mirror of
https://github.com/Z3Prover/z3
synced 2025-04-06 01:24:08 +00:00
Add skeleton for the realclosure package
Signed-off-by: Leonardo de Moura <leonardo@microsoft.com>
This commit is contained in:
Leonardo de Moura
parent
a51c6d125d
commit
edf62481e9
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@ -15,6 +15,7 @@ def init_project_def():
|
|||
add_lib('sat', ['util'])
|
||||
add_lib('nlsat', ['polynomial', 'sat'])
|
||||
add_lib('interval', ['util'], 'math/interval')
|
||||
add_lib('realclosure', ['interval'], 'math/realclosure')
|
||||
add_lib('subpaving', ['interval'], 'math/subpaving')
|
||||
add_lib('ast', ['util', 'polynomial'])
|
||||
add_lib('rewriter', ['ast', 'polynomial'], 'ast/rewriter')
|
||||
|
|
@ -59,7 +60,7 @@ def init_project_def():
|
|||
add_lib('portfolio', ['smtlogic_tactics', 'ufbv_tactic', 'fpa', 'aig_tactic', 'muz_qe', 'sls_tactic', 'subpaving_tactic'], 'tactic/portfolio')
|
||||
add_lib('smtparser', ['portfolio'], 'parsers/smt')
|
||||
API_files = ['z3_api.h', 'z3_algebraic.h', 'z3_polynomial.h']
|
||||
add_lib('api', ['portfolio', 'user_plugin', 'smtparser'],
|
||||
add_lib('api', ['portfolio', 'user_plugin', 'smtparser', 'realclosure'],
|
||||
includes2install=['z3.h', 'z3_v1.h', 'z3_macros.h'] + API_files)
|
||||
add_exe('shell', ['api', 'sat', 'extra_cmds'], exe_name='z3')
|
||||
add_exe('test', ['api', 'fuzzing'], exe_name='test-z3', install=False)
|
||||
|
|
|
|||
|
|
@ -105,10 +105,11 @@ struct interval_deps {
|
|||
|
||||
template<typename C>
|
||||
class interval_manager {
|
||||
public:
|
||||
typedef typename C::numeral_manager numeral_manager;
|
||||
typedef typename numeral_manager::numeral numeral;
|
||||
typedef typename C::interval interval;
|
||||
|
||||
private:
|
||||
C m_c;
|
||||
numeral m_result_lower;
|
||||
numeral m_result_upper;
|
||||
|
|
|
|||
586
src/math/realclosure/realclosure.cpp
Normal file
586
src/math/realclosure/realclosure.cpp
Normal file
|
|
@ -0,0 +1,586 @@
|
|||
/*++
|
||||
Copyright (c) 2013 Microsoft Corporation
|
||||
|
||||
Module Name:
|
||||
|
||||
realclosure.cpp
|
||||
|
||||
Abstract:
|
||||
|
||||
Package for computing with elements of the realclosure of a field containing
|
||||
- all rationals
|
||||
- extended with computable transcendental real numbers (e.g., pi and e)
|
||||
- infinitesimals
|
||||
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||||
Author:
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||||
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||||
Leonardo (leonardo) 2013-01-02
|
||||
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||||
Notes:
|
||||
|
||||
--*/
|
||||
#include"realclosure.h"
|
||||
#include"array.h"
|
||||
#include"mpbq.h"
|
||||
#include"interval_def.h"
|
||||
|
||||
namespace realclosure {
|
||||
|
||||
// ---------------------------------
|
||||
//
|
||||
// Binary rational intervals
|
||||
//
|
||||
// ---------------------------------
|
||||
|
||||
class mpbq_config {
|
||||
mpbq_manager & m_manager;
|
||||
public:
|
||||
typedef mpbq_manager numeral_manager;
|
||||
typedef mpbq numeral;
|
||||
|
||||
struct interval {
|
||||
numeral m_lower;
|
||||
numeral m_upper;
|
||||
unsigned m_lower_inf:1;
|
||||
unsigned m_upper_inf:1;
|
||||
};
|
||||
|
||||
void round_to_minus_inf() {}
|
||||
void round_to_plus_inf() {}
|
||||
void set_rounding(bool to_plus_inf) {}
|
||||
|
||||
// Getters
|
||||
numeral const & lower(interval const & a) const { return a.m_lower; }
|
||||
numeral const & upper(interval const & a) const { return a.m_upper; }
|
||||
numeral & lower(interval & a) { return a.m_lower; }
|
||||
numeral & upper(interval & a) { return a.m_upper; }
|
||||
bool lower_is_open(interval const & a) const { return true; }
|
||||
bool upper_is_open(interval const & a) const { return true; }
|
||||
bool lower_is_inf(interval const & a) const { return a.m_lower_inf; }
|
||||
bool upper_is_inf(interval const & a) const { return a.m_upper_inf; }
|
||||
|
||||
// Setters
|
||||
void set_lower(interval & a, numeral const & n) { m_manager.set(a.m_lower, n); }
|
||||
void set_upper(interval & a, numeral const & n) { m_manager.set(a.m_upper, n); }
|
||||
void set_lower_is_open(interval & a, bool v) { SASSERT(v); }
|
||||
void set_upper_is_open(interval & a, bool v) { SASSERT(v); }
|
||||
void set_lower_is_inf(interval & a, bool v) { a.m_lower_inf = v; }
|
||||
void set_upper_is_inf(interval & a, bool v) { a.m_upper_inf = v; }
|
||||
|
||||
// Reference to numeral manager
|
||||
numeral_manager & m() const { return m_manager; }
|
||||
|
||||
mpbq_config(numeral_manager & m):m_manager(m) {}
|
||||
};
|
||||
|
||||
typedef interval_manager<mpbq_config> mpbqi_manager;
|
||||
typedef mpbqi_manager::interval mpbqi;
|
||||
|
||||
// ---------------------------------
|
||||
//
|
||||
// Values: rational and composite
|
||||
//
|
||||
// ---------------------------------
|
||||
|
||||
struct value {
|
||||
unsigned m_ref_count;
|
||||
bool m_rational;
|
||||
mpbqi m_interval; // approximation as a binary rational
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct rational_value : public value {
|
||||
mpq m_value;
|
||||
};
|
||||
|
||||
typedef ptr_array<value> polynomial;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
\brief Reference to a field extension element.
|
||||
The element can be a transcendental real value, an infinitesimal, or an algebraic extension.
|
||||
*/
|
||||
struct extension_ref {
|
||||
enum kind {
|
||||
TRANSCENDENTAL = 0,
|
||||
INFINITESIMAL = 1,
|
||||
ALGEBRAIC = 2
|
||||
};
|
||||
unsigned m_kind:2;
|
||||
unsigned m_idx:30;
|
||||
};
|
||||
|
||||
bool operator==(extension_ref const & r1, extension_ref const & r2) {
|
||||
return r1.m_kind == r2.m_kind && r1.m_idx == r2.m_idx;
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool operator<(extension_ref const & r1, extension_ref const & r2) {
|
||||
return r1.m_kind < r2.m_kind || (r1.m_kind == r2.m_kind && r1.m_idx == r2.m_idx);
|
||||
}
|
||||
|
||||
struct composite_value : public value {
|
||||
polynomial m_numerator;
|
||||
polynomial m_denominator;
|
||||
extension_ref m_ext_ref;
|
||||
bool m_real;
|
||||
};
|
||||
|
||||
typedef ptr_vector<value> value_vector;
|
||||
|
||||
// ---------------------------------
|
||||
//
|
||||
// Root object definition
|
||||
//
|
||||
// ---------------------------------
|
||||
|
||||
typedef int sign;
|
||||
|
||||
typedef std::pair<polynomial, int> p2s;
|
||||
|
||||
typedef sarray<p2s> signs;
|
||||
|
||||
struct extension {
|
||||
unsigned m_ref_count;
|
||||
char const * m_prefix;
|
||||
extension(char const * p):m_ref_count(0), m_prefix(p) {}
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct algebraic : public extension {
|
||||
polynomial m_p;
|
||||
mpbqi m_interval;
|
||||
signs m_signs;
|
||||
bool m_real;
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct transcendental : public extension {
|
||||
mk_interval & m_proc;
|
||||
transcendental(char const * prefix, mk_interval & p):extension(prefix), m_proc(p) {}
|
||||
};
|
||||
|
||||
typedef extension infinitesimal;
|
||||
|
||||
struct manager::imp {
|
||||
small_object_allocator * m_allocator;
|
||||
bool m_own_allocator;
|
||||
unsynch_mpq_manager & m_qm;
|
||||
mpbq_manager m_bqm;
|
||||
mpqi_manager m_qim;
|
||||
mpbqi_manager m_bqim;
|
||||
value_vector m_to_delete;
|
||||
ptr_vector<extension> m_extensions[3];
|
||||
volatile bool m_cancel;
|
||||
|
||||
imp(unsynch_mpq_manager & qm, params_ref const & p, small_object_allocator * a):
|
||||
m_allocator(a == 0 ? alloc(small_object_allocator, "realclosure") : a),
|
||||
m_own_allocator(a == 0),
|
||||
m_qm(qm),
|
||||
m_bqm(m_qm),
|
||||
m_qim(m_qm),
|
||||
m_bqim(m_bqm) {
|
||||
|
||||
m_cancel = false;
|
||||
}
|
||||
|
||||
~imp() {
|
||||
if (m_own_allocator)
|
||||
dealloc(m_allocator);
|
||||
}
|
||||
|
||||
unsynch_mpq_manager & qm() { return m_qm; }
|
||||
mpbq_manager & bqm() { return m_bqm; }
|
||||
mpqi_manager & qim() { return m_qim; }
|
||||
mpbqi_manager & bqim() { return m_bqim; }
|
||||
small_object_allocator & allocator() { return *m_allocator; }
|
||||
|
||||
void cleanup(extension_ref::kind k) {
|
||||
ptr_vector<extension> & exts = m_extensions[k];
|
||||
// keep removing unused slots
|
||||
while (!exts.empty() && exts.back() == 0) {
|
||||
exts.pop_back();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
void set_cancel(bool f) {
|
||||
m_cancel = f;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void updt_params(params_ref const & p) {
|
||||
// TODO
|
||||
}
|
||||
|
||||
void del_polynomial(polynomial & p) {
|
||||
unsigned sz = p.size();
|
||||
for (unsigned i = 0; i < sz; i++) {
|
||||
dec_ref_core(p[i]);
|
||||
}
|
||||
p.finalize(allocator());
|
||||
}
|
||||
|
||||
void del_rational(rational_value * v) {
|
||||
qm().del(v->m_value);
|
||||
allocator().deallocate(sizeof(rational_value), v);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void del_composite(composite_value * v) {
|
||||
del_polynomial(v->m_numerator);
|
||||
del_polynomial(v->m_denominator);
|
||||
dec_ref_ext(v->m_ext_ref);
|
||||
allocator().deallocate(sizeof(composite_value), v);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void flush_to_delete() {
|
||||
while (!m_to_delete.empty()) {
|
||||
value * v = m_to_delete.back();
|
||||
m_to_delete.pop_back();
|
||||
if (v->m_rational)
|
||||
del_rational(static_cast<rational_value*>(v));
|
||||
else
|
||||
del_composite(static_cast<composite_value*>(v));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
void del_algebraic(algebraic * a) {
|
||||
del_polynomial(a->m_p);
|
||||
bqim().del(a->m_interval);
|
||||
unsigned sz = a->m_signs.size();
|
||||
for (unsigned i = 0; i < sz; i++) {
|
||||
del_polynomial(a->m_signs[i].first);
|
||||
}
|
||||
allocator().deallocate(sizeof(algebraic), a);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void del_transcendental(transcendental * t) {
|
||||
allocator().deallocate(sizeof(transcendental), t);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void del_infinitesimal(infinitesimal * i) {
|
||||
allocator().deallocate(sizeof(infinitesimal), i);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void inc_ref_ext(extension_ref x) {
|
||||
SASSERT(m_extensions[x.m_kind][x.m_idx] != 0);
|
||||
m_extensions[x.m_kind][x.m_idx]->m_ref_count++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void dec_ref_ext(extension_ref x) {
|
||||
SASSERT(m_extensions[x.m_kind][x.m_idx] != 0);
|
||||
extension * ext = m_extensions[x.m_kind][x.m_idx];
|
||||
SASSERT(ext->m_ref_count > 0);
|
||||
ext->m_ref_count--;
|
||||
if (ext->m_ref_count == 0) {
|
||||
m_extensions[x.m_kind][x.m_idx] = 0;
|
||||
switch (x.m_kind) {
|
||||
case extension_ref::TRANSCENDENTAL: del_transcendental(static_cast<transcendental*>(ext)); break;
|
||||
case extension_ref::INFINITESIMAL: del_infinitesimal(static_cast<infinitesimal*>(ext)); break;
|
||||
case extension_ref::ALGEBRAIC: del_algebraic(static_cast<algebraic*>(ext)); break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
void inc_ref(value * v) {
|
||||
if (v)
|
||||
v->m_ref_count++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void dec_ref_core(value * v) {
|
||||
if (v) {
|
||||
SASSERT(v->m_ref_count > 0);
|
||||
v->m_ref_count--;
|
||||
if (v->m_ref_count == 0)
|
||||
m_to_delete.push_back(v);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
void dec_ref(value * v) {
|
||||
dec_ref_core(v);
|
||||
flush_to_delete();
|
||||
}
|
||||
|
||||
void del(numeral & a) {
|
||||
dec_ref(a.m_value);
|
||||
a.m_value = 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void mk_infinitesimal(char const * p, numeral & r) {
|
||||
// TODO
|
||||
}
|
||||
|
||||
void mk_transcendental(char const * p, mk_interval & proc, numeral & r) {
|
||||
// TODO
|
||||
}
|
||||
|
||||
void isolate_roots(char const * p, unsigned n, numeral const * as, numeral_vector & roots) {
|
||||
// TODO
|
||||
}
|
||||
|
||||
void reset(numeral & a) {
|
||||
// TODO
|
||||
}
|
||||
|
||||
int sign(numeral const & a) {
|
||||
// TODO
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool is_int(numeral const & a) {
|
||||
// TODO
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool is_real(numeral const & a) {
|
||||
// TODO
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void set(numeral & a, int n) {
|
||||
// TODO
|
||||
}
|
||||
|
||||
void set(numeral & a, mpz const & n) {
|
||||
// TODO
|
||||
}
|
||||
|
||||
void set(numeral & a, mpq const & n) {
|
||||
// TODO
|
||||
}
|
||||
|
||||
void set(numeral & a, numeral const & n) {
|
||||
// TODO
|
||||
}
|
||||
|
||||
void root(numeral const & a, unsigned k, numeral & b) {
|
||||
// TODO
|
||||
}
|
||||
|
||||
void power(numeral const & a, unsigned k, numeral & b) {
|
||||
// TODO
|
||||
}
|
||||
|
||||
void add(numeral const & a, numeral const & b, numeral & c) {
|
||||
// TODO
|
||||
}
|
||||
|
||||
void sub(numeral const & a, numeral const & b, numeral & c) {
|
||||
// TODO
|
||||
}
|
||||
|
||||
void mul(numeral const & a, numeral const & b, numeral & c) {
|
||||
// TODO
|
||||
}
|
||||
|
||||
void neg(numeral & a) {
|
||||
// TODO
|
||||
}
|
||||
|
||||
void inv(numeral & a) {
|
||||
// TODO
|
||||
}
|
||||
|
||||
void div(numeral const & a, numeral const & b, numeral & c) {
|
||||
// TODO
|
||||
}
|
||||
|
||||
int compare(numeral const & a, numeral const & b) {
|
||||
// TODO
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void select(numeral const & prev, numeral const & next, numeral & result) {
|
||||
// TODO
|
||||
}
|
||||
|
||||
void display(std::ostream & out, numeral const & a) const {
|
||||
// TODO
|
||||
}
|
||||
|
||||
void display_decimal(std::ostream & out, numeral const & a, unsigned precision) const {
|
||||
// TODO
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
|
||||
|
||||
manager::manager(unsynch_mpq_manager & m, params_ref const & p, small_object_allocator * a) {
|
||||
m_imp = alloc(imp, m, p, a);
|
||||
}
|
||||
|
||||
manager::~manager() {
|
||||
dealloc(m_imp);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void manager::get_param_descrs(param_descrs & r) {
|
||||
// TODO
|
||||
}
|
||||
|
||||
void manager::set_cancel(bool f) {
|
||||
m_imp->set_cancel(f);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void manager::updt_params(params_ref const & p) {
|
||||
m_imp->updt_params(p);
|
||||
}
|
||||
|
||||
unsynch_mpq_manager & manager::qm() const {
|
||||
return m_imp->m_qm;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void manager::del(numeral & a) {
|
||||
m_imp->del(a);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void manager::mk_infinitesimal(char const * p, numeral & r) {
|
||||
m_imp->mk_infinitesimal(p, r);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void manager::mk_transcendental(char const * p, mk_interval & proc, numeral & r) {
|
||||
m_imp->mk_transcendental(p, proc, r);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void manager::isolate_roots(char const * p, unsigned n, numeral const * as, numeral_vector & roots) {
|
||||
m_imp->isolate_roots(p, n, as, roots);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void manager::reset(numeral & a) {
|
||||
m_imp->reset(a);
|
||||
}
|
||||
|
||||
int manager::sign(numeral const & a) {
|
||||
return m_imp->sign(a);
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool manager::is_zero(numeral const & a) {
|
||||
return sign(a) == 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool manager::is_pos(numeral const & a) {
|
||||
return sign(a) > 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool manager::is_neg(numeral const & a) {
|
||||
return sign(a) < 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool manager::is_int(numeral const & a) {
|
||||
return m_imp->is_int(a);
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool manager::is_real(numeral const & a) {
|
||||
return m_imp->is_real(a);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void manager::set(numeral & a, int n) {
|
||||
m_imp->set(a, n);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void manager::set(numeral & a, mpz const & n) {
|
||||
m_imp->set(a, n);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void manager::set(numeral & a, mpq const & n) {
|
||||
m_imp->set(a, n);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void manager::set(numeral & a, numeral const & n) {
|
||||
m_imp->set(a, n);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void manager::swap(numeral & a, numeral & b) {
|
||||
std::swap(a.m_value, b.m_value);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void manager::root(numeral const & a, unsigned k, numeral & b) {
|
||||
m_imp->root(a, k, b);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void manager::power(numeral const & a, unsigned k, numeral & b) {
|
||||
m_imp->power(a, k, b);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void manager::add(numeral const & a, numeral const & b, numeral & c) {
|
||||
m_imp->add(a, b, c);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void manager::add(numeral const & a, mpz const & b, numeral & c) {
|
||||
scoped_numeral _b(*this);
|
||||
set(_b, b);
|
||||
add(a, _b, c);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void manager::sub(numeral const & a, numeral const & b, numeral & c) {
|
||||
m_imp->sub(a, b, c);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void manager::mul(numeral const & a, numeral const & b, numeral & c) {
|
||||
m_imp->mul(a, b, c);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void manager::neg(numeral & a) {
|
||||
m_imp->neg(a);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void manager::inv(numeral & a) {
|
||||
m_imp->inv(a);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void manager::div(numeral const & a, numeral const & b, numeral & c) {
|
||||
m_imp->div(a, b, c);
|
||||
}
|
||||
|
||||
int manager::compare(numeral const & a, numeral const & b) {
|
||||
return m_imp->compare(a, b);
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool manager::eq(numeral const & a, numeral const & b) {
|
||||
return compare(a, b) == 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool manager::eq(numeral const & a, mpq const & b) {
|
||||
scoped_numeral _b(*this);
|
||||
set(_b, b);
|
||||
return eq(a, _b);
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool manager::eq(numeral const & a, mpz const & b) {
|
||||
scoped_numeral _b(*this);
|
||||
set(_b, b);
|
||||
return eq(a, _b);
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool manager::lt(numeral const & a, numeral const & b) {
|
||||
return compare(a, b) < 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool manager::lt(numeral const & a, mpq const & b) {
|
||||
scoped_numeral _b(*this);
|
||||
set(_b, b);
|
||||
return lt(a, _b);
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool manager::lt(numeral const & a, mpz const & b) {
|
||||
scoped_numeral _b(*this);
|
||||
set(_b, b);
|
||||
return lt(a, _b);
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool manager::gt(numeral const & a, mpq const & b) {
|
||||
scoped_numeral _b(*this);
|
||||
set(_b, b);
|
||||
return gt(a, _b);
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool manager::gt(numeral const & a, mpz const & b) {
|
||||
scoped_numeral _b(*this);
|
||||
set(_b, b);
|
||||
return gt(a, _b);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void manager::select(numeral const & prev, numeral const & next, numeral & result) {
|
||||
m_imp->select(prev, next, result);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void manager::display(std::ostream & out, numeral const & a) const {
|
||||
m_imp->display(out, a);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void manager::display_decimal(std::ostream & out, numeral const & a, unsigned precision) const {
|
||||
m_imp->display_decimal(out, a, precision);
|
||||
}
|
||||
|
||||
};
|
||||
265
src/math/realclosure/realclosure.h
Normal file
265
src/math/realclosure/realclosure.h
Normal file
|
|
@ -0,0 +1,265 @@
|
|||
/*++
|
||||
Copyright (c) 2013 Microsoft Corporation
|
||||
|
||||
Module Name:
|
||||
|
||||
realclosure.h
|
||||
|
||||
Abstract:
|
||||
|
||||
Package for computing with elements of the realclosure of a field containing
|
||||
- all rationals
|
||||
- extended with computable transcendental real numbers (e.g., pi and e)
|
||||
- infinitesimals
|
||||
|
||||
Author:
|
||||
|
||||
Leonardo (leonardo) 2013-01-02
|
||||
|
||||
Notes:
|
||||
|
||||
--*/
|
||||
#ifndef _REALCLOSURE_H_
|
||||
#define _REALCLOSURE_H_
|
||||
|
||||
#include"mpq.h"
|
||||
#include"params.h"
|
||||
#include"scoped_numeral.h"
|
||||
#include"scoped_numeral_vector.h"
|
||||
#include"interval.h"
|
||||
|
||||
namespace realclosure {
|
||||
class num;
|
||||
|
||||
typedef interval_manager<im_default_config> mpqi_manager;
|
||||
|
||||
class mk_interval {
|
||||
public:
|
||||
virtual void operator()(unsigned k, mpqi_manager & im, mpqi_manager::interval & r) = 0;
|
||||
};
|
||||
|
||||
class manager {
|
||||
public:
|
||||
struct imp;
|
||||
private:
|
||||
imp * m_imp;
|
||||
public:
|
||||
manager(unsynch_mpq_manager & m, params_ref const & p = params_ref(), small_object_allocator * a = 0);
|
||||
~manager();
|
||||
typedef num numeral;
|
||||
typedef svector<numeral> numeral_vector;
|
||||
typedef _scoped_numeral<manager> scoped_numeral;
|
||||
typedef _scoped_numeral_vector<manager> scoped_numeral_vector;
|
||||
|
||||
static void get_param_descrs(param_descrs & r);
|
||||
static void collect_param_descrs(param_descrs & r) { get_param_descrs(r); }
|
||||
|
||||
void set_cancel(bool f);
|
||||
void cancel() { set_cancel(true); }
|
||||
void reset_cancel() { set_cancel(false); }
|
||||
|
||||
void updt_params(params_ref const & p);
|
||||
|
||||
unsynch_mpq_manager & qm() const;
|
||||
|
||||
void del(numeral & a);
|
||||
|
||||
/**
|
||||
\brief Add a new infinitesimal to the current field. The new infinitesimal is smaller than any positive element in the field.
|
||||
*/
|
||||
void mk_infinitesimal(char const * prefix_name, numeral & r);
|
||||
void mk_infinitesimal(numeral & r) { mk_infinitesimal("eps", r); }
|
||||
|
||||
/**
|
||||
\brief Add a new transcendental real value to the field.
|
||||
The functor \c mk_interval is used to compute approximations of the transcendental value.
|
||||
This procedure should be used with care, if the value is not really transcendental with respect to the current
|
||||
field, computations with the new numeral may not terminate.
|
||||
Example: we extended the field with Pi. Pi is transcendental with respect to a field that contains only algebraic real numbers.
|
||||
So, this step is fine. Let us call the resultant field F.
|
||||
Then, we extend the field F with 1 - Pi. 1 - Pi is transcendental with respect to algebraic real numbers, but it is NOT transcendental
|
||||
with respect to F, since F contains Pi.
|
||||
*/
|
||||
void mk_transcendental(char const * prefix_name, mk_interval & proc, numeral & r);
|
||||
void mk_transcendental(mk_interval & proc, numeral & r) { mk_transcendental("k", proc, r); }
|
||||
|
||||
/**
|
||||
\brief Isolate the roots of the univariate polynomial as[0] + as[1]*x + ... + as[n-1]*x^{n-1}
|
||||
The roots are stored in \c roots.
|
||||
*/
|
||||
void isolate_roots(char const * prefix_name, unsigned n, numeral const * as, numeral_vector & roots);
|
||||
void isolate_roots(unsigned n, numeral const * as, numeral_vector & roots) { isolate_roots("a", n, as, roots); }
|
||||
|
||||
/**
|
||||
\brief a <- 0
|
||||
*/
|
||||
void reset(numeral & a);
|
||||
|
||||
/**
|
||||
\brief Return the sign of a.
|
||||
*/
|
||||
int sign(numeral const & a);
|
||||
|
||||
/**
|
||||
\brief Return true if a is zero.
|
||||
*/
|
||||
bool is_zero(numeral const & a);
|
||||
|
||||
/**
|
||||
\brief Return true if a is positive.
|
||||
*/
|
||||
bool is_pos(numeral const & a);
|
||||
|
||||
/**
|
||||
\brief Return true if a is negative.
|
||||
*/
|
||||
bool is_neg(numeral const & a);
|
||||
|
||||
/**
|
||||
\brief Return true if a is an integer.
|
||||
*/
|
||||
bool is_int(numeral const & a);
|
||||
|
||||
/**
|
||||
\brief Return true if a is a real number.
|
||||
*/
|
||||
bool is_real(numeral const & a);
|
||||
|
||||
/**
|
||||
\brief a <- n
|
||||
*/
|
||||
void set(numeral & a, int n);
|
||||
void set(numeral & a, mpz const & n);
|
||||
void set(numeral & a, mpq const & n);
|
||||
void set(numeral & a, numeral const & n);
|
||||
|
||||
void swap(numeral & a, numeral & b);
|
||||
|
||||
/**
|
||||
\brief Return a^{1/k}
|
||||
|
||||
Throws an exception if (a is negative and k is even) or (k is zero).
|
||||
*/
|
||||
void root(numeral const & a, unsigned k, numeral & b);
|
||||
|
||||
/**
|
||||
\brief Return a^k
|
||||
|
||||
Throws an exception if 0^0.
|
||||
*/
|
||||
void power(numeral const & a, unsigned k, numeral & b);
|
||||
|
||||
/**
|
||||
\brief c <- a + b
|
||||
*/
|
||||
void add(numeral const & a, numeral const & b, numeral & c);
|
||||
void add(numeral const & a, mpz const & b, numeral & c);
|
||||
|
||||
/**
|
||||
\brief c <- a - b
|
||||
*/
|
||||
void sub(numeral const & a, numeral const & b, numeral & c);
|
||||
|
||||
/**
|
||||
\brief c <- a * b
|
||||
*/
|
||||
void mul(numeral const & a, numeral const & b, numeral & c);
|
||||
|
||||
/**
|
||||
\brief a <- -a
|
||||
*/
|
||||
void neg(numeral & a);
|
||||
|
||||
/**
|
||||
\brief a <- 1/a if a != 0
|
||||
*/
|
||||
void inv(numeral & a);
|
||||
|
||||
/**
|
||||
\brief c <- a/b if b != 0
|
||||
*/
|
||||
void div(numeral const & a, numeral const & b, numeral & c);
|
||||
|
||||
/**
|
||||
Return -1 if a < b
|
||||
Return 0 if a == b
|
||||
Return 1 if a > b
|
||||
*/
|
||||
int compare(numeral const & a, numeral const & b);
|
||||
|
||||
/**
|
||||
\brief a == b
|
||||
*/
|
||||
bool eq(numeral const & a, numeral const & b);
|
||||
bool eq(numeral const & a, mpq const & b);
|
||||
bool eq(numeral const & a, mpz const & b);
|
||||
|
||||
/**
|
||||
\brief a != b
|
||||
*/
|
||||
bool neq(numeral const & a, numeral const & b) { return !eq(a, b); }
|
||||
bool neq(numeral const & a, mpq const & b) { return !eq(a, b); }
|
||||
bool neq(numeral const & a, mpz const & b) { return !eq(a, b); }
|
||||
|
||||
/**
|
||||
\brief a < b
|
||||
*/
|
||||
bool lt(numeral const & a, numeral const & b);
|
||||
bool lt(numeral const & a, mpq const & b);
|
||||
bool lt(numeral const & a, mpz const & b);
|
||||
|
||||
/**
|
||||
\brief a > b
|
||||
*/
|
||||
bool gt(numeral const & a, numeral const & b) { return lt(b, a); }
|
||||
bool gt(numeral const & a, mpq const & b);
|
||||
bool gt(numeral const & a, mpz const & b);
|
||||
|
||||
/**
|
||||
\brief a <= b
|
||||
*/
|
||||
bool le(numeral const & a, numeral const & b) { return !gt(a, b); }
|
||||
bool le(numeral const & a, mpq const & b) { return !gt(a, b); }
|
||||
bool le(numeral const & a, mpz const & b) { return !gt(a, b); }
|
||||
|
||||
/**
|
||||
\brief a >= b
|
||||
*/
|
||||
bool ge(numeral const & a, numeral const & b) { return !lt(a, b); }
|
||||
bool ge(numeral const & a, mpq const & b) { return !lt(a, b); }
|
||||
bool ge(numeral const & a, mpz const & b) { return !lt(a, b); }
|
||||
|
||||
/**
|
||||
\brief Store in result a value in the interval (prev, next)
|
||||
|
||||
\pre lt(pre, next)
|
||||
*/
|
||||
void select(numeral const & prev, numeral const & next, numeral & result);
|
||||
|
||||
void display(std::ostream & out, numeral const & a) const;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
\brief Display a real number in decimal notation.
|
||||
A question mark is added based on the precision requested.
|
||||
This procedure throws an exception if the \c a is not a real.
|
||||
*/
|
||||
void display_decimal(std::ostream & out, numeral const & a, unsigned precision = 10) const;
|
||||
};
|
||||
|
||||
class value;
|
||||
class num {
|
||||
friend class manager;
|
||||
friend class manager::imp;
|
||||
value * m_value;
|
||||
public:
|
||||
num():m_value(0) {}
|
||||
};
|
||||
};
|
||||
|
||||
typedef realclosure::manager rcmanager;
|
||||
typedef rcmanager::numeral rcnumeral;
|
||||
typedef rcmanager::numeral_vector rcnumeral_vector;
|
||||
typedef rcmanager::scoped_numeral scoped_rcnumeral;
|
||||
typedef rcmanager::scoped_numeral_vector scoped_rcnumeral_vector;
|
||||
|
||||
#endif
|
||||
|
|
@ -122,7 +122,7 @@ public:
|
|||
if (m_data) {
|
||||
if (CallDestructors)
|
||||
destroy_elements();
|
||||
a.deallocate(size(), raw_ptr);
|
||||
a.deallocate(size(), raw_ptr());
|
||||
m_data = 0;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
|
|
|||
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