]> www.ginac.de Git - ginac.git/blobdiff - ginac/numeric.cpp
- Fixed a thinko in atan(const numeric &).
[ginac.git] / ginac / numeric.cpp
index c0a3ff4f07af6978f0a401eba7ca4accac312d63..bfa00af6a1b7e81432d3184ec3f4b0c3da70699c 100644 (file)
@@ -48,6 +48,7 @@
 // instead of in some header file where it would propagate to other parts.
 // Also, we only need a subset of CLN, so we don't include the complete cln.h:
 #ifdef HAVE_CLN_CLN_H
+#include <cln/cl_output.h>
 #include <cln/cl_integer_io.h>
 #include <cln/cl_integer_ring.h>
 #include <cln/cl_rational_io.h>
@@ -60,6 +61,7 @@
 #include <cln/cl_complex_ring.h>
 #include <cln/cl_numtheory.h>
 #else  // def HAVE_CLN_CLN_H
+#include <cl_output.h>
 #include <cl_integer_io.h>
 #include <cl_integer_ring.h>
 #include <cl_rational_io.h>
@@ -73,9 +75,9 @@
 #include <cl_numtheory.h>
 #endif  // def HAVE_CLN_CLN_H
 
-#ifndef NO_GINAC_NAMESPACE
+#ifndef NO_NAMESPACE_GINAC
 namespace GiNaC {
-#endif  // ndef NO_GINAC_NAMESPACE
+#endif  // ndef NO_NAMESPACE_GINAC
 
 // linker has no problems finding text symbols for numerator or denominator
 //#define SANE_LINKER
@@ -93,10 +95,11 @@ 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|
+    setflag(status_flags::evaluated |
+            status_flags::expanded |
             status_flags::hash_calculated);
 }
 
@@ -127,7 +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)
@@ -146,9 +149,9 @@ 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
+    // 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);
@@ -159,9 +162,9 @@ 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
+    // 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);
@@ -171,7 +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);
@@ -181,7 +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);
@@ -194,9 +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);
@@ -217,13 +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 and ints and rationals.
+{
     debugmsg("numeric constructor from string",LOGLEVEL_CONSTRUCT);
-    if (strchr(s, '.'))
-        value = new cl_LF(s);
-    else
-        value = new cl_I(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);
@@ -231,10 +281,10 @@ numeric::numeric(const char *s) : basic(TINFO_numeric)
 
 /** Ctor from CLN types.  This is for the initiated user or internal use
  *  only. */
-numeric::numeric(cl_N const & z) : 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);
@@ -248,59 +298,36 @@ numeric::numeric(cl_N const & 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;
-#ifdef HAVE_SSTREAM
+    value = new ::cl_N;
+
     // Read number as string
-    string str;
+    std::string str;
     if (n.find_string("number", str)) {
-        istringstream s(str);
-        cl_idecoded_float re, im;
+#ifdef HAVE_SSTREAM
+        std::istringstream s(str);
+#else
+        std::istrstream s(str.c_str(), str.size() + 1);
+#endif
+        ::cl_idecoded_float re, im;
         char c;
         s.get(c);
         switch (c) {
-            case 'N':    // Ordinary number
             case 'R':    // Integer-decoded real number
                 s >> re.sign >> re.mantissa >> re.exponent;
-                *value = re.sign * re.mantissa * expt(cl_float(2.0, cl_default_float_format), re.exponent);
+                *value = re.sign * re.mantissa * ::expt(cl_float(2.0, cl_default_float_format), re.exponent);
                 break;
             case 'C':    // Integer-decoded complex number
                 s >> re.sign >> re.mantissa >> re.exponent;
                 s >> im.sign >> im.mantissa >> im.exponent;
-                *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));
+                *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;
         }
     }
-#else
-    // Read number as string
-    string str;
-    if (n.find_string("number", str)) {
-        istrstream f(str.c_str(), str.size() + 1);
-        cl_idecoded_float re, im;
-        char c;
-        f.get(c);
-        switch (c) {
-            case 'R':    // Integer-decoded real number
-                f >> re.sign >> re.mantissa >> re.exponent;
-                *value = re.sign * re.mantissa * expt(cl_float(2.0, cl_default_float_format), re.exponent);
-                break;
-            case 'C':    // Integer-decoded complex number
-                f >> re.sign >> re.mantissa >> re.exponent;
-                f >> im.sign >> im.mantissa >> im.exponent;
-                *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
-                               f.putback(c);
-                f >> *value;
-                               break;
-        }
-    }
-#endif
     calchash();
     setflag(status_flags::evaluated|
             status_flags::hash_calculated);
@@ -316,49 +343,36 @@ ex numeric::unarchive(const archive_node &n, const lst &sym_lst)
 void numeric::archive(archive_node &n) const
 {
     inherited::archive(n);
-#ifdef HAVE_SSTREAM
+
     // Write number as string
-    ostringstream s;
-    if (is_crational())
+#ifdef HAVE_SSTREAM
+    std::ostringstream s;
+#else
+    char buf[1024];
+    std::ostrstream s(buf, 1024);
+#endif
+    if (this->is_crational())
         s << *value;
     else {
         // Non-rational numbers are written in an integer-decoded format
         // to preserve the precision
-        if (is_real()) {
-            cl_idecoded_float re = integer_decode_float(The(cl_F)(*value));
+        if (this->is_real()) {
+            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;
         }
     }
+#ifdef HAVE_SSTREAM
     n.add_string("number", s.str());
 #else
-    // Write number as string
-    char buf[1024];
-    ostrstream f(buf, 1024);
-    if (is_crational())
-        f << *value << ends;
-    else {
-        // Non-rational numbers are written in an integer-decoded format
-        // to preserve the precision
-        if (is_real()) {
-            cl_idecoded_float re = integer_decode_float(The(cl_F)(*value));
-            f << "R";
-            f << re.sign << " " << re.mantissa << " " << re.exponent << ends;
-        } 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)));
-            f << "C";
-            f << re.sign << " " << re.mantissa << " " << re.exponent << " ";
-            f << im.sign << " " << im.mantissa << " " << im.exponent << ends;
-        }
-    }
-    string str(buf);
+    s << ends;
+    std::string str(buf);
     n.add_string("number", str);
 #endif
 }
@@ -375,84 +389,122 @@ basic * numeric::duplicate() const
     return new numeric(*this);
 }
 
-void numeric::print(ostream & os, unsigned upper_precedence) const
+
+/** Helper function to print a real number in a nicer way than is CLN's
+ *  default.  Instead of printing 42.0L0 this just prints 42.0 to ostream os
+ *  and instead of 3.99168L7 it prints 3.99168E7.  This is fine in GiNaC as
+ *  long as it only uses cl_LF and no other floating point types.
+ *
+ *  @see numeric::print() */
+static void print_real_number(std::ostream & os, const cl_R & num)
+{
+    cl_print_flags ourflags;
+    if (::instanceof(num, ::cl_RA_ring)) {
+        // case 1: integer or rational, nothing special to do:
+        ::print_real(os, ourflags, num);
+    } 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 = ::cl_float_format(The(::cl_F)(num));
+        ::print_real(os, ourflags, num);
+    }
+    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
 {
-    // The method print adds to the output so it blends more consistently
-    // together with the other routines and produces something compatible to
-    // ginsh input.
     debugmsg("numeric print", LOGLEVEL_PRINT);
-    if (is_real()) {
+    if (this->is_real()) {
         // case 1, real:  x  or  -x
-        if ((precedence<=upper_precedence) && (!is_pos_integer())) {
-            os << "(" << *value << ")";
+        if ((precedence<=upper_precedence) && (!this->is_nonneg_integer())) {
+            os << "(";
+            print_real_number(os, The(::cl_R)(*value));
+            os << ")";
         } else {
-            os << *value;
+            print_real_number(os, The(::cl_R)(*value));
         }
     } else {
         // case 2, imaginary:  y*I  or  -y*I
-        if (realpart(*value) == 0) {
-            if ((precedence<=upper_precedence) && (imagpart(*value) < 0)) {
-                if (imagpart(*value) == -1) {
+        if (::realpart(*value) == 0) {
+            if ((precedence<=upper_precedence) && (::imagpart(*value) < 0)) {
+                if (::imagpart(*value) == -1) {
                     os << "(-I)";
                 } else {
-                    os << "(" << imagpart(*value) << "*I)";
+                    os << "(";
+                    print_real_number(os, The(::cl_R)(::imagpart(*value)));
+                    os << "*I)";
                 }
             } else {
-                if (imagpart(*value) == 1) {
+                if (::imagpart(*value) == 1) {
                     os << "I";
                 } else {
-                    if (imagpart (*value) == -1) {
+                    if (::imagpart (*value) == -1) {
                         os << "-I";
                     } else {
-                        os << imagpart(*value) << "*I";
+                        print_real_number(os, The(::cl_R)(::imagpart(*value)));
+                        os << "*I";
                     }
                 }
             }
         } else {
             // case 3, complex:  x+y*I  or  x-y*I  or  -x+y*I  or  -x-y*I
-            if (precedence <= upper_precedence) os << "(";
-            os << realpart(*value);
-            if (imagpart(*value) < 0) {
-                if (imagpart(*value) == -1) {
+            if (precedence <= upper_precedence)
+                os << "(";
+            print_real_number(os, The(::cl_R)(::realpart(*value)));
+            if (::imagpart(*value) < 0) {
+                if (::imagpart(*value) == -1) {
                     os << "-I";
                 } else {
-                    os << imagpart(*value) << "*I";
+                    print_real_number(os, The(::cl_R)(::imagpart(*value)));
+                    os << "*I";
                 }
             } else {
-                if (imagpart(*value) == 1) {
+                if (::imagpart(*value) == 1) {
                     os << "+I";
                 } else {
-                    os << "+" << imagpart(*value) << "*I";
+                    os << "+";
+                    print_real_number(os, The(::cl_R)(::imagpart(*value)));
+                    os << "*I";
                 }
             }
-            if (precedence <= upper_precedence) os << ")";
+            if (precedence <= upper_precedence)
+                os << ")";
         }
     }
 }
 
 
-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
     debugmsg("numeric printraw", LOGLEVEL_PRINT);
     os << "numeric(" << *value << ")";
 }
-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();
     os.setf(ios::scientific);
-    if (is_rational() && !is_integer()) {
+    if (this->is_rational() && !this->is_integer()) {
         if (compare(_num0()) > 0) {
             os << "(";
             if (type == csrc_types::ctype_cl_N)
@@ -481,63 +533,112 @@ void numeric::printcsrc(ostream & os, unsigned type, unsigned upper_precedence)
     os.flags(oldflags);
 }
 
+
 bool numeric::info(unsigned inf) const
 {
     switch (inf) {
-    case info_flags::numeric:
-    case info_flags::polynomial:
-    case info_flags::rational_function:
+        case info_flags::numeric:
+        case info_flags::polynomial:
+        case info_flags::rational_function:
+            return true;
+        case info_flags::real:
+            return is_real();
+        case info_flags::rational:
+        case info_flags::rational_polynomial:
+            return is_rational();
+        case info_flags::crational:
+        case info_flags::crational_polynomial:
+            return is_crational();
+        case info_flags::integer:
+        case info_flags::integer_polynomial:
+            return is_integer();
+        case info_flags::cinteger:
+        case info_flags::cinteger_polynomial:
+            return is_cinteger();
+        case info_flags::positive:
+            return is_positive();
+        case info_flags::negative:
+            return is_negative();
+        case info_flags::nonnegative:
+            return !is_negative();
+        case info_flags::posint:
+            return is_pos_integer();
+        case info_flags::negint:
+            return is_integer() && is_negative();
+        case info_flags::nonnegint:
+            return is_nonneg_integer();
+        case info_flags::even:
+            return is_even();
+        case info_flags::odd:
+            return is_odd();
+        case info_flags::prime:
+            return is_prime();
+        case info_flags::algebraic:
+            return !is_real();
+    }
+    return false;
+}
+
+/** 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
+{
+    if (!is_exactly_of_type(*other.bp, numeric))
+        return false;
+    const numeric & o = static_cast<numeric &>(const_cast<basic &>(*other.bp));
+    if (this->is_equal(o) || this->is_equal(-o))
         return true;
-    case info_flags::real:
-        return is_real();
-    case info_flags::rational:
-    case info_flags::rational_polynomial:
-        return is_rational();
-    case info_flags::crational:
-    case info_flags::crational_polynomial:
-        return is_crational();
-    case info_flags::integer:
-    case info_flags::integer_polynomial:
-        return is_integer();
-    case info_flags::cinteger:
-    case info_flags::cinteger_polynomial:
-        return is_cinteger();
-    case info_flags::positive:
-        return is_positive();
-    case info_flags::negative:
-        return is_negative();
-    case info_flags::nonnegative:
-        return compare(_num0())>=0;
-    case info_flags::posint:
-        return is_pos_integer();
-    case info_flags::negint:
-        return is_integer() && (compare(_num0())<0);
-    case info_flags::nonnegint:
-        return is_nonneg_integer();
-    case info_flags::even:
-        return is_even();
-    case info_flags::odd:
-        return is_odd();
-    case info_flags::prime:
-        return is_prime();
+    if (o.imag().is_zero())  // e.g. scan for 3 in -3*I
+        return (this->real().is_equal(o) || this->imag().is_equal(o) ||
+                this->real().is_equal(-o) || this->imag().is_equal(-o));
+    else {
+        if (o.is_equal(I))  // e.g scan for I in 42*I
+            return !this->is_real();
+        if (o.real().is_zero())  // e.g. scan for 2*I in 2*I+1
+            return (this->real().has(o*I) || this->imag().has(o*I) ||
+                    this->real().has(-o*I) || this->imag().has(-o*I));
     }
     return false;
 }
 
+
+/** Evaluation of numbers doesn't do anything at all. */
+ex numeric::eval(int level) const
+{
+    // Warning: if this is ever gonna do something, the ex ctors from all kinds
+    // of numbers should be checking for status_flags::evaluated.
+    return this->hold();
+}
+
+
 /** 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
 {
     // level can safely be discarded for numeric objects.
-    return numeric(cl_float(1.0, cl_default_float_format) * (*value));  // -> CLN
+    return numeric(::cl_float(1.0, ::cl_default_float_format) * (*value));  // -> CLN
 }
 
 // protected
 
+/** Implementation of ex::diff() for a numeric. It always returns 0.
+ *
+ *  @see ex::diff */
+ex numeric::derivative(const symbol & s) const
+{
+    return _ex0();
+}
+
+
 int numeric::compare_same_type(const basic & other) const
 {
     GINAC_ASSERT(is_exactly_of_type(other, numeric));
@@ -550,26 +651,23 @@ int numeric::compare_same_type(const basic & other) const
     return compare(o);    
 }
 
+
 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);
     
-    return is_equal(*o);
+    return this->is_equal(*o);
 }
 
-/*
+
 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);
 }
-*/
 
 
 //////////
@@ -618,17 +716,25 @@ 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));
 }
 
 numeric numeric::power(const numeric & other) const
 {
-    static const numeric * _num1p=&_num1();
+    static const numeric * _num1p = &_num1();
     if (&other==_num1p)
         return *this;
-    if (::zerop(*value) && other.is_real() && ::minusp(realpart(*other.value)))
-        throw (std::overflow_error("division by zero"));
+    if (::zerop(*value)) {
+        if (::zerop(*other.value))
+            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");
+        else if (::minusp(::realpart(*other.value)))
+            throw std::overflow_error("numeric::eval(): division by zero");
+        else
+            return _num0();
+    }
     return numeric(::expt(*value,*other.value));
 }
 
@@ -665,7 +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));
 }
@@ -675,8 +781,16 @@ const numeric & numeric::power_dyn(const numeric & other) const
     static const numeric * _num1p=&_num1();
     if (&other==_num1p)
         return *this;
-    if (::zerop(*value) && other.is_real() && ::minusp(realpart(*other.value)))
-        throw (std::overflow_error("division by zero"));
+    if (::zerop(*value)) {
+        if (::zerop(*other.value))
+            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");
+        else if (::minusp(::realpart(*other.value)))
+            throw std::overflow_error("numeric::eval(): division by zero");
+        else
+            return _num0();
+    }
     return static_cast<const numeric &>((new numeric(::expt(*value,*other.value)))->
                                         setflag(status_flags::dynallocated));
 }
@@ -718,15 +832,15 @@ const numeric & numeric::operator=(const char * s)
  *  @see numeric::compare(const numeric & other) */
 int numeric::csgn(void) const
 {
-    if (is_zero())
+    if (this->is_zero())
         return 0;
-    if (!::zerop(realpart(*value))) {
-        if (::plusp(realpart(*value)))
+    if (!::zerop(::realpart(*value))) {
+        if (::plusp(::realpart(*value)))
             return 1;
         else
             return -1;
     } else {
-        if (::plusp(imagpart(*value)))
+        if (::plusp(::imagpart(*value)))
             return 1;
         else
             return -1;
@@ -743,16 +857,16 @@ int numeric::csgn(void) const
 int numeric::compare(const numeric & other) const
 {
     // Comparing two real numbers?
-    if (is_real() && other.is_real())
+    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));
+        cl_signean real_cmp = ::cl_compare(::realpart(*value), ::realpart(*other.value));
         if (real_cmp)
             return real_cmp;
 
-        return ::cl_compare(imagpart(*value), imagpart(*other.value));
+        return ::cl_compare(::imagpart(*value), ::imagpart(*other.value));
     }
 }
 
@@ -770,47 +884,47 @@ bool numeric::is_zero(void) const
 /** True if object is not complex and greater than zero. */
 bool numeric::is_positive(void) const
 {
-    if (is_real())
-        return ::plusp(The(cl_R)(*value));  // -> CLN
+    if (this->is_real())
+        return ::plusp(The(::cl_R)(*value));  // -> CLN
     return false;
 }
 
 /** True if object is not complex and less than zero. */
 bool numeric::is_negative(void) const
 {
-    if (is_real())
-        return ::minusp(The(cl_R)(*value));  // -> CLN
+    if (this->is_real())
+        return ::minusp(The(::cl_R)(*value));  // -> CLN
     return false;
 }
 
 /** True if object is a non-complex integer. */
 bool numeric::is_integer(void) const
 {
-    return ::instanceof(*value, cl_I_ring);  // -> CLN
+    return ::instanceof(*value, ::cl_I_ring);  // -> CLN
 }
 
 /** True if object is an exact integer greater than zero. */
 bool numeric::is_pos_integer(void) const
 {
-    return (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 (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 (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 (is_integer() && ::oddp(The(cl_I)(*value)));  // -> CLN
+    return (this->is_integer() && ::oddp(The(::cl_I)(*value)));  // -> CLN
 }
 
 /** Probabilistic primality test.
@@ -818,20 +932,20 @@ bool numeric::is_odd(void) const
  *  @return  true if object is exact integer and prime. */
 bool numeric::is_prime(void) const
 {
-    return (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
  *  (denominator may be unity). */
 bool numeric::is_rational(void) const
 {
-    return ::instanceof(*value, cl_RA_ring);  // -> CLN
+    return ::instanceof(*value, ::cl_RA_ring);  // -> CLN
 }
 
 /** True if object is a real integer, rational or float (but not complex). */
 bool numeric::is_real(void) const
 {
-    return ::instanceof(*value, cl_R_ring);  // -> CLN
+    return ::instanceof(*value, ::cl_R_ring);  // -> CLN
 }
 
 bool numeric::operator==(const numeric & other) const
@@ -848,11 +962,11 @@ bool numeric::operator!=(const numeric & other) const
  *  of the form a+b*I, where a and b are integers. */
 bool numeric::is_cinteger(void) const
 {
-    if (::instanceof(*value, cl_I_ring))
+    if (::instanceof(*value, ::cl_I_ring))
         return true;
-    else if (!is_real()) {  // complex case, handle n+m*I
-        if (::instanceof(realpart(*value), cl_I_ring) &&
-            ::instanceof(imagpart(*value), cl_I_ring))
+    else if (!this->is_real()) {  // complex case, handle n+m*I
+        if (::instanceof(::realpart(*value), ::cl_I_ring) &&
+            ::instanceof(::imagpart(*value), ::cl_I_ring))
             return true;
     }
     return false;
@@ -862,11 +976,11 @@ bool numeric::is_cinteger(void) const
  *  (denominator may be unity). */
 bool numeric::is_crational(void) const
 {
-    if (::instanceof(*value, cl_RA_ring))
+    if (::instanceof(*value, ::cl_RA_ring))
         return true;
-    else if (!is_real()) {  // complex case, handle Q(i):
-        if (::instanceof(realpart(*value), cl_RA_ring) &&
-            ::instanceof(imagpart(*value), cl_RA_ring))
+    else if (!this->is_real()) {  // complex case, handle Q(i):
+        if (::instanceof(::realpart(*value), ::cl_RA_ring) &&
+            ::instanceof(::imagpart(*value), ::cl_RA_ring))
             return true;
     }
     return false;
@@ -877,9 +991,9 @@ bool numeric::is_crational(void) const
  *  @exception invalid_argument (complex inequality) */ 
 bool numeric::operator<(const numeric & other) const
 {
-    if (is_real() && other.is_real())
-        return (bool)(The(cl_R)(*value) < The(cl_R)(*other.value));  // -> CLN
-    throw (std::invalid_argument("numeric::operator<(): complex inequality"));
+    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 false;  // make compiler shut up
 }
 
@@ -888,9 +1002,9 @@ bool numeric::operator<(const numeric & other) const
  *  @exception invalid_argument (complex inequality) */ 
 bool numeric::operator<=(const numeric & other) const
 {
-    if (is_real() && other.is_real())
-        return (bool)(The(cl_R)(*value) <= The(cl_R)(*other.value));  // -> CLN
-    throw (std::invalid_argument("numeric::operator<=(): complex inequality"));
+    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 false;  // make compiler shut up
 }
 
@@ -899,9 +1013,9 @@ bool numeric::operator<=(const numeric & other) const
  *  @exception invalid_argument (complex inequality) */ 
 bool numeric::operator>(const numeric & other) const
 {
-    if (is_real() && other.is_real())
-        return (bool)(The(cl_R)(*value) > The(cl_R)(*other.value));  // -> CLN
-    throw (std::invalid_argument("numeric::operator>(): complex inequality"));
+    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 false;  // make compiler shut up
 }
 
@@ -910,9 +1024,9 @@ bool numeric::operator>(const numeric & other) const
  *  @exception invalid_argument (complex inequality) */  
 bool numeric::operator>=(const numeric & other) const
 {
-    if (is_real() && other.is_real())
-        return (bool)(The(cl_R)(*value) >= The(cl_R)(*other.value));  // -> CLN
-    throw (std::invalid_argument("numeric::operator>=(): complex inequality"));
+    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 false;  // make compiler shut up
 }
 
@@ -921,8 +1035,8 @@ bool numeric::operator>=(const numeric & other) const
  *  You may also consider checking the range first. */
 int numeric::to_int(void) const
 {
-    GINAC_ASSERT(is_integer());
-    return ::cl_I_to_int(The(cl_I)(*value));  // -> CLN
+    GINAC_ASSERT(this->is_integer());
+    return ::cl_I_to_int(The(::cl_I)(*value));  // -> CLN
 }
 
 /** Converts numeric types to machine's long.  You should check with
@@ -930,26 +1044,26 @@ int numeric::to_int(void) const
  *  You may also consider checking the range first. */
 long numeric::to_long(void) const
 {
-    GINAC_ASSERT(is_integer());
-    return ::cl_I_to_long(The(cl_I)(*value));  // -> CLN
+    GINAC_ASSERT(this->is_integer());
+    return ::cl_I_to_long(The(::cl_I)(*value));  // -> CLN
 }
 
 /** Converts numeric types to machine's double. You should check with is_real()
  *  if the number is really not complex before calling this method. */
 double numeric::to_double(void) const
 {
-    GINAC_ASSERT(is_real());
-    return ::cl_double_approx(realpart(*value));  // -> CLN
+    GINAC_ASSERT(this->is_real());
+    return ::cl_double_approx(::realpart(*value));  // -> CLN
 }
 
 /** Real part of a number. */
-numeric numeric::real(void) const
+const numeric numeric::real(void) const
 {
     return numeric(::realpart(*value));  // -> CLN
 }
 
 /** Imaginary part of a number. */
-numeric numeric::imag(void) const
+const numeric numeric::imag(void) const
 {
     return numeric(::imagpart(*value));  // -> CLN
 }
@@ -971,46 +1085,46 @@ inline cl_heap_ratio* TheRatio (const cl_N& obj)
  *  numerator of complex if real and imaginary part are both rational numbers
  *  (i.e numer(4/3+5/6*I) == 8+5*I), the number carrying the sign in all other
  *  cases. */
-numeric numeric::numer(void) const
+const numeric numeric::numer(void) const
 {
-    if (is_integer()) {
+    if (this->is_integer()) {
         return numeric(*this);
     }
 #ifdef SANE_LINKER
-    else if (::instanceof(*value, cl_RA_ring)) {
-        return numeric(::numerator(The(cl_RA)(*value)));
+    else if (::instanceof(*value, ::cl_RA_ring)) {
+        return numeric(::numerator(The(::cl_RA)(*value)));
     }
-    else if (!is_real()) {  // complex case, handle Q(i):
+    else if (!this->is_real()) {  // complex case, handle Q(i):
         cl_R r = ::realpart(*value);
         cl_R i = ::imagpart(*value);
-        if (::instanceof(r, cl_I_ring) && ::instanceof(i, cl_I_ring))
+        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))));
-        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))));
-        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))))));
+        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))));
+        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))));
+        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))))));
         }
     }
 #else
-    else if (instanceof(*value, cl_RA_ring)) {
+    else if (instanceof(*value, ::cl_RA_ring)) {
         return numeric(TheRatio(*value)->numerator);
     }
-    else if (!is_real()) {  // complex case, handle Q(i):
-        cl_R r = realpart(*value);
-        cl_R i = imagpart(*value);
-        if (instanceof(r, cl_I_ring) && instanceof(i, cl_I_ring))
+    else if (!this->is_real()) {  // complex case, handle Q(i):
+        cl_R r = ::realpart(*value);
+        cl_R i = ::imagpart(*value);
+        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*TheRatio(i)->denominator, TheRatio(i)->numerator));
-        if (instanceof(r, cl_RA_ring) && instanceof(i, cl_I_ring))
-            return numeric(complex(TheRatio(r)->numerator, i*TheRatio(r)->denominator));
-        if (instanceof(r, cl_RA_ring) && instanceof(i, cl_RA_ring)) {
-            cl_I s = lcm(TheRatio(r)->denominator, TheRatio(i)->denominator);
-            return numeric(complex(TheRatio(r)->numerator*(exquo(s,TheRatio(r)->denominator)),
+        if (instanceof(r, ::cl_I_ring) && instanceof(i, ::cl_RA_ring))
+            return numeric(::complex(r*TheRatio(i)->denominator, TheRatio(i)->numerator));
+        if (instanceof(r, ::cl_RA_ring) && instanceof(i, ::cl_I_ring))
+            return numeric(::complex(TheRatio(r)->numerator, i*TheRatio(r)->denominator));
+        if (instanceof(r, ::cl_RA_ring) && instanceof(i, ::cl_RA_ring)) {
+            cl_I s = ::lcm(TheRatio(r)->denominator, TheRatio(i)->denominator);
+            return numeric(::complex(TheRatio(r)->numerator*(exquo(s,TheRatio(r)->denominator)),
                                    TheRatio(i)->numerator*(exquo(s,TheRatio(i)->denominator))));
         }
     }
@@ -1022,42 +1136,42 @@ numeric numeric::numer(void) const
 /** Denominator.  Computes the denominator of rational numbers, common integer
  *  denominator of complex if real and imaginary part are both rational numbers
  *  (i.e denom(4/3+5/6*I) == 6), one in all other cases. */
-numeric numeric::denom(void) const
+const numeric numeric::denom(void) const
 {
-    if (is_integer()) {
+    if (this->is_integer()) {
         return _num1();
     }
 #ifdef SANE_LINKER
-    if (instanceof(*value, cl_RA_ring)) {
-        return numeric(::denominator(The(cl_RA)(*value)));
+    if (instanceof(*value, ::cl_RA_ring)) {
+        return numeric(::denominator(The(::cl_RA)(*value)));
     }
-    if (!is_real()) {  // complex case, handle Q(i):
-        cl_R r = realpart(*value);
-        cl_R i = imagpart(*value);
-        if (::instanceof(r, cl_I_ring) && ::instanceof(i, cl_I_ring))
+    if (!this->is_real()) {  // complex case, handle Q(i):
+        cl_R r = ::realpart(*value);
+        cl_R i = ::imagpart(*value);
+        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)));
-        if (::instanceof(r, cl_RA_ring) && ::instanceof(i, cl_I_ring))
-            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))));
+        if (::instanceof(r, ::cl_I_ring) && ::instanceof(i, ::cl_RA_ring))
+            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)));
+        if (::instanceof(r, ::cl_RA_ring) && ::instanceof(i, ::cl_RA_ring))
+            return numeric(::lcm(::denominator(The(::cl_RA)(r)), ::denominator(The(::cl_RA)(i))));
     }
 #else
-    if (instanceof(*value, cl_RA_ring)) {
+    if (instanceof(*value, ::cl_RA_ring)) {
         return numeric(TheRatio(*value)->denominator);
     }
-    if (!is_real()) {  // complex case, handle Q(i):
-        cl_R r = realpart(*value);
-        cl_R i = imagpart(*value);
-        if (instanceof(r, cl_I_ring) && instanceof(i, cl_I_ring))
+    if (!this->is_real()) {  // complex case, handle Q(i):
+        cl_R r = ::realpart(*value);
+        cl_R i = ::imagpart(*value);
+        if (instanceof(r, ::cl_I_ring) && instanceof(i, ::cl_I_ring))
             return _num1();
-        if (instanceof(r, cl_I_ring) && instanceof(i, cl_RA_ring))
+        if (instanceof(r, ::cl_I_ring) && instanceof(i, ::cl_RA_ring))
             return numeric(TheRatio(i)->denominator);
-        if (instanceof(r, cl_RA_ring) && instanceof(i, cl_I_ring))
+        if (instanceof(r, ::cl_RA_ring) && instanceof(i, ::cl_I_ring))
             return numeric(TheRatio(r)->denominator);
-        if (instanceof(r, cl_RA_ring) && instanceof(i, cl_RA_ring))
-            return numeric(lcm(TheRatio(r)->denominator, TheRatio(i)->denominator));
+        if (instanceof(r, ::cl_RA_ring) && instanceof(i, ::cl_RA_ring))
+            return numeric(::lcm(TheRatio(r)->denominator, TheRatio(i)->denominator));
     }
 #endif // def SANE_LINKER
     // at least one float encountered
@@ -1072,8 +1186,8 @@ numeric numeric::denom(void) const
  *  in two's complement if it is an integer, 0 otherwise. */    
 int numeric::int_length(void) const
 {
-    if (is_integer())
-        return ::integer_length(The(cl_I)(*value));  // -> CLN
+    if (this->is_integer())
+        return ::integer_length(The(::cl_I)(*value));  // -> CLN
     else
         return 0;
 }
@@ -1095,7 +1209,7 @@ const numeric some_numeric;
 const type_info & typeid_numeric=typeid(some_numeric);
 /** Imaginary unit.  This is not a constant but a numeric since we are
  *  natively handing complex numbers anyways. */
-const numeric I = numeric(complex(cl_I(0),cl_I(1)));
+const numeric I = numeric(::complex(cl_I(0),cl_I(1)));
 
 
 /** Exponential function.
@@ -1111,11 +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
 }
 
@@ -1169,13 +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
 }
 
@@ -1188,9 +1302,9 @@ const numeric atan(const numeric & x)
 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
+        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");        
 }
 
 
@@ -1248,6 +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)
@@ -1258,24 +1472,31 @@ const numeric zeta(const numeric & x)
     // being an exact zero for CLN, which can be tested and then we can just
     // 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))
+        int aux = (int)(::cl_double_approx(::realpart(*x.value)));
+        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);
 }
 
 
-/** The gamma function.
+/** The Gamma function.
  *  This is only a stub! */
-const numeric gamma(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);
+}
+const numeric tgamma(const numeric & x)
 {
-    clog << "gamma(" << 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);
 }
 
@@ -1284,9 +1505,9 @@ const numeric gamma(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);
 }
 
@@ -1295,9 +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);
 }
 
@@ -1309,13 +1530,13 @@ 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
 }
 
 
 /** The double factorial combinatorial function.  (Scarcely used, but still
- *  useful in cases, like for exact results of Gamma(n+1/2) for instance.)
+ *  useful in cases, like for exact results of tgamma(n+1/2) for instance.)
  *
  *  @param n  integer argument >= -1
  *  @return n!! == n * (n-2) * (n-4) * ... * ({1|2}) with 0!! == (-1)!! == 1
@@ -1326,7 +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
 }
@@ -1349,8 +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.");
 }
 
 
@@ -1362,38 +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 formula
-    // B(nn) == - 1/(nn+1) * sum_{k=0}^{nn-1}(binomial(nn+1,k)*B(k))
-    // whith B(0) == 1.
-    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];
 }
 
 
@@ -1405,23 +1659,58 @@ const numeric bernoulli(const numeric & nn)
  *  @exception range_error (argument must be an integer) */
 const numeric fibonacci(const numeric & n)
 {
-    if (!n.is_integer()) {
-        throw (std::range_error("numeric::fibonacci(): argument must be integer"));
-    }
-    // For positive arguments compute the nearest integer to
-    // ((1+sqrt(5))/2)^n/sqrt(5).  For negative arguments, apply an additional
-    // sign.  Note that we are falling back to longs, but this should suffice
-    // for all times.
-    int sig = 1;
-    const long nn = ::abs(n.to_double());
-    if (n.is_negative() && n.is_even())
-        sig =-1;
+    if (!n.is_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.)
+    // Replace m by m+1:
+    //      F(n+m+1) = F(m)*F(n) + F(m+1)*F(n+1)      for m >= 0, n >= 0
+    // Now put in m = n, to get
+    //      F(2n) = (F(n+1)-F(n))*F(n) + F(n)*F(n+1) = F(n)*(2*F(n+1) - F(n))
+    //      F(2n+1) = F(n)^2 + F(n+1)^2
+    // hence
+    //      F(2n+2) = F(n+1)*(2*F(n) + F(n+1))
+    if (n.is_zero())
+        return _num0();
+    if (n.is_negative())
+        if (n.is_even())
+            return -fibonacci(-n);
+        else
+            return fibonacci(-n);
     
-    // Need a precision of ((1+sqrt(5))/2)^-n.
-    cl_float_format_t prec = ::cl_float_format((int)(0.208987641*nn+5));
-    cl_R sqrt5 = ::sqrt(::cl_float(5,prec));
-    cl_R phi = (1+sqrt5)/2;
-    return numeric(::round1(::expt(phi,nn)/sqrt5)*sig);
+    ::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);
+        if (::logbitp(bit-1, m)) {
+            v = ::square(u + v) - u2;
+            u = u2 + v2;
+        } else {
+            u = v2 - ::square(v - u);
+            v = u2 + v2;
+        }
+    }
+    if (n.is_even())
+        // Here we don't use the squaring formula because one multiplication
+        // is cheaper than two squarings.
+        return u * ((v << 1) - u);
+    else
+        return ::square(u) + ::square(v);    
 }
 
 
@@ -1442,7 +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?
 }
@@ -1454,10 +1743,9 @@ numeric mod(const numeric & a, const numeric & b)
  *  @return a mod b in the range [-iquo(abs(m)-1,2), iquo(abs(m),2)]. */
 numeric smod(const numeric & a, const numeric & b)
 {
-    //  FIXME: Should this become a member function?
     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?
 }
@@ -1472,7 +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?
 }
@@ -1488,7 +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;
     }
@@ -1506,7 +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?
 }
@@ -1521,7 +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 {
@@ -1550,7 +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?
@@ -1564,7 +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();
 }
@@ -1577,7 +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;
 }
@@ -1586,21 +1874,21 @@ numeric lcm(const numeric & a, const numeric & b)
 /** Floating point evaluation of Archimedes' constant Pi. */
 ex PiEvalf(void)
 { 
-    return numeric(cl_pi(cl_default_float_format));  // -> CLN
+    return numeric(::cl_pi(cl_default_float_format));  // -> CLN
 }
 
 
-/** Floating point evaluation of Euler's constant Gamma. */
-ex EulerGammaEvalf(void)
+/** Floating point evaluation of Euler's constant gamma. */
+ex EulerEvalf(void)
 { 
-    return numeric(cl_eulerconst(cl_default_float_format));  // -> CLN
+    return numeric(::cl_eulerconst(cl_default_float_format));  // -> CLN
 }
 
 
 /** Floating point evaluation of Catalan's constant. */
 ex CatalanEvalf(void)
 {
-    return numeric(cl_catalanconst(cl_default_float_format));  // -> CLN
+    return numeric(::cl_catalanconst(cl_default_float_format));  // -> CLN
 }
 
 
@@ -1612,14 +1900,14 @@ _numeric_digits::_numeric_digits()
 {
     assert(!too_late);
     too_late = true;
-    cl_default_float_format = cl_float_format(17);
+    cl_default_float_format = ::cl_float_format(17);
 }
 
 
 _numeric_digits& _numeric_digits::operator=(long prec)
 {
     digits=prec;
-    cl_default_float_format = cl_float_format(prec); 
+    cl_default_float_format = ::cl_float_format(prec); 
     return *this;
 }
 
@@ -1630,14 +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;
@@ -1651,10 +1939,11 @@ ostream& operator<<(ostream& os, const _numeric_digits & e)
 
 bool _numeric_digits::too_late = false;
 
+
 /** Accuracy in decimal digits.  Only object of this type!  Can be set using
  *  assignment from C++ unsigned ints and evaluated like any built-in type. */
 _numeric_digits Digits;
 
-#ifndef NO_GINAC_NAMESPACE
+#ifndef NO_NAMESPACE_GINAC
 } // namespace GiNaC
-#endif // ndef NO_GINAC_NAMESPACE
+#endif // ndef NO_NAMESPACE_GINAC