home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Chip 2007 January, February, March & April / Chip-Cover-CD-2007-02.iso / Pakiet bezpieczenstwa / mini Pentoo LiveCD 2006.1 / mpentoo-2006.1.iso / livecd.squashfs / usr / lib / perl5 / 5.8.7 / Math / BigFloat.pm next >
Text File  |  2006-04-25  |  95KB  |  3,148 lines

  1. package Math::BigFloat;
  2.  
  3. # Mike grinned. 'Two down, infinity to go' - Mike Nostrus in 'Before and After'
  4. #
  5.  
  6. # The following hash values are internally used:
  7. #   _e    : exponent (ref to $CALC object)
  8. #   _m    : mantissa (ref to $CALC object)
  9. #   _es    : sign of _e
  10. # sign    : +,-,+inf,-inf, or "NaN" if not a number
  11. #   _a    : accuracy
  12. #   _p    : precision
  13.  
  14. $VERSION = '1.51';
  15. require 5.005;
  16.  
  17. require Exporter;
  18. @ISA =       qw(Exporter Math::BigInt);
  19.  
  20. use strict;
  21. # $_trap_inf/$_trap_nan are internal and should never be accessed from outside
  22. use vars qw/$AUTOLOAD $accuracy $precision $div_scale $round_mode $rnd_mode
  23.         $upgrade $downgrade $_trap_nan $_trap_inf/;
  24. my $class = "Math::BigFloat";
  25.  
  26. use overload
  27. '<=>'    =>    sub { $_[2] ?
  28.                       ref($_[0])->bcmp($_[1],$_[0]) : 
  29.                       ref($_[0])->bcmp($_[0],$_[1])},
  30. 'int'    =>    sub { $_[0]->as_number() },        # 'trunc' to bigint
  31. ;
  32.  
  33. ##############################################################################
  34. # global constants, flags and assorted stuff
  35.  
  36. # the following are public, but their usage is not recommended. Use the
  37. # accessor methods instead.
  38.  
  39. # class constants, use Class->constant_name() to access
  40. $round_mode = 'even'; # one of 'even', 'odd', '+inf', '-inf', 'zero' or 'trunc'
  41. $accuracy   = undef;
  42. $precision  = undef;
  43. $div_scale  = 40;
  44.  
  45. $upgrade = undef;
  46. $downgrade = undef;
  47. # the package we are using for our private parts, defaults to:
  48. # Math::BigInt->config()->{lib}
  49. my $MBI = 'Math::BigInt::FastCalc';
  50.  
  51. # are NaNs ok? (otherwise it dies when encountering an NaN) set w/ config()
  52. $_trap_nan = 0;
  53. # the same for infinity
  54. $_trap_inf = 0;
  55.  
  56. # constant for easier life
  57. my $nan = 'NaN'; 
  58.  
  59. my $IMPORT = 0;    # was import() called yet? used to make require work
  60.  
  61. # some digits of accuracy for blog(undef,10); which we use in blog() for speed
  62. my $LOG_10 = 
  63.  '2.3025850929940456840179914546843642076011014886287729760333279009675726097';
  64. my $LOG_10_A = length($LOG_10)-1;
  65. # ditto for log(2)
  66. my $LOG_2 = 
  67.  '0.6931471805599453094172321214581765680755001343602552541206800094933936220';
  68. my $LOG_2_A = length($LOG_2)-1;
  69. my $HALF = '0.5';            # made into an object if necc.
  70.  
  71. ##############################################################################
  72. # the old code had $rnd_mode, so we need to support it, too
  73.  
  74. sub TIESCALAR   { my ($class) = @_; bless \$round_mode, $class; }
  75. sub FETCH       { return $round_mode; }
  76. sub STORE       { $rnd_mode = $_[0]->round_mode($_[1]); }
  77.  
  78. BEGIN
  79.   {
  80.   # when someone set's $rnd_mode, we catch this and check the value to see
  81.   # whether it is valid or not. 
  82.   $rnd_mode   = 'even'; tie $rnd_mode, 'Math::BigFloat'; 
  83.   }
  84.  
  85. ##############################################################################
  86.  
  87. {
  88.   # valid method aliases for AUTOLOAD
  89.   my %methods = map { $_ => 1 }  
  90.    qw / fadd fsub fmul fdiv fround ffround fsqrt fmod fstr fsstr fpow fnorm
  91.         fint facmp fcmp fzero fnan finf finc fdec flog ffac fneg
  92.     fceil ffloor frsft flsft fone flog froot
  93.       /;
  94.   # valid method's that can be hand-ed up (for AUTOLOAD)
  95.   my %hand_ups = map { $_ => 1 }  
  96.    qw / is_nan is_inf is_negative is_positive is_pos is_neg
  97.         accuracy precision div_scale round_mode fabs fnot
  98.         objectify upgrade downgrade
  99.     bone binf bnan bzero
  100.       /;
  101.  
  102.   sub method_alias { exists $methods{$_[0]||''}; } 
  103.   sub method_hand_up { exists $hand_ups{$_[0]||''}; } 
  104. }
  105.  
  106. ##############################################################################
  107. # constructors
  108.  
  109. sub new 
  110.   {
  111.   # create a new BigFloat object from a string or another bigfloat object. 
  112.   # _e: exponent
  113.   # _m: mantissa
  114.   # sign  => sign (+/-), or "NaN"
  115.  
  116.   my ($class,$wanted,@r) = @_;
  117.  
  118.   # avoid numify-calls by not using || on $wanted!
  119.   return $class->bzero() if !defined $wanted;    # default to 0
  120.   return $wanted->copy() if UNIVERSAL::isa($wanted,'Math::BigFloat');
  121.  
  122.   $class->import() if $IMPORT == 0;             # make require work
  123.  
  124.   my $self = {}; bless $self, $class;
  125.   # shortcut for bigints and its subclasses
  126.   if ((ref($wanted)) && (ref($wanted) ne $class))
  127.     {
  128.     $self->{_m} = $wanted->as_number()->{value}; # get us a bigint copy
  129.     $self->{_e} = $MBI->_zero();
  130.     $self->{_es} = '+';
  131.     $self->{sign} = $wanted->sign();
  132.     return $self->bnorm();
  133.     }
  134.   # else: got a string
  135.  
  136.   # handle '+inf', '-inf' first
  137.   if ($wanted =~ /^[+-]?inf\z/)
  138.     {
  139.     return $downgrade->new($wanted) if $downgrade;
  140.  
  141.     $self->{sign} = $wanted;        # set a default sign for bstr()
  142.     return $self->binf($wanted);
  143.     }
  144.  
  145.   # shortcut for simple forms like '12' that neither have trailing nor leading
  146.   # zeros
  147.   if ($wanted =~ /^([+-]?)([1-9][0-9]*[1-9])$/)
  148.     {
  149.     $self->{_e} = $MBI->_zero();
  150.     $self->{_es} = '+';
  151.     $self->{sign} = $1 || '+';
  152.     $self->{_m} = $MBI->_new($2);
  153.     return $self->round(@r) if !$downgrade;
  154.     }
  155.  
  156.   my ($mis,$miv,$mfv,$es,$ev) = Math::BigInt::_split($wanted);
  157.   if (!ref $mis)
  158.     {
  159.     if ($_trap_nan)
  160.       {
  161.       require Carp;
  162.       Carp::croak ("$wanted is not a number initialized to $class");
  163.       }
  164.     
  165.     return $downgrade->bnan() if $downgrade;
  166.     
  167.     $self->{_e} = $MBI->_zero();
  168.     $self->{_es} = '+';
  169.     $self->{_m} = $MBI->_zero();
  170.     $self->{sign} = $nan;
  171.     }
  172.   else
  173.     {
  174.     # make integer from mantissa by adjusting exp, then convert to int
  175.     $self->{_e} = $MBI->_new($$ev);        # exponent
  176.     $self->{_es} = $$es || '+';
  177.     my $mantissa = "$$miv$$mfv";         # create mant.
  178.     $mantissa =~ s/^0+(\d)/$1/;            # strip leading zeros
  179.     $self->{_m} = $MBI->_new($mantissa);     # create mant.
  180.  
  181.     # 3.123E0 = 3123E-3, and 3.123E-2 => 3123E-5
  182.     if (CORE::length($$mfv) != 0)
  183.       {
  184.       my $len = $MBI->_new( CORE::length($$mfv));
  185.       ($self->{_e}, $self->{_es}) =
  186.     _e_sub ($self->{_e}, $len, $self->{_es}, '+');
  187.       }
  188.     # we can only have trailing zeros on the mantissa if $$mfv eq ''
  189.     else
  190.       {
  191.       # Use a regexp to count the trailing zeros in $$miv instead of _zeros()
  192.       # because that is faster, especially when _m is not stored in base 10.
  193.       my $zeros = 0; $zeros = CORE::length($1) if $$miv =~ /[1-9](0*)$/; 
  194.       if ($zeros != 0)
  195.         {
  196.         my $z = $MBI->_new($zeros);
  197.         # turn '120e2' into '12e3'
  198.         $MBI->_rsft ( $self->{_m}, $z, 10);
  199.         ($self->{_e}, $self->{_es}) =
  200.       _e_add ( $self->{_e}, $z, $self->{_es}, '+');
  201.         }
  202.       }
  203.     $self->{sign} = $$mis;
  204.  
  205.     # for something like 0Ey, set y to 1, and -0 => +0
  206.     # Check $$miv for beeing '0' and $$mfv eq '', because otherwise _m could not
  207.     # have become 0. That's faster than to call $MBI->_is_zero().
  208.     $self->{sign} = '+', $self->{_e} = $MBI->_one()
  209.      if $$miv eq '0' and $$mfv eq '';
  210.  
  211.     return $self->round(@r) if !$downgrade;
  212.     }
  213.   # if downgrade, inf, NaN or integers go down
  214.  
  215.   if ($downgrade && $self->{_es} eq '+')
  216.     {
  217.     if ($MBI->_is_zero( $self->{_e} ))
  218.       {
  219.       return $downgrade->new($$mis . $MBI->_str( $self->{_m} ));
  220.       }
  221.     return $downgrade->new($self->bsstr()); 
  222.     }
  223.   $self->bnorm()->round(@r);            # first normalize, then round
  224.   }
  225.  
  226. sub copy
  227.   {
  228.   my ($c,$x);
  229.   if (@_ > 1)
  230.     {
  231.     # if two arguments, the first one is the class to "swallow" subclasses
  232.     ($c,$x) = @_;
  233.     }
  234.   else
  235.     {
  236.     $x = shift;
  237.     $c = ref($x);
  238.     }
  239.   return unless ref($x); # only for objects
  240.  
  241.   my $self = {}; bless $self,$c;
  242.  
  243.   $self->{sign} = $x->{sign};
  244.   $self->{_es} = $x->{_es};
  245.   $self->{_m} = $MBI->_copy($x->{_m});
  246.   $self->{_e} = $MBI->_copy($x->{_e});
  247.   $self->{_a} = $x->{_a} if defined $x->{_a};
  248.   $self->{_p} = $x->{_p} if defined $x->{_p};
  249.   $self;
  250.   }
  251.  
  252. sub _bnan
  253.   {
  254.   # used by parent class bone() to initialize number to NaN
  255.   my $self = shift;
  256.   
  257.   if ($_trap_nan)
  258.     {
  259.     require Carp;
  260.     my $class = ref($self);
  261.     Carp::croak ("Tried to set $self to NaN in $class\::_bnan()");
  262.     }
  263.  
  264.   $IMPORT=1;                    # call our import only once
  265.   $self->{_m} = $MBI->_zero();
  266.   $self->{_e} = $MBI->_zero();
  267.   $self->{_es} = '+';
  268.   }
  269.  
  270. sub _binf
  271.   {
  272.   # used by parent class bone() to initialize number to +-inf
  273.   my $self = shift;
  274.   
  275.   if ($_trap_inf)
  276.     {
  277.     require Carp;
  278.     my $class = ref($self);
  279.     Carp::croak ("Tried to set $self to +-inf in $class\::_binf()");
  280.     }
  281.  
  282.   $IMPORT=1;                    # call our import only once
  283.   $self->{_m} = $MBI->_zero();
  284.   $self->{_e} = $MBI->_zero();
  285.   $self->{_es} = '+';
  286.   }
  287.  
  288. sub _bone
  289.   {
  290.   # used by parent class bone() to initialize number to 1
  291.   my $self = shift;
  292.   $IMPORT=1;                    # call our import only once
  293.   $self->{_m} = $MBI->_one();
  294.   $self->{_e} = $MBI->_zero();
  295.   $self->{_es} = '+';
  296.   }
  297.  
  298. sub _bzero
  299.   {
  300.   # used by parent class bone() to initialize number to 0
  301.   my $self = shift;
  302.   $IMPORT=1;                    # call our import only once
  303.   $self->{_m} = $MBI->_zero();
  304.   $self->{_e} = $MBI->_one();
  305.   $self->{_es} = '+';
  306.   }
  307.  
  308. sub isa
  309.   {
  310.   my ($self,$class) = @_;
  311.   return if $class =~ /^Math::BigInt/;        # we aren't one of these
  312.   UNIVERSAL::isa($self,$class);
  313.   }
  314.  
  315. sub config
  316.   {
  317.   # return (later set?) configuration data as hash ref
  318.   my $class = shift || 'Math::BigFloat';
  319.  
  320.   my $cfg = $class->SUPER::config(@_);
  321.  
  322.   # now we need only to override the ones that are different from our parent
  323.   $cfg->{class} = $class;
  324.   $cfg->{with} = $MBI;
  325.   $cfg;
  326.   }
  327.  
  328. ##############################################################################
  329. # string conversation
  330.  
  331. sub bstr 
  332.   {
  333.   # (ref to BFLOAT or num_str ) return num_str
  334.   # Convert number from internal format to (non-scientific) string format.
  335.   # internal format is always normalized (no leading zeros, "-0" => "+0")
  336.   my ($self,$x) = ref($_[0]) ? (undef,$_[0]) : objectify(1,@_);
  337.  
  338.   if ($x->{sign} !~ /^[+-]$/)
  339.     {
  340.     return $x->{sign} unless $x->{sign} eq '+inf';      # -inf, NaN
  341.     return 'inf';                                       # +inf
  342.     }
  343.  
  344.   my $es = '0'; my $len = 1; my $cad = 0; my $dot = '.';
  345.  
  346.   # $x is zero?
  347.   my $not_zero = !($x->{sign} eq '+' && $MBI->_is_zero($x->{_m}));
  348.   if ($not_zero)
  349.     {
  350.     $es = $MBI->_str($x->{_m});
  351.     $len = CORE::length($es);
  352.     my $e = $MBI->_num($x->{_e});    
  353.     $e = -$e if $x->{_es} eq '-';
  354.     if ($e < 0)
  355.       {
  356.       $dot = '';
  357.       # if _e is bigger than a scalar, the following will blow your memory
  358.       if ($e <= -$len)
  359.         {
  360.         my $r = abs($e) - $len;
  361.         $es = '0.'. ('0' x $r) . $es; $cad = -($len+$r);
  362.         }
  363.       else
  364.         {
  365.         substr($es,$e,0) = '.'; $cad = $MBI->_num($x->{_e});
  366.         $cad = -$cad if $x->{_es} eq '-';
  367.         }
  368.       }
  369.     elsif ($e > 0)
  370.       {
  371.       # expand with zeros
  372.       $es .= '0' x $e; $len += $e; $cad = 0;
  373.       }
  374.     } # if not zero
  375.  
  376.   $es = '-'.$es if $x->{sign} eq '-';
  377.   # if set accuracy or precision, pad with zeros on the right side
  378.   if ((defined $x->{_a}) && ($not_zero))
  379.     {
  380.     # 123400 => 6, 0.1234 => 4, 0.001234 => 4
  381.     my $zeros = $x->{_a} - $cad;        # cad == 0 => 12340
  382.     $zeros = $x->{_a} - $len if $cad != $len;
  383.     $es .= $dot.'0' x $zeros if $zeros > 0;
  384.     }
  385.   elsif ((($x->{_p} || 0) < 0))
  386.     {
  387.     # 123400 => 6, 0.1234 => 4, 0.001234 => 6
  388.     my $zeros = -$x->{_p} + $cad;
  389.     $es .= $dot.'0' x $zeros if $zeros > 0;
  390.     }
  391.   $es;
  392.   }
  393.  
  394. sub bsstr
  395.   {
  396.   # (ref to BFLOAT or num_str ) return num_str
  397.   # Convert number from internal format to scientific string format.
  398.   # internal format is always normalized (no leading zeros, "-0E0" => "+0E0")
  399.   my ($self,$x) = ref($_[0]) ? (undef,$_[0]) : objectify(1,@_);
  400.  
  401.   if ($x->{sign} !~ /^[+-]$/)
  402.     {
  403.     return $x->{sign} unless $x->{sign} eq '+inf';      # -inf, NaN
  404.     return 'inf';                                       # +inf
  405.     }
  406.   my $sep = 'e'.$x->{_es};
  407.   my $sign = $x->{sign}; $sign = '' if $sign eq '+';
  408.   $sign . $MBI->_str($x->{_m}) . $sep . $MBI->_str($x->{_e});
  409.   }
  410.     
  411. sub numify 
  412.   {
  413.   # Make a number from a BigFloat object
  414.   # simple return a string and let Perl's atoi()/atof() handle the rest
  415.   my ($self,$x) = ref($_[0]) ? (undef,$_[0]) : objectify(1,@_);
  416.   $x->bsstr(); 
  417.   }
  418.  
  419. ##############################################################################
  420. # public stuff (usually prefixed with "b")
  421.  
  422. sub bneg
  423.   {
  424.   # (BINT or num_str) return BINT
  425.   # negate number or make a negated number from string
  426.   my ($self,$x) = ref($_[0]) ? (undef,$_[0]) : objectify(1,@_);
  427.  
  428.   return $x if $x->modify('bneg');
  429.  
  430.   # for +0 dont negate (to have always normalized +0). Does nothing for 'NaN'
  431.   $x->{sign} =~ tr/+-/-+/ unless ($x->{sign} eq '+' && $MBI->_is_zero($x->{_m}));
  432.   $x;
  433.   }
  434.  
  435. # tels 2001-08-04 
  436. # XXX TODO this must be overwritten and return NaN for non-integer values
  437. # band(), bior(), bxor(), too
  438. #sub bnot
  439. #  {
  440. #  $class->SUPER::bnot($class,@_);
  441. #  }
  442.  
  443. sub bcmp 
  444.   {
  445.   # Compares 2 values.  Returns one of undef, <0, =0, >0. (suitable for sort)
  446.  
  447.   # set up parameters
  448.   my ($self,$x,$y) = (ref($_[0]),@_);
  449.   # objectify is costly, so avoid it
  450.   if ((!ref($_[0])) || (ref($_[0]) ne ref($_[1])))
  451.     {
  452.     ($self,$x,$y) = objectify(2,@_);
  453.     }
  454.  
  455.   return $upgrade->bcmp($x,$y) if defined $upgrade &&
  456.     ((!$x->isa($self)) || (!$y->isa($self)));
  457.  
  458.   if (($x->{sign} !~ /^[+-]$/) || ($y->{sign} !~ /^[+-]$/))
  459.     {
  460.     # handle +-inf and NaN
  461.     return undef if (($x->{sign} eq $nan) || ($y->{sign} eq $nan));
  462.     return 0 if ($x->{sign} eq $y->{sign}) && ($x->{sign} =~ /^[+-]inf$/);
  463.     return +1 if $x->{sign} eq '+inf';
  464.     return -1 if $x->{sign} eq '-inf';
  465.     return -1 if $y->{sign} eq '+inf';
  466.     return +1;
  467.     }
  468.  
  469.   # check sign for speed first
  470.   return 1 if $x->{sign} eq '+' && $y->{sign} eq '-';    # does also 0 <=> -y
  471.   return -1 if $x->{sign} eq '-' && $y->{sign} eq '+';    # does also -x <=> 0
  472.  
  473.   # shortcut 
  474.   my $xz = $x->is_zero();
  475.   my $yz = $y->is_zero();
  476.   return 0 if $xz && $yz;                # 0 <=> 0
  477.   return -1 if $xz && $y->{sign} eq '+';        # 0 <=> +y
  478.   return 1 if $yz && $x->{sign} eq '+';            # +x <=> 0
  479.  
  480.   # adjust so that exponents are equal
  481.   my $lxm = $MBI->_len($x->{_m});
  482.   my $lym = $MBI->_len($y->{_m});
  483.   # the numify somewhat limits our length, but makes it much faster
  484.   my ($xes,$yes) = (1,1);
  485.   $xes = -1 if $x->{_es} ne '+';
  486.   $yes = -1 if $y->{_es} ne '+';
  487.   my $lx = $lxm + $xes * $MBI->_num($x->{_e});
  488.   my $ly = $lym + $yes * $MBI->_num($y->{_e});
  489.   my $l = $lx - $ly; $l = -$l if $x->{sign} eq '-';
  490.   return $l <=> 0 if $l != 0;
  491.   
  492.   # lengths (corrected by exponent) are equal
  493.   # so make mantissa equal length by padding with zero (shift left)
  494.   my $diff = $lxm - $lym;
  495.   my $xm = $x->{_m};        # not yet copy it
  496.   my $ym = $y->{_m};
  497.   if ($diff > 0)
  498.     {
  499.     $ym = $MBI->_copy($y->{_m});
  500.     $ym = $MBI->_lsft($ym, $MBI->_new($diff), 10);
  501.     }
  502.   elsif ($diff < 0)
  503.     {
  504.     $xm = $MBI->_copy($x->{_m});
  505.     $xm = $MBI->_lsft($xm, $MBI->_new(-$diff), 10);
  506.     }
  507.   my $rc = $MBI->_acmp($xm,$ym);
  508.   $rc = -$rc if $x->{sign} eq '-';        # -124 < -123
  509.   $rc <=> 0;
  510.   }
  511.  
  512. sub bacmp 
  513.   {
  514.   # Compares 2 values, ignoring their signs. 
  515.   # Returns one of undef, <0, =0, >0. (suitable for sort)
  516.   
  517.   # set up parameters
  518.   my ($self,$x,$y) = (ref($_[0]),@_);
  519.   # objectify is costly, so avoid it
  520.   if ((!ref($_[0])) || (ref($_[0]) ne ref($_[1])))
  521.     {
  522.     ($self,$x,$y) = objectify(2,@_);
  523.     }
  524.  
  525.   return $upgrade->bacmp($x,$y) if defined $upgrade &&
  526.     ((!$x->isa($self)) || (!$y->isa($self)));
  527.  
  528.   # handle +-inf and NaN's
  529.   if ($x->{sign} !~ /^[+-]$/ || $y->{sign} !~ /^[+-]$/)
  530.     {
  531.     return undef if (($x->{sign} eq $nan) || ($y->{sign} eq $nan));
  532.     return 0 if ($x->is_inf() && $y->is_inf());
  533.     return 1 if ($x->is_inf() && !$y->is_inf());
  534.     return -1;
  535.     }
  536.  
  537.   # shortcut 
  538.   my $xz = $x->is_zero();
  539.   my $yz = $y->is_zero();
  540.   return 0 if $xz && $yz;                # 0 <=> 0
  541.   return -1 if $xz && !$yz;                # 0 <=> +y
  542.   return 1 if $yz && !$xz;                # +x <=> 0
  543.  
  544.   # adjust so that exponents are equal
  545.   my $lxm = $MBI->_len($x->{_m});
  546.   my $lym = $MBI->_len($y->{_m});
  547.   my ($xes,$yes) = (1,1);
  548.   $xes = -1 if $x->{_es} ne '+';
  549.   $yes = -1 if $y->{_es} ne '+';
  550.   # the numify somewhat limits our length, but makes it much faster
  551.   my $lx = $lxm + $xes * $MBI->_num($x->{_e});
  552.   my $ly = $lym + $yes * $MBI->_num($y->{_e});
  553.   my $l = $lx - $ly;
  554.   return $l <=> 0 if $l != 0;
  555.   
  556.   # lengths (corrected by exponent) are equal
  557.   # so make mantissa equal-length by padding with zero (shift left)
  558.   my $diff = $lxm - $lym;
  559.   my $xm = $x->{_m};        # not yet copy it
  560.   my $ym = $y->{_m};
  561.   if ($diff > 0)
  562.     {
  563.     $ym = $MBI->_copy($y->{_m});
  564.     $ym = $MBI->_lsft($ym, $MBI->_new($diff), 10);
  565.     }
  566.   elsif ($diff < 0)
  567.     {
  568.     $xm = $MBI->_copy($x->{_m});
  569.     $xm = $MBI->_lsft($xm, $MBI->_new(-$diff), 10);
  570.     }
  571.   $MBI->_acmp($xm,$ym);
  572.   }
  573.  
  574. sub badd 
  575.   {
  576.   # add second arg (BFLOAT or string) to first (BFLOAT) (modifies first)
  577.   # return result as BFLOAT
  578.  
  579.   # set up parameters
  580.   my ($self,$x,$y,$a,$p,$r) = (ref($_[0]),@_);
  581.   # objectify is costly, so avoid it
  582.   if ((!ref($_[0])) || (ref($_[0]) ne ref($_[1])))
  583.     {
  584.     ($self,$x,$y,$a,$p,$r) = objectify(2,@_);
  585.     }
  586.  
  587.   # inf and NaN handling
  588.   if (($x->{sign} !~ /^[+-]$/) || ($y->{sign} !~ /^[+-]$/))
  589.     {
  590.     # NaN first
  591.     return $x->bnan() if (($x->{sign} eq $nan) || ($y->{sign} eq $nan));
  592.     # inf handling
  593.     if (($x->{sign} =~ /^[+-]inf$/) && ($y->{sign} =~ /^[+-]inf$/))
  594.       {
  595.       # +inf++inf or -inf+-inf => same, rest is NaN
  596.       return $x if $x->{sign} eq $y->{sign};
  597.       return $x->bnan();
  598.       }
  599.     # +-inf + something => +inf; something +-inf => +-inf
  600.     $x->{sign} = $y->{sign}, return $x if $y->{sign} =~ /^[+-]inf$/;
  601.     return $x;
  602.     }
  603.  
  604.   return $upgrade->badd($x,$y,$a,$p,$r) if defined $upgrade &&
  605.    ((!$x->isa($self)) || (!$y->isa($self)));
  606.  
  607.   # speed: no add for 0+y or x+0
  608.   return $x->bround($a,$p,$r) if $y->is_zero();        # x+0
  609.   if ($x->is_zero())                    # 0+y
  610.     {
  611.     # make copy, clobbering up x (modify in place!)
  612.     $x->{_e} = $MBI->_copy($y->{_e});
  613.     $x->{_es} = $y->{_es};
  614.     $x->{_m} = $MBI->_copy($y->{_m});
  615.     $x->{sign} = $y->{sign} || $nan;
  616.     return $x->round($a,$p,$r,$y);
  617.     }
  618.  
  619.   # take lower of the two e's and adapt m1 to it to match m2
  620.   my $e = $y->{_e};
  621.   $e = $MBI->_zero() if !defined $e;        # if no BFLOAT?
  622.   $e = $MBI->_copy($e);                # make copy (didn't do it yet)
  623.  
  624.   my $es;
  625.  
  626.   ($e,$es) = _e_sub($e, $x->{_e}, $y->{_es} || '+', $x->{_es});
  627.  
  628.   my $add = $MBI->_copy($y->{_m});
  629.  
  630.   if ($es eq '-')                # < 0
  631.     {
  632.     $MBI->_lsft( $x->{_m}, $e, 10);
  633.     ($x->{_e},$x->{_es}) = _e_add($x->{_e}, $e, $x->{_es}, $es);
  634.     }
  635.   elsif (!$MBI->_is_zero($e))            # > 0
  636.     {
  637.     $MBI->_lsft($add, $e, 10);
  638.     }
  639.   # else: both e are the same, so just leave them
  640.  
  641.   if ($x->{sign} eq $y->{sign})
  642.     {
  643.     # add
  644.     $x->{_m} = $MBI->_add($x->{_m}, $add);
  645.     }
  646.   else
  647.     {
  648.     ($x->{_m}, $x->{sign}) = 
  649.      _e_add($x->{_m}, $add, $x->{sign}, $y->{sign});
  650.     }
  651.  
  652.   # delete trailing zeros, then round
  653.   $x->bnorm()->round($a,$p,$r,$y);
  654.   }
  655.  
  656. # sub bsub is inherited from Math::BigInt!
  657.  
  658. sub binc
  659.   {
  660.   # increment arg by one
  661.   my ($self,$x,@r) = ref($_[0]) ? (ref($_[0]),@_) : objectify(1,@_);
  662.  
  663.   if ($x->{_es} eq '-')
  664.     {
  665.     return $x->badd($self->bone(),@r);    #  digits after dot
  666.     }
  667.  
  668.   if (!$MBI->_is_zero($x->{_e}))        # _e == 0 for NaN, inf, -inf
  669.     {
  670.     # 1e2 => 100, so after the shift below _m has a '0' as last digit
  671.     $x->{_m} = $MBI->_lsft($x->{_m}, $x->{_e},10);    # 1e2 => 100
  672.     $x->{_e} = $MBI->_zero();                # normalize
  673.     $x->{_es} = '+';
  674.     # we know that the last digit of $x will be '1' or '9', depending on the
  675.     # sign
  676.     }
  677.   # now $x->{_e} == 0
  678.   if ($x->{sign} eq '+')
  679.     {
  680.     $MBI->_inc($x->{_m});
  681.     return $x->bnorm()->bround(@r);
  682.     }
  683.   elsif ($x->{sign} eq '-')
  684.     {
  685.     $MBI->_dec($x->{_m});
  686.     $x->{sign} = '+' if $MBI->_is_zero($x->{_m}); # -1 +1 => -0 => +0
  687.     return $x->bnorm()->bround(@r);
  688.     }
  689.   # inf, nan handling etc
  690.   $x->badd($self->bone(),@r);            # badd() does round 
  691.   }
  692.  
  693. sub bdec
  694.   {
  695.   # decrement arg by one
  696.   my ($self,$x,@r) = ref($_[0]) ? (ref($_[0]),@_) : objectify(1,@_);
  697.  
  698.   if ($x->{_es} eq '-')
  699.     {
  700.     return $x->badd($self->bone('-'),@r);    #  digits after dot
  701.     }
  702.  
  703.   if (!$MBI->_is_zero($x->{_e}))
  704.     {
  705.     $x->{_m} = $MBI->_lsft($x->{_m}, $x->{_e},10);    # 1e2 => 100
  706.     $x->{_e} = $MBI->_zero();                # normalize
  707.     $x->{_es} = '+';
  708.     }
  709.   # now $x->{_e} == 0
  710.   my $zero = $x->is_zero();
  711.   # <= 0
  712.   if (($x->{sign} eq '-') || $zero)
  713.     {
  714.     $MBI->_inc($x->{_m});
  715.     $x->{sign} = '-' if $zero;                # 0 => 1 => -1
  716.     $x->{sign} = '+' if $MBI->_is_zero($x->{_m});    # -1 +1 => -0 => +0
  717.     return $x->bnorm()->round(@r);
  718.     }
  719.   # > 0
  720.   elsif ($x->{sign} eq '+')
  721.     {
  722.     $MBI->_dec($x->{_m});
  723.     return $x->bnorm()->round(@r);
  724.     }
  725.   # inf, nan handling etc
  726.   $x->badd($self->bone('-'),@r);        # does round
  727.   } 
  728.  
  729. sub DEBUG () { 0; }
  730.  
  731. sub blog
  732.   {
  733.   my ($self,$x,$base,$a,$p,$r) = ref($_[0]) ? (ref($_[0]),@_) : objectify(1,@_);
  734.  
  735.   # $base > 0, $base != 1; if $base == undef default to $base == e
  736.   # $x >= 0
  737.  
  738.   # we need to limit the accuracy to protect against overflow
  739.   my $fallback = 0;
  740.   my ($scale,@params);
  741.   ($x,@params) = $x->_find_round_parameters($a,$p,$r);
  742.  
  743.   # also takes care of the "error in _find_round_parameters?" case
  744.   return $x->bnan() if $x->{sign} ne '+' || $x->is_zero();
  745.  
  746.  
  747.   # no rounding at all, so must use fallback
  748.   if (scalar @params == 0)
  749.     {
  750.     # simulate old behaviour
  751.     $params[0] = $self->div_scale();    # and round to it as accuracy
  752.     $params[1] = undef;            # P = undef
  753.     $scale = $params[0]+4;         # at least four more for proper round
  754.     $params[2] = $r;            # round mode by caller or undef
  755.     $fallback = 1;            # to clear a/p afterwards
  756.     }
  757.   else
  758.     {
  759.     # the 4 below is empirical, and there might be cases where it is not
  760.     # enough...
  761.     $scale = abs($params[0] || $params[1]) + 4;    # take whatever is defined
  762.     }
  763.  
  764.   return $x->bzero(@params) if $x->is_one();
  765.   # base not defined => base == Euler's constant e
  766.   if (defined $base)
  767.     {
  768.     # make object, since we don't feed it through objectify() to still get the
  769.     # case of $base == undef
  770.     $base = $self->new($base) unless ref($base);
  771.     # $base > 0; $base != 1
  772.     return $x->bnan() if $base->is_zero() || $base->is_one() ||
  773.       $base->{sign} ne '+';
  774.     # if $x == $base, we know the result must be 1.0
  775.     if ($x->bcmp($base) == 0)
  776.       {
  777.       $x->bone('+',@params);
  778.       if ($fallback)
  779.         {
  780.         # clear a/p after round, since user did not request it
  781.         delete $x->{_a}; delete $x->{_p};
  782.         }
  783.       return $x;
  784.       }
  785.     }
  786.  
  787.   # when user set globals, they would interfere with our calculation, so
  788.   # disable them and later re-enable them
  789.   no strict 'refs';
  790.   my $abr = "$self\::accuracy"; my $ab = $$abr; $$abr = undef;
  791.   my $pbr = "$self\::precision"; my $pb = $$pbr; $$pbr = undef;
  792.   # we also need to disable any set A or P on $x (_find_round_parameters took
  793.   # them already into account), since these would interfere, too
  794.   delete $x->{_a}; delete $x->{_p};
  795.   # need to disable $upgrade in BigInt, to avoid deep recursion
  796.   local $Math::BigInt::upgrade = undef;
  797.   local $Math::BigFloat::downgrade = undef;
  798.  
  799.   # upgrade $x if $x is not a BigFloat (handle BigInt input)
  800.   if (!$x->isa('Math::BigFloat'))
  801.     {
  802.     $x = Math::BigFloat->new($x);
  803.     $self = ref($x);
  804.     }
  805.   
  806.   my $done = 0;
  807.  
  808.   # If the base is defined and an integer, try to calculate integer result
  809.   # first. This is very fast, and in case the real result was found, we can
  810.   # stop right here.
  811.   if (defined $base && $base->is_int() && $x->is_int())
  812.     {
  813.     my $i = $MBI->_copy( $x->{_m} );
  814.     $MBI->_lsft( $i, $x->{_e}, 10 ) unless $MBI->_is_zero($x->{_e});
  815.     my $int = Math::BigInt->bzero();
  816.     $int->{value} = $i;
  817.     $int->blog($base->as_number());
  818.     # if ($exact)
  819.     if ($base->as_number()->bpow($int) == $x)
  820.       {
  821.       # found result, return it
  822.       $x->{_m} = $int->{value};
  823.       $x->{_e} = $MBI->_zero();
  824.       $x->{_es} = '+';
  825.       $x->bnorm();
  826.       $done = 1;
  827.       }
  828.     }
  829.  
  830.   if ($done == 0)
  831.     {
  832.     # first calculate the log to base e (using reduction by 10 (and probably 2))
  833.     $self->_log_10($x,$scale);
  834.  
  835.     # and if a different base was requested, convert it
  836.     if (defined $base)
  837.       {
  838.       $base = Math::BigFloat->new($base) unless $base->isa('Math::BigFloat');
  839.       # not ln, but some other base (don't modify $base)
  840.       $x->bdiv( $base->copy()->blog(undef,$scale), $scale );
  841.       }
  842.     }
  843.  
  844.   # shortcut to not run through _find_round_parameters again
  845.   if (defined $params[0])
  846.     {
  847.     $x->bround($params[0],$params[2]);        # then round accordingly
  848.     }
  849.   else
  850.     {
  851.     $x->bfround($params[1],$params[2]);        # then round accordingly
  852.     }
  853.   if ($fallback)
  854.     {
  855.     # clear a/p after round, since user did not request it
  856.     delete $x->{_a}; delete $x->{_p};
  857.     }
  858.   # restore globals
  859.   $$abr = $ab; $$pbr = $pb;
  860.  
  861.   $x;
  862.   }
  863.  
  864. sub _log
  865.   {
  866.   # internal log function to calculate ln() based on Taylor series.
  867.   # Modifies $x in place.
  868.   my ($self,$x,$scale) = @_;
  869.  
  870.   # in case of $x == 1, result is 0
  871.   return $x->bzero() if $x->is_one();
  872.  
  873.   # http://www.efunda.com/math/taylor_series/logarithmic.cfm?search_string=log
  874.  
  875.   # u = x-1, v = x+1
  876.   #              _                               _
  877.   # Taylor:     |    u    1   u^3   1   u^5       |
  878.   # ln (x)  = 2 |   --- + - * --- + - * --- + ... |  x > 0
  879.   #             |_   v    3   v^3   5   v^5      _|
  880.  
  881.   # This takes much more steps to calculate the result and is thus not used
  882.   # u = x-1
  883.   #              _                               _
  884.   # Taylor:     |    u    1   u^2   1   u^3       |
  885.   # ln (x)  = 2 |   --- + - * --- + - * --- + ... |  x > 1/2
  886.   #             |_   x    2   x^2   3   x^3      _|
  887.  
  888.   my ($limit,$v,$u,$below,$factor,$two,$next,$over,$f);
  889.  
  890.   $v = $x->copy(); $v->binc();        # v = x+1
  891.   $x->bdec(); $u = $x->copy();        # u = x-1; x = x-1
  892.   $x->bdiv($v,$scale);            # first term: u/v
  893.   $below = $v->copy();
  894.   $over = $u->copy();
  895.   $u *= $u; $v *= $v;                # u^2, v^2
  896.   $below->bmul($v);                # u^3, v^3
  897.   $over->bmul($u);
  898.   $factor = $self->new(3); $f = $self->new(2);
  899.  
  900.   my $steps = 0 if DEBUG;  
  901.   $limit = $self->new("1E-". ($scale-1));
  902.   while (3 < 5)
  903.     {
  904.     # we calculate the next term, and add it to the last
  905.     # when the next term is below our limit, it won't affect the outcome
  906.     # anymore, so we stop
  907.  
  908.     # calculating the next term simple from over/below will result in quite
  909.     # a time hog if the input has many digits, since over and below will
  910.     # accumulate more and more digits, and the result will also have many
  911.     # digits, but in the end it is rounded to $scale digits anyway. So if we
  912.     # round $over and $below first, we save a lot of time for the division
  913.     # (not with log(1.2345), but try log (123**123) to see what I mean. This
  914.     # can introduce a rounding error if the division result would be f.i.
  915.     # 0.1234500000001 and we round it to 5 digits it would become 0.12346, but
  916.     # if we truncated $over and $below we might get 0.12345. Does this matter
  917.     # for the end result? So we give $over and $below 4 more digits to be
  918.     # on the safe side (unscientific error handling as usual... :+D
  919.     
  920.     $next = $over->copy->bround($scale+4)->bdiv(
  921.       $below->copy->bmul($factor)->bround($scale+4), 
  922.       $scale);
  923.  
  924. ## old version:    
  925. ##    $next = $over->copy()->bdiv($below->copy()->bmul($factor),$scale);
  926.  
  927.     last if $next->bacmp($limit) <= 0;
  928.  
  929.     delete $next->{_a}; delete $next->{_p};
  930.     $x->badd($next);
  931.     # calculate things for the next term
  932.     $over *= $u; $below *= $v; $factor->badd($f);
  933.     if (DEBUG)
  934.       {
  935.       $steps++; print "step $steps = $x\n" if $steps % 10 == 0;
  936.       }
  937.     }
  938.   $x->bmul($f);                    # $x *= 2
  939.   print "took $steps steps\n" if DEBUG;
  940.   }
  941.  
  942. sub _log_10
  943.   {
  944.   # Internal log function based on reducing input to the range of 0.1 .. 9.99
  945.   # and then "correcting" the result to the proper one. Modifies $x in place.
  946.   my ($self,$x,$scale) = @_;
  947.  
  948.   # taking blog() from numbers greater than 10 takes a *very long* time, so we
  949.   # break the computation down into parts based on the observation that:
  950.   #  blog(x*y) = blog(x) + blog(y)
  951.   # We set $y here to multiples of 10 so that $x is below 1 (the smaller $x is
  952.   # the faster it get's, especially because 2*$x takes about 10 times as long,
  953.   # so by dividing $x by 10 we make it at least factor 100 faster...)
  954.  
  955.   # The same observation is valid for numbers smaller than 0.1 (e.g. computing
  956.   # log(1) is fastest, and the farther away we get from 1, the longer it takes)
  957.   # so we also 'break' this down by multiplying $x with 10 and subtract the
  958.   # log(10) afterwards to get the correct result.
  959.  
  960.   # calculate nr of digits before dot
  961.   my $dbd = $MBI->_num($x->{_e});
  962.   $dbd = -$dbd if $x->{_es} eq '-';
  963.   $dbd += $MBI->_len($x->{_m});
  964.  
  965.   # more than one digit (e.g. at least 10), but *not* exactly 10 to avoid
  966.   # infinite recursion
  967.  
  968.   my $calc = 1;                    # do some calculation?
  969.  
  970.   # disable the shortcut for 10, since we need log(10) and this would recurse
  971.   # infinitely deep
  972.   if ($x->{_es} eq '+' && $MBI->_is_one($x->{_e}) && $MBI->_is_one($x->{_m}))
  973.     {
  974.     $dbd = 0;                    # disable shortcut
  975.     # we can use the cached value in these cases
  976.     if ($scale <= $LOG_10_A)
  977.       {
  978.       $x->bzero(); $x->badd($LOG_10);
  979.       $calc = 0;                 # no need to calc, but round
  980.       }
  981.     }
  982.   else
  983.     {
  984.     # disable the shortcut for 2, since we maybe have it cached
  985.     if (($MBI->_is_zero($x->{_e}) && $MBI->_is_two($x->{_m})))
  986.       {
  987.       $dbd = 0;                    # disable shortcut
  988.       # we can use the cached value in these cases
  989.       if ($scale <= $LOG_2_A)
  990.         {
  991.         $x->bzero(); $x->badd($LOG_2);
  992.         $calc = 0;                 # no need to calc, but round
  993.         }
  994.       }
  995.     }
  996.  
  997.   # if $x = 0.1, we know the result must be 0-log(10)
  998.   if ($calc != 0 && $x->{_es} eq '-' && $MBI->_is_one($x->{_e}) &&
  999.       $MBI->_is_one($x->{_m}))
  1000.     {
  1001.     $dbd = 0;                    # disable shortcut
  1002.     # we can use the cached value in these cases
  1003.     if ($scale <= $LOG_10_A)
  1004.       {
  1005.       $x->bzero(); $x->bsub($LOG_10);
  1006.       $calc = 0;                 # no need to calc, but round
  1007.       }
  1008.     }
  1009.  
  1010.   return if $calc == 0;                # already have the result
  1011.  
  1012.   # default: these correction factors are undef and thus not used
  1013.   my $l_10;                # value of ln(10) to A of $scale
  1014.   my $l_2;                # value of ln(2) to A of $scale
  1015.  
  1016.   # $x == 2 => 1, $x == 13 => 2, $x == 0.1 => 0, $x == 0.01 => -1
  1017.   # so don't do this shortcut for 1 or 0
  1018.   if (($dbd > 1) || ($dbd < 0))
  1019.     {
  1020.     # convert our cached value to an object if not already (avoid doing this
  1021.     # at import() time, since not everybody needs this)
  1022.     $LOG_10 = $self->new($LOG_10,undef,undef) unless ref $LOG_10;
  1023.  
  1024.     #print "x = $x, dbd = $dbd, calc = $calc\n";
  1025.     # got more than one digit before the dot, or more than one zero after the
  1026.     # dot, so do:
  1027.     #  log(123)    == log(1.23) + log(10) * 2
  1028.     #  log(0.0123) == log(1.23) - log(10) * 2
  1029.   
  1030.     if ($scale <= $LOG_10_A)
  1031.       {
  1032.       # use cached value
  1033.       $l_10 = $LOG_10->copy();        # copy for mul
  1034.       }
  1035.     else
  1036.       {
  1037.       # else: slower, compute it (but don't cache it, because it could be big)
  1038.       # also disable downgrade for this code path
  1039.       local $Math::BigFloat::downgrade = undef;
  1040.       $l_10 = $self->new(10)->blog(undef,$scale);    # scale+4, actually
  1041.       }
  1042.     $dbd-- if ($dbd > 1);         # 20 => dbd=2, so make it dbd=1    
  1043.     $l_10->bmul( $self->new($dbd));    # log(10) * (digits_before_dot-1)
  1044.     my $dbd_sign = '+';
  1045.     if ($dbd < 0)
  1046.       {
  1047.       $dbd = -$dbd;
  1048.       $dbd_sign = '-';
  1049.       }
  1050.     ($x->{_e}, $x->{_es}) = 
  1051.     _e_sub( $x->{_e}, $MBI->_new($dbd), $x->{_es}, $dbd_sign); # 123 => 1.23
  1052.  
  1053.     }
  1054.  
  1055.   # Now: 0.1 <= $x < 10 (and possible correction in l_10)
  1056.  
  1057.   ### Since $x in the range 0.5 .. 1.5 is MUCH faster, we do a repeated div
  1058.   ### or mul by 2 (maximum times 3, since x < 10 and x > 0.1)
  1059.  
  1060.   $HALF = $self->new($HALF) unless ref($HALF);
  1061.  
  1062.   my $twos = 0;                # default: none (0 times)    
  1063.   my $two = $self->new(2);
  1064.   while ($x->bacmp($HALF) <= 0)
  1065.     {
  1066.     $twos--; $x->bmul($two);
  1067.     }
  1068.   while ($x->bacmp($two) >= 0)
  1069.     {
  1070.     $twos++; $x->bdiv($two,$scale+4);        # keep all digits
  1071.     }
  1072.   # $twos > 0 => did mul 2, < 0 => did div 2 (never both)
  1073.   # calculate correction factor based on ln(2)
  1074.   if ($twos != 0)
  1075.     {
  1076.     $LOG_2 = $self->new($LOG_2,undef,undef) unless ref $LOG_2;
  1077.     if ($scale <= $LOG_2_A)
  1078.       {
  1079.       # use cached value
  1080.       $l_2 = $LOG_2->copy();            # copy for mul
  1081.       }
  1082.     else
  1083.       {
  1084.       # else: slower, compute it (but don't cache it, because it could be big)
  1085.       # also disable downgrade for this code path
  1086.       local $Math::BigFloat::downgrade = undef;
  1087.       $l_2 = $two->blog(undef,$scale);    # scale+4, actually
  1088.       }
  1089.     $l_2->bmul($twos);        # * -2 => subtract, * 2 => add
  1090.     }
  1091.   
  1092.   $self->_log($x,$scale);            # need to do the "normal" way
  1093.   $x->badd($l_10) if defined $l_10;         # correct it by ln(10)
  1094.   $x->badd($l_2) if defined $l_2;        # and maybe by ln(2)
  1095.   # all done, $x contains now the result
  1096.   }
  1097.  
  1098. sub blcm 
  1099.   { 
  1100.   # (BFLOAT or num_str, BFLOAT or num_str) return BFLOAT
  1101.   # does not modify arguments, but returns new object
  1102.   # Lowest Common Multiplicator
  1103.  
  1104.   my ($self,@arg) = objectify(0,@_);
  1105.   my $x = $self->new(shift @arg);
  1106.   while (@arg) { $x = Math::BigInt::__lcm($x,shift @arg); } 
  1107.   $x;
  1108.   }
  1109.  
  1110. sub bgcd
  1111.   {
  1112.   # (BINT or num_str, BINT or num_str) return BINT
  1113.   # does not modify arguments, but returns new object
  1114.  
  1115.   my $y = shift;
  1116.   $y = __PACKAGE__->new($y) if !ref($y);
  1117.   my $self = ref($y);
  1118.   my $x = $y->copy()->babs();            # keep arguments
  1119.  
  1120.   return $x->bnan() if $x->{sign} !~ /^[+-]$/    # x NaN?
  1121.     || !$x->is_int();            # only for integers now
  1122.  
  1123.   while (@_)
  1124.     {
  1125.     my $t = shift; $t = $self->new($t) if !ref($t);
  1126.     $y = $t->copy()->babs();
  1127.     
  1128.     return $x->bnan() if $y->{sign} !~ /^[+-]$/    # y NaN?
  1129.          || !$y->is_int();            # only for integers now
  1130.  
  1131.     # greatest common divisor
  1132.     while (! $y->is_zero())
  1133.       {
  1134.       ($x,$y) = ($y->copy(), $x->copy()->bmod($y));
  1135.       }
  1136.  
  1137.     last if $x->is_one();
  1138.     }
  1139.   $x;
  1140.   }
  1141.  
  1142. ##############################################################################
  1143.  
  1144. sub _e_add
  1145.   {
  1146.   # Internal helper sub to take two positive integers and their signs and
  1147.   # then add them. Input ($CALC,$CALC,('+'|'-'),('+'|'-')), 
  1148.   # output ($CALC,('+'|'-'))
  1149.   my ($x,$y,$xs,$ys) = @_;
  1150.  
  1151.   # if the signs are equal we can add them (-5 + -3 => -(5 + 3) => -8)
  1152.   if ($xs eq $ys)
  1153.     {
  1154.     $x = $MBI->_add ($x, $y );        # a+b
  1155.     # the sign follows $xs
  1156.     return ($x, $xs);
  1157.     }
  1158.  
  1159.   my $a = $MBI->_acmp($x,$y);
  1160.   if ($a > 0)
  1161.     {
  1162.     $x = $MBI->_sub ($x , $y);                # abs sub
  1163.     }
  1164.   elsif ($a == 0)
  1165.     {
  1166.     $x = $MBI->_zero();                    # result is 0
  1167.     $xs = '+';
  1168.     }
  1169.   else # a < 0
  1170.     {
  1171.     $x = $MBI->_sub ( $y, $x, 1 );            # abs sub
  1172.     $xs = $ys;
  1173.     }
  1174.   ($x,$xs);
  1175.   }
  1176.  
  1177. sub _e_sub
  1178.   {
  1179.   # Internal helper sub to take two positive integers and their signs and
  1180.   # then subtract them. Input ($CALC,$CALC,('+'|'-'),('+'|'-')), 
  1181.   # output ($CALC,('+'|'-'))
  1182.   my ($x,$y,$xs,$ys) = @_;
  1183.  
  1184.   # flip sign
  1185.   $ys =~ tr/+-/-+/;
  1186.   _e_add($x,$y,$xs,$ys);        # call add (does subtract now)
  1187.   }
  1188.  
  1189. ###############################################################################
  1190. # is_foo methods (is_negative, is_positive are inherited from BigInt)
  1191.  
  1192. sub is_int
  1193.   {
  1194.   # return true if arg (BFLOAT or num_str) is an integer
  1195.   my ($self,$x) = ref($_[0]) ? (undef,$_[0]) : objectify(1,@_);
  1196.  
  1197.   return 1 if ($x->{sign} =~ /^[+-]$/) &&    # NaN and +-inf aren't
  1198.     $x->{_es} eq '+';                # 1e-1 => no integer
  1199.   0;
  1200.   }
  1201.  
  1202. sub is_zero
  1203.   {
  1204.   # return true if arg (BFLOAT or num_str) is zero
  1205.   my ($self,$x) = ref($_[0]) ? (undef,$_[0]) : objectify(1,@_);
  1206.  
  1207.   return 1 if $x->{sign} eq '+' && $MBI->_is_zero($x->{_m});
  1208.   0;
  1209.   }
  1210.  
  1211. sub is_one
  1212.   {
  1213.   # return true if arg (BFLOAT or num_str) is +1 or -1 if signis given
  1214.   my ($self,$x,$sign) = ref($_[0]) ? (undef,@_) : objectify(1,@_);
  1215.  
  1216.   $sign = '+' if !defined $sign || $sign ne '-';
  1217.   return 1
  1218.    if ($x->{sign} eq $sign && 
  1219.     $MBI->_is_zero($x->{_e}) && $MBI->_is_one($x->{_m})); 
  1220.   0;
  1221.   }
  1222.  
  1223. sub is_odd
  1224.   {
  1225.   # return true if arg (BFLOAT or num_str) is odd or false if even
  1226.   my ($self,$x) = ref($_[0]) ? (undef,$_[0]) : objectify(1,@_);
  1227.   
  1228.   return 1 if ($x->{sign} =~ /^[+-]$/) &&        # NaN & +-inf aren't
  1229.     ($MBI->_is_zero($x->{_e}) && $MBI->_is_odd($x->{_m})); 
  1230.   0;
  1231.   }
  1232.  
  1233. sub is_even
  1234.   {
  1235.   # return true if arg (BINT or num_str) is even or false if odd
  1236.   my ($self,$x) = ref($_[0]) ? (undef,$_[0]) : objectify(1,@_);
  1237.  
  1238.   return 0 if $x->{sign} !~ /^[+-]$/;            # NaN & +-inf aren't
  1239.   return 1 if ($x->{_es} eq '+'                 # 123.45 is never
  1240.      && $MBI->_is_even($x->{_m}));            # but 1200 is
  1241.   0;
  1242.   }
  1243.  
  1244. sub bmul 
  1245.   { 
  1246.   # multiply two numbers -- stolen from Knuth Vol 2 pg 233
  1247.   # (BINT or num_str, BINT or num_str) return BINT
  1248.   
  1249.   # set up parameters
  1250.   my ($self,$x,$y,$a,$p,$r) = (ref($_[0]),@_);
  1251.   # objectify is costly, so avoid it
  1252.   if ((!ref($_[0])) || (ref($_[0]) ne ref($_[1])))
  1253.     {
  1254.     ($self,$x,$y,$a,$p,$r) = objectify(2,@_);
  1255.     }
  1256.  
  1257.   return $x->bnan() if (($x->{sign} eq $nan) || ($y->{sign} eq $nan));
  1258.  
  1259.   # inf handling
  1260.   if (($x->{sign} =~ /^[+-]inf$/) || ($y->{sign} =~ /^[+-]inf$/))
  1261.     {
  1262.     return $x->bnan() if $x->is_zero() || $y->is_zero(); 
  1263.     # result will always be +-inf:
  1264.     # +inf * +/+inf => +inf, -inf * -/-inf => +inf
  1265.     # +inf * -/-inf => -inf, -inf * +/+inf => -inf
  1266.     return $x->binf() if ($x->{sign} =~ /^\+/ && $y->{sign} =~ /^\+/);
  1267.     return $x->binf() if ($x->{sign} =~ /^-/ && $y->{sign} =~ /^-/);
  1268.     return $x->binf('-');
  1269.     }
  1270.   # handle result = 0
  1271.   return $x->bzero() if $x->is_zero() || $y->is_zero();
  1272.   
  1273.   return $upgrade->bmul($x,$y,$a,$p,$r) if defined $upgrade &&
  1274.    ((!$x->isa($self)) || (!$y->isa($self)));
  1275.  
  1276.   # aEb * cEd = (a*c)E(b+d)
  1277.   $MBI->_mul($x->{_m},$y->{_m});
  1278.   ($x->{_e}, $x->{_es}) = _e_add($x->{_e}, $y->{_e}, $x->{_es}, $y->{_es});
  1279.  
  1280.   # adjust sign:
  1281.   $x->{sign} = $x->{sign} ne $y->{sign} ? '-' : '+';
  1282.   return $x->bnorm()->round($a,$p,$r,$y);
  1283.   }
  1284.  
  1285. sub bdiv 
  1286.   {
  1287.   # (dividend: BFLOAT or num_str, divisor: BFLOAT or num_str) return 
  1288.   # (BFLOAT,BFLOAT) (quo,rem) or BFLOAT (only rem)
  1289.  
  1290.   # set up parameters
  1291.   my ($self,$x,$y,$a,$p,$r) = (ref($_[0]),@_);
  1292.   # objectify is costly, so avoid it
  1293.   if ((!ref($_[0])) || (ref($_[0]) ne ref($_[1])))
  1294.     {
  1295.     ($self,$x,$y,$a,$p,$r) = objectify(2,@_);
  1296.     }
  1297.  
  1298.   return $self->_div_inf($x,$y)
  1299.    if (($x->{sign} !~ /^[+-]$/) || ($y->{sign} !~ /^[+-]$/) || $y->is_zero());
  1300.  
  1301.   # x== 0 # also: or y == 1 or y == -1
  1302.   return wantarray ? ($x,$self->bzero()) : $x if $x->is_zero();
  1303.  
  1304.   # upgrade ?
  1305.   return $upgrade->bdiv($upgrade->new($x),$y,$a,$p,$r) if defined $upgrade;
  1306.  
  1307.   # we need to limit the accuracy to protect against overflow
  1308.   my $fallback = 0;
  1309.   my (@params,$scale);
  1310.   ($x,@params) = $x->_find_round_parameters($a,$p,$r,$y);
  1311.  
  1312.   return $x if $x->is_nan();        # error in _find_round_parameters?
  1313.  
  1314.   # no rounding at all, so must use fallback
  1315.   if (scalar @params == 0)
  1316.     {
  1317.     # simulate old behaviour
  1318.     $params[0] = $self->div_scale();    # and round to it as accuracy
  1319.     $scale = $params[0]+4;         # at least four more for proper round
  1320.     $params[2] = $r;            # round mode by caller or undef
  1321.     $fallback = 1;            # to clear a/p afterwards
  1322.     }
  1323.   else
  1324.     {
  1325.     # the 4 below is empirical, and there might be cases where it is not
  1326.     # enough...
  1327.     $scale = abs($params[0] || $params[1]) + 4;    # take whatever is defined
  1328.     }
  1329.  
  1330.   my $rem; $rem = $self->bzero() if wantarray;
  1331.  
  1332.   $y = $self->new($y) unless $y->isa('Math::BigFloat');
  1333.  
  1334.   my $lx = $MBI->_len($x->{_m}); my $ly = $MBI->_len($y->{_m});
  1335.   $scale = $lx if $lx > $scale;
  1336.   $scale = $ly if $ly > $scale;
  1337.   my $diff = $ly - $lx;
  1338.   $scale += $diff if $diff > 0;        # if lx << ly, but not if ly << lx!
  1339.  
  1340.   # already handled inf/NaN/-inf above:
  1341.  
  1342.   # check that $y is not 1 nor -1 and cache the result:
  1343.   my $y_not_one = !($MBI->_is_zero($y->{_e}) && $MBI->_is_one($y->{_m}));
  1344.  
  1345.   # flipping the sign of $y will also flip the sign of $x for the special
  1346.   # case of $x->bsub($x); so we can catch it below:
  1347.   my $xsign = $x->{sign};
  1348.   $y->{sign} =~ tr/+-/-+/;
  1349.  
  1350.   if ($xsign ne $x->{sign})
  1351.     {
  1352.     # special case of $x /= $x results in 1
  1353.     $x->bone();            # "fixes" also sign of $y, since $x is $y
  1354.     }
  1355.   else
  1356.     {
  1357.     # correct $y's sign again
  1358.     $y->{sign} =~ tr/+-/-+/;
  1359.     # continue with normal div code:
  1360.  
  1361.     # make copy of $x in case of list context for later reminder calculation
  1362.     if (wantarray && $y_not_one)
  1363.       {
  1364.       $rem = $x->copy();
  1365.       }
  1366.  
  1367.     $x->{sign} = $x->{sign} ne $y->sign() ? '-' : '+'; 
  1368.  
  1369.     # check for / +-1 ( +/- 1E0)
  1370.     if ($y_not_one)
  1371.       {
  1372.       # promote BigInts and it's subclasses (except when already a BigFloat)
  1373.       $y = $self->new($y) unless $y->isa('Math::BigFloat'); 
  1374.  
  1375.       # calculate the result to $scale digits and then round it
  1376.       # a * 10 ** b / c * 10 ** d => a/c * 10 ** (b-d)
  1377.       $MBI->_lsft($x->{_m},$MBI->_new($scale),10);
  1378.       $MBI->_div ($x->{_m},$y->{_m});    # a/c
  1379.  
  1380.       # correct exponent of $x
  1381.       ($x->{_e},$x->{_es}) = _e_sub($x->{_e}, $y->{_e}, $x->{_es}, $y->{_es});
  1382.       # correct for 10**scale
  1383.       ($x->{_e},$x->{_es}) = _e_sub($x->{_e}, $MBI->_new($scale), $x->{_es}, '+');
  1384.       $x->bnorm();        # remove trailing 0's
  1385.       }
  1386.     } # ende else $x != $y
  1387.  
  1388.   # shortcut to not run through _find_round_parameters again
  1389.   if (defined $params[0])
  1390.     {
  1391.     delete $x->{_a};                 # clear before round
  1392.     $x->bround($params[0],$params[2]);        # then round accordingly
  1393.     }
  1394.   else
  1395.     {
  1396.     delete $x->{_p};                 # clear before round
  1397.     $x->bfround($params[1],$params[2]);        # then round accordingly
  1398.     }
  1399.   if ($fallback)
  1400.     {
  1401.     # clear a/p after round, since user did not request it
  1402.     delete $x->{_a}; delete $x->{_p};
  1403.     }
  1404.  
  1405.   if (wantarray)
  1406.     {
  1407.     if ($y_not_one)
  1408.       {
  1409.       $rem->bmod($y,@params);            # copy already done
  1410.       }
  1411.     if ($fallback)
  1412.       {
  1413.       # clear a/p after round, since user did not request it
  1414.       delete $rem->{_a}; delete $rem->{_p};
  1415.       }
  1416.     return ($x,$rem);
  1417.     }
  1418.   $x;
  1419.   }
  1420.  
  1421. sub bmod 
  1422.   {
  1423.   # (dividend: BFLOAT or num_str, divisor: BFLOAT or num_str) return reminder 
  1424.  
  1425.   # set up parameters
  1426.   my ($self,$x,$y,$a,$p,$r) = (ref($_[0]),@_);
  1427.   # objectify is costly, so avoid it
  1428.   if ((!ref($_[0])) || (ref($_[0]) ne ref($_[1])))
  1429.     {
  1430.     ($self,$x,$y,$a,$p,$r) = objectify(2,@_);
  1431.     }
  1432.  
  1433.   # handle NaN, inf, -inf
  1434.   if (($x->{sign} !~ /^[+-]$/) || ($y->{sign} !~ /^[+-]$/))
  1435.     {
  1436.     my ($d,$re) = $self->SUPER::_div_inf($x,$y);
  1437.     $x->{sign} = $re->{sign};
  1438.     $x->{_e} = $re->{_e};
  1439.     $x->{_m} = $re->{_m};
  1440.     return $x->round($a,$p,$r,$y);
  1441.     } 
  1442.   if ($y->is_zero())
  1443.     {
  1444.     return $x->bnan() if $x->is_zero();
  1445.     return $x;
  1446.     }
  1447.  
  1448.   return $x->bzero() if $x->is_zero()
  1449.  || ($x->is_int() &&
  1450.   # check that $y == +1 or $y == -1:
  1451.     ($MBI->_is_zero($y->{_e}) && $MBI->_is_one($y->{_m})));
  1452.  
  1453.   my $cmp = $x->bacmp($y);            # equal or $x < $y?
  1454.   return $x->bzero($a,$p) if $cmp == 0;        # $x == $y => result 0
  1455.  
  1456.   # only $y of the operands negative? 
  1457.   my $neg = 0; $neg = 1 if $x->{sign} ne $y->{sign};
  1458.  
  1459.   $x->{sign} = $y->{sign};                # calc sign first
  1460.   return $x->round($a,$p,$r) if $cmp < 0 && $neg == 0;    # $x < $y => result $x
  1461.   
  1462.   my $ym = $MBI->_copy($y->{_m});
  1463.   
  1464.   # 2e1 => 20
  1465.   $MBI->_lsft( $ym, $y->{_e}, 10) 
  1466.    if $y->{_es} eq '+' && !$MBI->_is_zero($y->{_e});
  1467.  
  1468.   # if $y has digits after dot
  1469.   my $shifty = 0;            # correct _e of $x by this
  1470.   if ($y->{_es} eq '-')            # has digits after dot
  1471.     {
  1472.     # 123 % 2.5 => 1230 % 25 => 5 => 0.5
  1473.     $shifty = $MBI->_num($y->{_e});     # no more digits after dot
  1474.     $MBI->_lsft($x->{_m}, $y->{_e}, 10);# 123 => 1230, $y->{_m} is already 25
  1475.     }
  1476.   # $ym is now mantissa of $y based on exponent 0
  1477.  
  1478.   my $shiftx = 0;            # correct _e of $x by this
  1479.   if ($x->{_es} eq '-')            # has digits after dot
  1480.     {
  1481.     # 123.4 % 20 => 1234 % 200
  1482.     $shiftx = $MBI->_num($x->{_e});    # no more digits after dot
  1483.     $MBI->_lsft($ym, $x->{_e}, 10);    # 123 => 1230
  1484.     }
  1485.   # 123e1 % 20 => 1230 % 20
  1486.   if ($x->{_es} eq '+' && !$MBI->_is_zero($x->{_e}))
  1487.     {
  1488.     $MBI->_lsft( $x->{_m}, $x->{_e},10);    # es => '+' here
  1489.     }
  1490.  
  1491.   $x->{_e} = $MBI->_new($shiftx);
  1492.   $x->{_es} = '+'; 
  1493.   $x->{_es} = '-' if $shiftx != 0 || $shifty != 0;
  1494.   $MBI->_add( $x->{_e}, $MBI->_new($shifty)) if $shifty != 0;
  1495.   
  1496.   # now mantissas are equalized, exponent of $x is adjusted, so calc result
  1497.  
  1498.   $x->{_m} = $MBI->_mod( $x->{_m}, $ym);
  1499.  
  1500.   $x->{sign} = '+' if $MBI->_is_zero($x->{_m});        # fix sign for -0
  1501.   $x->bnorm();
  1502.  
  1503.   if ($neg != 0)    # one of them negative => correct in place
  1504.     {
  1505.     my $r = $y - $x;
  1506.     $x->{_m} = $r->{_m};
  1507.     $x->{_e} = $r->{_e};
  1508.     $x->{_es} = $r->{_es};
  1509.     $x->{sign} = '+' if $MBI->_is_zero($x->{_m});    # fix sign for -0
  1510.     $x->bnorm();
  1511.     }
  1512.  
  1513.   $x->round($a,$p,$r,$y);    # round and return
  1514.   }
  1515.  
  1516. sub broot
  1517.   {
  1518.   # calculate $y'th root of $x
  1519.   
  1520.   # set up parameters
  1521.   my ($self,$x,$y,$a,$p,$r) = (ref($_[0]),@_);
  1522.   # objectify is costly, so avoid it
  1523.   if ((!ref($_[0])) || (ref($_[0]) ne ref($_[1])))
  1524.     {
  1525.     ($self,$x,$y,$a,$p,$r) = objectify(2,@_);
  1526.     }
  1527.  
  1528.   # NaN handling: $x ** 1/0, x or y NaN, or y inf/-inf or y == 0
  1529.   return $x->bnan() if $x->{sign} !~ /^\+/ || $y->is_zero() ||
  1530.          $y->{sign} !~ /^\+$/;
  1531.  
  1532.   return $x if $x->is_zero() || $x->is_one() || $x->is_inf() || $y->is_one();
  1533.   
  1534.   # we need to limit the accuracy to protect against overflow
  1535.   my $fallback = 0;
  1536.   my (@params,$scale);
  1537.   ($x,@params) = $x->_find_round_parameters($a,$p,$r);
  1538.  
  1539.   return $x if $x->is_nan();        # error in _find_round_parameters?
  1540.  
  1541.   # no rounding at all, so must use fallback
  1542.   if (scalar @params == 0) 
  1543.     {
  1544.     # simulate old behaviour
  1545.     $params[0] = $self->div_scale();    # and round to it as accuracy
  1546.     $scale = $params[0]+4;         # at least four more for proper round
  1547.     $params[2] = $r;            # iound mode by caller or undef
  1548.     $fallback = 1;            # to clear a/p afterwards
  1549.     }
  1550.   else
  1551.     {
  1552.     # the 4 below is empirical, and there might be cases where it is not
  1553.     # enough...
  1554.     $scale = abs($params[0] || $params[1]) + 4; # take whatever is defined
  1555.     }
  1556.  
  1557.   # when user set globals, they would interfere with our calculation, so
  1558.   # disable them and later re-enable them
  1559.   no strict 'refs';
  1560.   my $abr = "$self\::accuracy"; my $ab = $$abr; $$abr = undef;
  1561.   my $pbr = "$self\::precision"; my $pb = $$pbr; $$pbr = undef;
  1562.   # we also need to disable any set A or P on $x (_find_round_parameters took
  1563.   # them already into account), since these would interfere, too
  1564.   delete $x->{_a}; delete $x->{_p};
  1565.   # need to disable $upgrade in BigInt, to avoid deep recursion
  1566.   local $Math::BigInt::upgrade = undef;    # should be really parent class vs MBI
  1567.  
  1568.   # remember sign and make $x positive, since -4 ** (1/2) => -2
  1569.   my $sign = 0; $sign = 1 if $x->{sign} eq '-'; $x->{sign} = '+';
  1570.  
  1571.   my $is_two = 0;
  1572.   if ($y->isa('Math::BigFloat'))
  1573.     {
  1574.     $is_two = ($y->{sign} eq '+' && $MBI->_is_two($y->{_m}) && $MBI->_is_zero($y->{_e}));
  1575.     }
  1576.   else
  1577.     {
  1578.     $is_two = ($y == 2);
  1579.     }
  1580.  
  1581.   # normal square root if $y == 2:
  1582.   if ($is_two)
  1583.     {
  1584.     $x->bsqrt($scale+4);
  1585.     }
  1586.   elsif ($y->is_one('-'))
  1587.     {
  1588.     # $x ** -1 => 1/$x
  1589.     my $u = $self->bone()->bdiv($x,$scale);
  1590.     # copy private parts over
  1591.     $x->{_m} = $u->{_m};
  1592.     $x->{_e} = $u->{_e};
  1593.     $x->{_es} = $u->{_es};
  1594.     }
  1595.   else
  1596.     {
  1597.     # calculate the broot() as integer result first, and if it fits, return
  1598.     # it rightaway (but only if $x and $y are integer):
  1599.  
  1600.     my $done = 0;                # not yet
  1601.     if ($y->is_int() && $x->is_int())
  1602.       {
  1603.       my $i = $MBI->_copy( $x->{_m} );
  1604.       $MBI->_lsft( $i, $x->{_e}, 10 ) unless $MBI->_is_zero($x->{_e});
  1605.       my $int = Math::BigInt->bzero();
  1606.       $int->{value} = $i;
  1607.       $int->broot($y->as_number());
  1608.       # if ($exact)
  1609.       if ($int->copy()->bpow($y) == $x)
  1610.         {
  1611.         # found result, return it
  1612.         $x->{_m} = $int->{value};
  1613.         $x->{_e} = $MBI->_zero();
  1614.         $x->{_es} = '+';
  1615.         $x->bnorm();
  1616.         $done = 1;
  1617.         }
  1618.       }
  1619.     if ($done == 0)
  1620.       {
  1621.       my $u = $self->bone()->bdiv($y,$scale+4);
  1622.       delete $u->{_a}; delete $u->{_p};         # otherwise it conflicts
  1623.       $x->bpow($u,$scale+4);                    # el cheapo
  1624.       }
  1625.     }
  1626.   $x->bneg() if $sign == 1;
  1627.   
  1628.   # shortcut to not run through _find_round_parameters again
  1629.   if (defined $params[0])
  1630.     {
  1631.     $x->bround($params[0],$params[2]);        # then round accordingly
  1632.     }
  1633.   else
  1634.     {
  1635.     $x->bfround($params[1],$params[2]);        # then round accordingly
  1636.     }
  1637.   if ($fallback)
  1638.     {
  1639.     # clear a/p after round, since user did not request it
  1640.     delete $x->{_a}; delete $x->{_p};
  1641.     }
  1642.   # restore globals
  1643.   $$abr = $ab; $$pbr = $pb;
  1644.   $x;
  1645.   }
  1646.  
  1647. sub bsqrt
  1648.   { 
  1649.   # calculate square root
  1650.   my ($self,$x,$a,$p,$r) = ref($_[0]) ? (ref($_[0]),@_) : objectify(1,@_);
  1651.  
  1652.   return $x->bnan() if $x->{sign} !~ /^[+]/;    # NaN, -inf or < 0
  1653.   return $x if $x->{sign} eq '+inf';        # sqrt(inf) == inf
  1654.   return $x->round($a,$p,$r) if $x->is_zero() || $x->is_one();
  1655.  
  1656.   # we need to limit the accuracy to protect against overflow
  1657.   my $fallback = 0;
  1658.   my (@params,$scale);
  1659.   ($x,@params) = $x->_find_round_parameters($a,$p,$r);
  1660.  
  1661.   return $x if $x->is_nan();        # error in _find_round_parameters?
  1662.  
  1663.   # no rounding at all, so must use fallback
  1664.   if (scalar @params == 0) 
  1665.     {
  1666.     # simulate old behaviour
  1667.     $params[0] = $self->div_scale();    # and round to it as accuracy
  1668.     $scale = $params[0]+4;         # at least four more for proper round
  1669.     $params[2] = $r;            # round mode by caller or undef
  1670.     $fallback = 1;            # to clear a/p afterwards
  1671.     }
  1672.   else
  1673.     {
  1674.     # the 4 below is empirical, and there might be cases where it is not
  1675.     # enough...
  1676.     $scale = abs($params[0] || $params[1]) + 4; # take whatever is defined
  1677.     }
  1678.  
  1679.   # when user set globals, they would interfere with our calculation, so
  1680.   # disable them and later re-enable them
  1681.   no strict 'refs';
  1682.   my $abr = "$self\::accuracy"; my $ab = $$abr; $$abr = undef;
  1683.   my $pbr = "$self\::precision"; my $pb = $$pbr; $$pbr = undef;
  1684.   # we also need to disable any set A or P on $x (_find_round_parameters took
  1685.   # them already into account), since these would interfere, too
  1686.   delete $x->{_a}; delete $x->{_p};
  1687.   # need to disable $upgrade in BigInt, to avoid deep recursion
  1688.   local $Math::BigInt::upgrade = undef;    # should be really parent class vs MBI
  1689.  
  1690.   my $i = $MBI->_copy( $x->{_m} );
  1691.   $MBI->_lsft( $i, $x->{_e}, 10 ) unless $MBI->_is_zero($x->{_e});
  1692.   my $xas = Math::BigInt->bzero();
  1693.   $xas->{value} = $i;
  1694.  
  1695.   my $gs = $xas->copy()->bsqrt();    # some guess
  1696.  
  1697.   if (($x->{_es} ne '-')        # guess can't be accurate if there are
  1698.                     # digits after the dot
  1699.    && ($xas->bacmp($gs * $gs) == 0))    # guess hit the nail on the head?
  1700.     {
  1701.     # exact result, copy result over to keep $x
  1702.     $x->{_m} = $gs->{value}; $x->{_e} = $MBI->_zero(); $x->{_es} = '+';
  1703.     $x->bnorm();
  1704.     # shortcut to not run through _find_round_parameters again
  1705.     if (defined $params[0])
  1706.       {
  1707.       $x->bround($params[0],$params[2]);    # then round accordingly
  1708.       }
  1709.     else
  1710.       {
  1711.       $x->bfround($params[1],$params[2]);    # then round accordingly
  1712.       }
  1713.     if ($fallback)
  1714.       {
  1715.       # clear a/p after round, since user did not request it
  1716.       delete $x->{_a}; delete $x->{_p};
  1717.       }
  1718.     # re-enable A and P, upgrade is taken care of by "local"
  1719.     ${"$self\::accuracy"} = $ab; ${"$self\::precision"} = $pb;
  1720.     return $x;
  1721.     }
  1722.  
  1723.   # sqrt(2) = 1.4 because sqrt(2*100) = 1.4*10; so we can increase the accuracy
  1724.   # of the result by multipyling the input by 100 and then divide the integer
  1725.   # result of sqrt(input) by 10. Rounding afterwards returns the real result.
  1726.  
  1727.   # The following steps will transform 123.456 (in $x) into 123456 (in $y1)
  1728.   my $y1 = $MBI->_copy($x->{_m});
  1729.  
  1730.   my $length = $MBI->_len($y1);
  1731.   
  1732.   # Now calculate how many digits the result of sqrt(y1) would have
  1733.   my $digits = int($length / 2);
  1734.  
  1735.   # But we need at least $scale digits, so calculate how many are missing
  1736.   my $shift = $scale - $digits;
  1737.  
  1738.   # That should never happen (we take care of integer guesses above)
  1739.   # $shift = 0 if $shift < 0; 
  1740.  
  1741.   # Multiply in steps of 100, by shifting left two times the "missing" digits
  1742.   my $s2 = $shift * 2;
  1743.  
  1744.   # We now make sure that $y1 has the same odd or even number of digits than
  1745.   # $x had. So when _e of $x is odd, we must shift $y1 by one digit left,
  1746.   # because we always must multiply by steps of 100 (sqrt(100) is 10) and not
  1747.   # steps of 10. The length of $x does not count, since an even or odd number
  1748.   # of digits before the dot is not changed by adding an even number of digits
  1749.   # after the dot (the result is still odd or even digits long).
  1750.   $s2++ if $MBI->_is_odd($x->{_e});
  1751.  
  1752.   $MBI->_lsft( $y1, $MBI->_new($s2), 10);
  1753.  
  1754.   # now take the square root and truncate to integer
  1755.   $y1 = $MBI->_sqrt($y1);
  1756.  
  1757.   # By "shifting" $y1 right (by creating a negative _e) we calculate the final
  1758.   # result, which is than later rounded to the desired scale.
  1759.  
  1760.   # calculate how many zeros $x had after the '.' (or before it, depending
  1761.   # on sign of $dat, the result should have half as many:
  1762.   my $dat = $MBI->_num($x->{_e});
  1763.   $dat = -$dat if $x->{_es} eq '-';
  1764.   $dat += $length;
  1765.  
  1766.   if ($dat > 0)
  1767.     {
  1768.     # no zeros after the dot (e.g. 1.23, 0.49 etc)
  1769.     # preserve half as many digits before the dot than the input had 
  1770.     # (but round this "up")
  1771.     $dat = int(($dat+1)/2);
  1772.     }
  1773.   else
  1774.     {
  1775.     $dat = int(($dat)/2);
  1776.     }
  1777.   $dat -= $MBI->_len($y1);
  1778.   if ($dat < 0)
  1779.     {
  1780.     $dat = abs($dat);
  1781.     $x->{_e} = $MBI->_new( $dat );
  1782.     $x->{_es} = '-';
  1783.     }
  1784.   else
  1785.     {    
  1786.     $x->{_e} = $MBI->_new( $dat );
  1787.     $x->{_es} = '+';
  1788.     }
  1789.   $x->{_m} = $y1;
  1790.   $x->bnorm();
  1791.  
  1792.   # shortcut to not run through _find_round_parameters again
  1793.   if (defined $params[0])
  1794.     {
  1795.     $x->bround($params[0],$params[2]);        # then round accordingly
  1796.     }
  1797.   else
  1798.     {
  1799.     $x->bfround($params[1],$params[2]);        # then round accordingly
  1800.     }
  1801.   if ($fallback)
  1802.     {
  1803.     # clear a/p after round, since user did not request it
  1804.     delete $x->{_a}; delete $x->{_p};
  1805.     }
  1806.   # restore globals
  1807.   $$abr = $ab; $$pbr = $pb;
  1808.   $x;
  1809.   }
  1810.  
  1811. sub bfac
  1812.   {
  1813.   # (BFLOAT or num_str, BFLOAT or num_str) return BFLOAT
  1814.   # compute factorial number, modifies first argument
  1815.  
  1816.   # set up parameters
  1817.   my ($self,$x,@r) = (ref($_[0]),@_);
  1818.   # objectify is costly, so avoid it
  1819.   ($self,$x,@r) = objectify(1,@_) if !ref($x);
  1820.  
  1821.  return $x if $x->{sign} eq '+inf';    # inf => inf
  1822.   return $x->bnan() 
  1823.     if (($x->{sign} ne '+') ||        # inf, NaN, <0 etc => NaN
  1824.      ($x->{_es} ne '+'));        # digits after dot?
  1825.  
  1826.   # use BigInt's bfac() for faster calc
  1827.   if (! $MBI->_is_zero($x->{_e}))
  1828.     {
  1829.     $MBI->_lsft($x->{_m}, $x->{_e},10);    # change 12e1 to 120e0
  1830.     $x->{_e} = $MBI->_zero();        # normalize
  1831.     $x->{_es} = '+';
  1832.     }
  1833.   $MBI->_fac($x->{_m});            # calculate factorial
  1834.   $x->bnorm()->round(@r);         # norm again and round result
  1835.   }
  1836.  
  1837. sub _pow
  1838.   {
  1839.   # Calculate a power where $y is a non-integer, like 2 ** 0.5
  1840.   my ($x,$y,$a,$p,$r) = @_;
  1841.   my $self = ref($x);
  1842.  
  1843.   # if $y == 0.5, it is sqrt($x)
  1844.   $HALF = $self->new($HALF) unless ref($HALF);
  1845.   return $x->bsqrt($a,$p,$r,$y) if $y->bcmp($HALF) == 0;
  1846.  
  1847.   # Using:
  1848.   # a ** x == e ** (x * ln a)
  1849.  
  1850.   # u = y * ln x
  1851.   #                _                         _
  1852.   # Taylor:       |   u    u^2    u^3         |
  1853.   # x ** y  = 1 + |  --- + --- + ----- + ...  |
  1854.   #               |_  1    1*2   1*2*3       _|
  1855.  
  1856.   # we need to limit the accuracy to protect against overflow
  1857.   my $fallback = 0;
  1858.   my ($scale,@params);
  1859.   ($x,@params) = $x->_find_round_parameters($a,$p,$r);
  1860.     
  1861.   return $x if $x->is_nan();        # error in _find_round_parameters?
  1862.  
  1863.   # no rounding at all, so must use fallback
  1864.   if (scalar @params == 0)
  1865.     {
  1866.     # simulate old behaviour
  1867.     $params[0] = $self->div_scale();    # and round to it as accuracy
  1868.     $params[1] = undef;            # disable P
  1869.     $scale = $params[0]+4;         # at least four more for proper round
  1870.     $params[2] = $r;            # round mode by caller or undef
  1871.     $fallback = 1;            # to clear a/p afterwards
  1872.     }
  1873.   else
  1874.     {
  1875.     # the 4 below is empirical, and there might be cases where it is not
  1876.     # enough...
  1877.     $scale = abs($params[0] || $params[1]) + 4; # take whatever is defined
  1878.     }
  1879.  
  1880.   # when user set globals, they would interfere with our calculation, so
  1881.   # disable them and later re-enable them
  1882.   no strict 'refs';
  1883.   my $abr = "$self\::accuracy"; my $ab = $$abr; $$abr = undef;
  1884.   my $pbr = "$self\::precision"; my $pb = $$pbr; $$pbr = undef;
  1885.   # we also need to disable any set A or P on $x (_find_round_parameters took
  1886.   # them already into account), since these would interfere, too
  1887.   delete $x->{_a}; delete $x->{_p};
  1888.   # need to disable $upgrade in BigInt, to avoid deep recursion
  1889.   local $Math::BigInt::upgrade = undef;
  1890.  
  1891.   my ($limit,$v,$u,$below,$factor,$next,$over);
  1892.  
  1893.   $u = $x->copy()->blog(undef,$scale)->bmul($y);
  1894.   $v = $self->bone();                # 1
  1895.   $factor = $self->new(2);            # 2
  1896.   $x->bone();                    # first term: 1
  1897.  
  1898.   $below = $v->copy();
  1899.   $over = $u->copy();
  1900.  
  1901.   $limit = $self->new("1E-". ($scale-1));
  1902.   #my $steps = 0;
  1903.   while (3 < 5)
  1904.     {
  1905.     # we calculate the next term, and add it to the last
  1906.     # when the next term is below our limit, it won't affect the outcome
  1907.     # anymore, so we stop
  1908.     $next = $over->copy()->bdiv($below,$scale);
  1909.     last if $next->bacmp($limit) <= 0;
  1910.     $x->badd($next);
  1911.     # calculate things for the next term
  1912.     $over *= $u; $below *= $factor; $factor->binc();
  1913.  
  1914.     last if $x->{sign} !~ /^[-+]$/;
  1915.  
  1916.     #$steps++;
  1917.     }
  1918.   
  1919.   # shortcut to not run through _find_round_parameters again
  1920.   if (defined $params[0])
  1921.     {
  1922.     $x->bround($params[0],$params[2]);        # then round accordingly
  1923.     }
  1924.   else
  1925.     {
  1926.     $x->bfround($params[1],$params[2]);        # then round accordingly
  1927.     }
  1928.   if ($fallback)
  1929.     {
  1930.     # clear a/p after round, since user did not request it
  1931.     delete $x->{_a}; delete $x->{_p};
  1932.     }
  1933.   # restore globals
  1934.   $$abr = $ab; $$pbr = $pb;
  1935.   $x;
  1936.   }
  1937.  
  1938. sub bpow 
  1939.   {
  1940.   # (BFLOAT or num_str, BFLOAT or num_str) return BFLOAT
  1941.   # compute power of two numbers, second arg is used as integer
  1942.   # modifies first argument
  1943.  
  1944.   # set up parameters
  1945.   my ($self,$x,$y,$a,$p,$r) = (ref($_[0]),@_);
  1946.   # objectify is costly, so avoid it
  1947.   if ((!ref($_[0])) || (ref($_[0]) ne ref($_[1])))
  1948.     {
  1949.     ($self,$x,$y,$a,$p,$r) = objectify(2,@_);
  1950.     }
  1951.  
  1952.   return $x->bnan() if $x->{sign} eq $nan || $y->{sign} eq $nan;
  1953.   return $x if $x->{sign} =~ /^[+-]inf$/;
  1954.   
  1955.   # -2 ** -2 => NaN
  1956.   return $x->bnan() if $x->{sign} eq '-' && $y->{sign} eq '-';
  1957.  
  1958.   # cache the result of is_zero
  1959.   my $y_is_zero = $y->is_zero();
  1960.   return $x->bone() if $y_is_zero;
  1961.   return $x         if $x->is_one() || $y->is_one();
  1962.  
  1963.   my $x_is_zero = $x->is_zero();
  1964.   return $x->_pow($y,$a,$p,$r) if !$x_is_zero && !$y->is_int();        # non-integer power
  1965.  
  1966.   my $y1 = $y->as_number()->{value};            # make MBI part
  1967.  
  1968.   # if ($x == -1)
  1969.   if ($x->{sign} eq '-' && $MBI->_is_one($x->{_m}) && $MBI->_is_zero($x->{_e}))
  1970.     {
  1971.     # if $x == -1 and odd/even y => +1/-1  because +-1 ^ (+-1) => +-1
  1972.     return $MBI->_is_odd($y1) ? $x : $x->babs(1);
  1973.     }
  1974.   if ($x_is_zero)
  1975.     {
  1976.     return $x->bone() if $y_is_zero;
  1977.     return $x if $y->{sign} eq '+';     # 0**y => 0 (if not y <= 0)
  1978.     # 0 ** -y => 1 / (0 ** y) => 1 / 0! (1 / 0 => +inf)
  1979.     return $x->binf();
  1980.     }
  1981.  
  1982.   my $new_sign = '+';
  1983.   $new_sign = $MBI->_is_odd($y1) ? '-' : '+' if $x->{sign} ne '+';
  1984.  
  1985.   # calculate $x->{_m} ** $y and $x->{_e} * $y separately (faster)
  1986.   $x->{_m} = $MBI->_pow( $x->{_m}, $y1);
  1987.   $x->{_e} = $MBI->_mul ($x->{_e}, $y1);
  1988.  
  1989.   $x->{sign} = $new_sign;
  1990.   $x->bnorm();
  1991.   if ($y->{sign} eq '-')
  1992.     {
  1993.     # modify $x in place!
  1994.     my $z = $x->copy(); $x->bone();
  1995.     return $x->bdiv($z,$a,$p,$r);    # round in one go (might ignore y's A!)
  1996.     }
  1997.   $x->round($a,$p,$r,$y);
  1998.   }
  1999.  
  2000. ###############################################################################
  2001. # rounding functions
  2002.  
  2003. sub bfround
  2004.   {
  2005.   # precision: round to the $Nth digit left (+$n) or right (-$n) from the '.'
  2006.   # $n == 0 means round to integer
  2007.   # expects and returns normalized numbers!
  2008.   my $x = shift; my $self = ref($x) || $x; $x = $self->new(shift) if !ref($x);
  2009.  
  2010.   my ($scale,$mode) = $x->_scale_p(@_);
  2011.   return $x if !defined $scale || $x->modify('bfround'); # no-op
  2012.  
  2013.   # never round a 0, +-inf, NaN
  2014.   if ($x->is_zero())
  2015.     {
  2016.     $x->{_p} = $scale if !defined $x->{_p} || $x->{_p} < $scale; # -3 < -2
  2017.     return $x; 
  2018.     }
  2019.   return $x if $x->{sign} !~ /^[+-]$/;
  2020.  
  2021.   # don't round if x already has lower precision
  2022.   return $x if (defined $x->{_p} && $x->{_p} < 0 && $scale < $x->{_p});
  2023.  
  2024.   $x->{_p} = $scale;            # remember round in any case
  2025.   delete $x->{_a};            # and clear A
  2026.   if ($scale < 0)
  2027.     {
  2028.     # round right from the '.'
  2029.  
  2030.     return $x if $x->{_es} eq '+';        # e >= 0 => nothing to round
  2031.  
  2032.     $scale = -$scale;                # positive for simplicity
  2033.     my $len = $MBI->_len($x->{_m});        # length of mantissa
  2034.  
  2035.     # the following poses a restriction on _e, but if _e is bigger than a
  2036.     # scalar, you got other problems (memory etc) anyway
  2037.     my $dad = -(0+ ($x->{_es}.$MBI->_num($x->{_e})));    # digits after dot
  2038.     my $zad = 0;                # zeros after dot
  2039.     $zad = $dad - $len if (-$dad < -$len);    # for 0.00..00xxx style
  2040.    
  2041.     # p rint "scale $scale dad $dad zad $zad len $len\n";
  2042.     # number  bsstr   len zad dad    
  2043.     # 0.123   123e-3    3   0 3
  2044.     # 0.0123  123e-4    3   1 4
  2045.     # 0.001   1e-3      1   2 3
  2046.     # 1.23    123e-2    3   0 2
  2047.     # 1.2345  12345e-4    5   0 4
  2048.  
  2049.     # do not round after/right of the $dad
  2050.     return $x if $scale > $dad;            # 0.123, scale >= 3 => exit
  2051.  
  2052.     # round to zero if rounding inside the $zad, but not for last zero like:
  2053.     # 0.0065, scale -2, round last '0' with following '65' (scale == zad case)
  2054.     return $x->bzero() if $scale < $zad;
  2055.     if ($scale == $zad)            # for 0.006, scale -3 and trunc
  2056.       {
  2057.       $scale = -$len;
  2058.       }
  2059.     else
  2060.       {
  2061.       # adjust round-point to be inside mantissa
  2062.       if ($zad != 0)
  2063.         {
  2064.     $scale = $scale-$zad;
  2065.         }
  2066.       else
  2067.         {
  2068.         my $dbd = $len - $dad; $dbd = 0 if $dbd < 0;    # digits before dot
  2069.     $scale = $dbd+$scale;
  2070.         }
  2071.       }
  2072.     }
  2073.   else
  2074.     {
  2075.     # round left from the '.'
  2076.  
  2077.     # 123 => 100 means length(123) = 3 - $scale (2) => 1
  2078.  
  2079.     my $dbt = $MBI->_len($x->{_m}); 
  2080.     # digits before dot 
  2081.     my $dbd = $dbt + ($x->{_es} . $MBI->_num($x->{_e}));
  2082.     # should be the same, so treat it as this 
  2083.     $scale = 1 if $scale == 0; 
  2084.     # shortcut if already integer 
  2085.     return $x if $scale == 1 && $dbt <= $dbd; 
  2086.     # maximum digits before dot 
  2087.     ++$dbd;
  2088.  
  2089.     if ($scale > $dbd) 
  2090.        { 
  2091.        # not enough digits before dot, so round to zero 
  2092.        return $x->bzero; 
  2093.        }
  2094.     elsif ( $scale == $dbd )
  2095.        { 
  2096.        # maximum 
  2097.        $scale = -$dbt; 
  2098.        } 
  2099.     else
  2100.        { 
  2101.        $scale = $dbd - $scale; 
  2102.        }
  2103.     }
  2104.   # pass sign to bround for rounding modes '+inf' and '-inf'
  2105.   my $m = bless { sign => $x->{sign}, value => $x->{_m} }, 'Math::BigInt';
  2106.   $m->bround($scale,$mode);
  2107.   $x->{_m} = $m->{value};            # get our mantissa back
  2108.   $x->bnorm();
  2109.   }
  2110.  
  2111. sub bround
  2112.   {
  2113.   # accuracy: preserve $N digits, and overwrite the rest with 0's
  2114.   my $x = shift; my $self = ref($x) || $x; $x = $self->new(shift) if !ref($x);
  2115.  
  2116.   if (($_[0] || 0) < 0)
  2117.     {
  2118.     require Carp; Carp::croak ('bround() needs positive accuracy');
  2119.     }
  2120.  
  2121.   my ($scale,$mode) = $x->_scale_a(@_);
  2122.   return $x if !defined $scale || $x->modify('bround');    # no-op
  2123.  
  2124.   # scale is now either $x->{_a}, $accuracy, or the user parameter
  2125.   # test whether $x already has lower accuracy, do nothing in this case 
  2126.   # but do round if the accuracy is the same, since a math operation might
  2127.   # want to round a number with A=5 to 5 digits afterwards again
  2128.   return $x if defined $x->{_a} && $x->{_a} < $scale;
  2129.  
  2130.   # scale < 0 makes no sense
  2131.   # scale == 0 => keep all digits
  2132.   # never round a +-inf, NaN
  2133.   return $x if ($scale <= 0) || $x->{sign} !~ /^[+-]$/;
  2134.  
  2135.   # 1: never round a 0
  2136.   # 2: if we should keep more digits than the mantissa has, do nothing
  2137.   if ($x->is_zero() || $MBI->_len($x->{_m}) <= $scale)
  2138.     {
  2139.     $x->{_a} = $scale if !defined $x->{_a} || $x->{_a} > $scale;
  2140.     return $x; 
  2141.     }
  2142.  
  2143.   # pass sign to bround for '+inf' and '-inf' rounding modes
  2144.   my $m = bless { sign => $x->{sign}, value => $x->{_m} }, 'Math::BigInt';
  2145.  
  2146.   $m->bround($scale,$mode);        # round mantissa
  2147.   $x->{_m} = $m->{value};        # get our mantissa back
  2148.   $x->{_a} = $scale;            # remember rounding
  2149.   delete $x->{_p};            # and clear P
  2150.   $x->bnorm();                # del trailing zeros gen. by bround()
  2151.   }
  2152.  
  2153. sub bfloor
  2154.   {
  2155.   # return integer less or equal then $x
  2156.   my ($self,$x,$a,$p,$r) = ref($_[0]) ? (ref($_[0]),@_) : objectify(1,@_);
  2157.  
  2158.   return $x if $x->modify('bfloor');
  2159.    
  2160.   return $x if $x->{sign} !~ /^[+-]$/;    # nan, +inf, -inf
  2161.  
  2162.   # if $x has digits after dot
  2163.   if ($x->{_es} eq '-')
  2164.     {
  2165.     $x->{_m} = $MBI->_rsft($x->{_m},$x->{_e},10); # cut off digits after dot
  2166.     $x->{_e} = $MBI->_zero();            # trunc/norm    
  2167.     $x->{_es} = '+';                # abs e
  2168.     $MBI->_inc($x->{_m}) if $x->{sign} eq '-';    # increment if negative
  2169.     }
  2170.   $x->round($a,$p,$r);
  2171.   }
  2172.  
  2173. sub bceil
  2174.   {
  2175.   # return integer greater or equal then $x
  2176.   my ($self,$x,$a,$p,$r) = ref($_[0]) ? (ref($_[0]),@_) : objectify(1,@_);
  2177.  
  2178.   return $x if $x->modify('bceil');
  2179.   return $x if $x->{sign} !~ /^[+-]$/;    # nan, +inf, -inf
  2180.  
  2181.   # if $x has digits after dot
  2182.   if ($x->{_es} eq '-')
  2183.     {
  2184.     $x->{_m} = $MBI->_rsft($x->{_m},$x->{_e},10); # cut off digits after dot
  2185.     $x->{_e} = $MBI->_zero();            # trunc/norm    
  2186.     $x->{_es} = '+';                # abs e
  2187.     $MBI->_inc($x->{_m}) if $x->{sign} eq '+';    # increment if positive
  2188.     }
  2189.   $x->round($a,$p,$r);
  2190.   }
  2191.  
  2192. sub brsft
  2193.   {
  2194.   # shift right by $y (divide by power of $n)
  2195.   
  2196.   # set up parameters
  2197.   my ($self,$x,$y,$n,$a,$p,$r) = (ref($_[0]),@_);
  2198.   # objectify is costly, so avoid it
  2199.   if ((!ref($_[0])) || (ref($_[0]) ne ref($_[1])))
  2200.     {
  2201.     ($self,$x,$y,$n,$a,$p,$r) = objectify(2,@_);
  2202.     }
  2203.  
  2204.   return $x if $x->modify('brsft');
  2205.   return $x if $x->{sign} !~ /^[+-]$/;    # nan, +inf, -inf
  2206.  
  2207.   $n = 2 if !defined $n; $n = $self->new($n);
  2208.   $x->bdiv($n->bpow($y),$a,$p,$r,$y);
  2209.   }
  2210.  
  2211. sub blsft
  2212.   {
  2213.   # shift left by $y (multiply by power of $n)
  2214.   
  2215.   # set up parameters
  2216.   my ($self,$x,$y,$n,$a,$p,$r) = (ref($_[0]),@_);
  2217.   # objectify is costly, so avoid it
  2218.   if ((!ref($_[0])) || (ref($_[0]) ne ref($_[1])))
  2219.     {
  2220.     ($self,$x,$y,$n,$a,$p,$r) = objectify(2,@_);
  2221.     }
  2222.  
  2223.   return $x if $x->modify('blsft');
  2224.   return $x if $x->{sign} !~ /^[+-]$/;    # nan, +inf, -inf
  2225.  
  2226.   $n = 2 if !defined $n; $n = $self->new($n);
  2227.   $x->bmul($n->bpow($y),$a,$p,$r,$y);
  2228.   }
  2229.  
  2230. ###############################################################################
  2231.  
  2232. sub DESTROY
  2233.   {
  2234.   # going through AUTOLOAD for every DESTROY is costly, avoid it by empty sub
  2235.   }
  2236.  
  2237. sub AUTOLOAD
  2238.   {
  2239.   # make fxxx and bxxx both work by selectively mapping fxxx() to MBF::bxxx()
  2240.   # or falling back to MBI::bxxx()
  2241.   my $name = $AUTOLOAD;
  2242.  
  2243.   $name =~ s/(.*):://;    # split package
  2244.   my $c = $1 || $class;
  2245.   no strict 'refs';
  2246.   $c->import() if $IMPORT == 0;
  2247.   if (!method_alias($name))
  2248.     {
  2249.     if (!defined $name)
  2250.       {
  2251.       # delayed load of Carp and avoid recursion    
  2252.       require Carp;
  2253.       Carp::croak ("$c: Can't call a method without name");
  2254.       }
  2255.     if (!method_hand_up($name))
  2256.       {
  2257.       # delayed load of Carp and avoid recursion    
  2258.       require Carp;
  2259.       Carp::croak ("Can't call $c\-\>$name, not a valid method");
  2260.       }
  2261.     # try one level up, but subst. bxxx() for fxxx() since MBI only got bxxx()
  2262.     $name =~ s/^f/b/;
  2263.     return &{"Math::BigInt"."::$name"}(@_);
  2264.     }
  2265.   my $bname = $name; $bname =~ s/^f/b/;
  2266.   $c .= "::$name";
  2267.   *{$c} = \&{$bname};
  2268.   &{$c};    # uses @_
  2269.   }
  2270.  
  2271. sub exponent
  2272.   {
  2273.   # return a copy of the exponent
  2274.   my ($self,$x) = ref($_[0]) ? (ref($_[0]),$_[0]) : objectify(1,@_);
  2275.  
  2276.   if ($x->{sign} !~ /^[+-]$/)
  2277.     {
  2278.     my $s = $x->{sign}; $s =~ s/^[+-]//;
  2279.     return Math::BigInt->new($s);         # -inf, +inf => +inf
  2280.     }
  2281.   Math::BigInt->new( $x->{_es} . $MBI->_str($x->{_e}));
  2282.   }
  2283.  
  2284. sub mantissa
  2285.   {
  2286.   # return a copy of the mantissa
  2287.   my ($self,$x) = ref($_[0]) ? (ref($_[0]),$_[0]) : objectify(1,@_);
  2288.  
  2289.   if ($x->{sign} !~ /^[+-]$/)
  2290.     {
  2291.     my $s = $x->{sign}; $s =~ s/^[+]//;
  2292.     return Math::BigInt->new($s);        # -inf, +inf => +inf
  2293.     }
  2294.   my $m = Math::BigInt->new( $MBI->_str($x->{_m}));
  2295.   $m->bneg() if $x->{sign} eq '-';
  2296.  
  2297.   $m;
  2298.   }
  2299.  
  2300. sub parts
  2301.   {
  2302.   # return a copy of both the exponent and the mantissa
  2303.   my ($self,$x) = ref($_[0]) ? (ref($_[0]),$_[0]) : objectify(1,@_);
  2304.  
  2305.   if ($x->{sign} !~ /^[+-]$/)
  2306.     {
  2307.     my $s = $x->{sign}; $s =~ s/^[+]//; my $se = $s; $se =~ s/^[-]//;
  2308.     return ($self->new($s),$self->new($se)); # +inf => inf and -inf,+inf => inf
  2309.     }
  2310.   my $m = Math::BigInt->bzero();
  2311.   $m->{value} = $MBI->_copy($x->{_m});
  2312.   $m->bneg() if $x->{sign} eq '-';
  2313.   ($m, Math::BigInt->new( $x->{_es} . $MBI->_num($x->{_e}) ));
  2314.   }
  2315.  
  2316. ##############################################################################
  2317. # private stuff (internal use only)
  2318.  
  2319. sub import
  2320.   {
  2321.   my $self = shift;
  2322.   my $l = scalar @_;
  2323.   my $lib = ''; my @a;
  2324.   $IMPORT=1;
  2325.   for ( my $i = 0; $i < $l ; $i++)
  2326.     {
  2327.     if ( $_[$i] eq ':constant' )
  2328.       {
  2329.       # This causes overlord er load to step in. 'binary' and 'integer'
  2330.       # are handled by BigInt.
  2331.       overload::constant float => sub { $self->new(shift); }; 
  2332.       }
  2333.     elsif ($_[$i] eq 'upgrade')
  2334.       {
  2335.       # this causes upgrading
  2336.       $upgrade = $_[$i+1];        # or undef to disable
  2337.       $i++;
  2338.       }
  2339.     elsif ($_[$i] eq 'downgrade')
  2340.       {
  2341.       # this causes downgrading
  2342.       $downgrade = $_[$i+1];        # or undef to disable
  2343.       $i++;
  2344.       }
  2345.     elsif ($_[$i] eq 'lib')
  2346.       {
  2347.       # alternative library
  2348.       $lib = $_[$i+1] || '';        # default Calc
  2349.       $i++;
  2350.       }
  2351.     elsif ($_[$i] eq 'with')
  2352.       {
  2353.       # alternative class for our private parts()
  2354.       # XXX: no longer supported
  2355.       # $MBI = $_[$i+1] || 'Math::BigInt';
  2356.       $i++;
  2357.       }
  2358.     else
  2359.       {
  2360.       push @a, $_[$i];
  2361.       }
  2362.     }
  2363.  
  2364.   $lib =~ tr/a-zA-Z0-9,://cd;        # restrict to sane characters
  2365.   # let use Math::BigInt lib => 'GMP'; use Math::BigFloat; still work
  2366.   my $mbilib = eval { Math::BigInt->config()->{lib} };
  2367.   if ((defined $mbilib) && ($MBI eq 'Math::BigInt::Calc'))
  2368.     {
  2369.     # MBI already loaded
  2370.     Math::BigInt->import('lib',"$lib,$mbilib", 'objectify');
  2371.     }
  2372.   else
  2373.     {
  2374.     # MBI not loaded, or with ne "Math::BigInt::Calc"
  2375.     $lib .= ",$mbilib" if defined $mbilib;
  2376.     $lib =~ s/^,//;                # don't leave empty 
  2377.     
  2378.     # replacement library can handle lib statement, but also could ignore it
  2379.     
  2380.     # Perl < 5.6.0 dies with "out of memory!" when eval() and ':constant' is
  2381.     # used in the same script, or eval inside import(). So we require MBI:
  2382.     require Math::BigInt;
  2383.     Math::BigInt->import( lib => $lib, 'objectify' );
  2384.     }
  2385.   if ($@)
  2386.     {
  2387.     require Carp; Carp::croak ("Couldn't load $lib: $! $@");
  2388.     }
  2389.   # find out which one was actually loaded
  2390.   $MBI = Math::BigInt->config()->{lib};
  2391.  
  2392.   # register us with MBI to get notified of future lib changes
  2393.   Math::BigInt::_register_callback( $self, sub { $MBI = $_[0]; } );
  2394.    
  2395.   # any non :constant stuff is handled by our parent, Exporter
  2396.   # even if @_ is empty, to give it a chance
  2397.   $self->SUPER::import(@a);          # for subclasses
  2398.   $self->export_to_level(1,$self,@a);    # need this, too
  2399.   }
  2400.  
  2401. sub bnorm
  2402.   {
  2403.   # adjust m and e so that m is smallest possible
  2404.   # round number according to accuracy and precision settings
  2405.   my ($self,$x) = ref($_[0]) ? (undef,$_[0]) : objectify(1,@_);
  2406.  
  2407.   return $x if $x->{sign} !~ /^[+-]$/;        # inf, nan etc
  2408.  
  2409.   my $zeros = $MBI->_zeros($x->{_m});        # correct for trailing zeros
  2410.   if ($zeros != 0)
  2411.     {
  2412.     my $z = $MBI->_new($zeros);
  2413.     $x->{_m} = $MBI->_rsft ($x->{_m}, $z, 10);
  2414.     if ($x->{_es} eq '-')
  2415.       {
  2416.       if ($MBI->_acmp($x->{_e},$z) >= 0)
  2417.         {
  2418.         $x->{_e} = $MBI->_sub  ($x->{_e}, $z);
  2419.         $x->{_es} = '+' if $MBI->_is_zero($x->{_e});
  2420.         }
  2421.       else
  2422.         {
  2423.         $x->{_e} = $MBI->_sub  ( $MBI->_copy($z), $x->{_e});
  2424.         $x->{_es} = '+';
  2425.         }
  2426.       }
  2427.     else
  2428.       {
  2429.       $x->{_e} = $MBI->_add  ($x->{_e}, $z);
  2430.       }
  2431.     }
  2432.   else
  2433.     {
  2434.     # $x can only be 0Ey if there are no trailing zeros ('0' has 0 trailing
  2435.     # zeros). So, for something like 0Ey, set y to 1, and -0 => +0
  2436.     $x->{sign} = '+', $x->{_es} = '+', $x->{_e} = $MBI->_one()
  2437.      if $MBI->_is_zero($x->{_m});
  2438.     }
  2439.  
  2440.   $x;                    # MBI bnorm is no-op, so dont call it
  2441.   } 
  2442.  
  2443. ##############################################################################
  2444.  
  2445. sub as_hex
  2446.   {
  2447.   # return number as hexadecimal string (only for integers defined)
  2448.   my ($self,$x) = ref($_[0]) ? (ref($_[0]),$_[0]) : objectify(1,@_);
  2449.  
  2450.   return $x->bstr() if $x->{sign} !~ /^[+-]$/;  # inf, nan etc
  2451.   return '0x0' if $x->is_zero();
  2452.  
  2453.   return $nan if $x->{_es} ne '+';        # how to do 1e-1 in hex!?
  2454.  
  2455.   my $z = $MBI->_copy($x->{_m});
  2456.   if (! $MBI->_is_zero($x->{_e}))        # > 0 
  2457.     {
  2458.     $MBI->_lsft( $z, $x->{_e},10);
  2459.     }
  2460.   $z = Math::BigInt->new( $x->{sign} . $MBI->_num($z));
  2461.   $z->as_hex();
  2462.   }
  2463.  
  2464. sub as_bin
  2465.   {
  2466.   # return number as binary digit string (only for integers defined)
  2467.   my ($self,$x) = ref($_[0]) ? (ref($_[0]),$_[0]) : objectify(1,@_);
  2468.  
  2469.   return $x->bstr() if $x->{sign} !~ /^[+-]$/;  # inf, nan etc
  2470.   return '0b0' if $x->is_zero();
  2471.  
  2472.   return $nan if $x->{_es} ne '+';        # how to do 1e-1 in hex!?
  2473.  
  2474.   my $z = $MBI->_copy($x->{_m});
  2475.   if (! $MBI->_is_zero($x->{_e}))        # > 0 
  2476.     {
  2477.     $MBI->_lsft( $z, $x->{_e},10);
  2478.     }
  2479.   $z = Math::BigInt->new( $x->{sign} . $MBI->_num($z));
  2480.   $z->as_bin();
  2481.   }
  2482.  
  2483. sub as_number
  2484.   {
  2485.   # return copy as a bigint representation of this BigFloat number
  2486.   my ($self,$x) = ref($_[0]) ? (ref($_[0]),$_[0]) : objectify(1,@_);
  2487.  
  2488.   my $z = $MBI->_copy($x->{_m});
  2489.   if ($x->{_es} eq '-')            # < 0
  2490.     {
  2491.     $MBI->_rsft( $z, $x->{_e},10);
  2492.     } 
  2493.   elsif (! $MBI->_is_zero($x->{_e}))    # > 0 
  2494.     {
  2495.     $MBI->_lsft( $z, $x->{_e},10);
  2496.     }
  2497.   $z = Math::BigInt->new( $x->{sign} . $MBI->_num($z));
  2498.   $z;
  2499.   }
  2500.  
  2501. sub length
  2502.   {
  2503.   my $x = shift;
  2504.   my $class = ref($x) || $x;
  2505.   $x = $class->new(shift) unless ref($x);
  2506.  
  2507.   return 1 if $MBI->_is_zero($x->{_m});
  2508.  
  2509.   my $len = $MBI->_len($x->{_m});
  2510.   $len += $MBI->_num($x->{_e}) if $x->{_es} eq '+';
  2511.   if (wantarray())
  2512.     {
  2513.     my $t = 0;
  2514.     $t = $MBI->_num($x->{_e}) if $x->{_es} eq '-';
  2515.     return ($len, $t);
  2516.     }
  2517.   $len;
  2518.   }
  2519.  
  2520. 1;
  2521. __END__
  2522.  
  2523. =head1 NAME
  2524.  
  2525. Math::BigFloat - Arbitrary size floating point math package
  2526.  
  2527. =head1 SYNOPSIS
  2528.  
  2529.   use Math::BigFloat;
  2530.  
  2531.   # Number creation
  2532.   $x = Math::BigFloat->new($str);    # defaults to 0
  2533.   $nan  = Math::BigFloat->bnan();    # create a NotANumber
  2534.   $zero = Math::BigFloat->bzero();    # create a +0
  2535.   $inf = Math::BigFloat->binf();    # create a +inf
  2536.   $inf = Math::BigFloat->binf('-');    # create a -inf
  2537.   $one = Math::BigFloat->bone();    # create a +1
  2538.   $one = Math::BigFloat->bone('-');    # create a -1
  2539.  
  2540.   # Testing
  2541.   $x->is_zero();        # true if arg is +0
  2542.   $x->is_nan();            # true if arg is NaN
  2543.   $x->is_one();            # true if arg is +1
  2544.   $x->is_one('-');        # true if arg is -1
  2545.   $x->is_odd();            # true if odd, false for even
  2546.   $x->is_even();        # true if even, false for odd
  2547.   $x->is_pos();            # true if >= 0
  2548.   $x->is_neg();            # true if <  0
  2549.   $x->is_inf(sign);        # true if +inf, or -inf (default is '+')
  2550.  
  2551.   $x->bcmp($y);            # compare numbers (undef,<0,=0,>0)
  2552.   $x->bacmp($y);        # compare absolutely (undef,<0,=0,>0)
  2553.   $x->sign();            # return the sign, either +,- or NaN
  2554.   $x->digit($n);        # return the nth digit, counting from right
  2555.   $x->digit(-$n);        # return the nth digit, counting from left 
  2556.  
  2557.   # The following all modify their first argument. If you want to preserve
  2558.   # $x, use $z = $x->copy()->bXXX($y); See under L<CAVEATS> for why this is
  2559.   # neccessary when mixing $a = $b assigments with non-overloaded math.
  2560.  
  2561.   # set 
  2562.   $x->bzero();            # set $i to 0
  2563.   $x->bnan();            # set $i to NaN
  2564.   $x->bone();                   # set $x to +1
  2565.   $x->bone('-');                # set $x to -1
  2566.   $x->binf();                   # set $x to inf
  2567.   $x->binf('-');                # set $x to -inf
  2568.  
  2569.   $x->bneg();            # negation
  2570.   $x->babs();            # absolute value
  2571.   $x->bnorm();            # normalize (no-op)
  2572.   $x->bnot();            # two's complement (bit wise not)
  2573.   $x->binc();            # increment x by 1
  2574.   $x->bdec();            # decrement x by 1
  2575.   
  2576.   $x->badd($y);            # addition (add $y to $x)
  2577.   $x->bsub($y);            # subtraction (subtract $y from $x)
  2578.   $x->bmul($y);            # multiplication (multiply $x by $y)
  2579.   $x->bdiv($y);            # divide, set $x to quotient
  2580.                 # return (quo,rem) or quo if scalar
  2581.  
  2582.   $x->bmod($y);            # modulus ($x % $y)
  2583.   $x->bpow($y);            # power of arguments ($x ** $y)
  2584.   $x->blsft($y);        # left shift
  2585.   $x->brsft($y);        # right shift 
  2586.                 # return (quo,rem) or quo if scalar
  2587.   
  2588.   $x->blog();            # logarithm of $x to base e (Euler's number)
  2589.   $x->blog($base);        # logarithm of $x to base $base (f.i. 2)
  2590.   
  2591.   $x->band($y);            # bit-wise and
  2592.   $x->bior($y);            # bit-wise inclusive or
  2593.   $x->bxor($y);            # bit-wise exclusive or
  2594.   $x->bnot();            # bit-wise not (two's complement)
  2595.  
  2596.   $x->bsqrt();            # calculate square-root
  2597.   $x->broot($y);        # $y'th root of $x (e.g. $y == 3 => cubic root)
  2598.   $x->bfac();            # factorial of $x (1*2*3*4*..$x)
  2599.  
  2600.   $x->bround($N);         # accuracy: preserve $N digits
  2601.   $x->bfround($N);        # precision: round to the $Nth digit
  2602.  
  2603.   $x->bfloor();            # return integer less or equal than $x
  2604.   $x->bceil();            # return integer greater or equal than $x
  2605.  
  2606.   # The following do not modify their arguments:
  2607.  
  2608.   bgcd(@values);        # greatest common divisor
  2609.   blcm(@values);        # lowest common multiplicator
  2610.   
  2611.   $x->bstr();            # return string
  2612.   $x->bsstr();            # return string in scientific notation
  2613.  
  2614.   $x->as_int();            # return $x as BigInt 
  2615.   $x->exponent();        # return exponent as BigInt
  2616.   $x->mantissa();        # return mantissa as BigInt
  2617.   $x->parts();            # return (mantissa,exponent) as BigInt
  2618.  
  2619.   $x->length();            # number of digits (w/o sign and '.')
  2620.   ($l,$f) = $x->length();    # number of digits, and length of fraction    
  2621.  
  2622.   $x->precision();        # return P of $x (or global, if P of $x undef)
  2623.   $x->precision($n);        # set P of $x to $n
  2624.   $x->accuracy();        # return A of $x (or global, if A of $x undef)
  2625.   $x->accuracy($n);        # set A $x to $n
  2626.  
  2627.   # these get/set the appropriate global value for all BigFloat objects
  2628.   Math::BigFloat->precision();    # Precision
  2629.   Math::BigFloat->accuracy();    # Accuracy
  2630.   Math::BigFloat->round_mode();    # rounding mode
  2631.  
  2632. =head1 DESCRIPTION
  2633.  
  2634. All operators (inlcuding basic math operations) are overloaded if you
  2635. declare your big floating point numbers as
  2636.  
  2637.   $i = new Math::BigFloat '12_3.456_789_123_456_789E-2';
  2638.  
  2639. Operations with overloaded operators preserve the arguments, which is
  2640. exactly what you expect.
  2641.  
  2642. =head2 Canonical notation
  2643.  
  2644. Input to these routines are either BigFloat objects, or strings of the
  2645. following four forms:
  2646.  
  2647. =over 2
  2648.  
  2649. =item *
  2650.  
  2651. C</^[+-]\d+$/>
  2652.  
  2653. =item *
  2654.  
  2655. C</^[+-]\d+\.\d*$/>
  2656.  
  2657. =item *
  2658.  
  2659. C</^[+-]\d+E[+-]?\d+$/>
  2660.  
  2661. =item *
  2662.  
  2663. C</^[+-]\d*\.\d+E[+-]?\d+$/>
  2664.  
  2665. =back
  2666.  
  2667. all with optional leading and trailing zeros and/or spaces. Additonally,
  2668. numbers are allowed to have an underscore between any two digits.
  2669.  
  2670. Empty strings as well as other illegal numbers results in 'NaN'.
  2671.  
  2672. bnorm() on a BigFloat object is now effectively a no-op, since the numbers 
  2673. are always stored in normalized form. On a string, it creates a BigFloat 
  2674. object.
  2675.  
  2676. =head2 Output
  2677.  
  2678. Output values are BigFloat objects (normalized), except for bstr() and bsstr().
  2679.  
  2680. The string output will always have leading and trailing zeros stripped and drop
  2681. a plus sign. C<bstr()> will give you always the form with a decimal point,
  2682. while C<bsstr()> (s for scientific) gives you the scientific notation.
  2683.  
  2684.     Input            bstr()        bsstr()
  2685.     '-0'            '0'        '0E1'
  2686.        '  -123 123 123'    '-123123123'    '-123123123E0'
  2687.     '00.0123'        '0.0123'    '123E-4'
  2688.     '123.45E-2'        '1.2345'    '12345E-4'
  2689.     '10E+3'            '10000'        '1E4'
  2690.  
  2691. Some routines (C<is_odd()>, C<is_even()>, C<is_zero()>, C<is_one()>,
  2692. C<is_nan()>) return true or false, while others (C<bcmp()>, C<bacmp()>)
  2693. return either undef, <0, 0 or >0 and are suited for sort.
  2694.  
  2695. Actual math is done by using the class defined with C<with => Class;> (which
  2696. defaults to BigInts) to represent the mantissa and exponent.
  2697.  
  2698. The sign C</^[+-]$/> is stored separately. The string 'NaN' is used to 
  2699. represent the result when input arguments are not numbers, as well as 
  2700. the result of dividing by zero.
  2701.  
  2702. =head2 C<mantissa()>, C<exponent()> and C<parts()>
  2703.  
  2704. C<mantissa()> and C<exponent()> return the said parts of the BigFloat 
  2705. as BigInts such that:
  2706.  
  2707.     $m = $x->mantissa();
  2708.     $e = $x->exponent();
  2709.     $y = $m * ( 10 ** $e );
  2710.     print "ok\n" if $x == $y;
  2711.  
  2712. C<< ($m,$e) = $x->parts(); >> is just a shortcut giving you both of them.
  2713.  
  2714. A zero is represented and returned as C<0E1>, B<not> C<0E0> (after Knuth).
  2715.  
  2716. Currently the mantissa is reduced as much as possible, favouring higher
  2717. exponents over lower ones (e.g. returning 1e7 instead of 10e6 or 10000000e0).
  2718. This might change in the future, so do not depend on it.
  2719.  
  2720. =head2 Accuracy vs. Precision
  2721.  
  2722. See also: L<Rounding|Rounding>.
  2723.  
  2724. Math::BigFloat supports both precision (rounding to a certain place before or
  2725. after the dot) and accuracy (rounding to a certain number of digits). For a
  2726. full documentation, examples and tips on these topics please see the large
  2727. section about rounding in L<Math::BigInt>.
  2728.  
  2729. Since things like C<sqrt(2)> or C<1 / 3> must presented with a limited
  2730. accuracy lest a operation consumes all resources, each operation produces
  2731. no more than the requested number of digits.
  2732.  
  2733. If there is no gloabl precision or accuracy set, B<and> the operation in
  2734. question was not called with a requested precision or accuracy, B<and> the
  2735. input $x has no accuracy or precision set, then a fallback parameter will
  2736. be used. For historical reasons, it is called C<div_scale> and can be accessed
  2737. via:
  2738.  
  2739.     $d = Math::BigFloat->div_scale();        # query
  2740.     Math::BigFloat->div_scale($n);            # set to $n digits
  2741.  
  2742. The default value for C<div_scale> is 40.
  2743.  
  2744. In case the result of one operation has more digits than specified,
  2745. it is rounded. The rounding mode taken is either the default mode, or the one
  2746. supplied to the operation after the I<scale>:
  2747.  
  2748.     $x = Math::BigFloat->new(2);
  2749.     Math::BigFloat->accuracy(5);        # 5 digits max
  2750.     $y = $x->copy()->bdiv(3);        # will give 0.66667
  2751.     $y = $x->copy()->bdiv(3,6);        # will give 0.666667
  2752.     $y = $x->copy()->bdiv(3,6,undef,'odd');    # will give 0.666667
  2753.     Math::BigFloat->round_mode('zero');
  2754.     $y = $x->copy()->bdiv(3,6);        # will also give 0.666667
  2755.  
  2756. Note that C<< Math::BigFloat->accuracy() >> and C<< Math::BigFloat->precision() >>
  2757. set the global variables, and thus B<any> newly created number will be subject
  2758. to the global rounding B<immidiately>. This means that in the examples above, the
  2759. C<3> as argument to C<bdiv()> will also get an accuracy of B<5>.
  2760.  
  2761. It is less confusing to either calculate the result fully, and afterwards
  2762. round it explicitely, or use the additional parameters to the math
  2763. functions like so:
  2764.  
  2765.     use Math::BigFloat;    
  2766.     $x = Math::BigFloat->new(2);
  2767.     $y = $x->copy()->bdiv(3);
  2768.     print $y->bround(5),"\n";        # will give 0.66667
  2769.  
  2770.     or
  2771.  
  2772.     use Math::BigFloat;    
  2773.     $x = Math::BigFloat->new(2);
  2774.     $y = $x->copy()->bdiv(3,5);        # will give 0.66667
  2775.     print "$y\n";
  2776.  
  2777. =head2 Rounding
  2778.  
  2779. =over 2
  2780.  
  2781. =item ffround ( +$scale )
  2782.  
  2783. Rounds to the $scale'th place left from the '.', counting from the dot.
  2784. The first digit is numbered 1. 
  2785.  
  2786. =item ffround ( -$scale )
  2787.  
  2788. Rounds to the $scale'th place right from the '.', counting from the dot.
  2789.  
  2790. =item ffround ( 0 )
  2791.  
  2792. Rounds to an integer.
  2793.  
  2794. =item fround  ( +$scale )
  2795.  
  2796. Preserves accuracy to $scale digits from the left (aka significant digits)
  2797. and pads the rest with zeros. If the number is between 1 and -1, the
  2798. significant digits count from the first non-zero after the '.'
  2799.  
  2800. =item fround  ( -$scale ) and fround ( 0 )
  2801.  
  2802. These are effectively no-ops.
  2803.  
  2804. =back
  2805.  
  2806. All rounding functions take as a second parameter a rounding mode from one of
  2807. the following: 'even', 'odd', '+inf', '-inf', 'zero' or 'trunc'.
  2808.  
  2809. The default rounding mode is 'even'. By using
  2810. C<< Math::BigFloat->round_mode($round_mode); >> you can get and set the default
  2811. mode for subsequent rounding. The usage of C<$Math::BigFloat::$round_mode> is
  2812. no longer supported.
  2813. The second parameter to the round functions then overrides the default
  2814. temporarily. 
  2815.  
  2816. The C<as_number()> function returns a BigInt from a Math::BigFloat. It uses
  2817. 'trunc' as rounding mode to make it equivalent to:
  2818.  
  2819.     $x = 2.5;
  2820.     $y = int($x) + 2;
  2821.  
  2822. You can override this by passing the desired rounding mode as parameter to
  2823. C<as_number()>:
  2824.  
  2825.     $x = Math::BigFloat->new(2.5);
  2826.     $y = $x->as_number('odd');    # $y = 3
  2827.  
  2828. =head1 METHODS
  2829.  
  2830. =head2 accuracy
  2831.  
  2832.         $x->accuracy(5);                # local for $x
  2833.         CLASS->accuracy(5);             # global for all members of CLASS
  2834.                                         # Note: This also applies to new()!
  2835.  
  2836.         $A = $x->accuracy();            # read out accuracy that affects $x
  2837.         $A = CLASS->accuracy();         # read out global accuracy
  2838.  
  2839. Set or get the global or local accuracy, aka how many significant digits the
  2840. results have. If you set a global accuracy, then this also applies to new()!
  2841.  
  2842. Warning! The accuracy I<sticks>, e.g. once you created a number under the
  2843. influence of C<< CLASS->accuracy($A) >>, all results from math operations with
  2844. that number will also be rounded.
  2845.  
  2846. In most cases, you should probably round the results explicitely using one of
  2847. L<round()>, L<bround()> or L<bfround()> or by passing the desired accuracy
  2848. to the math operation as additional parameter:
  2849.  
  2850.         my $x = Math::BigInt->new(30000);
  2851.         my $y = Math::BigInt->new(7);
  2852.         print scalar $x->copy()->bdiv($y, 2);           # print 4300
  2853.         print scalar $x->copy()->bdiv($y)->bround(2);   # print 4300
  2854.  
  2855. =head2 precision()
  2856.  
  2857.         $x->precision(-2);      # local for $x, round at the second digit right of the dot
  2858.         $x->precision(2);       # ditto, round at the second digit left of the dot
  2859.  
  2860.         CLASS->precision(5);    # Global for all members of CLASS
  2861.                                 # This also applies to new()!
  2862.         CLASS->precision(-5);   # ditto
  2863.  
  2864.         $P = CLASS->precision();        # read out global precision
  2865.         $P = $x->precision();           # read out precision that affects $x
  2866.  
  2867. Note: You probably want to use L<accuracy()> instead. With L<accuracy> you
  2868. set the number of digits each result should have, with L<precision> you
  2869. set the place where to round!
  2870.  
  2871. =head1 Autocreating constants
  2872.  
  2873. After C<use Math::BigFloat ':constant'> all the floating point constants
  2874. in the given scope are converted to C<Math::BigFloat>. This conversion
  2875. happens at compile time.
  2876.  
  2877. In particular
  2878.  
  2879.   perl -MMath::BigFloat=:constant -e 'print 2E-100,"\n"'
  2880.  
  2881. prints the value of C<2E-100>. Note that without conversion of 
  2882. constants the expression 2E-100 will be calculated as normal floating point 
  2883. number.
  2884.  
  2885. Please note that ':constant' does not affect integer constants, nor binary 
  2886. nor hexadecimal constants. Use L<bignum> or L<Math::BigInt> to get this to
  2887. work.
  2888.  
  2889. =head2 Math library
  2890.  
  2891. Math with the numbers is done (by default) by a module called
  2892. Math::BigInt::Calc. This is equivalent to saying:
  2893.  
  2894.     use Math::BigFloat lib => 'Calc';
  2895.  
  2896. You can change this by using:
  2897.  
  2898.     use Math::BigFloat lib => 'BitVect';
  2899.  
  2900. The following would first try to find Math::BigInt::Foo, then
  2901. Math::BigInt::Bar, and when this also fails, revert to Math::BigInt::Calc:
  2902.  
  2903.     use Math::BigFloat lib => 'Foo,Math::BigInt::Bar';
  2904.  
  2905. Calc.pm uses as internal format an array of elements of some decimal base
  2906. (usually 1e7, but this might be differen for some systems) with the least
  2907. significant digit first, while BitVect.pm uses a bit vector of base 2, most
  2908. significant bit first. Other modules might use even different means of
  2909. representing the numbers. See the respective module documentation for further
  2910. details.
  2911.  
  2912. Please note that Math::BigFloat does B<not> use the denoted library itself,
  2913. but it merely passes the lib argument to Math::BigInt. So, instead of the need
  2914. to do:
  2915.  
  2916.     use Math::BigInt lib => 'GMP';
  2917.     use Math::BigFloat;
  2918.  
  2919. you can roll it all into one line:
  2920.  
  2921.     use Math::BigFloat lib => 'GMP';
  2922.  
  2923. It is also possible to just require Math::BigFloat:
  2924.  
  2925.     require Math::BigFloat;
  2926.  
  2927. This will load the neccessary things (like BigInt) when they are needed, and
  2928. automatically.
  2929.  
  2930. Use the lib, Luke! And see L<Using Math::BigInt::Lite> for more details than
  2931. you ever wanted to know about loading a different library.
  2932.  
  2933. =head2 Using Math::BigInt::Lite
  2934.  
  2935. It is possible to use L<Math::BigInt::Lite> with Math::BigFloat:
  2936.  
  2937.         # 1
  2938.         use Math::BigFloat with => 'Math::BigInt::Lite';
  2939.  
  2940. There is no need to "use Math::BigInt" or "use Math::BigInt::Lite", but you
  2941. can combine these if you want. For instance, you may want to use
  2942. Math::BigInt objects in your main script, too.
  2943.  
  2944.         # 2
  2945.         use Math::BigInt;
  2946.         use Math::BigFloat with => 'Math::BigInt::Lite';
  2947.  
  2948. Of course, you can combine this with the C<lib> parameter.
  2949.  
  2950.         # 3
  2951.         use Math::BigFloat with => 'Math::BigInt::Lite', lib => 'GMP,Pari';
  2952.  
  2953. There is no need for a "use Math::BigInt;" statement, even if you want to
  2954. use Math::BigInt's, since Math::BigFloat will needs Math::BigInt and thus
  2955. always loads it. But if you add it, add it B<before>:
  2956.  
  2957.         # 4
  2958.         use Math::BigInt;
  2959.         use Math::BigFloat with => 'Math::BigInt::Lite', lib => 'GMP,Pari';
  2960.  
  2961. Notice that the module with the last C<lib> will "win" and thus
  2962. it's lib will be used if the lib is available:
  2963.  
  2964.         # 5
  2965.         use Math::BigInt lib => 'Bar,Baz';
  2966.         use Math::BigFloat with => 'Math::BigInt::Lite', lib => 'Foo';
  2967.  
  2968. That would try to load Foo, Bar, Baz and Calc (in that order). Or in other
  2969. words, Math::BigFloat will try to retain previously loaded libs when you
  2970. don't specify it onem but if you specify one, it will try to load them.
  2971.  
  2972. Actually, the lib loading order would be "Bar,Baz,Calc", and then
  2973. "Foo,Bar,Baz,Calc", but independend of which lib exists, the result is the
  2974. same as trying the latter load alone, except for the fact that one of Bar or
  2975. Baz might be loaded needlessly in an intermidiate step (and thus hang around
  2976. and waste memory). If neither Bar nor Baz exist (or don't work/compile), they
  2977. will still be tried to be loaded, but this is not as time/memory consuming as
  2978. actually loading one of them. Still, this type of usage is not recommended due
  2979. to these issues.
  2980.  
  2981. The old way (loading the lib only in BigInt) still works though:
  2982.  
  2983.         # 6
  2984.         use Math::BigInt lib => 'Bar,Baz';
  2985.         use Math::BigFloat;
  2986.  
  2987. You can even load Math::BigInt afterwards:
  2988.  
  2989.         # 7
  2990.         use Math::BigFloat;
  2991.         use Math::BigInt lib => 'Bar,Baz';
  2992.  
  2993. But this has the same problems like #5, it will first load Calc
  2994. (Math::BigFloat needs Math::BigInt and thus loads it) and then later Bar or
  2995. Baz, depending on which of them works and is usable/loadable. Since this
  2996. loads Calc unnecc., it is not recommended.
  2997.  
  2998. Since it also possible to just require Math::BigFloat, this poses the question
  2999. about what libary this will use:
  3000.  
  3001.     require Math::BigFloat;
  3002.     my $x = Math::BigFloat->new(123); $x += 123;
  3003.  
  3004. It will use Calc. Please note that the call to import() is still done, but
  3005. only when you use for the first time some Math::BigFloat math (it is triggered
  3006. via any constructor, so the first time you create a Math::BigFloat, the load
  3007. will happen in the background). This means:
  3008.  
  3009.     require Math::BigFloat;
  3010.     Math::BigFloat->import ( lib => 'Foo,Bar' );
  3011.  
  3012. would be the same as:
  3013.  
  3014.     use Math::BigFloat lib => 'Foo, Bar';
  3015.  
  3016. But don't try to be clever to insert some operations in between:
  3017.  
  3018.     require Math::BigFloat;
  3019.     my $x = Math::BigFloat->bone() + 4;        # load BigInt and Calc
  3020.     Math::BigFloat->import( lib => 'Pari' );    # load Pari, too
  3021.     $x = Math::BigFloat->bone()+4;            # now use Pari
  3022.  
  3023. While this works, it loads Calc needlessly. But maybe you just wanted that?
  3024.  
  3025. B<Examples #3 is highly recommended> for daily usage.
  3026.  
  3027. =head1 BUGS
  3028.  
  3029. Please see the file BUGS in the CPAN distribution Math::BigInt for known bugs.
  3030.  
  3031. =head1 CAVEATS
  3032.  
  3033. =over 1
  3034.  
  3035. =item stringify, bstr()
  3036.  
  3037. Both stringify and bstr() now drop the leading '+'. The old code would return
  3038. '+1.23', the new returns '1.23'. See the documentation in L<Math::BigInt> for
  3039. reasoning and details.
  3040.  
  3041. =item bdiv
  3042.  
  3043. The following will probably not do what you expect:
  3044.  
  3045.     print $c->bdiv(123.456),"\n";
  3046.  
  3047. It prints both quotient and reminder since print works in list context. Also,
  3048. bdiv() will modify $c, so be carefull. You probably want to use
  3049.     
  3050.     print $c / 123.456,"\n";
  3051.     print scalar $c->bdiv(123.456),"\n";  # or if you want to modify $c
  3052.  
  3053. instead.
  3054.  
  3055. =item Modifying and =
  3056.  
  3057. Beware of:
  3058.  
  3059.     $x = Math::BigFloat->new(5);
  3060.     $y = $x;
  3061.  
  3062. It will not do what you think, e.g. making a copy of $x. Instead it just makes
  3063. a second reference to the B<same> object and stores it in $y. Thus anything
  3064. that modifies $x will modify $y (except overloaded math operators), and vice
  3065. versa. See L<Math::BigInt> for details and how to avoid that.
  3066.  
  3067. =item bpow
  3068.  
  3069. C<bpow()> now modifies the first argument, unlike the old code which left
  3070. it alone and only returned the result. This is to be consistent with
  3071. C<badd()> etc. The first will modify $x, the second one won't:
  3072.  
  3073.     print bpow($x,$i),"\n";     # modify $x
  3074.     print $x->bpow($i),"\n";     # ditto
  3075.     print $x ** $i,"\n";        # leave $x alone 
  3076.  
  3077. =item precision() vs. accuracy()
  3078.  
  3079. A common pitfall is to use L<precision()> when you want to round a result to
  3080. a certain number of digits:
  3081.  
  3082.     use Math::BigFloat;
  3083.  
  3084.     Math::BigFloat->precision(4);        # does not do what you think it does
  3085.     my $x = Math::BigFloat->new(12345);    # rounds $x to "12000"!
  3086.     print "$x\n";                # print "12000"
  3087.     my $y = Math::BigFloat->new(3);        # rounds $y to "0"!
  3088.     print "$y\n";                # print "0"
  3089.     $z = $x / $y;                # 12000 / 0 => NaN!
  3090.     print "$z\n";
  3091.     print $z->precision(),"\n";        # 4
  3092.  
  3093. Replacing L<precision> with L<accuracy> is probably not what you want, either:
  3094.  
  3095.     use Math::BigFloat;
  3096.  
  3097.     Math::BigFloat->accuracy(4);        # enables global rounding:
  3098.     my $x = Math::BigFloat->new(123456);    # rounded immidiately to "12350"
  3099.     print "$x\n";                # print "123500"
  3100.     my $y = Math::BigFloat->new(3);        # rounded to "3
  3101.     print "$y\n";                # print "3"
  3102.     print $z = $x->copy()->bdiv($y),"\n";    # 41170
  3103.     print $z->accuracy(),"\n";        # 4
  3104.  
  3105. What you want to use instead is:
  3106.  
  3107.     use Math::BigFloat;
  3108.  
  3109.     my $x = Math::BigFloat->new(123456);    # no rounding
  3110.     print "$x\n";                # print "123456"
  3111.     my $y = Math::BigFloat->new(3);        # no rounding
  3112.     print "$y\n";                # print "3"
  3113.     print $z = $x->copy()->bdiv($y,4),"\n";    # 41150
  3114.     print $z->accuracy(),"\n";        # undef
  3115.  
  3116. In addition to computing what you expected, the last example also does B<not>
  3117. "taint" the result with an accuracy or precision setting, which would
  3118. influence any further operation.
  3119.  
  3120. =back
  3121.  
  3122. =head1 SEE ALSO
  3123.  
  3124. L<Math::BigInt>, L<Math::BigRat> and L<Math::Big> as well as
  3125. L<Math::BigInt::BitVect>, L<Math::BigInt::Pari> and  L<Math::BigInt::GMP>.
  3126.  
  3127. The pragmas L<bignum>, L<bigint> and L<bigrat> might also be of interest
  3128. because they solve the autoupgrading/downgrading issue, at least partly.
  3129.  
  3130. The package at
  3131. L<http://search.cpan.org/search?mode=module&query=Math%3A%3ABigInt> contains
  3132. more documentation including a full version history, testcases, empty
  3133. subclass files and benchmarks.
  3134.  
  3135. =head1 LICENSE
  3136.  
  3137. This program is free software; you may redistribute it and/or modify it under
  3138. the same terms as Perl itself.
  3139.  
  3140. =head1 AUTHORS
  3141.  
  3142. Mark Biggar, overloaded interface by Ilya Zakharevich.
  3143. Completely rewritten by Tels L<http://bloodgate.com> in 2001 - 2004, and still
  3144. at it in 2005.
  3145.  
  3146. =cut
  3147.