check/check_inifcns.cpp

   1 /** @file check_inifcns.cpp
   2  *
   3  *  This test routine applies assorted tests on initially known higher level
   4  *  functions. */
   5
   6 /*
   7  *  GiNaC Copyright (C) 1999-2000 Johannes Gutenberg University Mainz, Germany
   8  *
   9  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  10  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
  11  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  12  *  (at your option) any later version.
  13  *
  14  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
  15  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  17  *  GNU General Public License for more details.
  18  *
  19  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
  20  *  along with this program; if not, write to the Free Software
  21  *  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  22  */
  23
  24 #include "checks.h"
  25
  26 /* Some tests on the sine trigonometric function. */
  27 static unsigned inifcns_check_sin(void)
  28 {
  29     unsigned result = 0;
  30     bool errorflag = false;
  31
  32     // sin(n*Pi) == 0?
  33     errorflag = false;
  34     for (int n=-10; n<=10; ++n) {
  35         if (sin(n*Pi).eval() != numeric(0) ||
  36             !sin(n*Pi).eval().info(info_flags::integer))
  37             errorflag = true;
  38     }
  39     if (errorflag) {
  40         // we don't count each of those errors
  41         clog << "sin(n*Pi) with integer n does not always return exact 0"
  42              << endl;
  43         ++result;
  44     }
  45
  46     // sin((n+1/2)*Pi) == {+|-}1?
  47     errorflag = false;
  48     for (int n=-10; n<=10; ++n) {
  49         if (!sin((n+numeric(1,2))*Pi).eval().info(info_flags::integer) ||
  50             !(sin((n+numeric(1,2))*Pi).eval() == numeric(1) ||
  51               sin((n+numeric(1,2))*Pi).eval() == numeric(-1)))
  52             errorflag = true;
  53     }
  54     if (errorflag) {
  55         clog << "sin((n+1/2)*Pi) with integer n does not always return exact {+|-}1"
  56              << endl;
  57         ++result;
  58     }
  59
  60     // compare sin((q*Pi).evalf()) with sin(q*Pi).eval().evalf() at various
  61     // points.  E.g. if sin(Pi/10) returns something symbolic this should be
  62     // equal to sqrt(5)/4-1/4.  This routine will spot programming mistakes
  63     // of this kind:
  64     errorflag = false;
  65     ex argument;
  66     numeric epsilon(double(1e-8));
  67     for (int n=-340; n<=340; ++n) {
  68         argument = n*Pi/60;
  69         if (abs(sin(evalf(argument))-evalf(sin(argument)))>epsilon) {
  70             clog << "sin(" << argument << ") returns "
  71                  << sin(argument) << endl;
  72             errorflag = true;
  73         }
  74     }
  75     if (errorflag) {
  76         ++result;
  77     }
  78
  79     return result;
  80 }
  81
  82 /* Simple tests on the cosine trigonometric function. */
  83 static unsigned inifcns_check_cos(void)
  84 {
  85     unsigned result = 0;
  86     bool errorflag;
  87
  88     // cos((n+1/2)*Pi) == 0?
  89     errorflag = false;
  90     for (int n=-10; n<=10; ++n) {
  91         if (cos((n+numeric(1,2))*Pi).eval() != numeric(0) ||
  92             !cos((n+numeric(1,2))*Pi).eval().info(info_flags::integer))
  93             errorflag = true;
  94     }
  95     if (errorflag) {
  96         clog << "cos((n+1/2)*Pi) with integer n does not always return exact 0"
  97              << endl;
  98         ++result;
  99     }
 100
 101     // cos(n*Pi) == 0?
 102     errorflag = false;
 103     for (int n=-10; n<=10; ++n) {
 104         if (!cos(n*Pi).eval().info(info_flags::integer) ||
 105             !(cos(n*Pi).eval() == numeric(1) ||
 106               cos(n*Pi).eval() == numeric(-1)))
 107             errorflag = true;
 108     }
 109     if (errorflag) {
 110         clog << "cos(n*Pi) with integer n does not always return exact {+|-}1"
 111              << endl;
 112         ++result;
 113     }
 114
 115     // compare cos((q*Pi).evalf()) with cos(q*Pi).eval().evalf() at various
 116     // points.  E.g. if cos(Pi/12) returns something symbolic this should be
 117     // equal to 1/4*(1+1/3*sqrt(3))*sqrt(6).  This routine will spot
 118     // programming mistakes of this kind:
 119     errorflag = false;
 120     ex argument;
 121     numeric epsilon(double(1e-8));
 122     for (int n=-340; n<=340; ++n) {
 123         argument = n*Pi/60;
 124         if (abs(cos(evalf(argument))-evalf(cos(argument)))>epsilon) {
 125             clog << "cos(" << argument << ") returns "
 126                  << cos(argument) << endl;
 127             errorflag = true;
 128         }
 129     }
 130     if (errorflag) {
 131         ++result;
 132     }
 133
 134     return result;
 135 }
 136
 137 /* Simple tests on the tangent trigonometric function. */
 138 static unsigned inifcns_check_tan(void)
 139 {
 140     unsigned result = 0;
 141     bool errorflag;
 142
 143     // compare tan((q*Pi).evalf()) with tan(q*Pi).eval().evalf() at various
 144     // points.  E.g. if tan(Pi/12) returns something symbolic this should be
 145     // equal to 2-sqrt(3).  This routine will spot programming mistakes of
 146     // this kind:
 147     errorflag = false;
 148     ex argument;
 149     numeric epsilon(double(1e-8));
 150     for (int n=-340; n<=340; ++n) {
 151         if (!(n%30) && (n%60))  // skip poles
 152             ++n;
 153         argument = n*Pi/60;
 154         if (abs(tan(evalf(argument))-evalf(tan(argument)))>epsilon) {
 155             clog << "tan(" << argument << ") returns "
 156                  << tan(argument) << endl;
 157             errorflag = true;
 158         }
 159     }
 160     if (errorflag) {
 161         ++result;
 162     }
 163
 164     return result;
 165 }
 166
 167 unsigned check_inifcns(void)
 168 {
 169     unsigned result = 0;
 170
 171     cout << "checking consistency of symbolic functions" << flush;
 172     clog << "---------consistency of symbolic functions:" << endl;
 173
 174     result += inifcns_check_sin();  cout << '.' << flush;
 175     result += inifcns_check_cos();  cout << '.' << flush;
 176     result += inifcns_check_tan();  cout << '.' << flush;
 177
 178     if (!result) {
 179         cout << " passed " << endl;
 180         clog << "(no output)" << endl;
 181     } else {
 182         cout << " failed " << endl;
 183     }
 184
 185     return result;
 186 }