hush: if we did match "LINENO" or "OPTIND", stop further comparisons
[oweals/busybox.git] / coreutils / factor.c
index 11097c12de046ff0080ab38c4b446c045e9204b2..467e23a4d81aebbda0fcba7cab6f31d05f14c0d8 100644 (file)
@@ -4,17 +4,17 @@
  * Licensed under GPLv2, see file LICENSE in this source tree.
  */
 //config:config FACTOR
-//config:      bool "factor"
+//config:      bool "factor (2.6 kb)"
 //config:      default y
 //config:      help
-//config:        factor factorizes integers
+//config:      factor factorizes integers
 
 //applet:IF_FACTOR(APPLET(factor, BB_DIR_USR_BIN, BB_SUID_DROP))
 
 //kbuild:lib-$(CONFIG_FACTOR) += factor.o
 
 //usage:#define factor_trivial_usage
-//usage:       "NUMBER..."
+//usage:       "[NUMBER]..."
 //usage:#define factor_full_usage "\n\n"
 //usage:       "Print prime factors"
 
@@ -27,8 +27,6 @@
 #endif
 
 typedef unsigned long long wide_t;
-#define WIDE_BITS (unsigned)(sizeof(wide_t)*8)
-#define TOPMOST_WIDE_BIT ((wide_t)1 << (WIDE_BITS-1))
 
 #if ULLONG_MAX == (UINT_MAX * UINT_MAX + 2 * UINT_MAX)
 /* "unsigned" is half as wide as ullong */
@@ -44,48 +42,7 @@ typedef unsigned long half_t;
 #error Cant find an integer type which is half as wide as ullong
 #endif
 
-/* Returns such x that x+1 > sqrt(N) */
-static inline half_t isqrt(wide_t N)
-{
-       half_t x;
-
-       // Never called with N < 1
-       //if (N == 0)
-       //      return 0;
-
-       x = HALF_MAX;
-       /* First approximation of x+1 > sqrt(N) - all-ones, half as many bits:
-        * 1xxxxx -> 111 (six bits to three)
-        * 01xxxx -> 111
-        * 001xxx -> 011
-        * 0001xx -> 011 and so on.
-        */
-       // It is actually not performance-critical at all.
-       // Can simply start Newton loop with very conservative x=0xffffffff.
-       //wide_t mask_2bits;
-       //mask_2bits = TOPMOST_WIDE_BIT | (TOPMOST_WIDE_BIT >> 1);
-       //while (!(N & mask_2bits)) {
-       //      x >>= 1;
-       //      mask_2bits >>= 2;
-       //}
-       dbg("x:%"HALF_FMT"x", x);
-
-       for (;;) {
-               half_t y = (x + N/x) / 2;
-               dbg("y:%x y^2:%llx", y, (wide_t)y * y);
-               /*
-                * "real" y may be one bit wider: 0x100000000 and get truncated to 0.
-                * In this case, "real" y is > x. The first check below is for this case:
-                */
-               if (y == 0 || y >= x) {
-                       dbg("isqrt(%llx)=%"HALF_FMT"x", N, x);
-                       return x;
-               }
-               x = y;
-       }
-}
-
-static NOINLINE half_t isqrt_odd(wide_t N)
+static half_t isqrt_odd(wide_t N)
 {
        half_t s = isqrt(N);
        /* Subtract 1 from even s, odd s won't change: */
@@ -101,7 +58,7 @@ static NOINLINE void factorize(wide_t N)
        // unsigned count3;
        // unsigned count5;
        // unsigned count7;
-       // ^^^^^^^^^^^^^^^ commented-out simple siving code (easier to grasp).
+       // ^^^^^^^^^^^^^^^ commented-out simple sieving code (easier to grasp).
        // Faster sieving, using one word for potentially up to 6 counters:
        // count upwards in each mask, counter "triggers" when it sets its mask to "100[0]..."
        // 10987654321098765432109876543210 - bits 31-0 in 32-bit word
@@ -116,7 +73,7 @@ static NOINLINE void factorize(wide_t N)
                MULTIPLE_OF_3 = 1 << 2,
                MULTIPLE_OF_5 = 1 << 6,
                MULTIPLE_OF_7 = 1 << 11,
-               MULTIPLE_3_5_7 = MULTIPLE_OF_3 | MULTIPLE_OF_5 | MULTIPLE_OF_7,
+               MULTIPLE_DETECTED = MULTIPLE_OF_3 | MULTIPLE_OF_5 | MULTIPLE_OF_7,
        };
        unsigned sieve_word;
 
@@ -137,15 +94,21 @@ static NOINLINE void factorize(wide_t N)
         * 18446744073709551601 = 53 348051774975651917
         * the last factor requires testing up to
         * 589959129 - about 100 million iterations.
+        * The slowest case (largest prime) for N < 2^64 is
+        * factor 18446744073709551557 (0xffffffffffffffc5).
         */
        max_factor = isqrt_odd(N);
        // count3 = 3;
        // count5 = 6;
        // count7 = 9;
        sieve_word = 0
+               /* initial count for SHIFT_n is (n-1)/2*3: */
                + (MULTIPLE_OF_3 - 3 * SHIFT_3)
                + (MULTIPLE_OF_5 - 6 * SHIFT_5)
                + (MULTIPLE_OF_7 - 9 * SHIFT_7)
+               //+ (MULTIPLE_OF_11 - 15 * SHIFT_11)
+               //+ (MULTIPLE_OF_13 - 18 * SHIFT_13)
+               //+ (MULTIPLE_OF_17 - 24 * SHIFT_17)
        ;
        factor = 3;
        for (;;) {
@@ -174,7 +137,7 @@ static NOINLINE void factorize(wide_t N)
                // if (count3 && count5 && count7)
                //      continue;
                sieve_word += INCREMENT_EACH;
-               if (!(sieve_word & MULTIPLE_3_5_7))
+               if (!(sieve_word & MULTIPLE_DETECTED))
                        continue;
                /*
                 * "factor" is multiple of 3 33% of the time (count3 reached 0),
@@ -202,49 +165,54 @@ static NOINLINE void factorize(wide_t N)
        bb_putchar('\n');
 }
 
+static void factorize_numstr(const char *numstr)
+{
+       wide_t N;
+
+       /* Leading + is ok (coreutils compat) */
+       if (*numstr == '+')
+               numstr++;
+       N = bb_strtoull(numstr, NULL, 10);
+       if (errno)
+               bb_show_usage();
+       printf("%llu:", N);
+       factorize(N);
+}
+
 int factor_main(int argc, char **argv) MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE;
 int factor_main(int argc UNUSED_PARAM, char **argv)
 {
-#if 0 /* test isqrt() correctness */
-       wide_t n = argv[1] ? bb_strtoull(argv[1], NULL, 0) : time(NULL);
-       for (;;) {
-               half_t h;
-               if (--n == 0)
-                       --n;
-               h = isqrt(n);
-               if (!(n & 0xff))
-                       printf("isqrt(%llx)=%"HALF_FMT"x\n", n, h);
-               if ((wide_t)h * h > n)
-                       return 1;
-               h++;
-               if (h != 0 && (wide_t)h * h <= n)
-                       return 1;
-       }
-#endif
-
        //// coreutils has undocumented option ---debug (three dashes)
        //getopt32(argv, "");
        //argv += optind;
        argv++;
 
-       if (!*argv)
-               //TODO: read from stdin
-               bb_show_usage();
+       if (!*argv) {
+               /* Read from stdin, several numbers per line are accepted */
+               for (;;) {
+                       char *numstr, *line;
+                       line = xmalloc_fgetline(stdin);
+                       if (!line)
+                               return EXIT_SUCCESS;
+                       numstr = line;
+                       for (;;) {
+                               char *end;
+                               numstr = skip_whitespace(numstr);
+                               if (!numstr[0])
+                                       break;
+                               end = skip_non_whitespace(numstr);
+                               if (*end != '\0')
+                                       *end++ = '\0';
+                               factorize_numstr(numstr);
+                               numstr = end;
+                       }
+                       free(line);
+               }
+       }
 
        do {
-               wide_t N;
-               const char *numstr;
-
-               /* Coreutils compat */
-               numstr = skip_whitespace(*argv);
-               if (*numstr == '+')
-                       numstr++;
-
-               N = bb_strtoull(numstr, NULL, 10);
-               if (errno)
-                       bb_show_usage();
-               printf("%llu:", N);
-               factorize(N);
+               /* Leading spaces are ok (coreutils compat) */
+               factorize_numstr(skip_whitespace(*argv));
        } while (*++argv);
 
        return EXIT_SUCCESS;