]> www.ginac.de Git - ginac.git/blobdiff - ginac/numeric.cpp
- prepared for 1.0.13 release
[ginac.git] / ginac / numeric.cpp
index 358ad45d3f5df37d72a05ae8d08b041ce4b3f619..545d87428ed59ee9836db929fcd36ef5317e84c4 100644 (file)
@@ -7,7 +7,7 @@
  *  of special functions or implement the interface to the bignum package. */
 
 /*
- *  GiNaC Copyright (C) 1999-2001 Johannes Gutenberg University Mainz, Germany
+ *  GiNaC Copyright (C) 1999-2003 Johannes Gutenberg University Mainz, Germany
  *
  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
 #include <vector>
 #include <stdexcept>
 #include <string>
-
-#if defined(HAVE_SSTREAM)
 #include <sstream>
-#elif defined(HAVE_STRSTREAM)
-#include <strstream>
-#else
-#error Need either sstream or strstream
-#endif
 
 #include "numeric.h"
 #include "ex.h"
+#include "print.h"
 #include "archive.h"
-#include "debugmsg.h"
+#include "tostring.h"
 #include "utils.h"
 
 // CLN should pollute the global namespace as little as possible.  Hence, we
 #include <cln/complex_ring.h>
 #include <cln/numtheory.h>
 
-#ifndef NO_NAMESPACE_GINAC
 namespace GiNaC {
-#endif  // ndef NO_NAMESPACE_GINAC
 
 GINAC_IMPLEMENT_REGISTERED_CLASS(numeric, basic)
 
 //////////
-// default constructor, destructor, copy constructor assignment
-// operator and helpers
+// default ctor, dtor, copy ctor, assignment operator and helpers
 //////////
 
-// public
-
 /** default ctor. Numerically it initializes to an integer zero. */
 numeric::numeric() : basic(TINFO_numeric)
 {
-       debugmsg("numeric default constructor", LOGLEVEL_CONSTRUCT);
        value = cln::cl_I(0);
-       calchash();
-       setflag(status_flags::evaluated |
-               status_flags::expanded |
-               status_flags::hash_calculated);
+       setflag(status_flags::evaluated | status_flags::expanded);
 }
 
-// protected
-
-void numeric::copy(const numeric & other)
+void numeric::copy(const numeric &other)
 {
-       basic::copy(other);
+       inherited::copy(other);
        value = other.value;
 }
 
-void numeric::destroy(bool call_parent)
-{
-       if (call_parent) basic::destroy(call_parent);
-}
+DEFAULT_DESTROY(numeric)
 
 //////////
-// other constructors
+// other ctors
 //////////
 
 // public
 
 numeric::numeric(int i) : basic(TINFO_numeric)
 {
-       debugmsg("numeric constructor from int",LOGLEVEL_CONSTRUCT);
        // Not the whole int-range is available if we don't cast to long
        // first.  This is due to the behaviour of the cl_I-ctor, which
-       // emphasizes efficiency.  However, if the integer is small enough
-       // i.e. satisfies cl_immediate_p(), we save space and dereferences by
-       // using an immediate type:
-       if (cln::cl_immediate_p(i))
+       // emphasizes efficiency.  However, if the integer is small enough
+       // we save space and dereferences by using an immediate type.
+       // (C.f. <cln/object.h>)
+       if (i < (1U<<cl_value_len-1))
                value = cln::cl_I(i);
        else
                value = cln::cl_I((long) i);
-       calchash();
-       setflag(status_flags::evaluated |
-               status_flags::expanded |
-               status_flags::hash_calculated);
+       setflag(status_flags::evaluated | status_flags::expanded);
 }
 
 
 numeric::numeric(unsigned int i) : basic(TINFO_numeric)
 {
-       debugmsg("numeric constructor from uint",LOGLEVEL_CONSTRUCT);
        // Not the whole uint-range is available if we don't cast to ulong
        // first.  This is due to the behaviour of the cl_I-ctor, which
-       // emphasizes efficiency.  However, if the integer is small enough
-       // i.e. satisfies cl_immediate_p(), we save space and dereferences by
-       // using an immediate type:
-       if (cln::cl_immediate_p(i))
+       // emphasizes efficiency.  However, if the integer is small enough
+       // we save space and dereferences by using an immediate type.
+       // (C.f. <cln/object.h>)
+       if (i < (1U<<cl_value_len-1))
                value = cln::cl_I(i);
        else
                value = cln::cl_I((unsigned long) i);
-       calchash();
-       setflag(status_flags::evaluated |
-               status_flags::expanded |
-               status_flags::hash_calculated);
+       setflag(status_flags::evaluated | status_flags::expanded);
 }
 
 
 numeric::numeric(long i) : basic(TINFO_numeric)
 {
-       debugmsg("numeric constructor from long",LOGLEVEL_CONSTRUCT);
        value = cln::cl_I(i);
-       calchash();
-       setflag(status_flags::evaluated |
-               status_flags::expanded |
-               status_flags::hash_calculated);
+       setflag(status_flags::evaluated | status_flags::expanded);
 }
 
 
 numeric::numeric(unsigned long i) : basic(TINFO_numeric)
 {
-       debugmsg("numeric constructor from ulong",LOGLEVEL_CONSTRUCT);
        value = cln::cl_I(i);
-       calchash();
-       setflag(status_flags::evaluated |
-               status_flags::expanded |
-               status_flags::hash_calculated);
+       setflag(status_flags::evaluated | status_flags::expanded);
 }
 
 /** Ctor for rational numerics a/b.
@@ -170,68 +134,68 @@ numeric::numeric(unsigned long i) : basic(TINFO_numeric)
  *  @exception overflow_error (division by zero) */
 numeric::numeric(long numer, long denom) : basic(TINFO_numeric)
 {
-       debugmsg("numeric constructor from long/long",LOGLEVEL_CONSTRUCT);
        if (!denom)
                throw std::overflow_error("division by zero");
        value = cln::cl_I(numer) / cln::cl_I(denom);
-       calchash();
-       setflag(status_flags::evaluated |
-               status_flags::expanded |
-               status_flags::hash_calculated);
+       setflag(status_flags::evaluated | status_flags::expanded);
 }
 
 
 numeric::numeric(double d) : basic(TINFO_numeric)
 {
-       debugmsg("numeric constructor from double",LOGLEVEL_CONSTRUCT);
        // We really want to explicitly use the type cl_LF instead of the
        // more general cl_F, since that would give us a cl_DF only which
        // will not be promoted to cl_LF if overflow occurs:
        value = cln::cl_float(d, cln::default_float_format);
-       calchash();
-       setflag(status_flags::evaluated |
-               status_flags::expanded |
-               status_flags::hash_calculated);
+       setflag(status_flags::evaluated | status_flags::expanded);
 }
 
+
 /** ctor from C-style string.  It also accepts complex numbers in GiNaC
  *  notation like "2+5*I". */
 numeric::numeric(const char *s) : basic(TINFO_numeric)
 {
-       debugmsg("numeric constructor from string",LOGLEVEL_CONSTRUCT);
        cln::cl_N ctorval = 0;
        // parse complex numbers (functional but not completely safe, unfortunately
        // std::string does not understand regexpese):
        // ss should represent a simple sum like 2+5*I
-       std::string ss(s);
-       // make it safe by adding explicit sign
+       std::string ss = s;
+       std::string::size_type delim;
+
+       // make this implementation safe by adding explicit sign
        if (ss.at(0) != '+' && ss.at(0) != '-' && ss.at(0) != '#')
                ss = '+' + ss;
-       std::string::size_type delim;
+
+       // We use 'E' as exponent marker in the output, but some people insist on
+       // writing 'e' at input, so let's substitute them right at the beginning:
+       while ((delim = ss.find("e"))!=std::string::npos)
+               ss.replace(delim,1,"E");
+
+       // main parser loop:
        do {
                // chop ss into terms from left to right
                std::string term;
                bool imaginary = false;
                delim = ss.find_first_of(std::string("+-"),1);
                // Do we have an exponent marker like "31.415E-1"?  If so, hop on!
-               if ((delim != std::string::npos) && (ss.at(delim-1) == 'E'))
+               if (delim!=std::string::npos && ss.at(delim-1)=='E')
                        delim = ss.find_first_of(std::string("+-"),delim+1);
                term = ss.substr(0,delim);
-               if (delim != std::string::npos)
+               if (delim!=std::string::npos)
                        ss = ss.substr(delim);
                // is the term imaginary?
-               if (term.find("I") != std::string::npos) {
+               if (term.find("I")!=std::string::npos) {
                        // erase 'I':
-                       term = term.replace(term.find("I"),1,"");
+                       term.erase(term.find("I"),1);
                        // erase '*':
-                       if (term.find("*") != std::string::npos)
-                               term = term.replace(term.find("*"),1,"");
+                       if (term.find("*")!=std::string::npos)
+                               term.erase(term.find("*"),1);
                        // correct for trivial +/-I without explicit factor on I:
-                       if (term.size() == 1)
-                               term += "1";
+                       if (term.size()==1)
+                               term += '1';
                        imaginary = true;
                }
-               if (term.find(".") != std::string::npos) {
+               if (term.find('.')!=std::string::npos || term.find('E')!=std::string::npos) {
                        // CLN's short type cl_SF is not very useful within the GiNaC
                        // framework where we are mainly interested in the arbitrary
                        // precision type cl_LF.  Hence we go straight to the construction
@@ -242,70 +206,50 @@ numeric::numeric(const char *s) : basic(TINFO_numeric)
                        // 31.4E-1   -->   31.4e-1_<Digits>
                        // and s on.
                        // No exponent marker?  Let's add a trivial one.
-                       if (term.find("E") == std::string::npos)
+                       if (term.find("E")==std::string::npos)
                                term += "E0";
                        // E to lower case
                        term = term.replace(term.find("E"),1,"e");
                        // append _<Digits> to term
-#if defined(HAVE_SSTREAM)
-                       std::ostringstream buf;
-                       buf << unsigned(Digits) << std::ends;
-                       term += "_" + buf.str();
-#else
-                       char buf[14];
-                       std::ostrstream(buf,sizeof(buf)) << unsigned(Digits) << std::ends;
-                       term += "_" + string(buf);
-#endif
+                       term += "_" + ToString((unsigned)Digits);
                        // construct float using cln::cl_F(const char *) ctor.
                        if (imaginary)
                                ctorval = ctorval + cln::complex(cln::cl_I(0),cln::cl_F(term.c_str()));
                        else
                                ctorval = ctorval + cln::cl_F(term.c_str());
                } else {
-                       // not a floating point number...
+                       // this is not a floating point number...
                        if (imaginary)
                                ctorval = ctorval + cln::complex(cln::cl_I(0),cln::cl_R(term.c_str()));
                        else
                                ctorval = ctorval + cln::cl_R(term.c_str());
                }
-       } while(delim != std::string::npos);
+       } while (delim != std::string::npos);
        value = ctorval;
-       calchash();
-       setflag(status_flags::evaluated |
-                       status_flags::expanded |
-                       status_flags::hash_calculated);
+       setflag(status_flags::evaluated | status_flags::expanded);
 }
 
+
 /** Ctor from CLN types.  This is for the initiated user or internal use
  *  only. */
-numeric::numeric(const cln::cl_N & z) : basic(TINFO_numeric)
+numeric::numeric(const cln::cl_N &z) : basic(TINFO_numeric)
 {
-       debugmsg("numeric constructor from cl_N", LOGLEVEL_CONSTRUCT);
        value = z;
-       calchash();
-       setflag(status_flags::evaluated |
-               status_flags::expanded |
-               status_flags::hash_calculated);
+       setflag(status_flags::evaluated | status_flags::expanded);
 }
 
 //////////
 // archiving
 //////////
 
-/** Construct object from archive_node. */
 numeric::numeric(const archive_node &n, const lst &sym_lst) : inherited(n, sym_lst)
 {
-       debugmsg("numeric constructor from archive_node", LOGLEVEL_CONSTRUCT);
        cln::cl_N ctorval = 0;
 
        // Read number as string
        std::string str;
        if (n.find_string("number", str)) {
-#ifdef HAVE_SSTREAM
                std::istringstream s(str);
-#else
-               std::istrstream s(str.c_str(), str.size() + 1);
-#endif
                cln::cl_idecoded_float re, im;
                char c;
                s.get(c);
@@ -327,30 +271,15 @@ numeric::numeric(const archive_node &n, const lst &sym_lst) : inherited(n, sym_l
                }
        }
        value = ctorval;
-       calchash();
-       setflag(status_flags::evaluated |
-               status_flags::expanded |
-               status_flags::hash_calculated);
-}
-
-/** Unarchive the object. */
-ex numeric::unarchive(const archive_node &n, const lst &sym_lst)
-{
-       return (new numeric(n, sym_lst))->setflag(status_flags::dynallocated);
+       setflag(status_flags::evaluated | status_flags::expanded);
 }
 
-/** Archive the object. */
 void numeric::archive(archive_node &n) const
 {
        inherited::archive(n);
 
        // Write number as string
-#ifdef HAVE_SSTREAM
        std::ostringstream s;
-#else
-       char buf[1024];
-       std::ostrstream s(buf, 1024);
-#endif
        if (this->is_crational())
                s << cln::the<cln::cl_N>(value);
        else {
@@ -368,17 +297,13 @@ void numeric::archive(archive_node &n) const
                        s << im.sign << " " << im.mantissa << " " << im.exponent;
                }
        }
-#ifdef HAVE_SSTREAM
        n.add_string("number", s.str());
-#else
-       s << ends;
-       std::string str(buf);
-       n.add_string("number", str);
-#endif
 }
 
+DEFAULT_UNARCHIVE(numeric)
+
 //////////
-// functions overriding virtual functions from bases classes
+// functions overriding virtual functions from base classes
 //////////
 
 /** Helper function to print a real number in a nicer way than is CLN's
@@ -388,146 +313,153 @@ void numeric::archive(archive_node &n) const
  *  want to visibly distinguish from cl_LF.
  *
  *  @see numeric::print() */
-static void print_real_number(std::ostream & os, const cln::cl_R & num)
+static void print_real_number(const print_context & c, const cln::cl_R &x)
 {
        cln::cl_print_flags ourflags;
-       if (cln::instanceof(num, cln::cl_RA_ring)) {
-               // case 1: integer or rational, nothing special to do:
-               cln::print_real(os, ourflags, num);
+       if (cln::instanceof(x, cln::cl_RA_ring)) {
+               // case 1: integer or rational
+               if (cln::instanceof(x, cln::cl_I_ring) ||
+                   !is_a<print_latex>(c)) {
+                       cln::print_real(c.s, ourflags, x);
+               } else {  // rational output in LaTeX context
+                       if (x < 0)
+                               c.s << "-";
+                       c.s << "\\frac{";
+                       cln::print_real(c.s, ourflags, cln::abs(cln::numerator(cln::the<cln::cl_RA>(x))));
+                       c.s << "}{";
+                       cln::print_real(c.s, ourflags, cln::denominator(cln::the<cln::cl_RA>(x)));
+                       c.s << '}';
+               }
        } else {
                // case 2: float
                // make CLN believe this number has default_float_format, so it prints
                // 'E' as exponent marker instead of 'L':
-               ourflags.default_float_format = cln::float_format(cln::the<cln::cl_F>(num));
-               cln::print_real(os, ourflags, num);
+               ourflags.default_float_format = cln::float_format(cln::the<cln::cl_F>(x));
+               cln::print_real(c.s, ourflags, x);
        }
-       return;
 }
 
 /** This method adds to the output so it blends more consistently together
  *  with the other routines and produces something compatible to ginsh input.
  *  
  *  @see print_real_number() */
-void numeric::print(std::ostream & os, unsigned upper_precedence) const
+void numeric::print(const print_context & c, unsigned level) const
 {
-       debugmsg("numeric print", LOGLEVEL_PRINT);
-       cln::cl_R r = cln::realpart(cln::the<cln::cl_N>(value));
-       cln::cl_R i = cln::imagpart(cln::the<cln::cl_N>(value));
-       if (cln::zerop(i)) {
-               // case 1, real:  x  or  -x
-               if ((precedence<=upper_precedence) && (!this->is_nonneg_integer())) {
-                       os << "(";
-                       print_real_number(os, r);
-                       os << ")";
+       if (is_a<print_tree>(c)) {
+
+               c.s << std::string(level, ' ') << cln::the<cln::cl_N>(value)
+                   << " (" << class_name() << ")"
+                   << std::hex << ", hash=0x" << hashvalue << ", flags=0x" << flags << std::dec
+                   << std::endl;
+
+       } else if (is_a<print_csrc>(c)) {
+
+               std::ios::fmtflags oldflags = c.s.flags();
+               c.s.setf(std::ios::scientific);
+               int oldprec = c.s.precision();
+               if (is_a<print_csrc_double>(c))
+                       c.s.precision(16);
+               else
+                       c.s.precision(7);
+               if (is_a<print_csrc_cl_N>(c) && this->is_integer()) {
+                       c.s << "cln::cl_I(\"";
+                       const cln::cl_R r = cln::realpart(cln::the<cln::cl_N>(value));
+                       print_real_number(c,r);
+                       c.s << "\")";
+               } else if (this->is_rational() && !this->is_integer()) {
+                       if (compare(_num0) > 0) {
+                               c.s << "(";
+                               if (is_a<print_csrc_cl_N>(c))
+                                       c.s << "cln::cl_F(\"" << numer().evalf() << "\")";
+                               else
+                                       c.s << numer().to_double();
+                       } else {
+                               c.s << "-(";
+                               if (is_a<print_csrc_cl_N>(c))
+                                       c.s << "cln::cl_F(\"" << -numer().evalf() << "\")";
+                               else
+                                       c.s << -numer().to_double();
+                       }
+                       c.s << "/";
+                       if (is_a<print_csrc_cl_N>(c))
+                               c.s << "cln::cl_F(\"" << denom().evalf() << "\")";
+                       else
+                               c.s << denom().to_double();
+                       c.s << ")";
                } else {
-                       print_real_number(os, r);
+                       if (is_a<print_csrc_cl_N>(c))
+                               c.s << "cln::cl_F(\"" << evalf() << "_" << Digits << "\")";
+                       else
+                               c.s << to_double();
                }
+               c.s.flags(oldflags);
+               c.s.precision(oldprec);
+
        } else {
-               if (cln::zerop(r)) {
-                       // case 2, imaginary:  y*I  or  -y*I
-                       if ((precedence<=upper_precedence) && (i < 0)) {
-                               if (i == -1) {
-                                       os << "(-I)";
-                               } else {
-                                       os << "(";
-                                       print_real_number(os, i);
-                                       os << "*I)";
-                               }
+               const std::string par_open  = is_a<print_latex>(c) ? "{(" : "(";
+               const std::string par_close = is_a<print_latex>(c) ? ")}" : ")";
+               const std::string imag_sym  = is_a<print_latex>(c) ? "i" : "I";
+               const std::string mul_sym   = is_a<print_latex>(c) ? " " : "*";
+               const cln::cl_R r = cln::realpart(cln::the<cln::cl_N>(value));
+               const cln::cl_R i = cln::imagpart(cln::the<cln::cl_N>(value));
+               if (is_a<print_python_repr>(c))
+                       c.s << class_name() << "('";
+               if (cln::zerop(i)) {
+                       // case 1, real:  x  or  -x
+                       if ((precedence() <= level) && (!this->is_nonneg_integer())) {
+                               c.s << par_open;
+                               print_real_number(c, r);
+                               c.s << par_close;
                        } else {
-                               if (i == 1) {
-                                       os << "I";
-                               } else {
-                                       if (i == -1) {
-                                               os << "-I";
-                                       } else {
-                                               print_real_number(os, i);
-                                               os << "*I";
-                                       }
-                               }
+                               print_real_number(c, r);
                        }
                } else {
-                       // case 3, complex:  x+y*I  or  x-y*I  or  -x+y*I  or  -x-y*I
-                       if (precedence <= upper_precedence)
-                               os << "(";
-                       print_real_number(os, r);
-                       if (i < 0) {
-                               if (i == -1) {
-                                       os << "-I";
-                               } else {
-                                       print_real_number(os, i);
-                                       os << "*I";
+                       if (cln::zerop(r)) {
+                               // case 2, imaginary:  y*I  or  -y*I
+                               if (i==1)
+                                       c.s << imag_sym;
+                               else {
+                                       if (precedence()<=level)
+                                               c.s << par_open;
+                                       if (i == -1)
+                                               c.s << "-" << imag_sym;
+                                       else {
+                                               print_real_number(c, i);
+                                               c.s << mul_sym+imag_sym;
+                                       }
+                                       if (precedence()<=level)
+                                               c.s << par_close;
                                }
                        } else {
-                               if (i == 1) {
-                                       os << "+I";
+                               // case 3, complex:  x+y*I  or  x-y*I  or  -x+y*I  or  -x-y*I
+                               if (precedence() <= level)
+                                       c.s << par_open;
+                               print_real_number(c, r);
+                               if (i < 0) {
+                                       if (i == -1) {
+                                               c.s << "-"+imag_sym;
+                                       } else {
+                                               print_real_number(c, i);
+                                               c.s << mul_sym+imag_sym;
+                                       }
                                } else {
-                                       os << "+";
-                                       print_real_number(os, i);
-                                       os << "*I";
+                                       if (i == 1) {
+                                               c.s << "+"+imag_sym;
+                                       } else {
+                                               c.s << "+";
+                                               print_real_number(c, i);
+                                               c.s << mul_sym+imag_sym;
+                                       }
                                }
+                               if (precedence() <= level)
+                                       c.s << par_close;
                        }
-                       if (precedence <= upper_precedence)
-                               os << ")";
-               }
-       }
-}
-
-
-void numeric::printraw(std::ostream & os) const
-{
-       // The method printraw doesn't do much, it simply uses CLN's operator<<()
-       // for output, which is ugly but reliable. e.g: 2+2i
-       debugmsg("numeric printraw", LOGLEVEL_PRINT);
-       os << "numeric(" << cln::the<cln::cl_N>(value) << ")";
-}
-
-
-void numeric::printtree(std::ostream & os, unsigned indent) const
-{
-       debugmsg("numeric printtree", LOGLEVEL_PRINT);
-       os << std::string(indent,' ') << cln::the<cln::cl_N>(value)
-          << " (numeric): "
-          << "hash=" << hashvalue
-          << " (0x" << std::hex << hashvalue << std::dec << ")"
-          << ", flags=" << flags << std::endl;
-}
-
-
-void numeric::printcsrc(std::ostream & os, unsigned type, unsigned upper_precedence) const
-{
-       debugmsg("numeric print csrc", LOGLEVEL_PRINT);
-       std::ios::fmtflags oldflags = os.flags();
-       os.setf(std::ios::scientific);
-       if (this->is_rational() && !this->is_integer()) {
-               if (compare(_num0()) > 0) {
-                       os << "(";
-                       if (type == csrc_types::ctype_cl_N)
-                               os << "cln::cl_F(\"" << numer().evalf() << "\")";
-                       else
-                               os << numer().to_double();
-               } else {
-                       os << "-(";
-                       if (type == csrc_types::ctype_cl_N)
-                               os << "cln::cl_F(\"" << -numer().evalf() << "\")";
-                       else
-                               os << -numer().to_double();
                }
-               os << "/";
-               if (type == csrc_types::ctype_cl_N)
-                       os << "cln::cl_F(\"" << denom().evalf() << "\")";
-               else
-                       os << denom().to_double();
-               os << ")";
-       } else {
-               if (type == csrc_types::ctype_cl_N)
-                       os << "cln::cl_F(\"" << evalf() << "\")";
-               else
-                       os << to_double();
+               if (is_a<print_python_repr>(c))
+                       c.s << "')";
        }
-       os.flags(oldflags);
 }
 
-
 bool numeric::info(unsigned inf) const
 {
        switch (inf) {
@@ -573,17 +505,32 @@ bool numeric::info(unsigned inf) const
        return false;
 }
 
+int numeric::degree(const ex & s) const
+{
+       return 0;
+}
+
+int numeric::ldegree(const ex & s) const
+{
+       return 0;
+}
+
+ex numeric::coeff(const ex & s, int n) const
+{
+       return n==0 ? *this : _ex0;
+}
+
 /** Disassemble real part and imaginary part to scan for the occurrence of a
  *  single number.  Also handles the imaginary unit.  It ignores the sign on
  *  both this and the argument, which may lead to what might appear as funny
  *  results:  (2+I).has(-2) -> true.  But this is consistent, since we also
  *  would like to have (-2+I).has(2) -> true and we want to think about the
  *  sign as a multiplicative factor. */
-bool numeric::has(const ex & other) const
+bool numeric::has(const ex &other) const
 {
-       if (!is_exactly_of_type(*other.bp, numeric))
+       if (!is_ex_exactly_of_type(other, numeric))
                return false;
-       const numeric & o = static_cast<numeric &>(const_cast<basic &>(*other.bp));
+       const numeric &o = ex_to<numeric>(other);
        if (this->is_equal(o) || this->is_equal(-o))
                return true;
        if (o.imag().is_zero())  // e.g. scan for 3 in -3*I
@@ -620,35 +567,26 @@ ex numeric::evalf(int level) const
 {
        // level can safely be discarded for numeric objects.
        return numeric(cln::cl_float(1.0, cln::default_float_format) *
-                                  (cln::the<cln::cl_N>(value)));
+                      (cln::the<cln::cl_N>(value)));
 }
 
 // protected
 
-/** Implementation of ex::diff() for a numeric. It always returns 0.
- *
- *  @see ex::diff */
-ex numeric::derivative(const symbol & s) const
+int numeric::compare_same_type(const basic &other) const
 {
-       return _ex0();
-}
-
-
-int numeric::compare_same_type(const basic & other) const
-{
-       GINAC_ASSERT(is_exactly_of_type(other, numeric));
-       const numeric & o = static_cast<numeric &>(const_cast<basic &>(other));
+       GINAC_ASSERT(is_exactly_a<numeric>(other));
+       const numeric &o = static_cast<const numeric &>(other);
        
        return this->compare(o);
 }
 
 
-bool numeric::is_equal_same_type(const basic & other) const
+bool numeric::is_equal_same_type(const basic &other) const
 {
-       GINAC_ASSERT(is_exactly_of_type(other,numeric));
-       const numeric *o = static_cast<const numeric *>(&other);
+       GINAC_ASSERT(is_exactly_a<numeric>(other));
+       const numeric &o = static_cast<const numeric &>(other);
        
-       return this->is_equal(*o);
+       return this->is_equal(o);
 }
 
 
@@ -657,6 +595,7 @@ unsigned numeric::calchash(void) const
        // Use CLN's hashcode.  Warning: It depends only on the number's value, not
        // its type or precision (i.e. a true equivalence relation on numbers).  As
        // a consequence, 3 and 3.0 share the same hashvalue.
+       setflag(status_flags::hash_calculated);
        return (hashvalue = cln::equal_hashcode(cln::the<cln::cl_N>(value)) | 0x80000000U);
 }
 
@@ -674,14 +613,13 @@ unsigned numeric::calchash(void) const
 // public
 
 /** Numerical addition method.  Adds argument to *this and returns result as
- *  a new numeric object. */
-const numeric numeric::add(const numeric & other) const
+ *  a numeric object. */
+const numeric numeric::add(const numeric &other) const
 {
        // Efficiency shortcut: trap the neutral element by pointer.
-       static const numeric * _num0p = &_num0();
-       if (this==_num0p)
+       if (this==_num0_p)
                return other;
-       else if (&other==_num0p)
+       else if (&other==_num0_p)
                return *this;
        
        return numeric(cln::the<cln::cl_N>(value)+cln::the<cln::cl_N>(other.value));
@@ -689,22 +627,21 @@ const numeric numeric::add(const numeric & other) const
 
 
 /** Numerical subtraction method.  Subtracts argument from *this and returns
- *  result as a new numeric object. */
-const numeric numeric::sub(const numeric & other) const
+ *  result as a numeric object. */
+const numeric numeric::sub(const numeric &other) const
 {
        return numeric(cln::the<cln::cl_N>(value)-cln::the<cln::cl_N>(other.value));
 }
 
 
 /** Numerical multiplication method.  Multiplies *this and argument and returns
- *  result as a new numeric object. */
-const numeric numeric::mul(const numeric & other) const
+ *  result as a numeric object. */
+const numeric numeric::mul(const numeric &other) const
 {
        // Efficiency shortcut: trap the neutral element by pointer.
-       static const numeric * _num1p = &_num1();
-       if (this==_num1p)
+       if (this==_num1_p)
                return other;
-       else if (&other==_num1p)
+       else if (&other==_num1_p)
                return *this;
        
        return numeric(cln::the<cln::cl_N>(value)*cln::the<cln::cl_N>(other.value));
@@ -712,10 +649,10 @@ const numeric numeric::mul(const numeric & other) const
 
 
 /** Numerical division method.  Divides *this by argument and returns result as
- *  a new numeric object.
+ *  a numeric object.
  *
  *  @exception overflow_error (division by zero) */
-const numeric numeric::div(const numeric & other) const
+const numeric numeric::div(const numeric &other) const
 {
        if (cln::zerop(cln::the<cln::cl_N>(other.value)))
                throw std::overflow_error("numeric::div(): division by zero");
@@ -723,11 +660,12 @@ const numeric numeric::div(const numeric & other) const
 }
 
 
-const numeric numeric::power(const numeric & other) const
+/** Numerical exponentiation.  Raises *this to the power given as argument and
+ *  returns result as a numeric object. */
+const numeric numeric::power(const numeric &other) const
 {
        // Efficiency shortcut: trap the neutral exponent by pointer.
-       static const numeric * _num1p = &_num1();
-       if (&other==_num1p)
+       if (&other==_num1_p)
                return *this;
        
        if (cln::zerop(cln::the<cln::cl_N>(value))) {
@@ -738,19 +676,18 @@ const numeric numeric::power(const numeric & other) const
                else if (cln::minusp(cln::realpart(cln::the<cln::cl_N>(other.value))))
                        throw std::overflow_error("numeric::eval(): division by zero");
                else
-                       return _num0();
+                       return _num0;
        }
        return numeric(cln::expt(cln::the<cln::cl_N>(value),cln::the<cln::cl_N>(other.value)));
 }
 
 
-const numeric & numeric::add_dyn(const numeric & other) const
+const numeric &numeric::add_dyn(const numeric &other) const
 {
        // Efficiency shortcut: trap the neutral element by pointer.
-       static const numeric * _num0p = &_num0();
-       if (this==_num0p)
+       if (this==_num0_p)
                return other;
-       else if (&other==_num0p)
+       else if (&other==_num0_p)
                return *this;
        
        return static_cast<const numeric &>((new numeric(cln::the<cln::cl_N>(value)+cln::the<cln::cl_N>(other.value)))->
@@ -758,20 +695,19 @@ const numeric & numeric::add_dyn(const numeric & other) const
 }
 
 
-const numeric & numeric::sub_dyn(const numeric & other) const
+const numeric &numeric::sub_dyn(const numeric &other) const
 {
        return static_cast<const numeric &>((new numeric(cln::the<cln::cl_N>(value)-cln::the<cln::cl_N>(other.value)))->
                                                                                setflag(status_flags::dynallocated));
 }
 
 
-const numeric & numeric::mul_dyn(const numeric & other) const
+const numeric &numeric::mul_dyn(const numeric &other) const
 {
        // Efficiency shortcut: trap the neutral element by pointer.
-       static const numeric * _num1p = &_num1();
-       if (this==_num1p)
+       if (this==_num1_p)
                return other;
-       else if (&other==_num1p)
+       else if (&other==_num1_p)
                return *this;
        
        return static_cast<const numeric &>((new numeric(cln::the<cln::cl_N>(value)*cln::the<cln::cl_N>(other.value)))->
@@ -779,7 +715,7 @@ const numeric & numeric::mul_dyn(const numeric & other) const
 }
 
 
-const numeric & numeric::div_dyn(const numeric & other) const
+const numeric &numeric::div_dyn(const numeric &other) const
 {
        if (cln::zerop(cln::the<cln::cl_N>(other.value)))
                throw std::overflow_error("division by zero");
@@ -788,11 +724,10 @@ const numeric & numeric::div_dyn(const numeric & other) const
 }
 
 
-const numeric & numeric::power_dyn(const numeric & other) const
+const numeric &numeric::power_dyn(const numeric &other) const
 {
        // Efficiency shortcut: trap the neutral exponent by pointer.
-       static const numeric * _num1p=&_num1();
-       if (&other==_num1p)
+       if (&other==_num1_p)
                return *this;
        
        if (cln::zerop(cln::the<cln::cl_N>(value))) {
@@ -803,44 +738,44 @@ const numeric & numeric::power_dyn(const numeric & other) const
                else if (cln::minusp(cln::realpart(cln::the<cln::cl_N>(other.value))))
                        throw std::overflow_error("numeric::eval(): division by zero");
                else
-                       return _num0();
+                       return _num0;
        }
        return static_cast<const numeric &>((new numeric(cln::expt(cln::the<cln::cl_N>(value),cln::the<cln::cl_N>(other.value))))->
                                             setflag(status_flags::dynallocated));
 }
 
 
-const numeric & numeric::operator=(int i)
+const numeric &numeric::operator=(int i)
 {
        return operator=(numeric(i));
 }
 
 
-const numeric & numeric::operator=(unsigned int i)
+const numeric &numeric::operator=(unsigned int i)
 {
        return operator=(numeric(i));
 }
 
 
-const numeric & numeric::operator=(long i)
+const numeric &numeric::operator=(long i)
 {
        return operator=(numeric(i));
 }
 
 
-const numeric & numeric::operator=(unsigned long i)
+const numeric &numeric::operator=(unsigned long i)
 {
        return operator=(numeric(i));
 }
 
 
-const numeric & numeric::operator=(double d)
+const numeric &numeric::operator=(double d)
 {
        return operator=(numeric(d));
 }
 
 
-const numeric & numeric::operator=(const char * s)
+const numeric &numeric::operator=(const char * s)
 {
        return operator=(numeric(s));
 }
@@ -859,7 +794,7 @@ const numeric numeric::inverse(void) const
  *  csgn(x)==0 for x==0, csgn(x)==1 for Re(x)>0 or Re(x)=0 and Im(x)>0,
  *  csgn(x)==-1 for Re(x)<0 or Re(x)=0 and Im(x)<0.
  *
- *  @see numeric::compare(const numeric & other) */
+ *  @see numeric::compare(const numeric &other) */
 int numeric::csgn(void) const
 {
        if (cln::zerop(cln::the<cln::cl_N>(value)))
@@ -886,7 +821,7 @@ int numeric::csgn(void) const
  *
  *  @return csgn(*this-other)
  *  @see numeric::csgn(void) */
-int numeric::compare(const numeric & other) const
+int numeric::compare(const numeric &other) const
 {
        // Comparing two real numbers?
        if (cln::instanceof(value, cln::cl_R_ring) &&
@@ -904,7 +839,7 @@ int numeric::compare(const numeric & other) const
 }
 
 
-bool numeric::is_equal(const numeric & other) const
+bool numeric::is_equal(const numeric &other) const
 {
        return cln::equal(cln::the<cln::cl_N>(value),cln::the<cln::cl_N>(other.value));
 }
@@ -994,15 +929,15 @@ bool numeric::is_real(void) const
 }
 
 
-bool numeric::operator==(const numeric & other) const
+bool numeric::operator==(const numeric &other) const
 {
-       return equal(cln::the<cln::cl_N>(value), cln::the<cln::cl_N>(other.value));
+       return cln::equal(cln::the<cln::cl_N>(value), cln::the<cln::cl_N>(other.value));
 }
 
 
-bool numeric::operator!=(const numeric & other) const
+bool numeric::operator!=(const numeric &other) const
 {
-       return !equal(cln::the<cln::cl_N>(value), cln::the<cln::cl_N>(other.value));
+       return !cln::equal(cln::the<cln::cl_N>(value), cln::the<cln::cl_N>(other.value));
 }
 
 
@@ -1039,7 +974,7 @@ bool numeric::is_crational(void) const
 /** Numerical comparison: less.
  *
  *  @exception invalid_argument (complex inequality) */ 
-bool numeric::operator<(const numeric & other) const
+bool numeric::operator<(const numeric &other) const
 {
        if (this->is_real() && other.is_real())
                return (cln::the<cln::cl_R>(value) < cln::the<cln::cl_R>(other.value));
@@ -1050,7 +985,7 @@ bool numeric::operator<(const numeric & other) const
 /** Numerical comparison: less or equal.
  *
  *  @exception invalid_argument (complex inequality) */ 
-bool numeric::operator<=(const numeric & other) const
+bool numeric::operator<=(const numeric &other) const
 {
        if (this->is_real() && other.is_real())
                return (cln::the<cln::cl_R>(value) <= cln::the<cln::cl_R>(other.value));
@@ -1061,7 +996,7 @@ bool numeric::operator<=(const numeric & other) const
 /** Numerical comparison: greater.
  *
  *  @exception invalid_argument (complex inequality) */ 
-bool numeric::operator>(const numeric & other) const
+bool numeric::operator>(const numeric &other) const
 {
        if (this->is_real() && other.is_real())
                return (cln::the<cln::cl_R>(value) > cln::the<cln::cl_R>(other.value));
@@ -1072,7 +1007,7 @@ bool numeric::operator>(const numeric & other) const
 /** Numerical comparison: greater or equal.
  *
  *  @exception invalid_argument (complex inequality) */  
-bool numeric::operator>=(const numeric & other) const
+bool numeric::operator>=(const numeric &other) const
 {
        if (this->is_real() && other.is_real())
                return (cln::the<cln::cl_R>(value) >= cln::the<cln::cl_R>(other.value));
@@ -1170,16 +1105,16 @@ const numeric numeric::numer(void) const
 const numeric numeric::denom(void) const
 {
        if (this->is_integer())
-               return _num1();
+               return _num1;
        
-       if (instanceof(value, cln::cl_RA_ring))
+       if (cln::instanceof(value, cln::cl_RA_ring))
                return numeric(cln::denominator(cln::the<cln::cl_RA>(value)));
        
        if (!this->is_real()) {  // complex case, handle Q(i):
                const cln::cl_RA r = cln::the<cln::cl_RA>(cln::realpart(cln::the<cln::cl_N>(value)));
                const cln::cl_RA i = cln::the<cln::cl_RA>(cln::imagpart(cln::the<cln::cl_N>(value)));
                if (cln::instanceof(r, cln::cl_I_ring) && cln::instanceof(i, cln::cl_I_ring))
-                       return _num1();
+                       return _num1;
                if (cln::instanceof(r, cln::cl_I_ring) && cln::instanceof(i, cln::cl_RA_ring))
                        return numeric(cln::denominator(i));
                if (cln::instanceof(r, cln::cl_RA_ring) && cln::instanceof(i, cln::cl_I_ring))
@@ -1188,7 +1123,7 @@ const numeric numeric::denom(void) const
                        return numeric(cln::lcm(cln::denominator(r), cln::denominator(i)));
        }
        // at least one float encountered
-       return _num1();
+       return _num1;
 }
 
 
@@ -1206,28 +1141,20 @@ int numeric::int_length(void) const
                return 0;
 }
 
-
-//////////
-// static member variables
-//////////
-
-// protected
-
-unsigned numeric::precedence = 30;
-
 //////////
 // global constants
 //////////
 
 /** Imaginary unit.  This is not a constant but a numeric since we are
- *  natively handing complex numbers anyways. */
+ *  natively handing complex numbers anyways, so in each expression containing
+ *  an I it is automatically eval'ed away anyhow. */
 const numeric I = numeric(cln::complex(cln::cl_I(0),cln::cl_I(1)));
 
 
 /** Exponential function.
  *
  *  @return  arbitrary precision numerical exp(x). */
-const numeric exp(const numeric & x)
+const numeric exp(const numeric &x)
 {
        return cln::exp(x.to_cl_N());
 }
@@ -1238,7 +1165,7 @@ const numeric exp(const numeric & x)
  *  @param z complex number
  *  @return  arbitrary precision numerical log(x).
  *  @exception pole_error("log(): logarithmic pole",0) */
-const numeric log(const numeric & z)
+const numeric log(const numeric &z)
 {
        if (z.is_zero())
                throw pole_error("log(): logarithmic pole",0);
@@ -1249,7 +1176,7 @@ const numeric log(const numeric & z)
 /** Numeric sine (trigonometric function).
  *
  *  @return  arbitrary precision numerical sin(x). */
-const numeric sin(const numeric & x)
+const numeric sin(const numeric &x)
 {
        return cln::sin(x.to_cl_N());
 }
@@ -1258,7 +1185,7 @@ const numeric sin(const numeric & x)
 /** Numeric cosine (trigonometric function).
  *
  *  @return  arbitrary precision numerical cos(x). */
-const numeric cos(const numeric & x)
+const numeric cos(const numeric &x)
 {
        return cln::cos(x.to_cl_N());
 }
@@ -1267,7 +1194,7 @@ const numeric cos(const numeric & x)
 /** Numeric tangent (trigonometric function).
  *
  *  @return  arbitrary precision numerical tan(x). */
-const numeric tan(const numeric & x)
+const numeric tan(const numeric &x)
 {
        return cln::tan(x.to_cl_N());
 }
@@ -1276,7 +1203,7 @@ const numeric tan(const numeric & x)
 /** Numeric inverse sine (trigonometric function).
  *
  *  @return  arbitrary precision numerical asin(x). */
-const numeric asin(const numeric & x)
+const numeric asin(const numeric &x)
 {
        return cln::asin(x.to_cl_N());
 }
@@ -1285,7 +1212,7 @@ const numeric asin(const numeric & x)
 /** Numeric inverse cosine (trigonometric function).
  *
  *  @return  arbitrary precision numerical acos(x). */
-const numeric acos(const numeric & x)
+const numeric acos(const numeric &x)
 {
        return cln::acos(x.to_cl_N());
 }
@@ -1296,11 +1223,11 @@ const numeric acos(const numeric & x)
  *  @param z complex number
  *  @return atan(z)
  *  @exception pole_error("atan(): logarithmic pole",0) */
-const numeric atan(const numeric & x)
+const numeric atan(const numeric &x)
 {
        if (!x.is_real() &&
            x.real().is_zero() &&
-           abs(x.imag()).is_equal(_num1()))
+           abs(x.imag()).is_equal(_num1))
                throw pole_error("atan(): logarithmic pole",0);
        return cln::atan(x.to_cl_N());
 }
@@ -1311,7 +1238,7 @@ const numeric atan(const numeric & x)
  *  @param x real number
  *  @param y real number
  *  @return atan(y/x) */
-const numeric atan(const numeric & y, const numeric & x)
+const numeric atan(const numeric &y, const numeric &x)
 {
        if (x.is_real() && y.is_real())
                return cln::atan(cln::the<cln::cl_R>(x.to_cl_N()),
@@ -1324,7 +1251,7 @@ const numeric atan(const numeric & y, const numeric & x)
 /** Numeric hyperbolic sine (trigonometric function).
  *
  *  @return  arbitrary precision numerical sinh(x). */
-const numeric sinh(const numeric & x)
+const numeric sinh(const numeric &x)
 {
        return cln::sinh(x.to_cl_N());
 }
@@ -1333,7 +1260,7 @@ const numeric sinh(const numeric & x)
 /** Numeric hyperbolic cosine (trigonometric function).
  *
  *  @return  arbitrary precision numerical cosh(x). */
-const numeric cosh(const numeric & x)
+const numeric cosh(const numeric &x)
 {
        return cln::cosh(x.to_cl_N());
 }
@@ -1342,7 +1269,7 @@ const numeric cosh(const numeric & x)
 /** Numeric hyperbolic tangent (trigonometric function).
  *
  *  @return  arbitrary precision numerical tanh(x). */
-const numeric tanh(const numeric & x)
+const numeric tanh(const numeric &x)
 {
        return cln::tanh(x.to_cl_N());
 }
@@ -1351,7 +1278,7 @@ const numeric tanh(const numeric & x)
 /** Numeric inverse hyperbolic sine (trigonometric function).
  *
  *  @return  arbitrary precision numerical asinh(x). */
-const numeric asinh(const numeric & x)
+const numeric asinh(const numeric &x)
 {
        return cln::asinh(x.to_cl_N());
 }
@@ -1360,7 +1287,7 @@ const numeric asinh(const numeric & x)
 /** Numeric inverse hyperbolic cosine (trigonometric function).
  *
  *  @return  arbitrary precision numerical acosh(x). */
-const numeric acosh(const numeric & x)
+const numeric acosh(const numeric &x)
 {
        return cln::acosh(x.to_cl_N());
 }
@@ -1369,14 +1296,14 @@ const numeric acosh(const numeric & x)
 /** Numeric inverse hyperbolic tangent (trigonometric function).
  *
  *  @return  arbitrary precision numerical atanh(x). */
-const numeric atanh(const numeric & x)
+const numeric atanh(const numeric &x)
 {
        return cln::atanh(x.to_cl_N());
 }
 
 
-/*static cln::cl_N Li2_series(const ::cl_N & x,
-                            const ::float_format_t & prec)
+/*static cln::cl_N Li2_series(const ::cl_N &x,
+                            const ::float_format_t &prec)
 {
        // Note: argument must be in the unit circle
        // This is very inefficient unless we have fast floating point Bernoulli
@@ -1403,8 +1330,8 @@ const numeric atanh(const numeric & x)
 
 /** Numeric evaluation of Dilogarithm within circle of convergence (unit
  *  circle) using a power series. */
-static cln::cl_N Li2_series(const cln::cl_N & x,
-                            const cln::float_format_t & prec)
+static cln::cl_N Li2_series(const cln::cl_N &x,
+                            const cln::float_format_t &prec)
 {
        // Note: argument must be in the unit circle
        cln::cl_N aug, acc;
@@ -1422,8 +1349,8 @@ static cln::cl_N Li2_series(const cln::cl_N & x,
 }
 
 /** Folds Li2's argument inside a small rectangle to enhance convergence. */
-static cln::cl_N Li2_projection(const cln::cl_N & x,
-                                const cln::float_format_t & prec)
+static cln::cl_N Li2_projection(const cln::cl_N &x,
+                                const cln::float_format_t &prec)
 {
        const cln::cl_R re = cln::realpart(x);
        const cln::cl_R im = cln::imagpart(x);
@@ -1448,10 +1375,10 @@ static cln::cl_N Li2_projection(const cln::cl_N & x,
  *  continuous with quadrant IV.
  *
  *  @return  arbitrary precision numerical Li2(x). */
-const numeric Li2(const numeric & x)
+const numeric Li2(const numeric &x)
 {
        if (x.is_zero())
-               return _num0();
+               return _num0;
        
        // what is the desired float format?
        // first guess: default format
@@ -1478,7 +1405,7 @@ const numeric Li2(const numeric & x)
 
 /** Numeric evaluation of Riemann's Zeta function.  Currently works only for
  *  integer arguments. */
-const numeric zeta(const numeric & x)
+const numeric zeta(const numeric &x)
 {
        // A dirty hack to allow for things like zeta(3.0), since CLN currently
        // only knows about integer arguments and zeta(3).evalf() automatically
@@ -1490,50 +1417,35 @@ const numeric zeta(const numeric & x)
                if (cln::zerop(x.to_cl_N()-aux))
                        return cln::zeta(aux);
        }
-       std::clog << "zeta(" << x
-                         << "): Does anybody know good way to calculate this numerically?"
-                         << std::endl;
-       return numeric(0);
+       throw dunno();
 }
 
 
 /** The Gamma function.
  *  This is only a stub! */
-const numeric lgamma(const numeric & x)
+const numeric lgamma(const numeric &x)
 {
-       std::clog << "lgamma(" << x
-                 << "): Does anybody know good way to calculate this numerically?"
-                 << std::endl;
-       return numeric(0);
+       throw dunno();
 }
-const numeric tgamma(const numeric & x)
+const numeric tgamma(const numeric &x)
 {
-       std::clog << "tgamma(" << x
-                 << "): Does anybody know good way to calculate this numerically?"
-                 << std::endl;
-       return numeric(0);
+       throw dunno();
 }
 
 
 /** The psi function (aka polygamma function).
  *  This is only a stub! */
-const numeric psi(const numeric & x)
+const numeric psi(const numeric &x)
 {
-       std::clog << "psi(" << x
-                 << "): Does anybody know good way to calculate this numerically?"
-                 << std::endl;
-       return numeric(0);
+       throw dunno();
 }
 
 
 /** The psi functions (aka polygamma functions).
  *  This is only a stub! */
-const numeric psi(const numeric & n, const numeric & x)
+const numeric psi(const numeric &n, const numeric &x)
 {
-       std::clog << "psi(" << n << "," << x
-                 << "): Does anybody know good way to calculate this numerically?"
-                 << std::endl;
-       return numeric(0);
+       throw dunno();
 }
 
 
@@ -1541,7 +1453,7 @@ const numeric psi(const numeric & n, const numeric & x)
  *
  *  @param n  integer argument >= 0
  *  @exception range_error (argument must be integer >= 0) */
-const numeric factorial(const numeric & n)
+const numeric factorial(const numeric &n)
 {
        if (!n.is_nonneg_integer())
                throw std::range_error("numeric::factorial(): argument must be integer >= 0");
@@ -1555,10 +1467,10 @@ const numeric factorial(const numeric & n)
  *  @param n  integer argument >= -1
  *  @return n!! == n * (n-2) * (n-4) * ... * ({1|2}) with 0!! == (-1)!! == 1
  *  @exception range_error (argument must be integer >= -1) */
-const numeric doublefactorial(const numeric & n)
+const numeric doublefactorial(const numeric &n)
 {
-       if (n == numeric(-1))
-               return _num1();
+       if (n.is_equal(_num_1))
+               return _num1;
        
        if (!n.is_nonneg_integer())
                throw std::range_error("numeric::doublefactorial(): argument must be integer >= -1");
@@ -1571,16 +1483,16 @@ const numeric doublefactorial(const numeric & n)
  *  integer n and k and positive n this is the number of ways of choosing k
  *  objects from n distinct objects.  If n is negative, the formula
  *  binomial(n,k) == (-1)^k*binomial(k-n-1,k) is used to compute the result. */
-const numeric binomial(const numeric & n, const numeric & k)
+const numeric binomial(const numeric &n, const numeric &k)
 {
        if (n.is_integer() && k.is_integer()) {
                if (n.is_nonneg_integer()) {
-                       if (k.compare(n)!=1 && k.compare(_num0())!=-1)
+                       if (k.compare(n)!=1 && k.compare(_num0)!=-1)
                                return numeric(cln::binomial(n.to_int(),k.to_int()));
                        else
-                               return _num0();
+                               return _num0;
                } else {
-                       return _num_1().power(k)*binomial(k-n-_num1(),k);
+                       return _num_1.power(k)*binomial(k-n-_num1,k);
                }
        }
        
@@ -1594,11 +1506,11 @@ const numeric binomial(const numeric & n, const numeric & k)
  *
  *  @return the nth Bernoulli number (a rational number).
  *  @exception range_error (argument must be integer >= 0) */
-const numeric bernoulli(const numeric & nn)
+const numeric bernoulli(const numeric &nn)
 {
        if (!nn.is_integer() || nn.is_negative())
                throw std::range_error("numeric::bernoulli(): argument must be integer >= 0");
-       
+
        // Method:
        //
        // The Bernoulli numbers are rational numbers that may be computed using
@@ -1622,46 +1534,61 @@ const numeric bernoulli(const numeric & nn)
        // But if somebody works with the n'th Bernoulli number she is likely to
        // also need all previous Bernoulli numbers. So we need a complete remember
        // table and above divide and conquer algorithm is not suited to build one
-       // up.  The code below is adapted from Pari's function bernvec().
+       // up.  The formula below accomplishes this.  It is a modification of the
+       // defining formula above but the computation of the binomial coefficients
+       // is carried along in an inline fashion.  It also honors the fact that
+       // B_n is zero when n is odd and greater than 1.
        // 
        // (There is an interesting relation with the tangent polynomials described
-       // in `Concrete Mathematics', which leads to a program twice as fast as our
-       // implementation below, but it requires storing one such polynomial in
+       // in `Concrete Mathematics', which leads to a program a little faster as
+       // our implementation below, but it requires storing one such polynomial in
        // addition to the remember table.  This doubles the memory footprint so
        // we don't use it.)
-       
+
+       const unsigned n = nn.to_int();
+
        // the special cases not covered by the algorithm below
-       if (nn.is_equal(_num1()))
-               return _num_1_2();
-       if (nn.is_odd())
-               return _num0();
-       
+       if (n & 1)
+               return (n==1) ? _num_1_2 : _num0;
+       if (!n)
+                return _num1;
+
        // store nonvanishing Bernoulli numbers here
        static std::vector< cln::cl_RA > results;
-       static int highest_result = 0;
-       // algorithm not applicable to B(0), so just store it
-       if (results.size()==0)
-               results.push_back(cln::cl_RA(1));
-       
-       int n = nn.to_long();
-       for (int i=highest_result; i<n/2; ++i) {
-               cln::cl_RA B = 0;
-               long n = 8;
-               long m = 5;
-               long d1 = i;
-               long d2 = 2*i-1;
-               for (int j=i; j>0; --j) {
-                       B = cln::cl_I(n*m) * (B+results[j]) / (d1*d2);
-                       n += 4;
-                       m += 2;
-                       d1 -= 1;
-                       d2 -= 2;
-               }
-               B = (1 - ((B+1)/(2*i+3))) / (cln::cl_I(1)<<(2*i+2));
-               results.push_back(B);
-               ++highest_result;
+       static unsigned next_r = 0;
+
+       // algorithm not applicable to B(2), so just store it
+       if (!next_r) {
+               results.push_back(cln::recip(cln::cl_RA(6)));
+               next_r = 4;
+       }
+       if (n<next_r)
+               return results[n/2-1];
+
+       results.reserve(n/2);
+       for (unsigned p=next_r; p<=n;  p+=2) {
+               cln::cl_I  c = 1;  // seed for binonmial coefficients
+               cln::cl_RA b = cln::cl_RA(1-p)/2;
+               const unsigned p3 = p+3;
+               const unsigned pm = p-2;
+               unsigned i, k, p_2;
+               // test if intermediate unsigned int can be represented by immediate
+               // objects by CLN (i.e. < 2^29 for 32 Bit machines, see <cln/object.h>)
+               if (p < (1UL<<cl_value_len/2)) {
+                       for (i=2, k=1, p_2=p/2; i<=pm; i+=2, ++k, --p_2) {
+                               c = cln::exquo(c * ((p3-i) * p_2), (i-1)*k);
+                               b = b + c*results[k-1];
+                       }
+               } else {
+                       for (i=2, k=1, p_2=p/2; i<=pm; i+=2, ++k, --p_2) {
+                               c = cln::exquo((c * (p3-i)) * p_2, cln::cl_I(i-1)*k);
+                               b = b + c*results[k-1];
+                       }
+               }
+               results.push_back(-b/(p+1));
        }
-       return results[n/2];
+       next_r = n+2;
+       return results[n/2-1];
 }
 
 
@@ -1671,7 +1598,7 @@ const numeric bernoulli(const numeric & nn)
  *  @param n an integer
  *  @return the nth Fibonacci number F(n) (an integer number)
  *  @exception range_error (argument must be an integer) */
-const numeric fibonacci(const numeric & n)
+const numeric fibonacci(const numeric &n)
 {
        if (!n.is_integer())
                throw std::range_error("numeric::fibonacci(): argument must be integer");
@@ -1692,7 +1619,7 @@ const numeric fibonacci(const numeric & n)
        // hence
        //      F(2n+2) = F(n+1)*(2*F(n) + F(n+1))
        if (n.is_zero())
-               return _num0();
+               return _num0;
        if (n.is_negative())
                if (n.is_even())
                        return -fibonacci(-n);
@@ -1738,13 +1665,13 @@ const numeric abs(const numeric& x)
  *
  *  @return a mod b in the range [0,abs(b)-1] with sign of b if both are
  *  integer, 0 otherwise. */
-const numeric mod(const numeric & a, const numeric & b)
+const numeric mod(const numeric &a, const numeric &b)
 {
        if (a.is_integer() && b.is_integer())
                return cln::mod(cln::the<cln::cl_I>(a.to_cl_N()),
                                cln::the<cln::cl_I>(b.to_cl_N()));
        else
-               return _num0();
+               return _num0;
 }
 
 
@@ -1752,14 +1679,14 @@ const numeric mod(const numeric & a, const numeric & b)
  *  Equivalent to Maple's mods.
  *
  *  @return a mod b in the range [-iquo(abs(m)-1,2), iquo(abs(m),2)]. */
-const numeric smod(const numeric & a, const numeric & b)
+const numeric smod(const numeric &a, const numeric &b)
 {
        if (a.is_integer() && b.is_integer()) {
                const cln::cl_I b2 = cln::ceiling1(cln::the<cln::cl_I>(b.to_cl_N()) >> 1) - 1;
                return cln::mod(cln::the<cln::cl_I>(a.to_cl_N()) + b2,
                                cln::the<cln::cl_I>(b.to_cl_N())) - b2;
        } else
-               return _num0();
+               return _num0;
 }
 
 
@@ -1768,14 +1695,17 @@ const numeric smod(const numeric & a, const numeric & b)
  *  In general, mod(a,b) has the sign of b or is zero, and irem(a,b) has the
  *  sign of a or is zero.
  *
- *  @return remainder of a/b if both are integer, 0 otherwise. */
-const numeric irem(const numeric & a, const numeric & b)
+ *  @return remainder of a/b if both are integer, 0 otherwise.
+ *  @exception overflow_error (division by zero) if b is zero. */
+const numeric irem(const numeric &a, const numeric &b)
 {
+       if (b.is_zero())
+               throw std::overflow_error("numeric::irem(): division by zero");
        if (a.is_integer() && b.is_integer())
                return cln::rem(cln::the<cln::cl_I>(a.to_cl_N()),
                                cln::the<cln::cl_I>(b.to_cl_N()));
        else
-               return _num0();
+               return _num0;
 }
 
 
@@ -1785,17 +1715,20 @@ const numeric irem(const numeric & a, const numeric & b)
  *  and irem(a,b) has the sign of a or is zero.  
  *
  *  @return remainder of a/b and quotient stored in q if both are integer,
- *  0 otherwise. */
-const numeric irem(const numeric & a, const numeric & b, numeric & q)
+ *  0 otherwise.
+ *  @exception overflow_error (division by zero) if b is zero. */
+const numeric irem(const numeric &a, const numeric &b, numeric &q)
 {
+       if (b.is_zero())
+               throw std::overflow_error("numeric::irem(): division by zero");
        if (a.is_integer() && b.is_integer()) {
                const cln::cl_I_div_t rem_quo = cln::truncate2(cln::the<cln::cl_I>(a.to_cl_N()),
                                                               cln::the<cln::cl_I>(b.to_cl_N()));
                q = rem_quo.quotient;
                return rem_quo.remainder;
        } else {
-               q = _num0();
-               return _num0();
+               q = _num0;
+               return _num0;
        }
 }
 
@@ -1803,14 +1736,17 @@ const numeric irem(const numeric & a, const numeric & b, numeric & q)
 /** Numeric integer quotient.
  *  Equivalent to Maple's iquo as far as sign conventions are concerned.
  *  
- *  @return truncated quotient of a/b if both are integer, 0 otherwise. */
-const numeric iquo(const numeric & a, const numeric & b)
+ *  @return truncated quotient of a/b if both are integer, 0 otherwise.
+ *  @exception overflow_error (division by zero) if b is zero. */
+const numeric iquo(const numeric &a, const numeric &b)
 {
+       if (b.is_zero())
+               throw std::overflow_error("numeric::iquo(): division by zero");
        if (a.is_integer() && b.is_integer())
-               return truncate1(cln::the<cln::cl_I>(a.to_cl_N()),
-                            cln::the<cln::cl_I>(b.to_cl_N()));
+               return cln::truncate1(cln::the<cln::cl_I>(a.to_cl_N()),
+                                 cln::the<cln::cl_I>(b.to_cl_N()));
        else
-               return _num0();
+               return _num0;
 }
 
 
@@ -1819,17 +1755,20 @@ const numeric iquo(const numeric & a, const numeric & b)
  *  r == a - iquo(a,b,r)*b.
  *
  *  @return truncated quotient of a/b and remainder stored in r if both are
- *  integer, 0 otherwise. */
-const numeric iquo(const numeric & a, const numeric & b, numeric & r)
+ *  integer, 0 otherwise.
+ *  @exception overflow_error (division by zero) if b is zero. */
+const numeric iquo(const numeric &a, const numeric &b, numeric &r)
 {
+       if (b.is_zero())
+               throw std::overflow_error("numeric::iquo(): division by zero");
        if (a.is_integer() && b.is_integer()) {
                const cln::cl_I_div_t rem_quo = cln::truncate2(cln::the<cln::cl_I>(a.to_cl_N()),
                                                               cln::the<cln::cl_I>(b.to_cl_N()));
                r = rem_quo.remainder;
                return rem_quo.quotient;
        } else {
-               r = _num0();
-               return _num0();
+               r = _num0;
+               return _num0;
        }
 }
 
@@ -1838,13 +1777,13 @@ const numeric iquo(const numeric & a, const numeric & b, numeric & r)
  *   
  *  @return  The GCD of two numbers if both are integer, a numerical 1
  *  if they are not. */
-const numeric gcd(const numeric & a, const numeric & b)
+const numeric gcd(const numeric &a, const numeric &b)
 {
        if (a.is_integer() && b.is_integer())
                return cln::gcd(cln::the<cln::cl_I>(a.to_cl_N()),
                                cln::the<cln::cl_I>(b.to_cl_N()));
        else
-               return _num1();
+               return _num1;
 }
 
 
@@ -1852,7 +1791,7 @@ const numeric gcd(const numeric & a, const numeric & b)
  *   
  *  @return  The LCM of two numbers if both are integer, the product of those
  *  two numbers if they are not. */
-const numeric lcm(const numeric & a, const numeric & b)
+const numeric lcm(const numeric &a, const numeric &b)
 {
        if (a.is_integer() && b.is_integer())
                return cln::lcm(cln::the<cln::cl_I>(a.to_cl_N()),
@@ -1870,21 +1809,21 @@ const numeric lcm(const numeric & a, const numeric & b)
  *  @return square root of z. Branch cut along negative real axis, the negative
  *  real axis itself where imag(z)==0 and real(z)<0 belongs to the upper part
  *  where imag(z)>0. */
-const numeric sqrt(const numeric & z)
+const numeric sqrt(const numeric &z)
 {
        return cln::sqrt(z.to_cl_N());
 }
 
 
 /** Integer numeric square root. */
-const numeric isqrt(const numeric & x)
+const numeric isqrt(const numeric &x)
 {
        if (x.is_integer()) {
                cln::cl_I root;
                cln::isqrt(cln::the<cln::cl_I>(x.to_cl_N()), &root);
                return root;
        } else
-               return _num0();
+               return _num0;
 }
 
 
@@ -1909,13 +1848,15 @@ ex CatalanEvalf(void)
 }
 
 
+/** _numeric_digits default ctor, checking for singleton invariance. */
 _numeric_digits::_numeric_digits()
   : digits(17)
 {
        // It initializes to 17 digits, because in CLN float_format(17) turns out
        // to be 61 (<64) while float_format(18)=65.  The reason is we want to
        // have a cl_LF instead of cl_SF, cl_FF or cl_DF.
-       assert(!too_late);
+       if (too_late)
+               throw(std::runtime_error("I told you not to do instantiate me!"));
        too_late = true;
        cln::default_float_format = cln::float_format(17);
 }
@@ -1939,14 +1880,13 @@ _numeric_digits::operator long()
 
 
 /** Append global Digits object to ostream. */
-void _numeric_digits::print(std::ostream & os) const
+void _numeric_digits::print(std::ostream &os) const
 {
-       debugmsg("_numeric_digits print", LOGLEVEL_PRINT);
        os << digits;
 }
 
 
-std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const _numeric_digits & e)
+std::ostream& operator<<(std::ostream &os, const _numeric_digits &e)
 {
        e.print(os);
        return os;
@@ -1965,6 +1905,4 @@ bool _numeric_digits::too_late = false;
  *  assignment from C++ unsigned ints and evaluated like any built-in type. */
 _numeric_digits Digits;
 
-#ifndef NO_NAMESPACE_GINAC
 } // namespace GiNaC
-#endif // ndef NO_NAMESPACE_GINAC