[System.Numerics] BigInteger.GCD(0,x) must return abs(x) instead of x
[mono.git] / 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 System.Globalization;
12 using System.Threading;
13 using NUnit.Framework;
14
15
16 namespace MonoTests.System.Numerics
17 {
18         [TestFixture]
19         public class BigIntegerTest
20         {
21                 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, };
22
23                 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, };
24
25                 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, };
26
27                 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, };
28                 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, };
29
30                 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, };
31
32                 static byte[] huge_div = new byte[] { 0x0, };
33                 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, };
34                 static byte[][] add_a = new byte[][] {
35                         new byte[] {1},
36                         new byte[] {0xFF},
37                         huge_a
38                 };
39
40                 static byte[][] add_b = new byte[][] {
41                         new byte[] {1},
42                         new byte[] {1},
43                         huge_b
44                 };
45
46                 static byte[][] add_c = new byte[][] {
47                         new byte[] {2},
48                         new byte[] {0},
49                         huge_add
50                 };
51
52                 [Test]
53                 public void Mul () {
54                         long[] values = new long [] { -1000000000L, -1000, -1, 0, 1, 1000, 100000000L };
55                         for (int i = 0; i < values.Length; ++i) {
56                                 for (int j = 0; j < values.Length; ++j) {
57                                         var a = new BigInteger (values [i]);
58                                         var b = new BigInteger (values [j]);
59                                         var c = a * b;
60                                         Assert.AreEqual (values [i] * values [j], (long)c, "#_" + i + "_" + j);
61                                 }
62                         }
63                 }
64
65                 [Test]
66                 public void TestHugeMul () {
67                         var a = new BigInteger (huge_a);
68                         var b = new BigInteger (huge_b);
69                         Assert.AreEqual (huge_mul, (a * b).ToByteArray (), "#1");
70                 }
71
72
73                 [Test]
74                 public void DivRem () {
75                         long[] values = new long [] { -10000000330L, -5000, -1, 0, 1, 1000, 333, 10234544400L };
76                         for (int i = 0; i < values.Length; ++i) {
77                                 for (int j = 0; j < values.Length; ++j) {
78                                         if (values [j] == 0)
79                                                 continue;
80                                         var a = new BigInteger (values [i]);
81                                         var b = new BigInteger (values [j]);
82                                         BigInteger c, d;
83                                         c = BigInteger.DivRem (a, b, out d);
84
85                                         Assert.AreEqual (values [i] / values [j], (long)c, "#a_" + i + "_" + j);
86                                         Assert.AreEqual (values [i] % values [j], (long)d, "#b_" + i + "_" + j);
87                                 }
88                         }
89                 }
90
91                 [Test]
92                 public void TestHugeDivRem () {
93                         var a = new BigInteger (huge_a);
94                         var b = new BigInteger (huge_b);
95                         BigInteger c, d;
96                         c = BigInteger.DivRem (a, b, out d);
97
98                         Assert.AreEqual (huge_div, c.ToByteArray (), "#1");
99                         Assert.AreEqual (huge_rem, d.ToByteArray (), "#2");
100                 }
101
102                 [Test]
103                 public void Pow () {
104                         try {
105                                 BigInteger.Pow (1, -1);
106                                 Assert.Fail ("#1");
107                         } catch (ArgumentOutOfRangeException) {}
108                         
109                         Assert.AreEqual (1, (int)BigInteger.Pow (99999, 0), "#2");
110                         Assert.AreEqual (99999, (int)BigInteger.Pow (99999, 1), "#5");
111                         Assert.AreEqual (59049, (int)BigInteger.Pow (3, 10), "#4");
112                         Assert.AreEqual (177147, (int)BigInteger.Pow (3, 11), "#5");
113                         Assert.AreEqual (-177147, (int)BigInteger.Pow (-3, 11), "#6");
114                 }
115
116                 [Test]
117                 public void ModPow () {
118                         try {
119                                 BigInteger.ModPow (1, -1, 5);
120                                 Assert.Fail ("#1");
121                         } catch (ArgumentOutOfRangeException) {}
122                         try {
123                                 BigInteger.ModPow (1, 5, 0);
124                                 Assert.Fail ("#2");
125                         } catch (DivideByZeroException) {}
126
127                         Assert.AreEqual (4L, (long)BigInteger.ModPow (3, 2, 5), "#2");
128                         Assert.AreEqual (20L, (long)BigInteger.ModPow (555, 10, 71), "#3");
129                         Assert.AreEqual (20L, (long)BigInteger.ModPow (-555, 10, 71), "#3");
130                         Assert.AreEqual (-24L, (long)BigInteger.ModPow (-555, 11, 71), "#3");
131                 }
132
133                 [Test]
134                 public void GCD () {    
135                         Assert.AreEqual (999999, (int)BigInteger.GreatestCommonDivisor (999999, 0), "#1");
136                         Assert.AreEqual (999999, (int)BigInteger.GreatestCommonDivisor (0, 999999), "#2");
137                         Assert.AreEqual (1, (int)BigInteger.GreatestCommonDivisor (999999, 1), "#3");
138                         Assert.AreEqual (1, (int)BigInteger.GreatestCommonDivisor (1, 999999), "#4");
139                         Assert.AreEqual (1, (int)BigInteger.GreatestCommonDivisor (1, 0), "#5");
140                         Assert.AreEqual (1, (int)BigInteger.GreatestCommonDivisor (0, 1), "#6");
141
142                         Assert.AreEqual (1, (int)BigInteger.GreatestCommonDivisor (999999, -1), "#7");
143                         Assert.AreEqual (1, (int)BigInteger.GreatestCommonDivisor (-1, 999999), "#8");
144                         Assert.AreEqual (1, (int)BigInteger.GreatestCommonDivisor (-1, 0), "#9");
145                         Assert.AreEqual (1, (int)BigInteger.GreatestCommonDivisor (0, -1), "#10");
146
147                         Assert.AreEqual (2, (int)BigInteger.GreatestCommonDivisor (12345678, 8765432), "#11");
148                         Assert.AreEqual (2, (int)BigInteger.GreatestCommonDivisor (-12345678, 8765432), "#12");
149                         Assert.AreEqual (2, (int)BigInteger.GreatestCommonDivisor (12345678, -8765432), "#13");
150                         Assert.AreEqual (2, (int)BigInteger.GreatestCommonDivisor (-12345678, -8765432), "#14");
151
152                         Assert.AreEqual (40, (int)BigInteger.GreatestCommonDivisor (5581 * 40, 6671 * 40), "#15");
153
154                         Assert.AreEqual (5, (int)BigInteger.GreatestCommonDivisor (-5, 0), "#16");
155                         Assert.AreEqual (5, (int)BigInteger.GreatestCommonDivisor (0, -5), "#17");
156                 }
157
158                 [Test]
159                 public void Log () {    
160                         double delta = 0.000000000000001d;
161
162                         Assert.AreEqual (double.NegativeInfinity, BigInteger.Log (0), "#1");
163                         Assert.AreEqual (0d, BigInteger.Log (1), "#2");
164                         Assert.AreEqual (double.NaN, BigInteger.Log (-1), "#3");
165                         Assert.AreEqual (2.3025850929940459d, BigInteger.Log (10), delta, "#4");
166                         Assert.AreEqual (6.9077552789821368d, BigInteger.Log (1000), delta, "#5");
167                         Assert.AreEqual (double.NaN, BigInteger.Log (-234), "#6");
168                 }
169
170                 [Test]
171                 public void LogN () {   
172                         double delta = 0.000000000000001d;
173
174                         Assert.AreEqual (double.NaN, BigInteger.Log (10, 1), "#1");
175                         Assert.AreEqual (double.NaN, BigInteger.Log (10, 0), "#2");
176                         Assert.AreEqual (double.NaN, BigInteger.Log (10, -1), "#3");
177
178                         Assert.AreEqual (double.NaN, BigInteger.Log (10, double.NaN), "#4");
179                         Assert.AreEqual (double.NaN, BigInteger.Log (10, double.NegativeInfinity), "#5");
180                         Assert.AreEqual (double.NaN, BigInteger.Log (10, double.PositiveInfinity), "#6");
181
182                         Assert.AreEqual (0d, BigInteger.Log (1, 0), "#7");
183                         Assert.AreEqual (double.NaN, BigInteger.Log (1, double.NegativeInfinity), "#8");
184                         Assert.AreEqual (0, BigInteger.Log (1, double.PositiveInfinity), "#9");
185                         Assert.AreEqual (double.NaN, BigInteger.Log (1, double.NaN), "#10");
186
187                         Assert.AreEqual (-2.5129415947320606d, BigInteger.Log (10, 0.4), delta, "#11");
188                 }
189
190                 [Test]
191                 public void DivRemByZero () {
192                         try {
193                                 BigInteger c, d;
194                                 c = BigInteger.DivRem (100, 0, out d);
195                                 Assert.Fail ("#1");
196                         } catch (DivideByZeroException) {}
197                 }
198
199                 [Test]
200                 public void TestAdd () {
201                         for (int i = 0; i < add_a.Length; ++i) {
202                                 var a = new BigInteger (add_a [i]);
203                                 var b = new BigInteger (add_b [i]);
204                                 var c = new BigInteger (add_c [i]);
205
206                                 Assert.AreEqual (c, a + b, "#" + i + "a");
207                                 Assert.AreEqual (c, b + a, "#" + i + "b");
208                                 Assert.AreEqual (c, BigInteger.Add (a, b), "#" + i + "c");
209                                 Assert.AreEqual (add_c [i], (a + b).ToByteArray (), "#" + i + "d");
210                         }
211                 }
212
213                 [Test]
214                 public void TestAdd2 () {
215                         long[] values = new long [] { -100000000000L, -1000, -1, 0, 1, 1000, 100000000000L };
216                         for (int i = 0; i < values.Length; ++i) {
217                                 for (int j = 0; j < values.Length; ++j) {
218                                         var a = new BigInteger (values [i]);
219                                         var b = new BigInteger (values [j]);
220                                         var c = a + b;
221                                         Assert.AreEqual (values [i] + values [j], (long)c, "#_" + i + "_" + j);
222                                 }
223                         }
224                 }
225
226                 [Test]
227                 public void TestHugeSub () {
228                         var a = new BigInteger (huge_a);
229                         var b = new BigInteger (huge_b);
230                         Assert.AreEqual (a_m_b, (a - b).ToByteArray (), "#1");
231                         Assert.AreEqual (b_m_a, (b - a).ToByteArray (), "#2");
232                 }
233
234                 [Test]
235                 public void TestSub () {
236                         long[] values = new long [] { -100000000000L, -1000, -1, 0, 1, 1000, 100000000000L };
237                         for (int i = 0; i < values.Length; ++i) {
238                                 for (int j = 0; j < values.Length; ++j) {
239                                         var a = new BigInteger (values [i]);
240                                         var b = new BigInteger (values [j]);
241                                         var c = a - b;
242                                         var d = BigInteger.Subtract (a, b);
243
244                                         Assert.AreEqual (values [i] - values [j], (long)c, "#_" + i + "_" + j);
245                                         Assert.AreEqual (values [i] - values [j], (long)d, "#_" + i + "_" + j);
246                                 }
247                         }
248                 }
249
250                 [Test]
251                 public void TestMin () {
252                         long[] values = new long [] { -100000000000L, -1000, -1, 0, 1, 1000, 100000000000L };
253                         for (int i = 0; i < values.Length; ++i) {
254                                 for (int j = 0; j < values.Length; ++j) {
255                                         var a = new BigInteger (values [i]);
256                                         var b = new BigInteger (values [j]);
257                                         var c = BigInteger.Min (a, b);
258
259                                         Assert.AreEqual (Math.Min (values [i], values [j]), (long)c, "#_" + i + "_" + j);
260                                 }
261                         }
262                 }
263
264                 [Test]
265                 public void TestMax () {
266                         long[] values = new long [] { -100000000000L, -1000, -1, 0, 1, 1000, 100000000000L };
267                         for (int i = 0; i < values.Length; ++i) {
268                                 for (int j = 0; j < values.Length; ++j) {
269                                         var a = new BigInteger (values [i]);
270                                         var b = new BigInteger (values [j]);
271                                         var c = BigInteger.Max (a, b);
272
273                                         Assert.AreEqual (Math.Max (values [i], values [j]), (long)c, "#_" + i + "_" + j);
274                                 }
275                         }
276                 }
277
278                 [Test]
279                 public void TestAbs () {
280                         long[] values = new long [] { -100000000000L, -1000, -1, 0, 1, 1000, 100000000000L };
281                         for (int i = 0; i < values.Length; ++i) {
282                                 var a = new BigInteger (values [i]);
283                                 var c = BigInteger.Abs (a);
284
285                                 Assert.AreEqual (Math.Abs (values [i]), (long)c, "#_" + i);
286                         }
287                 }
288
289                 [Test]
290                 public void TestNegate () {
291                         long[] values = new long [] { -100000000000L, -1000, -1, 0, 1, 1000, 100000000000L };
292                         for (int i = 0; i < values.Length; ++i) {
293                                 var a = new BigInteger (values [i]);
294                                 var c = -a;
295                                 var d = BigInteger.Negate (a);
296
297                                 Assert.AreEqual (-values [i], (long)c, "#_" + i);
298                                 Assert.AreEqual (-values [i], (long)d, "#_" + i);
299                         }
300                 }
301
302                 [Test]
303                 public void TestInc () {
304                         long[] values = new long [] { -100000000000L, -1000, -1, 0, 1, 1000, 100000000000L };
305                         for (int i = 0; i < values.Length; ++i) {
306                                 var a = new BigInteger (values [i]);
307                                 var b = ++a;
308
309                                 Assert.AreEqual (++values [i], (long)b, "#_" + i);
310                         }
311                 }
312
313                 [Test]
314                 public void TestDec () {
315                         long[] values = new long [] { -100000000000L, -1000, -1, 0, 1, 1000, 100000000000L };
316                         for (int i = 0; i < values.Length; ++i) {
317                                 var a = new BigInteger (values [i]);
318                                 var b = --a;
319
320                                 Assert.AreEqual (--values [i], (long)b, "#_" + i);
321                         }
322                 }
323
324                 [Test]
325                 public void TestBitwiseOps () {
326                         long[] values = new long [] { -100000000000L, -1000, -1, 0, 1, 1000, 100000000000L, 0xFFFF00000000L };
327                         for (int i = 0; i < values.Length; ++i) {
328                                 for (int j = 0; j < values.Length; ++j) {
329                                         var a = new BigInteger (values [i]);
330                                         var b = new BigInteger (values [j]);
331
332
333                                         Assert.AreEqual (values [i] | values [j], (long)(a | b) , "#b_" + i + "_" + j);
334                                         Assert.AreEqual (values [i] & values [j], (long)(a & b) , "#a_" + i + "_" + j);
335                                         Assert.AreEqual (values [i] ^ values [j], (long)(a ^ b) , "#c_" + i + "_" + j);
336                                         Assert.AreEqual (~values [i], (long)~a , "#d_" + i + "_" + j);
337                                 }
338                         }
339                 }
340
341                 [Test]
342                 public void TestLeftShift () {
343                         Assert.AreEqual (new byte[] {0x00, 0x28},
344                                 (new BigInteger(0x0A) << 10).ToByteArray (), "#1");
345                         Assert.AreEqual (new byte[] {0x00, 0xD8},
346                                 (new BigInteger(-10) << 10).ToByteArray (), "#2");
347                         Assert.AreEqual (new byte[] {0x00, 0x00, 0xFF},
348                                 (new BigInteger(-1) << 16).ToByteArray (), "#3");
349                         Assert.AreEqual (new byte[] {0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x0A},
350                                 (new BigInteger(0x0A) << 80).ToByteArray (), "#4");
351                         Assert.AreEqual (new byte[] {0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0xF6},
352                                 (new BigInteger(-10) << 80).ToByteArray (), "#5");
353                         Assert.AreEqual (new byte[] {0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0xFF},
354                                 (new BigInteger(-1) << 80).ToByteArray (), "#6");
355                         Assert.AreEqual (new byte[] {0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x70, 0xD9},
356                                 (new BigInteger(-1234) << 75).ToByteArray (), "#7");
357                         Assert.AreEqual (new byte[] {0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0xA0, 0x91, 0x00},
358                                 (new BigInteger(0x1234) << 75).ToByteArray (), "#8");
359
360                         Assert.AreEqual (new byte[] {0xFF, 0x00}, (new BigInteger(0xFF00) << -8).ToByteArray (), "#9");
361                 }
362
363                 [Test]
364                 public void TestRightShift () {
365                         Assert.AreEqual (new byte[] {0x16, 0xB0, 0x4C, 0x02},
366                                 (new BigInteger(1234567899L) >> 5).ToByteArray (), "#1");
367
368                         Assert.AreEqual (new byte[] {0x2C, 0x93, 0x00},
369                                 (new BigInteger(1234567899L) >> 15).ToByteArray (), "#2");
370
371                         Assert.AreEqual (new byte[] {0xFF, 0xFF, 0x7F},
372                                 (new BigInteger(long.MaxValue - 100) >> 40).ToByteArray (), "#3");
373
374                         Assert.AreEqual (new byte[] {0xE9, 0x4F, 0xB3, 0xFD},
375                                 (new BigInteger(-1234567899L) >> 5).ToByteArray (), "#4");
376
377                         Assert.AreEqual (new byte[] {0xD3, 0x6C, 0xFF},
378                                 (new BigInteger(-1234567899L) >> 15).ToByteArray (), "#5");
379
380                         Assert.AreEqual (new byte[] {0x00, 0x00, 0x80},
381                                 (new BigInteger(long.MinValue + 100) >> 40).ToByteArray (), "#6");
382
383                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0xFF },
384                                 (new BigInteger(-1234567899L) >> 90).ToByteArray (), "#7");
385
386                         Assert.AreEqual (new byte[] {0x00},
387                                 (new BigInteger(999999) >> 90).ToByteArray (), "#8");
388
389                         Assert.AreEqual (new byte[] {0x00, 0x00, 0xFF, 0x00}, (new BigInteger(0xFF00) >> -8).ToByteArray (), "#9");
390                 }
391
392                 [Test]
393                 public void CompareOps () {
394                         long[] values = new long [] { -100000000000L, -1000, -1, 0, 1, 1000, 100000000000L };
395                         for (int i = 0; i < values.Length; ++i) {
396                                 for (int j = 0; j < values.Length; ++j) {
397                                         var a = new BigInteger (values [i]);
398                                         var b = new BigInteger (values [j]);
399                                         
400                                         Assert.AreEqual (values [i].CompareTo (values [j]), a.CompareTo (b), "#a_" + i + "_" + j);
401                                         Assert.AreEqual (values [i].CompareTo (values [j]), BigInteger.Compare (a, b), "#b_" + i + "_" + j);
402
403                                         Assert.AreEqual (values [i] < values [j], a < b, "#c_" + i + "_" + j);
404                                         Assert.AreEqual (values [i] <= values [j], a <= b, "#d_" + i + "_" + j);
405                                         Assert.AreEqual (values [i] == values [j], a == b, "#e_" + i + "_" + j);
406                                         Assert.AreEqual (values [i] != values [j], a != b, "#f_" + i + "_" + j);
407                                         Assert.AreEqual (values [i] >= values [j], a >= b, "#g_" + i + "_" + j);
408                                         Assert.AreEqual (values [i] > values [j], a > b, "#h_" + i + "_" + j);
409                                 }
410                         }
411                 }
412
413                 [Test]
414                 public void CompareOps2 () {
415                         BigInteger a = new BigInteger (100000000000L);
416                         BigInteger b = new BigInteger (28282828282UL);
417
418                         Assert.IsTrue (a >= b, "#1");
419                         Assert.IsTrue (a >= b, "#2");
420                         Assert.IsFalse (a < b, "#3");
421                         Assert.IsFalse (a <= b, "#4");
422                         Assert.AreEqual (1, a.CompareTo (b), "#5");
423                 }
424
425                 [Test]
426                 public void CompareULong () {
427                         long[] values = new long [] { -100000000000L, -1000, -1, 0, 1, 1000, 100000000000L, 0xAA00000000L };
428                         ulong[] uvalues = new ulong [] {0, 1, 1000, 100000000000L, 999999, 28282828282, 0xAA00000000, ulong.MaxValue };
429                         for (int i = 0; i < values.Length; ++i) {
430                                 for (int j = 0; j < uvalues.Length; ++j) {
431                                         var a = new BigInteger (values [i]);
432                                         var b = uvalues [j];
433                                         var c = new BigInteger (b);
434                                         
435                                         Assert.AreEqual (a.CompareTo (c), a.CompareTo (b), "#a_" + i + "_" + j);
436
437                                         Assert.AreEqual (a > c, a > b, "#b_" + i + "_" + j);
438                                         Assert.AreEqual (a < c, a < b, "#c_" + i + "_" + j);
439                                         Assert.AreEqual (a <= c, a <= b, "#d_" + i + "_" + j);
440                                         Assert.AreEqual (a == c, a == b, "#e_" + i + "_" + j);
441                                         Assert.AreEqual (a != c, a != b, "#f_" + i + "_" + j);
442                                         Assert.AreEqual (a >= c, a >= b, "#g_" + i + "_" + j);
443
444                                         Assert.AreEqual (c > a, b > a, "#ib_" + i + "_" + j);
445                                         Assert.AreEqual (c < a, b < a, "#ic_" + i + "_" + j);
446                                         Assert.AreEqual (c <= a, b <= a, "#id_" + i + "_" + j);
447                                         Assert.AreEqual (c == a, b == a, "#ie_" + i + "_" + j);
448                                         Assert.AreEqual (c != a, b != a, "#if_" + i + "_" + j);
449                                         Assert.AreEqual (c >= a, b >= a, "#ig_" + i + "_" + j);
450                                 }
451                         }
452                 }
453
454                 [Test]
455                 public void CompareLong () {
456                         long[] values = new long [] { -100000000000L, -1000, -1, 0, 1, 1000, 9999999, 100000000000L, 0xAA00000000, long.MaxValue, long.MinValue };
457
458                         for (int i = 0; i < values.Length; ++i) {
459                                 for (int j = 0; j < values.Length; ++j) {
460                                         var a = new BigInteger (values [i]);
461                                         var b = values [j];
462                                         var c = new BigInteger (b);
463                                         
464                                         Assert.AreEqual (a.CompareTo (c), a.CompareTo (b), "#a_" + i + "_" + j);
465
466                                         Assert.AreEqual (a > c, a > b, "#b_" + i + "_" + j);
467                                         Assert.AreEqual (a < c, a < b, "#c_" + i + "_" + j);
468                                         Assert.AreEqual (a <= c, a <= b, "#d_" + i + "_" + j);
469                                         Assert.AreEqual (a == c, a == b, "#e_" + i + "_" + j);
470                                         Assert.AreEqual (a != c, a != b, "#f_" + i + "_" + j);
471                                         Assert.AreEqual (a >= c, a >= b, "#g_" + i + "_" + j);
472
473                                         Assert.AreEqual (c > a, b > a, "#ib_" + i + "_" + j);
474                                         Assert.AreEqual (c < a, b < a, "#ic_" + i + "_" + j);
475                                         Assert.AreEqual (c <= a, b <= a, "#id_" + i + "_" + j);
476                                         Assert.AreEqual (c == a, b == a, "#ie_" + i + "_" + j);
477                                         Assert.AreEqual (c != a, b != a, "#if_" + i + "_" + j);
478                                         Assert.AreEqual (c >= a, b >= a, "#ig_" + i + "_" + j);
479                                 }
480                         }
481                 }
482
483                 [Test]
484                 public void TestEquals () {
485                                 var a = new BigInteger (10);
486                                 var b = new BigInteger (10);
487                                 var c = new BigInteger (-10);
488
489                                 Assert.AreEqual (a, b, "#1");
490                                 Assert.AreNotEqual (a, c, "#2");
491                                 Assert.AreNotEqual (a, 10, "#3");
492                 }
493
494                 [Test]
495                 public void ByteArrayCtor ()
496                 {
497                         try {
498                                 new BigInteger (null);
499                                 Assert.Fail ("#1");
500                         } catch (ArgumentNullException) {}
501
502                         Assert.AreEqual (0, (int)new BigInteger (new byte [0]), "#2");
503
504                         Assert.AreEqual (0, (int)new BigInteger (new byte [1]), "#3");
505
506                         Assert.AreEqual (0, (int)new BigInteger (new byte [2]), "#4");
507                 }
508
509                 [Test]
510                 public void IntCtorRoundTrip ()
511                 {
512                         int[] values = new int [] {
513                                 int.MinValue, -0x2F33BB, -0x1F33, -0x33, 0, 0x33,
514                                 0x80, 0x8190, 0xFF0011, 0x1234, 0x11BB99, 0x44BB22CC,
515                                 int.MaxValue };
516                         foreach (var val in values) {
517                                 var a = new BigInteger (val);
518                                 var b = new BigInteger (a.ToByteArray ());
519
520                                 Assert.AreEqual (val, (int)a, "#a_" + val);
521                                 Assert.AreEqual (val, (int)b, "#b_" + val);
522                         }
523                 }
524
525                 [Test]
526                 public void LongCtorRoundTrip ()
527                 {
528                         long[] values = new long [] {
529                                 0, long.MinValue, long.MaxValue, -1, 1L + int.MaxValue, -1L + int.MinValue, 0x1234, 0xFFFFFFFFL, 0x1FFFFFFFFL, -0xFFFFFFFFL, -0x1FFFFFFFFL,
530                                 0x100000000L, -0x100000000L, 0x100000001L, -0x100000001L };
531                         foreach (var val in values) {
532                                 var a = new BigInteger (val);
533                                 var b = new BigInteger (a.ToByteArray ());
534
535                                 Assert.AreEqual (val, (long)a, "#a_" + val);
536                                 Assert.AreEqual (val, (long)b, "#b_" + val);
537                         }
538                 }
539
540                 [Test]
541                 public void ByteArrayCtorRoundTrip ()
542                 {
543                         var arr = new byte [] { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
544                         Assert.AreEqual (arr, new BigInteger (arr).ToByteArray (), "#1");
545
546                         arr = new byte [] { 1,2,3,4,5,6,7,8,0xFF, 0x0};
547                         Assert.AreEqual (arr, new BigInteger (arr).ToByteArray (), "#2");
548
549                         arr = new byte [] { 1,2,3,4,5,6,7,8,9, 0xF0 };
550                         Assert.AreEqual (arr, new BigInteger (arr).ToByteArray (), "#3");
551
552                         arr = new byte [] { 1};
553                         Assert.AreEqual (arr, new BigInteger (arr).ToByteArray (), "#4");
554
555                         arr = new byte [] { 1,2 };
556                         Assert.AreEqual (arr, new BigInteger (arr).ToByteArray (), "#5");
557
558                         arr = new byte [] { 1,2,3 };
559                         Assert.AreEqual (arr, new BigInteger (arr).ToByteArray (), "#6");
560
561                         arr = new byte [] { 1,2,3,4 };
562                         Assert.AreEqual (arr, new BigInteger (arr).ToByteArray (), "#7");
563
564                         arr = new byte [] { 1,2,3,4,5 };
565                         Assert.AreEqual (arr, new BigInteger (arr).ToByteArray (), "#8");
566
567                         arr = new byte [] { 1,2,3,4,5,6 };
568                         Assert.AreEqual (arr, new BigInteger (arr).ToByteArray (), "#9");
569
570                         arr = new byte [] { 1,2,3,4,5,6,7 };
571                         Assert.AreEqual (arr, new BigInteger (arr).ToByteArray (), "#10");
572
573                         arr = new byte [] { 1,2,3,4,5 };
574                         Assert.AreEqual (arr, new BigInteger (arr).ToByteArray (), "#11");
575
576                         arr = new byte [] { 0 };
577                         Assert.AreEqual (arr, new BigInteger (arr).ToByteArray (), "#12");
578
579                         arr = new byte [] { 0xFF, 00 };
580                         Assert.AreEqual (arr, new BigInteger (arr).ToByteArray (), "#13");
581
582                         arr = new byte [] { 1, 0, 0, 0, 0, 0, };
583                         Assert.AreEqual (new byte [1] {1}, new BigInteger (arr).ToByteArray (), "#14");
584                 }
585
586                 [Test]
587                 public void TestIntCtorProperties ()
588                 {
589                         BigInteger a = new BigInteger (10);
590                         Assert.IsTrue (a.IsEven, "#1");
591                         Assert.IsFalse (a.IsOne, "#2");
592                         Assert.IsFalse (a.IsPowerOfTwo, "#3");
593                         Assert.IsFalse (a.IsZero, "#4");
594                         Assert.AreEqual (1, a.Sign, "#5");
595
596                         Assert.IsFalse (new BigInteger (11).IsEven, "#6");
597                         Assert.IsTrue (new BigInteger (1).IsOne, "#7");
598                         Assert.IsTrue (new BigInteger (32).IsPowerOfTwo, "#8");
599                         Assert.IsTrue (new BigInteger (0).IsZero, "#9");
600                         Assert.AreEqual (0, new BigInteger (0).Sign, "#10");
601                         Assert.AreEqual (-1, new BigInteger (-99999).Sign, "#11");
602
603                         Assert.IsFalse (new BigInteger (0).IsPowerOfTwo, "#12");
604                         Assert.IsFalse (new BigInteger (-16).IsPowerOfTwo, "#13");
605                         Assert.IsTrue (new BigInteger (1).IsPowerOfTwo, "#14");
606                 }
607
608                 [Test]
609                 public void TestIntCtorToString ()
610                 {
611                         Assert.AreEqual ("5555", new BigInteger (5555).ToString (), "#1");
612                         Assert.AreEqual ("-99999", new BigInteger (-99999).ToString (), "#2");
613                 }
614
615                 [Test]
616                 public void TestToStringFmt ()
617                 {
618                         Assert.AreEqual ("123456789123456", new BigInteger (123456789123456).ToString ("D2"), "#1");
619                         Assert.AreEqual ("0000000005", new BigInteger (5).ToString ("d10"), "#2");
620                         Assert.AreEqual ("0A8", new BigInteger (168).ToString ("X"), "#3");
621                         Assert.AreEqual ("0", new BigInteger (0).ToString ("X"), "#4");
622                         Assert.AreEqual ("1", new BigInteger (1).ToString ("X"), "#5");
623                         Assert.AreEqual ("0A", new BigInteger (10).ToString ("X"), "#6");
624                         Assert.AreEqual ("F6", new BigInteger (-10).ToString ("X"), "#7");
625
626                         Assert.AreEqual ("10000000000000000000000000000000000000000000000000000000", BigInteger.Pow (10, 55).ToString ("G"), "#8");
627
628                         Assert.AreEqual ("10000000000000000000000000000000000000000000000000000000", BigInteger.Pow (10, 55).ToString ("R"), "#9");
629
630
631                         Assert.AreEqual ("000000000A", new BigInteger (10).ToString ("X10"), "#10");
632                         Assert.AreEqual ("0000000010", new BigInteger (10).ToString ("G10"), "#11");
633                 }
634
635                 [Test]
636                 public void TestToStringFmtProvider ()
637                 {
638                         NumberFormatInfo info = new NumberFormatInfo ();
639                         info.NegativeSign = ">";
640                         info.PositiveSign = "%";
641
642                         Assert.AreEqual ("10", new BigInteger (10).ToString (info), "#1");
643                         Assert.AreEqual (">10", new BigInteger (-10).ToString (info), "#2");
644                         Assert.AreEqual ("0A", new BigInteger (10).ToString ("X", info), "#3");
645                         Assert.AreEqual ("F6", new BigInteger (-10).ToString ("X", info), "#4");
646                         Assert.AreEqual ("10", new BigInteger (10).ToString ("G", info), "#5");
647                         Assert.AreEqual (">10", new BigInteger (-10).ToString ("G", info), "#6");
648                         Assert.AreEqual ("10", new BigInteger (10).ToString ("D", info), "#7");
649                         Assert.AreEqual (">10", new BigInteger (-10).ToString ("D", info), "#8");
650                         Assert.AreEqual ("10", new BigInteger (10).ToString ("R", info), "#9");
651                         Assert.AreEqual (">10", new BigInteger (-10).ToString ("R", info), "#10");
652
653                         info = new NumberFormatInfo ();
654                         info.NegativeSign = "#$%";
655                         Assert.AreEqual ("#$%10", new BigInteger (-10).ToString (info), "#2");
656                         Assert.AreEqual ("#$%10", new BigInteger (-10).ToString (null, info), "#2");
657
658                         info = new NumberFormatInfo ();
659                         Assert.AreEqual ("-10", new BigInteger (-10).ToString (info), "#2");
660
661                 }
662
663                 [Test]
664                 public void TestToIntOperator ()
665                 {
666                         try {
667                                 int v = (int)new BigInteger (huge_a);
668                                 Assert.Fail ("#1");
669                         } catch (OverflowException) {}
670
671                         try {
672                                 int v = (int)new BigInteger (1L + int.MaxValue);
673                                 Assert.Fail ("#2");
674                         } catch (OverflowException) {}
675
676                         try {
677                                 int v = (int)new BigInteger (-1L + int.MinValue);
678                                 Assert.Fail ("#3");
679                         } catch (OverflowException) {}
680
681                         Assert.AreEqual (int.MaxValue, (int)new BigInteger (int.MaxValue), "#4");
682                         Assert.AreEqual (int.MinValue, (int)new BigInteger (int.MinValue), "#5");
683                 }
684
685
686                 [Test]
687                 public void TestToLongOperator ()
688                 {
689                         try {
690                                 long v = (long)new BigInteger (huge_a);
691                                 Assert.Fail ("#1");
692                         } catch (OverflowException) {}
693
694                         //long.MaxValue + 1
695                         try {
696                                 long v = (long)new BigInteger (new byte[] { 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x80, 0x00 });
697                                 Assert.Fail ("#2");
698                         } catch (OverflowException) {}
699
700                         //TODO long.MinValue - 1
701                         try {
702                                 long v = (long)new BigInteger (new byte[] { 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x7F, 0xFF });
703                                 Assert.Fail ("#3");
704                         } catch (OverflowException) {}
705
706                         Assert.AreEqual (long.MaxValue, (long)new BigInteger (long.MaxValue), "#4");
707                         Assert.AreEqual (long.MinValue, (long)new BigInteger (long.MinValue), "#5");
708                 }
709
710                 [Test]
711                 public void TestIntCtorToByteArray ()
712                 {
713                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0xFF }, new BigInteger (-1).ToByteArray (), "#1");
714                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0xD4, 0xFE }, new BigInteger (-300).ToByteArray (), "#2");
715                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0x80, 0x00 }, new BigInteger (128).ToByteArray (), "#3");
716                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0x00, 0x60 }, new BigInteger (0x6000).ToByteArray (), "#4");
717                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0x00, 0x80, 0x00 }, new BigInteger (0x8000).ToByteArray (), "#5");
718                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0xDD, 0xBC, 0x00, 0x7A }, new BigInteger (0x7A00BCDD).ToByteArray (), "#6");
719                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x7F }, new BigInteger (int.MaxValue).ToByteArray (), "#7");
720                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0x00, 0x00, 0x00, 0x80 }, new BigInteger (int.MinValue).ToByteArray (), "#8");
721                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0x01, 0x00, 0x00, 0x80 }, new BigInteger (int.MinValue + 1).ToByteArray (), "#9");
722                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0x7F }, new BigInteger (0x7F).ToByteArray (), "#10");
723                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0x45, 0xCC, 0xD0 }, new BigInteger (-0x2F33BB).ToByteArray (), "#11");
724                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0 }, new BigInteger (0).ToByteArray (), "#12");
725                 }
726
727                 [Test]
728                 public void TestLongCtorToByteArray ()
729                 {
730                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0x01 }, new BigInteger (0x01L).ToByteArray (), "#1");
731                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0x02, 0x01 }, new BigInteger (0x0102L).ToByteArray (), "#2");
732                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0x03, 0x02, 0x01 }, new BigInteger (0x010203L).ToByteArray (), "#3");
733                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0x04, 0x03, 0x2, 0x01 }, new BigInteger (0x01020304L).ToByteArray (), "#4");
734                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0x05, 0x04, 0x03, 0x2, 0x01 }, new BigInteger (0x0102030405L).ToByteArray (), "#5");
735                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0x06, 0x05, 0x04, 0x03, 0x2, 0x01 }, new BigInteger (0x010203040506L).ToByteArray (), "#6");
736                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0x07, 0x06, 0x05, 0x04, 0x03, 0x2, 0x01 }, new BigInteger (0x01020304050607L).ToByteArray (), "#7");
737                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0x08, 0x07, 0x06, 0x05, 0x04, 0x03, 0x2, 0x01 }, new BigInteger (0x0102030405060708L).ToByteArray (), "#8");
738
739                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0xFF }, new BigInteger (-0x01L).ToByteArray (), "#1m");
740                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0xFE, 0xFE}, new BigInteger (-0x0102L).ToByteArray (), "#2m");
741                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0xFD, 0xFD, 0xFE }, new BigInteger (-0x010203L).ToByteArray (), "#3m");
742                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0xFC, 0xFC, 0xFD, 0xFE}, new BigInteger (-0x01020304L).ToByteArray (), "#4m");
743                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0xFB, 0xFB, 0xFC, 0xFD, 0xFE }, new BigInteger (-0x0102030405L).ToByteArray (), "#5m");
744                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0xFA, 0xFA, 0xFB, 0xFC, 0xFD, 0xFE }, new BigInteger (-0x010203040506L).ToByteArray (), "#6m");
745                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0xF9, 0xF9, 0xFA, 0xFB, 0xFC, 0xFD, 0xFE }, new BigInteger (-0x01020304050607L).ToByteArray (), "#7m");
746                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0xF8, 0xF8, 0xF9, 0xFA, 0xFB, 0xFC, 0xFD, 0xFE }, new BigInteger (-0x0102030405060708L).ToByteArray (), "#8m");
747
748
749                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x7F }, new BigInteger (long.MaxValue).ToByteArray (), "#9");
750                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x80 }, new BigInteger (long.MinValue).ToByteArray (), "#10");
751
752                         Assert.AreEqual (new byte[] { 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x7F, 0xFF }, new BigInteger (-2147483649L).ToByteArray (), "11");
753                 }
754
755                 [Test]
756                 public void IComparable () {
757                         var a = new BigInteger (99);
758                         Assert.AreEqual (-1, a.CompareTo (100), "#1");
759                         Assert.AreEqual (1, a.CompareTo (null), "#2");
760                 }
761
762                 [Test]
763                 public void ShortOperators () {
764                         Assert.AreEqual (22, (int)new BigInteger ((short)22), "#1");
765                         Assert.AreEqual (-22, (int)new BigInteger ((short)-22), "#2");
766
767                         try {
768                                 short x = (short)new BigInteger (10000000);
769                                 Assert.Fail ("#3");
770                         } catch (OverflowException) {}
771
772                         try {
773                                 short x = (short)new BigInteger (-10000000);
774                                 Assert.Fail ("#4");
775                         } catch (OverflowException) {}
776                 }
777
778                 [Test]
779                 public void DoubleCtor () {
780                         try {
781                                 new BigInteger (double.NaN);
782                                 Assert.Fail ("#1");
783                         } catch (OverflowException) {}
784                         try {
785                                 new BigInteger (double.NegativeInfinity);
786                                 Assert.Fail ("#2");
787                         } catch (OverflowException) {}
788                         try {
789                                 new BigInteger (double.PositiveInfinity);
790                                 Assert.Fail ("#3");
791                         } catch (OverflowException) {}
792
793                         Assert.AreEqual (10000, (int)new BigInteger (10000.2), "#4");
794                         Assert.AreEqual (10000, (int)new BigInteger (10000.9), "#5");
795
796                         Assert.AreEqual (10000, (int)new BigInteger (10000.2), "#6");
797                         Assert.AreEqual (0, (int)new BigInteger (0.9), "#7");
798
799                         Assert.AreEqual (12345678999L, (long)new BigInteger (12345678999.33), "#8");
800                 }
801
802                 [Test]
803                 public void DoubleConversion () {
804                         Assert.AreEqual (999d, (double)new BigInteger (999), "#1");
805                         Assert.AreEqual (double.PositiveInfinity, (double)BigInteger.Pow (2, 1024), "#2");
806                         Assert.AreEqual (double.NegativeInfinity, (double)BigInteger.Pow (-2, 1025), "#3");
807
808                 }
809
810                 [Test]
811                 public void DecimalCtor () {
812                         Assert.AreEqual (999, (int)new BigInteger (999.99m), "#1");
813                         Assert.AreEqual (-10000, (int)new BigInteger (-10000m), "#2");
814                         Assert.AreEqual (0, (int)new BigInteger (0m), "#3");
815                 }
816
817                 [Test]
818                 public void DecimalConversion () {
819                         Assert.AreEqual (999m, (decimal)new BigInteger (999), "#1");
820
821                         try {
822                                 var x = (decimal)BigInteger.Pow (2, 1024);
823                                 Assert.Fail ("#2");
824                         } catch (OverflowException) {}
825
826                         try {
827                                 var x = (decimal)BigInteger.Pow (-2, 1025);
828                                 Assert.Fail ("#3");
829                         } catch (OverflowException) {}
830
831                         Assert.AreEqual (0m, (decimal)new BigInteger (0), "#4");
832                         Assert.AreEqual (1m, (decimal)new BigInteger (1), "#5");
833                         Assert.AreEqual (-1m, (decimal)new BigInteger (-1), "#6");
834                         Assert.AreEqual (9999999999999999999999999999m,
835                                 (decimal)new BigInteger (9999999999999999999999999999m), "#7");
836                 }
837
838                 [Test]
839                 public void Parse () {
840                         try {
841                                 BigInteger.Parse (null);
842                                 Assert.Fail ("#1");
843                         } catch (ArgumentNullException) {}
844
845                         try {
846                                 BigInteger.Parse ("");
847                                 Assert.Fail ("#2");
848                         } catch (FormatException) {}
849
850
851                         try {
852                                 BigInteger.Parse ("  ");
853                                 Assert.Fail ("#3");
854                         } catch (FormatException) {}
855
856                         try {
857                                 BigInteger.Parse ("hh");
858                                 Assert.Fail ("#4");
859                         } catch (FormatException) {}
860
861                         try {
862                                 BigInteger.Parse ("-");
863                                 Assert.Fail ("#5");
864                         } catch (FormatException) {}
865
866                         try {
867                                 BigInteger.Parse ("-+");
868                                 Assert.Fail ("#6");
869                         } catch (FormatException) {}
870
871                         Assert.AreEqual (10, (int)BigInteger.Parse("+10"), "#7");
872                         Assert.AreEqual (10, (int)BigInteger.Parse("10 "), "#8");
873                         Assert.AreEqual (-10, (int)BigInteger.Parse("-10 "), "#9");
874                 }
875
876                 [Test]
877                 public void TryParse () {
878                         BigInteger x = BigInteger.One;
879                         Assert.IsFalse (BigInteger.TryParse (null, out x), "#1");
880                         Assert.AreEqual (0, (int)x, "#1a");
881                         Assert.IsFalse (BigInteger.TryParse ("", out x), "#2");
882                         Assert.IsFalse (BigInteger.TryParse (" ", out x), "#3");
883                         Assert.IsFalse (BigInteger.TryParse (" -", out x), "#4");
884                         Assert.IsFalse (BigInteger.TryParse (" +", out x), "#5");
885                         Assert.IsFalse (BigInteger.TryParse (" FF", out x), "#6");
886
887                         Assert.IsTrue (BigInteger.TryParse (" 99", out x), "#7");
888                         Assert.AreEqual (99, (int)x, "#8");
889
890                         Assert.IsTrue (BigInteger.TryParse ("+133", out x), "#9");
891                         Assert.AreEqual (133, (int)x, "#10");
892
893                         Assert.IsTrue (BigInteger.TryParse ("-010", out x), "#11");
894                         Assert.AreEqual (-10, (int)x, "#12");
895                 }
896
897                 [Test]
898                 public void TryParseWeirdCulture () {
899                         var old = Thread.CurrentThread.CurrentCulture;
900                         var cur = (CultureInfo)old.Clone ();
901
902                         NumberFormatInfo ninfo = new NumberFormatInfo ();
903                         ninfo.NegativeSign = ">";
904                         ninfo.PositiveSign = "%";
905                         cur.NumberFormat = ninfo;
906
907                         Thread.CurrentThread.CurrentCulture = cur;
908                 
909                         BigInteger x = BigInteger.Zero;
910
911                         try {
912                                 Assert.IsTrue (BigInteger.TryParse ("%11", out x), "#1");
913                                 Assert.AreEqual (11, (int)x, "#2");
914
915                                 Assert.IsTrue (BigInteger.TryParse (">11", out x), "#3");
916                                 Assert.AreEqual (-11, (int)x, "#4");
917                         } finally {
918                                 Thread.CurrentThread.CurrentCulture = old;
919                         }
920                 }
921
922                 [Test]
923                 public void CompareToLongToWithBigNumber () {
924                         var a = BigInteger.Parse ("123456789123456789"); 
925                         var b = BigInteger.Parse ("-123456789123456789");
926                         Assert.AreEqual (1, a.CompareTo (2000));
927                         Assert.AreEqual (1, a.CompareTo (-2000));
928                         Assert.AreEqual (-1, b.CompareTo (2000));
929                         Assert.AreEqual (-1, b.CompareTo (-2000));
930                 }
931
932                 [Test]
933                 public void LeftShitByInt ()
934                 {
935                         var v = BigInteger.Parse("230794411440927908251127453634");
936
937                         Assert.AreEqual ("230794411440927908251127453634", (v << 0).ToString (), "#0");
938                         Assert.AreEqual ("461588822881855816502254907268", (v << 1).ToString (), "#1");
939                         Assert.AreEqual ("923177645763711633004509814536", (v << 2).ToString (), "#2");
940                         Assert.AreEqual ("1846355291527423266009019629072", (v << 3).ToString (), "#3");
941                         Assert.AreEqual ("3692710583054846532018039258144", (v << 4).ToString (), "#4");
942                         Assert.AreEqual ("7385421166109693064036078516288", (v << 5).ToString (), "#5");
943                         Assert.AreEqual ("14770842332219386128072157032576", (v << 6).ToString (), "#6");
944                         Assert.AreEqual ("29541684664438772256144314065152", (v << 7).ToString (), "#7");
945                         Assert.AreEqual ("59083369328877544512288628130304", (v << 8).ToString (), "#8");
946                         Assert.AreEqual ("118166738657755089024577256260608", (v << 9).ToString (), "#9");
947                         Assert.AreEqual ("236333477315510178049154512521216", (v << 10).ToString (), "#10");
948                         Assert.AreEqual ("472666954631020356098309025042432", (v << 11).ToString (), "#11");
949                         Assert.AreEqual ("945333909262040712196618050084864", (v << 12).ToString (), "#12");
950                         Assert.AreEqual ("1890667818524081424393236100169728", (v << 13).ToString (), "#13");
951                         Assert.AreEqual ("3781335637048162848786472200339456", (v << 14).ToString (), "#14");
952                         Assert.AreEqual ("7562671274096325697572944400678912", (v << 15).ToString (), "#15");
953                         Assert.AreEqual ("15125342548192651395145888801357824", (v << 16).ToString (), "#16");
954                         Assert.AreEqual ("30250685096385302790291777602715648", (v << 17).ToString (), "#17");
955                         Assert.AreEqual ("60501370192770605580583555205431296", (v << 18).ToString (), "#18");
956                         Assert.AreEqual ("121002740385541211161167110410862592", (v << 19).ToString (), "#19");
957                         Assert.AreEqual ("242005480771082422322334220821725184", (v << 20).ToString (), "#20");
958                         Assert.AreEqual ("484010961542164844644668441643450368", (v << 21).ToString (), "#21");
959                         Assert.AreEqual ("968021923084329689289336883286900736", (v << 22).ToString (), "#22");
960                         Assert.AreEqual ("1936043846168659378578673766573801472", (v << 23).ToString (), "#23");
961                         Assert.AreEqual ("3872087692337318757157347533147602944", (v << 24).ToString (), "#24");
962                         Assert.AreEqual ("7744175384674637514314695066295205888", (v << 25).ToString (), "#25");
963                         Assert.AreEqual ("15488350769349275028629390132590411776", (v << 26).ToString (), "#26");
964                         Assert.AreEqual ("30976701538698550057258780265180823552", (v << 27).ToString (), "#27");
965                         Assert.AreEqual ("61953403077397100114517560530361647104", (v << 28).ToString (), "#28");
966                         Assert.AreEqual ("123906806154794200229035121060723294208", (v << 29).ToString (), "#29");
967                         Assert.AreEqual ("247813612309588400458070242121446588416", (v << 30).ToString (), "#30");
968                         Assert.AreEqual ("495627224619176800916140484242893176832", (v << 31).ToString (), "#31");
969                         Assert.AreEqual ("991254449238353601832280968485786353664", (v << 32).ToString (), "#32");
970                         Assert.AreEqual ("1982508898476707203664561936971572707328", (v << 33).ToString (), "#33");
971                         Assert.AreEqual ("3965017796953414407329123873943145414656", (v << 34).ToString (), "#34");
972                         Assert.AreEqual ("7930035593906828814658247747886290829312", (v << 35).ToString (), "#35");
973                         Assert.AreEqual ("15860071187813657629316495495772581658624", (v << 36).ToString (), "#36");
974                         Assert.AreEqual ("31720142375627315258632990991545163317248", (v << 37).ToString (), "#37");
975                         Assert.AreEqual ("63440284751254630517265981983090326634496", (v << 38).ToString (), "#38");
976                         Assert.AreEqual ("126880569502509261034531963966180653268992", (v << 39).ToString (), "#39");
977                         Assert.AreEqual ("253761139005018522069063927932361306537984", (v << 40).ToString (), "#40");
978                         Assert.AreEqual ("507522278010037044138127855864722613075968", (v << 41).ToString (), "#41");
979                         Assert.AreEqual ("1015044556020074088276255711729445226151936", (v << 42).ToString (), "#42");
980                         Assert.AreEqual ("2030089112040148176552511423458890452303872", (v << 43).ToString (), "#43");
981                         Assert.AreEqual ("4060178224080296353105022846917780904607744", (v << 44).ToString (), "#44");
982                         Assert.AreEqual ("8120356448160592706210045693835561809215488", (v << 45).ToString (), "#45");
983                         Assert.AreEqual ("16240712896321185412420091387671123618430976", (v << 46).ToString (), "#46");
984                         Assert.AreEqual ("32481425792642370824840182775342247236861952", (v << 47).ToString (), "#47");
985                         Assert.AreEqual ("64962851585284741649680365550684494473723904", (v << 48).ToString (), "#48");
986                         Assert.AreEqual ("129925703170569483299360731101368988947447808", (v << 49).ToString (), "#49");
987                         Assert.AreEqual ("259851406341138966598721462202737977894895616", (v << 50).ToString (), "#50");
988                         Assert.AreEqual ("519702812682277933197442924405475955789791232", (v << 51).ToString (), "#51");
989                         Assert.AreEqual ("1039405625364555866394885848810951911579582464", (v << 52).ToString (), "#52");
990                         Assert.AreEqual ("2078811250729111732789771697621903823159164928", (v << 53).ToString (), "#53");
991                         Assert.AreEqual ("4157622501458223465579543395243807646318329856", (v << 54).ToString (), "#54");
992                         Assert.AreEqual ("8315245002916446931159086790487615292636659712", (v << 55).ToString (), "#55");
993                         Assert.AreEqual ("16630490005832893862318173580975230585273319424", (v << 56).ToString (), "#56");
994                         Assert.AreEqual ("33260980011665787724636347161950461170546638848", (v << 57).ToString (), "#57");
995                         Assert.AreEqual ("66521960023331575449272694323900922341093277696", (v << 58).ToString (), "#58");
996                         Assert.AreEqual ("133043920046663150898545388647801844682186555392", (v << 59).ToString (), "#59");
997                         Assert.AreEqual ("266087840093326301797090777295603689364373110784", (v << 60).ToString (), "#60");
998                         Assert.AreEqual ("532175680186652603594181554591207378728746221568", (v << 61).ToString (), "#61");
999                         Assert.AreEqual ("1064351360373305207188363109182414757457492443136", (v << 62).ToString (), "#62");
1000                         Assert.AreEqual ("2128702720746610414376726218364829514914984886272", (v << 63).ToString (), "#63");
1001                         Assert.AreEqual ("4257405441493220828753452436729659029829969772544", (v << 64).ToString (), "#64");
1002                         Assert.AreEqual ("8514810882986441657506904873459318059659939545088", (v << 65).ToString (), "#65");
1003                         Assert.AreEqual ("17029621765972883315013809746918636119319879090176", (v << 66).ToString (), "#66");
1004                         Assert.AreEqual ("34059243531945766630027619493837272238639758180352", (v << 67).ToString (), "#67");
1005                         Assert.AreEqual ("68118487063891533260055238987674544477279516360704", (v << 68).ToString (), "#68");
1006                         Assert.AreEqual ("136236974127783066520110477975349088954559032721408", (v << 69).ToString (), "#69");
1007                 }
1008
1009
1010                 [Test]
1011                 public void RightShitByInt ()
1012                 {
1013                         var v = BigInteger.Parse("230794411440927908251127453634");
1014                         v = v * BigInteger.Pow (2, 70);
1015
1016                         Assert.AreEqual ("272473948255566133040220955950698177909118065442816", (v >> 0).ToString (), "#0");
1017                         Assert.AreEqual ("136236974127783066520110477975349088954559032721408", (v >> 1).ToString (), "#1");
1018                         Assert.AreEqual ("68118487063891533260055238987674544477279516360704", (v >> 2).ToString (), "#2");
1019                         Assert.AreEqual ("34059243531945766630027619493837272238639758180352", (v >> 3).ToString (), "#3");
1020                         Assert.AreEqual ("17029621765972883315013809746918636119319879090176", (v >> 4).ToString (), "#4");
1021                         Assert.AreEqual ("8514810882986441657506904873459318059659939545088", (v >> 5).ToString (), "#5");
1022                         Assert.AreEqual ("4257405441493220828753452436729659029829969772544", (v >> 6).ToString (), "#6");
1023                         Assert.AreEqual ("2128702720746610414376726218364829514914984886272", (v >> 7).ToString (), "#7");
1024                         Assert.AreEqual ("1064351360373305207188363109182414757457492443136", (v >> 8).ToString (), "#8");
1025                         Assert.AreEqual ("532175680186652603594181554591207378728746221568", (v >> 9).ToString (), "#9");
1026                         Assert.AreEqual ("266087840093326301797090777295603689364373110784", (v >> 10).ToString (), "#10");
1027                         Assert.AreEqual ("133043920046663150898545388647801844682186555392", (v >> 11).ToString (), "#11");
1028                         Assert.AreEqual ("66521960023331575449272694323900922341093277696", (v >> 12).ToString (), "#12");
1029                         Assert.AreEqual ("33260980011665787724636347161950461170546638848", (v >> 13).ToString (), "#13");
1030                         Assert.AreEqual ("16630490005832893862318173580975230585273319424", (v >> 14).ToString (), "#14");
1031                         Assert.AreEqual ("8315245002916446931159086790487615292636659712", (v >> 15).ToString (), "#15");
1032                         Assert.AreEqual ("4157622501458223465579543395243807646318329856", (v >> 16).ToString (), "#16");
1033                         Assert.AreEqual ("2078811250729111732789771697621903823159164928", (v >> 17).ToString (), "#17");
1034                         Assert.AreEqual ("1039405625364555866394885848810951911579582464", (v >> 18).ToString (), "#18");
1035                         Assert.AreEqual ("519702812682277933197442924405475955789791232", (v >> 19).ToString (), "#19");
1036                         Assert.AreEqual ("259851406341138966598721462202737977894895616", (v >> 20).ToString (), "#20");
1037                         Assert.AreEqual ("129925703170569483299360731101368988947447808", (v >> 21).ToString (), "#21");
1038                         Assert.AreEqual ("64962851585284741649680365550684494473723904", (v >> 22).ToString (), "#22");
1039                         Assert.AreEqual ("32481425792642370824840182775342247236861952", (v >> 23).ToString (), "#23");
1040                         Assert.AreEqual ("16240712896321185412420091387671123618430976", (v >> 24).ToString (), "#24");
1041                         Assert.AreEqual ("8120356448160592706210045693835561809215488", (v >> 25).ToString (), "#25");
1042                         Assert.AreEqual ("4060178224080296353105022846917780904607744", (v >> 26).ToString (), "#26");
1043                         Assert.AreEqual ("2030089112040148176552511423458890452303872", (v >> 27).ToString (), "#27");
1044                         Assert.AreEqual ("1015044556020074088276255711729445226151936", (v >> 28).ToString (), "#28");
1045                         Assert.AreEqual ("507522278010037044138127855864722613075968", (v >> 29).ToString (), "#29");
1046                         Assert.AreEqual ("253761139005018522069063927932361306537984", (v >> 30).ToString (), "#30");
1047                         Assert.AreEqual ("126880569502509261034531963966180653268992", (v >> 31).ToString (), "#31");
1048                         Assert.AreEqual ("63440284751254630517265981983090326634496", (v >> 32).ToString (), "#32");
1049                         Assert.AreEqual ("31720142375627315258632990991545163317248", (v >> 33).ToString (), "#33");
1050                         Assert.AreEqual ("15860071187813657629316495495772581658624", (v >> 34).ToString (), "#34");
1051                         Assert.AreEqual ("7930035593906828814658247747886290829312", (v >> 35).ToString (), "#35");
1052                         Assert.AreEqual ("3965017796953414407329123873943145414656", (v >> 36).ToString (), "#36");
1053                         Assert.AreEqual ("1982508898476707203664561936971572707328", (v >> 37).ToString (), "#37");
1054                         Assert.AreEqual ("991254449238353601832280968485786353664", (v >> 38).ToString (), "#38");
1055                         Assert.AreEqual ("495627224619176800916140484242893176832", (v >> 39).ToString (), "#39");
1056                         Assert.AreEqual ("247813612309588400458070242121446588416", (v >> 40).ToString (), "#40");
1057                         Assert.AreEqual ("123906806154794200229035121060723294208", (v >> 41).ToString (), "#41");
1058                         Assert.AreEqual ("61953403077397100114517560530361647104", (v >> 42).ToString (), "#42");
1059                         Assert.AreEqual ("30976701538698550057258780265180823552", (v >> 43).ToString (), "#43");
1060                         Assert.AreEqual ("15488350769349275028629390132590411776", (v >> 44).ToString (), "#44");
1061                         Assert.AreEqual ("7744175384674637514314695066295205888", (v >> 45).ToString (), "#45");
1062                         Assert.AreEqual ("3872087692337318757157347533147602944", (v >> 46).ToString (), "#46");
1063                         Assert.AreEqual ("1936043846168659378578673766573801472", (v >> 47).ToString (), "#47");
1064                         Assert.AreEqual ("968021923084329689289336883286900736", (v >> 48).ToString (), "#48");
1065                         Assert.AreEqual ("484010961542164844644668441643450368", (v >> 49).ToString (), "#49");
1066                         Assert.AreEqual ("242005480771082422322334220821725184", (v >> 50).ToString (), "#50");
1067                         Assert.AreEqual ("121002740385541211161167110410862592", (v >> 51).ToString (), "#51");
1068                         Assert.AreEqual ("60501370192770605580583555205431296", (v >> 52).ToString (), "#52");
1069                         Assert.AreEqual ("30250685096385302790291777602715648", (v >> 53).ToString (), "#53");
1070                         Assert.AreEqual ("15125342548192651395145888801357824", (v >> 54).ToString (), "#54");
1071                         Assert.AreEqual ("7562671274096325697572944400678912", (v >> 55).ToString (), "#55");
1072                         Assert.AreEqual ("3781335637048162848786472200339456", (v >> 56).ToString (), "#56");
1073                         Assert.AreEqual ("1890667818524081424393236100169728", (v >> 57).ToString (), "#57");
1074                         Assert.AreEqual ("945333909262040712196618050084864", (v >> 58).ToString (), "#58");
1075                         Assert.AreEqual ("472666954631020356098309025042432", (v >> 59).ToString (), "#59");
1076                         Assert.AreEqual ("236333477315510178049154512521216", (v >> 60).ToString (), "#60");
1077                         Assert.AreEqual ("118166738657755089024577256260608", (v >> 61).ToString (), "#61");
1078                         Assert.AreEqual ("59083369328877544512288628130304", (v >> 62).ToString (), "#62");
1079                         Assert.AreEqual ("29541684664438772256144314065152", (v >> 63).ToString (), "#63");
1080                         Assert.AreEqual ("14770842332219386128072157032576", (v >> 64).ToString (), "#64");
1081                         Assert.AreEqual ("7385421166109693064036078516288", (v >> 65).ToString (), "#65");
1082                         Assert.AreEqual ("3692710583054846532018039258144", (v >> 66).ToString (), "#66");
1083                         Assert.AreEqual ("1846355291527423266009019629072", (v >> 67).ToString (), "#67");
1084                         Assert.AreEqual ("923177645763711633004509814536", (v >> 68).ToString (), "#68");
1085                         Assert.AreEqual ("461588822881855816502254907268", (v >> 69).ToString (), "#69");
1086                 }
1087
1088                 [Test]
1089                 public void Bug10887 ()
1090                 {
1091                         BigInteger b = 0;
1092                         for(int i = 1; i <= 16; i++)
1093                                 b = b * 256 + i;
1094                         BigInteger p = BigInteger.Pow (2, 32);
1095                         Assert.AreEqual ("1339673755198158349044581307228491536", b.ToString (), "#1");
1096                         Assert.AreEqual ("1339673755198158349044581307228491536", ((b << 32) / p).ToString (), "#2");
1097                         Assert.AreEqual ("1339673755198158349044581307228491536", (b * p >> 32).ToString (), "#3");
1098                 }
1099
1100                 [Test]
1101                 public void DefaultCtorWorks ()
1102                 {
1103                         var a = new BigInteger ();
1104                         Assert.AreEqual (BigInteger.One, ++a, "#1");
1105
1106                         a = new BigInteger ();
1107                         Assert.AreEqual (BigInteger.MinusOne, --a, "#2");
1108
1109                         a = new BigInteger ();
1110                         Assert.AreEqual (BigInteger.MinusOne, ~a, "#3");
1111
1112                         a = new BigInteger ();
1113                         Assert.AreEqual ("0", a.ToString (), "#4");
1114
1115                         a = new BigInteger ();
1116                         Assert.AreEqual (true, a == a, "#5");
1117
1118                         a = new BigInteger ();
1119                         Assert.AreEqual (false, a < a, "#6");
1120
1121                         a = new BigInteger ();
1122                         Assert.AreEqual (true, a < 10l, "#7");
1123
1124                         a = new BigInteger ();
1125                         Assert.AreEqual (true, a.IsEven, "#8");
1126
1127                         a = new BigInteger ();
1128                         Assert.AreEqual (0, (int)a, "#9");
1129
1130                         a = new BigInteger ();
1131                         Assert.AreEqual (0, (uint)a, "#10");
1132
1133                         a = new BigInteger ();
1134                         Assert.AreEqual (0, (ulong)a, "#11");
1135
1136                         a = new BigInteger ();
1137                         Assert.AreEqual (true, a.Equals (a), "#12");
1138
1139                         a = new BigInteger ();
1140                         Assert.AreEqual (a, BigInteger.Min (a, a), "#13");
1141
1142                         a = new BigInteger ();
1143                         Assert.AreEqual (a, BigInteger.GreatestCommonDivisor (a, a), "#14");
1144
1145                         a = new BigInteger ();
1146                         Assert.AreEqual (BigInteger.Zero.GetHashCode (), a.GetHashCode (), "#15");
1147                 }
1148         }
1149 }