lib: add Float::is_approx to compare floats
[nit.git] / lib / standard / kernel.nit
index 3cf33ba..2f2df4b 100644 (file)
@@ -17,6 +17,10 @@ module kernel
 
 import end # Mark this module is a top level one. (must be only one)
 
+`{
+#include <errno.h>
+`}
+
 ###############################################################################
 # System Classes                                                              #
 ###############################################################################
@@ -35,11 +39,15 @@ interface Object
        # Unless specific code, you should not use this method.
        fun is_same_type(other: Object): Bool is intern
 
+       # Return true if `self` and `other` are the same instance.
+       # Unless specific code, you should use `==` instead.
+       fun is_same_instance(other: nullable Object): Bool is intern
+
        # Have `self` and `other` the same value?
        ##
        # The exact meaning of "same value" is let to the subclasses.
-       # Implicitly, the default implementation, is `is`
-       fun ==(other: nullable Object): Bool do return self is other
+       # Implicitly, the default implementation, is `is_same_instance`
+       fun ==(other: nullable Object): Bool do return self.is_same_instance(other)
 
        # Have `self` and `other` different values?
        ##
@@ -61,12 +69,6 @@ interface Object
        # only and can be removed without any notice
        fun output_class_name is intern 
 
-       # Quit the program with a specific return code
-       protected fun exit(exit_value: Int) is intern
-
-       # Return the global sys object, the only instance of the `Sys` class.
-       protected fun sys: Sys is intern
-
        # The hash code of the object.
        # Assuming that a == b -> a.hash == b.hash
        ##
@@ -80,8 +82,25 @@ end
 class Sys
        # Instructions outside classes implicitly redefine this method.
        fun main do end
+
+       # The entry point for the execution of the whole program.
+       # Its job is to call `main` but some modules may want to refine it
+       # and inject specific work before or after the main part.
+       fun run do main
+
+       # Number of the last error
+       fun errno: Int is extern `{
+               return errno;
+       `}
 end
 
+# Quit the program with a specific return code
+fun exit(exit_value: Int) is intern
+
+# Return the global sys object, the only instance of the `Sys` class.
+fun sys: Sys is intern
+
+
 ###############################################################################
 # Abstract Classes                                                            #
 ###############################################################################
@@ -153,16 +172,10 @@ interface Discrete
        redef type OTHER: Discrete
 
        # The next element.
-       fun succ: OTHER do return self + 1
+       fun successor(i: Int): OTHER is abstract
 
        # The previous element.
-       fun prec: OTHER do return self - 1
-
-       # The `i`-th successor element.
-       fun +(i: Int): OTHER is abstract
-
-       # The `i`-th previous element.
-       fun -(i: Int): OTHER is abstract
+       fun predecessor(i: Int): OTHER is abstract
 
        # The distance between self and d.
        #
@@ -184,13 +197,64 @@ interface Discrete
 
                var nb = 0
                while cursor < stop do
-                       cursor = cursor.succ
+                       cursor = cursor.successor(1)
                        nb += 1
                end
                return nb
        end
 end
 
+# A numeric value supporting mathematical operations
+interface Numeric
+       super Comparable
+
+       redef type OTHER: Numeric
+
+       # Addition of `self` with `i`
+       fun +(i: OTHER): OTHER is abstract
+
+       # Substraction of `i` from `self`
+       fun -(i: OTHER): OTHER is abstract
+
+       # Inverse of `self`
+       fun -: OTHER is abstract
+
+       # Multiplication of `self` with `i`
+       fun *(i: OTHER): OTHER is abstract
+
+       # Division of `self` with `i`
+       fun /(i: OTHER): OTHER is abstract
+
+       # The integer part of `self`.
+       #
+       #     assert (0.0).to_i      == 0
+       #     assert (0.9).to_i      == 0
+       #     assert (-0.9).to_i     == 0
+       #     assert (9.9).to_i      == 9
+       #     assert (-9.9).to_i     == -9
+       fun to_i: Int is abstract
+
+       # The float equivalent of `self`
+       #
+       #     assert 5.to_f         == 5.0
+       #     assert 5.to_f         != 5 # Float and Int are not equals
+       fun to_f: Float is abstract
+
+       # Is this the value of zero in its domain?
+       fun is_zero: Bool do return self == zero
+
+       # The value of zero in the domain of `self`
+       fun zero: OTHER is abstract
+
+       # The value of `val` in the domain of `self`
+       #
+       #     assert 1.0.value_of(2) == 2.0
+       #     assert 1.0.value_of(2.0) == 2.0
+       #     assert 1.value_of(2) == 2
+       #     assert 1.value_of(2.0) == 2
+       fun value_of(val: Numeric): OTHER is abstract
+end
+
 ###############################################################################
 # Native classes                                                              #
 ###############################################################################
@@ -205,7 +269,10 @@ universal Bool
        redef fun ==(b) is intern
        redef fun !=(b) is intern
        redef fun output is intern
-       redef fun hash
+       redef fun hash do return to_i
+
+       # 1 if true and 0 if false
+       fun to_i: Int
        do
                if self then
                        return 1
@@ -218,35 +285,97 @@ end
 # Native floating point numbers.
 # Corresponds to C float.
 universal Float
+       super Numeric
+
+       redef type OTHER: Float
+
        redef fun object_id is intern
+       redef fun ==(i) is intern
+       redef fun !=(i) is intern
        redef fun output is intern
 
-       fun <=(i: Float): Bool is intern
-       fun <(i: Float): Bool is intern
-       fun >=(i: Float): Bool is intern
-       fun >(i: Float): Bool is intern
-       fun +(i: Float): Float is intern
-       fun -: Float is intern
-       fun -(i: Float): Float is intern
-       fun *(i: Float): Float is intern
-       fun /(i: Float): Float is intern
+       redef fun <=(i): Bool is intern
+       redef fun <(i): Bool is intern
+       redef fun >=(i): Bool is intern
+       redef fun >(i): Bool is intern
 
-       # The integer part of `self`.
+       redef fun +(i) is intern
+       redef fun - is intern
+       redef fun -(i) is intern
+       redef fun *(i) is intern
+       redef fun /(i) is intern
+
+       redef fun to_i is intern
+       redef fun to_f do return self
+
+       redef fun zero do return 0.0
+       redef fun value_of(val) do return val.to_f
+
+       redef fun <=>(other)
+       do
+               if self < other then
+                       return -1
+               else if other < self then
+                       return 1
+               else
+                       return 0
+               end
+       end
+
+       redef fun is_between(c, d)
+       do
+               if self < c or d < self then
+                       return false
+               else
+                       return true
+               end
+       end
+
+       # Compare float numbers with a given precision.
        #
-       #     assert (0.0).to_i      == 0
-       #     assert (0.9).to_i      == 0
-       #     assert (-0.9).to_i     == 0
-       #     assert (9.9).to_i      == 9
-       #     assert (-9.9).to_i     == -9
-       fun to_i: Int is intern
+       # Because of the loss of precision in floating numbers,
+       # the `==` method is often not the best way to compare them.
+       #
+       # ~~~
+       # assert 0.01.is_approx(0.02, 0.1)   == true
+       # assert 0.01.is_approx(0.02, 0.001) == false
+       # ~~~
+       fun is_approx(other, precision: Float): Bool
+       do
+               assert precision >= 0.0
+               return self <= other + precision and self >= other - precision
+       end
+
+       redef fun max(other)
+       do
+               if self < other then
+                       return other
+               else
+                       return self
+               end
+       end
+
+       redef fun min(c)
+       do
+               if c < self then
+                       return c
+               else
+                       return self
+               end
+       end
 end
 
 # Native integer numbers.
 # Correspond to C int.
 universal Int
        super Discrete
+       super Numeric
+
        redef type OTHER: Int
 
+       redef fun successor(i) do return self + i
+       redef fun predecessor(i) do return self - i
+
        redef fun object_id is intern
        redef fun hash do return self
        redef fun ==(i) is intern
@@ -258,12 +387,16 @@ universal Int
        redef fun >=(i) is intern
        redef fun >(i) is intern
        redef fun +(i) is intern
-       fun -: Int is intern
+
+       redef fun - is intern
        redef fun -(i) is intern
-       fun *(i: Int): Int is intern
-       fun /(i: Int): Int is intern
+       redef fun *(i) is intern
+       redef fun /(i) is intern
        fun %(i: Int): Int is intern
 
+       redef fun zero do return 0
+       redef fun value_of(val) do return val.to_i
+
        # `i` bits shift fo the left (aka <<)
        #
        #     assert 5.lshift(1)    == 10
@@ -274,14 +407,9 @@ universal Int
        #     assert 5.rshift(1)    == 2
        fun rshift(i: Int): Int is intern
 
-       # The float equivalent of `self`
-       #
-       #     assert 5.to_f         == 5.0
-       #     assert 5.to_f         != 5 # Float and Int are not equals
-       fun to_f: Float is intern
+       redef fun to_i do return self
+       redef fun to_f is intern
 
-       redef fun succ is intern
-       redef fun prec is intern
        redef fun distance(i)
        do
                var d = self - i
@@ -400,28 +528,6 @@ universal Int
                end
        end
 
-       # Execute 'each' for each integer in [self..last]
-       fun enumerate_to(last: Int)
-               !each(i: Int)
-       do
-               var cur = self
-               while cur <= last do
-                       each(cur)
-                       cur += 1
-               end
-       end
-
-       # Execute 'each' for each integer in [self..after[
-       fun enumerate_before(after: Int)
-               !each(i: Int)
-       do
-               var cur = self
-               while cur < after do
-                       each(cur)
-                       cur += 1
-               end
-       end
-
        # The absolute value of self
        #
        #     assert (-10).abs   == 10
@@ -456,8 +562,8 @@ universal Char
        redef fun >=(i) is intern
        redef fun >(i) is intern
 
-       redef fun succ is intern
-       redef fun prec is intern
+       redef fun successor(i) is intern
+       redef fun predecessor(i) is intern
 
        redef fun distance(c)
        do
@@ -480,7 +586,7 @@ universal Char
                else if is_digit then
                        return self.ascii - '0'.ascii
                else
-                       return self.to_lower.ascii - ('a'.ascii + 10)
+                       return self.to_lower.ascii - 'a'.ascii + 10
                end
        end
 
@@ -490,9 +596,6 @@ universal Char
        #     assert '\n'.ascii   == 10
        fun ascii: Int is intern
 
-       redef fun +(i) is intern
-       redef fun -(i) is intern
-
        # Return the lower case version of self.
        # If self is not a letter, then return self
        #
@@ -568,7 +671,10 @@ universal Char
 end
 
 # Pointer classes are used to manipulate extern C structures.
-extern Pointer
+extern class Pointer
        # Is the address behind this Object at NULL?
-       fun address_is_null: Bool `{ return recv == NULL; `}
+       fun address_is_null: Bool is extern "address_is_null"
+
+       # Free the memory pointed by this pointer
+       fun free `{ free(recv); `}
 end