]> www.ginac.de Git - ginac.git/blobdiff - ginac/numeric.cpp
- Fixed a thinko in atan(const numeric &).
[ginac.git] / ginac / numeric.cpp
index 3652f4d47e8346c319c23c8277b4bbddf8b84376..bfa00af6a1b7e81432d3184ec3f4b0c3da70699c 100644 (file)
@@ -95,8 +95,8 @@ GINAC_IMPLEMENT_REGISTERED_CLASS(numeric, basic)
 numeric::numeric() : basic(TINFO_numeric)
 {
     debugmsg("numeric default constructor", LOGLEVEL_CONSTRUCT);
-    value = new cl_N;
-    *value = cl_I(0);
+    value = new ::cl_N;
+    *value = ::cl_I(0);
     calchash();
     setflag(status_flags::evaluated |
             status_flags::expanded |
@@ -130,7 +130,7 @@ const numeric & numeric::operator=(const numeric & other)
 void numeric::copy(const numeric & other)
 {
     basic::copy(other);
-    value = new cl_N(*other.value);
+    value = new ::cl_N(*other.value);
 }
 
 void numeric::destroy(bool call_parent)
@@ -151,7 +151,7 @@ numeric::numeric(int i) : basic(TINFO_numeric)
     // 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:
-    value = new cl_I((long) i);
+    value = new ::cl_I((long) i);
     calchash();
     setflag(status_flags::evaluated|
             status_flags::hash_calculated);
@@ -164,7 +164,7 @@ numeric::numeric(unsigned int i) : basic(TINFO_numeric)
     // 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:
-    value = new cl_I((unsigned long)i);
+    value = new ::cl_I((unsigned long)i);
     calchash();
     setflag(status_flags::evaluated|
             status_flags::hash_calculated);
@@ -174,7 +174,7 @@ numeric::numeric(unsigned int i) : basic(TINFO_numeric)
 numeric::numeric(long i) : basic(TINFO_numeric)
 {
     debugmsg("numeric constructor from long",LOGLEVEL_CONSTRUCT);
-    value = new cl_I(i);
+    value = new ::cl_I(i);
     calchash();
     setflag(status_flags::evaluated|
             status_flags::hash_calculated);
@@ -184,7 +184,7 @@ numeric::numeric(long i) : basic(TINFO_numeric)
 numeric::numeric(unsigned long i) : basic(TINFO_numeric)
 {
     debugmsg("numeric constructor from ulong",LOGLEVEL_CONSTRUCT);
-    value = new cl_I(i);
+    value = new ::cl_I(i);
     calchash();
     setflag(status_flags::evaluated|
             status_flags::hash_calculated);
@@ -197,9 +197,9 @@ 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 = new cl_I(numer);
-    *value = *value / cl_I(denom);
+        throw std::overflow_error("division by zero");
+    value = new ::cl_I(numer);
+    *value = *value / ::cl_I(denom);
     calchash();
     setflag(status_flags::evaluated|
             status_flags::hash_calculated);
@@ -220,13 +220,60 @@ numeric::numeric(double d) : basic(TINFO_numeric)
 }
 
 
+/** 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)
-{   // MISSING: treatment of complex numbers
+{
     debugmsg("numeric constructor from string",LOGLEVEL_CONSTRUCT);
-    if (strchr(s, '.'))
-        value = new cl_LF(s);
-    else
-        value = new cl_R(s);
+    value = new ::cl_N(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
+    if (ss.at(0) != '+' && ss.at(0) != '-' && ss.at(0) != '#')
+        ss = '+' + ss;
+    std::string::size_type delim;
+    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')
+            delim = ss.find_first_of(std::string("+-"),delim+1);
+        term = ss.substr(0,delim);
+        if (delim != std::string::npos)
+            ss = ss.substr(delim);
+        // is the term imaginary?
+        if (term.find("I") != std::string::npos) {
+            // erase 'I':
+            term = term.replace(term.find("I"),1,"");
+            // erase '*':
+            if (term.find("*") != std::string::npos)
+                term = term.replace(term.find("*"),1,"");
+            // correct for trivial +/-I without explicit factor on I:
+            if (term.size() == 1)
+                term += "1";
+            imaginary = true;
+        }
+        const char *cs = term.c_str();
+        // CLN's short types are not useful within the GiNaC framework, hence
+        // we go straight to the construction of a long float.  Simply using
+        // cl_N(s) would require us to use add a CLN exponent mark, otherwise
+        // we would not be save from over-/underflows.
+        if (strchr(cs, '.'))
+            if (imaginary)
+                *value = *value + ::complex(cl_I(0),::cl_LF(cs));
+            else
+                *value = *value + ::cl_LF(cs);
+        else
+            if (imaginary)
+                *value = *value + ::complex(cl_I(0),::cl_R(cs));
+            else
+                *value = *value + ::cl_R(cs);
+    } while(delim != std::string::npos);
     calchash();
     setflag(status_flags::evaluated|
             status_flags::hash_calculated);
@@ -237,7 +284,7 @@ numeric::numeric(const char *s) : basic(TINFO_numeric)
 numeric::numeric(const cl_N & z) : basic(TINFO_numeric)
 {
     debugmsg("numeric constructor from cl_N", LOGLEVEL_CONSTRUCT);
-    value = new cl_N(z);
+    value = new ::cl_N(z);
     calchash();
     setflag(status_flags::evaluated|
             status_flags::hash_calculated);
@@ -251,17 +298,17 @@ numeric::numeric(const cl_N & z) : basic(TINFO_numeric)
 numeric::numeric(const archive_node &n, const lst &sym_lst) : inherited(n, sym_lst)
 {
     debugmsg("numeric constructor from archive_node", LOGLEVEL_CONSTRUCT);
-    value = new cl_N;
+    value = new ::cl_N;
 
     // Read number as string
-    string str;
+    std::string str;
     if (n.find_string("number", str)) {
 #ifdef HAVE_SSTREAM
-        istringstream s(str);
+        std::istringstream s(str);
 #else
-               istrstream s(str.c_str(), str.size() + 1);
+        std::istrstream s(str.c_str(), str.size() + 1);
 #endif
-        cl_idecoded_float re, im;
+        ::cl_idecoded_float re, im;
         char c;
         s.get(c);
         switch (c) {
@@ -275,8 +322,8 @@ numeric::numeric(const archive_node &n, const lst &sym_lst) : inherited(n, sym_l
                 *value = ::complex(re.sign * re.mantissa * ::expt(cl_float(2.0, cl_default_float_format), re.exponent),
                                  im.sign * im.mantissa * ::expt(cl_float(2.0, cl_default_float_format), im.exponent));
                 break;
-            default:   // Ordinary number
-                               s.putback(c);
+            default:    // Ordinary number
+                s.putback(c);
                 s >> *value;
                 break;
         }
@@ -299,10 +346,10 @@ void numeric::archive(archive_node &n) const
 
     // Write number as string
 #ifdef HAVE_SSTREAM
-    ostringstream s;
+    std::ostringstream s;
 #else
     char buf[1024];
-    ostrstream s(buf, 1024);
+    std::ostrstream s(buf, 1024);
 #endif
     if (this->is_crational())
         s << *value;
@@ -310,12 +357,12 @@ void numeric::archive(archive_node &n) const
         // Non-rational numbers are written in an integer-decoded format
         // to preserve the precision
         if (this->is_real()) {
-            cl_idecoded_float re = integer_decode_float(The(cl_F)(*value));
+            cl_idecoded_float re = integer_decode_float(The(::cl_F)(*value));
             s << "R";
             s << re.sign << " " << re.mantissa << " " << re.exponent;
         } else {
-            cl_idecoded_float re = integer_decode_float(The(cl_F)(::realpart(*value)));
-            cl_idecoded_float im = integer_decode_float(The(cl_F)(::imagpart(*value)));
+            cl_idecoded_float re = integer_decode_float(The(::cl_F)(::realpart(*value)));
+            cl_idecoded_float im = integer_decode_float(The(::cl_F)(::imagpart(*value)));
             s << "C";
             s << re.sign << " " << re.mantissa << " " << re.exponent << " ";
             s << im.sign << " " << im.mantissa << " " << im.exponent;
@@ -324,9 +371,9 @@ void numeric::archive(archive_node &n) const
 #ifdef HAVE_SSTREAM
     n.add_string("number", s.str());
 #else
-       s << ends;
-       string str(buf);
-       n.add_string("number", str);
+    s << ends;
+    std::string str(buf);
+    n.add_string("number", str);
 #endif
 }
 
@@ -349,7 +396,7 @@ basic * numeric::duplicate() const
  *  long as it only uses cl_LF and no other floating point types.
  *
  *  @see numeric::print() */
-void print_real_number(ostream & os, const cl_R & num)
+static void print_real_number(std::ostream & os, const cl_R & num)
 {
     cl_print_flags ourflags;
     if (::instanceof(num, ::cl_RA_ring)) {
@@ -359,7 +406,7 @@ void print_real_number(ostream & os, const cl_R & num)
         // 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 = ::cl_float_format(The(cl_F)(num));
+        ourflags.default_float_format = ::cl_float_format(The(::cl_F)(num));
         ::print_real(os, ourflags, num);
     }
     return;
@@ -369,17 +416,17 @@ void print_real_number(ostream & os, const cl_R & num)
  *  with the other routines and produces something compatible to ginsh input.
  *  
  *  @see print_real_number() */
-void numeric::print(ostream & os, unsigned upper_precedence) const
+void numeric::print(std::ostream & os, unsigned upper_precedence) const
 {
     debugmsg("numeric print", LOGLEVEL_PRINT);
     if (this->is_real()) {
         // case 1, real:  x  or  -x
         if ((precedence<=upper_precedence) && (!this->is_nonneg_integer())) {
             os << "(";
-            print_real_number(os, The(cl_R)(*value));
+            print_real_number(os, The(::cl_R)(*value));
             os << ")";
         } else {
-            print_real_number(os, The(cl_R)(*value));
+            print_real_number(os, The(::cl_R)(*value));
         }
     } else {
         // case 2, imaginary:  y*I  or  -y*I
@@ -389,7 +436,7 @@ void numeric::print(ostream & os, unsigned upper_precedence) const
                     os << "(-I)";
                 } else {
                     os << "(";
-                    print_real_number(os, The(cl_R)(::imagpart(*value)));
+                    print_real_number(os, The(::cl_R)(::imagpart(*value)));
                     os << "*I)";
                 }
             } else {
@@ -399,7 +446,7 @@ void numeric::print(ostream & os, unsigned upper_precedence) const
                     if (::imagpart (*value) == -1) {
                         os << "-I";
                     } else {
-                        print_real_number(os, The(cl_R)(::imagpart(*value)));
+                        print_real_number(os, The(::cl_R)(::imagpart(*value)));
                         os << "*I";
                     }
                 }
@@ -408,12 +455,12 @@ void numeric::print(ostream & os, unsigned upper_precedence) const
             // 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, The(cl_R)(::realpart(*value)));
+            print_real_number(os, The(::cl_R)(::realpart(*value)));
             if (::imagpart(*value) < 0) {
                 if (::imagpart(*value) == -1) {
                     os << "-I";
                 } else {
-                    print_real_number(os, The(cl_R)(::imagpart(*value)));
+                    print_real_number(os, The(::cl_R)(::imagpart(*value)));
                     os << "*I";
                 }
             } else {
@@ -421,7 +468,7 @@ void numeric::print(ostream & os, unsigned upper_precedence) const
                     os << "+I";
                 } else {
                     os << "+";
-                    print_real_number(os, The(cl_R)(::imagpart(*value)));
+                    print_real_number(os, The(::cl_R)(::imagpart(*value)));
                     os << "*I";
                 }
             }
@@ -432,7 +479,7 @@ void numeric::print(ostream & os, unsigned upper_precedence) const
 }
 
 
-void numeric::printraw(ostream & os) const
+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
@@ -441,17 +488,18 @@ void numeric::printraw(ostream & os) const
 }
 
 
-void numeric::printtree(ostream & os, unsigned indent) const
+void numeric::printtree(std::ostream & os, unsigned indent) const
 {
     debugmsg("numeric printtree", LOGLEVEL_PRINT);
-    os << string(indent,' ') << *value
+    os << std::string(indent,' ') << *value
        << " (numeric): "
-       << "hash=" << hashvalue << " (0x" << hex << hashvalue << dec << ")"
-       << ", flags=" << flags << endl;
+       << "hash=" << hashvalue
+       << " (0x" << std::hex << hashvalue << std::dec << ")"
+       << ", flags=" << flags << std::endl;
 }
 
 
-void numeric::printcsrc(ostream & os, unsigned type, unsigned upper_precedence) const
+void numeric::printcsrc(std::ostream & os, unsigned type, unsigned upper_precedence) const
 {
     debugmsg("numeric print csrc", LOGLEVEL_PRINT);
     ios::fmtflags oldflags = os.flags();
@@ -569,9 +617,10 @@ ex numeric::eval(int level) const
 
 /** Cast numeric into a floating-point object.  For example exact numeric(1) is
  *  returned as a 1.0000000000000000000000 and so on according to how Digits is
- *  currently set.
+ *  currently set.  In case the object already was a floating point number the
+ *  precision is trimmed to match the currently set default.
  *
- *  @param level  ignored, but needed for overriding basic::evalf.
+ *  @param level  ignored, only needed for overriding basic::evalf.
  *  @return  an ex-handle to a numeric. */
 ex numeric::evalf(int level) const
 {
@@ -611,28 +660,14 @@ bool numeric::is_equal_same_type(const basic & other) const
     return this->is_equal(*o);
 }
 
-unsigned numeric::calchash(void) const
-{
-    return (hashvalue=cl_equal_hashcode(*value) | 0x80000000U);
-    /*
-    cout << *value << "->" << hashvalue << endl;
-    hashvalue=HASHVALUE_NUMERIC+1000U;
-    return HASHVALUE_NUMERIC+1000U;
-    */
-}
 
-/*
 unsigned numeric::calchash(void) const
 {
-    double d=to_double();
-    int s=d>0 ? 1 : -1;
-    d=fabs(d);
-    if (d>0x07FF0000) {
-        d=0x07FF0000;
-    }
-    return 0x88000000U+s*unsigned(d/0x07FF0000);
+    // 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.
+    return (hashvalue = cl_equal_hashcode(*value) | 0x80000000U);
 }
-*/
 
 
 //////////
@@ -681,7 +716,7 @@ numeric numeric::mul(const numeric & other) const
 numeric numeric::div(const numeric & other) const
 {
     if (::zerop(*other.value))
-        throw (std::overflow_error("division by zero"));
+        throw std::overflow_error("division by zero");
     return numeric((*value)/(*other.value));
 }
 
@@ -692,11 +727,11 @@ numeric numeric::power(const numeric & other) const
         return *this;
     if (::zerop(*value)) {
         if (::zerop(*other.value))
-            throw (std::domain_error("numeric::eval(): pow(0,0) is undefined"));
+            throw std::domain_error("numeric::eval(): pow(0,0) is undefined");
         else if (::zerop(::realpart(*other.value)))
-            throw (std::domain_error("numeric::eval(): pow(0,I) is undefined"));
+            throw std::domain_error("numeric::eval(): pow(0,I) is undefined");
         else if (::minusp(::realpart(*other.value)))
-            throw (std::overflow_error("numeric::eval(): division by zero"));
+            throw std::overflow_error("numeric::eval(): division by zero");
         else
             return _num0();
     }
@@ -736,7 +771,7 @@ const numeric & numeric::mul_dyn(const numeric & other) const
 const numeric & numeric::div_dyn(const numeric & other) const
 {
     if (::zerop(*other.value))
-        throw (std::overflow_error("division by zero"));
+        throw std::overflow_error("division by zero");
     return static_cast<const numeric &>((new numeric((*value)/(*other.value)))->
                                         setflag(status_flags::dynallocated));
 }
@@ -748,11 +783,11 @@ const numeric & numeric::power_dyn(const numeric & other) const
         return *this;
     if (::zerop(*value)) {
         if (::zerop(*other.value))
-            throw (std::domain_error("numeric::eval(): pow(0,0) is undefined"));
+            throw std::domain_error("numeric::eval(): pow(0,0) is undefined");
         else if (::zerop(::realpart(*other.value)))
-            throw (std::domain_error("numeric::eval(): pow(0,I) is undefined"));
+            throw std::domain_error("numeric::eval(): pow(0,I) is undefined");
         else if (::minusp(::realpart(*other.value)))
-            throw (std::overflow_error("numeric::eval(): division by zero"));
+            throw std::overflow_error("numeric::eval(): division by zero");
         else
             return _num0();
     }
@@ -824,7 +859,7 @@ int numeric::compare(const numeric & other) const
     // Comparing two real numbers?
     if (this->is_real() && other.is_real())
         // Yes, just compare them
-        return ::cl_compare(The(cl_R)(*value), The(cl_R)(*other.value));    
+        return ::cl_compare(The(::cl_R)(*value), The(::cl_R)(*other.value));    
     else {
         // No, first compare real parts
         cl_signean real_cmp = ::cl_compare(::realpart(*value), ::realpart(*other.value));
@@ -850,7 +885,7 @@ bool numeric::is_zero(void) const
 bool numeric::is_positive(void) const
 {
     if (this->is_real())
-        return ::plusp(The(cl_R)(*value));  // -> CLN
+        return ::plusp(The(::cl_R)(*value));  // -> CLN
     return false;
 }
 
@@ -858,7 +893,7 @@ bool numeric::is_positive(void) const
 bool numeric::is_negative(void) const
 {
     if (this->is_real())
-        return ::minusp(The(cl_R)(*value));  // -> CLN
+        return ::minusp(The(::cl_R)(*value));  // -> CLN
     return false;
 }
 
@@ -871,25 +906,25 @@ bool numeric::is_integer(void) const
 /** True if object is an exact integer greater than zero. */
 bool numeric::is_pos_integer(void) const
 {
-    return (this->is_integer() && ::plusp(The(cl_I)(*value)));  // -> CLN
+    return (this->is_integer() && ::plusp(The(::cl_I)(*value)));  // -> CLN
 }
 
 /** True if object is an exact integer greater or equal zero. */
 bool numeric::is_nonneg_integer(void) const
 {
-    return (this->is_integer() && !::minusp(The(cl_I)(*value)));  // -> CLN
+    return (this->is_integer() && !::minusp(The(::cl_I)(*value)));  // -> CLN
 }
 
 /** True if object is an exact even integer. */
 bool numeric::is_even(void) const
 {
-    return (this->is_integer() && ::evenp(The(cl_I)(*value)));  // -> CLN
+    return (this->is_integer() && ::evenp(The(::cl_I)(*value)));  // -> CLN
 }
 
 /** True if object is an exact odd integer. */
 bool numeric::is_odd(void) const
 {
-    return (this->is_integer() && ::oddp(The(cl_I)(*value)));  // -> CLN
+    return (this->is_integer() && ::oddp(The(::cl_I)(*value)));  // -> CLN
 }
 
 /** Probabilistic primality test.
@@ -897,7 +932,7 @@ bool numeric::is_odd(void) const
  *  @return  true if object is exact integer and prime. */
 bool numeric::is_prime(void) const
 {
-    return (this->is_integer() && ::isprobprime(The(cl_I)(*value)));  // -> CLN
+    return (this->is_integer() && ::isprobprime(The(::cl_I)(*value)));  // -> CLN
 }
 
 /** True if object is an exact rational number, may even be complex
@@ -957,8 +992,8 @@ bool numeric::is_crational(void) const
 bool numeric::operator<(const numeric & other) const
 {
     if (this->is_real() && other.is_real())
-        return (The(cl_R)(*value) < The(cl_R)(*other.value));  // -> CLN
-    throw (std::invalid_argument("numeric::operator<(): complex inequality"));
+        return (The(::cl_R)(*value) < The(::cl_R)(*other.value));  // -> CLN
+    throw std::invalid_argument("numeric::operator<(): complex inequality");
     return false;  // make compiler shut up
 }
 
@@ -968,8 +1003,8 @@ bool numeric::operator<(const numeric & other) const
 bool numeric::operator<=(const numeric & other) const
 {
     if (this->is_real() && other.is_real())
-        return (The(cl_R)(*value) <= The(cl_R)(*other.value));  // -> CLN
-    throw (std::invalid_argument("numeric::operator<=(): complex inequality"));
+        return (The(::cl_R)(*value) <= The(::cl_R)(*other.value));  // -> CLN
+    throw std::invalid_argument("numeric::operator<=(): complex inequality");
     return false;  // make compiler shut up
 }
 
@@ -979,8 +1014,8 @@ bool numeric::operator<=(const numeric & other) const
 bool numeric::operator>(const numeric & other) const
 {
     if (this->is_real() && other.is_real())
-        return (The(cl_R)(*value) > The(cl_R)(*other.value));  // -> CLN
-    throw (std::invalid_argument("numeric::operator>(): complex inequality"));
+        return (The(::cl_R)(*value) > The(::cl_R)(*other.value));  // -> CLN
+    throw std::invalid_argument("numeric::operator>(): complex inequality");
     return false;  // make compiler shut up
 }
 
@@ -990,8 +1025,8 @@ bool numeric::operator>(const numeric & other) const
 bool numeric::operator>=(const numeric & other) const
 {
     if (this->is_real() && other.is_real())
-        return (The(cl_R)(*value) >= The(cl_R)(*other.value));  // -> CLN
-    throw (std::invalid_argument("numeric::operator>=(): complex inequality"));
+        return (The(::cl_R)(*value) >= The(::cl_R)(*other.value));  // -> CLN
+    throw std::invalid_argument("numeric::operator>=(): complex inequality");
     return false;  // make compiler shut up
 }
 
@@ -1001,7 +1036,7 @@ bool numeric::operator>=(const numeric & other) const
 int numeric::to_int(void) const
 {
     GINAC_ASSERT(this->is_integer());
-    return ::cl_I_to_int(The(cl_I)(*value));  // -> CLN
+    return ::cl_I_to_int(The(::cl_I)(*value));  // -> CLN
 }
 
 /** Converts numeric types to machine's long.  You should check with
@@ -1010,7 +1045,7 @@ int numeric::to_int(void) const
 long numeric::to_long(void) const
 {
     GINAC_ASSERT(this->is_integer());
-    return ::cl_I_to_long(The(cl_I)(*value));  // -> CLN
+    return ::cl_I_to_long(The(::cl_I)(*value));  // -> CLN
 }
 
 /** Converts numeric types to machine's double. You should check with is_real()
@@ -1057,7 +1092,7 @@ const numeric numeric::numer(void) const
     }
 #ifdef SANE_LINKER
     else if (::instanceof(*value, ::cl_RA_ring)) {
-        return numeric(::numerator(The(cl_RA)(*value)));
+        return numeric(::numerator(The(::cl_RA)(*value)));
     }
     else if (!this->is_real()) {  // complex case, handle Q(i):
         cl_R r = ::realpart(*value);
@@ -1065,13 +1100,13 @@ const numeric numeric::numer(void) const
         if (::instanceof(r, ::cl_I_ring) && ::instanceof(i, ::cl_I_ring))
             return numeric(*this);
         if (::instanceof(r, ::cl_I_ring) && ::instanceof(i, ::cl_RA_ring))
-            return numeric(::complex(r*::denominator(The(cl_RA)(i)), ::numerator(The(cl_RA)(i))));
+            return numeric(::complex(r*::denominator(The(::cl_RA)(i)), ::numerator(The(::cl_RA)(i))));
         if (::instanceof(r, ::cl_RA_ring) && ::instanceof(i, ::cl_I_ring))
-            return numeric(::complex(::numerator(The(cl_RA)(r)), i*::denominator(The(cl_RA)(r))));
+            return numeric(::complex(::numerator(The(::cl_RA)(r)), i*::denominator(The(::cl_RA)(r))));
         if (::instanceof(r, ::cl_RA_ring) && ::instanceof(i, ::cl_RA_ring)) {
-            cl_I s = ::lcm(::denominator(The(cl_RA)(r)), ::denominator(The(cl_RA)(i)));
-            return numeric(::complex(::numerator(The(cl_RA)(r))*(exquo(s,::denominator(The(cl_RA)(r)))),
-                                   ::numerator(The(cl_RA)(i))*(exquo(s,::denominator(The(cl_RA)(i))))));
+            cl_I s = ::lcm(::denominator(The(::cl_RA)(r)), ::denominator(The(::cl_RA)(i)));
+            return numeric(::complex(::numerator(The(::cl_RA)(r))*(exquo(s,::denominator(The(::cl_RA)(r)))),
+                                   ::numerator(The(::cl_RA)(i))*(exquo(s,::denominator(The(::cl_RA)(i))))));
         }
     }
 #else
@@ -1108,7 +1143,7 @@ const numeric numeric::denom(void) const
     }
 #ifdef SANE_LINKER
     if (instanceof(*value, ::cl_RA_ring)) {
-        return numeric(::denominator(The(cl_RA)(*value)));
+        return numeric(::denominator(The(::cl_RA)(*value)));
     }
     if (!this->is_real()) {  // complex case, handle Q(i):
         cl_R r = ::realpart(*value);
@@ -1116,11 +1151,11 @@ const numeric numeric::denom(void) const
         if (::instanceof(r, ::cl_I_ring) && ::instanceof(i, ::cl_I_ring))
             return _num1();
         if (::instanceof(r, ::cl_I_ring) && ::instanceof(i, ::cl_RA_ring))
-            return numeric(::denominator(The(cl_RA)(i)));
+            return numeric(::denominator(The(::cl_RA)(i)));
         if (::instanceof(r, ::cl_RA_ring) && ::instanceof(i, ::cl_I_ring))
-            return numeric(::denominator(The(cl_RA)(r)));
+            return numeric(::denominator(The(::cl_RA)(r)));
         if (::instanceof(r, ::cl_RA_ring) && ::instanceof(i, ::cl_RA_ring))
-            return numeric(::lcm(::denominator(The(cl_RA)(r)), ::denominator(The(cl_RA)(i))));
+            return numeric(::lcm(::denominator(The(::cl_RA)(r)), ::denominator(The(::cl_RA)(i))));
     }
 #else
     if (instanceof(*value, ::cl_RA_ring)) {
@@ -1152,7 +1187,7 @@ const numeric numeric::denom(void) const
 int numeric::int_length(void) const
 {
     if (this->is_integer())
-        return ::integer_length(The(cl_I)(*value));  // -> CLN
+        return ::integer_length(The(::cl_I)(*value));  // -> CLN
     else
         return 0;
 }
@@ -1190,11 +1225,11 @@ const numeric exp(const numeric & x)
  *
  *  @param z complex number
  *  @return  arbitrary precision numerical log(x).
- *  @exception overflow_error (logarithmic singularity) */
+ *  @exception pole_error("log(): logarithmic pole",0) */
 const numeric log(const numeric & z)
 {
     if (z.is_zero())
-        throw (std::overflow_error("log(): logarithmic singularity"));
+        throw pole_error("log(): logarithmic pole",0);
     return ::log(*z.value);  // -> CLN
 }
 
@@ -1248,13 +1283,13 @@ const numeric acos(const numeric & x)
  *
  *  @param z complex number
  *  @return atan(z)
- *  @exception overflow_error (logarithmic singularity) */
+ *  @exception pole_error("atan(): logarithmic pole",0) */
 const numeric atan(const numeric & x)
 {
     if (!x.is_real() &&
         x.real().is_zero() &&
-        !abs(x.imag()).is_equal(_num1()))
-        throw (std::overflow_error("atan(): logarithmic singularity"));
+        abs(x.imag()).is_equal(_num1()))
+        throw pole_error("atan(): logarithmic pole",0);
     return ::atan(*x.value);  // -> CLN
 }
 
@@ -1269,7 +1304,7 @@ const numeric atan(const numeric & y, const numeric & x)
     if (x.is_real() && y.is_real())
         return ::atan(::realpart(*x.value), ::realpart(*y.value));  // -> CLN
     else
-        throw (std::invalid_argument("numeric::atan(): complex argument"));        
+        throw std::invalid_argument("atan(): complex argument");        
 }
 
 
@@ -1327,6 +1362,106 @@ const numeric atanh(const numeric & x)
 }
 
 
+/*static ::cl_N Li2_series(const ::cl_N & x,
+                         const ::cl_float_format_t & prec)
+{
+    // Note: argument must be in the unit circle
+    // This is very inefficient unless we have fast floating point Bernoulli
+    // numbers implemented!
+    ::cl_N c1 = -::log(1-x);
+    ::cl_N c2 = c1;
+    // hard-wire the first two Bernoulli numbers
+    ::cl_N acc = c1 - ::square(c1)/4;
+    ::cl_N aug;
+    ::cl_F pisq = ::square(::cl_pi(prec));  // pi^2
+    ::cl_F piac = ::cl_float(1, prec);  // accumulator: pi^(2*i)
+    unsigned i = 1;
+    c1 = ::square(c1);
+    do {
+        c2 = c1 * c2;
+        piac = piac * pisq;
+        aug = c2 * (*(bernoulli(numeric(2*i)).clnptr())) / ::factorial(2*i+1);
+        // aug = c2 * ::cl_I(i%2 ? 1 : -1) / ::cl_I(2*i+1) * ::cl_zeta(2*i, prec) / piac / (::cl_I(1)<<(2*i-1));
+        acc = acc + aug;
+        ++i;
+    } while (acc != acc+aug);
+    return acc;
+}*/
+
+/** Numeric evaluation of Dilogarithm within circle of convergence (unit
+ *  circle) using a power series. */
+static ::cl_N Li2_series(const ::cl_N & x,
+                         const ::cl_float_format_t & prec)
+{
+    // Note: argument must be in the unit circle
+    ::cl_N aug, acc;
+    ::cl_N num = ::complex(::cl_float(1, prec), 0);
+    ::cl_I den = 0;
+    unsigned i = 1;
+    do {
+        num = num * x;
+        den = den + i;  // 1, 4, 9, 16, ...
+        i += 2;
+        aug = num / den;
+        acc = acc + aug;
+    } while (acc != acc+aug);
+    return acc;
+}
+
+/** Folds Li2's argument inside a small rectangle to enhance convergence. */
+static ::cl_N Li2_projection(const ::cl_N & x,
+                             const ::cl_float_format_t & prec)
+{
+    const ::cl_R re = ::realpart(x);
+    const ::cl_R im = ::imagpart(x);
+    if (re > ::cl_F(".5"))
+        // zeta(2) - Li2(1-x) - log(x)*log(1-x)
+        return(::cl_zeta(2)
+               - Li2_series(1-x, prec)
+               - ::log(x)*::log(1-x));
+    if ((re <= 0 && ::abs(im) > ::cl_F(".75")) || (re < ::cl_F("-.5")))
+        // -log(1-x)^2 / 2 - Li2(x/(x-1))
+        return(-::square(::log(1-x))/2
+               - Li2_series(x/(x-1), prec));
+    if (re > 0 && ::abs(im) > ::cl_LF(".75"))
+        // Li2(x^2)/2 - Li2(-x)
+        return(Li2_projection(::square(x), prec)/2
+               - Li2_projection(-x, prec));
+    return Li2_series(x, prec);
+}
+
+/** Numeric evaluation of Dilogarithm.  The domain is the entire complex plane,
+ *  the branch cut lies along the positive real axis, starting at 1 and
+ *  continuous with quadrant IV.
+ *
+ *  @return  arbitrary precision numerical Li2(x). */
+const numeric Li2(const numeric & x)
+{
+    if (::zerop(*x.value))
+        return x;
+    
+    // what is the desired float format?
+    // first guess: default format
+    ::cl_float_format_t prec = ::cl_default_float_format;
+    // second guess: the argument's format
+    if (!::instanceof(::realpart(*x.value),cl_RA_ring))
+        prec = ::cl_float_format(The(::cl_F)(::realpart(*x.value)));
+    else if (!::instanceof(::imagpart(*x.value),cl_RA_ring))
+        prec = ::cl_float_format(The(::cl_F)(::imagpart(*x.value)));
+    
+    if (*x.value==1)  // may cause trouble with log(1-x)
+        return ::cl_zeta(2, prec);
+    
+    if (::abs(*x.value) > 1)
+        // -log(-x)^2 / 2 - zeta(2) - Li2(1/x)
+        return(-::square(::log(-*x.value))/2
+               - ::cl_zeta(2, prec)
+               - Li2_projection(::recip(*x.value), prec));
+    else
+        return Li2_projection(*x.value, prec);
+}
+
+
 /** Numeric evaluation of Riemann's Zeta function.  Currently works only for
  *  integer arguments. */
 const numeric zeta(const numeric & x)
@@ -1338,12 +1473,12 @@ const numeric zeta(const numeric & x)
     // pass the number casted to an int:
     if (x.is_real()) {
         int aux = (int)(::cl_double_approx(::realpart(*x.value)));
-        if (zerop(*x.value-aux))
+        if (::zerop(*x.value-aux))
             return ::cl_zeta(aux);  // -> CLN
     }
-    clog << "zeta(" << x
-         << "): Does anybody know good way to calculate this numerically?"
-         << endl;
+    std::clog << "zeta(" << x
+              << "): Does anybody know good way to calculate this numerically?"
+              << std::endl;
     return numeric(0);
 }
 
@@ -1352,16 +1487,16 @@ const numeric zeta(const numeric & x)
  *  This is only a stub! */
 const numeric lgamma(const numeric & x)
 {
-    clog << "lgamma(" << x
-         << "): Does anybody know good way to calculate this numerically?"
-         << endl;
+    std::clog << "lgamma(" << x
+              << "): Does anybody know good way to calculate this numerically?"
+              << std::endl;
     return numeric(0);
 }
 const numeric tgamma(const numeric & x)
 {
-    clog << "tgamma(" << x
-         << "): Does anybody know good way to calculate this numerically?"
-         << endl;
+    std::clog << "tgamma(" << x
+              << "): Does anybody know good way to calculate this numerically?"
+              << std::endl;
     return numeric(0);
 }
 
@@ -1370,9 +1505,9 @@ const numeric tgamma(const numeric & x)
  *  This is only a stub! */
 const numeric psi(const numeric & x)
 {
-    clog << "psi(" << x
-         << "): Does anybody know good way to calculate this numerically?"
-         << endl;
+    std::clog << "psi(" << x
+              << "): Does anybody know good way to calculate this numerically?"
+              << std::endl;
     return numeric(0);
 }
 
@@ -1381,9 +1516,9 @@ const numeric psi(const numeric & x)
  *  This is only a stub! */
 const numeric psi(const numeric & n, const numeric & x)
 {
-    clog << "psi(" << n << "," << x
-         << "): Does anybody know good way to calculate this numerically?"
-         << endl;
+    std::clog << "psi(" << n << "," << x
+              << "): Does anybody know good way to calculate this numerically?"
+              << std::endl;
     return numeric(0);
 }
 
@@ -1395,7 +1530,7 @@ const numeric psi(const numeric & n, const numeric & x)
 const numeric factorial(const numeric & n)
 {
     if (!n.is_nonneg_integer())
-        throw (std::range_error("numeric::factorial(): argument must be integer >= 0"));
+        throw std::range_error("numeric::factorial(): argument must be integer >= 0");
     return numeric(::factorial(n.to_int()));  // -> CLN
 }
 
@@ -1412,7 +1547,7 @@ const numeric doublefactorial(const numeric & n)
         return _num1();
     }
     if (!n.is_nonneg_integer()) {
-        throw (std::range_error("numeric::doublefactorial(): argument must be integer >= -1"));
+        throw std::range_error("numeric::doublefactorial(): argument must be integer >= -1");
     }
     return numeric(::doublefactorial(n.to_int()));  // -> CLN
 }
@@ -1435,8 +1570,8 @@ const numeric binomial(const numeric & n, const numeric & k)
         }
     }
     
-    // should really be gamma(n+1)/(gamma(r+1)/gamma(n-r+1) or a suitable limit
-    throw (std::range_error("numeric::binomial(): don´t know how to evaluate that."));
+    // should really be gamma(n+1)/gamma(r+1)/gamma(n-r+1) or a suitable limit
+    throw std::range_error("numeric::binomial(): don´t know how to evaluate that.");
 }
 
 
@@ -1448,40 +1583,71 @@ const numeric binomial(const numeric & n, const numeric & k)
 const numeric bernoulli(const numeric & nn)
 {
     if (!nn.is_integer() || nn.is_negative())
-        throw (std::range_error("numeric::bernoulli(): argument must be integer >= 0"));
-    if (nn.is_zero())
-        return _num1();
-    if (!nn.compare(_num1()))
-        return numeric(-1,2);
+        throw std::range_error("numeric::bernoulli(): argument must be integer >= 0");
+    
+    // Method:
+    //
+    // The Bernoulli numbers are rational numbers that may be computed using
+    // the relation
+    //
+    //     B_n = - 1/(n+1) * sum_{k=0}^{n-1}(binomial(n+1,k)*B_k)
+    //
+    // with B(0) = 1.  Since the n'th Bernoulli number depends on all the
+    // previous ones, the computation is necessarily very expensive.  There are
+    // several other ways of computing them, a particularly good one being
+    // cl_I s = 1;
+    // cl_I c = n+1;
+    // cl_RA Bern = 0;
+    // for (unsigned i=0; i<n; i++) {
+    //     c = exquo(c*(i-n),(i+2));
+    //     Bern = Bern + c*s/(i+2);
+    //     s = s + expt_pos(cl_I(i+2),n);
+    // }
+    // return Bern;
+    // 
+    // 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().
+    // 
+    // (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
+    // addition to the remember table.  This doubles the memory footprint so
+    // we don't use it.)
+    
+    // the special cases not covered by the algorithm below
+    if (nn.is_equal(_num1()))
+        return _num_1_2();
     if (nn.is_odd())
         return _num0();
-    // Until somebody has the blues and comes up with a much better idea and
-    // codes it (preferably in CLN) we make this a remembering function which
-    // computes its results using the defining formula
-    // B(nn) == - 1/(nn+1) * sum_{k=0}^{nn-1}(binomial(nn+1,k)*B(k))
-    // whith B(0) == 1.
-    // Be warned, though: the Bernoulli numbers are computationally very
-    // expensive anyhow and you shouldn't expect miracles to happen.
-    static vector<numeric> results;
-    static int highest_result = -1;
-    int n = nn.sub(_num2()).div(_num2()).to_int();
-    if (n <= highest_result)
-        return results[n];
-    if (results.capacity() < (unsigned)(n+1))
-        results.reserve(n+1);
     
-    numeric tmp;  // used to store the sum
-    for (int i=highest_result+1; i<=n; ++i) {
-        // the first two elements:
-        tmp = numeric(-2*i-1,2);
-        // accumulate the remaining elements:
-        for (int j=0; j<i; ++j)
-            tmp += binomial(numeric(2*i+3),numeric(j*2+2))*results[j];
-        // divide by -(nn+1) and store result:
-        results.push_back(-tmp/numeric(2*i+3));
+    // store nonvanishing Bernoulli numbers here
+    static std::vector< ::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(::cl_RA(1));
+    
+    int n = nn.to_long();
+    for (int i=highest_result; i<n/2; ++i) {
+        ::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 = ::cl_I(n*m) * (B+results[j]) / (d1*d2);
+            n += 4;
+            m += 2;
+            d1 -= 1;
+            d2 -= 2;
+        }
+        B = (1 - ((B+1)/(2*i+3))) / (::cl_I(1)<<(2*i+2));
+        results.push_back(B);
+        ++highest_result;
     }
-    highest_result=n;
-    return results[n];
+    return results[n/2];
 }
 
 
@@ -1494,9 +1660,17 @@ const numeric bernoulli(const numeric & nn)
 const numeric fibonacci(const numeric & n)
 {
     if (!n.is_integer())
-        throw (std::range_error("numeric::fibonacci(): argument must be integer"));
+        throw std::range_error("numeric::fibonacci(): argument must be integer");
+    // Method:
+    //
+    // This is based on an implementation that can be found in CLN's example
+    // directory.  There, it is done recursively, which may be more elegant
+    // than our non-recursive implementation that has to resort to some bit-
+    // fiddling.  This is, however, a matter of taste.
     // The following addition formula holds:
+    //
     //      F(n+m)   = F(m-1)*F(n) + F(m)*F(n+1)  for m >= 1, n >= 0.
+    //
     // (Proof: For fixed m, the LHS and the RHS satisfy the same recurrence
     // w.r.t. n, and the initial values (n=0, n=1) agree. Hence all values
     // agree.)
@@ -1515,14 +1689,14 @@ const numeric fibonacci(const numeric & n)
         else
             return fibonacci(-n);
     
-    cl_I u(0);
-    cl_I v(1);
-    cl_I m = The(cl_I)(*n.value) >> 1L;  // floor(n/2);
+    ::cl_I u(0);
+    ::cl_I v(1);
+    ::cl_I m = The(::cl_I)(*n.value) >> 1L;  // floor(n/2);
     for (uintL bit=::integer_length(m); bit>0; --bit) {
         // Since a squaring is cheaper than a multiplication, better use
         // three squarings instead of one multiplication and two squarings.
-        cl_I u2 = ::square(u);
-        cl_I v2 = ::square(v);
+        ::cl_I u2 = ::square(u);
+        ::cl_I v2 = ::square(v);
         if (::logbitp(bit-1, m)) {
             v = ::square(u + v) - u2;
             u = u2 + v2;
@@ -1557,7 +1731,7 @@ numeric abs(const numeric & x)
 numeric mod(const numeric & a, const numeric & b)
 {
     if (a.is_integer() && b.is_integer())
-        return ::mod(The(cl_I)(*a.value), The(cl_I)(*b.value));  // -> CLN
+        return ::mod(The(::cl_I)(*a.value), The(::cl_I)(*b.value));  // -> CLN
     else
         return _num0();  // Throw?
 }
@@ -1570,8 +1744,8 @@ numeric mod(const numeric & a, const numeric & b)
 numeric smod(const numeric & a, const numeric & b)
 {
     if (a.is_integer() && b.is_integer()) {
-        cl_I b2 = The(cl_I)(ceiling1(The(cl_I)(*b.value) / 2)) - 1;
-        return ::mod(The(cl_I)(*a.value) + b2, The(cl_I)(*b.value)) - b2;
+        cl_I b2 = The(::cl_I)(ceiling1(The(::cl_I)(*b.value) / 2)) - 1;
+        return ::mod(The(::cl_I)(*a.value) + b2, The(::cl_I)(*b.value)) - b2;
     } else
         return _num0();  // Throw?
 }
@@ -1586,7 +1760,7 @@ numeric smod(const numeric & a, const numeric & b)
 numeric irem(const numeric & a, const numeric & b)
 {
     if (a.is_integer() && b.is_integer())
-        return ::rem(The(cl_I)(*a.value), The(cl_I)(*b.value));  // -> CLN
+        return ::rem(The(::cl_I)(*a.value), The(::cl_I)(*b.value));  // -> CLN
     else
         return _num0();  // Throw?
 }
@@ -1602,7 +1776,7 @@ numeric irem(const numeric & a, const numeric & b)
 numeric irem(const numeric & a, const numeric & b, numeric & q)
 {
     if (a.is_integer() && b.is_integer()) {  // -> CLN
-        cl_I_div_t rem_quo = truncate2(The(cl_I)(*a.value), The(cl_I)(*b.value));
+        cl_I_div_t rem_quo = truncate2(The(::cl_I)(*a.value), The(::cl_I)(*b.value));
         q = rem_quo.quotient;
         return rem_quo.remainder;
     }
@@ -1620,7 +1794,7 @@ numeric irem(const numeric & a, const numeric & b, numeric & q)
 numeric iquo(const numeric & a, const numeric & b)
 {
     if (a.is_integer() && b.is_integer())
-        return truncate1(The(cl_I)(*a.value), The(cl_I)(*b.value));  // -> CLN
+        return truncate1(The(::cl_I)(*a.value), The(::cl_I)(*b.value));  // -> CLN
     else
         return _num0();  // Throw?
 }
@@ -1635,7 +1809,7 @@ numeric iquo(const numeric & a, const numeric & b)
 numeric iquo(const numeric & a, const numeric & b, numeric & r)
 {
     if (a.is_integer() && b.is_integer()) {  // -> CLN
-        cl_I_div_t rem_quo = truncate2(The(cl_I)(*a.value), The(cl_I)(*b.value));
+        cl_I_div_t rem_quo = truncate2(The(::cl_I)(*a.value), The(::cl_I)(*b.value));
         r = rem_quo.remainder;
         return rem_quo.quotient;
     } else {
@@ -1664,7 +1838,7 @@ numeric isqrt(const numeric & x)
 {
     if (x.is_integer()) {
         cl_I root;
-        ::isqrt(The(cl_I)(*x.value), &root);  // -> CLN
+        ::isqrt(The(::cl_I)(*x.value), &root);  // -> CLN
         return root;
     } else
         return _num0();  // Throw?
@@ -1678,7 +1852,7 @@ numeric isqrt(const numeric & x)
 numeric gcd(const numeric & a, const numeric & b)
 {
     if (a.is_integer() && b.is_integer())
-        return ::gcd(The(cl_I)(*a.value), The(cl_I)(*b.value));  // -> CLN
+        return ::gcd(The(::cl_I)(*a.value), The(::cl_I)(*b.value));  // -> CLN
     else
         return _num1();
 }
@@ -1691,7 +1865,7 @@ numeric gcd(const numeric & a, const numeric & b)
 numeric lcm(const numeric & a, const numeric & b)
 {
     if (a.is_integer() && b.is_integer())
-        return ::lcm(The(cl_I)(*a.value), The(cl_I)(*b.value));  // -> CLN
+        return ::lcm(The(::cl_I)(*a.value), The(::cl_I)(*b.value));  // -> CLN
     else
         return *a.value * *b.value;
 }
@@ -1744,14 +1918,14 @@ _numeric_digits::operator long()
 }
 
 
-void _numeric_digits::print(ostream & os) const
+void _numeric_digits::print(std::ostream & os) const
 {
     debugmsg("_numeric_digits print", LOGLEVEL_PRINT);
     os << digits;
 }
 
 
-ostream& operator<<(ostream& os, const _numeric_digits & e)
+std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const _numeric_digits & e)
 {
     e.print(os);
     return os;