src/factor.c

   1 /* factor -- print factors of n.  lose if n > 2^32.
   2    Copyright (C) 86, 1995 Free Software Foundation, Inc.
   3
   4    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5    it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6    the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
   7    any later version.
   8
   9    This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12    GNU General Public License for more details.
  13
  14    You should have received a copy of the GNU General Public License
  15    along with this program; if not, write to the Free Software
  16    Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.  */
  17
  18 /* Written by Paul Rubin <phr@ocf.berkeley.edu>.
  19    Adapted for GNU, fixed to factor UINT_MAX by Jim Meyering.  */
  20
  21 #include <config.h>
  22 #include <stdio.h>
  23 #include <math.h>
  24 #include <sys/types.h>
  25
  26 #include <assert.h>
  27 #define NDEBUG 1
  28
  29 #ifdef HAVE_LIMITS_H
  30 #include <limits.h>
  31 #endif /* HAVE_LIMITS_H */
  32
  33 #ifndef UINT_MAX
  34 # define UINT_MAX ((unsigned int) ~(unsigned int) 0)
  35 #endif
  36
  37 #ifndef INT_MAX
  38 # define INT_MAX ((int) (UINT_MAX >> 1))
  39 #endif
  40
  41 #include "system.h"
  42 #include "long-options.h"
  43 #include "error.h"
  44 #include "xstrtoul.h"
  45 #include "readtokens.h"
  46
  47 /* Token delimiters when reading from a file.  */
  48 #define DELIM "\n\t "
  49
  50 /* FIXME: if this program is ever modified to factor integers larger
  51    than 2^128, this constant (and the algorithm :-) will have to change.  */
  52 #define MAX_N_FACTORS 128
  53
  54 /* The name this program was run with. */
  55 char *program_name;
  56
  57 static void
  58 usage (int status)
  59 {
  60   if (status != 0)
  61     fprintf (stderr, _("Try `%s --help' for more information.\n"),
  62              program_name);
  63   else
  64     {
  65       printf (_("\
  66 Usage: %s [NUMBER...]\n\
  67   or:  %s OPTION\n\
  68 "),
  69               program_name, program_name);
  70       printf (_("\
  71 \n\
  72   --help      display this help and exit\n\
  73   --version   output version information and exit\n\
  74 "));
  75     }
  76   exit (status);
  77 }
  78
  79 /* FIXME: comment */
  80
  81 static int
  82 factor (long unsigned int n0, int max_n_factors, long unsigned int *factors)
  83 {
  84   register unsigned long n = n0, d;
  85   int n_factors = 0;
  86   unsigned int sqrt_n;
  87
  88   if (n < 1)
  89     return n_factors;
  90
  91   while (n % 2 == 0)
  92     {
  93       assert (n_factors < max_n_factors);
  94       factors[n_factors++] = 2;
  95       n /= 2;
  96     }
  97
  98   /* The exit condition in the following loop is correct because
  99      any time it is tested one of these 3 conditions holds:
 100       (1) d divides n
 101       (2) n is prime
 102       (3) n is composite but has no factors less than d.
 103      If (1) or (2) obviously the right thing happens.
 104      If (3), then since n is composite it is >= d^2. */
 105   sqrt_n = (unsigned int) sqrt ((double) n);
 106   for (d = 3; d <= sqrt_n; d += 2)
 107     {
 108       while (n % d == 0)
 109         {
 110           assert (n_factors < max_n_factors);
 111           factors[n_factors++] = d;
 112           n /= d;
 113         }
 114     }
 115   if (n != 1 || n0 == 1)
 116     {
 117       assert (n_factors < max_n_factors);
 118       factors[n_factors++] = n;
 119     }
 120
 121   return n_factors;
 122 }
 123
 124 /* FIXME: comment */
 125
 126 static int
 127 print_factors (const char *s)
 128 {
 129   unsigned long int factors[MAX_N_FACTORS];
 130   unsigned long n;
 131   int n_factors;
 132   int i;
 133
 134   if (xstrtoul (s, NULL, 10, &n, NULL) != LONGINT_OK)
 135     {
 136       error (0, 0, _("%s: invalid argument"), s);
 137       return 1;
 138     }
 139   n_factors = factor (n, MAX_N_FACTORS, factors);
 140   printf ("%lu:", n);
 141   for (i = 0; i < n_factors; i++)
 142     printf (" %lu", factors[i]);
 143   putchar ('\n');
 144   return 0;
 145 }
 146
 147 static int
 148 do_stdin (void)
 149 {
 150   int fail = 0;
 151   token_buffer tokenbuffer;
 152
 153   init_tokenbuffer (&tokenbuffer);
 154
 155   for (;;)
 156     {
 157       long int token_length;
 158
 159       token_length = readtoken (stdin, DELIM, sizeof (DELIM) - 1,
 160                                 &tokenbuffer);
 161       if (token_length < 0)
 162         break;
 163       fail |= print_factors (tokenbuffer.buffer);
 164     }
 165   free (tokenbuffer.buffer);
 166
 167   return fail;
 168 }
 169
 170 int
 171 main (int argc, char **argv)
 172 {
 173   int fail;
 174
 175   program_name = argv[0];
 176   setlocale (LC_ALL, "");
 177   bindtextdomain (PACKAGE, LOCALEDIR);
 178   textdomain (PACKAGE);
 179
 180   parse_long_options (argc, argv, "factor", PACKAGE_VERSION, usage);
 181
 182   fail = 0;
 183   if (argc == 1)
 184     fail = do_stdin ();
 185   else
 186     {
 187       int i;
 188       for (i = 1; i < argc; i++)
 189         fail |= print_factors (argv[i]);
 190     }
 191
 192   exit (fail);
 193 }