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/********************************************************************
* gnc-numeric.c -- an exact-number library for accounting use *
* Copyright (C) 2000 Bill Gribble *
* Copyright (C) 2004 Linas Vepstas <linas@linas.org> *
* *
* This program is free software; you can redistribute it and/or *
* modify it under the terms of the GNU General Public License as *
* published by the Free Software Foundation; either version 2 of *
* the License, or (at your option) any later version. *
* *
* This program is distributed in the hope that it will be useful, *
* but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of *
* MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the *
* GNU General Public License for more details. *
* *
* You should have received a copy of the GNU General Public License*
* along with this program; if not, contact: *
* *
* Free Software Foundation Voice: +1-617-542-5942 *
* 51 Franklin Street, Fifth Floor Fax: +1-617-542-2652 *
* Boston, MA 02110-1301, USA gnu@gnu.org *
* *
*******************************************************************/
#ifdef __cplusplus
extern "C"
{
#endif
#include "config.h"
#include <glib.h>
#include <math.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#include "gnc-numeric.h"
#include "qofint128.hpp"
#include "gnc-rational.hpp"
using GncNumeric = GncRational;
static const gint64 pten[] = { 1, 10, 100, 1000, 10000, 100000, 1000000,
10000000, 100000000, 1000000000, 10000000000,
100000000000, 1000000000000, 10000000000000,
100000000000000, 10000000000000000,
100000000000000000, 1000000000000000000};
static const int POWTEN_OVERFLOW {-5};
static inline gint64
powten (int exp)
{
if (exp > 18 || exp < -18)
return POWTEN_OVERFLOW;
return exp < 0 ? -pten[-exp] : pten[exp];
}
/* =============================================================== */
/* This function is small, simple, and used everywhere below,
* lets try to inline it.
*/
GNCNumericErrorCode
gnc_numeric_check(gnc_numeric in)
{
if (G_LIKELY(in.denom != 0))
{
return GNC_ERROR_OK;
}
else if (in.num)
{
if ((0 < in.num) || (-4 > in.num))
{
in.num = (gint64) GNC_ERROR_OVERFLOW;
}
return (GNCNumericErrorCode) in.num;
}
else
{
return GNC_ERROR_ARG;
}
}
/* *******************************************************************
* gnc_numeric_zero_p
********************************************************************/
gboolean
gnc_numeric_zero_p(gnc_numeric a)
{
if (gnc_numeric_check(a))
{
return 0;
}
else
{
if ((a.num == 0) && (a.denom != 0))
{
return 1;
}
else
{
return 0;
}
}
}
/* *******************************************************************
* gnc_numeric_negative_p
********************************************************************/
gboolean
gnc_numeric_negative_p(gnc_numeric a)
{
if (gnc_numeric_check(a))
{
return 0;
}
else
{
if ((a.num < 0) && (a.denom != 0))
{
return 1;
}
else
{
return 0;
}
}
}
/* *******************************************************************
* gnc_numeric_positive_p
********************************************************************/
gboolean
gnc_numeric_positive_p(gnc_numeric a)
{
if (gnc_numeric_check(a))
{
return 0;
}
else
{
if ((a.num > 0) && (a.denom != 0))
{
return 1;
}
else
{
return 0;
}
}
}
/* *******************************************************************
* gnc_numeric_compare
* returns 1 if a>b, -1 if b>a, 0 if a == b
********************************************************************/
int
gnc_numeric_compare(gnc_numeric a, gnc_numeric b)
{
gint64 aa, bb;
if (gnc_numeric_check(a) || gnc_numeric_check(b))
{
return 0;
}
if (a.denom == b.denom)
{
if (a.num == b.num) return 0;
if (a.num > b.num) return 1;
return -1;
}
GncNumeric an (a), bn (b);
return (an.m_num * bn.m_den).cmp(bn.m_num * an.m_den);
}
/* *******************************************************************
* gnc_numeric_eq
********************************************************************/
gboolean
gnc_numeric_eq(gnc_numeric a, gnc_numeric b)
{
return ((a.num == b.num) && (a.denom == b.denom));
}
/* *******************************************************************
* gnc_numeric_equal
********************************************************************/
gboolean
gnc_numeric_equal(gnc_numeric a, gnc_numeric b)
{
return gnc_numeric_compare (a, b) == 0;
}
/* *******************************************************************
* gnc_numeric_same
* would a and b be equal() if they were both converted to the same
* denominator?
********************************************************************/
int
gnc_numeric_same(gnc_numeric a, gnc_numeric b, gint64 denom,
gint how)
{
gnc_numeric aconv, bconv;
aconv = gnc_numeric_convert(a, denom, how);
bconv = gnc_numeric_convert(b, denom, how);
return(gnc_numeric_equal(aconv, bconv));
}
/* *******************************************************************
* gnc_numeric_add
********************************************************************/
gnc_numeric
gnc_numeric_add(gnc_numeric a, gnc_numeric b,
gint64 denom, gint how)
{
if (gnc_numeric_check(a) || gnc_numeric_check(b))
{
return gnc_numeric_error(GNC_ERROR_ARG);
}
GncNumeric an (a), bn (b);
GncDenom new_denom (an, bn, denom, how);
if (new_denom.m_error)
return gnc_numeric_error (new_denom.m_error);
QofInt128 lcm = an.m_den.lcm (bn.m_den);
GncNumeric result(an.m_num * lcm / an.m_den + bn.m_num * lcm / bn.m_den,
lcm);
result.round (new_denom);
return static_cast<gnc_numeric>(result);
}
/* *******************************************************************
* gnc_numeric_sub
********************************************************************/
gnc_numeric
gnc_numeric_sub(gnc_numeric a, gnc_numeric b,
gint64 denom, gint how)
{
gnc_numeric nb;
if (gnc_numeric_check(a) || gnc_numeric_check(b))
{
return gnc_numeric_error(GNC_ERROR_ARG);
}
nb = b;
nb.num = -nb.num;
return gnc_numeric_add (a, nb, denom, how);
}
/* *******************************************************************
* gnc_numeric_mul
********************************************************************/
gnc_numeric
gnc_numeric_mul(gnc_numeric a, gnc_numeric b,
gint64 denom, gint how)
{
if (gnc_numeric_check(a) || gnc_numeric_check(b))
{
return gnc_numeric_error(GNC_ERROR_ARG);
}
GncNumeric an (a), bn (b);
GncDenom new_denom (an, bn, denom, how);
if (new_denom.m_error)
return gnc_numeric_error (new_denom.m_error);
GncNumeric result(an.m_num * bn.m_num, an.m_den * bn.m_den);
result.round (new_denom);
return static_cast<gnc_numeric>(result);
}
/* *******************************************************************
* gnc_numeric_div
********************************************************************/
gnc_numeric
gnc_numeric_div(gnc_numeric a, gnc_numeric b,
gint64 denom, gint how)
{
if (gnc_numeric_check(a) || gnc_numeric_check(b))
{
return gnc_numeric_error(GNC_ERROR_ARG);
}
GncNumeric an (a), bn (b);
GncDenom new_denom (an, bn, denom, how);
if (new_denom.m_error)
return gnc_numeric_error (new_denom.m_error);
if (bn.m_num.isNeg())
{
an.m_num = -an.m_num;
bn.m_num = -bn.m_num;
}
/* q = (a_num * b_den)/(b_num * a_den). If a_den == b_den they cancel out
* and it's just a_num/b_num.
*/
if (an.m_den == bn.m_den)
{
GncNumeric q(an.m_num, bn.m_num);
q.round(new_denom);
return static_cast<gnc_numeric>(q);
}
/* Protect against possibly preventable overflow: */
if (an.m_num.isBig() || an.m_den.isBig() ||
bn.m_num.isBig() || bn.m_den.isBig())
{
QofInt128 gcd = bn.m_den.gcd(an.m_den);
bn.m_den /= gcd;
an.m_den /= gcd;
}
GncNumeric q(an.m_num * bn.m_den, bn.m_num * an.m_den);
q.round (new_denom);
return static_cast<gnc_numeric>(q);
}
/* *******************************************************************
* gnc_numeric_neg
* negate the argument
********************************************************************/
gnc_numeric
gnc_numeric_neg(gnc_numeric a)
{
if (gnc_numeric_check(a))
{
return gnc_numeric_error(GNC_ERROR_ARG);
}
return gnc_numeric_create(- a.num, a.denom);
}
/* *******************************************************************
* gnc_numeric_abs
* return the absolute value of the argument
********************************************************************/
gnc_numeric
gnc_numeric_abs(gnc_numeric a)
{
if (gnc_numeric_check(a))
{
return gnc_numeric_error(GNC_ERROR_ARG);
}
return gnc_numeric_create(ABS(a.num), a.denom);
}
/* *******************************************************************
* gnc_numeric_convert
********************************************************************/
gnc_numeric
gnc_numeric_convert(gnc_numeric in, int64_t denom, int how)
{
GncNumeric a (in), b (gnc_numeric_zero());
GncDenom d (a, b, denom, how);
a.round (d);
return static_cast<gnc_numeric>(a);
}
/* *******************************************************************
* reduce a fraction by GCF elimination. This is NOT done as a
* part of the arithmetic API unless GNC_HOW_DENOM_REDUCE is specified
* as the output denominator.
********************************************************************/
gnc_numeric
gnc_numeric_reduce(gnc_numeric in)
{
if (gnc_numeric_check(in))
{
return gnc_numeric_error(GNC_ERROR_ARG);
}
if (in.denom < 0) /* Negative denoms multiply num, can't be reduced. */
return in;
GncNumeric a (in), b (gnc_numeric_zero());
GncDenom d (a, b, GNC_DENOM_AUTO, GNC_HOW_DENOM_REDUCE | GNC_HOW_RND_ROUND);
a.round (d);
return static_cast<gnc_numeric>(a);
}
/* *******************************************************************
* gnc_numeric_to_decimal
*
* Attempt to convert the denominator to an exact power of ten without
* rounding. TRUE is returned if 'a' has been converted or was already
* decimal. Otherwise, FALSE is returned and 'a' remains unchanged.
* The 'max_decimal_places' parameter may be NULL.
********************************************************************/
gboolean
gnc_numeric_to_decimal(gnc_numeric *a, guint8 *max_decimal_places)
{
guint8 decimal_places = 0;
gnc_numeric converted_val;
gint64 fraction;
g_return_val_if_fail(a, FALSE);
if (gnc_numeric_check(*a) != GNC_ERROR_OK)
return FALSE;
converted_val = *a;
if (converted_val.denom <= 0)
{
converted_val = gnc_numeric_convert(converted_val, 1, GNC_HOW_DENOM_EXACT);
if (gnc_numeric_check(converted_val) != GNC_ERROR_OK)
return FALSE;
*a = converted_val;
if (max_decimal_places)
*max_decimal_places = decimal_places;
return TRUE;
}
/* Zero is easily converted. */
if (converted_val.num == 0)
converted_val.denom = 1;
fraction = converted_val.denom;
while (fraction != 1)
{
switch (fraction % 10)
{
case 0:
fraction = fraction / 10;
break;
case 5:
converted_val = gnc_numeric_mul(converted_val,
gnc_numeric_create(2, 2),
GNC_DENOM_AUTO,
GNC_HOW_DENOM_EXACT |
GNC_HOW_RND_NEVER);
if (gnc_numeric_check(converted_val) != GNC_ERROR_OK)
return FALSE;
fraction = fraction / 5;
break;
case 2:
case 4:
case 6:
case 8:
converted_val = gnc_numeric_mul(converted_val,
gnc_numeric_create(5, 5),
GNC_DENOM_AUTO,
GNC_HOW_DENOM_EXACT |
GNC_HOW_RND_NEVER);
if (gnc_numeric_check(converted_val) != GNC_ERROR_OK)
return FALSE;
fraction = fraction / 2;
break;
default:
return FALSE;
}
decimal_places += 1;
}
if (max_decimal_places)
*max_decimal_places = decimal_places;
*a = converted_val;
return TRUE;
}
/* *******************************************************************
* double_to_gnc_numeric
********************************************************************/
#ifdef _MSC_VER
# define rint /* */
#endif
gnc_numeric
double_to_gnc_numeric(double in, gint64 denom, gint how)
{
gnc_numeric out;
gint64 int_part = 0;
double frac_part;
gint64 frac_int = 0;
double logval;
double sigfigs;
if (isnan (in) || fabs (in) > 1e18)
return gnc_numeric_error (GNC_ERROR_OVERFLOW);
if ((denom == GNC_DENOM_AUTO) && (how & GNC_HOW_DENOM_SIGFIG))
{
if (fabs(in) < 10e-20)
{
logval = 0;
}
else
{
logval = log10(fabs(in));
logval = ((logval > 0.0) ?
(floor(logval) + 1.0) : (ceil(logval)));
}
sigfigs = GNC_HOW_GET_SIGFIGS(how);
if ((denom = powten (sigfigs - logval)) == POWTEN_OVERFLOW)
return gnc_numeric_error(GNC_ERROR_OVERFLOW);
how = how & ~GNC_HOW_DENOM_SIGFIG & ~GNC_NUMERIC_SIGFIGS_MASK;
}
int_part = (gint64)(floor(fabs(in)));
frac_part = in - (double)int_part;
int_part = int_part * denom;
frac_part = frac_part * (double)denom;
switch (how & GNC_NUMERIC_RND_MASK)
{
case GNC_HOW_RND_FLOOR:
frac_int = (gint64)floor(frac_part);
break;
case GNC_HOW_RND_CEIL:
frac_int = (gint64)ceil(frac_part);
break;
case GNC_HOW_RND_TRUNC:
frac_int = (gint64)frac_part;
break;
case GNC_HOW_RND_ROUND:
case GNC_HOW_RND_ROUND_HALF_UP:
frac_int = (gint64)rint(frac_part);
break;
case GNC_HOW_RND_NEVER:
frac_int = (gint64)floor(frac_part);
if (frac_part != (double) frac_int)
{
/* signal an error */
}
break;
}
out.num = int_part + frac_int;
out.denom = denom;
return out;
}
/* *******************************************************************
* gnc_numeric_to_double
********************************************************************/
double
gnc_numeric_to_double(gnc_numeric in)
{
if (in.denom > 0)
{
return (double)in.num / (double)in.denom;
}
else
{
return (double)(in.num * -in.denom);
}
}
/* *******************************************************************
* gnc_numeric_error
********************************************************************/
gnc_numeric
gnc_numeric_error(GNCNumericErrorCode error_code)
{
return gnc_numeric_create(error_code, 0LL);
}
/* *******************************************************************
* gnc_numeric_add_with_error
********************************************************************/
gnc_numeric
gnc_numeric_add_with_error(gnc_numeric a, gnc_numeric b,
gint64 denom, gint how,
gnc_numeric * error)
{
gnc_numeric sum = gnc_numeric_add(a, b, denom, how);
gnc_numeric exact = gnc_numeric_add(a, b, GNC_DENOM_AUTO,
GNC_HOW_DENOM_REDUCE);
gnc_numeric err = gnc_numeric_sub(sum, exact, GNC_DENOM_AUTO,
GNC_HOW_DENOM_REDUCE);
if (error)
{
*error = err;
}
return sum;
}
/* *******************************************************************
* gnc_numeric_sub_with_error
********************************************************************/
gnc_numeric
gnc_numeric_sub_with_error(gnc_numeric a, gnc_numeric b,
gint64 denom, gint how,
gnc_numeric * error)
{
gnc_numeric diff = gnc_numeric_sub(a, b, denom, how);
gnc_numeric exact = gnc_numeric_sub(a, b, GNC_DENOM_AUTO,
GNC_HOW_DENOM_REDUCE);
gnc_numeric err = gnc_numeric_sub(diff, exact, GNC_DENOM_AUTO,
GNC_HOW_DENOM_REDUCE);
if (error)
{
*error = err;
}
return diff;
}
/* *******************************************************************
* gnc_numeric_mul_with_error
********************************************************************/
gnc_numeric
gnc_numeric_mul_with_error(gnc_numeric a, gnc_numeric b,
gint64 denom, gint how,
gnc_numeric * error)
{
gnc_numeric prod = gnc_numeric_mul(a, b, denom, how);
gnc_numeric exact = gnc_numeric_mul(a, b, GNC_DENOM_AUTO,
GNC_HOW_DENOM_REDUCE);
gnc_numeric err = gnc_numeric_sub(prod, exact, GNC_DENOM_AUTO,
GNC_HOW_DENOM_REDUCE);
if (error)
{
*error = err;
}
return prod;
}
/* *******************************************************************
* gnc_numeric_div_with_error
********************************************************************/
gnc_numeric
gnc_numeric_div_with_error(gnc_numeric a, gnc_numeric b,
gint64 denom, gint how,
gnc_numeric * error)
{
gnc_numeric quot = gnc_numeric_div(a, b, denom, how);
gnc_numeric exact = gnc_numeric_div(a, b, GNC_DENOM_AUTO,
GNC_HOW_DENOM_REDUCE);
gnc_numeric err = gnc_numeric_sub(quot, exact,
GNC_DENOM_AUTO, GNC_HOW_DENOM_REDUCE);
if (error)
{
*error = err;
}
return quot;
}
/* *******************************************************************
* gnc_numeric text IO
********************************************************************/
gchar *
gnc_numeric_to_string(gnc_numeric n)
{
gchar *result;
gint64 tmpnum = n.num;
gint64 tmpdenom = n.denom;
result = g_strdup_printf("%" G_GINT64_FORMAT "/%" G_GINT64_FORMAT, tmpnum, tmpdenom);
return result;
}
gchar *
gnc_num_dbg_to_string(gnc_numeric n)
{
static char buff[1000];
static char *p = buff;
gint64 tmpnum = n.num;
gint64 tmpdenom = n.denom;
p += 100;
if (p - buff >= 1000) p = buff;
sprintf(p, "%" G_GINT64_FORMAT "/%" G_GINT64_FORMAT, tmpnum, tmpdenom);
return p;
}
gboolean
string_to_gnc_numeric(const gchar* str, gnc_numeric *n)
{
gint64 tmpnum;
gint64 tmpdenom;
if (!str) return FALSE;
tmpnum = g_ascii_strtoll (str, NULL, 0);
str = strchr (str, '/');
if (!str) return FALSE;
str ++;
tmpdenom = g_ascii_strtoll (str, NULL, 0);
n->num = tmpnum;
n->denom = tmpdenom;
return TRUE;
}
/* *******************************************************************
* GValue handling
********************************************************************/
static gpointer
gnc_numeric_boxed_copy_func( gpointer in_gnc_numeric )
{
gnc_numeric* newvalue;
newvalue = static_cast<gnc_numeric*>(g_malloc (sizeof (gnc_numeric)));
memcpy( newvalue, in_gnc_numeric, sizeof( gnc_numeric ) );
return newvalue;
}
static void
gnc_numeric_boxed_free_func( gpointer in_gnc_numeric )
{
g_free( in_gnc_numeric );
}
GType
gnc_numeric_get_type( void )
{
static GType type = 0;
if ( type == 0 )
{
type = g_boxed_type_register_static( "gnc_numeric",
gnc_numeric_boxed_copy_func,
gnc_numeric_boxed_free_func );
}
return type;
}
/* *******************************************************************
* gnc_numeric misc testing
********************************************************************/
#ifdef _GNC_NUMERIC_TEST
static char *
gnc_numeric_print(gnc_numeric in)
{
char * retval;
if (gnc_numeric_check(in))
{
retval = g_strdup_printf("<ERROR> [%" G_GINT64_FORMAT " / %" G_GINT64_FORMAT "]",
in.num,
in.denom);
}
else
{
retval = g_strdup_printf("[%" G_GINT64_FORMAT " / %" G_GINT64_FORMAT "]",
in.num,
in.denom);
}
return retval;
}
int
main(int argc, char ** argv)
{
gnc_numeric a = gnc_numeric_create(1, 3);
gnc_numeric b = gnc_numeric_create(1, 4);
gnc_numeric c;
gnc_numeric err;
c = gnc_numeric_add_with_error(a, b, 100, GNC_HOW_RND_ROUND, &err);
printf("add 100ths/error : %s + %s = %s + (error) %s\n\n",
gnc_numeric_print(a), gnc_numeric_print(b),
gnc_numeric_print(c),
gnc_numeric_print(err));
c = gnc_numeric_sub_with_error(a, b, 100, GNC_HOW_RND_FLOOR, &err);
printf("sub 100ths/error : %s - %s = %s + (error) %s\n\n",
gnc_numeric_print(a), gnc_numeric_print(b),
gnc_numeric_print(c),
gnc_numeric_print(err));
c = gnc_numeric_mul_with_error(a, b, 100, GNC_HOW_RND_ROUND, &err);
printf("mul 100ths/error : %s * %s = %s + (error) %s\n\n",
gnc_numeric_print(a), gnc_numeric_print(b),
gnc_numeric_print(c),
gnc_numeric_print(err));
c = gnc_numeric_div_with_error(a, b, 100, GNC_HOW_RND_ROUND, &err);
printf("div 100ths/error : %s / %s = %s + (error) %s\n\n",
gnc_numeric_print(a), gnc_numeric_print(b),
gnc_numeric_print(c),
gnc_numeric_print(err));
printf("multiply (EXACT): %s * %s = %s\n",
gnc_numeric_print(a), gnc_numeric_print(b),
gnc_numeric_print(gnc_numeric_mul(a, b, GNC_DENOM_AUTO, GNC_HOW_DENOM_EXACT)));
printf("multiply (REDUCE): %s * %s = %s\n",
gnc_numeric_print(a), gnc_numeric_print(b),
gnc_numeric_print(gnc_numeric_mul(a, b, GNC_DENOM_AUTO, GNC_HOW_DENOM_REDUCE)));
return 0;
}
#endif
const char* gnc_numeric_errorCode_to_string(GNCNumericErrorCode error_code)
{
switch (error_code)
{
case GNC_ERROR_OK:
return "GNC_ERROR_OK";
case GNC_ERROR_ARG:
return "GNC_ERROR_ARG";
case GNC_ERROR_OVERFLOW:
return "GNC_ERROR_OVERFLOW";
case GNC_ERROR_DENOM_DIFF:
return "GNC_ERROR_DENOM_DIFF";
case GNC_ERROR_REMAINDER:
return "GNC_ERROR_REMAINDER";
default:
return "<unknown>";
}
}
/* ======================== END OF FILE =================== */