Optimize 'string-hash'.
[bpt/guile.git] / libguile / numbers.h
index ed78e5a..b929b7a 100644 (file)
@@ -3,45 +3,36 @@
 #ifndef SCM_NUMBERS_H
 #define SCM_NUMBERS_H
 
-/* Copyright (C) 1995,1996,1998,2000,2001, 2004 Free Software Foundation, Inc.
+/* Copyright (C) 1995,1996,1998,2000,2001,2002,2003,2004,2005, 2006,
+ *   2008, 2009, 2010, 2011, 2013, 2014 Free Software Foundation, Inc.
  *
  * This library is free software; you can redistribute it and/or
- * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
- * License as published by the Free Software Foundation; either
- * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
+ * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License
+ * as published by the Free Software Foundation; either version 3 of
+ * the License, or (at your option) any later version.
  *
- * This library is distributed in the hope that it will be useful,
- * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * This library is distributed in the hope that it will be useful, but
+ * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  * Lesser General Public License for more details.
  *
  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  * License along with this library; if not, write to the Free Software
- * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA
+ * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
+ * 02110-1301 USA
  */
 
 \f
 
+#include <gmp.h>
+
 #include "libguile/__scm.h"
 #include "libguile/print.h"
 
-#if SCM_HAVE_FLOATINGPOINT_H
-# include <floatingpoint.h>
-#endif
-
-#if SCM_HAVE_IEEEFP_H
-# include <ieeefp.h>
-#endif
-
-#if SCM_HAVE_NAN_H
-# if defined (SCO)
-#   define _IEEE 1
-# endif
-# include <nan.h>
-# if defined (SCO)
-#   undef _IEEE
-# endif
-#endif /* SCM_HAVE_NAN_H */
+#ifndef SCM_T_WCHAR_DEFINED
+typedef scm_t_int32 scm_t_wchar;
+#define SCM_T_WCHAR_DEFINED
+#endif /* SCM_T_WCHAR_DEFINED */
 
 \f
 
 #define SCM_MOST_POSITIVE_FIXNUM ((SCM_T_SIGNED_BITS_MAX-3)/4)
 #define SCM_MOST_NEGATIVE_FIXNUM (-SCM_MOST_POSITIVE_FIXNUM-1)
 
-/* SCM_SRS is signed right shift */
-#if (-1 == (((-1) << 2) + 2) >> 2)
-# define SCM_SRS(x, y) ((x) >> (y))
+/* SCM_SRS (X, Y) is signed right shift, defined as floor (X / 2^Y),
+   where Y must be non-negative and less than the width in bits of X.
+   It's common for >> to do this, but the C standards do not specify
+   what happens when X is negative.
+
+   NOTE: X must not perform side effects.  */
+#if (-1 >> 2 == -1) && (-4 >> 2 == -1) && (-5 >> 2 == -2) && (-8 >> 2 == -2)
+# define SCM_SRS(x, y)  ((x) >> (y))
 #else
-# define SCM_SRS(x, y) ((x) < 0 ? ~((~(x)) >> (y)) : ((x) >> (y)))
-#endif /* (-1 == (((-1) << 2) + 2) >> 2) */
+# define SCM_SRS(x, y)                                   \
+  ((x) < 0                                               \
+   ? -1 - (scm_t_signed_bits) (~(scm_t_bits)(x) >> (y))  \
+   : ((x) >> (y)))
+#endif
 
 
-#define SCM_INUMP(x)   (2 & SCM_UNPACK (x))
-#define SCM_NINUMP(x)  (!SCM_INUMP (x))
-#define SCM_MAKINUM(x) \
-  (SCM_PACK ((((scm_t_signed_bits) (x)) << 2) + scm_tc2_int))
-#define SCM_INUM(x)     (SCM_SRS ((scm_t_signed_bits) SCM_UNPACK (x), 2))
+/* The first implementation of SCM_I_INUM below depends on behavior that
+   is specified by GNU C but not by C standards, namely that when
+   casting to a signed integer of width N, the value is reduced modulo
+   2^N to be within range of the type.  The second implementation below
+   should be portable to all conforming C implementations, but may be
+   less efficient if the compiler is not sufficiently clever.
 
+   NOTE: X must not perform side effects.  */
+#ifdef __GNUC__
+# define SCM_I_INUM(x)  (SCM_SRS ((scm_t_signed_bits) SCM_UNPACK (x), 2))
+#else
+# define SCM_I_INUM(x)                                \
+  (SCM_UNPACK (x) > LONG_MAX                          \
+   ? -1 - (scm_t_signed_bits) (~SCM_UNPACK (x) >> 2)  \
+   : (scm_t_signed_bits) (SCM_UNPACK (x) >> 2))
+#endif
+
+#define SCM_I_INUMP(x) (2 & SCM_UNPACK (x))
+#define SCM_I_NINUMP(x) (!SCM_I_INUMP (x))
+#define SCM_I_MAKINUM(x) \
+  (SCM_PACK ((((scm_t_bits) (x)) << 2) + scm_tc2_int))
 
 /* SCM_FIXABLE is true if its long argument can be encoded in an SCM_INUM. */
 #define SCM_POSFIXABLE(n) ((n) <= SCM_MOST_POSITIVE_FIXNUM)
@@ -79,8 +93,8 @@
 #define SCM_FIXABLE(n) (SCM_POSFIXABLE (n) && SCM_NEGFIXABLE (n))
 
 
-/* A name for 0. */
-#define SCM_INUM0 (SCM_MAKINUM (0))
+#define SCM_INUM0 (SCM_I_MAKINUM (0))  /* A name for 0 */
+#define SCM_INUM1 (SCM_I_MAKINUM (1))  /* A name for 1 */
 
 
 /* SCM_MAXEXP is the maximum double precision exponent
 #  include <float.h>
 #  ifdef __MINGW32__
 #   define copysign _copysign
-#   define isnan _isnan
 #   define finite _finite
 #  endif /* __MINGW32__ */
 # endif /* ndef GO32 */
 #endif /* def FLT_MAX */
 
 
-/* SCM_INTBUFLEN is the maximum number of characters neccessary for the
- * printed or scm_string representation of an exact immediate.
+/* SCM_INTBUFLEN is the maximum number of characters neccessary for
+ * the printed or scm_string representation of an scm_t_intmax in
+ * radix 2.  The buffer passed to scm_iint2str and scm_iuint2str must
+ * be of this size, for example.
  */
-#define SCM_INTBUFLEN (5 + SCM_LONG_BIT)
+#define SCM_INTBUFLEN (5 + SCM_CHAR_BIT*sizeof(scm_t_intmax))
 
 \f
 
 #define SCM_COMPLEXP(x) (!SCM_IMP (x) && SCM_TYP16 (x) == scm_tc16_complex)
 
 #define SCM_REAL_VALUE(x) (((scm_t_double *) SCM2PTR (x))->real)
-#define SCM_COMPLEX_MEM(x) ((scm_t_complex *) SCM_CELL_WORD_1 (x))
-#define SCM_COMPLEX_REAL(x) (SCM_COMPLEX_MEM (x)->real)
-#define SCM_COMPLEX_IMAG(x) (SCM_COMPLEX_MEM (x)->imag)
+#define SCM_COMPLEX_REAL(x) (((scm_t_complex *) SCM2PTR (x))->real)
+#define SCM_COMPLEX_IMAG(x) (((scm_t_complex *) SCM2PTR (x))->imag)
 
 /* Each bignum is just an mpz_t stored in a double cell starting at word 1. */
-#define SCM_I_BIG_MPZ(x) (*((mpz_t *) (&(SCM_CELL_WORD_1(x)))))
+#define SCM_I_BIG_MPZ(x) (*((mpz_t *) (SCM_CELL_OBJECT_LOC((x),1))))
 #define SCM_BIGP(x) (!SCM_IMP (x) && SCM_TYP16 (x) == scm_tc16_big)
 
-#define SCM_NUMBERP(x) (SCM_INUMP(x) || SCM_NUMP(x))
+#define SCM_NUMBERP(x) (SCM_I_INUMP(x) || SCM_NUMP(x))
 #define SCM_NUMP(x) (!SCM_IMP(x) \
-  && (((0xfcff & SCM_CELL_TYPE (x)) == scm_tc7_number) \
-      || ((0xfbff & SCM_CELL_TYPE (x)) == scm_tc7_number)))
-/* 0xfcff (#b1100) for 0 free, 1 big, 2 real, 3 complex, then 0xfbff (#b1011) for 4 fraction */
+                    && ((0x00ff & SCM_CELL_TYPE (x)) == scm_tc7_number))
 
 #define SCM_FRACTIONP(x) (!SCM_IMP (x) && SCM_TYP16 (x) == scm_tc16_fraction)
-#define SCM_SLOPPY_FRACTIONP(x) (SCM_TYP16 (x) == scm_tc16_fraction)
-#define SCM_FRACTION_NUMERATOR(x)   ((SCM) (SCM_CELL_WORD_1 (x)))
-#define SCM_FRACTION_DENOMINATOR(x) ((SCM) (SCM_CELL_WORD_2 (x)))
-#define SCM_FRACTION_SET_NUMERATOR(x, v)   ((SCM) (SCM_SET_CELL_WORD_1 ((x), (v))))
-#define SCM_FRACTION_SET_DENOMINATOR(x, v) ((SCM) (SCM_SET_CELL_WORD_2 ((x), (v))))
-  /* I think the left half word is free in the type, so I'll use bit 17 */
-#define SCM_FRACTION_REDUCED_BIT 0x10000
-#define SCM_FRACTION_REDUCED_SET(x) (SCM_SET_CELL_TYPE((x), (SCM_CELL_TYPE (x) | SCM_FRACTION_REDUCED_BIT)))
-#define SCM_FRACTION_REDUCED_CLEAR(x) (SCM_SET_CELL_TYPE((x), (SCM_CELL_TYPE (x) & ~SCM_FRACTION_REDUCED_BIT)))
-#define SCM_FRACTION_REDUCED(x)     (0x10000 & SCM_CELL_TYPE (x))
+#define SCM_FRACTION_NUMERATOR(x) (SCM_CELL_OBJECT_1 (x))
+#define SCM_FRACTION_DENOMINATOR(x) (SCM_CELL_OBJECT_2 (x))
 
 \f
 
@@ -176,23 +180,46 @@ typedef struct scm_t_double
 
 typedef struct scm_t_complex
 {
+  SCM type;
+  SCM pad;
   double real;
   double imag;
 } scm_t_complex;
 
+
 \f
 
 SCM_API SCM scm_exact_p (SCM x);
+SCM_API int scm_is_exact (SCM x);
 SCM_API SCM scm_odd_p (SCM n);
 SCM_API SCM scm_even_p (SCM n);
-SCM_API SCM scm_inf_p (SCM n);
-SCM_API SCM scm_nan_p (SCM n);
+SCM_API SCM scm_finite_p (SCM x);
+SCM_API SCM scm_inf_p (SCM x);
+SCM_API SCM scm_nan_p (SCM x);
 SCM_API SCM scm_inf (void);
 SCM_API SCM scm_nan (void);
 SCM_API SCM scm_abs (SCM x);
 SCM_API SCM scm_quotient (SCM x, SCM y);
 SCM_API SCM scm_remainder (SCM x, SCM y);
 SCM_API SCM scm_modulo (SCM x, SCM y);
+SCM_API void scm_euclidean_divide (SCM x, SCM y, SCM *q, SCM *r);
+SCM_API SCM scm_euclidean_quotient (SCM x, SCM y);
+SCM_API SCM scm_euclidean_remainder (SCM x, SCM y);
+SCM_API void scm_floor_divide (SCM x, SCM y, SCM *q, SCM *r);
+SCM_API SCM scm_floor_quotient (SCM x, SCM y);
+SCM_API SCM scm_floor_remainder (SCM x, SCM y);
+SCM_API void scm_ceiling_divide (SCM x, SCM y, SCM *q, SCM *r);
+SCM_API SCM scm_ceiling_quotient (SCM x, SCM y);
+SCM_API SCM scm_ceiling_remainder (SCM x, SCM y);
+SCM_API void scm_truncate_divide (SCM x, SCM y, SCM *q, SCM *r);
+SCM_API SCM scm_truncate_quotient (SCM x, SCM y);
+SCM_API SCM scm_truncate_remainder (SCM x, SCM y);
+SCM_API void scm_centered_divide (SCM x, SCM y, SCM *q, SCM *r);
+SCM_API SCM scm_centered_quotient (SCM x, SCM y);
+SCM_API SCM scm_centered_remainder (SCM x, SCM y);
+SCM_API void scm_round_divide (SCM x, SCM y, SCM *q, SCM *r);
+SCM_API SCM scm_round_quotient (SCM x, SCM y);
+SCM_API SCM scm_round_remainder (SCM x, SCM y);
 SCM_API SCM scm_gcd (SCM x, SCM y);
 SCM_API SCM scm_lcm (SCM n1, SCM n2);
 SCM_API SCM scm_logand (SCM n1, SCM n2);
@@ -201,29 +228,48 @@ SCM_API SCM scm_logxor (SCM n1, SCM n2);
 SCM_API SCM scm_logtest (SCM n1, SCM n2);
 SCM_API SCM scm_logbit_p (SCM n1, SCM n2);
 SCM_API SCM scm_lognot (SCM n);
-SCM_API SCM scm_modular_expt (SCM n, SCM k, SCM m);
+SCM_API SCM scm_modulo_expt (SCM n, SCM k, SCM m);
 SCM_API SCM scm_integer_expt (SCM z1, SCM z2);
-SCM_API SCM scm_ash (SCM n, SCM cnt);
+SCM_API SCM scm_ash (SCM n, SCM count);
+SCM_API SCM scm_round_ash (SCM n, SCM count);
 SCM_API SCM scm_bit_extract (SCM n, SCM start, SCM end);
 SCM_API SCM scm_logcount (SCM n);
 SCM_API SCM scm_integer_length (SCM n);
 
-SCM_API size_t scm_iint2str (long num, int rad, char *p);
+SCM_INTERNAL SCM scm_i_euclidean_divide (SCM x, SCM y);
+SCM_INTERNAL SCM scm_i_floor_divide (SCM x, SCM y);
+SCM_INTERNAL SCM scm_i_ceiling_divide (SCM x, SCM y);
+SCM_INTERNAL SCM scm_i_truncate_divide (SCM x, SCM y);
+SCM_INTERNAL SCM scm_i_centered_divide (SCM x, SCM y);
+SCM_INTERNAL SCM scm_i_round_divide (SCM x, SCM y);
+
+SCM_INTERNAL SCM scm_i_gcd (SCM x, SCM y, SCM rest);
+SCM_INTERNAL SCM scm_i_lcm (SCM x, SCM y, SCM rest);
+SCM_INTERNAL SCM scm_i_logand (SCM x, SCM y, SCM rest);
+SCM_INTERNAL SCM scm_i_logior (SCM x, SCM y, SCM rest);
+SCM_INTERNAL SCM scm_i_logxor (SCM x, SCM y, SCM rest);
+
+SCM_API size_t scm_iint2str (scm_t_intmax num, int rad, char *p);
+SCM_API size_t scm_iuint2str (scm_t_uintmax num, int rad, char *p);
 SCM_API SCM scm_number_to_string (SCM x, SCM radix);
 SCM_API int scm_print_real (SCM sexp, SCM port, scm_print_state *pstate);
 SCM_API int scm_print_complex (SCM sexp, SCM port, scm_print_state *pstate);
 SCM_API int scm_bigprint (SCM exp, SCM port, scm_print_state *pstate);
-SCM_API SCM scm_i_mem2number (const char *mem, size_t len, unsigned int radix);
+SCM_API SCM scm_c_locale_stringn_to_number (const char *mem, size_t len,
+                                           unsigned int radix);
+SCM_INTERNAL SCM scm_i_string_to_number (SCM str, unsigned int radix);
 SCM_API SCM scm_string_to_number (SCM str, SCM radix);
-SCM_API SCM scm_make_real (double x);
-SCM_API SCM scm_make_complex (double x, double y);
 SCM_API SCM scm_bigequal (SCM x, SCM y);
 SCM_API SCM scm_real_equalp (SCM x, SCM y);
 SCM_API SCM scm_complex_equalp (SCM x, SCM y);
 SCM_API SCM scm_number_p (SCM x);
+SCM_API SCM scm_complex_p (SCM x);
 SCM_API SCM scm_real_p (SCM x);
+SCM_API SCM scm_rational_p (SCM z);
 SCM_API SCM scm_integer_p (SCM x);
+SCM_API SCM scm_exact_integer_p (SCM x);
 SCM_API SCM scm_inexact_p (SCM x);
+SCM_API int scm_is_inexact (SCM x);
 SCM_API SCM scm_num_eq_p (SCM x, SCM y);
 SCM_API SCM scm_less_p (SCM x, SCM y);
 SCM_API SCM scm_gr_p (SCM x, SCM y);
@@ -235,21 +281,30 @@ SCM_API SCM scm_negative_p (SCM x);
 SCM_API SCM scm_max (SCM x, SCM y);
 SCM_API SCM scm_min (SCM x, SCM y);
 SCM_API SCM scm_sum (SCM x, SCM y);
+SCM_API SCM scm_oneplus (SCM x);
 SCM_API SCM scm_difference (SCM x, SCM y);
+SCM_API SCM scm_oneminus (SCM x);
 SCM_API SCM scm_product (SCM x, SCM y);
-SCM_API double scm_num2dbl (SCM a, const char * why);
 SCM_API SCM scm_divide (SCM x, SCM y);
 SCM_API SCM scm_floor (SCM x);
 SCM_API SCM scm_ceiling (SCM x);
-SCM_API double scm_asinh (double x);
-SCM_API double scm_acosh (double x);
-SCM_API double scm_atanh (double x);
-SCM_API double scm_truncate (double x);
-SCM_API double scm_round (double x);
+SCM_API double scm_c_truncate (double x);
+SCM_API double scm_c_round (double x);
 SCM_API SCM scm_truncate_number (SCM x);
 SCM_API SCM scm_round_number (SCM x);
-SCM_API SCM scm_sys_expt (SCM z1, SCM z2);
-SCM_API SCM scm_sys_atan2 (SCM z1, SCM z2);
+SCM_API SCM scm_expt (SCM z1, SCM z2);
+SCM_API SCM scm_sin (SCM z);
+SCM_API SCM scm_cos (SCM z);
+SCM_API SCM scm_tan (SCM z);
+SCM_API SCM scm_sinh (SCM z);
+SCM_API SCM scm_cosh (SCM z);
+SCM_API SCM scm_tanh (SCM z);
+SCM_API SCM scm_asin (SCM z);
+SCM_API SCM scm_acos (SCM z);
+SCM_API SCM scm_atan (SCM x, SCM y);
+SCM_API SCM scm_sys_asinh (SCM z);
+SCM_API SCM scm_sys_acosh (SCM z);
+SCM_API SCM scm_sys_atanh (SCM z);
 SCM_API SCM scm_make_rectangular (SCM z1, SCM z2);
 SCM_API SCM scm_make_polar (SCM z1, SCM z2);
 SCM_API SCM scm_real_part (SCM z);
@@ -259,88 +314,256 @@ SCM_API SCM scm_angle (SCM z);
 SCM_API SCM scm_exact_to_inexact (SCM z);
 SCM_API SCM scm_inexact_to_exact (SCM z);
 SCM_API SCM scm_trunc (SCM x);
-
-SCM_API SCM scm_short2num (short n);
-SCM_API SCM scm_ushort2num (unsigned short n);
-SCM_API SCM scm_int2num (int n);
-SCM_API SCM scm_uint2num (unsigned int n);
-SCM_API SCM scm_long2num (long n);
-SCM_API SCM scm_ulong2num (unsigned long n);
-SCM_API SCM scm_size2num (size_t n);
-SCM_API SCM scm_ptrdiff2num (scm_t_ptrdiff n);
-SCM_API short scm_num2short (SCM num, unsigned long int pos,
-                            const char *s_caller);
-SCM_API unsigned short scm_num2ushort (SCM num, unsigned long int pos,
-                                      const char *s_caller);
-SCM_API int scm_num2int (SCM num, unsigned long int pos,
-                        const char *s_caller);
-SCM_API unsigned int scm_num2uint (SCM num, unsigned long int pos,
-                                  const char *s_caller);
-SCM_API long scm_num2long (SCM num, unsigned long int pos,
-                          const char *s_caller);
-SCM_API unsigned long scm_num2ulong (SCM num, unsigned long int pos,
-                                    const char *s_caller);
-SCM_API scm_t_ptrdiff scm_num2ptrdiff (SCM num, unsigned long int pos,
-                                       const char *s_caller);
-SCM_API size_t scm_num2size (SCM num, unsigned long int pos,
-                            const char *s_caller);
-#if SCM_SIZEOF_LONG_LONG != 0
-SCM_API SCM scm_long_long2num (long long sl);
-SCM_API SCM scm_ulong_long2num (unsigned long long sl);
-SCM_API long long scm_num2long_long (SCM num, unsigned long int pos,
-                                    const char *s_caller);
-SCM_API unsigned long long scm_num2ulong_long (SCM num, unsigned long int pos,
-                                              const char *s_caller);
-#endif
-
-SCM_API SCM scm_float2num (float n);
-SCM_API SCM scm_double2num (double n);
-SCM_API float scm_num2float (SCM num, unsigned long int pos,
-                            const char *s_caller);
-SCM_API double scm_num2double (SCM num, unsigned long int pos,
-                              const char *s_caller);
-
+SCM_API SCM scm_log (SCM z);
+SCM_API SCM scm_log10 (SCM z);
+SCM_API SCM scm_exp (SCM z);
+SCM_API SCM scm_sqrt (SCM z);
+SCM_API void scm_exact_integer_sqrt (SCM k, SCM *s, SCM *r);
+
+SCM_INTERNAL SCM scm_i_min (SCM x, SCM y, SCM rest);
+SCM_INTERNAL SCM scm_i_max (SCM x, SCM y, SCM rest);
+SCM_INTERNAL SCM scm_i_sum (SCM x, SCM y, SCM rest);
+SCM_INTERNAL SCM scm_i_difference (SCM x, SCM y, SCM rest);
+SCM_INTERNAL SCM scm_i_product (SCM x, SCM y, SCM rest);
+SCM_INTERNAL SCM scm_i_divide (SCM x, SCM y, SCM rest);
+SCM_INTERNAL SCM scm_i_exact_integer_sqrt (SCM k);
 
 /* bignum internal functions */
-SCM_API SCM scm_i_mkbig (void);
-SCM_API SCM scm_i_normbig (SCM x);
-SCM_API int scm_i_bigcmp (SCM a, SCM b);
-SCM_API SCM scm_i_dbl2big (double d);
-SCM_API SCM scm_i_dbl2num (double d);
-SCM_API double scm_i_big2dbl (SCM b);
-SCM_API SCM scm_i_short2big (short n);
-SCM_API SCM scm_i_ushort2big (unsigned short n);
-SCM_API SCM scm_i_int2big (int n);
-SCM_API SCM scm_i_uint2big (unsigned int n);
-SCM_API SCM scm_i_long2big (long n);
-SCM_API SCM scm_i_ulong2big (unsigned long n);
-SCM_API SCM scm_i_size2big (size_t n);
-SCM_API SCM scm_i_ptrdiff2big (scm_t_ptrdiff n);
-
-#if SCM_SIZEOF_LONG_LONG != 0
-SCM_API SCM scm_i_long_long2big (long long n);
-SCM_API SCM scm_i_ulong_long2big (unsigned long long n);
-#endif
-
+SCM_INTERNAL SCM scm_i_mkbig (void);
+SCM_API /* FIXME: not internal */ SCM scm_i_normbig (SCM x);
+SCM_INTERNAL int scm_i_bigcmp (SCM a, SCM b);
+SCM_INTERNAL SCM scm_i_dbl2big (double d);
+SCM_INTERNAL SCM scm_i_dbl2num (double d);
+SCM_API /* FIXME: not internal */ double scm_i_big2dbl (SCM b);
+SCM_API /* FIXME: not internal */ SCM scm_i_long2big (long n);
+SCM_API /* FIXME: not internal */ SCM scm_i_ulong2big (unsigned long n);
+SCM_API /* FIXME: not internal */ SCM scm_i_clonebig (SCM src_big, int same_sign_p);
 
 /* ratio functions */
-SCM_API SCM scm_make_ratio (SCM num, SCM den);
 SCM_API SCM scm_rationalize (SCM x, SCM err);
 SCM_API SCM scm_numerator (SCM z);
 SCM_API SCM scm_denominator (SCM z);
-SCM_API SCM scm_rational_p (SCM z);
 
 /* fraction internal functions */
-SCM_API double scm_i_fraction2double (SCM z);
-SCM_API SCM scm_i_fraction_equalp (SCM x, SCM y);
-SCM_API int scm_i_print_fraction (SCM sexp, SCM port, scm_print_state *pstate);
+SCM_INTERNAL double scm_i_fraction2double (SCM z);
+SCM_INTERNAL SCM scm_i_fraction_equalp (SCM x, SCM y);
+SCM_INTERNAL int scm_i_print_fraction (SCM sexp, SCM port, scm_print_state *pstate);
+
+/* general internal functions */
+SCM_INTERNAL void scm_i_print_double (double val, SCM port);
+SCM_INTERNAL void scm_i_print_complex (double real, double imag, SCM port);
 
+/* conversion functions for integers */
 
-#ifdef GUILE_DEBUG
-SCM_API SCM scm_sys_check_number_conversions (void);
+SCM_API int scm_is_integer (SCM val);
+SCM_API int scm_is_exact_integer (SCM val);
+SCM_API int scm_is_signed_integer (SCM val,
+                                  scm_t_intmax min, scm_t_intmax max);
+SCM_API int scm_is_unsigned_integer (SCM val,
+                                    scm_t_uintmax min, scm_t_uintmax max);
+
+SCM_API SCM scm_from_signed_integer (scm_t_intmax val);
+SCM_API SCM scm_from_unsigned_integer (scm_t_uintmax val);
+
+SCM_API scm_t_intmax scm_to_signed_integer (SCM val,
+                                           scm_t_intmax min,
+                                           scm_t_intmax max);
+SCM_API scm_t_uintmax scm_to_unsigned_integer (SCM val,
+                                              scm_t_uintmax min,
+                                              scm_t_uintmax max);
+
+SCM_API scm_t_int8   scm_to_int8     (SCM x);
+SCM_API SCM          scm_from_int8   (scm_t_int8 x);
+
+SCM_API scm_t_uint8  scm_to_uint8    (SCM x);
+SCM_API SCM          scm_from_uint8  (scm_t_uint8 x);
+
+SCM_API scm_t_int16  scm_to_int16    (SCM x);
+SCM_API SCM          scm_from_int16  (scm_t_int16 x);
+
+SCM_API scm_t_uint16 scm_to_uint16   (SCM x);
+SCM_API SCM          scm_from_uint16 (scm_t_uint16 x);
+
+SCM_API scm_t_int32  scm_to_int32    (SCM x);
+SCM_API SCM          scm_from_int32  (scm_t_int32 x);
+
+SCM_API scm_t_uint32 scm_to_uint32   (SCM x);
+SCM_API SCM          scm_from_uint32 (scm_t_uint32 x);
+
+SCM_API scm_t_wchar  scm_to_wchar    (SCM x);
+SCM_API SCM          scm_from_wchar  (scm_t_wchar x);
+
+SCM_API scm_t_int64  scm_to_int64    (SCM x);
+SCM_API SCM          scm_from_int64  (scm_t_int64 x);
+
+SCM_API scm_t_uint64 scm_to_uint64   (SCM x);
+SCM_API SCM          scm_from_uint64 (scm_t_uint64 x);
+
+SCM_API void scm_to_mpz (SCM x, mpz_t rop);
+SCM_API SCM  scm_from_mpz (mpz_t rop);
+
+
+/* The conversion functions for other types are aliased to the
+   appropriate ones from above.  We pick the right one based on the
+   size of the type.
+
+   Not each and every possibility is covered by the code below, and
+   while it is trivial to complete the tests, it might be better to
+   just test for the 'sane' possibilities.  When one of the tests
+   below fails, chances are good that some silent assumption somewhere
+   else will also fail.
+*/
+
+#if SCM_SIZEOF_CHAR == 1
+#define scm_to_schar   scm_to_int8
+#define scm_from_schar scm_from_int8
+#define scm_to_uchar   scm_to_uint8
+#define scm_from_uchar scm_from_uint8
+#if CHAR_MIN == 0
+#define scm_to_char    scm_to_uint8
+#define scm_from_char  scm_from_uint8
+#else
+#define scm_to_char    scm_to_int8
+#define scm_from_char  scm_from_int8
 #endif
+#else
+#error sizeof(char) is not 1.
+#endif
+
+#if SCM_SIZEOF_SHORT == 1
+#define scm_to_short    scm_to_int8
+#define scm_from_short  scm_from_int8
+#define scm_to_ushort   scm_to_uint8
+#define scm_from_ushort scm_from_uint8
+#else
+#if SCM_SIZEOF_SHORT == 2
+#define scm_to_short    scm_to_int16
+#define scm_from_short  scm_from_int16
+#define scm_to_ushort   scm_to_uint16
+#define scm_from_ushort scm_from_uint16
+#else
+#if SCM_SIZEOF_SHORT == 4
+#define scm_to_short    scm_to_int32
+#define scm_from_short  scm_from_int32
+#define scm_to_ushort   scm_to_uint32
+#define scm_from_ushort scm_from_uint32
+#else
+#error sizeof(short) is not 1, 2, or 4.
+#endif
+#endif
+#endif
+
+#if SCM_SIZEOF_INT == 4
+#define scm_to_int    scm_to_int32
+#define scm_from_int  scm_from_int32
+#define scm_to_uint   scm_to_uint32
+#define scm_from_uint scm_from_uint32
+#else
+#if SCM_SIZEOF_INT == 8
+#define scm_to_int    scm_to_int64
+#define scm_from_int  scm_from_int64
+#define scm_to_uint   scm_to_uint64
+#define scm_from_uint scm_from_uint64
+#else
+#error sizeof(int) is not 4 or 8.
+#endif
+#endif
+
+#if SCM_SIZEOF_LONG == 4
+#define scm_to_long    scm_to_int32
+#define scm_from_long  scm_from_int32
+#define scm_to_ulong   scm_to_uint32
+#define scm_from_ulong scm_from_uint32
+#else
+#if SCM_SIZEOF_LONG == 8
+#define scm_to_long    scm_to_int64
+#define scm_from_long  scm_from_int64
+#define scm_to_ulong   scm_to_uint64
+#define scm_from_ulong scm_from_uint64
+#else
+#error sizeof(long) is not 4 or 8.
+#endif
+#endif
+
+#if SCM_SIZEOF_INTMAX == 4
+#define scm_to_intmax    scm_to_int32
+#define scm_from_intmax  scm_from_int32
+#define scm_to_uintmax   scm_to_uint32
+#define scm_from_uintmax scm_from_uint32
+#else
+#if SCM_SIZEOF_INTMAX == 8
+#define scm_to_intmax    scm_to_int64
+#define scm_from_intmax  scm_from_int64
+#define scm_to_uintmax   scm_to_uint64
+#define scm_from_uintmax scm_from_uint64
+#else
+#error sizeof(scm_t_intmax) is not 4 or 8.
+#endif
+#endif
+
+#if SCM_SIZEOF_LONG_LONG == 0
+#else
+#if SCM_SIZEOF_LONG_LONG == 8
+#define scm_to_long_long    scm_to_int64
+#define scm_from_long_long  scm_from_int64
+#define scm_to_ulong_long   scm_to_uint64
+#define scm_from_ulong_long scm_from_uint64
+#else
+#error sizeof(long long) is not 8.
+#endif
+#endif
+
+#if SCM_SIZEOF_SIZE_T == 4
+#define scm_to_ssize_t    scm_to_int32
+#define scm_from_ssize_t  scm_from_int32
+#define scm_to_size_t     scm_to_uint32
+#define scm_from_size_t   scm_from_uint32
+#else
+#if SCM_SIZEOF_SIZE_T == 8
+#define scm_to_ssize_t    scm_to_int64
+#define scm_from_ssize_t  scm_from_int64
+#define scm_to_size_t     scm_to_uint64
+#define scm_from_size_t   scm_from_uint64
+#else
+#error sizeof(size_t) is not 4 or 8.
+#endif
+#endif
+
+#if SCM_SIZEOF_SCM_T_PTRDIFF == 4
+#define scm_to_ptrdiff_t    scm_to_int32
+#define scm_from_ptrdiff_t  scm_from_int32
+#else
+#if SCM_SIZEOF_SCM_T_PTRDIFF == 8
+#define scm_to_ptrdiff_t    scm_to_int64
+#define scm_from_ptrdiff_t  scm_from_int64
+#else
+#error sizeof(scm_t_ptrdiff) is not 4 or 8.
+#endif
+#endif
+
+/* conversion functions for double */
+
+SCM_API int scm_is_real (SCM val);
+SCM_API int scm_is_rational (SCM val);
+SCM_API double scm_to_double (SCM val);
+SCM_API SCM scm_from_double (double val);
+
+/* conversion functions for complex */
+
+SCM_API int scm_is_complex (SCM val);
+SCM_API SCM scm_c_make_rectangular (double re, double im);
+SCM_API SCM scm_c_make_polar (double mag, double ang);
+SCM_API double scm_c_real_part (SCM z);
+SCM_API double scm_c_imag_part (SCM z);
+SCM_API double scm_c_magnitude (SCM z);
+SCM_API double scm_c_angle (SCM z);
+
+SCM_API int scm_is_number (SCM val);
+
+/* If nonzero, tell gmp to use GC_malloc for its allocations.  */
+SCM_API int scm_install_gmp_memory_functions;
 
-SCM_API void scm_init_numbers (void);
+SCM_INTERNAL void scm_init_numbers (void);
 
 #endif  /* SCM_NUMBERS_H */