1412     $x->badd( bmul( $class->new(
1413        abs($sx*int($xr->numify()) ^ $sy*int($yr->numify()))), 
1414       $m));
1415     $m->bmul($x10000);
1416     }
1417   $x->bneg() if $sign;
1418   return $x->round($a,$p,$r);
1419   }
1420
1421 sub length
1422   {
1423   my ($self,$x) = ref($_[0]) ? (ref($_[0]),$_[0]) : objectify(1,@_);
1424
1425   my $e = $CALC->_len($x->{value}); 
1426   return wantarray ? ($e,0) : $e;
1427   }
1428
1429 sub digit
1430   {
1431   # return the nth decimal digit, negative values count backward, 0 is right
1432   my $x = shift;
1433   my $n = shift || 0; 
1434
1435   return $CALC->_digit($x->{value},$n);
1436   }
1437
1438 sub _trailing_zeros
1439   {
1440   # return the amount of trailing zeros in $x
1441   my $x = shift;
1442   $x = $class->new($x) unless ref $x;
1443
1444   return 0 if $x->is_zero() || $x->is_odd() || $x->{sign} !~ /^[+-]$/;
1445
1446   return $CALC->_zeros($x->{value}) if $CALC->can('_zeros');
1447
1448   # if not: since we do not know underlying internal representation:
1449   my $es = "$x"; $es =~ /([0]*)$/;
1450  
1451   return 0 if !defined $1;      # no zeros
1452   return CORE::length("$1");    # as string, not as +0!
1453   }
1454
1455 sub bsqrt
1456   {
1457   my ($self,$x,$a,$p,$r) = ref($_[0]) ? (ref($_[0]),$_[0]) : objectify(1,@_);
1458
1459   return $x->bnan() if $x->{sign} ne '+';       # -x or inf or NaN => NaN
1460   return $x->bzero($a,$p) if $x->is_zero();                     # 0 => 0
1461   return $x->round($a,$p,$r) if $x->is_one();                   # 1 => 1
1462   return $x->bone($a,$p) if $x < 4;                             # 2,3 => 1
1463
1464   if ($CALC->can('_sqrt'))
1465     {
1466     $x->{value} = $CALC->_sqrt($x->{value});
1467     return $x->round($a,$p,$r);
1468     }
1469
1470   my $y = $x->copy();
1471   my $l = int($x->length()/2);
1472   
1473   $x->bone();                                   # keep ref($x), but modify it
1474   $x->blsft($l,10);
1475
1476   my $last = $self->bzero();
1477   my $two = $self->new(2);
1478   my $lastlast = $x+$two;
1479   while ($last != $x && $lastlast != $x)
1480     {
1481     $lastlast = $last; $last = $x; 
1482     $x += $y / $x; 
1483     $x /= $two;
1484     }
1485   $x-- if $x * $x > $y;                         # overshot?
1486   return $x->round($a,$p,$r);
1487   }
1488
1489 sub exponent
1490   {
1491   # return a copy of the exponent (here always 0, NaN or 1 for $m == 0)
1492   my ($self,$x) = ref($_[0]) ? (ref($_[0]),$_[0]) : objectify(1,@_);
1493  
1494   if ($x->{sign} !~ /^[+-]$/)
1495     {
1496     my $s = $x->{sign}; $s =~ s/^[+-]//;
1497     return $self->new($s);              # -inf,+inf => inf
1498     }
1499   my $e = $class->bzero();
1500   return $e->binc() if $x->is_zero();
1501   $e += $x->_trailing_zeros();
1502   return $e;
1503   }
1504
1505 sub mantissa
1506   {
1507   # return the mantissa (compatible to Math::BigFloat, e.g. reduced)
1508   my ($self,$x) = ref($_[0]) ? (ref($_[0]),$_[0]) : objectify(1,@_);
1509
1510   if ($x->{sign} !~ /^[+-]$/)
1511     {
1512     my $s = $x->{sign}; $s =~ s/^[+]//;
1513     return $self->new($s);              # +inf => inf
1514     }
1515   my $m = $x->copy();
1516   # that's inefficient
1517   my $zeros = $m->_trailing_zeros();
1518   $m /= 10 ** $zeros if $zeros != 0;
1519   return $m;
1520   }
1521
1522 sub parts
1523   {
1524   # return a copy of both the exponent and the mantissa
1525   my ($self,$x) = ref($_[0]) ? (ref($_[0]),$_[0]) : objectify(1,@_);
1526
1527   return ($x->mantissa(),$x->exponent());
1528   }
1529    
1530 ##############################################################################
1531 # rounding functions
1532
1533 sub bfround
1534   {
1535   # precision: round to the $Nth digit left (+$n) or right (-$n) from the '.'
1536   # $n == 0 || $n == 1 => round to integer
1537   my $x = shift; $x = $class->new($x) unless ref $x;
1538   my ($scale,$mode) = $x->_scale_p($x->precision(),$x->round_mode(),@_);
1539   return $x if !defined $scale;         # no-op
1540
1541   # no-op for BigInts if $n <= 0
1542   if ($scale <= 0)
1543     {
1544     $x->{_p} = $scale; return $x;
1545     }
1546
1547   $x->bround( $x->length()-$scale, $mode);
1548   $x->{_a} = undef;                             # bround sets {_a}
1549   $x->{_p} = $scale;                            # so correct it
1550   $x;
1551   }
1552
1553 sub _scan_for_nonzero
1554   {
1555   my $x = shift;
1556   my $pad = shift;
1557   my $xs = shift;
1558  
1559   my $len = $x->length();
1560   return 0 if $len == 1;                # '5' is trailed by invisible zeros
1561   my $follow = $pad - 1;
1562   return 0 if $follow > $len || $follow < 1;
1563   #print "checking $x $r\n";
1564
1565   # since we do not know underlying represention of $x, use decimal string
1566   #my $r = substr ($$xs,-$follow);
1567   my $r = substr ("$x",-$follow);
1568   return 1 if $r =~ /[^0]/; return 0;
1569   }
1570
1571 sub fround
1572   {
1573   # to make life easier for switch between MBF and MBI (autoload fxxx()
1574   # like MBF does for bxxx()?)
1575   my $x = shift;
1576   return $x->bround(@_);
1577   }
1578
1579 sub bround
1580   {
1581   # accuracy: +$n preserve $n digits from left,
1582   #           -$n preserve $n digits from right (f.i. for 0.1234 style in MBF)
1583   # no-op for $n == 0
1584   # and overwrite the rest with 0's, return normalized number
1585   # do not return $x->bnorm(), but $x
1586   my $x = shift; $x = $class->new($x) unless ref $x;
1587   my ($scale,$mode) = $x->_scale_a($x->accuracy(),$x->round_mode(),@_);
1588   return $x if !defined $scale;         # no-op
1589   
1590   # print "MBI round: $x to $scale $mode\n";
1591   return $x if $x->{sign} !~ /^[+-]$/ || $x->is_zero() || $scale == 0;
1592
1593   # we have fewer digits than we want to scale to
1594   my $len = $x->length();
1595   # print "$scale $len\n";
1596   # scale < 0, but > -len (not >=!)
1597   if (($scale < 0 && $scale < -$len-1) || ($scale >= $len))
1598     {
1599     $x->{_a} = $scale if !defined $x->{_a};     # if not yet defined overwrite
1600     return $x; 
1601     }
1602    
1603   # count of 0's to pad, from left (+) or right (-): 9 - +6 => 3, or |-6| => 6
1604   my ($pad,$digit_round,$digit_after);
1605   $pad = $len - $scale;
1606   $pad = abs($scale-1) if $scale < 0;
1607
1608   # do not use digit(), it is costly for binary => decimal
1609   #$digit_round = '0'; $digit_round = $x->digit($pad) if $pad < $len;
1610   #$digit_after = '0'; $digit_after = $x->digit($pad-1) if $pad > 0;
1611
1612   my $xs = $CALC->_str($x->{value});
1613   my $pl = -$pad-1;
1614  
1615   # print "pad $pad pl $pl scale $scale len $len\n";
1616   # pad:   123: 0 => -1, at 1 => -2, at 2 => -3, at 3 => -4
1617   # pad+1: 123: 0 => 0,  at 1 => -1, at 2 => -2, at 3 => -3
1618   $digit_round = '0'; $digit_round = substr($$xs,$pl,1) if $pad <= $len;
1619   $pl++; $pl ++ if $pad >= $len;
1620   $digit_after = '0'; $digit_after = substr($$xs,$pl,1)
1621    if $pad > 0;
1622
1623  #  print "$pad $pl $$xs dr $digit_round da $digit_after\n";
1624
1625   # in case of 01234 we round down, for 6789 up, and only in case 5 we look
1626   # closer at the remaining digits of the original $x, remember decision
1627   my $round_up = 1;                                     # default round up
1628   $round_up -- if
1629     ($mode eq 'trunc')                          ||      # trunc by round down
1630     ($digit_after =~ /[01234]/)                 ||      # round down anyway,
1631                                                         # 6789 => round up
1632     ($digit_after eq '5')                       &&      # not 5000...0000
1633     ($x->_scan_for_nonzero($pad,$xs) == 0)              &&
1634     (
1635      ($mode eq 'even') && ($digit_round =~ /[24680]/) ||
1636      ($mode eq 'odd')  && ($digit_round =~ /[13579]/) ||
1637      ($mode eq '+inf') && ($x->{sign} eq '-')   ||
1638      ($mode eq '-inf') && ($x->{sign} eq '+')   ||
1639      ($mode eq 'zero')          # round down if zero, sign adjusted below
1640     );
1641   # allow rounding one place left of mantissa
1642   #print "$pad $len $scale\n";
1643   # this is triggering warnings, and buggy for $scale < 0
1644   #if (-$scale != $len)
1645     {
1646     # old code, depend on internal representation
1647     # split mantissa at $pad and then pad with zeros
1648     #my $s5 = int($pad / 5);
1649     #my $i = 0;
1650     #while ($i < $s5)
1651     #  {
1652     #  $x->{value}->[$i++] = 0;                         # replace with 5 x 0
1653     #  }
1654     #$x->{value}->[$s5] = '00000'.$x->{value}->[$s5];   # pad with 0
1655     #my $rem = $pad % 5;                                # so much left over
1656     #if ($rem > 0)
1657     #  {
1658     #  #print "remainder $rem\n";
1659     ##  #print "elem      $x->{value}->[$s5]\n";
1660     #  substr($x->{value}->[$s5],-$rem,$rem) = '0' x $rem;      # stamp w/ '0'
1661     #  }
1662     #$x->{value}->[$s5] = int ($x->{value}->[$s5]);     # str '05' => int '5'
1663     #print ${$CALC->_str($pad->{value})}," $len\n";
1664     if (($pad > 0) && ($pad <= $len))
1665       {
1666       substr($$xs,-$pad,$pad) = '0' x $pad;
1667       $x->{value} = $CALC->_new($xs);                   # put back in
1668       }
1669     elsif ($pad > $len)
1670       {
1671       $x->bzero();                                      # round to '0'
1672       }
1673   #   print "res $pad $len $x $$xs\n";
1674     }
1675   # move this later on after the inc of the string
1676   #$x->{value} = $CALC->_new($xs);                      # put back in
1677   if ($round_up)                                        # what gave test above?
1678     {
1679     #print " $pad => ";
1680     $pad = $len if $scale < 0;                          # tlr: whack 0.51=>1.0  
1681     # modify $x in place, undef, undef to avoid rounding
1682     # str creation much faster than 10 ** something
1683     #print " $pad, $x => ";
1684     $x->badd( Math::BigInt->new($x->{sign}.'1'.'0'x$pad) );
1685     #print "$x\n";
1686     # increment string in place, to avoid dec=>hex for the '1000...000'
1687     # $xs ...blah foo
1688     }
1689   # to here:
1690   #$x->{value} = $CALC->_new($xs);                      # put back in
1691
1692   $x->{_a} = $scale if $scale >= 0;
1693   if ($scale < 0)
1694     {
1695     $x->{_a} = $len+$scale;
1696     $x->{_a} = 0 if $scale < -$len;
1697     }
1698   $x;
1699   }
1700
1701 sub bfloor
1702   {
1703   # return integer less or equal then number, since it is already integer,
1704   # always returns $self
1705   my ($self,$x,$a,$p,$r) = ref($_[0]) ? (ref($_[0]),@_) : objectify(1,@_);
1706
1707   # not needed: return $x if $x->modify('bfloor');
1708   return $x->round($a,$p,$r);
1709   }
1710
1711 sub bceil
1712   {
1713   # return integer greater or equal then number, since it is already integer,
1714   # always returns $self
1715   my ($self,$x,$a,$p,$r) = ref($_[0]) ? (ref($_[0]),@_) : objectify(1,@_);
1716
1717   # not needed: return $x if $x->modify('bceil');
1718   return $x->round($a,$p,$r);
1719   }
1720
1721 ##############################################################################
1722 # private stuff (internal use only)
1723
1724 sub __one
1725   {
1726   # internal speedup, set argument to 1, or create a +/- 1
1727   my $self = shift;
1728   my $x = $self->bone(); # $x->{value} = $CALC->_one();
1729   $x->{sign} = shift || '+';
1730   return $x;
1731   }
1732
1733 sub _swap
1734   {
1735   # Overload will swap params if first one is no object ref so that the first
1736   # one is always an object ref. In this case, third param is true.
1737   # This routine is to overcome the effect of scalar,$object creating an object
1738   # of the class of this package, instead of the second param $object. This
1739   # happens inside overload, when the overload section of this package is
1740   # inherited by sub classes.
1741   # For overload cases (and this is used only there), we need to preserve the
1742   # args, hence the copy().
1743   # You can override this method in a subclass, the overload section will call
1744   # $object->_swap() to make sure it arrives at the proper subclass, with some
1745   # exceptions like '+' and '-'. To make '+' and '-' work, you also need to
1746   # specify your own overload for them.
1747
1748   # object, (object|scalar) => preserve first and make copy
1749   # scalar, object          => swapped, re-swap and create new from first
1750   #                            (using class of second object, not $class!!)
1751   my $self = shift;                     # for override in subclass
1752   if ($_[2])
1753     {
1754     my $c = ref ($_[0]) || $class;      # fallback $class should not happen
1755     return ( $c->new($_[1]), $_[0] );
1756     }
1757   return ( $_[0]->copy(), $_[1] );
1758   }
1759
1760 sub objectify
1761   {
1762   # check for strings, if yes, return objects instead
1763  
1764   # the first argument is number of args objectify() should look at it will
1765   # return $count+1 elements, the first will be a classname. This is because
1766   # overloaded '""' calls bstr($object,undef,undef) and this would result in
1767   # useless objects beeing created and thrown away. So we cannot simple loop
1768   # over @_. If the given count is 0, all arguments will be used.
1769  
1770   # If the second arg is a ref, use it as class.
1771   # If not, try to use it as classname, unless undef, then use $class 
1772   # (aka Math::BigInt). The latter shouldn't happen,though.
1773
1774   # caller:                        gives us:
1775   # $x->badd(1);                => ref x, scalar y
1776   # Class->badd(1,2);           => classname x (scalar), scalar x, scalar y
1777   # Class->badd( Class->(1),2); => classname x (scalar), ref x, scalar y
1778   # Math::BigInt::badd(1,2);    => scalar x, scalar y
1779   # In the last case we check number of arguments to turn it silently into
1780   # $class,1,2. (We can not take '1' as class ;o)
1781   # badd($class,1) is not supported (it should, eventually, try to add undef)
1782   # currently it tries 'Math::BigInt' + 1, which will not work.
1783
1784   # some shortcut for the common cases
1785
1786   # $x->unary_op();
1787   return (ref($_[1]),$_[1]) if (@_ == 2) && ($_[0]||0 == 1) && ref($_[1]);
1788   # $x->binary_op($y);
1789   #return (ref($_[1]),$_[1],$_[2]) if (@_ == 3) && ($_[0]||0 == 2)
1790   # && ref($_[1]) && ref($_[2]);
1791
1792 #  print "obj '",join ("' '", @_),"'\n";
1793
1794   my $count = abs(shift || 0);
1795   
1796 #  print "MBI ",caller(),"\n";
1797  
1798   my @a;                        # resulting array 
1799   if (ref $_[0])
1800     {
1801     # okay, got object as first
1802     $a[0] = ref $_[0];
1803     }
1804   else
1805     {
1806     # nope, got 1,2 (Class->xxx(1) => Class,1 and not supported)
1807     $a[0] = $class;
1808     #print "@_\n"; sleep(1); 
1809     $a[0] = shift if $_[0] =~ /^[A-Z].*::/;     # classname as first?
1810     }
1811   #print caller(),"\n";
1812   # print "Now in objectify, my class is today $a[0]\n";
1813   my $k; 
1814   if ($count == 0)
1815     {
1816     while (@_)
1817       {
1818       $k = shift;
1819       if (!ref($k))
1820         {
1821         $k = $a[0]->new($k);
1822         }
1823       elsif (ref($k) ne $a[0])
1824         {
1825         # foreign object, try to convert to integer
1826         $k->can('as_number') ?  $k = $k->as_number() : $k = $a[0]->new($k);
1827         }
1828       push @a,$k;
1829       }
1830     }
1831   else
1832     {
1833     while ($count > 0)
1834       {
1835       #print "$count\n";
1836       $count--; 
1837       $k = shift; 
1838 #      print "$k (",ref($k),") => \n";
1839       if (!ref($k))
1840         {
1841         $k = $a[0]->new($k);
1842         }
1843       elsif (ref($k) ne $a[0])
1844         {
1845         # foreign object, try to convert to integer
1846         $k->can('as_number') ?  $k = $k->as_number() : $k = $a[0]->new($k);
1847         }
1848    #   print "$k (",ref($k),")\n";
1849       push @a,$k;
1850       }
1851     push @a,@_;         # return other params, too
1852     }
1853   #my $i = 0;
1854   #foreach (@a)
1855   #  {
1856   #  print "o $i $a[0]\n" if $i == 0;
1857   #  print "o $i ",ref($_),"\n" if $i != 0; $i++;
1858   #  }
1859   #print "objectify done: would return ",scalar @a," values\n";
1860   #print caller(1),"\n" unless wantarray;
1861   die "$class objectify needs list context" unless wantarray;
1862   @a;
1863   }
1864
1865 sub import 
1866   {
1867   my $self = shift;
1868   #print "import $self @_\n";
1869   my @a = @_; my $l = scalar @_; my $j = 0;
1870   for ( my $i = 0; $i < $l ; $i++,$j++ )
1871     {
1872     if ($_[$i] eq ':constant')
1873       {
1874       # this causes overlord er load to step in
1875       overload::constant integer => sub { $self->new(shift) };
1876       splice @a, $j, 1; $j --;
1877       }
1878     elsif ($_[$i] =~ /^lib$/i)
1879       {
1880       # this causes a different low lib to take care...
1881       $CALC = $_[$i+1] || $CALC;
1882       my $s = 2; $s = 1 if @a-$j < 2; # avoid "can not modify non-existant..."
1883       splice @a, $j, $s; $j -= $s;
1884       }
1885     }
1886   # any non :constant stuff is handled by our parent, Exporter
1887   # even if @_ is empty, to give it a chance 
1888   $self->SUPER::import(@a);                     # need it for subclasses
1889   $self->export_to_level(1,$self,@a);           # need it for MBF
1890
1891   # try to load core math lib
1892   my @c = split /\s*,\s*/,$CALC;
1893   push @c,'Calc';                               # if all fail, try this
1894   foreach my $lib (@c)
1895     {
1896     $lib = 'Math::BigInt::'.$lib if $lib !~ /^Math::BigInt/i;
1897     $lib =~ s/\.pm$//;
1898     if ($] < 5.6)
1899       {
1900       # Perl < 5.6.0 dies with "out of memory!" when eval() and ':constant' is
1901       # used in the same script, or eval inside import().
1902       (my $mod = $lib . '.pm') =~ s!::!/!g;
1903       # require does not automatically :: => /, so portability problems arise
1904       eval { require $mod; $lib->import( @c ); }
1905       }
1906     else
1907       {
1908       eval "use $lib @c;";
1909       }
1910     $CALC = $lib, last if $@ eq '';     # no error in loading lib?
1911     }
1912   }
1913
1914 sub __from_hex
1915   {
1916   # convert a (ref to) big hex string to BigInt, return undef for error
1917   my $hs = shift;
1918
1919   my $x = Math::BigInt->bzero();
1920   
1921   # strip underscores
1922   $$hs =~ s/([0-9a-fA-F])_([0-9a-fA-F])/$1$2/g; 
1923   $$hs =~ s/([0-9a-fA-F])_([0-9a-fA-F])/$1$2/g; 
1924   
1925   return $x->bnan() if $$hs !~ /^[\-\+]?0x[0-9A-Fa-f]+$/;
1926
1927   my $sign = '+'; $sign = '-' if ($$hs =~ /^-/);
1928
1929   $$hs =~ s/^[+-]//;                    # strip sign
1930   if ($CALC->can('_from_hex'))
1931     {
1932     $x->{value} = $CALC->_from_hex($hs);
1933     }
1934   else
1935     {
1936     # fallback to pure perl
1937     my $mul = Math::BigInt->bzero(); $mul++;
1938     my $x65536 = Math::BigInt->new(65536);
1939     my $len = CORE::length($$hs)-2;
1940     $len = int($len/4);                 # 4-digit parts, w/o '0x'
1941     my $val; my $i = -4;
1942     while ($len >= 0)
1943       {
1944       $val = substr($$hs,$i,4);
1945       $val =~ s/^[+-]?0x// if $len == 0;        # for last part only because
1946       $val = hex($val);                         # hex does not like wrong chars
1947       # print "$val ",substr($$hs,$i,4),"\n";
1948       $i -= 4; $len --;
1949       $x += $mul * $val if $val != 0;
1950       $mul *= $x65536 if $len >= 0;             # skip last mul
1951       }
1952     }
1953   $x->{sign} = $sign if !$x->is_zero();         # no '-0'
1954   return $x;
1955   }
1956
1957 sub __from_bin
1958   {
1959   # convert a (ref to) big binary string to BigInt, return undef for error
1960   my $bs = shift;
1961
1962   my $x = Math::BigInt->bzero();
1963   # strip underscores
1964   $$bs =~ s/([01])_([01])/$1$2/g;       
1965   $$bs =~ s/([01])_([01])/$1$2/g;       
1966   return $x->bnan() if $$bs !~ /^[+-]?0b[01]+$/;
1967
1968   my $mul = Math::BigInt->bzero(); $mul++;
1969   my $x256 = Math::BigInt->new(256);
1970
1971   my $sign = '+'; $sign = '-' if ($$bs =~ /^\-/);
1972   $$bs =~ s/^[+-]//;                            # strip sign
1973   if ($CALC->can('_from_bin'))
1974     {
1975     $x->{value} = $CALC->_from_bin($bs);
1976     }
1977   else
1978     {
1979     my $len = CORE::length($$bs)-2;
1980     $len = int($len/8);                         # 8-digit parts, w/o '0b'
1981     my $val; my $i = -8;
1982     while ($len >= 0)
1983       {
1984       $val = substr($$bs,$i,8);
1985       $val =~ s/^[+-]?0b// if $len == 0;        # for last part only
1986       #$val = oct('0b'.$val);   # does not work on Perl prior to 5.6.0
1987       # slower:
1988       # $val = ('0' x (8-CORE::length($val))).$val if CORE::length($val) < 8;
1989       $val = ord(pack('B8',substr('00000000'.$val,-8,8)));
1990       $i -= 8; $len --;
1991       $x += $mul * $val if $val != 0;
1992       $mul *= $x256 if $len >= 0;               # skip last mul
1993       }
1994     }
1995   $x->{sign} = $sign if !$x->is_zero();
1996   return $x;
1997   }
1998
1999 sub _split
2000   {
2001   # (ref to num_str) return num_str
2002   # internal, take apart a string and return the pieces
2003   # strip leading/trailing whitespace, leading zeros, underscore and reject
2004   # invalid input
2005   my $x = shift;
2006
2007   # strip white space at front, also extranous leading zeros
2008   $$x =~ s/^\s*([-]?)0*([0-9])/$1$2/g;  # will not strip '  .2'
2009   $$x =~ s/^\s+//;                      # but this will                 
2010   $$x =~ s/\s+$//g;                     # strip white space at end
2011
2012   # shortcut, if nothing to split, return early
2013   if ($$x =~ /^[+-]?\d+$/)
2014     {
2015     $$x =~ s/^([+-])0*([0-9])/$2/; my $sign = $1 || '+';
2016     return (\$sign, $x, \'', \'', \0);
2017     }
2018
2019   # invalid starting char?
2020   return if $$x !~ /^[+-]?(\.?[0-9]|0b[0-1]|0x[0-9a-fA-F])/;
2021
2022   return __from_hex($x) if $$x =~ /^[\-\+]?0x/; # hex string
2023   return __from_bin($x) if $$x =~ /^[\-\+]?0b/; # binary string
2024   
2025   # strip underscores between digits
2026   $$x =~ s/(\d)_(\d)/$1$2/g;
2027   $$x =~ s/(\d)_(\d)/$1$2/g;            # do twice for 1_2_3
2028
2029   # some possible inputs: 
2030   # 2.1234 # 0.12        # 1          # 1E1 # 2.134E1 # 434E-10 # 1.02009E-2 
2031   # .2     # 1_2_3.4_5_6 # 1.4E1_2_3  # 1e3 # +.2
2032
2033   return if $$x =~ /[Ee].*[Ee]/;        # more than one E => error
2034
2035   my ($m,$e) = split /[Ee]/,$$x;
2036   $e = '0' if !defined $e || $e eq "";
2037   # print "m '$m' e '$e'\n";
2038   # sign,value for exponent,mantint,mantfrac
2039   my ($es,$ev,$mis,$miv,$mfv);
2040   # valid exponent?
2041   if ($e =~ /^([+-]?)0*(\d+)$/) # strip leading zeros
2042     {
2043     $es = $1; $ev = $2;
2044     #print "'$m' '$e' e: $es $ev ";
2045     # valid mantissa?
2046     return if $m eq '.' || $m eq '';
2047     my ($mi,$mf) = split /\./,$m;
2048     $mi = '0' if !defined $mi;
2049     $mi .= '0' if $mi =~ /^[\-\+]?$/;
2050     $mf = '0' if !defined $mf || $mf eq '';
2051     if ($mi =~ /^([+-]?)0*(\d+)$/) # strip leading zeros
2052       {
2053       $mis = $1||'+'; $miv = $2;
2054       # print "$mis $miv";
2055       # valid, existing fraction part of mantissa?
2056       return unless ($mf =~ /^(\d*?)0*$/);      # strip trailing zeros
2057       $mfv = $1;
2058       #print " split: $mis $miv . $mfv E $es $ev\n";
2059       return (\$mis,\$miv,\$mfv,\$es,\$ev);
2060       }
2061     }
2062   return; # NaN, not a number
2063   }
2064
2065 sub as_number
2066   {
2067   # an object might be asked to return itself as bigint on certain overloaded
2068   # operations, this does exactly this, so that sub classes can simple inherit
2069   # it or override with their own integer conversion routine
2070   my $self = shift;
2071
2072   $self->copy();
2073   }
2074
2075 sub as_hex
2076   {
2077   # return as hex string, with prefixed 0x
2078   my $x = shift; $x = $class->new($x) if !ref($x);
2079
2080   return $x->bstr() if $x->{sign} !~ /^[+-]$/;  # inf, nan etc
2081   return '0x0' if $x->is_zero();
2082
2083   my $es = ''; my $s = '';
2084   $s = $x->{sign} if $x->{sign} eq '-';
2085   if ($CALC->can('_as_hex'))
2086     {
2087     $es = ${$CALC->_as_hex($x->{value})};
2088     }
2089   else
2090     {
2091     my $x1 = $x->copy()->babs(); my $xr;
2092     my $x100 = Math::BigInt->new (0x100);
2093     while (!$x1->is_zero())
2094       {
2095       ($x1, $xr) = bdiv($x1,$x100);
2096       $es .= unpack('h2',pack('C',$xr->numify()));
2097       }
2098     $es = reverse $es;
2099     $es =~ s/^[0]+//;   # strip leading zeros
2100     $s .= '0x';
2101     }
2102   $s . $es;
2103   }
2104
2105 sub as_bin
2106   {
2107   # return as binary string, with prefixed 0b
2108   my $x = shift; $x = $class->new($x) if !ref($x);
2109
2110   return $x->bstr() if $x->{sign} !~ /^[+-]$/;  # inf, nan etc
2111   return '0b0' if $x->is_zero();
2112
2113   my $es = ''; my $s = '';
2114   $s = $x->{sign} if $x->{sign} eq '-';
2115   if ($CALC->can('_as_bin'))
2116     {
2117     $es = ${$CALC->_as_bin($x->{value})};
2118     }
2119   else
2120     {
2121     my $x1 = $x->copy()->babs(); my $xr;
2122     my $x100 = Math::BigInt->new (0x100);
2123     while (!$x1->is_zero())
2124       {
2125       ($x1, $xr) = bdiv($x1,$x100);
2126       $es .= unpack('b8',pack('C',$xr->numify()));
2127       }
2128     $es = reverse $es; 
2129     $es =~ s/^[0]+//;   # strip leading zeros
2130     $s .= '0b';
2131     }
2132   $s . $es;
2133   }
2134
2135 ##############################################################################
2136 # internal calculation routines (others are in Math::BigInt::Calc etc)
2137
2138 sub __lcm 
2139   { 
2140   # (BINT or num_str, BINT or num_str) return BINT
2141   # does modify first argument
2142   # LCM
2143  
2144   my $x = shift; my $ty = shift;
2145   return $x->bnan() if ($x->{sign} eq $nan) || ($ty->{sign} eq $nan);
2146   return $x * $ty / bgcd($x,$ty);
2147   }
2148
2149 sub __gcd
2150   { 
2151   # (BINT or num_str, BINT or num_str) return BINT
2152   # does modify both arguments
2153   # GCD -- Euclids algorithm E, Knuth Vol 2 pg 296
2154   my ($x,$ty) = @_;
2155
2156   return $x->bnan() if $x->{sign} !~ /^[+-]$/ || $ty->{sign} !~ /^[+-]$/;
2157
2158   while (!$ty->is_zero())
2159     {
2160     ($x, $ty) = ($ty,bmod($x,$ty));
2161     }
2162   $x;
2163   }
2164
2165 ###############################################################################
2166 # this method return 0 if the object can be modified, or 1 for not
2167 # We use a fast use constant statement here, to avoid costly calls. Subclasses
2168 # may override it with special code (f.i. Math::BigInt::Constant does so)
2169
2170 sub modify () { 0; }
2171
2172 1;
2173 __END__
2174
2175 =head1 NAME
2176
2177 Math::BigInt - Arbitrary size integer math package
2178
2179 =head1 SYNOPSIS
2180
2181   use Math::BigInt;
2182
2183   # Number creation     
2184   $x = Math::BigInt->new($str);         # defaults to 0
2185   $nan  = Math::BigInt->bnan();         # create a NotANumber
2186   $zero = Math::BigInt->bzero();        # create a +0
2187   $inf = Math::BigInt->binf();          # create a +inf
2188   $inf = Math::BigInt->binf('-');       # create a -inf
2189   $one = Math::BigInt->bone();          # create a +1
2190   $one = Math::BigInt->bone('-');       # create a -1
2191
2192   # Testing
2193   $x->is_zero();                # true if arg is +0
2194   $x->is_nan();                 # true if arg is NaN
2195   $x->is_one();                 # true if arg is +1
2196   $x->is_one('-');              # true if arg is -1
2197   $x->is_odd();                 # true if odd, false for even
2198   $x->is_even();                # true if even, false for odd
2199   $x->is_positive();            # true if >= 0
2200   $x->is_negative();            # true if <  0
2201   $x->is_inf(sign);             # true if +inf, or -inf (sign is default '+')
2202
2203   $x->bcmp($y);                 # compare numbers (undef,<0,=0,>0)
2204   $x->bacmp($y);                # compare absolutely (undef,<0,=0,>0)
2205   $x->sign();                   # return the sign, either +,- or NaN
2206   $x->digit($n);                # return the nth digit, counting from right
2207   $x->digit(-$n);               # return the nth digit, counting from left
2208
2209   # The following all modify their first argument:
2210
2211   # set 
2212   $x->bzero();                  # set $x to 0
2213   $x->bnan();                   # set $x to NaN
2214   $x->bone();                   # set $x to +1
2215   $x->bone('-');                # set $x to -1
2216
2217   $x->bneg();                   # negation
2218   $x->babs();                   # absolute value
2219   $x->bnorm();                  # normalize (no-op)
2220   $x->bnot();                   # two's complement (bit wise not)
2221   $x->binc();                   # increment x by 1
2222   $x->bdec();                   # decrement x by 1
2223   
2224   $x->badd($y);                 # addition (add $y to $x)
2225   $x->bsub($y);                 # subtraction (subtract $y from $x)
2226   $x->bmul($y);                 # multiplication (multiply $x by $y)
2227   $x->bdiv($y);                 # divide, set $x to quotient
2228                                 # return (quo,rem) or quo if scalar
2229
2230   $x->bmod($y);                 # modulus (x % y)
2231   $x->bpow($y);                 # power of arguments (x ** y)
2232   $x->blsft($y);                # left shift
2233   $x->brsft($y);                # right shift 
2234   $x->blsft($y,$n);             # left shift, by base $n (like 10)
2235   $x->brsft($y,$n);             # right shift, by base $n (like 10)
2236   
2237   $x->band($y);                 # bitwise and
2238   $x->bior($y);                 # bitwise inclusive or
2239   $x->bxor($y);                 # bitwise exclusive or
2240   $x->bnot();                   # bitwise not (two's complement)
2241
2242   $x->bsqrt();                  # calculate square-root
2243
2244   $x->round($A,$P,$round_mode); # round to accuracy or precision using mode $r
2245   $x->bround($N);               # accuracy: preserve $N digits
2246   $x->bfround($N);              # round to $Nth digit, no-op for BigInts
2247
2248   # The following do not modify their arguments in BigInt, but do in BigFloat:
2249   $x->bfloor();                 # return integer less or equal than $x
2250   $x->bceil();                  # return integer greater or equal than $x
2251   
2252   # The following do not modify their arguments:
2253
2254   bgcd(@values);                # greatest common divisor (no OO style)
2255   blcm(@values);                # lowest common multiplicator (no OO style)
2256  
2257   $x->length();                 # return number of digits in number
2258   ($x,$f) = $x->length();       # length of number and length of fraction part,
2259                                 # latter is always 0 digits long for BigInt's
2260
2261   $x->exponent();               # return exponent as BigInt
2262   $x->mantissa();               # return (signed) mantissa as BigInt
2263   $x->parts();                  # return (mantissa,exponent) as BigInt
2264   $x->copy();                   # make a true copy of $x (unlike $y = $x;)
2265   $x->as_number();              # return as BigInt (in BigInt: same as copy())
2266   
2267   # conversation to string 
2268   $x->bstr();                   # normalized string
2269   $x->bsstr();                  # normalized string in scientific notation
2270   $x->as_hex();                 # as signed hexadecimal string with prefixed 0x
2271   $x->as_bin();                 # as signed binary string with prefixed 0b
2272
2273 =head1 DESCRIPTION
2274
2275 All operators (inlcuding basic math operations) are overloaded if you
2276 declare your big integers as
2277
2278   $i = new Math::BigInt '123_456_789_123_456_789';
2279
2280 Operations with overloaded operators preserve the arguments which is
2281 exactly what you expect.
2282
2283 =over 2
2284
2285 =item Canonical notation
2286
2287 Big integer values are strings of the form C</^[+-]\d+$/> with leading
2288 zeros suppressed.
2289
2290    '-0'                            canonical value '-0', normalized '0'
2291    '   -123_123_123'               canonical value '-123123123'
2292    '1_23_456_7890'                 canonical value '1234567890'
2293
2294 =item Input
2295
2296 Input values to these routines may be either Math::BigInt objects or
2297 strings of the form C</^\s*[+-]?[\d]+\.?[\d]*E?[+-]?[\d]*$/>.
2298
2299 You can include one underscore between any two digits.
2300
2301 This means integer values like 1.01E2 or even 1000E-2 are also accepted.
2302 Non integer values result in NaN.
2303
2304 Math::BigInt::new() defaults to 0, while Math::BigInt::new('') results
2305 in 'NaN'.
2306
2307 bnorm() on a BigInt object is now effectively a no-op, since the numbers 
2308 are always stored in normalized form. On a string, it creates a BigInt 
2309 object.
2310
2311 =item Output
2312
2313 Output values are BigInt objects (normalized), except for bstr(), which
2314 returns a string in normalized form.
2315 Some routines (C<is_odd()>, C<is_even()>, C<is_zero()>, C<is_one()>,
2316 C<is_nan()>) return true or false, while others (C<bcmp()>, C<bacmp()>)
2317 return either undef, <0, 0 or >0 and are suited for sort.
2318
2319 =back
2320
2321 =head1 ACCURACY and PRECISION
2322
2323 Since version v1.33, Math::BigInt and Math::BigFloat have full support for
2324 accuracy and precision based rounding, both automatically after every
2325 operation as well as manually.
2326
2327 This section describes the accuracy/precision handling in Math::Big* as it
2328 used to be and as it is now, complete with an explanation of all terms and
2329 abbreviations.
2330
2331 Not yet implemented things (but with correct description) are marked with '!',
2332 things that need to be answered are marked with '?'.
2333
2334 In the next paragraph follows a short description of terms used here (because
2335 these may differ from terms used by others people or documentation).
2336
2337 During the rest of this document, the shortcuts A (for accuracy), P (for
2338 precision), F (fallback) and R (rounding mode) will be used.
2339
2340 =head2 Precision P
2341
2342 A fixed number of digits before (positive) or after (negative)
2343 the decimal point. For example, 123.45 has a precision of -2. 0 means an
2344 integer like 123 (or 120). A precision of 2 means two digits to the left
2345 of the decimal point are zero, so 123 with P = 1 becomes 120. Note that
2346 numbers with zeros before the decimal point may have different precisions,
2347 because 1200 can have p = 0, 1 or 2 (depending on what the inital value
2348 was). It could also have p < 0, when the digits after the decimal point
2349 are zero.
2350
2351 The string output (of floating point numbers) will be padded with zeros:
2352  
2353         Initial value   P       A       Result          String
2354         ------------------------------------------------------------
2355         1234.01         -3              1000            1000
2356         1234            -2              1200            1200
2357         1234.5          -1              1230            1230
2358         1234.001        1               1234            1234.0
2359         1234.01         0               1234            1234
2360         1234.01         2               1234.01         1234.01
2361         1234.01         5               1234.01         1234.01000
2362
2363 For BigInts, no padding occurs.
2364
2365 =head2 Accuracy A
2366
2367 Number of significant digits. Leading zeros are not counted. A
2368 number may have an accuracy greater than the non-zero digits
2369 when there are zeros in it or trailing zeros. For example, 123.456 has
2370 A of 6, 10203 has 5, 123.0506 has 7, 123.450000 has 8 and 0.000123 has 3.
2371
2372 The string output (of floating point numbers) will be padded with zeros:
2373
2374         Initial value   P       A       Result          String
2375         ------------------------------------------------------------
2376         1234.01                 3       1230            1230
2377         1234.01                 6       1234.01         1234.01
2378         1234.1                  8       1234.1          1234.1000
2379
2380 For BigInts, no padding occurs.
2381
2382 =head2 Fallback F
2383
2384 When both A and P are undefined, this is used as a fallback accuracy when
2385 dividing numbers.
2386
2387 =head2 Rounding mode R
2388
2389 When rounding a number, different 'styles' or 'kinds'
2390 of rounding are possible. (Note that random rounding, as in
2391 Math::Round, is not implemented.)
2392
2393 =over 2
2394
2395 =item 'trunc'
2396
2397 truncation invariably removes all digits following the
2398 rounding place, replacing them with zeros. Thus, 987.65 rounded
2399 to tens (P=1) becomes 980, and rounded to the fourth sigdig
2400 becomes 987.6 (A=4). 123.456 rounded to the second place after the
2401 decimal point (P=-2) becomes 123.46.
2402
2403 All other implemented styles of rounding attempt to round to the
2404 "nearest digit." If the digit D immediately to the right of the
2405 rounding place (skipping the decimal point) is greater than 5, the
2406 number is incremented at the rounding place (possibly causing a
2407 cascade of incrementation): e.g. when rounding to units, 0.9 rounds
2408 to 1, and -19.9 rounds to -20. If D < 5, the number is similarly
2409 truncated at the rounding place: e.g. when rounding to units, 0.4
2410 rounds to 0, and -19.4 rounds to -19.
2411
2412 However the results of other styles of rounding differ if the
2413 digit immediately to the right of the rounding place (skipping the
2414 decimal point) is 5 and if there are no digits, or no digits other
2415 than 0, after that 5. In such cases:
2416
2417 =item 'even'
2418
2419 rounds the digit at the rounding place to 0, 2, 4, 6, or 8
2420 if it is not already. E.g., when rounding to the first sigdig, 0.45
2421 becomes 0.4, -0.55 becomes -0.6, but 0.4501 becomes 0.5.
2422
2423 =item 'odd'
2424
2425 rounds the digit at the rounding place to 1, 3, 5, 7, or 9 if
2426 it is not already. E.g., when rounding to the first sigdig, 0.45
2427 becomes 0.5, -0.55 becomes -0.5, but 0.5501 becomes 0.6.
2428
2429 =item '+inf'
2430
2431 round to plus infinity, i.e. always round up. E.g., when
2432 rounding to the first sigdig, 0.45 becomes 0.5, -0.55 becomes -0.5,
2433 and 0.4501 also becomes 0.5.
2434
2435 =item '-inf'
2436
2437 round to minus infinity, i.e. always round down. E.g., when
2438 rounding to the first sigdig, 0.45 becomes 0.4, -0.55 becomes -0.6,
2439 but 0.4501 becomes 0.5.
2440
2441 =item 'zero'
2442
2443 round to zero, i.e. positive numbers down, negative ones up.
2444 E.g., when rounding to the first sigdig, 0.45 becomes 0.4, -0.55
2445 becomes -0.5, but 0.4501 becomes 0.5.
2446
2447 =back
2448
2449 The handling of A & P in MBI/MBF (the old core code shipped with Perl
2450 versions <= 5.7.2) is like this:
2451
2452 =over 2
2453
2454 =item Precision
2455
2456   * ffround($p) is able to round to $p number of digits after the decimal
2457     point
2458   * otherwise P is unused
2459
2460 =item Accuracy (significant digits)
2461
2462   * fround($a) rounds to $a significant digits
2463   * only fdiv() and fsqrt() take A as (optional) paramater
2464     + other operations simply create the same number (fneg etc), or more (fmul)
2465       of digits
2466     + rounding/truncating is only done when explicitly calling one of fround
2467       or ffround, and never for BigInt (not implemented)
2468   * fsqrt() simply hands its accuracy argument over to fdiv.
2469   * the documentation and the comment in the code indicate two different ways
2470     on how fdiv() determines the maximum number of digits it should calculate,
2471     and the actual code does yet another thing
2472     POD:
2473       max($Math::BigFloat::div_scale,length(dividend)+length(divisor))
2474     Comment:
2475       result has at most max(scale, length(dividend), length(divisor)) digits
2476     Actual code:
2477       scale = max(scale, length(dividend)-1,length(divisor)-1);
2478       scale += length(divisior) - length(dividend);
2479     So for lx = 3, ly = 9, scale = 10, scale will actually be 16 (10+9-3).
2480     Actually, the 'difference' added to the scale is calculated from the
2481     number of "significant digits" in dividend and divisor, which is derived
2482     by looking at the length of the mantissa. Which is wrong, since it includes
2483     the + sign (oups) and actually gets 2 for '+100' and 4 for '+101'. Oups
2484     again. Thus 124/3 with div_scale=1 will get you '41.3' based on the strange
2485     assumption that 124 has 3 significant digits, while 120/7 will get you
2486     '17', not '17.1' since 120 is thought to have 2 significant digits.
2487     The rounding after the division then uses the remainder and $y to determine
2488     wether it must round up or down.
2489  ?  I have no idea which is the right way. That's why I used a slightly more
2490  ?  simple scheme and tweaked the few failing testcases to match it.
2491
2492 =back
2493
2494 This is how it works now:
2495
2496 =over 2
2497
2498 =item Setting/Accessing
2499
2500   * You can set the A global via $Math::BigInt::accuracy or
2501     $Math::BigFloat::accuracy or whatever class you are using.
2502   * You can also set P globally by using $Math::SomeClass::precision likewise.
2503   * Globals are classwide, and not inherited by subclasses.
2504   * to undefine A, use $Math::SomeCLass::accuracy = undef
2505   * to undefine P, use $Math::SomeClass::precision = undef
2506   * To be valid, A must be > 0, P can have any value.
2507   * If P is negative, this means round to the P'th place to the right of the
2508     decimal point; positive values mean to the left of the decimal point.
2509     P of 0 means round to integer.
2510   * to find out the current global A, take $Math::SomeClass::accuracy
2511   * use $x->accuracy() for the local setting of $x.
2512   * to find out the current global P, take $Math::SomeClass::precision
2513   * use $x->precision() for the local setting
2514
2515 =item Creating numbers
2516
2517  !* When you create a number, there should be a way to define its A & P
2518   * When a number without specific A or P is created, but the globals are
2519     defined, these should be used to round the number immediately and also
2520     stored locally with the number. Thus changing the global defaults later on
2521     will not change the A or P of previously created numbers (i.e., A and P of
2522     $x will be what was in effect when $x was created) 
2523
2524 =item Usage
2525
2526   * If A or P are enabled/defined, they are used to round the result of each
2527     operation according to the rules below
2528   * Negative P is ignored in Math::BigInt, since BigInts never have digits
2529     after the decimal point
2530   * Math::BigFloat uses Math::BigInts internally, but setting A or P inside
2531     Math::BigInt as globals should not tamper with the parts of a BigFloat.
2532     Thus a flag is used to mark all Math::BigFloat numbers as 'never round'
2533
2534 =item Precedence
2535
2536   * It only makes sense that a number has only one of A or P at a time.
2537     Since you can set/get both A and P, there is a rule that will practically
2538     enforce only A or P to be in effect at a time, even if both are set.
2539     This is called precedence.
2540  !* If two objects are involved in an operation, and one of them has A in
2541  !  effect, and the other P, this should result in a warning or an error,
2542  !  probably in NaN.
2543   * A takes precendence over P (Hint: A comes before P). If A is defined, it
2544     is used, otherwise P is used. If neither of them is defined, nothing is
2545     used, i.e. the result will have as many digits as it can (with an
2546     exception for fdiv/fsqrt) and will not be rounded.
2547   * There is another setting for fdiv() (and thus for fsqrt()). If neither of
2548     A or P is defined, fdiv() will use a fallback (F) of $div_scale digits.
2549     If either the dividend's or the divisor's mantissa has more digits than
2550     the value of F, the higher value will be used instead of F.
2551     This is to limit the digits (A) of the result (just consider what would
2552     happen with unlimited A and P in the case of 1/3 :-)
2553   * fdiv will calculate 1 more digit than required (determined by
2554     A, P or F), and, if F is not used, round the result
2555     (this will still fail in the case of a result like 0.12345000000001 with A
2556     or P of 5, but this can not be helped - or can it?)
2557   * Thus you can have the math done by on Math::Big* class in three modes:
2558     + never round (this is the default):
2559       This is done by setting A and P to undef. No math operation
2560       will round the result, with fdiv() and fsqrt() as exceptions to guard
2561       against overflows. You must explicitely call bround(), bfround() or
2562       round() (the latter with parameters).
2563       Note: Once you have rounded a number, the settings will 'stick' on it
2564       and 'infect' all other numbers engaged in math operations with it, since
2565       local settings have the highest precedence. So, to get SaferRound[tm],
2566       use a copy() before rounding like this:
2567
2568         $x = Math::BigFloat->new(12.34);
2569         $y = Math::BigFloat->new(98.76);
2570         $z = $x * $y;                           # 1218.6984
2571         print $x->copy()->fround(3);            # 12.3 (but A is now 3!)
2572         $z = $x * $y;                           # still 1218.6984, without
2573                                                 # copy would have been 1210!
2574
2575     + round after each op:
2576       After each single operation (except for testing like is_zero()), the
2577       method round() is called and the result is rounded appropriately. By
2578       setting proper values for A and P, you can have all-the-same-A or
2579       all-the-same-P modes. For example, Math::Currency might set A to undef,
2580       and P to -2, globally.
2581
2582  ?Maybe an extra option that forbids local A & P settings would be in order,
2583  ?so that intermediate rounding does not 'poison' further math? 
2584
2585 =item Overriding globals
2586
2587   * you will be able to give A, P and R as an argument to all the calculation
2588     routines; the second parameter is A, the third one is P, and the fourth is
2589     R (shift place by one for binary operations like add). P is used only if
2590     the first parameter (A) is undefined. These three parameters override the
2591     globals in the order detailed as follows, i.e. the first defined value
2592     wins:
2593     (local: per object, global: global default, parameter: argument to sub)
2594       + parameter A
2595       + parameter P
2596       + local A (if defined on both of the operands: smaller one is taken)
2597       + local P (if defined on both of the operands: smaller one is taken)
2598       + global A
2599       + global P
2600       + global F
2601   * fsqrt() will hand its arguments to fdiv(), as it used to, only now for two
2602     arguments (A and P) instead of one
2603
2604 =item Local settings
2605
2606   * You can set A and P locally by using $x->accuracy() and $x->precision()
2607     and thus force different A and P for different objects/numbers.
2608   * Setting A or P this way immediately rounds $x to the new value.
2609
2610 =item Rounding
2611
2612   * the rounding routines will use the respective global or local settings.
2613     fround()/bround() is for accuracy rounding, while ffround()/bfround()
2614     is for precision
2615   * the two rounding functions take as the second parameter one of the
2616     following rounding modes (R):
2617     'even', 'odd', '+inf', '-inf', 'zero', 'trunc'
2618   * you can set and get the global R by using Math::SomeClass->round_mode()
2619     or by setting $Math::SomeClass::round_mode
2620   * after each operation, $result->round() is called, and the result may
2621     eventually be rounded (that is, if A or P were set either locally,
2622     globally or as parameter to the operation)
2623   * to manually round a number, call $x->round($A,$P,$round_mode);
2624     this will round the number by using the appropriate rounding function
2625     and then normalize it.
2626   * rounding modifies the local settings of the number:
2627
2628         $x = Math::BigFloat->new(123.456);
2629         $x->accuracy(5);
2630         $x->bround(4);
2631
2632     Here 4 takes precedence over 5, so 123.5 is the result and $x->accuracy()
2633     will be 4 from now on.
2634
2635 =item Default values
2636
2637   * R: 'even'
2638   * F: 40
2639   * A: undef
2640   * P: undef
2641
2642 =item Remarks
2643
2644   * The defaults are set up so that the new code gives the same results as
2645     the old code (except in a few cases on fdiv):
2646     + Both A and P are undefined and thus will not be used for rounding
2647       after each operation.
2648     + round() is thus a no-op, unless given extra parameters A and P
2649
2650 =back
2651
2652 =head1 INTERNALS
2653
2654 The actual numbers are stored as unsigned big integers (with seperate sign).
2655 You should neither care about nor depend on the internal representation; it
2656 might change without notice. Use only method calls like C<< $x->sign(); >>
2657 instead relying on the internal hash keys like in C<< $x->{sign}; >>. 
2658
2659 =head2 MATH LIBRARY
2660
2661 Math with the numbers is done (by default) by a module called
2662 Math::BigInt::Calc. This is equivalent to saying:
2663
2664         use Math::BigInt lib => 'Calc';
2665
2666 You can change this by using:
2667
2668         use Math::BigInt lib => 'BitVect';
2669
2670 The following would first try to find Math::BigInt::Foo, then
2671 Math::BigInt::Bar, and when this also fails, revert to Math::BigInt::Calc:
2672
2673         use Math::BigInt lib => 'Foo,Math::BigInt::Bar';
2674
2675 Calc.pm uses as internal format an array of elements of some decimal base
2676 (usually 1e5, but this might change to 1e7) with the least significant digit
2677 first, while BitVect.pm uses a bit vector of base 2, most significant bit
2678 first. Other modules might use even different means of representing the
2679 numbers. See the respective module documentation for further details.
2680
2681 =head2 SIGN
2682
2683 The sign is either '+', '-', 'NaN', '+inf' or '-inf' and stored seperately.
2684
2685 A sign of 'NaN' is used to represent the result when input arguments are not
2686 numbers or as a result of 0/0. '+inf' and '-inf' represent plus respectively
2687 minus infinity. You will get '+inf' when dividing a positive number by 0, and
2688 '-inf' when dividing any negative number by 0.
2689
2690 =head2 mantissa(), exponent() and parts()
2691
2692 C<mantissa()> and C<exponent()> return the said parts of the BigInt such
2693 that:
2694
2695         $m = $x->mantissa();
2696         $e = $x->exponent();
2697         $y = $m * ( 10 ** $e );
2698         print "ok\n" if $x == $y;
2699
2700 C<< ($m,$e) = $x->parts() >> is just a shortcut that gives you both of them
2701 in one go. Both the returned mantissa and exponent have a sign.
2702
2703 Currently, for BigInts C<$e> will be always 0, except for NaN, +inf and -inf,
2704 where it will be NaN; and for $x == 0, where it will be 1
2705 (to be compatible with Math::BigFloat's internal representation of a zero as
2706 C<0E1>).
2707
2708 C<$m> will always be a copy of the original number. The relation between $e
2709 and $m might change in the future, but will always be equivalent in a
2710 numerical sense, e.g. $m might get minimized.
2711
2712 =head1 EXAMPLES
2713  
2714   use Math::BigInt;
2715
2716   sub bint { Math::BigInt->new(shift); }
2717
2718   $x = Math::BigInt->bstr("1234")       # string "1234"
2719   $x = "$x";                            # same as bstr()
2720   $x = Math::BigInt->bneg("1234");      # Bigint "-1234"
2721   $x = Math::BigInt->babs("-12345");    # Bigint "12345"
2722   $x = Math::BigInt->bnorm("-0 00");    # BigInt "0"
2723   $x = bint(1) + bint(2);               # BigInt "3"
2724   $x = bint(1) + "2";                   # ditto (auto-BigIntify of "2")
2725   $x = bint(1);                         # BigInt "1"
2726   $x = $x + 5 / 2;                      # BigInt "3"
2727   $x = $x ** 3;                         # BigInt "27"
2728   $x *= 2;                              # BigInt "54"
2729   $x = Math::BigInt->new(0);            # BigInt "0"
2730   $x--;                                 # BigInt "-1"
2731   $x = Math::BigInt->badd(4,5)          # BigInt "9"
2732   print $x->bsstr();                    # 9e+0
2733
2734 Examples for rounding:
2735
2736   use Math::BigFloat;
2737   use Test;
2738
2739   $x = Math::BigFloat->new(123.4567);
2740   $y = Math::BigFloat->new(123.456789);
2741   Math::BigFloat->accuracy(4);          # no more A than 4
2742
2743   ok ($x->copy()->fround(),123.4);      # even rounding
2744   print $x->copy()->fround(),"\n";      # 123.4
2745   Math::BigFloat->round_mode('odd');    # round to odd
2746   print $x->copy()->fround(),"\n";      # 123.5
2747   Math::BigFloat->accuracy(5);          # no more A than 5
2748   Math::BigFloat->round_mode('odd');    # round to odd
2749   print $x->copy()->fround(),"\n";      # 123.46
2750   $y = $x->copy()->fround(4),"\n";      # A = 4: 123.4
2751   print "$y, ",$y->accuracy(),"\n";     # 123.4, 4
2752
2753   Math::BigFloat->accuracy(undef);      # A not important now
2754   Math::BigFloat->precision(2);         # P important
2755   print $x->copy()->bnorm(),"\n";       # 123.46
2756   print $x->copy()->fround(),"\n";      # 123.46
2757
2758 Examples for converting:
2759
2760   my $x = Math::BigInt->new('0b1'.'01' x 123);
2761   print "bin: ",$x->as_bin()," hex:",$x->as_hex()," dec: ",$x,"\n";
2762
2763 =head1 Autocreating constants
2764
2765 After C<use Math::BigInt ':constant'> all the B<integer> decimal constants
2766 in the given scope are converted to C<Math::BigInt>. This conversion
2767 happens at compile time.
2768
2769 In particular,
2770
2771   perl -MMath::BigInt=:constant -e 'print 2**100,"\n"'
2772
2773 prints the integer value of C<2**100>.  Note that without conversion of 
2774 constants the expression 2**100 will be calculated as perl scalar.
2775
2776 Please note that strings and floating point constants are not affected,
2777 so that
2778
2779         use Math::BigInt qw/:constant/;
2780
2781         $x = 1234567890123456789012345678901234567890
2782                 + 123456789123456789;
2783         $y = '1234567890123456789012345678901234567890'
2784                 + '123456789123456789';
2785
2786 do not work. You need an explicit Math::BigInt->new() around one of the
2787 operands. You should also quote large constants to protect loss of precision:
2788
2789         use Math::Bigint;
2790
2791         $x = Math::BigInt->new('1234567889123456789123456789123456789');
2792
2793 Without the quotes Perl would convert the large number to a floating point
2794 constant at compile time and then hand the result to BigInt, which results in
2795 an truncated result or a NaN.
2796
2797 =head1 PERFORMANCE
2798
2799 Using the form $x += $y; etc over $x = $x + $y is faster, since a copy of $x
2800 must be made in the second case. For long numbers, the copy can eat up to 20%
2801 of the work (in the case of addition/subtraction, less for
2802 multiplication/division). If $y is very small compared to $x, the form
2803 $x += $y is MUCH faster than $x = $x + $y since making the copy of $x takes
2804 more time then the actual addition.
2805
2806 With a technique called copy-on-write, the cost of copying with overload could
2807 be minimized or even completely avoided. A test implementation of COW did show
2808 performance gains for overloaded math, but introduced a performance loss due
2809 to a constant overhead for all other operatons.
2810
2811 The rewritten version of this module is slower on certain operations, like
2812 new(), bstr() and numify(). The reason are that it does now more work and
2813 handles more cases. The time spent in these operations is usually gained in
2814 the other operations so that programs on the average should get faster. If
2815 they don't, please contect the author.
2816
2817 Some operations may be slower for small numbers, but are significantly faster
2818 for big numbers. Other operations are now constant (O(1), like bneg(), babs()
2819 etc), instead of O(N) and thus nearly always take much less time. These
2820 optimizations were done on purpose.
2821
2822 If you find the Calc module to slow, try to install any of the replacement
2823 modules and see if they help you. 
2824
2825 =head2 Alternative math libraries
2826
2827 You can use an alternative library to drive Math::BigInt via:
2828
2829         use Math::BigInt lib => 'Module';
2830
2831 See L<MATH LIBRARY> for more information.
2832
2833 For more benchmark results see L<http://bloodgate.com/perl/benchmarks.html>.
2834
2835 =head1 BUGS
2836
2837 =over 2
2838
2839 =item Out of Memory!
2840
2841 Under Perl prior to 5.6.0 having an C<use Math::BigInt ':constant';> and 
2842 C<eval()> in your code will crash with "Out of memory". This is probably an
2843 overload/exporter bug. You can workaround by not having C<eval()> 
2844 and ':constant' at the same time or upgrade your Perl to a newer version.
2845
2846 =item Fails to load Calc on Perl prior 5.6.0
2847
2848 Since eval(' use ...') can not be used in conjunction with ':constant', BigInt
2849 will fall back to eval { require ... } when loading the math lib on Perls
2850 prior to 5.6.0. This simple replaces '::' with '/' and thus might fail on
2851 filesystems using a different seperator.  
2852
2853 =back
2854
2855 =head1 CAVEATS
2856
2857 Some things might not work as you expect them. Below is documented what is
2858 known to be troublesome:
2859
2860 =over 1
2861
2862 =item stringify, bstr(), bsstr() and 'cmp'
2863
2864 Both stringify and bstr() now drop the leading '+'. The old code would return
2865 '+3', the new returns '3'. This is to be consistent with Perl and to make
2866 cmp (especially with overloading) to work as you expect. It also solves
2867 problems with Test.pm, it's ok() uses 'eq' internally. 
2868
2869 Mark said, when asked about to drop the '+' altogether, or make only cmp work:
2870
2871         I agree (with the first alternative), don't add the '+' on positive
2872         numbers.  It's not as important anymore with the new internal 
2873         form for numbers.  It made doing things like abs and neg easier,
2874         but those have to be done differently now anyway.
2875
2876 So, the following examples will now work all as expected:
2877
2878         use Test;
2879         BEGIN { plan tests => 1 }
2880         use Math::BigInt;
2881
2882         my $x = new Math::BigInt 3*3;
2883         my $y = new Math::BigInt 3*3;
2884
2885         ok ($x,3*3);
2886         print "$x eq 9" if $x eq $y;
2887         print "$x eq 9" if $x eq '9';
2888         print "$x eq 9" if $x eq 3*3;
2889
2890 Additionally, the following still works:
2891         
2892         print "$x == 9" if $x == $y;
2893         print "$x == 9" if $x == 9;
2894         print "$x == 9" if $x == 3*3;
2895
2896 There is now a C<bsstr()> method to get the string in scientific notation aka
2897 C<1e+2> instead of C<100>. Be advised that overloaded 'eq' always uses bstr()
2898 for comparisation, but Perl will represent some numbers as 100 and others
2899 as 1e+308. If in doubt, convert both arguments to Math::BigInt before doing eq:
2900
2901         use Test;
2902         BEGIN { plan tests => 3 }
2903         use Math::BigInt;
2904
2905         $x = Math::BigInt->new('1e56'); $y = 1e56;
2906         ok ($x,$y);                     # will fail
2907         ok ($x->bsstr(),$y);            # okay
2908         $y = Math::BigInt->new($y);
2909         ok ($x,$y);                     # okay
2910
2911 Alternatively, simple use <=> for comparisations, that will get it always
2912 right. There is not yet a way to get a number automatically represented as
2913 a string that matches exactly the way Perl represents it.
2914
2915 =item int()
2916
2917 C<int()> will return (at least for Perl v5.7.1 and up) another BigInt, not a 
2918 Perl scalar:
2919
2920         $x = Math::BigInt->new(123);
2921         $y = int($x);                           # BigInt 123
2922         $x = Math::BigFloat->new(123.45);
2923         $y = int($x);                           # BigInt 123
2924
2925 In all Perl versions you can use C<as_number()> for the same effect:
2926
2927         $x = Math::BigFloat->new(123.45);
2928         $y = $x->as_number();                   # BigInt 123
2929
2930 This also works for other subclasses, like Math::String.
2931
2932 It is yet unlcear whether overloaded int() should return a scalar or a BigInt.
2933
2934 =item length
2935
2936 The following will probably not do what you expect:
2937
2938         $c = Math::BigInt->new(123);
2939         print $c->length(),"\n";                # prints 30
2940
2941 It prints both the number of digits in the number and in the fraction part
2942 since print calls C<length()> in list context. Use something like: 
2943         
2944         print scalar $c->length(),"\n";         # prints 3 
2945
2946 =item bdiv
2947
2948 The following will probably not do what you expect:
2949
2950         print $c->bdiv(10000),"\n";
2951
2952 It prints both quotient and remainder since print calls C<bdiv()> in list
2953 context. Also, C<bdiv()> will modify $c, so be carefull. You probably want
2954 to use
2955         
2956         print $c / 10000,"\n";
2957         print scalar $c->bdiv(10000),"\n";  # or if you want to modify $c
2958
2959 instead.
2960
2961 The quotient is always the greatest integer less than or equal to the
2962 real-valued quotient of the two operands, and the remainder (when it is
2963 nonzero) always has the same sign as the second operand; so, for
2964 example,
2965
2966           1 / 4  => ( 0, 1)
2967           1 / -4 => (-1,-3)
2968          -3 / 4  => (-1, 1)
2969          -3 / -4 => ( 0,-3)
2970         -11 / 2  => (-5,1)
2971          11 /-2  => (-5,-1)
2972
2973 As a consequence, the behavior of the operator % agrees with the
2974 behavior of Perl's built-in % operator (as documented in the perlop
2975 manpage), and the equation
2976
2977         $x == ($x / $y) * $y + ($x % $y)
2978
2979 holds true for any $x and $y, which justifies calling the two return
2980 values of bdiv() the quotient and remainder. The only exception to this rule
2981 are when $y == 0 and $x is negative, then the remainder will also be
2982 negative. See below under "infinity handling" for the reasoning behing this.
2983
2984 Perl's 'use integer;' changes the behaviour of % and / for scalars, but will
2985 not change BigInt's way to do things. This is because under 'use integer' Perl
2986 will do what the underlying C thinks is right and this is different for each
2987 system. If you need BigInt's behaving exactly like Perl's 'use integer', bug
2988 the author to implement it ;)
2989
2990 =item infinity handling
2991
2992 Here are some examples that explain the reasons why certain results occur while
2993 handling infinity:
2994
2995 The following table shows the result of the division and the remainder, so that
2996 the equation above holds true. Some "ordinary" cases are strewn in to show more
2997 clearly the reasoning:
2998
2999         A /  B  =   C,     R so that C *    B +    R =    A
3000      =========================================================
3001         5 /   8 =   0,     5         0 *    8 +    5 =    5
3002         0 /   8 =   0,     0         0 *    8 +    0 =    0
3003         0 / inf =   0,     0         0 *  inf +    0 =    0
3004         0 /-inf =   0,     0         0 * -inf +    0 =    0
3005         5 / inf =   0,     5         0 *  inf +    5 =    5
3006         5 /-inf =   0,     5         0 * -inf +    5 =    5
3007         -5/ inf =   0,    -5         0 *  inf +   -5 =   -5
3008         -5/-inf =   0,    -5         0 * -inf +   -5 =   -5
3009        inf/   5 =  inf,    0       inf *    5 +    0 =  inf
3010       -inf/   5 = -inf,    0      -inf *    5 +    0 = -inf
3011        inf/  -5 = -inf,    0      -inf *   -5 +    0 =  inf
3012       -inf/  -5 =  inf,    0       inf *   -5 +    0 = -inf
3013          5/   5 =    1,    0         1 *    5 +    0 =    5
3014         -5/  -5 =    1,    0         1 *   -5 +    0 =   -5
3015        inf/ inf =    1,    0         1 *  inf +    0 =  inf
3016       -inf/-inf =    1,    0         1 * -inf +    0 = -inf
3017        inf/-inf =   -1,    0        -1 * -inf +    0 =  inf
3018       -inf/ inf =   -1,    0         1 * -inf +    0 = -inf
3019          8/   0 =  inf,    8       inf *    0 +    8 =    8 
3020        inf/   0 =  inf,  inf       inf *    0 +  inf =  inf 
3021          0/   0 =  NaN
3022
3023 These cases below violate the "remainder has the sign of the second of the two
3024 arguments", since they wouldn't match up otherwise.
3025
3026         A /  B  =   C,     R so that C *    B +    R =    A
3027      ========================================================
3028       -inf/   0 = -inf, -inf      -inf *    0 +  inf = -inf 
3029         -8/   0 = -inf,   -8      -inf *    0 +    8 = -8 
3030
3031 =item Modifying and =
3032
3033 Beware of:
3034
3035         $x = Math::BigFloat->new(5);
3036         $y = $x;
3037
3038 It will not do what you think, e.g. making a copy of $x. Instead it just makes
3039 a second reference to the B<same> object and stores it in $y. Thus anything
3040 that modifies $x (except overloaded operators) will modify $y, and vice versa.
3041 Or in other words, C<=> is only safe if you modify your BigInts only via
3042 overloaded math. As soon as you use a method call it breaks:
3043
3044         $x->bmul(2);
3045         print "$x, $y\n";       # prints '10, 10'
3046
3047 If you want a true copy of $x, use:
3048
3049         $y = $x->copy();
3050
3051 You can also chain the calls like this, this will make first a copy and then
3052 multiply it by 2:
3053
3054         $y = $x->copy()->bmul(2);
3055
3056 See also the documentation for overload.pm regarding C<=>.
3057
3058 =item bpow
3059
3060 C<bpow()> (and the rounding functions) now modifies the first argument and
3061 returns it, unlike the old code which left it alone and only returned the
3062 result. This is to be consistent with C<badd()> etc. The first three will
3063 modify $x, the last one won't:
3064
3065         print bpow($x,$i),"\n";         # modify $x
3066         print $x->bpow($i),"\n";        # ditto
3067         print $x **= $i,"\n";           # the same
3068         print $x ** $i,"\n";            # leave $x alone 
3069
3070 The form C<$x **= $y> is faster than C<$x = $x ** $y;>, though.
3071
3072 =item Overloading -$x
3073
3074 The following:
3075
3076         $x = -$x;
3077
3078 is slower than
3079
3080         $x->bneg();
3081
3082 since overload calls C<sub($x,0,1);> instead of C<neg($x)>. The first variant
3083 needs to preserve $x since it does not know that it later will get overwritten.
3084 This makes a copy of $x and takes O(N), but $x->bneg() is O(1).
3085
3086 With Copy-On-Write, this issue would be gone, but C-o-W is not implemented
3087 since it is slower for all other things.
3088
3089 =item Mixing different object types
3090
3091 In Perl you will get a floating point value if you do one of the following:
3092
3093         $float = 5.0 + 2;
3094         $float = 2 + 5.0;
3095         $float = 5 / 2;
3096
3097 With overloaded math, only the first two variants will result in a BigFloat:
3098
3099         use Math::BigInt;
3100         use Math::BigFloat;
3101         
3102         $mbf = Math::BigFloat->new(5);
3103         $mbi2 = Math::BigInteger->new(5);
3104         $mbi = Math::BigInteger->new(2);
3105
3106                                         # what actually gets called:
3107         $float = $mbf + $mbi;           # $mbf->badd()
3108         $float = $mbf / $mbi;           # $mbf->bdiv()
3109         $integer = $mbi + $mbf;         # $mbi->badd()
3110         $integer = $mbi2 / $mbi;        # $mbi2->bdiv()
3111         $integer = $mbi2 / $mbf;        # $mbi2->bdiv()
3112
3113 This is because math with overloaded operators follows the first (dominating)
3114 operand, and the operation of that is called and returns thus the result. So,
3115 Math::BigInt::bdiv() will always return a Math::BigInt, regardless whether
3116 the result should be a Math::BigFloat or the second operant is one.
3117
3118 To get a Math::BigFloat you either need to call the operation manually,
3119 make sure the operands are already of the proper type or casted to that type
3120 via Math::BigFloat->new():
3121         
3122         $float = Math::BigFloat->new($mbi2) / $mbi;     # = 2.5
3123
3124 Beware of simple "casting" the entire expression, this would only convert
3125 the already computed result:
3126
3127         $float = Math::BigFloat->new($mbi2 / $mbi);     # = 2.0 thus wrong!
3128
3129 Beware also of the order of more complicated expressions like:
3130
3131         $integer = ($mbi2 + $mbi) / $mbf;               # int / float => int
3132         $integer = $mbi2 / Math::BigFloat->new($mbi);   # ditto
3133
3134 If in doubt, break the expression into simpler terms, or cast all operands
3135 to the desired resulting type.
3136
3137 Scalar values are a bit different, since:
3138         
3139         $float = 2 + $mbf;
3140         $float = $mbf + 2;
3141
3142 will both result in the proper type due to the way the overloaded math works.
3143
3144 This section also applies to other overloaded math packages, like Math::String.
3145
3146 =item bsqrt()
3147
3148 C<bsqrt()> works only good if the result is a big integer, e.g. the square
3149 root of 144 is 12, but from 12 the square root is 3, regardless of rounding
3150 mode.
3151
3152 If you want a better approximation of the square root, then use:
3153
3154         $x = Math::BigFloat->new(12);
3155         Math::BigFloat->precision(0);
3156         Math::BigFloat->round_mode('even');
3157         print $x->copy->bsqrt(),"\n";           # 4
3158
3159         Math::BigFloat->precision(2);
3160         print $x->bsqrt(),"\n";                 # 3.46
3161         print $x->bsqrt(3),"\n";                # 3.464
3162
3163 =back
3164
3165 =head1 LICENSE
3166
3167 This program is free software; you may redistribute it and/or modify it under
3168 the same terms as Perl itself.
3169
3170 =head1 SEE ALSO
3171
3172 L<Math::BigFloat> and L<Math::Big> as well as L<Math::BigInt::BitVect>,
3173 L<Math::BigInt::Pari> and  L<Math::BigInt::GMP>.
3174
3175 The package at
3176 L<http://search.cpan.org/search?mode=module&query=Math%3A%3ABigInt> contains
3177 more documentation including a full version history, testcases, empty
3178 subclass files and benchmarks.
3179
3180 =head1 AUTHORS
3181
3182 Original code by Mark Biggar, overloaded interface by Ilya Zakharevich.
3183 Completely rewritten by Tels http://bloodgate.com in late 2000, 2001.
3184
3185 =cut