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219
src/api/api_arith.cpp
Normal file
219
src/api/api_arith.cpp
Normal file
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@ -0,0 +1,219 @@
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/*++
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Copyright (c) 2012 Microsoft Corporation
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Module Name:
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api_arith.cpp
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Abstract:
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API for arith theory
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Author:
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Leonardo de Moura (leonardo) 2012-02-29.
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Revision History:
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--*/
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#include<iostream>
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#include"z3.h"
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||||
#include"api_log_macros.h"
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||||
#include"api_context.h"
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||||
#include"api_util.h"
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||||
#include"arith_decl_plugin.h"
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||||
#include"algebraic_numbers.h"
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||||
#define MK_ARITH_OP(NAME, OP) MK_NARY(NAME, mk_c(c)->get_arith_fid(), OP, SKIP)
|
||||
#define MK_BINARY_ARITH_OP(NAME, OP) MK_BINARY(NAME, mk_c(c)->get_arith_fid(), OP, SKIP)
|
||||
#define MK_ARITH_PRED(NAME, OP) MK_BINARY(NAME, mk_c(c)->get_arith_fid(), OP, SKIP)
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||||
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||||
extern "C" {
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||||
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||||
Z3_sort Z3_API Z3_mk_int_sort(Z3_context c) {
|
||||
Z3_TRY;
|
||||
LOG_Z3_mk_int_sort(c);
|
||||
RESET_ERROR_CODE();
|
||||
Z3_sort r = of_sort(mk_c(c)->m().mk_sort(mk_c(c)->get_arith_fid(), INT_SORT));
|
||||
RETURN_Z3(r);
|
||||
Z3_CATCH_RETURN(0);
|
||||
}
|
||||
|
||||
Z3_sort Z3_API Z3_mk_real_sort(Z3_context c) {
|
||||
Z3_TRY;
|
||||
LOG_Z3_mk_real_sort(c);
|
||||
RESET_ERROR_CODE();
|
||||
Z3_sort r = of_sort(mk_c(c)->m().mk_sort(mk_c(c)->get_arith_fid(), REAL_SORT));
|
||||
RETURN_Z3(r);
|
||||
Z3_CATCH_RETURN(0);
|
||||
}
|
||||
|
||||
Z3_ast Z3_API Z3_mk_real(__in Z3_context c, int num, int den) {
|
||||
Z3_TRY;
|
||||
LOG_Z3_mk_real(c, num, den);
|
||||
RESET_ERROR_CODE();
|
||||
if (den == 0) {
|
||||
SET_ERROR_CODE(Z3_INVALID_ARG);
|
||||
RETURN_Z3(0);
|
||||
}
|
||||
sort* s = mk_c(c)->m().mk_sort(mk_c(c)->get_arith_fid(), REAL_SORT);
|
||||
ast* a = mk_c(c)->mk_numeral_core(rational(num, den), s);
|
||||
RETURN_Z3(of_ast(a));
|
||||
Z3_CATCH_RETURN(0);
|
||||
}
|
||||
|
||||
MK_ARITH_OP(Z3_mk_add, OP_ADD);
|
||||
MK_ARITH_OP(Z3_mk_mul, OP_MUL);
|
||||
MK_BINARY_ARITH_OP(Z3_mk_power, OP_POWER);
|
||||
MK_BINARY_ARITH_OP(Z3_mk_mod, OP_MOD);
|
||||
MK_BINARY_ARITH_OP(Z3_mk_rem, OP_REM);
|
||||
|
||||
Z3_ast Z3_API Z3_mk_div(Z3_context c, Z3_ast n1, Z3_ast n2) {
|
||||
Z3_TRY;
|
||||
LOG_Z3_mk_div(c, n1, n2);
|
||||
RESET_ERROR_CODE();
|
||||
decl_kind k = OP_IDIV;
|
||||
sort* ty = mk_c(c)->m().get_sort(to_expr(n1));
|
||||
sort* real_ty = mk_c(c)->m().mk_sort(mk_c(c)->get_arith_fid(), REAL_SORT);
|
||||
if (ty == real_ty) {
|
||||
k = OP_DIV;
|
||||
}
|
||||
expr * args[2] = { to_expr(n1), to_expr(n2) };
|
||||
ast* a = mk_c(c)->m().mk_app(mk_c(c)->get_arith_fid(), k, 0, 0, 2, args);
|
||||
mk_c(c)->save_ast_trail(a);
|
||||
check_sorts(c, a);
|
||||
RETURN_Z3(of_ast(a));
|
||||
Z3_CATCH_RETURN(0);
|
||||
}
|
||||
|
||||
MK_ARITH_PRED(Z3_mk_lt, OP_LT);
|
||||
MK_ARITH_PRED(Z3_mk_gt, OP_GT);
|
||||
MK_ARITH_PRED(Z3_mk_le, OP_LE);
|
||||
MK_ARITH_PRED(Z3_mk_ge, OP_GE);
|
||||
MK_UNARY(Z3_mk_int2real, mk_c(c)->get_arith_fid(), OP_TO_REAL, SKIP);
|
||||
MK_UNARY(Z3_mk_real2int, mk_c(c)->get_arith_fid(), OP_TO_INT, SKIP);
|
||||
MK_UNARY(Z3_mk_is_int, mk_c(c)->get_arith_fid(), OP_IS_INT, SKIP);
|
||||
|
||||
Z3_ast Z3_API Z3_mk_sub(Z3_context c, unsigned num_args, Z3_ast const args[]) {
|
||||
Z3_TRY;
|
||||
LOG_Z3_mk_sub(c, num_args, args);
|
||||
RESET_ERROR_CODE();
|
||||
if (num_args == 0) {
|
||||
SET_ERROR_CODE(Z3_INVALID_ARG);
|
||||
RETURN_Z3(0);
|
||||
}
|
||||
if (mk_c(c)->fparams().m_pre_simplify_expr) {
|
||||
// Do not use logging here... the function is implemented using API primitives
|
||||
Z3_ast m1 = Z3_mk_int(c, -1, Z3_get_sort(c, args[0]));
|
||||
Z3_ast args1[2] = { args[0], 0 };
|
||||
for (unsigned i = 1; i < num_args; ++i) {
|
||||
Z3_ast args2[3] = { m1, args[i] };
|
||||
args1[1] = Z3_mk_mul(c, 2, args2);
|
||||
args1[0] = Z3_mk_add(c, 2, args1);
|
||||
}
|
||||
RETURN_Z3(args1[0]);
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
expr* r = to_expr(args[0]);
|
||||
for (unsigned i = 1; i < num_args; ++i) {
|
||||
expr* args1[2] = { r, to_expr(args[i]) };
|
||||
r = mk_c(c)->m().mk_app(mk_c(c)->get_arith_fid(), OP_SUB, 0, 0, 2, args1);
|
||||
check_sorts(c, r);
|
||||
}
|
||||
mk_c(c)->save_ast_trail(r);
|
||||
RETURN_Z3(of_expr(r));
|
||||
}
|
||||
Z3_CATCH_RETURN(0);
|
||||
}
|
||||
|
||||
Z3_ast Z3_API Z3_mk_unary_minus(Z3_context c, Z3_ast n) {
|
||||
Z3_TRY;
|
||||
LOG_Z3_mk_unary_minus(c, n);
|
||||
RESET_ERROR_CODE();
|
||||
if (mk_c(c)->fparams().m_pre_simplify_expr) {
|
||||
Z3_ast m1 = Z3_mk_int(c, -1, Z3_get_sort(c, n));
|
||||
Z3_ast args[2] = { m1, n };
|
||||
Z3_ast r = Z3_mk_mul(c, 2, args);
|
||||
RETURN_Z3(r);
|
||||
}
|
||||
MK_UNARY_BODY(Z3_mk_unary_minus, mk_c(c)->get_arith_fid(), OP_UMINUS, SKIP);
|
||||
Z3_CATCH_RETURN(0);
|
||||
}
|
||||
|
||||
Z3_bool Z3_API Z3_is_algebraic_number(Z3_context c, Z3_ast a) {
|
||||
Z3_TRY;
|
||||
LOG_Z3_is_algebraic_number(c, a);
|
||||
RESET_ERROR_CODE();
|
||||
expr * e = to_expr(a);
|
||||
return mk_c(c)->autil().is_irrational_algebraic_numeral(e);
|
||||
Z3_CATCH_RETURN(Z3_FALSE);
|
||||
}
|
||||
|
||||
Z3_ast Z3_API Z3_get_algebraic_number_lower(Z3_context c, Z3_ast a, unsigned precision) {
|
||||
Z3_TRY;
|
||||
LOG_Z3_get_algebraic_number_lower(c, a, precision);
|
||||
RESET_ERROR_CODE();
|
||||
if (!Z3_is_algebraic_number(c, a)) {
|
||||
SET_ERROR_CODE(Z3_INVALID_ARG);
|
||||
RETURN_Z3(0);
|
||||
}
|
||||
expr * e = to_expr(a);
|
||||
algebraic_numbers::anum const & val = mk_c(c)->autil().to_irrational_algebraic_numeral(e);
|
||||
rational l;
|
||||
mk_c(c)->autil().am().get_lower(val, l, precision);
|
||||
expr * r = mk_c(c)->autil().mk_numeral(l, false);
|
||||
mk_c(c)->save_ast_trail(r);
|
||||
RETURN_Z3(of_expr(r));
|
||||
Z3_CATCH_RETURN(0);
|
||||
}
|
||||
|
||||
Z3_ast Z3_API Z3_get_algebraic_number_upper(Z3_context c, Z3_ast a, unsigned precision) {
|
||||
Z3_TRY;
|
||||
LOG_Z3_get_algebraic_number_upper(c, a, precision);
|
||||
RESET_ERROR_CODE();
|
||||
if (!Z3_is_algebraic_number(c, a)) {
|
||||
SET_ERROR_CODE(Z3_INVALID_ARG);
|
||||
RETURN_Z3(0);
|
||||
}
|
||||
expr * e = to_expr(a);
|
||||
algebraic_numbers::anum const & val = mk_c(c)->autil().to_irrational_algebraic_numeral(e);
|
||||
rational l;
|
||||
mk_c(c)->autil().am().get_upper(val, l, precision);
|
||||
expr * r = mk_c(c)->autil().mk_numeral(l, false);
|
||||
mk_c(c)->save_ast_trail(r);
|
||||
RETURN_Z3(of_expr(r));
|
||||
Z3_CATCH_RETURN(0);
|
||||
}
|
||||
|
||||
Z3_ast Z3_API Z3_get_numerator(Z3_context c, Z3_ast a) {
|
||||
Z3_TRY;
|
||||
LOG_Z3_get_numerator(c, a);
|
||||
RESET_ERROR_CODE();
|
||||
rational val;
|
||||
ast * _a = to_ast(a);
|
||||
if (!is_expr(_a) || !mk_c(c)->autil().is_numeral(to_expr(_a), val)) {
|
||||
SET_ERROR_CODE(Z3_INVALID_ARG);
|
||||
RETURN_Z3(0);
|
||||
}
|
||||
expr * r = mk_c(c)->autil().mk_numeral(numerator(val), true);
|
||||
mk_c(c)->save_ast_trail(r);
|
||||
RETURN_Z3(of_expr(r));
|
||||
Z3_CATCH_RETURN(0);
|
||||
}
|
||||
|
||||
Z3_ast Z3_API Z3_get_denominator(Z3_context c, Z3_ast a) {
|
||||
Z3_TRY;
|
||||
LOG_Z3_get_denominator(c, a);
|
||||
RESET_ERROR_CODE();
|
||||
rational val;
|
||||
ast * _a = to_ast(a);
|
||||
if (!is_expr(_a) || !mk_c(c)->autil().is_numeral(to_expr(_a), val)) {
|
||||
SET_ERROR_CODE(Z3_INVALID_ARG);
|
||||
RETURN_Z3(0);
|
||||
}
|
||||
expr * r = mk_c(c)->autil().mk_numeral(denominator(val), true);
|
||||
mk_c(c)->save_ast_trail(r);
|
||||
RETURN_Z3(of_expr(r));
|
||||
Z3_CATCH_RETURN(0);
|
||||
}
|
||||
|
||||
};
|
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