]> www.ginac.de Git - ginac.git/blobdiff - check/inifcns_consist.cpp
Initial revision
[ginac.git] / check / inifcns_consist.cpp
diff --git a/check/inifcns_consist.cpp b/check/inifcns_consist.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..35baf29
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,218 @@
+// check/inifcns_consist.cpp
+
+/* This test routine applies assorted tests on initially known higher level
+ * functions. */
+
+#include "ginac.h"
+
+/* Simple tests on the sine trigonometric function. */
+static unsigned inifcns_consist_sin(void)
+{
+    unsigned result = 0;
+    bool errorflag;
+    
+    // sin(n*Pi) == 0?
+    errorflag = false;
+    for (int n=-10; n<=10; ++n) {
+        if (  sin(n*Pi).eval() != numeric(0) ||
+             !sin(n*Pi).eval().info(info_flags::integer) )
+            errorflag = true;
+    }
+    if ( errorflag ) {
+        clog << "sin(n*Pi) with integer n does not always return exact 0"
+             << endl;
+        ++result;
+    }
+    
+    // sin((n+1/2)*Pi) == {+|-}1?
+    errorflag = false;
+    for (int n=-10; n<=10; ++n) {
+        if ( ! sin((n+numeric(1,2))*Pi).eval().info(info_flags::integer) ||
+             !(sin((n+numeric(1,2))*Pi).eval() == numeric(1) ||
+               sin((n+numeric(1,2))*Pi).eval() == numeric(-1)) )
+            errorflag = true;
+    }
+    if ( errorflag ) {
+        clog << "sin((n+1/2)*Pi) with integer n does not always return exact {+|-}1"
+             << endl;
+        ++result;
+    }
+    
+    return result;
+}
+
+/* Simple tests on the cosine trigonometric function. */
+static unsigned inifcns_consist_cos(void)
+{
+    unsigned result = 0;
+    bool errorflag;
+    
+    // cos((n+1/2)*Pi) == 0?
+    errorflag = false;
+    for (int n=-10; n<=10; ++n) {
+        if (  cos((n+numeric(1,2))*Pi).eval() != numeric(0) ||
+             !cos((n+numeric(1,2))*Pi).eval().info(info_flags::integer) )
+            errorflag = true;
+    }
+    if ( errorflag ) {
+        clog << "cos((n+1/2)*Pi) with integer n does not always return exact 0"
+             << endl;
+        ++result;
+    }
+    
+    // cos(n*Pi) == 0?
+    errorflag = false;
+    for (int n=-10; n<=10; ++n) {
+        if ( ! cos(n*Pi).eval().info(info_flags::integer) ||
+             !(cos(n*Pi).eval() == numeric(1) ||
+               cos(n*Pi).eval() == numeric(-1)) )
+            errorflag = true;
+    }
+    if ( errorflag ) {
+        clog << "cos(n*Pi) with integer n does not always return exact {+|-}1"
+             << endl;
+        ++result;
+    }
+    
+    return result;
+}
+
+/* Assorted tests on other transcendental functions. */
+static unsigned inifcns_consist_trans(void)
+{
+    unsigned result = 0;
+    symbol x("x");
+    ex chk;
+    
+    chk = asin(1)-acos(0);
+    if (!chk.is_zero()) {
+        clog << "asin(1)-acos(0) erroneously returned " << chk
+             << " instead of 0" << endl;
+        ++result;
+    }
+    
+    // arbitrary check of type sin(f(x)):
+    chk = pow(sin(acos(x)),2) + pow(sin(asin(x)),2)
+        - (1+pow(x,2))*pow(sin(atan(x)),2);
+    if (chk != 1-pow(x,2)) {
+        clog << "sin(acos(x))^2 + sin(asin(x))^2 - (1+x^2)*sin(atan(x))^2 "
+             << "erroneously returned " << chk << " instead of 1-x^2" << endl;
+        ++result;
+    }
+    
+    // arbitrary check of type cos(f(x)):
+    chk = pow(cos(acos(x)),2) + pow(cos(asin(x)),2)
+        - (1+pow(x,2))*pow(cos(atan(x)),2);
+    if (!chk.is_zero()) {
+        clog << "cos(acos(x))^2 + cos(asin(x))^2 - (1+x^2)*cos(atan(x))^2 "
+             << "erroneously returned " << chk << " instead of 0" << endl;
+        ++result;
+    }
+    
+    // arbitrary check of type tan(f(x)):
+    chk = tan(acos(x))*tan(asin(x)) - tan(atan(x));
+    if (chk != 1-x) {
+        clog << "tan(acos(x))*tan(asin(x)) - tan(atan(x)) "
+             << "erroneously returned " << chk << " instead of -x+1" << endl;
+        ++result;
+    }
+    
+    // arbitrary check of type sinh(f(x)):
+    chk = -pow(sinh(acosh(x)),2).expand()*pow(sinh(atanh(x)),2)
+        - pow(sinh(asinh(x)),2);
+    if (!chk.is_zero()) {
+        clog << "expand(-(sinh(acosh(x)))^2)*(sinh(atanh(x))^2) - sinh(asinh(x))^2 "
+             << "erroneously returned " << chk << " instead of 0" << endl;
+        ++result;
+    }
+    
+    // arbitrary check of type cosh(f(x)):
+    chk = (pow(cosh(asinh(x)),2) - 2*pow(cosh(acosh(x)),2))
+        * pow(cosh(atanh(x)),2);
+    if (chk != 1) {
+        clog << "(cosh(asinh(x))^2 - 2*cosh(acosh(x))^2) * cosh(atanh(x))^2 "
+             << "erroneously returned " << chk << " instead of 1" << endl;
+        ++result;
+    }
+    
+    // arbitrary check of type tanh(f(x)):
+    chk = (pow(tanh(asinh(x)),-2) - pow(tanh(acosh(x)),2)).expand()
+        * pow(tanh(atanh(x)),2);
+    if (chk != 2) {
+        clog << "expand(tanh(acosh(x))^2 - tanh(asinh(x))^(-2)) * tanh(atanh(x))^2 "
+             << "erroneously returned " << chk << " instead of 2" << endl;
+        ++result;
+    }
+    
+    return result;
+}
+
+/* Simple tests on the Gamma combinatorial function.  We stuff in arguments
+ * where the result exists in closed form and check if it's ok. */
+static unsigned inifcns_consist_gamma(void)
+{
+    unsigned result = 0;
+    ex e;
+    
+    e = gamma(ex(1));
+    for (int i=2; i<8; ++i) {
+        e += gamma(ex(i));
+    }
+    if ( e != numeric(874) ) {
+        clog << "gamma(1)+...+gamma(7) erroneously returned "
+             << e << " instead of 874" << endl;
+        ++result;
+    }
+    
+    e = gamma(ex(1));
+    for (int i=2; i<8; ++i) {
+        e *= gamma(ex(i));
+    }
+    if ( e != numeric(24883200) ) {
+        clog << "gamma(1)*...*gamma(7) erroneously returned "
+             << e << " instead of 24883200" << endl;
+        ++result;
+    }
+              
+    e = gamma(ex(numeric(5, 2)))*gamma(ex(numeric(9, 2)))*64;
+    if ( e != 315*Pi ) {
+        clog << "64*gamma(5/2)*gamma(9/2) erroneously returned "
+             << e << " instead of 315*Pi" << endl;
+        ++result;
+    }
+    
+    e = gamma(ex(numeric(-13, 2)));
+    for (int i=-13; i<7; i=i+2) {
+        e += gamma(ex(numeric(i, 2)));
+    }
+    e = (e*gamma(ex(numeric(15, 2)))*numeric(512));
+    if ( e != numeric(633935)*Pi ) {
+        clog << "512*(gamma(-13/2)+...+gamma(5/2))*gamma(15/2) erroneously returned "
+             << e << " instead of 633935*Pi" << endl;
+        ++result;
+    }
+    
+    return result;
+}
+
+unsigned inifcns_consist(void)
+{
+    unsigned result = 0;
+
+    cout << "checking consistency of symbolic functions..." << flush;
+    clog << "---------consistency of symbolic functions:" << endl;
+    
+    result += inifcns_consist_sin();
+    result += inifcns_consist_cos();
+    result += inifcns_consist_trans();
+    result += inifcns_consist_gamma();
+
+    if ( !result ) {
+        cout << " passed ";
+        clog << "(no output)" << endl;
+    } else {
+        cout << " failed ";
+    }
+    
+    return result;
+}