[project @ 2002-02-12 15:17:13 by simonmar]
[ghc-hetmet.git] / ghc / lib / std / BigInteger.cs
diff --git a/ghc/lib/std/BigInteger.cs b/ghc/lib/std/BigInteger.cs
deleted file mode 100644 (file)
index 8e5aaad..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,1472 +0,0 @@
-// Big Integer class for .NET
-// (c) The GHC Team 2001
-
-// TODO:
-// Constructors from Single, Double, Currency, String
-//
-
-using System;
-using System.Diagnostics;
-
-public class BigInteger : IComparable, IConvertible, IFormattable {
-
- int sign;
- int size;
- int used;
- byte[] body;
-
- const int B_BASE = 256;
- const double B_BASE_FLT = 256.0;
-
-
- // Constructors
-
- public BigInteger() {   
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-   Debug.Assert(this.sane());
-#endif
- }
-
- public BigInteger(Int32 n) {
-   this.size = 4;
-   this.body = new byte[this.size];
-   this.sign = this.used = 0;
-   if (n == 0) {
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-     Debug.Assert(this.sane());
-#endif
-     return;
-   }
-   if (n < 0) {
-     this.sign = -1;
-   }
-   else {
-     this.sign = 1;
-   }
-   if (n < 0) {
-     n = -n;
-   }
-   while (n != 0) {
-     this.body[this.used] = (byte)(n % B_BASE);
-     n /= B_BASE;
-     this.used++;
-   }
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-   Debug.Assert(this.sane());
-#endif
- }
-
- public BigInteger(UInt32 n) {
-   this.size = 4;
-   this.body = new byte[this.size];
-   this.sign = this.used = 0;
-   if (n == 0) {
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-     Debug.Assert(this.sane());
-#endif
-     return;
-   }
-   this.sign = 1;
-   while (n != 0) {
-     this.body[this.used] = (byte)(n % B_BASE);
-     n /= B_BASE;
-     this.used++;
-   }
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-   Debug.Assert(this.sane());
-#endif
- }
-
- public BigInteger(Int64 n) {
-   this.size = 8;
-   this.body = new byte[this.size];
-   this.sign = this.used = 0;
-   if (n == 0) {
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-     Debug.Assert(this.sane());
-#endif
-     return;
-   }
-   if (n < 0) {
-     this.sign = -1;
-   }
-   else {
-     this.sign = 1;
-   }
-   if (n < 0) {
-     n = -n;
-   }
-   while (n != 0) {
-     this.body[this.used] = (byte)(n % B_BASE);
-     n /= B_BASE;
-     this.used++;
-   }
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-   Debug.Assert(this.sane());
-#endif
- }
-
- public BigInteger(UInt64 n) {
-   this.size = 8;
-   this.body = new byte[this.size];
-   this.sign = this.used = 0;
-   if (n == 0) {
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-     Debug.Assert(this.sane());
-#endif
-     return;
-   }
-   this.sign = 1;
-   while (n != 0) {
-     this.body[this.used] = (byte)(n % B_BASE);
-     n /= B_BASE;
-     this.used++;
-   }
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-   Debug.Assert(this.sane());
-#endif
- }
-
- // NOTE: This only works currectly if B_BASE >= 10
- // TODO: Turn this into a Parse method taking a String
- public BigInteger (char [] str) {
-   int sign, d, t, i, j, carry;
-
-   for (i = 0; str[i] != 0; i++) {
-   }
-   this.size = i;
-   this.body = new byte[this.size];
-   this.sign = this.used = 0;
-   sign = 1;
-   i = 0;
-   if (str[0] == '-') {
-     i++;
-     sign = -1;
-   }
-
-   while (Char.IsDigit(str[i])) {
-
-     // multiply this by 10
-     carry = 0;
-     for (j = 0; j < this.used; j++) {
-       t = 10 * this.body[j] + carry;
-       this.body[j] = (byte)(t % B_BASE);
-       carry = t / B_BASE;
-     }
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-     Debug.Assert(carry < B_BASE);
-#endif
-     if (carry > 0) {
-       this.body[this.used++] = (byte)carry;
-     }
-     // add a digit on
-     d = str[i] - '0';
-     i++;
-
-     carry = d;
-     for (j = 0; j < this.used; j++) {
-       carry += this.body[j];
-       this.body[j] = (byte)(carry % B_BASE);
-       carry /= B_BASE;
-       if (carry == 0) {
-        break;
-       }
-     }
-     if (carry > 0) {
-       this.body[this.used++] = (byte)carry;
-     }
-   }
-
-   this.sign = sign;
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-   Debug.Assert(this.sane());
-#endif
- }
-
- // Constants
- static readonly BigInteger Zero = new BigInteger(0);
- static readonly BigInteger One = new BigInteger(1);
- static readonly BigInteger MinusOne = new BigInteger(-1);
-
-
- // Conversions
-
- // Implicit
- public static implicit operator BigInteger(SByte n) {
-   return new BigInteger((Int32)n);
- }
-
- public static implicit operator BigInteger(Byte n) {
-   return new BigInteger((UInt32)n);
- }
-
- public static implicit operator BigInteger(Int16 n) {
-   return new BigInteger((Int32)n);
- }
-
- public static implicit operator BigInteger(UInt16 n) {
-   return new BigInteger((UInt32)n);
- }
-
- public static implicit operator BigInteger(Char n) {
-   return new BigInteger((Int32)n);
- }
-
- public static implicit operator BigInteger(Int32 n) {
-   return new BigInteger(n);
- }
-
- public static implicit operator BigInteger(UInt32 n) {
-   return new BigInteger(n);
- }
-
- public static implicit operator BigInteger(Int64 n) {
-   return new BigInteger(n);
- }
-
- public static implicit operator BigInteger(UInt64 n) {
-   return new BigInteger(n);
- }
-
- // Explicit
- public static Boolean ToBoolean(BigInteger n) {
-   throw new InvalidCastException();
- }
-
- public static explicit operator Boolean(BigInteger n) {
-   return ToBoolean(n);
- }
-
- Boolean IConvertible.ToBoolean(IFormatProvider p) {
-   return ToBoolean(this);
- }
- public static DateTime ToDateTime(BigInteger n) {
-   throw new InvalidCastException();
- }
-
- DateTime IConvertible.ToDateTime(IFormatProvider p) {
-   return ToDateTime(this);
- }
- public static explicit operator DateTime(BigInteger n) {
-   return ToDateTime(n);
- }
-
- public static SByte ToSByte(BigInteger n) {
-   SByte res;
-   if (n.sign == 0) {
-     return 0;
-   }
-   res = 0;
-   if (n.used > 0) {
-     res = (SByte)n.body[0];
-   }
-   if (n.sign < 0) {
-     res = (SByte)(-res);
-   }
-   return res;
- }
-
- SByte IConvertible.ToSByte(IFormatProvider p) {
-   return ToSByte(this);
- }
- public static explicit operator SByte(BigInteger n) {
-   return ToSByte(n);
- }
-
- public static Byte ToByte(BigInteger n) {
-   Byte res;
-   if (n.sign == 0) {
-     return 0;
-   }
-   res = 0;
-   if (n.used > 0) {
-     res = (Byte)n.body[0];
-   }
-   return res;
- }
-
- Byte IConvertible.ToByte(IFormatProvider p) {
-   return ToByte(this);
- }
- public static explicit operator Byte(BigInteger n) {
-   return ToByte(n);
- }
-
- public static Int16 ToInt16(BigInteger n) {
-   int i, d;
-   Int16 res;
-   if (n.sign == 0) {
-     return 0;
-   }
-   res = 0;
-   for (i = n.used-1; i >= 0; i--) {
-     d = n.body[i];
-     res = (Int16)(res * B_BASE + d);
-   }
-   if (n.sign < 0) {
-     res = (Int16)(-res);
-   }
-   return res;
- }
-
- Int16 IConvertible.ToInt16(IFormatProvider p) {
-   return ToInt16(this);
- }
- public static explicit operator Int16(BigInteger n) {
-   return ToInt16(n);
- }
-
- public static UInt16 ToUInt16(BigInteger n) {
-   int i, d;
-   UInt16 res;
-   if (n.sign == 0) {
-     return 0;
-   }
-   res = 0;
-   for (i = n.used-1; i >= 0; i--) {
-     d = n.body[i];
-     res = (UInt16)(res * B_BASE + d);
-   }
-   return res;
- }
-
- UInt16 IConvertible.ToUInt16(IFormatProvider p) {
-   return ToUInt16(this);
- }
- public static explicit operator UInt16(BigInteger n) {
-   return ToUInt16(n);
- }
-
- public static Char ToChar(BigInteger n) {
-   throw new InvalidCastException();
- }
-
- Char IConvertible.ToChar(IFormatProvider p) {
-   return ToChar(this);
- }
- public static explicit operator Char(BigInteger n) {
-   return ToChar(n);
- }
-
- public static Int32 ToInt32(BigInteger n) {
-   int i, d;
-   Int32 res;
-   if (n.sign == 0) {
-     return 0;
-   }
-   res = 0;
-   for (i = n.used-1; i >= 0; i--) {
-     d = n.body[i];
-     res = res * B_BASE + d;
-   }
-   if (n.sign < 0) {
-     res = -res;
-   }
-   return res;
- }
-
- Int32 IConvertible.ToInt32(IFormatProvider p) {
-   return ToInt32(this);
- }
- public static explicit operator Int32(BigInteger n) {
-   return ToInt32(n);
- }
-
- public static UInt32 ToUInt32(BigInteger n) {
-   int i, d;
-   UInt32 res;
-   if (n.sign == 0) {
-     return 0;
-   }
-   res = 0;
-   for (i = n.used-1; i >= 0; i--) {
-     d = n.body[i];
-     res = res * B_BASE + (UInt32)d;
-   }
-   return res;
- }
-
- UInt32 IConvertible.ToUInt32(IFormatProvider p) {
-   return ToUInt32(this);
- }
- public static explicit operator UInt32(BigInteger n) {
-   return ToUInt32(n);
- }
-
- public static Int64 ToInt64(BigInteger n) {
-   int i, d;
-   Int64 res;
-   if (n.sign == 0) {
-     return 0;
-   }
-   res = 0;
-   for (i = n.used-1; i >= 0; i--) {
-     d = n.body[i];
-     res = res * B_BASE + d;
-   }
-   if (n.sign < 0) {
-     res = -res;
-   }
-   return res;
- }
-
- Int64 IConvertible.ToInt64(IFormatProvider p) {
-   return ToInt64(this);
- }
- public static explicit operator Int64(BigInteger n) {
-   return ToInt64(n);
- }
-
- public static UInt64 ToUInt64(BigInteger n) {
-   int i, d;
-   UInt64 res;
-   if (n.sign == 0) {
-     return 0;
-   }
-   res = 0;
-   for (i = n.used-1; i >= 0; i--) {
-     d = n.body[i];
-     res = res * B_BASE + (UInt64)d;
-   }
-   return res;
- }
-
- UInt64 IConvertible.ToUInt64(IFormatProvider p) {
-   return ToUInt64(this);
- }
- public static explicit operator UInt64(BigInteger n) {
-   return ToUInt64(n);
- }
-
- public static Decimal ToDecimal(BigInteger n) {
-   int i, d;
-   Decimal res;
-   if (n.sign == 0) {
-     return 0;
-   }
-   res = 0;
-   for (i = n.used-1; i >= 0; i--) {
-     d = n.body[i];
-     res = res * B_BASE + (Decimal)d;
-   }
-   return res;
- }
-
- Decimal IConvertible.ToDecimal(IFormatProvider p) {
-   return ToDecimal(this);
- }
- public static explicit operator Decimal(BigInteger n) {
-   return ToDecimal(n);
- }
-
- public static Single ToSingle(BigInteger n) {
-   int i, d;
-   Single res;
-   if (n.sign == 0) {
-     return 0.0F;
-   }
-   res = 0.0F;
-   for (i = n.used-1; i >= 0; i--) {
-     d = n.body[i];
-     res = res * (Single)B_BASE_FLT + d;
-   }
-   if (n.sign < 0) {
-     res = -res;
-   }
-   return res;
- }
-
- Single IConvertible.ToSingle(IFormatProvider p) {
-   return ToSingle(this);
- }
- public static explicit operator Single(BigInteger n) {
-   return ToSingle(n);
- }
-
- public static Double ToDouble(BigInteger n) {
-   int i, d;
-   Double res;
-   if (n.sign == 0) {
-     return 0.0;
-   }
-   res = 0.0;
-   for (i = n.used-1; i >= 0; i--) {
-     d = n.body[i];
-     res = res * B_BASE_FLT + d;
-   }
-   if (n.sign < 0) {
-     res = -res;
-   }
-   return res;
- }
-
- Double IConvertible.ToDouble(IFormatProvider p) {
-   return ToDouble(this);
- }
- public static explicit operator Double(BigInteger n) {
-   return ToDouble(n);
- }
-
- override public String ToString() {
-   int i;
-   Console.Write ( "sign={0}  used={1}  size={2}   ", this.sign, this.used, this.size );
-   for (i = this.used-1; i >= 0; i--) {
-     Console.Write ( "{0} ", (int)(this.body[i]) );
-   }
-   Console.Write ( "\n" );
-   return "(some number or other)";
- }
-
- public String ToString(IFormatProvider p) {
-   return ToString(null, p);
- }
-
- public String ToString(String fmt) {
-   return this.ToString();
- }
-
- public String ToString(String fmt, IFormatProvider p) {
-   throw new InvalidCastException();
- }
-
- public Object ToType(Type ty, IFormatProvider n) {
-   throw new InvalidCastException();
- }
- // public object GetFormat(Type 
-
- public TypeCode GetTypeCode() {
-   return TypeCode.Int64;
- }
- // Basics
-
- bool sane() {
-   if (this.sign == 0 && this.used != 0) {
-     return false;
-   }
-   if (this.sign != -1 && this.sign != 0 && this.sign != 1) {
-     return false;
-   }
-   if (this.used < 0) {
-     return false;
-   }
-   if (this.size < 0) {
-     return false;
-   }
-   if (this.used > this.size) {
-     return false;
-   }
-   if (this.used == 0) {
-     return true;
-   }
-   if (this.body[this.used-1] == 0) {
-     return false;
-   }
-   return true;
- }
-
- void u_renormalise() {
-   while (this.used > 0 && this.body[this.used-1] == 0) {
-     this.used--;
-   }
-   if (this.used == 0) {
-     this.sign = 0;
-   }
-   else {
-     this.sign = 1;
-   }
- }
-
- public void renormalise() {
-   while (this.used > 0 && this.body[this.used-1] == 0) {
-     this.used--;
-   }
-   if (this.used == 0) {
-     this.sign = 0;
-   }
- }
-
- // Size of things
-
- static int maxused_addsub ( BigInteger x, BigInteger y ) {
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-   Debug.Assert(x.sane());
-   Debug.Assert(y.sane());
-#endif
-   return 1 + (x.used > y.used ? x.used : y.used);
- }
-
- static int maxused_mul ( BigInteger x, BigInteger y ) {
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-   Debug.Assert(x.sane());
-   Debug.Assert(y.sane());
-#endif
-   return x.used + y.used;
- }
-
- static int maxused_qrm ( BigInteger x, BigInteger y ) {
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-   Debug.Assert(x.sane());
-   Debug.Assert(y.sane());
-#endif
-   return (x.used > y.used ? x.used : y.used);
- }
-
- int maxused_neg() {
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-   Debug.Assert(this.sane());
-#endif
-   return this.used;
- }
-
-
- // Signed ops
-
- // A helper for signed + and -.  sdiff(x,y) ignores the signs of x and y
- // sets p to the signed value abs(x)-abs(y).
- static void sdiff(BigInteger x, BigInteger y, BigInteger res) {
-   int t;
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-   Debug.Assert(x.sane());
-   Debug.Assert(y.sane());
-   Debug.Assert(res.size == maxused_addsub(x,y));
-#endif
-   t = ucmp(x,y);
-   if (t == 0) {
-     res.sign = res.used = 0;
-     return;
-   }
-   if (t == -1) {
-     // x < y
-     usub(y,x,res);
-     res.sign = -1;
-   }
-   else {
-     // x > y
-     usub(x,y,res);
-     res.sign = 1;
-   }
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-   Debug.Assert(res.sane());
-#endif
- }
-
- public BigInteger Negate() {
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-   Debug.Assert(this.sane());
-#endif
-   BigInteger res = new BigInteger();
-   res.size = this.used;
-   res.body = new byte[res.used];
-   res.used = this.used;
-   for (int i = 0; i < this.used; i++) {
-     res.body[i] = this.body[i];
-   }
-   res.sign = -(this.sign);
-   return res;
- }
-
- public static BigInteger Add(BigInteger x, BigInteger y) {
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-   Debug.Assert(x.sane());
-   Debug.Assert(y.sane());
-#endif
-   BigInteger res = new BigInteger();
-   res.size = maxused_addsub(x, y);
-   res.used = res.sign = 0;
-   
-   if ( (x.sign >= 0 && y.sign >= 0) ||
-       (x.sign < 0  && y.sign < 0)) {
-     // same sign; add magnitude and clone sign
-     uadd(x,y,res);
-     if (x.sign < 0 && res.sign != 0) {
-       res.sign = -1;
-     }
-   } 
-   else {
-     // signs differ; use sdiff
-     if (x.sign >= 0 && y.sign < 0) {
-       sdiff(x,y,res);
-     }
-     else {
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-       Debug.Assert(x.sign < 0 && y.sign >= 0);
-#endif
-       sdiff(y,x,res);
-     }
-   }
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-   Debug.Assert(res.sane());
-#endif
-   return res;
- }
- public BigInteger Increment() {
-   return this + 1;
- }
- public static BigInteger Sub(BigInteger x, BigInteger y) {
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-   Debug.Assert(x.sane());
-   Debug.Assert(y.sane());
-#endif
-   BigInteger res = new BigInteger();
-   res.size = maxused_addsub(x, y);
-   res.used = res.sign = 0;
-
-   if ( (x.sign >= 0 && y.sign < 0) ||
-        (x.sign < 0  && y.sign >= 0)) {
-     // opposite signs; add magnitudes and clone sign of x
-     uadd(x,y,res);
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-     Debug.Assert(res.sign != 0);
-#endif
-     if (x.sign < 0) {
-       res.sign = -1;
-     }
-   } 
-   else
-     // signs are the same; use sdiff
-     if (x.sign >= 0 && y.sign >= 0) {
-       sdiff(x,y,res);
-     }
-     else {
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-       Debug.Assert(x.sign < 0 && y.sign < 0);
-#endif
-       sdiff(y,x,res);
-     }
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-   Debug.Assert(res.sane());
-#endif
-   return res;
- }
-
- public BigInteger Decrement() {
-   return this - 1;
- }
- public static BigInteger Multiply(BigInteger x, BigInteger y) {
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-   Debug.Assert(x.sane());
-   Debug.Assert(y.sane());
-#endif
-   BigInteger res = new BigInteger();
-   res.size = maxused_mul(x, y);
-   res.body = new byte[res.size];
-   res.used = res.sign = 0;
-
-   if (x.sign == 0 || y.sign == 0) {
-     res.sign = res.used = 0;
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-     Debug.Assert(res.sane());
-#endif
-     return res;
-   }
-   umul(x,y,res);
-   if (x.sign != y.sign) {
-     res.sign = -1;
-   }
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-   Debug.Assert(res.sane());
-#endif
-   return res;
- }
-
- public static BigInteger Divide(BigInteger x, BigInteger y) {
-   BigInteger q, r;
-   QuotientRemainder(x, y, out q, out r);
-   return q;
- }
- public static BigInteger Remainder(BigInteger x, BigInteger y) {
-   BigInteger q, r;
-   QuotientRemainder(x, y, out q, out r);
-   return r;
- }
-
- public static Int32 Compare(BigInteger x, BigInteger y) {
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-   Debug.Assert(x.sane());
-   Debug.Assert(y.sane());
-#endif
-   if (x.sign < y.sign) {
-     return -1;
-   }
-   if (x.sign > y.sign) {
-     return 1;
-   }
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-   Debug.Assert(x.sign == y.sign);
-#endif
-   if (x.sign == 0) {
-     return 0;
-   }
-   if (x.sign == 1) {
-     return ucmp(x,y);
-   }
-   else {
-     return ucmp(y,x);
-   }
- }
-
- public Int32 CompareTo(Object o) {
-   return Compare(this, (BigInteger)o);
- }
- public static Boolean Equals(BigInteger x, BigInteger y) {
-   return Compare(x, y) == 0;
- }
-
- override public Boolean Equals(Object o) {
-   return this == (BigInteger)o;
- }
-
- override public Int32 GetHashCode() {
-   int i;
-   UInt32 h = 0;
-   for (i = 0; i < this.used; i++) {
-     h = (h << 4) + this.body[i];
-     UInt32 g = h & 0xf0000000;
-     if (g != 0) {
-       h ^= g >> 24;
-       h ^= g;
-     }
-   }
-   return (Int32)h;
- }
- // Overloaded operators
-
- public static BigInteger operator +(BigInteger x) {
-   return x;
- }
- public static BigInteger operator -(BigInteger x) {
-   return x.Negate();
- }
- public static BigInteger operator +(BigInteger x, BigInteger y) {
-   return Add(x, y);
- }
- public static BigInteger operator -(BigInteger x, BigInteger y) {
-   return Sub(x, y);
- }
- public static BigInteger operator ++(BigInteger x) {
-   return x + 1;
- }
- public static BigInteger operator --(BigInteger x) {
-   return x - 1;
- }
- public static BigInteger operator *(BigInteger x, BigInteger y) {
-   return Multiply(x, y);
- }
-
- public static BigInteger operator /(BigInteger x, BigInteger y) {
-   return Divide(x, y);
- }
-
- public static BigInteger operator %(BigInteger x, BigInteger y) {
-   return Remainder(x, y);
- }
-
- public static Boolean operator ==(BigInteger x, BigInteger y) {
-   return Equals(x, y);
- }
-
- public static Boolean operator !=(BigInteger x, BigInteger y) {
-   return !Equals(x, y);
- }
- public static Boolean operator <(BigInteger x, BigInteger y) {
-   return Compare(x, y) == -1;
- }
-
- public static Boolean operator <=(BigInteger x, BigInteger y) {
-   return Compare(x, y) < 1;
- }
- public static Boolean operator >(BigInteger x, BigInteger y) {
-   return Compare(x, y) == 1;
- }
-
- public static Boolean operator >=(BigInteger x, BigInteger y) {
-   return Compare(x, y) > 0;
- }
-
- // Quotient and remainder (private)
- public static void QuotientRemainder(BigInteger x, BigInteger y, out BigInteger q, out BigInteger r) {
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-   Debug.Assert(x.sane());
-   Debug.Assert(y.sane());
-#endif
-
-   if (y.sign == 0) {
-     throw(new System.DivideByZeroException());
-   }
-
-   if (x.sign == 0) {
-     q = new BigInteger();
-     r = new BigInteger();
-     q.used = r.used = q.sign = r.sign = 0;
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-     Debug.Assert(q.sane());
-     Debug.Assert(r.sane());
-#endif
-     return;
-   }
-
-   uqrm(x, y, out q, out r);
-   if (x.sign != y.sign && q.sign != 0) {
-     q.sign = -1;
-   }
-   if (x.sign == -1 && r.sign != 0) {
-     r.sign = -1;
-   }
-
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-   Debug.Assert(q.sane());
-   Debug.Assert(r.sane());
-#endif
- }
-
- // Unsigned ops (private)
-
- static int ucmp(BigInteger x, BigInteger y) {
-   int i;
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-   Debug.Assert(x.sane());
-   Debug.Assert(y.sane());
-#endif
-   if (x.used < y.used) {
-     return -1;
-   }
-   if (x.used > y.used) {
-     return 1;
-   }
-   for (i = x.used-1; i >= 0; i--) {
-     if (x.body[i] < y.body[i]) {
-       return -1;
-     }
-     if (x.body[i] > y.body[i]) {
-       return 1;
-     }
-   }
-   return 0;
- }
-
- static void uadd ( BigInteger x, BigInteger y, BigInteger res ) {
-   int c, i, t, n;
-   BigInteger longer;
-
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-   Debug.Assert(x.sane());
-   Debug.Assert(y.sane());
-   Debug.Assert (res.size == maxused_addsub(x,y));
-#endif
-   res.used = res.size;
-   res.body[res.used-1] = 0;
-
-   if (x.used > y.used) {
-     n = y.used;
-     longer = x;
-   }
-   else {
-     n = x.used;
-     longer = y;
-   }
-
-   c = 0;
-   for (i = 0; i < n; i++) {
-     t = x.body[i] + y.body[i] + c;
-     if (t >= B_BASE) {
-       res.body[i] = (byte)(t-B_BASE);
-       c = 1;
-     }
-     else {
-       res.body[i] = (byte)t;
-       c = 0;
-     }
-   }
-
-   for (i = n; i < longer.used; i++) {
-     t = longer.body[i] + c;
-     if (t >= B_BASE) {
-       res.body[i] = (byte)(t-B_BASE);
-     }
-     else {
-       res.body[i] = (byte)t;
-       c = 0;
-     }
-   }
-   if (c > 0) {
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-     Debug.Assert(res.used == longer.used+1);
-#endif
-     res.body[longer.used] = (byte)c;
-   }
-
-   res.u_renormalise();
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-   Debug.Assert(res.sane());
-#endif
- }
-
- static void usub(BigInteger x, BigInteger y, BigInteger res) {
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-   Debug.Assert(x.sane());
-   Debug.Assert(y.sane());
-   Debug.Assert(x.used >= y.used);
-   Debug.Assert(res.size == maxused_addsub(x,y));
-#endif
-
-   int b, i, t;
-
-   b = 0;
-   for (i = 0; i < y.used; i++) {
-     t = x.body[i] - y.body[i] - b;
-     if (t < 0) {
-       res.body[i] = (byte)(t + B_BASE);
-       b = 1;
-     }
-     else {
-       res.body[i] = (byte)t;
-       b = 0;
-     }
-   }
-
-   for (i = y.used; i < x.used; i++) {
-     t = x.body[i] - b;
-     if (t < 0) {
-       res.body[i] = (byte)(t + B_BASE);
-     }
-     else {
-       res.body[i] = (byte)t;
-       b = 0;
-     }
-   }
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-   Debug.Assert (b == 0);
-#endif
-   
-   res.used = x.used;
-   res.u_renormalise();
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-   Debug.Assert(res.sane());
-#endif
- }
-
- static void umul(BigInteger x, BigInteger y, BigInteger res) {
-   int i, j, carry;
-
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-   Debug.Assert(x.sane());
-   Debug.Assert(y.sane());
-   Debug.Assert(res.size == maxused_mul(x,y));
-#endif
-
-   for (j = 0; j < y.used; j++) {
-     res.body[j] = 0;
-   }
-
-   for (i = 0; i < x.used; i++) {
-     carry = 0;
-     for (j = 0; j < y.used; j++) {
-       carry += res.body[i+j] + x.body[i]*y.body[j];
-       res.body[i+j] = (byte)(carry % B_BASE);
-       carry /= B_BASE;
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-       Debug.Assert (carry < B_BASE);
-#endif
-     }
-     res.body[i+y.used] = (byte)carry;
-   }
-
-   res.used = x.used+y.used;
-   res.u_renormalise();
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-   Debug.Assert(res.sane());
-#endif
- }
-
- static void uqrm(BigInteger dend, BigInteger isor, out BigInteger dres, out BigInteger mres) {
-   int i, j, t, vh, delta, carry, scaleup;
-   byte [] dend_body, isor_body, tmp;
-   bool toolarge;
-
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-   Debug.Assert(isor.sane());
-   Debug.Assert(dend.sane());
-   Debug.Assert(isor.used > 0);  // against division by zero
-#endif
-   dres = new BigInteger();
-   mres = new BigInteger();
-   mres.size = dres.size = maxused_qrm(isor, dend);
-   dres.body = new byte[dres.size];
-   mres.body = new byte[mres.size];
-
-   if (dend.used < isor.used) {
-     // Result of division must be zero, since dividend has
-     // fewer digits than the divisor.  Remainder is the
-     // original dividend.
-     dres.used = 0;
-     mres.used = dend.used;
-     for (j = 0; j < mres.used; j++) {
-       mres.body[j] = dend.body[j];
-     }
-     dres.u_renormalise();
-     mres.u_renormalise();
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-     Debug.Assert(dres.sane());
-     Debug.Assert(mres.sane());
-#endif
-     return;
-   }
-
-   if (isor.used == 1) {
-
-     // Simple case; divisor is a single digit
-     carry = 0;
-     for (j = dend.used-1; j >= 0; j--) {
-       carry += dend.body[j];
-       dres.body[j] = (byte)(carry/isor.body[0]);
-       carry = B_BASE*(carry%isor.body[0]);
-     }
-     carry /= B_BASE;
-     dres.used = dend.used;
-     dres.u_renormalise();
-
-     // Remainder is the final carry value
-     mres.used = 0;
-     if (carry > 0) {
-       mres.used = 1;
-       mres.body[0] = (byte)carry;
-     }
-     dres.u_renormalise();
-     mres.u_renormalise();
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-     Debug.Assert(dres.sane());
-     Debug.Assert(mres.sane());
-#endif
-     return;
-
-   }
-   else {
-
-     // Complex case: both dividend and divisor have two or more digits.
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-     Debug.Assert(isor.used >= 2);
-     Debug.Assert(dend.used >= 2);
-#endif
-
-     // Allocate space for a copy of both dividend and divisor, since we 
-     // need to mess with them.  Also allocate tmp as a place to hold
-     // values of the form   quotient_digit * divisor.
-     dend_body = new byte[dend.used+1];
-     isor_body = new byte[isor.used];
-     tmp       = new byte[isor.used+1];
-      
-     // Calculate a scaling-up factor, and multiply both divisor and 
-     // dividend by it.  Doing this reduces the number of corrections
-     // needed to the quotient-digit-estimates made in the loop below,
-     // and thus speeds up division, but is not actually needed to
-     // get the correct results.  The scaleup factor should not increase
-     // the number of digits needed to represent either the divisor
-     // (since the factor is derived from it) or the dividend (since
-     // we already gave it a new leading zero).
-     scaleup = B_BASE / (1 + isor.body[isor.used-1]);
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-     Debug.Assert (1 <= scaleup && scaleup <= B_BASE/2);
-#endif
-     
-     if (scaleup == 1) {
-       // Don't bother to multiply; just copy.
-       for (j = 0; j < dend.used; j++) {
-        dend_body[j] = dend.body[j];
-       }
-       for (j = 0; j < isor.used; j++) {
-        isor_body[j] = isor.body[j];
-       }
-
-       // Extend dividend with leading zero.
-       dend_body[dend.used] = tmp[isor.used] = 0;
-
-     }
-     else {
-       carry = 0;
-       for (j = 0; j < isor.used; j++) {
-        t = scaleup * isor.body[j] + carry;
-        isor_body[j] = (byte)(t % B_BASE);
-        carry = t / B_BASE;
-       }
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-       Debug.Assert (carry == 0);
-#endif
-       
-       carry = 0;
-       for (j = 0; j < dend.used; j++) {
-        t = scaleup * dend.body[j] + carry;
-        dend_body[j] = (byte)(t % B_BASE);
-        carry = t / B_BASE;
-       }
-       dend_body[dend.used] = (byte)carry;
-       tmp[isor.used] = 0;
-     }
-
-     // For each quotient digit ...
-     for (i = dend.used; i >= isor.used; i--) {
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-       Debug.Assert (i-2 >= 0);
-       Debug.Assert (i <= dend.used);
-       Debug.Assert (isor.used >= 2);
-#endif
-
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-       Console.WriteLine("\n---------\nqdigit {0}", i );
-       Console.Write("dend_body is ");
-       for (j = dend.used; j>= 0; j--) {
-        Console.Write("{0} ",dend_body[j]);
-       }
-       Console.Write("\n");
-#endif
-       // Make a guess vh of the quotient digit
-       vh = (B_BASE*B_BASE*dend_body[i] + B_BASE*dend_body[i-1] + dend_body[i-2])
-       /
-       (B_BASE*isor_body[isor.used-1] + isor_body[isor.used-2]);
-       if (vh > B_BASE-1) {
-        vh = B_BASE-1;
-       }
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-       Console.WriteLine("guess formed from {0} {1} {2}   {3} {4}", 
-             dend_body[i], dend_body[i-1] , dend_body[i-2], 
-             isor_body[isor.used-1], isor_body[isor.used-2]);
-       Console.WriteLine("guess is {0}", vh );
-#endif
-       // Check if vh is too large (by 1).  Calculate vh * isor into tmp
-       // and see if it exceeds the same length prefix of dend.  If so, 
-       // vh needs to be decremented.
-       carry = 0;
-       for (j = 0; j < isor.used; j++) {
-        t = vh * isor_body[j] + carry;
-        tmp[j] = (byte)(t % B_BASE);
-        carry = t / B_BASE;
-       }
-       tmp[isor.used] = (byte)carry;
-       delta = i - isor.used;
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-       Console.WriteLine("final carry is {0}", carry);
-       Console.Write("vh * isor is " );
-       for (j = isor.used; j >=0; j--) {
-        Console.Write("{0} ",tmp[j]);Console.Write("\n");
-       }
-       Console.WriteLine("delta = {0}", delta );
-#endif
-       toolarge = false;
-       for (j = isor.used; j >= 0; j--) {
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-        Console.Write ( "({0},{1})  ", (int)(tmp[j]), (int)(dend_body[j+delta]) );
-#endif
-        if (tmp[j] > dend_body[j+delta]) {
-          toolarge=true;
-          break;
-        }
-        if (tmp[j] < dend_body[j+delta]) {
-          break;
-        }
-       }
-
-       // If we did guess too large, decrement vh and subtract a copy of
-       // isor from tmp.  This had better not go negative!
-       if (toolarge) {
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-        Console.WriteLine ( "guess too large" );
-#endif
-        vh--;
-        carry = 0;
-        for (j = 0; j < isor.used; j++) {
-          if (carry + isor_body[j] > tmp[j]) {
-            tmp[j] = (byte)((B_BASE + tmp[j]) - isor_body[j] - carry);
-            carry = 1;
-          }
-          else {
-            tmp[j] = (byte)(tmp[j] - isor_body[j] - carry);
-            carry = 0;
-          }
-        }
-        //if (carry > 0) {pp(isor);pp(dend);};
-        //Debug.Assert(carry == 0);
-        if (carry > 0) {
-          Debug.Assert(tmp[isor.used] > 0);
-          tmp[isor.used]--;
-        }
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-        Console.Write("after adjustment of tmp ");
-        for (j = isor.used; j >=0; j--) {
-          Console.Write("{0} ",tmp[j]);
-        }
-        Console.Write("\n");
-#endif
-       }
-
-       // Now vh really is the i'th quotient digit.  
-       // Subtract (tmp << delta) from
-       // the dividend.
-       carry = 0;
-       for (j = 0; j <= isor.used; j++) {
-        if (carry + tmp[j] > dend_body[j+delta]) {
-          dend_body[j+delta] = (byte)((B_BASE+dend_body[j+delta]) - tmp[j]
-                                      - carry);
-          carry = 1;
-        }
-        else {
-          dend_body[j+delta] = (byte)(dend_body[j+delta] - tmp[j] - carry);
-          carry = 0;
-        }
-       }
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-       Debug.Assert(carry==0);
-#endif
-       
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-       Console.Write("after final sub ");
-       for(j=dend.used; j>=0; j--) Console.Write("{0} ", dend_body[j]);
-       Console.Write("\n");
-#endif
-
-       // park vh in the result array
-#if DEBUG_SAINTEGER_UDIV
-       Console.WriteLine("[{0}] <- {1}", i-isor.used, vh );
-#endif
-       dres.body[i-isor.used] = (byte)vh;
-     }
-   }
-
-   // Now we've got all the quotient digits.  Zap leading zeroes.
-   dres.used = dend.used - isor.used + 1;
-   dres.u_renormalise();
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-   Debug.Assert(dres.sane());
-#endif
-   
-   // The remainder is in dend_body.  Copy, divide by the original scaling 
-   // factor, and zap leading zeroes.
-   mres.used = dend.used;
-   for (j = 0; j < dend.used; j++) {
-     mres.body[j] = dend_body[j];
-   }
-   mres.u_renormalise();
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-   Debug.Assert(mres.sane());
-#endif
-   
-   if (scaleup > 1) {
-     carry = 0;
-     for (j = mres.used-1; j >= 0; j--) {
-       carry += mres.body[j];
-       mres.body[j] = (byte)(carry/scaleup);
-       carry = B_BASE*(carry%scaleup);
-     }
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-     Debug.Assert (carry == 0);
-#endif
-     mres.u_renormalise();
-#if BIGINTEGER_DEBUG
-     Debug.Assert(mres.sane());
-#endif
-   }
-
- }
-
-
- // Test framework
-
-#if BIGINTEGER_DEBUG
- public static void Test ( ) {
-   int i, j, t, k, m;
-   BigInteger bi, bj, bk, bm;
-
-   BigInteger a, b;
-   a = new BigInteger(1);
-   for (int n = 1; n <= 10; n++) {
-     b = new BigInteger(n);
-     a *= n;
-   }
-   Console.WriteLine("{0}", (double)a);
-
-   for (i = -10007; i <= 10007; i++) {
-     Console.WriteLine ( "i = {0}", i );
-
-     bi = new BigInteger(i);
-     t = (int)bi;
-     Debug.Assert(i == t);
-     
-     for (j = -10007; j <= 10007; j++) {
-       bj = new BigInteger(j);
-       t = (int)bj;
-       Debug.Assert(j == t);
-       bk = bi + bj;
-       k = (int)bk;
-       if (i+j != k) {
-        bi.ToString();
-        bj.ToString();
-        bk.ToString();
-        Debug.Assert(i + j == k);
-       }
-
-       bk = bi - bj;
-       k = (int)bk;
-       if (i-j != k) {
-        bi.ToString();
-        bj.ToString();
-        bk.ToString();
-        Debug.Assert(i - j == k);
-       }
-
-       bk = bi * bj;
-       k = (int)bk;
-       if (i*j != k) {
-        bi.ToString();
-        bj.ToString();
-        bk.ToString();
-        Debug.Assert(i * j == k);
-       }
-
-       if (j != 0) {
-        QuotientRemainder(bi, bj, out bk, out bm);
-        k = (int)bk;
-        m = (int)bm;
-        Debug.Assert(k == i / j);
-        Debug.Assert(m == i % j);
-       }
-     }
-   }
-   Console.WriteLine("done");
- }
-#endif
-
-}