...
Run Format

Source file src/math/big/natconv_test.go

Documentation: math/big

  // Copyright 2015 The Go Authors. All rights reserved.
  // Use of this source code is governed by a BSD-style
  // license that can be found in the LICENSE file.
  
  package big
  
  import (
  	"bytes"
  	"fmt"
  	"io"
  	"math/bits"
  	"strings"
  	"testing"
  )
  
  // log2 computes the integer binary logarithm of x.
  // The result is the integer n for which 2^n <= x < 2^(n+1).
  // If x == 0, the result is -1.
  func log2(x Word) int {
  	return bits.Len(uint(x)) - 1
  }
  
  func itoa(x nat, base int) []byte {
  	// special cases
  	switch {
  	case base < 2:
  		panic("illegal base")
  	case len(x) == 0:
  		return []byte("0")
  	}
  
  	// allocate buffer for conversion
  	i := x.bitLen()/log2(Word(base)) + 1 // +1: round up
  	s := make([]byte, i)
  
  	// don't destroy x
  	q := nat(nil).set(x)
  
  	// convert
  	for len(q) > 0 {
  		i--
  		var r Word
  		q, r = q.divW(q, Word(base))
  		s[i] = digits[r]
  	}
  
  	return s[i:]
  }
  
  var strTests = []struct {
  	x nat    // nat value to be converted
  	b int    // conversion base
  	s string // expected result
  }{
  	{nil, 2, "0"},
  	{nat{1}, 2, "1"},
  	{nat{0xc5}, 2, "11000101"},
  	{nat{03271}, 8, "3271"},
  	{nat{10}, 10, "10"},
  	{nat{1234567890}, 10, "1234567890"},
  	{nat{0xdeadbeef}, 16, "deadbeef"},
  	{nat{0x229be7}, 17, "1a2b3c"},
  	{nat{0x309663e6}, 32, "o9cov6"},
  }
  
  func TestString(t *testing.T) {
  	// test invalid base explicitly
  	var panicStr string
  	func() {
  		defer func() {
  			panicStr = recover().(string)
  		}()
  		natOne.utoa(1)
  	}()
  	if panicStr != "invalid base" {
  		t.Errorf("expected panic for invalid base")
  	}
  
  	for _, a := range strTests {
  		s := string(a.x.utoa(a.b))
  		if s != a.s {
  			t.Errorf("string%+v\n\tgot s = %s; want %s", a, s, a.s)
  		}
  
  		x, b, _, err := nat(nil).scan(strings.NewReader(a.s), a.b, false)
  		if x.cmp(a.x) != 0 {
  			t.Errorf("scan%+v\n\tgot z = %v; want %v", a, x, a.x)
  		}
  		if b != a.b {
  			t.Errorf("scan%+v\n\tgot b = %d; want %d", a, b, a.b)
  		}
  		if err != nil {
  			t.Errorf("scan%+v\n\tgot error = %s", a, err)
  		}
  	}
  }
  
  var natScanTests = []struct {
  	s     string // string to be scanned
  	base  int    // input base
  	frac  bool   // fraction ok
  	x     nat    // expected nat
  	b     int    // expected base
  	count int    // expected digit count
  	ok    bool   // expected success
  	next  rune   // next character (or 0, if at EOF)
  }{
  	// error: no mantissa
  	{},
  	{s: "?"},
  	{base: 10},
  	{base: 36},
  	{s: "?", base: 10},
  	{s: "0x"},
  	{s: "345", base: 2},
  
  	// error: incorrect use of decimal point
  	{s: ".0"},
  	{s: ".0", base: 10},
  	{s: ".", base: 0},
  	{s: "0x.0"},
  
  	// no errors
  	{"0", 0, false, nil, 10, 1, true, 0},
  	{"0", 10, false, nil, 10, 1, true, 0},
  	{"0", 36, false, nil, 36, 1, true, 0},
  	{"1", 0, false, nat{1}, 10, 1, true, 0},
  	{"1", 10, false, nat{1}, 10, 1, true, 0},
  	{"0 ", 0, false, nil, 10, 1, true, ' '},
  	{"08", 0, false, nil, 10, 1, true, '8'},
  	{"08", 10, false, nat{8}, 10, 2, true, 0},
  	{"018", 0, false, nat{1}, 8, 1, true, '8'},
  	{"0b1", 0, false, nat{1}, 2, 1, true, 0},
  	{"0b11000101", 0, false, nat{0xc5}, 2, 8, true, 0},
  	{"03271", 0, false, nat{03271}, 8, 4, true, 0},
  	{"10ab", 0, false, nat{10}, 10, 2, true, 'a'},
  	{"1234567890", 0, false, nat{1234567890}, 10, 10, true, 0},
  	{"xyz", 36, false, nat{(33*36+34)*36 + 35}, 36, 3, true, 0},
  	{"xyz?", 36, false, nat{(33*36+34)*36 + 35}, 36, 3, true, '?'},
  	{"0x", 16, false, nil, 16, 1, true, 'x'},
  	{"0xdeadbeef", 0, false, nat{0xdeadbeef}, 16, 8, true, 0},
  	{"0XDEADBEEF", 0, false, nat{0xdeadbeef}, 16, 8, true, 0},
  
  	// no errors, decimal point
  	{"0.", 0, false, nil, 10, 1, true, '.'},
  	{"0.", 10, true, nil, 10, 0, true, 0},
  	{"0.1.2", 10, true, nat{1}, 10, -1, true, '.'},
  	{".000", 10, true, nil, 10, -3, true, 0},
  	{"12.3", 10, true, nat{123}, 10, -1, true, 0},
  	{"012.345", 10, true, nat{12345}, 10, -3, true, 0},
  }
  
  func TestScanBase(t *testing.T) {
  	for _, a := range natScanTests {
  		r := strings.NewReader(a.s)
  		x, b, count, err := nat(nil).scan(r, a.base, a.frac)
  		if err == nil && !a.ok {
  			t.Errorf("scan%+v\n\texpected error", a)
  		}
  		if err != nil {
  			if a.ok {
  				t.Errorf("scan%+v\n\tgot error = %s", a, err)
  			}
  			continue
  		}
  		if x.cmp(a.x) != 0 {
  			t.Errorf("scan%+v\n\tgot z = %v; want %v", a, x, a.x)
  		}
  		if b != a.b {
  			t.Errorf("scan%+v\n\tgot b = %d; want %d", a, b, a.base)
  		}
  		if count != a.count {
  			t.Errorf("scan%+v\n\tgot count = %d; want %d", a, count, a.count)
  		}
  		next, _, err := r.ReadRune()
  		if err == io.EOF {
  			next = 0
  			err = nil
  		}
  		if err == nil && next != a.next {
  			t.Errorf("scan%+v\n\tgot next = %q; want %q", a, next, a.next)
  		}
  	}
  }
  
  var pi = "3" +
  	"14159265358979323846264338327950288419716939937510582097494459230781640628620899862803482534211706798214808651" +
  	"32823066470938446095505822317253594081284811174502841027019385211055596446229489549303819644288109756659334461" +
  	"28475648233786783165271201909145648566923460348610454326648213393607260249141273724587006606315588174881520920" +
  	"96282925409171536436789259036001133053054882046652138414695194151160943305727036575959195309218611738193261179" +
  	"31051185480744623799627495673518857527248912279381830119491298336733624406566430860213949463952247371907021798" +
  	"60943702770539217176293176752384674818467669405132000568127145263560827785771342757789609173637178721468440901" +
  	"22495343014654958537105079227968925892354201995611212902196086403441815981362977477130996051870721134999999837" +
  	"29780499510597317328160963185950244594553469083026425223082533446850352619311881710100031378387528865875332083" +
  	"81420617177669147303598253490428755468731159562863882353787593751957781857780532171226806613001927876611195909" +
  	"21642019893809525720106548586327886593615338182796823030195203530185296899577362259941389124972177528347913151" +
  	"55748572424541506959508295331168617278558890750983817546374649393192550604009277016711390098488240128583616035" +
  	"63707660104710181942955596198946767837449448255379774726847104047534646208046684259069491293313677028989152104" +
  	"75216205696602405803815019351125338243003558764024749647326391419927260426992279678235478163600934172164121992" +
  	"45863150302861829745557067498385054945885869269956909272107975093029553211653449872027559602364806654991198818" +
  	"34797753566369807426542527862551818417574672890977772793800081647060016145249192173217214772350141441973568548" +
  	"16136115735255213347574184946843852332390739414333454776241686251898356948556209921922218427255025425688767179" +
  	"04946016534668049886272327917860857843838279679766814541009538837863609506800642251252051173929848960841284886" +
  	"26945604241965285022210661186306744278622039194945047123713786960956364371917287467764657573962413890865832645" +
  	"99581339047802759009946576407895126946839835259570982582262052248940772671947826848260147699090264013639443745" +
  	"53050682034962524517493996514314298091906592509372216964615157098583874105978859597729754989301617539284681382" +
  	"68683868942774155991855925245953959431049972524680845987273644695848653836736222626099124608051243884390451244" +
  	"13654976278079771569143599770012961608944169486855584840635342207222582848864815845602850601684273945226746767" +
  	"88952521385225499546667278239864565961163548862305774564980355936345681743241125150760694794510965960940252288" +
  	"79710893145669136867228748940560101503308617928680920874760917824938589009714909675985261365549781893129784821" +
  	"68299894872265880485756401427047755513237964145152374623436454285844479526586782105114135473573952311342716610" +
  	"21359695362314429524849371871101457654035902799344037420073105785390621983874478084784896833214457138687519435" +
  	"06430218453191048481005370614680674919278191197939952061419663428754440643745123718192179998391015919561814675" +
  	"14269123974894090718649423196156794520809514655022523160388193014209376213785595663893778708303906979207734672" +
  	"21825625996615014215030680384477345492026054146659252014974428507325186660021324340881907104863317346496514539" +
  	"05796268561005508106658796998163574736384052571459102897064140110971206280439039759515677157700420337869936007" +
  	"23055876317635942187312514712053292819182618612586732157919841484882916447060957527069572209175671167229109816" +
  	"90915280173506712748583222871835209353965725121083579151369882091444210067510334671103141267111369908658516398" +
  	"31501970165151168517143765761835155650884909989859982387345528331635507647918535893226185489632132933089857064" +
  	"20467525907091548141654985946163718027098199430992448895757128289059232332609729971208443357326548938239119325" +
  	"97463667305836041428138830320382490375898524374417029132765618093773444030707469211201913020330380197621101100" +
  	"44929321516084244485963766983895228684783123552658213144957685726243344189303968642624341077322697802807318915" +
  	"44110104468232527162010526522721116603966655730925471105578537634668206531098965269186205647693125705863566201" +
  	"85581007293606598764861179104533488503461136576867532494416680396265797877185560845529654126654085306143444318" +
  	"58676975145661406800700237877659134401712749470420562230538994561314071127000407854733269939081454664645880797" +
  	"27082668306343285878569830523580893306575740679545716377525420211495576158140025012622859413021647155097925923" +
  	"09907965473761255176567513575178296664547791745011299614890304639947132962107340437518957359614589019389713111" +
  	"79042978285647503203198691514028708085990480109412147221317947647772622414254854540332157185306142288137585043" +
  	"06332175182979866223717215916077166925474873898665494945011465406284336639379003976926567214638530673609657120" +
  	"91807638327166416274888800786925602902284721040317211860820419000422966171196377921337575114959501566049631862" +
  	"94726547364252308177036751590673502350728354056704038674351362222477158915049530984448933309634087807693259939" +
  	"78054193414473774418426312986080998886874132604721569516239658645730216315981931951673538129741677294786724229" +
  	"24654366800980676928238280689964004824354037014163149658979409243237896907069779422362508221688957383798623001" +
  	"59377647165122893578601588161755782973523344604281512627203734314653197777416031990665541876397929334419521541" +
  	"34189948544473456738316249934191318148092777710386387734317720754565453220777092120190516609628049092636019759" +
  	"88281613323166636528619326686336062735676303544776280350450777235547105859548702790814356240145171806246436267" +
  	"94561275318134078330336254232783944975382437205835311477119926063813346776879695970309833913077109870408591337"
  
  // Test case for BenchmarkScanPi.
  func TestScanPi(t *testing.T) {
  	var x nat
  	z, _, _, err := x.scan(strings.NewReader(pi), 10, false)
  	if err != nil {
  		t.Errorf("scanning pi: %s", err)
  	}
  	if s := string(z.utoa(10)); s != pi {
  		t.Errorf("scanning pi: got %s", s)
  	}
  }
  
  func TestScanPiParallel(t *testing.T) {
  	const n = 2
  	c := make(chan int)
  	for i := 0; i < n; i++ {
  		go func() {
  			TestScanPi(t)
  			c <- 0
  		}()
  	}
  	for i := 0; i < n; i++ {
  		<-c
  	}
  }
  
  func BenchmarkScanPi(b *testing.B) {
  	for i := 0; i < b.N; i++ {
  		var x nat
  		x.scan(strings.NewReader(pi), 10, false)
  	}
  }
  
  func BenchmarkStringPiParallel(b *testing.B) {
  	var x nat
  	x, _, _, _ = x.scan(strings.NewReader(pi), 0, false)
  	if string(x.utoa(10)) != pi {
  		panic("benchmark incorrect: conversion failed")
  	}
  	b.RunParallel(func(pb *testing.PB) {
  		for pb.Next() {
  			x.utoa(10)
  		}
  	})
  }
  
  func BenchmarkScan(b *testing.B) {
  	const x = 10
  	for _, base := range []int{2, 8, 10, 16} {
  		for _, y := range []Word{10, 100, 1000, 10000, 100000} {
  			if isRaceBuilder && y > 1000 {
  				continue
  			}
  			b.Run(fmt.Sprintf("%d/Base%d", y, base), func(b *testing.B) {
  				b.StopTimer()
  				var z nat
  				z = z.expWW(x, y)
  
  				s := z.utoa(base)
  				if t := itoa(z, base); !bytes.Equal(s, t) {
  					b.Fatalf("scanning: got %s; want %s", s, t)
  				}
  				b.StartTimer()
  
  				for i := 0; i < b.N; i++ {
  					z.scan(bytes.NewReader(s), base, false)
  				}
  			})
  		}
  	}
  }
  
  func BenchmarkString(b *testing.B) {
  	const x = 10
  	for _, base := range []int{2, 8, 10, 16} {
  		for _, y := range []Word{10, 100, 1000, 10000, 100000} {
  			if isRaceBuilder && y > 1000 {
  				continue
  			}
  			b.Run(fmt.Sprintf("%d/Base%d", y, base), func(b *testing.B) {
  				b.StopTimer()
  				var z nat
  				z = z.expWW(x, y)
  				z.utoa(base) // warm divisor cache
  				b.StartTimer()
  
  				for i := 0; i < b.N; i++ {
  					_ = z.utoa(base)
  				}
  			})
  		}
  	}
  }
  
  func BenchmarkLeafSize(b *testing.B) {
  	for n := 0; n <= 16; n++ {
  		b.Run(fmt.Sprint(n), func(b *testing.B) { LeafSizeHelper(b, 10, n) })
  	}
  	// Try some large lengths
  	for _, n := range []int{32, 64} {
  		b.Run(fmt.Sprint(n), func(b *testing.B) { LeafSizeHelper(b, 10, n) })
  	}
  }
  
  func LeafSizeHelper(b *testing.B, base, size int) {
  	b.StopTimer()
  	originalLeafSize := leafSize
  	resetTable(cacheBase10.table[:])
  	leafSize = size
  	b.StartTimer()
  
  	for d := 1; d <= 10000; d *= 10 {
  		b.StopTimer()
  		var z nat
  		z = z.expWW(Word(base), Word(d)) // build target number
  		_ = z.utoa(base)                 // warm divisor cache
  		b.StartTimer()
  
  		for i := 0; i < b.N; i++ {
  			_ = z.utoa(base)
  		}
  	}
  
  	b.StopTimer()
  	resetTable(cacheBase10.table[:])
  	leafSize = originalLeafSize
  	b.StartTimer()
  }
  
  func resetTable(table []divisor) {
  	if table != nil && table[0].bbb != nil {
  		for i := 0; i < len(table); i++ {
  			table[i].bbb = nil
  			table[i].nbits = 0
  			table[i].ndigits = 0
  		}
  	}
  }
  
  func TestStringPowers(t *testing.T) {
  	var p Word
  	for b := 2; b <= 16; b++ {
  		for p = 0; p <= 512; p++ {
  			x := nat(nil).expWW(Word(b), p)
  			xs := x.utoa(b)
  			xs2 := itoa(x, b)
  			if !bytes.Equal(xs, xs2) {
  				t.Errorf("failed at %d ** %d in base %d: %s != %s", b, p, b, xs, xs2)
  			}
  		}
  		if b >= 3 && testing.Short() {
  			break
  		}
  	}
  }
  

View as plain text