mcs/class/System.Numerics/Test/System.Numerics/BigIntegerTest.cs

   1 // BigIntegerTest.cs
   2 //
   3 // Authors:
   4 // Rodrigo Kumpera <rkumpera@novell.com>
   5 //
   6 // Copyright (C) 2010 Novell, Inc (http://www.novell.com)
   7 //
   8
   9 using System;
  10 using System.Numerics;
  11 using NUnit.Framework;
  12
  13
  14 namespace MonoTests.System.Numerics
  15 {
  16         [TestFixture]
  17         public class BigIntegerTest
  18         {
  19                 static byte[] huge_a = new byte[] {0x1D, 0x33, 0xFB, 0xFE, 0xB1, 0x2, 0x85, 0x44, 0xCA, 0xDC, 0xFB, 0x70, 0xD, 0x39, 0xB1, 0x47, 0xB6, 0xE6, 0xA2, 0xD1, 0x19, 0x1E, 0x9F, 0xE4, 0x3C, 0x1E, 0x16, 0x56, 0x13, 0x9C, 0x4D, 0xD3, 0x5C, 0x74, 0xC9, 0xBD, 0xFA, 0x56, 0x40, 0x58, 0xAC, 0x20, 0x6B, 0x55, 0xA2, 0xD5, 0x41, 0x38, 0xA4, 0x6D, 0xF6, 0x8C, };
  20
  21                 static byte[] huge_b = new byte[] {0x96, 0x5, 0xDA, 0xFE, 0x93, 0x17, 0xC1, 0x93, 0xEC, 0x2F, 0x30, 0x2D, 0x8F, 0x28, 0x13, 0x99, 0x70, 0xF4, 0x4C, 0x60, 0xA6, 0x49, 0x24, 0xF9, 0xB3, 0x4A, 0x41, 0x67, 0xDC, 0xDD, 0xB1, 0xA5, 0xA6, 0xC0, 0x3D, 0x57, 0x9A, 0xCB, 0x29, 0xE2, 0x94, 0xAC, 0x6C, 0x7D, 0xEF, 0x3E, 0xC6, 0x7A, 0xC1, 0xA8, 0xC8, 0xB0, 0x20, 0x95, 0xE6, 0x4C, 0xE1, 0xE0, 0x4B, 0x49, 0xD5, 0x5A, 0xB7, };
  22
  23                 static byte[] huge_add = new byte[] {0xB3, 0x38, 0xD5, 0xFD, 0x45, 0x1A, 0x46, 0xD8, 0xB6, 0xC, 0x2C, 0x9E, 0x9C, 0x61, 0xC4, 0xE0, 0x26, 0xDB, 0xEF, 0x31, 0xC0, 0x67, 0xC3, 0xDD, 0xF0, 0x68, 0x57, 0xBD, 0xEF, 0x79, 0xFF, 0x78, 0x3, 0x35, 0x7, 0x15, 0x95, 0x22, 0x6A, 0x3A, 0x41, 0xCD, 0xD7, 0xD2, 0x91, 0x14, 0x8, 0xB3, 0x65, 0x16, 0xBF, 0x3D, 0x20, 0x95, 0xE6, 0x4C, 0xE1, 0xE0, 0x4B, 0x49, 0xD5, 0x5A, 0xB7, };
  24
  25                 static byte[] a_m_b = new byte[] { 0x87, 0x2D, 0x21, 0x0, 0x1E, 0xEB, 0xC3, 0xB0, 0xDD, 0xAC, 0xCB, 0x43, 0x7E, 0x10, 0x9E, 0xAE, 0x45, 0xF2, 0x55, 0x71, 0x73, 0xD4, 0x7A, 0xEB, 0x88, 0xD3, 0xD4, 0xEE, 0x36, 0xBE, 0x9B, 0x2D, 0xB6, 0xB3, 0x8B, 0x66, 0x60, 0x8B, 0x16, 0x76, 0x17, 0x74, 0xFE, 0xD7, 0xB2, 0x96, 0x7B, 0xBD, 0xE2, 0xC4, 0x2D, 0xDC, 0xDE, 0x6A, 0x19, 0xB3, 0x1E, 0x1F, 0xB4, 0xB6, 0x2A, 0xA5, 0x48, };\r
  26                 static byte[] b_m_a = new byte[] { 0x79, 0xD2, 0xDE, 0xFF, 0xE1, 0x14, 0x3C, 0x4F, 0x22, 0x53, 0x34, 0xBC, 0x81, 0xEF, 0x61, 0x51, 0xBA, 0xD, 0xAA, 0x8E, 0x8C, 0x2B, 0x85, 0x14, 0x77, 0x2C, 0x2B, 0x11, 0xC9, 0x41, 0x64, 0xD2, 0x49, 0x4C, 0x74, 0x99, 0x9F, 0x74, 0xE9, 0x89, 0xE8, 0x8B, 0x1, 0x28, 0x4D, 0x69, 0x84, 0x42, 0x1D, 0x3B, 0xD2, 0x23, 0x21, 0x95, 0xE6, 0x4C, 0xE1, 0xE0, 0x4B, 0x49, 0xD5, 0x5A, 0xB7, };\r
  27
  28                 static byte[] huge_mul = new byte[] { 0xFE, 0x83, 0xE1, 0x9B, 0x8D, 0x61, 0x40, 0xD1, 0x60, 0x19, 0xBD, 0x38, 0xF0, 0xFF, 0x90, 0xAE, 0xDD, 0xAE, 0x73, 0x2C, 0x20, 0x23, 0xCF, 0x6, 0x7A, 0xB4, 0x1C, 0xE7, 0xD9, 0x64, 0x96, 0x2C, 0x87, 0x7E, 0x1D, 0xB3, 0x8F, 0xD4, 0x33, 0xBA, 0xF4, 0x22, 0xB4, 0xDB, 0xC0, 0x5B, 0xA5, 0x64, 0xA0, 0xBC, 0xCA, 0x3E, 0x94, 0x95, 0xDA, 0x49, 0xE2, 0xA8, 0x33, 0xA2, 0x6A, 0x33, 0xB1, 0xF2, 0xEA, 0x99, 0x32, 0xD0, 0xB2, 0xAE, 0x55, 0x75, 0xBD, 0x19, 0xFC, 0x9A, 0xEC, 0x54, 0x87, 0x2A, 0x6, 0xCC, 0x78, 0xDA, 0x88, 0xBB, 0xAB, 0xA5, 0x47, 0xEF, 0xC7, 0x2B, 0xC7, 0x5B, 0x32, 0x31, 0xCD, 0xD9, 0x53, 0x96, 0x1A, 0x9D, 0x9A, 0x57, 0x40, 0x51, 0xB6, 0x5D, 0xC, 0x17, 0xD1, 0x86, 0xE9, 0xA4, 0x20, };
  29
  30                 static byte[] huge_div = new byte[] { 0x0, };\r
  31                 static byte[] huge_rem = new byte[] { 0x1D, 0x33, 0xFB, 0xFE, 0xB1, 0x2, 0x85, 0x44, 0xCA, 0xDC, 0xFB, 0x70, 0xD, 0x39, 0xB1, 0x47, 0xB6, 0xE6, 0xA2, 0xD1, 0x19, 0x1E, 0x9F, 0xE4, 0x3C, 0x1E, 0x16, 0x56, 0x13, 0x9C, 0x4D, 0xD3, 0x5C, 0x74, 0xC9, 0xBD, 0xFA, 0x56, 0x40, 0x58, 0xAC, 0x20, 0x6B, 0x55, 0xA2, 0xD5, 0x41, 0x38, 0xA4, 0x6D, 0xF6, 0x8C, };\r
  32                 static byte[][] add_a = new byte[][] {
  33                         new byte[] {1},
  34                         new byte[] {0xFF},
  35                         huge_a
  36                 };
  37
  38                 static byte[][] add_b = new byte[][] {
  39                         new byte[] {1},
  40                         new byte[] {1},
  41                         huge_b
  42                 };
  43
  44                 static byte[][] add_c = new byte[][] {
  45                         new byte[] {2},
  46                         new byte[] {0},
  47                         huge_add
  48                 };
  49
  50                 [Test]
  51                 public void Mul () {
  52                         long[] values = new long [] { -1000000000L, -1000, -1, 0, 1, 1000, 100000000L };
  53                         for (int i = 0; i < values.Length; ++i) {
  54                                 for (int j = 0; j < values.Length; ++j) {
  55                                         var a = new BigInteger (values [i]);
  56                                         var b = new BigInteger (values [j]);
  57                                         var c = a * b;
  58                                         Assert.AreEqual (values [i] * values [j], (long)c, "#_" + i + "_" + j);
  59                                 }
  60                         }
  61                 }
  62
  63                 [Test]
  64                 public void TestHugeMul () {
  65                         var a = new BigInteger (huge_a);
  66                         var b = new BigInteger (huge_b);
  67                         Assert.AreEqual (huge_mul, (a * b).ToByteArray (), "#1");
  68                 }
  69
  70
  71                 [Test]
  72                 public void DivRem () {
  73                         long[] values = new long [] { -10000000330L, -5000, -1, 0, 1, 1000, 333, 10234544400L };
  74                         for (int i = 0; i < values.Length; ++i) {
  75                                 for (int j = 0; j < values.Length; ++j) {
  76                                         if (values [j] == 0)
  77                                                 continue;
  78                                         var a = new BigInteger (values [i]);
  79                                         var b = new BigInteger (values [j]);
  80                                         BigInteger c, d;
  81                                         c = BigInteger.DivRem (a, b, out d);
  82
  83                                         Assert.AreEqual (values [i] / values [j], (long)c, "#a_" + i + "_" + j);
  84                                         Assert.AreEqual (values [i] % values [j], (long)d, "#b_" + i + "_" + j);
  85                                 }
  86                         }
  87                 }
  88
  89                 [Test]
  90                 public void TestHugeDivRem () {
  91                         var a = new BigInteger (huge_a);
  92                         var b = new BigInteger (huge_b);
  93                         BigInteger c, d;
  94                         c = BigInteger.DivRem (a, b, out d);
  95
  96                         Assert.AreEqual (huge_div, c.ToByteArray (), "#1");
  97                         Assert.AreEqual (huge_rem, d.ToByteArray (), "#2");
  98                 }
  99
 100                 [Test]
 101                 public void Pow () {
 102                         try {
 103                                 BigInteger.Pow (1, -1);
 104                                 Assert.Fail ("#1");
 105                         } catch (ArgumentOutOfRangeException) {}
 106
 107                         Assert.AreEqual (1, (int)BigInteger.Pow (99999, 0), "#2");
 108                         Assert.AreEqual (99999, (int)BigInteger.Pow (99999, 1), "#5");
 109                         Assert.AreEqual (59049, (int)BigInteger.Pow (3, 10), "#4");
 110                         Assert.AreEqual (177147, (int)BigInteger.Pow (3, 11), "#5");
 111                 }
 112
 113
 114                 [Test]
 115                 public void DivRemByZero () {
 116                         try {
 117                                 BigInteger c, d;
 118                                 c = BigInteger.DivRem (100, 0, out d);
 119                                 Assert.Fail ("#1");
 120                         } catch (DivideByZeroException) {}
 121                 }
 122
 123                 [Test]
 124                 public void TestAdd () {
 125                         for (int i = 0; i < add_a.Length; ++i) {
 126                                 var a = new BigInteger (add_a [i]);
 127                                 var b = new BigInteger (add_b [i]);
 128                                 var c = new BigInteger (add_c [i]);
 129
 130                                 Assert.AreEqual (c, a + b, "#" + i + "a");
 131                                 Assert.AreEqual (c, b + a, "#" + i + "b");
 132                                 Assert.AreEqual (c, BigInteger.Add (a, b), "#" + i + "c");
 133                                 Assert.AreEqual (add_c [i], (a + b).ToByteArray (), "#" + i + "d");
 134                         }
 135                 }
 136
 137                 [Test]
 138                 public void TestAdd2 () {
 139                         long[] values = new long [] { -100000000000L, -1000, -1, 0, 1, 1000, 100000000000L };
 140                         for (int i = 0; i < values.Length; ++i) {
 141                                 for (int j = 0; j < values.Length; ++j) {
 142                                         var a = new BigInteger (values [i]);
 143                                         var b = new BigInteger (values [j]);
 144                                         var c = a + b;
 145                                         Assert.AreEqual (values [i] + values [j], (long)c, "#_" + i + "_" + j);
 146                                 }
 147                         }
 148                 }
 149
 150                 [Test]
 151                 public void TestHugeSub () {
 152                         var a = new BigInteger (huge_a);
 153                         var b = new BigInteger (huge_b);
 154                         Assert.AreEqual (a_m_b, (a - b).ToByteArray (), "#1");
 155                         Assert.AreEqual (b_m_a, (b - a).ToByteArray (), "#2");
 156                 }
 157
 158                 [Test]
 159                 public void TestSub () {
 160                         long[] values = new long [] { -100000000000L, -1000, -1, 0, 1, 1000, 100000000000L };
 161                         for (int i = 0; i < values.Length; ++i) {
 162                                 for (int j = 0; j < values.Length; ++j) {
 163                                         var a = new BigInteger (values [i]);
 164                                         var b = new BigInteger (values [j]);
 165                                         var c = a - b;
 166                                         var d = BigInteger.Subtract (a, b);
 167
 168                                         Assert.AreEqual (values [i] - values [j], (long)c, "#_" + i + "_" + j);
 169                                         Assert.AreEqual (values [i] - values [j], (long)d, "#_" + i + "_" + j);
 170                                 }
 171                         }
 172                 }
 173
 174                 [Test]
 175                 public void TestMin () {
 176                         long[] values = new long [] { -100000000000L, -1000, -1, 0, 1, 1000, 100000000000L };
 177                         for (int i = 0; i < values.Length; ++i) {
 178                                 for (int j = 0; j < values.Length; ++j) {
 179                                         var a = new BigInteger (values [i]);
 180                                         var b = new BigInteger (values [j]);
 181                                         var c = BigInteger.Min (a, b);
 182
 183                                         Assert.AreEqual (Math.Min (values [i], values [j]), (long)c, "#_" + i + "_" + j);
 184                                 }
 185                         }
 186                 }
 187
 188                 [Test]
 189                 public void TestMax () {
 190                         long[] values = new long [] { -100000000000L, -1000, -1, 0, 1, 1000, 100000000000L };
 191                         for (int i = 0; i < values.Length; ++i) {
 192                                 for (int j = 0; j < values.Length; ++j) {
 193                                         var a = new BigInteger (values [i]);
 194                                         var b = new BigInteger (values [j]);
 195                                         var c = BigInteger.Max (a, b);
 196
 197                                         Assert.AreEqual (Math.Max (values [i], values [j]), (long)c, "#_" + i + "_" + j);
 198                                 }
 199                         }
 200                 }
 201
 202                 [Test]
 203                 public void TestAbs () {
 204                         long[] values = new long [] { -100000000000L, -1000, -1, 0, 1, 1000, 100000000000L };
 205                         for (int i = 0; i < values.Length; ++i) {
 206                                 var a = new BigInteger (values [i]);
 207                                 var c = BigInteger.Abs (a);
 208
 209                                 Assert.AreEqual (Math.Abs (values [i]), (long)c, "#_" + i);
 210                         }
 211                 }
 212
 213                 [Test]
 214                 public void TestNegate () {
 215                         long[] values = new long [] { -100000000000L, -1000, -1, 0, 1, 1000, 100000000000L };
 216                         for (int i = 0; i < values.Length; ++i) {
 217                                 var a = new BigInteger (values [i]);
 218                                 var c = -a;
 219                                 var d = BigInteger.Negate (a);
 220
 221                                 Assert.AreEqual (-values [i], (long)c, "#_" + i);
 222                                 Assert.AreEqual (-values [i], (long)d, "#_" + i);
 223                         }
 224                 }
 225
 226                 [Test]
 227                 public void TestInc () {
 228                         long[] values = new long [] { -100000000000L, -1000, -1, 0, 1, 1000, 100000000000L };
 229                         for (int i = 0; i < values.Length; ++i) {
 230                                 var a = new BigInteger (values [i]);
 231                                 var b = ++a;
 232
 233                                 Assert.AreEqual (++values [i], (long)b, "#_" + i);
 234                         }
 235                 }
 236
 237                 [Test]
 238                 public void TestDec () {
 239                         long[] values = new long [] { -100000000000L, -1000, -1, 0, 1, 1000, 100000000000L };
 240                         for (int i = 0; i < values.Length; ++i) {
 241                                 var a = new BigInteger (values [i]);
 242                                 var b = --a;
 243
 244                                 Assert.AreEqual (--values [i], (long)b, "#_" + i);
 245                         }
 246                 }
 247
 248                 [Test]
 249                 public void TestBitwiseOps () {
 250                         long[] values = new long [] { -100000000000L, -1000, -1, 0, 1, 1000, 100000000000L, 0xFFFF00000000L };
 251                         for (int i = 0; i < values.Length; ++i) {
 252                                 for (int j = 0; j < values.Length; ++j) {
 253                                         var a = new BigInteger (values [i]);
 254                                         var b = new BigInteger (values [j]);
 255
 256
 257                                         Assert.AreEqual (values [i] | values [j], (long)(a | b) , "#b_" + i + "_" + j);
 258                                         Assert.AreEqual (values [i] & values [j], (long)(a & b) , "#a_" + i + "_" + j);
 259                                         Assert.AreEqual (values [i] ^ values [j], (long)(a ^ b) , "#c_" + i + "_" + j);
 260                                         Assert.AreEqual (~values [i], (long)~a , "#d_" + i + "_" + j);
 261                                 }
 262                         }
 263                 }
 264
 265                 [Test]
 266                 public void TestLeftShift () {
 267                         Assert.AreEqual (new byte[] {0x00, 0x28},
 268                                 (new BigInteger(0x0A) << 10).ToByteArray (), "#1");
 269                         Assert.AreEqual (new byte[] {0x00, 0xD8},
 270                                 (new BigInteger(-10) << 10).ToByteArray (), "#2");
 271                         Assert.AreEqual (new byte[] {0x00, 0x00, 0xFF},
 272                                 (new BigInteger(-1) << 16).ToByteArray (), "#3");
 273                         Assert.AreEqual (new byte[] {0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x0A},
 274                                 (new BigInteger(0x0A) << 80).ToByteArray (), "#4");
 275                         Assert.AreEqual (new byte[] {0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0xF6},
 276                                 (new BigInteger(-10) << 80).ToByteArray (), "#5");
 277                         Assert.AreEqual (new byte[] {0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0xFF},
 278                                 (new BigInteger(-1) << 80).ToByteArray (), "#6");
 279                         Assert.AreEqual (new byte[] {0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x70, 0xD9},
 280                                 (new BigInteger(-1234) << 75).ToByteArray (), "#7");
 281                         Assert.AreEqual (new byte[] {0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0xA0, 0x91, 0x00},
 282                                 (new BigInteger(0x1234) << 75).ToByteArray (), "#8");
 283
 284                         Assert.AreEqual (new byte[] {0xFF, 0x00}, (new BigInteger(0xFF00) << -8).ToByteArray (), "#9");
 285                 }
 286
 287                 [Test]
 288                 public void TestRightShift () {
 289                         Assert.AreEqual (new byte[] {0x16, 0xB0, 0x4C, 0x02},
 290                                 (new BigInteger(1234567899L) >> 5).ToByteArray (), "#1");
 291
 292                         Assert.AreEqual (new byte[] {0x2C, 0x93, 0x00},
 293                                 (new BigInteger(1234567899L) >> 15).ToByteArray (), "#2");
 294
 295                         Assert.AreEqual (new byte[] {0xFF, 0xFF, 0x7F},
 296                                 (new BigInteger(long.MaxValue - 100) >> 40).ToByteArray (), "#3");
 297
 298                         Assert.AreEqual (new byte[] {0xE9, 0x4F, 0xB3, 0xFD},
 299                                 (new BigInteger(-1234567899L) >> 5).ToByteArray (), "#4");
 300
 301                         Assert.AreEqual (new byte[] {0xD3, 0x6C, 0xFF},
 302                                 (new BigInteger(-1234567899L) >> 15).ToByteArray (), "#5");
 303
 304                         Assert.AreEqual (new byte[] {0x00, 0x00, 0x80},
 305                                 (new BigInteger(long.MinValue + 100) >> 40).ToByteArray (), "#6");
 306
 307                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0xFF },
 308                                 (new BigInteger(-1234567899L) >> 90).ToByteArray (), "#7");
 309
 310                         Assert.AreEqual (new byte[] {0x00},
 311                                 (new BigInteger(999999) >> 90).ToByteArray (), "#8");
 312
 313                         Assert.AreEqual (new byte[] {0x00, 0x00, 0xFF, 0x00}, (new BigInteger(0xFF00) >> -8).ToByteArray (), "#9");
 314                 }
 315
 316                 [Test]
 317                 public void CompareOps () {
 318                         long[] values = new long [] { -100000000000L, -1000, -1, 0, 1, 1000, 100000000000L };
 319                         for (int i = 0; i < values.Length; ++i) {
 320                                 for (int j = 0; j < values.Length; ++j) {
 321                                         var a = new BigInteger (values [i]);
 322                                         var b = new BigInteger (values [j]);
 323
 324                                         Assert.AreEqual (values [i].CompareTo (values [j]), a.CompareTo (b), "#a_" + i + "_" + j);
 325                                         Assert.AreEqual (values [i].CompareTo (values [j]), BigInteger.Compare (a, b), "#b_" + i + "_" + j);
 326
 327                                         Assert.AreEqual (values [i] < values [j], a < b, "#c_" + i + "_" + j);
 328                                         Assert.AreEqual (values [i] <= values [j], a <= b, "#d_" + i + "_" + j);
 329                                         Assert.AreEqual (values [i] == values [j], a == b, "#e_" + i + "_" + j);
 330                                         Assert.AreEqual (values [i] != values [j], a != b, "#f_" + i + "_" + j);
 331                                         Assert.AreEqual (values [i] >= values [j], a >= b, "#g_" + i + "_" + j);
 332                                         Assert.AreEqual (values [i] > values [j], a > b, "#h_" + i + "_" + j);
 333                                 }
 334                         }
 335                 }
 336
 337                 [Test]
 338                 public void CompareOps2 () {
 339                         BigInteger a = new BigInteger (100000000000L);
 340                         BigInteger b = new BigInteger (28282828282UL);
 341
 342                         Assert.IsTrue (a >= b, "#1");
 343                         Assert.IsTrue (a >= b, "#2");
 344                         Assert.IsFalse (a < b, "#3");
 345                         Assert.IsFalse (a <= b, "#4");
 346                         Assert.AreEqual (1, a.CompareTo (b), "#5");
 347                 }
 348
 349                 [Test]
 350                 public void CompareULong () {
 351                         long[] values = new long [] { -100000000000L, -1000, -1, 0, 1, 1000, 100000000000L, 0xAA00000000L };
 352                         ulong[] uvalues = new ulong [] {0, 1, 1000, 100000000000L, 999999, 28282828282, 0xAA00000000, ulong.MaxValue };
 353                         for (int i = 0; i < values.Length; ++i) {
 354                                 for (int j = 0; j < uvalues.Length; ++j) {
 355                                         var a = new BigInteger (values [i]);
 356                                         var b = uvalues [j];
 357                                         var c = new BigInteger (b);
 358
 359                                         Assert.AreEqual (a.CompareTo (c), a.CompareTo (b), "#a_" + i + "_" + j);
 360
 361                                         Assert.AreEqual (a > c, a > b, "#b_" + i + "_" + j);
 362                                         Assert.AreEqual (a < c, a < b, "#c_" + i + "_" + j);
 363                                         Assert.AreEqual (a <= c, a <= b, "#d_" + i + "_" + j);
 364                                         Assert.AreEqual (a == c, a == b, "#e_" + i + "_" + j);
 365                                         Assert.AreEqual (a != c, a != b, "#f_" + i + "_" + j);
 366                                         Assert.AreEqual (a >= c, a >= b, "#g_" + i + "_" + j);
 367
 368                                         Assert.AreEqual (c > a, b > a, "#ib_" + i + "_" + j);
 369                                         Assert.AreEqual (c < a, b < a, "#ic_" + i + "_" + j);
 370                                         Assert.AreEqual (c <= a, b <= a, "#id_" + i + "_" + j);
 371                                         Assert.AreEqual (c == a, b == a, "#ie_" + i + "_" + j);
 372                                         Assert.AreEqual (c != a, b != a, "#if_" + i + "_" + j);
 373                                         Assert.AreEqual (c >= a, b >= a, "#ig_" + i + "_" + j);
 374                                 }
 375                         }
 376                 }
 377
 378                 [Test]
 379                 public void CompareLong () {
 380                         long[] values = new long [] { -100000000000L, -1000, -1, 0, 1, 1000, 9999999, 100000000000L, 0xAA00000000, long.MaxValue, long.MinValue };
 381
 382                         for (int i = 0; i < values.Length; ++i) {
 383                                 for (int j = 0; j < values.Length; ++j) {
 384                                         var a = new BigInteger (values [i]);
 385                                         var b = values [j];
 386                                         var c = new BigInteger (b);
 387
 388                                         Assert.AreEqual (a.CompareTo (c), a.CompareTo (b), "#a_" + i + "_" + j);
 389
 390                                         Assert.AreEqual (a > c, a > b, "#b_" + i + "_" + j);
 391                                         Assert.AreEqual (a < c, a < b, "#c_" + i + "_" + j);
 392                                         Assert.AreEqual (a <= c, a <= b, "#d_" + i + "_" + j);
 393                                         Assert.AreEqual (a == c, a == b, "#e_" + i + "_" + j);
 394                                         Assert.AreEqual (a != c, a != b, "#f_" + i + "_" + j);
 395                                         Assert.AreEqual (a >= c, a >= b, "#g_" + i + "_" + j);
 396
 397                                         Assert.AreEqual (c > a, b > a, "#ib_" + i + "_" + j);
 398                                         Assert.AreEqual (c < a, b < a, "#ic_" + i + "_" + j);
 399                                         Assert.AreEqual (c <= a, b <= a, "#id_" + i + "_" + j);
 400                                         Assert.AreEqual (c == a, b == a, "#ie_" + i + "_" + j);
 401                                         Assert.AreEqual (c != a, b != a, "#if_" + i + "_" + j);
 402                                         Assert.AreEqual (c >= a, b >= a, "#ig_" + i + "_" + j);
 403                                 }
 404                         }
 405                 }
 406
 407                 [Test]
 408                 public void TestEquals () {
 409                                 var a = new BigInteger (10);
 410                                 var b = new BigInteger (10);
 411                                 var c = new BigInteger (-10);
 412
 413                                 Assert.AreEqual (a, b, "#1");
 414                                 Assert.AreNotEqual (a, c, "#2");
 415                                 Assert.AreNotEqual (a, 10, "#3");
 416                 }
 417
 418                 [Test]
 419                 public void ByteArrayCtor ()
 420                 {
 421                         try {
 422                                 new BigInteger (null);
 423                                 Assert.Fail ("#1");
 424                         } catch (ArgumentNullException) {}
 425
 426                         Assert.AreEqual (0, (int)new BigInteger (new byte [0]), "#2");
 427                 }
 428
 429                 [Test]
 430                 public void IntCtorRoundTrip ()
 431                 {
 432                         int[] values = new int [] {
 433                                 int.MinValue, -0x2F33BB, -0x1F33, -0x33, 0, 0x33,
 434                                 0x80, 0x8190, 0xFF0011, 0x1234, 0x11BB99, 0x44BB22CC,
 435                                 int.MaxValue };
 436                         foreach (var val in values) {
 437                                 var a = new BigInteger (val);
 438                                 var b = new BigInteger (a.ToByteArray ());
 439
 440                                 Assert.AreEqual (val, (int)a, "#a_" + val);
 441                                 Assert.AreEqual (val, (int)b, "#b_" + val);
 442                         }
 443                 }
 444
 445                 [Test]
 446                 public void LongCtorRoundTrip ()
 447                 {
 448                         long[] values = new long [] {
 449                                 0, long.MinValue, long.MaxValue, -1, 1L + int.MaxValue, -1L + int.MinValue, 0x1234, 0xFFFFFFFFL, 0x1FFFFFFFFL, -0xFFFFFFFFL, -0x1FFFFFFFFL,
 450                                 0x100000000L, -0x100000000L, 0x100000001L, -0x100000001L };
 451                         foreach (var val in values) {
 452                                 var a = new BigInteger (val);
 453                                 var b = new BigInteger (a.ToByteArray ());
 454
 455                                 Assert.AreEqual (val, (long)a, "#a_" + val);
 456                                 Assert.AreEqual (val, (long)b, "#b_" + val);
 457                         }
 458                 }
 459
 460                 [Test]
 461                 public void ByteArrayCtorRoundTrip ()
 462                 {
 463                         var arr = new byte [] { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
 464                         Assert.AreEqual (arr, new BigInteger (arr).ToByteArray (), "#1");
 465
 466                         arr = new byte [] { 1,2,3,4,5,6,7,8,0xFF, 0x0};
 467                         Assert.AreEqual (arr, new BigInteger (arr).ToByteArray (), "#2");
 468
 469                         arr = new byte [] { 1,2,3,4,5,6,7,8,9, 0xF0 };
 470                         Assert.AreEqual (arr, new BigInteger (arr).ToByteArray (), "#3");
 471
 472                         arr = new byte [] { 1};
 473                         Assert.AreEqual (arr, new BigInteger (arr).ToByteArray (), "#4");
 474
 475                         arr = new byte [] { 1,2 };
 476                         Assert.AreEqual (arr, new BigInteger (arr).ToByteArray (), "#5");
 477
 478                         arr = new byte [] { 1,2,3 };
 479                         Assert.AreEqual (arr, new BigInteger (arr).ToByteArray (), "#6");
 480
 481                         arr = new byte [] { 1,2,3,4 };
 482                         Assert.AreEqual (arr, new BigInteger (arr).ToByteArray (), "#7");
 483
 484                         arr = new byte [] { 1,2,3,4,5 };
 485                         Assert.AreEqual (arr, new BigInteger (arr).ToByteArray (), "#8");
 486
 487                         arr = new byte [] { 1,2,3,4,5,6 };
 488                         Assert.AreEqual (arr, new BigInteger (arr).ToByteArray (), "#9");
 489
 490                         arr = new byte [] { 1,2,3,4,5,6,7 };
 491                         Assert.AreEqual (arr, new BigInteger (arr).ToByteArray (), "#10");
 492
 493                         arr = new byte [] { 1,2,3,4,5 };
 494                         Assert.AreEqual (arr, new BigInteger (arr).ToByteArray (), "#11");
 495
 496                         arr = new byte [] { 0 };
 497                         Assert.AreEqual (arr, new BigInteger (arr).ToByteArray (), "#12");
 498
 499                         arr = new byte [] { 0xFF, 00 };
 500                         Assert.AreEqual (arr, new BigInteger (arr).ToByteArray (), "#13");
 501
 502                         arr = new byte [] { 1, 0, 0, 0, 0, 0, };
 503                         Assert.AreEqual (new byte [1] {1}, new BigInteger (arr).ToByteArray (), "#14");
 504                 }
 505
 506                 [Test]
 507                 public void TestIntCtorProperties ()
 508                 {
 509                         BigInteger a = new BigInteger (10);
 510                         Assert.IsTrue (a.IsEven, "#1");
 511                         Assert.IsFalse (a.IsOne, "#2");
 512                         Assert.IsFalse (a.IsPowerOfTwo, "#3");
 513                         Assert.IsFalse (a.IsZero, "#4");
 514                         Assert.AreEqual (1, a.Sign, "#5");
 515
 516                         Assert.IsFalse (new BigInteger (11).IsEven, "#6");
 517                         Assert.IsTrue (new BigInteger (1).IsOne, "#7");
 518                         Assert.IsTrue (new BigInteger (32).IsPowerOfTwo, "#8");
 519                         Assert.IsTrue (new BigInteger (0).IsZero, "#9");
 520                         Assert.AreEqual (0, new BigInteger (0).Sign, "#10");
 521                         Assert.AreEqual (-1, new BigInteger (-99999).Sign, "#11");
 522
 523                         Assert.IsFalse (new BigInteger (0).IsPowerOfTwo, "#12");
 524                         Assert.IsFalse (new BigInteger (-16).IsPowerOfTwo, "#13");
 525                         Assert.IsTrue (new BigInteger (1).IsPowerOfTwo, "#14");
 526                 }
 527
 528                 /*[Test]
 529                 public void TestIntCtorToString ()
 530                 {
 531                         Assert.AreEqual ("5555", new BigInteger (5555).ToString (), "#1");
 532                         Assert.AreEqual ("-99999", new BigInteger (-99999).ToString (), "#2");
 533                 }*/
 534
 535                 [Test]
 536                 public void TestToIntOperator ()
 537                 {
 538                         try {
 539                                 int v = (int)new BigInteger (huge_a);
 540                                 Assert.Fail ("#1");
 541                         } catch (OverflowException) {}
 542
 543                         try {
 544                                 int v = (int)new BigInteger (1L + int.MaxValue);
 545                                 Assert.Fail ("#2");
 546                         } catch (OverflowException) {}
 547
 548                         try {
 549                                 int v = (int)new BigInteger (-1L + int.MinValue);
 550                                 Assert.Fail ("#3");
 551                         } catch (OverflowException) {}
 552
 553                         Assert.AreEqual (int.MaxValue, (int)new BigInteger (int.MaxValue), "#4");
 554                         Assert.AreEqual (int.MinValue, (int)new BigInteger (int.MinValue), "#5");
 555                 }
 556
 557
 558                 [Test]
 559                 public void TestToLongOperator ()
 560                 {
 561                         try {
 562                                 long v = (long)new BigInteger (huge_a);
 563                                 Assert.Fail ("#1");
 564                         } catch (OverflowException) {}
 565
 566                         //long.MaxValue + 1
 567                         try {
 568                                 long v = (long)new BigInteger (new byte[] { 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x80, 0x00 });
 569                                 Assert.Fail ("#2");
 570                         } catch (OverflowException) {}
 571
 572                         //TODO long.MinValue - 1
 573                         try {
 574                                 long v = (long)new BigInteger (new byte[] { 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x7F, 0xFF });
 575                                 Assert.Fail ("#3");
 576                         } catch (OverflowException) {}
 577
 578                         Assert.AreEqual (long.MaxValue, (long)new BigInteger (long.MaxValue), "#4");
 579                         Assert.AreEqual (long.MinValue, (long)new BigInteger (long.MinValue), "#5");
 580                 }
 581
 582                 [Test]
 583                 public void TestIntCtorToByteArray ()
 584                 {
 585                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0xFF }, new BigInteger (-1).ToByteArray (), "#1");
 586                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0xD4, 0xFE }, new BigInteger (-300).ToByteArray (), "#2");
 587                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0x80, 0x00 }, new BigInteger (128).ToByteArray (), "#3");
 588                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0x00, 0x60 }, new BigInteger (0x6000).ToByteArray (), "#4");
 589                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0x00, 0x80, 0x00 }, new BigInteger (0x8000).ToByteArray (), "#5");
 590                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0xDD, 0xBC, 0x00, 0x7A }, new BigInteger (0x7A00BCDD).ToByteArray (), "#6");
 591                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x7F }, new BigInteger (int.MaxValue).ToByteArray (), "#7");
 592                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0x00, 0x00, 0x00, 0x80 }, new BigInteger (int.MinValue).ToByteArray (), "#8");
 593                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0x01, 0x00, 0x00, 0x80 }, new BigInteger (int.MinValue + 1).ToByteArray (), "#9");
 594                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0x7F }, new BigInteger (0x7F).ToByteArray (), "#10");
 595                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0x45, 0xCC, 0xD0 }, new BigInteger (-0x2F33BB).ToByteArray (), "#11");
 596                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0 }, new BigInteger (0).ToByteArray (), "#12");
 597                 }
 598
 599                 [Test]
 600                 public void TestLongCtorToByteArray ()
 601                 {
 602                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0x01 }, new BigInteger (0x01L).ToByteArray (), "#1");
 603                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0x02, 0x01 }, new BigInteger (0x0102L).ToByteArray (), "#2");
 604                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0x03, 0x02, 0x01 }, new BigInteger (0x010203L).ToByteArray (), "#3");
 605                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0x04, 0x03, 0x2, 0x01 }, new BigInteger (0x01020304L).ToByteArray (), "#4");
 606                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0x05, 0x04, 0x03, 0x2, 0x01 }, new BigInteger (0x0102030405L).ToByteArray (), "#5");
 607                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0x06, 0x05, 0x04, 0x03, 0x2, 0x01 }, new BigInteger (0x010203040506L).ToByteArray (), "#6");
 608                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0x07, 0x06, 0x05, 0x04, 0x03, 0x2, 0x01 }, new BigInteger (0x01020304050607L).ToByteArray (), "#7");
 609                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0x08, 0x07, 0x06, 0x05, 0x04, 0x03, 0x2, 0x01 }, new BigInteger (0x0102030405060708L).ToByteArray (), "#8");
 610
 611                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0xFF }, new BigInteger (-0x01L).ToByteArray (), "#1m");
 612                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0xFE, 0xFE}, new BigInteger (-0x0102L).ToByteArray (), "#2m");
 613                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0xFD, 0xFD, 0xFE }, new BigInteger (-0x010203L).ToByteArray (), "#3m");
 614                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0xFC, 0xFC, 0xFD, 0xFE}, new BigInteger (-0x01020304L).ToByteArray (), "#4m");
 615                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0xFB, 0xFB, 0xFC, 0xFD, 0xFE }, new BigInteger (-0x0102030405L).ToByteArray (), "#5m");
 616                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0xFA, 0xFA, 0xFB, 0xFC, 0xFD, 0xFE }, new BigInteger (-0x010203040506L).ToByteArray (), "#6m");
 617                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0xF9, 0xF9, 0xFA, 0xFB, 0xFC, 0xFD, 0xFE }, new BigInteger (-0x01020304050607L).ToByteArray (), "#7m");
 618                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0xF8, 0xF8, 0xF9, 0xFA, 0xFB, 0xFC, 0xFD, 0xFE }, new BigInteger (-0x0102030405060708L).ToByteArray (), "#8m");
 619
 620
 621                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x7F }, new BigInteger (long.MaxValue).ToByteArray (), "#9");
 622                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x80 }, new BigInteger (long.MinValue).ToByteArray (), "#10");
 623
 624                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x7F, 0xFF }, new BigInteger (-2147483649L).ToByteArray (), "11");
 625                 }
 626
 627                 [Test]
 628                 public void IComparable () {
 629                         var a = new BigInteger (99);
 630                         Assert.AreEqual (-1, a.CompareTo (100), "#1");
 631                         Assert.AreEqual (1, a.CompareTo (null), "#2");
 632                 }
 633
 634                 [Test]
 635                 public void ShortOperators () {
 636                         Assert.AreEqual (22, (int)new BigInteger ((short)22), "#1");
 637                         Assert.AreEqual (-22, (int)new BigInteger ((short)-22), "#2");
 638
 639                         try {
 640                                 short x = (short)new BigInteger (10000000);
 641                                 Assert.Fail ("#3");
 642                         } catch (OverflowException) {}
 643
 644                         try {
 645                                 short x = (short)new BigInteger (-10000000);
 646                                 Assert.Fail ("#4");
 647                         } catch (OverflowException) {}
 648                 }
 649         }
 650 }