- New file exam_inifcns.cpp holds some functions that really do not belong
[ginac.git] / 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 }