0.9.2.43:
[sbcl.git] / tests / arith.pure.lisp
index c2f0ac0..630c0a8 100644 (file)
@@ -6,7 +6,7 @@
 ;;;; While most of SBCL is derived from the CMU CL system, the test
 ;;;; files (like this one) were written from scratch after the fork
 ;;;; from CMU CL.
-;;;; 
+;;;;
 ;;;; This software is in the public domain and is provided with
 ;;;; absolutely no warranty. See the COPYING and CREDITS files for
 ;;;; more information.
 ;;; unlikely that anything with such fundamental arithmetic errors as
 ;;; these are going to get this far, it's probably worth checking.
 (macrolet ((test (op res1 res2)
-            `(progn
-              (assert (= (,op 4 2) ,res1))
-              (assert (= (,op 2 4) ,res2))
-              (assert (= (funcall (compile nil (lambda (x y) (,op x y))) 4 2) 
-                       ,res1))
-              (assert (= (funcall (compile nil (lambda (x y) (,op x y))) 2 4) 
-                       ,res2)))))
+             `(progn
+               (assert (= (,op 4 2) ,res1))
+               (assert (= (,op 2 4) ,res2))
+               (assert (= (funcall (compile nil (lambda (x y) (,op x y))) 4 2)
+                        ,res1))
+               (assert (= (funcall (compile nil (lambda (x y) (,op x y))) 2 4)
+                        ,res2)))))
   (test + 6 6)
   (test - 2 -2)
   (test * 8 8)
 (assert (= (coerce 1/2 '(complex float)) #c(0.5 0.0)))
 (assert (= (coerce 1.0d0 '(complex float)) #c(1.0d0 0.0d0)))
 
+;;; (COERCE #c(<RATIONAL> <RATIONAL>) '(complex float)) resulted in
+;;; an error up to 0.8.17.31
+(assert (= (coerce #c(1 2) '(complex float)) #c(1.0 2.0)))
+
 ;;; COERCE also sometimes failed to verify that a particular coercion
 ;;; was possible (in particular coercing rationals to bounded float
 ;;; types.
 
 ;;; (CEILING x 2^k) was optimized incorrectly
 (loop for divisor in '(-4 4)
-   for ceiler = (compile nil `(lambda (x)
-                                (declare (fixnum x))
-                                (declare (optimize (speed 3)))
-                                (ceiling x ,divisor)))
-   do (loop for i from -5 to 5
-         for exact-q = (/ i divisor)
-         do (multiple-value-bind (q r)
-                (funcall ceiler i)
-              (assert (= (+ (* q divisor) r) i))
-              (assert (<= exact-q q))
-              (assert (< q (1+ exact-q))))))
-
-;; CEILING had a corner case, spotted by Paul Dietz
+      for ceiler = (compile nil `(lambda (x)
+                                   (declare (fixnum x))
+                                   (declare (optimize (speed 3)))
+                                   (ceiling x ,divisor)))
+      do (loop for i from -5 to 5
+               for exact-q = (/ i divisor)
+               do (multiple-value-bind (q r)
+                      (funcall ceiler i)
+                    (assert (= (+ (* q divisor) r) i))
+                    (assert (<= exact-q q))
+                    (assert (< q (1+ exact-q))))))
+
+;;; (TRUNCATE x 2^k) was optimized incorrectly
+(loop for divisor in '(-4 4)
+      for truncater = (compile nil `(lambda (x)
+                                      (declare (fixnum x))
+                                      (declare (optimize (speed 3)))
+                                      (truncate x ,divisor)))
+      do (loop for i from -9 to 9
+               for exact-q = (/ i divisor)
+               do (multiple-value-bind (q r)
+                      (funcall truncater i)
+                    (assert (= (+ (* q divisor) r) i))
+                    (assert (<= (abs q) (abs exact-q)))
+                    (assert (< (abs exact-q) (1+ (abs q)))))))
+
+;;; CEILING had a corner case, spotted by Paul Dietz
 (assert (= (ceiling most-negative-fixnum (1+ most-positive-fixnum)) -1))
+
+;;; give any optimizers of constant multiplication a light testing.
+;;; 100 may seem low, but (a) it caught CSR's initial errors, and (b)
+;;; before checking in, CSR tested with 10000.  So one hundred
+;;; checkins later, we'll have doubled the coverage.
+(dotimes (i 100)
+  (let* ((x (random most-positive-fixnum))
+         (x2 (* x 2))
+         (x3 (* x 3)))
+    (let ((fn (handler-bind ((sb-ext:compiler-note
+                              (lambda (c)
+                                (when (<= x3 most-positive-fixnum)
+                                  (error c)))))
+                (compile nil
+                         `(lambda (y)
+                            (declare (optimize speed) (type (integer 0 3) y))
+                            (* y ,x))))))
+      (unless (and (= (funcall fn 0) 0)
+                   (= (funcall fn 1) x)
+                   (= (funcall fn 2) x2)
+                   (= (funcall fn 3) x3))
+        (error "bad results for ~D" x)))))
+
+;;; Bugs reported by Paul Dietz:
+
+;;; (GCD 0 x) must return (abs x)
+(dolist (x (list -10 (* 3 most-negative-fixnum)))
+  (assert (= (gcd 0 x) (abs x))))
+;;; LCM returns a non-negative number
+(assert (= (lcm 4 -10) 20))
+(assert (= (lcm 0 0) 0))
+
+;;; PPC bignum arithmetic bug:
+(multiple-value-bind (quo rem)
+    (truncate 291351647815394962053040658028983955 10000000000000000000000000)
+  (assert (= quo 29135164781))
+  (assert (= rem 5394962053040658028983955)))
+
+;;; x86 LEA bug:
+(assert (= (funcall
+            (compile nil '(lambda (x) (declare (bit x)) (+ x #xf0000000)))
+            1)
+           #xf0000001))
+
+;;; LOGBITP on bignums:
+(dolist (x '(((1+ most-positive-fixnum) 1 nil)
+             ((1+ most-positive-fixnum) -1 t)
+             ((1+ most-positive-fixnum) (1+ most-positive-fixnum) nil)
+             ((1+ most-positive-fixnum) (1- most-negative-fixnum) t)
+             (1 (ash most-negative-fixnum 1) nil)
+             (#.(- sb-vm:n-word-bits sb-vm:n-lowtag-bits) most-negative-fixnum t)
+             (#.(1+ (- sb-vm:n-word-bits sb-vm:n-lowtag-bits)) (ash most-negative-fixnum 1) t)
+             (#.(+ 2 (- sb-vm:n-word-bits sb-vm:n-lowtag-bits)) (ash most-negative-fixnum 1) t)
+             (#.(+ sb-vm:n-word-bits 32) (ash most-negative-fixnum #.(+ 32 sb-vm:n-lowtag-bits 1)) nil)
+             (#.(+ sb-vm:n-word-bits 33) (ash most-negative-fixnum #.(+ 32 sb-vm:n-lowtag-bits 1)) t)))
+  (destructuring-bind (index int result) x
+    (assert (eq (eval `(logbitp ,index ,int)) result))))
+
+;;; off-by-1 type inference error for %DPB and %DEPOSIT-FIELD:
+(let ((f (compile nil '(lambda (b)
+                        (integer-length (dpb b (byte 4 28) -1005))))))
+  (assert (= (funcall f 1230070) 32)))
+(let ((f (compile nil '(lambda (b)
+                        (integer-length (deposit-field b (byte 4 28) -1005))))))
+  (assert (= (funcall f 1230070) 32)))
+
+;;; type inference leading to an internal compiler error:
+(let ((f (compile nil '(lambda (x)
+                        (declare (type fixnum x))
+                        (ldb (byte 0 0) x)))))
+  (assert (= (funcall f 1) 0))
+  (assert (= (funcall f most-positive-fixnum) 0))
+  (assert (= (funcall f -1) 0)))
+
+;;; Alpha bignum arithmetic bug:
+(assert (= (* 966082078641 419216044685) 404997107848943140073085))
+
+;;; Alpha smallnum arithmetic bug:
+(assert (= (ash -129876 -1026) -1))
+
+;;; Alpha middlenum (yes, really! Affecting numbers between 2^32 and
+;;; 2^64 :) arithmetic bug
+(let ((fn (compile nil '(LAMBDA (A B C D)
+          (DECLARE (TYPE (INTEGER -1621 -513) A)
+                   (TYPE (INTEGER -3 34163) B)
+                   (TYPE (INTEGER -9485132993 81272960) C)
+                   (TYPE (INTEGER -255340814 519943) D)
+                   (IGNORABLE A B C D)
+                   (OPTIMIZE (SPEED 3) (SAFETY 1) (DEBUG 1)))
+          (TRUNCATE C (MIN -100 4149605))))))
+  (assert (= (funcall fn -1332 5864 -6963328729 -43789079) 69633287)))
+
+;;; Here's another fantastic Alpha backend bug: the code to load
+;;; immediate 64-bit constants into a register was wrong.
+(let ((fn (compile nil '(LAMBDA (A B C D)
+          (DECLARE (TYPE (INTEGER -3563 2733564) A)
+                   (TYPE (INTEGER -548947 7159) B)
+                   (TYPE (INTEGER -19 0) C)
+                   (TYPE (INTEGER -2546009 0) D)
+                   (IGNORABLE A B C D)
+                   (OPTIMIZE (SPEED 3) (SAFETY 1) (DEBUG 1)))
+          (CASE A
+            ((89 125 16) (ASH A (MIN 18 -706)))
+            (T (DPB -3 (BYTE 30 30) -1)))))))
+  (assert (= (funcall fn 1227072 -529823 -18 -792831) -2147483649)))
+
+;;; ASH of a negative bignum by a bignum count would erroneously
+;;; return 0 prior to sbcl-0.8.4.4
+(assert (= (ash (1- most-negative-fixnum) (1- most-negative-fixnum)) -1))
+
+;;; Whoops.  Too much optimization in division operators for 0
+;;; divisor.
+(macrolet ((frob (name)
+             `(let ((fn (compile nil '(lambda (x)
+                                       (declare (optimize speed) (fixnum x))
+                                       (,name x 0)))))
+               (assert (raises-error? (funcall fn 1) division-by-zero)))))
+  (frob mod)
+  (frob truncate)
+  (frob rem)
+  (frob /)
+  (frob floor)
+  (frob ceiling))
+
+;; Check that the logic in SB-KERNEL::BASIC-COMPARE for doing fixnum/float
+;; comparisons without rationalizing the floats still gives the right anwers
+;; in the edge cases (had a fencepost error).
+(macrolet ((test (range type sign)
+             `(let (ints
+                    floats
+                    (start (- ,(find-symbol (format nil
+                                                    "MOST-~A-EXACTLY-~A-FIXNUM"
+                                                    sign type)
+                                            :sb-kernel)
+                              ,range)))
+                (dotimes (i (1+ (* ,range 2)))
+                  (let* ((x (+ start i))
+                         (y (coerce x ',type)))
+                    (push x ints)
+                    (push y floats)))
+                (dolist (i ints)
+                  (dolist (f floats)
+                    (dolist (op '(< <= = >= >))
+                      (unless (eq (funcall op i f)
+                                  (funcall op i (rationalize f)))
+                        (error "(not (eq (~a ~a ~f) (~a ~a ~a)))~%"
+                               op i f
+                               op i (rationalize f)))
+                      (unless (eq (funcall op f i)
+                                  (funcall op (rationalize f) i))
+                        (error "(not (eq (~a ~f ~a) (~a ~a ~a)))~%"
+                               op f i
+                               op (rationalize f) i))))))))
+  (test 32 double-float negative)
+  (test 32 double-float positive)
+  (test 32 single-float negative)
+  (test 32 single-float positive))
+
+;; x86-64 sign-extension bug found using pfdietz's random tester.
+(assert (= 286142502
+           (funcall (lambda ()
+                      (declare (notinline logxor))
+                      (min (logxor 0 0 0 286142502))))))