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2 : : * This file is part of the MicroPython project, http://micropython.org/
3 : : *
4 : : * The MIT License (MIT)
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6 : : * Copyright (c) 2013, 2014 Damien P. George
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25 : : */
26 : :
27 : : #include "py/builtin.h"
28 : :
29 : : #if MICROPY_PY_BUILTINS_FLOAT && MICROPY_PY_BUILTINS_COMPLEX && MICROPY_PY_CMATH
30 : :
31 : : #include <math.h>
32 : :
33 : : // phase(z): returns the phase of the number z in the range (-pi, +pi]
34 : 204 : static mp_obj_t mp_cmath_phase(mp_obj_t z_obj) {
35 : 204 : mp_float_t real, imag;
36 : 204 : mp_obj_get_complex(z_obj, &real, &imag);
37 : 204 : return mp_obj_new_float(MICROPY_FLOAT_C_FUN(atan2)(imag, real));
38 : : }
39 : : static MP_DEFINE_CONST_FUN_OBJ_1(mp_cmath_phase_obj, mp_cmath_phase);
40 : :
41 : : // polar(z): returns the polar form of z as a tuple
42 : 196 : static mp_obj_t mp_cmath_polar(mp_obj_t z_obj) {
43 : 196 : mp_float_t real, imag;
44 : 196 : mp_obj_get_complex(z_obj, &real, &imag);
45 : 588 : mp_obj_t tuple[2] = {
46 : 196 : mp_obj_new_float(MICROPY_FLOAT_C_FUN(sqrt)(real * real + imag * imag)),
47 : 196 : mp_obj_new_float(MICROPY_FLOAT_C_FUN(atan2)(imag, real)),
48 : : };
49 : 196 : return mp_obj_new_tuple(2, tuple);
50 : : }
51 : : static MP_DEFINE_CONST_FUN_OBJ_1(mp_cmath_polar_obj, mp_cmath_polar);
52 : :
53 : : // rect(r, phi): returns the complex number with modulus r and phase phi
54 : 36 : static mp_obj_t mp_cmath_rect(mp_obj_t r_obj, mp_obj_t phi_obj) {
55 : 36 : mp_float_t r = mp_obj_get_float(r_obj);
56 : 36 : mp_float_t phi = mp_obj_get_float(phi_obj);
57 : 36 : return mp_obj_new_complex(r * MICROPY_FLOAT_C_FUN(cos)(phi), r * MICROPY_FLOAT_C_FUN(sin)(phi));
58 : : }
59 : : static MP_DEFINE_CONST_FUN_OBJ_2(mp_cmath_rect_obj, mp_cmath_rect);
60 : :
61 : : // exp(z): return the exponential of z
62 : 196 : static mp_obj_t mp_cmath_exp(mp_obj_t z_obj) {
63 : 196 : mp_float_t real, imag;
64 : 196 : mp_obj_get_complex(z_obj, &real, &imag);
65 : 196 : mp_float_t exp_real = MICROPY_FLOAT_C_FUN(exp)(real);
66 : 196 : return mp_obj_new_complex(exp_real * MICROPY_FLOAT_C_FUN(cos)(imag), exp_real * MICROPY_FLOAT_C_FUN(sin)(imag));
67 : : }
68 : : static MP_DEFINE_CONST_FUN_OBJ_1(mp_cmath_exp_obj, mp_cmath_exp);
69 : :
70 : : // log(z): return the natural logarithm of z, with branch cut along the negative real axis
71 : : // TODO can take second argument, being the base
72 : 196 : static mp_obj_t mp_cmath_log(mp_obj_t z_obj) {
73 : 196 : mp_float_t real, imag;
74 : 196 : mp_obj_get_complex(z_obj, &real, &imag);
75 : 192 : return mp_obj_new_complex(MICROPY_FLOAT_CONST(0.5) * MICROPY_FLOAT_C_FUN(log)(real * real + imag * imag), MICROPY_FLOAT_C_FUN(atan2)(imag, real));
76 : : }
77 : : static MP_DEFINE_CONST_FUN_OBJ_1(mp_cmath_log_obj, mp_cmath_log);
78 : :
79 : : #if MICROPY_PY_MATH_SPECIAL_FUNCTIONS
80 : : // log10(z): return the base-10 logarithm of z, with branch cut along the negative real axis
81 : 192 : static mp_obj_t mp_cmath_log10(mp_obj_t z_obj) {
82 : 192 : mp_float_t real, imag;
83 : 192 : mp_obj_get_complex(z_obj, &real, &imag);
84 : 192 : return mp_obj_new_complex(MICROPY_FLOAT_CONST(0.5) * MICROPY_FLOAT_C_FUN(log10)(real * real + imag * imag), MICROPY_FLOAT_CONST(0.4342944819032518) * MICROPY_FLOAT_C_FUN(atan2)(imag, real));
85 : : }
86 : : static MP_DEFINE_CONST_FUN_OBJ_1(mp_cmath_log10_obj, mp_cmath_log10);
87 : : #endif
88 : :
89 : : // sqrt(z): return the square-root of z
90 : 196 : static mp_obj_t mp_cmath_sqrt(mp_obj_t z_obj) {
91 : 196 : mp_float_t real, imag;
92 : 196 : mp_obj_get_complex(z_obj, &real, &imag);
93 : 196 : mp_float_t sqrt_abs = MICROPY_FLOAT_C_FUN(pow)(real * real + imag * imag, MICROPY_FLOAT_CONST(0.25));
94 : 196 : mp_float_t theta = MICROPY_FLOAT_CONST(0.5) * MICROPY_FLOAT_C_FUN(atan2)(imag, real);
95 : 196 : return mp_obj_new_complex(sqrt_abs * MICROPY_FLOAT_C_FUN(cos)(theta), sqrt_abs * MICROPY_FLOAT_C_FUN(sin)(theta));
96 : : }
97 : : static MP_DEFINE_CONST_FUN_OBJ_1(mp_cmath_sqrt_obj, mp_cmath_sqrt);
98 : :
99 : : // cos(z): return the cosine of z
100 : 196 : static mp_obj_t mp_cmath_cos(mp_obj_t z_obj) {
101 : 196 : mp_float_t real, imag;
102 : 196 : mp_obj_get_complex(z_obj, &real, &imag);
103 : 196 : return mp_obj_new_complex(MICROPY_FLOAT_C_FUN(cos)(real) * MICROPY_FLOAT_C_FUN(cosh)(imag), -MICROPY_FLOAT_C_FUN(sin)(real) * MICROPY_FLOAT_C_FUN(sinh)(imag));
104 : : }
105 : : static MP_DEFINE_CONST_FUN_OBJ_1(mp_cmath_cos_obj, mp_cmath_cos);
106 : :
107 : : // sin(z): return the sine of z
108 : 196 : static mp_obj_t mp_cmath_sin(mp_obj_t z_obj) {
109 : 196 : mp_float_t real, imag;
110 : 196 : mp_obj_get_complex(z_obj, &real, &imag);
111 : 196 : return mp_obj_new_complex(MICROPY_FLOAT_C_FUN(sin)(real) * MICROPY_FLOAT_C_FUN(cosh)(imag), MICROPY_FLOAT_C_FUN(cos)(real) * MICROPY_FLOAT_C_FUN(sinh)(imag));
112 : : }
113 : : static MP_DEFINE_CONST_FUN_OBJ_1(mp_cmath_sin_obj, mp_cmath_sin);
114 : :
115 : : static const mp_rom_map_elem_t mp_module_cmath_globals_table[] = {
116 : : { MP_ROM_QSTR(MP_QSTR___name__), MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_cmath) },
117 : : { MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_e), mp_const_float_e },
118 : : { MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_pi), mp_const_float_pi },
119 : : { MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_phase), MP_ROM_PTR(&mp_cmath_phase_obj) },
120 : : { MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_polar), MP_ROM_PTR(&mp_cmath_polar_obj) },
121 : : { MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_rect), MP_ROM_PTR(&mp_cmath_rect_obj) },
122 : : { MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_exp), MP_ROM_PTR(&mp_cmath_exp_obj) },
123 : : { MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_log), MP_ROM_PTR(&mp_cmath_log_obj) },
124 : : #if MICROPY_PY_MATH_SPECIAL_FUNCTIONS
125 : : { MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_log10), MP_ROM_PTR(&mp_cmath_log10_obj) },
126 : : #endif
127 : : { MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_sqrt), MP_ROM_PTR(&mp_cmath_sqrt_obj) },
128 : : // { MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_acos), MP_ROM_PTR(&mp_cmath_acos_obj) },
129 : : // { MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_asin), MP_ROM_PTR(&mp_cmath_asin_obj) },
130 : : // { MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_atan), MP_ROM_PTR(&mp_cmath_atan_obj) },
131 : : { MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_cos), MP_ROM_PTR(&mp_cmath_cos_obj) },
132 : : { MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_sin), MP_ROM_PTR(&mp_cmath_sin_obj) },
133 : : // { MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_tan), MP_ROM_PTR(&mp_cmath_tan_obj) },
134 : : // { MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_acosh), MP_ROM_PTR(&mp_cmath_acosh_obj) },
135 : : // { MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_asinh), MP_ROM_PTR(&mp_cmath_asinh_obj) },
136 : : // { MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_atanh), MP_ROM_PTR(&mp_cmath_atanh_obj) },
137 : : // { MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_cosh), MP_ROM_PTR(&mp_cmath_cosh_obj) },
138 : : // { MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_sinh), MP_ROM_PTR(&mp_cmath_sinh_obj) },
139 : : // { MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_tanh), MP_ROM_PTR(&mp_cmath_tanh_obj) },
140 : : // { MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_isfinite), MP_ROM_PTR(&mp_cmath_isfinite_obj) },
141 : : // { MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_isinf), MP_ROM_PTR(&mp_cmath_isinf_obj) },
142 : : // { MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_isnan), MP_ROM_PTR(&mp_cmath_isnan_obj) },
143 : : };
144 : :
145 : : static MP_DEFINE_CONST_DICT(mp_module_cmath_globals, mp_module_cmath_globals_table);
146 : :
147 : : const mp_obj_module_t mp_module_cmath = {
148 : : .base = { &mp_type_module },
149 : : .globals = (mp_obj_dict_t *)&mp_module_cmath_globals,
150 : : };
151 : :
152 : : MP_REGISTER_MODULE(MP_QSTR_cmath, mp_module_cmath);
153 : :
154 : : #endif // MICROPY_PY_BUILTINS_FLOAT && MICROPY_PY_BUILTINS_COMPLEX && MICROPY_PY_CMATH
|
