This is a live mirror of the Perl 5 development currently hosted at https://github.com/perl/perl5
Re: RFC: bigint et. al exporting PI method? [PATCH]
[perl5.git] / lib / bigint.pm
index e5770c3..b8a25a3 100644 (file)
@@ -1,10 +1,11 @@
 package bigint;
-require 5.005;
+use 5.006002;
 
-$VERSION = '0.02';
+$VERSION = '0.22';
 use Exporter;
-@ISA =       qw( Exporter );
-@EXPORT_OK = qw( ); 
+@ISA           = qw( Exporter );
+@EXPORT_OK     = qw( PI e ); 
+@EXPORT                = qw( inf NaN ); 
 
 use strict;
 use overload;
@@ -32,7 +33,7 @@ sub AUTOLOAD
         no strict 'refs';
         if (defined $_[0])
           {
-          Math::BigInt->$name($_[0]);
+          return Math::BigInt->$name($_[0]);
           }
         return Math::BigInt->$name();
         };
@@ -47,16 +48,23 @@ sub AUTOLOAD
 
 sub upgrade
   {
-  my $self = shift;
-  no strict 'refs';
-#  if (defined $_[0])
-#    {
-#    $Math::BigInt::upgrade = $_[0];
-#    }
-  return $Math::BigInt::upgrade;
+  $Math::BigInt::upgrade;
+  }
+
+sub _binary_constant
+  {
+  # this takes a binary/hexadecimal/octal constant string and returns it
+  # as string suitable for new. Basically it converts octal to decimal, and
+  # passes every thing else unmodified back.
+  my $string = shift;
+
+  return Math::BigInt->new($string) if $string =~ /^0[bx]/;
+
+  # so it must be an octal constant
+  Math::BigInt->from_oct($string);
   }
 
-sub _constant
+sub _float_constant
   {
   # this takes a floating point constant string and returns it truncated to
   # integer. For instance, '4.5' => '4', '1.234e2' => '123' etc
@@ -72,7 +80,7 @@ sub _constant
     $float =~ s/\..*//;
     return $float;
     }
-  my ($mis,$miv,$mfv,$es,$ev) = Math::BigInt::_split(\$float);
+  my ($mis,$miv,$mfv,$es,$ev) = Math::BigInt::_split($float);
   return $float if !defined $mis;      # doesn't look like a number to me
   my $ec = int($$ev);
   my $sign = $$mis; $sign = '' if $sign eq '+';
@@ -93,15 +101,73 @@ sub _constant
     return $sign.$$miv.$$mfv.'E'.$ec;          # 123.45e+3 => 12345e1
     }
   $mfv = substr($$mfv,0,$ec);
-  return $sign.$$miv.$mfv;                     # 123.45e+1 => 1234
+  $sign.$$miv.$mfv;                            # 123.45e+1 => 1234
+  }
+
+sub unimport
+  {
+  $^H{bigint} = undef;                                 # no longer in effect
+  overload::remove_constant('binary','','float','','integer');
+  }
+
+sub in_effect
+  {
+  my $level = shift || 0;
+  my $hinthash = (caller($level))[10];
+  $hinthash->{bigint};
+  }
+
+#############################################################################
+# the following two routines are for "use bigint qw/hex oct/;":
+
+sub _hex_global
+  {
+  my $i = $_[0];
+  $i = '0x'.$i unless $i =~ /^0x/;
+  Math::BigInt->new($i);
+  }
+
+sub _oct_global
+  {
+  my $i = $_[0];
+  return Math::BigInt->from_oct($i) if $i =~ /^0[0-7]/;
+  Math::BigInt->new($i);
+  }
+
+#############################################################################
+# the following two routines are for Perl 5.9.4 or later and are lexical
+
+sub _hex
+  {
+  return CORE::hex($_[0]) unless in_effect(1);
+  my $i = $_[0];
+  $i = '0x'.$i unless $i =~ /^0x/;
+  Math::BigInt->new($i);
+  }
+
+sub _oct
+  {
+  return CORE::oct($_[0]) unless in_effect(1);
+  my $i = $_[0];
+  return Math::BigInt->from_oct($i) if $i =~ /^0[0-7]/;
+  Math::BigInt->new($i);
   }
 
 sub import 
   {
   my $self = shift;
 
+  $^H{bigint} = 1;                                     # we are in effect
+
+  my ($hex,$oct);
+  # for newer Perls always override hex() and oct() with a lexical version:
+  if ($] > 5.009004)
+    {
+    $oct = \&_oct;
+    $hex = \&_hex;
+    }
   # some defaults
-  my $lib = 'Calc';
+  my $lib = ''; my $lib_kind = 'try';
 
   my @import = ( ':constant' );                                # drive it w/ constant
   my @a = @_; my $l = scalar @_; my $j = 0;
@@ -109,9 +175,10 @@ sub import
   my ($a,$p);                                          # accuracy, precision
   for ( my $i = 0; $i < $l ; $i++,$j++ )
     {
-    if ($_[$i] =~ /^(l|lib)$/)
+    if ($_[$i] =~ /^(l|lib|try|only)$/)
       {
       # this causes a different low lib to take care...
+      $lib_kind = $1; $lib_kind = 'lib' if $lib_kind eq 'l';
       $lib = $_[$i+1] || '';
       my $s = 2; $s = 1 if @a-$j < 2;  # avoid "can not modify non-existant..."
       splice @a, $j, $s; $j -= $s; $i++;
@@ -138,14 +205,26 @@ sub import
       $trace = 1;
       splice @a, $j, 1; $j --;
       }
-    else { die "unknown option $_[$i]"; }
+    elsif ($_[$i] eq 'hex')
+      {
+      splice @a, $j, 1; $j --;
+      $hex = \&_hex_global;
+      }
+    elsif ($_[$i] eq 'oct')
+      {
+      splice @a, $j, 1; $j --;
+      $oct = \&_oct_global;
+      }
+    elsif ($_[$i] !~ /^(PI|e)\z/)
+      {
+      die ("unknown option $_[$i]");
+      }
     }
   my $class;
   $_lite = 0;                                  # using M::BI::L ?
   if ($trace)
     {
     require Math::BigInt::Trace; $class = 'Math::BigInt::Trace';
-#    print STDERR "Loading $class";
     }
   else
     {
@@ -162,9 +241,10 @@ sub import
       }
     require Math::BigInt if $_lite == 0;       # not already loaded?
     $class = 'Math::BigInt';                   # regardless of MBIL or not
-    } 
+    }
+  push @import, $lib_kind => $lib if $lib ne '';
   # Math::BigInt::Trace or plain Math::BigInt
-  $class->import(@import, lib => $lib);
+  $class->import(@import);
 
   bigint->accuracy($a) if defined $a;
   bigint->precision($p) if defined $p;
@@ -179,33 +259,103 @@ sub import
     }
   # we take care of floating point constants, since BigFloat isn't available
   # and BigInt doesn't like them:
-  overload::constant float => sub { Math::BigInt->new( _constant(shift) ); };
+  overload::constant float => sub { Math::BigInt->new( _float_constant(shift) ); };
+  # Take care of octal/hexadecimal constants
+  overload::constant binary => sub { _binary_constant(shift) };
+
+  # if another big* was already loaded:
+  my ($package) = caller();
+
+  no strict 'refs';
+  if (!defined *{"${package}::inf"})
+    {
+    $self->export_to_level(1,$self,@a);           # export inf and NaN, e and PI
+    }
+  {
+    no warnings 'redefine';
+    *CORE::GLOBAL::oct = $oct if $oct;
+    *CORE::GLOBAL::hex = $hex if $hex;
+  }
   }
 
+sub inf () { Math::BigInt::binf(); }
+sub NaN () { Math::BigInt::bnan(); }
+sub PI { Math::BigInt->new(3); }
+sub e { Math::BigInt->new(2); }
+
 1;
 
 __END__
 
 =head1 NAME
 
-bigint - Transparent big integer support for Perl
+bigint - Transparent BigInteger support for Perl
 
 =head1 SYNOPSIS
 
-  use bignt;
+  use bigint;
 
   $x = 2 + 4.5,"\n";                   # BigInt 6
-  print 2 ** 512;                      # really is what you think it is
+  print 2 ** 512,"\n";                 # really is what you think it is
+  print inf + 42,"\n";                 # inf
+  print NaN * 7,"\n";                  # NaN
+  print hex("0x1234567890123490"),"\n";        # Perl v5.9.4 or later
+
+  {
+    no bigint;
+    print 2 ** 256,"\n";               # a normal Perl scalar now
+  }
+
+  # Note that this will be global:
+  use bigint qw/hex oct/;
+  print hex("0x1234567890123490"),"\n";
+  print oct("01234567890123490"),"\n";
 
 =head1 DESCRIPTION
 
 All operators (including basic math operations) are overloaded. Integer
 constants are created as proper BigInts.
 
-Floating point constants are truncated to integer. All results are also
-trunctaed.
+Floating point constants are truncated to integer. All parts and results of
+expressions are also truncated.
+
+Unlike L<integer>, this pragma creates integer constants that are only
+limited in their size by the available memory and CPU time.
+
+=head2 use integer vs. use bigint
+
+There is one small difference between C<use integer> and C<use bigint>: the
+former will not affect assignments to variables and the return value of
+some functions. C<bigint> truncates these results to integer too:
+
+       # perl -Minteger -wle 'print 3.2'
+       3.2
+       # perl -Minteger -wle 'print 3.2 + 0'
+       3
+       # perl -Mbigint -wle 'print 3.2'
+       3
+       # perl -Mbigint -wle 'print 3.2 + 0'
+       3
+
+       # perl -Mbigint -wle 'print exp(1) + 0'
+       2
+       # perl -Mbigint -wle 'print exp(1)'
+       2
+       # perl -Minteger -wle 'print exp(1)'
+       2.71828182845905
+       # perl -Minteger -wle 'print exp(1) + 0'
+       2
+
+In practice this makes seldom a difference as B<parts and results> of
+expressions will be truncated anyway, but this can, for instance, affect the
+return value of subroutines:
+
+       sub three_integer { use integer; return 3.2; } 
+       sub three_bigint { use bigint; return 3.2; }
+       print three_integer(), " ", three_bigint(),"\n";        # prints "3.2 3"
 
-=head2 OPTIONS
+=head2 Options
 
 bigint recognizes some options that can be passed while loading it via use.
 The options can (currently) be either a single letter form, or the long form.
@@ -220,6 +370,8 @@ than or equal to zero. See Math::BigInt's bround() function for details.
 
        perl -Mbigint=a,2 -le 'print 12345+1'
 
+Note that setting precision and accurary at the same time is not possible.
+
 =item p or precision
 
 This sets the precision for all math operations. The argument can be any
@@ -232,27 +384,49 @@ See Math::BigInt's bfround() function for details.
 
        perl -Mbignum=p,5 -le 'print 123456789+123'
 
+Note that setting precision and accurary at the same time is not possible.
+
 =item t or trace
 
 This enables a trace mode and is primarily for debugging bigint or
 Math::BigInt.
 
-=item l or lib
+=item hex
+
+Override the build-in hex() method with a version that can handle big
+integers. Note that under Perl v5.9.4 or ealier, this will be global
+and cannot be disabled with "no bigint;".
 
-Load a different math lib, see L<MATH LIBRARY>.
+=item oct
 
-       perl -Mbigint=l,GMP -e 'print 2 ** 512'
+Override the build-in oct() method with a version that can handle big
+integers. Note that under Perl v5.9.4 or ealier, this will be global
+and cannot be disabled with "no bigint;".
+
+=item l, lib, try or only
+
+Load a different math lib, see L<Math Library>.
+
+       perl -Mbigint=lib,GMP -e 'print 2 ** 512'
+       perl -Mbigint=try,GMP -e 'print 2 ** 512'
+       perl -Mbigint=only,GMP -e 'print 2 ** 512'
 
 Currently there is no way to specify more than one library on the command
-line. This will be hopefully fixed soon ;)
+line. This means the following does not work:
+
+       perl -Mbignum=l,GMP,Pari -e 'print 2 ** 512'
+
+This will be hopefully fixed soon ;)
 
 =item v or version
 
 This prints out the name and version of all modules used and then exits.
 
-       perl -Mbigint=v -e ''
+       perl -Mbigint=v
 
-=head2 MATH LIBRARY
+=back
+
+=head2 Math Library
 
 Math with the numbers is done (by default) by a module called
 Math::BigInt::Calc. This is equivalent to saying:
@@ -261,16 +435,26 @@ Math::BigInt::Calc. This is equivalent to saying:
 
 You can change this by using:
 
-       use bigint lib => 'BitVect';
+       use bignum lib => 'GMP';
 
 The following would first try to find Math::BigInt::Foo, then
 Math::BigInt::Bar, and when this also fails, revert to Math::BigInt::Calc:
 
        use bigint lib => 'Foo,Math::BigInt::Bar';
 
+Using C<lib> warns if none of the specified libraries can be found and
+L<Math::BigInt> did fall back to one of the default libraries.
+To supress this warning, use C<try> instead:
+
+        use bignum try => 'GMP';
+
+If you want the code to die instead of falling back, use C<only> instead:
+
+        use bignum only => 'GMP';
+
 Please see respective module documentation for further details.
 
-=head2 INTERNAL FORMAT
+=head2 Internal Format
 
 The numbers are stored as objects, and their internals might change at anytime,
 especially between math operations. The objects also might belong to different
@@ -278,13 +462,13 @@ classes, like Math::BigInt, or Math::BigInt::Lite. Mixing them together, even
 with normal scalars is not extraordinary, but normal and expected.
 
 You should not depend on the internal format, all accesses must go through
-accessor methods. E.g. looking at $x->{sign} is not a bright idea since there
+accessor methods. E.g. looking at $x->{sign} is not a good idea since there
 is no guaranty that the object in question has such a hash key, nor is a hash
 underneath at all.
 
-=head2 SIGN
+=head2 Sign
 
-The sign is either '+', '-', 'NaN', '+inf' or '-inf' and stored seperately.
+The sign is either '+', '-', 'NaN', '+inf' or '-inf'.
 You can access it with the sign() method.
 
 A sign of 'NaN' is used to represent the result when input arguments are not
@@ -292,12 +476,126 @@ numbers or as a result of 0/0. '+inf' and '-inf' represent plus respectively
 minus infinity. You will get '+inf' when dividing a positive number by 0, and
 '-inf' when dividing any negative number by 0.
 
-=head2 METHODS
+=head2 Methods
 
 Since all numbers are now objects, you can use all functions that are part of
 the BigInt API. You can only use the bxxx() notation, and not the fxxx()
 notation, though. 
 
+=over 2
+
+=item inf()
+
+A shortcut to return Math::BigInt->binf(). Useful because Perl does not always
+handle bareword C<inf> properly.
+
+=item NaN()
+
+A shortcut to return Math::BigInt->bnan(). Useful because Perl does not always
+handle bareword C<NaN> properly.
+
+=item e()
+
+Returns Euler's number C<e>, aka exp(1), to the given number of digits.
+
+=item PI()
+
+Returns PI to the given number of digits.
+
+=item upgrade()
+
+Return the class that numbers are upgraded to, is in fact returning
+C<$Math::BigInt::upgrade>.
+
+=item in_effect()
+
+       use bigint;
+
+       print "in effect\n" if bigint::in_effect;       # true
+       {
+         no bigint;
+         print "in effect\n" if bigint::in_effect;     # false
+       }
+
+Returns true or false if C<bigint> is in effect in the current scope.
+
+This method only works on Perl v5.9.4 or later.
+
+=back
+
+=head2 MATH LIBRARY
+
+Math with the numbers is done (by default) by a module called
+
+=head2 Caveat
+
+But a warning is in order. When using the following to make a copy of a number,
+only a shallow copy will be made.
+
+       $x = 9; $y = $x;
+       $x = $y = 7;
+
+Using the copy or the original with overloaded math is okay, e.g. the
+following work:
+
+       $x = 9; $y = $x;
+       print $x + 1, " ", $y,"\n";     # prints 10 9
+
+but calling any method that modifies the number directly will result in
+B<both> the original and the copy being destroyed:
+       
+       $x = 9; $y = $x;
+       print $x->badd(1), " ", $y,"\n";        # prints 10 10
+       
+        $x = 9; $y = $x;
+       print $x->binc(1), " ", $y,"\n";        # prints 10 10
+        
+       $x = 9; $y = $x;
+       print $x->bmul(2), " ", $y,"\n";        # prints 18 18
+       
+Using methods that do not modify, but testthe contents works:
+
+       $x = 9; $y = $x;
+       $z = 9 if $x->is_zero();                # works fine
+
+See the documentation about the copy constructor and C<=> in overload, as
+well as the documentation in BigInt for further details.
+
+=head1 CAVAETS
+
+=over 2
+
+=item in_effect()
+
+This method only works on Perl v5.9.4 or later.
+
+=item hex()/oct()
+
+C<bigint> overrides these routines with versions that can also handle
+big integer values. Under Perl prior to version v5.9.4, however, this
+will not happen unless you specifically ask for it with the two
+import tags "hex" and "oct" - and then it will be global and cannot be
+disabled inside a scope with "no bigint":
+
+       use bigint qw/hex oct/;
+
+       print hex("0x1234567890123456");
+       {
+               no bigint;
+               print hex("0x1234567890123456");
+       }
+
+The second call to hex() will warn about a non-portable constant.
+
+Compare this to:
+
+       use bigint;
+
+       # will warn only under Perl older than v5.9.4
+       print hex("0x1234567890123456");
+
+=back
+
 =head1 MODULES USED
 
 C<bigint> is just a thin wrapper around various modules of the Math::BigInt
@@ -322,6 +620,7 @@ to compare them to the results under -Mbignum or -Mbigrat:
        perl -Mbigint -le 'print log(2)'
        perl -Mbigint -le 'print 2 ** 0.5'
        perl -Mbigint=a,65 -le 'print 2 ** 0.2'
+       perl -Mbignum=a,65,l,GMP -le 'print 7 ** 7777'
 
 =head1 LICENSE
 
@@ -338,6 +637,6 @@ as L<Math::BigInt::BitVect>, L<Math::BigInt::Pari> and  L<Math::BigInt::GMP>.
 
 =head1 AUTHORS
 
-(C) by Tels L<http://bloodgate.com/> in early 2002.
+(C) by Tels L<http://bloodgate.com/> in early 2002 - 2007.
 
 =cut