libs/multiprecision/test/test_convert_from_gmp_rational.cpp

   1 ///////////////////////////////////////////////////////////////
   2 //  Copyright 2012 John Maddock. Distributed under the Boost
   3 //  Software License, Version 1.0. (See accompanying file
   4 //  LICENSE_1_0.txt or copy at https://www.boost.org/LICENSE_1_0.txt
   5
   6 #ifdef _MSC_VER
   7 #define _SCL_SECURE_NO_WARNINGS
   8 #endif
   9
  10 #if defined(HAS_GMP)
  11
  12 #include <boost/multiprecision/cpp_int.hpp>
  13 #include <boost/random/mersenne_twister.hpp>
  14 #include "test.hpp"
  15 #include <boost/multiprecision/gmp.hpp>
  16
  17 #if defined(HAS_MPFR)
  18 #include <boost/multiprecision/mpfr.hpp>
  19 #endif
  20 #if defined(HAS_MPFI)
  21 #include <boost/multiprecision/mpfi.hpp>
  22 #endif
  23 #ifdef HAS_TOMMATH
  24 #include <boost/multiprecision/tommath.hpp>
  25 #endif
  26 #ifdef HAS_FLOAT128
  27 #include <boost/multiprecision/float128.hpp>
  28 #endif
  29 #include <boost/multiprecision/cpp_bin_float.hpp>
  30 #include <boost/multiprecision/cpp_dec_float.hpp>
  31
  32 using namespace boost::multiprecision;
  33
  34 #ifdef BOOST_MSVC
  35 #pragma warning(disable : 4127)
  36 #endif
  37
  38 template <class T>
  39 T generate_random_int(unsigned bits_wanted)
  40 {
  41    static boost::random::mt19937               gen;
  42    typedef boost::random::mt19937::result_type random_type;
  43
  44    T        max_val;
  45    unsigned digits;
  46    if (std::numeric_limits<T>::is_bounded && (bits_wanted == (unsigned)std::numeric_limits<T>::digits))
  47    {
  48       max_val = (std::numeric_limits<T>::max)();
  49       digits  = std::numeric_limits<T>::digits;
  50    }
  51    else
  52    {
  53       max_val = T(1) << bits_wanted;
  54       digits  = bits_wanted;
  55    }
  56
  57    unsigned bits_per_r_val = std::numeric_limits<random_type>::digits - 1;
  58    while ((random_type(1) << bits_per_r_val) > (gen.max)())
  59       --bits_per_r_val;
  60
  61    unsigned terms_needed = digits / bits_per_r_val + 1;
  62
  63    T val = 0;
  64    for (unsigned i = 0; i < terms_needed; ++i)
  65    {
  66       val *= (gen.max)();
  67       val += gen();
  68    }
  69    val %= max_val;
  70    return val;
  71 }
  72
  73 template <class T>
  74 T generate_random(unsigned bits_wanted)
  75 {
  76    typedef typename component_type<T>::type int_type;
  77    T                                        val(generate_random_int<int_type>(bits_wanted), generate_random_int<int_type>(bits_wanted));
  78    return val;
  79 }
  80
  81 template <class From, class To>
  82 void test_convert_neg_val(From from, const boost::mpl::true_&)
  83 {
  84    from                                       = -from;
  85    typename component_type<From>::type answer = numerator(from) / denominator(from);
  86    To                                  t3(from);
  87    To                                  t4 = from.template convert_to<To>();
  88    BOOST_CHECK_EQUAL(answer.str(), t3.str());
  89    BOOST_CHECK_EQUAL(answer.str(), t4.str());
  90 }
  91 template <class From, class To>
  92 void test_convert_neg_val(From const&, const boost::mpl::false_&)
  93 {
  94 }
  95
  96 template <class From, class To>
  97 void test_convert_imp(boost::mpl::int_<number_kind_rational> const&, boost::mpl::int_<number_kind_integer> const&)
  98 {
  99    int bits_wanted = (std::min)((std::min)(std::numeric_limits<From>::digits, std::numeric_limits<To>::digits), 2000);
 100
 101    for (unsigned i = 0; i < 100; ++i)
 102    {
 103       From                                from   = generate_random<From>(bits_wanted);
 104       typename component_type<From>::type answer = numerator(from) / denominator(from);
 105       To                                  t1(from);
 106       To                                  t2 = from.template convert_to<To>();
 107       BOOST_CHECK_EQUAL(answer.str(), t1.str());
 108       BOOST_CHECK_EQUAL(answer.str(), t2.str());
 109       test_convert_neg_val<From, To>(from, boost::mpl::bool_ < std::numeric_limits<From>::is_signed && std::numeric_limits<To>::is_signed > ());
 110    }
 111 }
 112
 113 template <class From, class To>
 114 void test_convert_neg_float_val(From from, To const& tol, const boost::mpl::true_&)
 115 {
 116    from      = -from;
 117    To answer = To(numerator(from)) / To(denominator(from));
 118    To t3(from);
 119    To t4 = from.template convert_to<To>();
 120    BOOST_CHECK_CLOSE_FRACTION(answer, t3, tol);
 121    BOOST_CHECK_CLOSE_FRACTION(answer, t4, tol);
 122 }
 123 template <class From, class To>
 124 void test_convert_neg_float_val(From const&, To const&, const boost::mpl::false_&)
 125 {
 126 }
 127
 128 template <class From, class To>
 129 void test_convert_imp(boost::mpl::int_<number_kind_rational> const&, boost::mpl::int_<number_kind_floating_point> const&)
 130 {
 131    int bits_wanted = (std::min)((std::min)(std::numeric_limits<From>::digits, std::numeric_limits<To>::digits), 2000);
 132
 133    for (unsigned i = 0; i < 100; ++i)
 134    {
 135       From from   = generate_random<From>(bits_wanted);
 136       To   answer = To(numerator(from)) / To(denominator(from));
 137       To   t1(from);
 138       To   t2  = from.template convert_to<To>();
 139       To   tol = std::numeric_limits<To>::is_specialized ? std::numeric_limits<To>::epsilon() : ldexp(To(1), 1 - bits_wanted);
 140       tol *= 2;
 141       BOOST_CHECK_CLOSE_FRACTION(answer, t1, tol);
 142       BOOST_CHECK_CLOSE_FRACTION(answer, t2, tol);
 143       test_convert_neg_float_val<From, To>(from, tol, boost::mpl::bool_ < std::numeric_limits<From>::is_signed && std::numeric_limits<To>::is_signed > ());
 144    }
 145 }
 146
 147 template <class From, class To>
 148 void test_convert_neg_rat_val(From from, const boost::mpl::true_&)
 149 {
 150    from = -from;
 151    To t3(from);
 152    To t4 = from.template convert_to<To>();
 153    BOOST_CHECK_EQUAL(from.str(), t3.str());
 154    BOOST_CHECK_EQUAL(from.str(), t4.str());
 155 }
 156 template <class From, class To>
 157 void test_convert_neg_rat_val(From const&, const boost::mpl::false_&)
 158 {
 159 }
 160
 161 template <class From, class To>
 162 void test_convert_imp(boost::mpl::int_<number_kind_rational> const&, boost::mpl::int_<number_kind_rational> const&)
 163 {
 164    int bits_wanted = (std::min)((std::min)(std::numeric_limits<From>::digits, std::numeric_limits<To>::digits), 2000);
 165
 166    for (unsigned i = 0; i < 100; ++i)
 167    {
 168       From from = generate_random<From>(bits_wanted);
 169       To   t1(from);
 170       To   t2 = from.template convert_to<To>();
 171       BOOST_CHECK_EQUAL(from.str(), t1.str());
 172       BOOST_CHECK_EQUAL(from.str(), t2.str());
 173       test_convert_neg_rat_val<From, To>(from, boost::mpl::bool_ < std::numeric_limits<From>::is_signed && std::numeric_limits<To>::is_signed > ());
 174    }
 175 }
 176
 177 template <class From, class To>
 178 void test_convert()
 179 {
 180    test_convert_imp<From, To>(typename number_category<From>::type(), typename number_category<To>::type());
 181 }
 182
 183 int main()
 184 {
 185    test_convert<mpq_rational, cpp_int>();
 186    test_convert<mpq_rational, int128_t>();
 187    test_convert<mpq_rational, uint128_t>();
 188    test_convert<mpq_rational, cpp_rational>();
 189
 190    test_convert<mpq_rational, cpp_bin_float_50>();
 191
 192    test_convert<mpq_rational, cpp_dec_float_50>();
 193
 194    test_convert<mpq_rational, mpz_int>();
 195    test_convert<mpq_rational, mpf_float_50>();
 196 #if defined(HAS_MPFR)
 197    test_convert<mpq_rational, mpfr_float_50>();
 198 #endif
 199 #if defined(HAS_MPFI)
 200    test_convert<mpq_rational, mpfi_float_50>();
 201 #endif
 202 #ifdef HAS_TOMMATH
 203    test_convert<mpq_rational, tom_int>();
 204    test_convert<mpq_rational, tom_rational>();
 205 #endif
 206    return boost::report_errors();
 207 }
 208
 209 #else
 210
 211 int main() { return 0; }
 212
 213 #endif