examples/e.cc

   1 /*
   2  * The following program was used to compute the first 100,000,000 decimal
   3  * digits of e = exp(1), on December 18-20, 1998.
   4  * Timings on a Sun UltraSparc-II (296 MHz), running Solaris 2.6, equipped
   5  * with 512 MB RAM and 2 GB swap:
   6  *
   7  * 100 digits:
   8  *   computation of e:      real time:     0.002 s, run time:     0.000 s
   9  *   conversion to decimal: real time:     0.003 s, run time:     0.000 s
  10  * 1000 digits:
  11  *   computation of e:      real time:     0.018 s, run time:     0.020 s
  12  *   conversion to decimal: real time:     0.028 s, run time:     0.020 s
  13  * 10000 digits:
  14  *   computation of e:      real time:     0.488 s, run time:     0.480 s
  15  *   conversion to decimal: real time:     1.059 s, run time:     1.060 s
  16  * 100000 digits:
  17  *   computation of e:      real time:     8.139 s, run time:     8.010 s
  18  *   conversion to decimal: real time:    16.593 s, run time:    16.540 s
  19  * 1000000 digits:
  20  *   computation of e:      real time:   122.383 s, run time:   121.020 s
  21  *   conversion to decimal: real time:   252.524 s, run time:   250.760 s
  22  * 10000000 digits:
  23  *   computation of e:      real time:  2152.061 s, run time:  2056.430 s
  24  *   conversion to decimal: real time:  3579.670 s, run time:  3388.990 s
  25  * 100000000 digits:
  26  *   computation of e:      real time: 40061.367 s, run time: 30449.630 s
  27  *   conversion to decimal: real time: 54507.003 s, run time: 40063.510 s
  28  */
  29
  30 #include <cl_number.h>
  31 #include <cl_io.h>
  32 #include <cl_integer.h>
  33 #include <cl_integer_io.h>
  34 #include <cl_float.h>
  35 #include <cl_float_io.h>
  36 #include <cl_real.h>
  37 #include <cl_complex.h>
  38 #include <stdlib.h>
  39 #include <string.h>
  40 #include <cl_timing.h>
  41 #include <math.h>
  42
  43 void
  44 sum_exp1 (uintL a, uintL b, cl_I & first, cl_I & second)
  45 {
  46   switch (b - a)
  47     {
  48     case 1:
  49       first = second = b;
  50       break;
  51     case 2:
  52         {
  53           cl_I s = (a + b) >> 1;
  54           second = s * b;
  55           first = second + b;
  56         }
  57       break;
  58     default:
  59       {
  60         cl_I lp, lq, rp, rq, tmp;
  61         uintL mid = (a + b) >> 1;
  62         sum_exp1 (a, mid, lp, lq);
  63         sum_exp1 (mid, b, rp, rq);
  64         tmp = lp * rq;
  65         first = tmp + rp;
  66         second = lq * rq;
  67       }
  68       break;
  69     }
  70 }
  71
  72 void
  73 const_exp1 (cl_LF & result, uintL dec)
  74 {
  75   uintL c = (uintL) (dec * log (10));
  76   uintL n = dec;
  77   uintC actuallen = (uintC)(3.321928094 * dec / intDsize);
  78   n = (uintL) ((n + c) / log ((double)n));
  79   n = (uintL) ((n + c) / log ((double)n));
  80   n = (uintL) ((n + c) / log ((double)n));
  81
  82   n += 2;
  83   actuallen += 2;
  84
  85   cout << "n = " << n << endl;
  86   cout << "actuallen = " << actuallen << endl;
  87   cl_I p, q;
  88   sum_exp1 (0, n, p, q);
  89   cout << "sum_exp1 ends ok" << endl;
  90   extern cl_LF cl_I_to_LF(const cl_I&, uintC);
  91   result = The(cl_LF)(cl_I_to_LF (p, actuallen) / cl_I_to_LF (q, actuallen));
  92   cout << "const_exp1 returns ok" << endl;
  93 }
  94
  95 int
  96 main (int argc, char *argv[])
  97 {
  98   int digits = 100;
  99   while (argc >= 3) {
 100         if (!strcmp(argv[1],"-n")) {
 101             digits = atoi(argv[2]);
 102             argc -= 2; argv += 2;
 103             continue;
 104         }
 105         break;
 106     }
 107     if (argc < 1)
 108         exit(1);
 109
 110   cl_LF c1;
 111   long l = digits;
 112   cout << "\nCalculating exp1 to " << l << " decimals" << endl;
 113   { CL_TIMING;
 114     const_exp1 (c1, l);
 115   }
 116   { CL_TIMING;
 117     cout << "@" << endl;
 118     cout << c1 << endl;
 119     cout << "@" << endl;
 120   }
 121 }