tests/rtest_tex.mac

   1 /* Various tests of TeX output. Run it via batch("tests/rtest_tex.mac").
   2  * This program is not organized (at present) in actual result -- expected result pairs.
   3  */
   4
   5 latex0 (s) :=
   6     (print ("\\documentclass{article}"),
   7     print (concat ("\\title{", s, "}")),
   8     print ("\\author{by Maxim A.}"),
   9     print ("\\begin{document}"),
  10     print ("\\maketitle"));
  11
  12 latex1 () := print ("\\end{document}");
  13
  14 tex_text (s) := block ([linel: 2^16], print (s));
  15
  16 /* These declarations must precede the first expression in which they occur.
  17  * Maxima doesn't know how to parse "a foo b" in with_stdout (... infix("foo"), a foo b, ...).
  18  */
  19 (prefix ("fooprefix"), infix ("implies"), infix ("iff"), nary ("foonary"),
  20  postfix ("foopostfix"), matchfix ("<<", ">>"), nofix ("foonofix"));
  21
  22 infix ("-->");
  23 texput ("-->", "\\rightarrow", infix);
  24
  25 '((aa or bb) and not (cc or dd));
  26
  27 with_stdout ("tmp-rtest-1.tex",
  28     (latex0 ("Maxima \\TeX\\ test page"),
  29
  30     tex_text ("\\subsection*{Symbols and subscripts}"),
  31     tex (riffraff),
  32     tex (riff_raff),
  33     tex ([inf, minf, true, false, done]),
  34     map (tex, [inf, minf, true, false, done]),
  35     tex (%pi + %e + %i + %gamma),
  36     tex ('gamma(x)),
  37     tex ([alpha, beta, verbify (gamma), delta, epsilon, zeta, eta, theta, iota, kappa, lambda, mu]),
  38     tex ([nu, xi, omicron, pi, rho, sigma, tau, upsilon, phi, chi, psi, omega]),
  39     tex ([Alpha, Beta, Gamma, Delta, Epsilon, Zeta, Eta, Theta, Iota, Kappa, Lambda, Mu]),
  40     tex ([Nu, Xi, Omicron, Pi, Rho, Sigma, Tau, Upsilon, Phi, Chi, Psi, Omega]),
  41     tex (A1 + B2 + C3 + A_1 + B_2 + C_3),
  42     tex (A1a + B2b + C3c + A1_a + B2_b + C3_c),
  43     tex (Foo[1] + BAR[2] + baz[3]),
  44     tex (Mumble[i,j] + blurf[a][b]),
  45     tex (\2F1 + ?lisp_symbol),
  46     tex (embedded\$dollar + embedded%percent + embedded_underscore + embedded\&ampersand),
  47
  48     tex_text ("\\subsubsection*{Explicit and implicit subscripts}"),
  49     tex_text ("In each of the next several lists, all items in a list should be identical."),
  50     tex_text ("Variable name is ``ABC''."),
  51     tex ([ABC123, ABC_123, ABC__123, ABC___123, ABC[123]]),
  52     tex_text ("Variable name is ``abc''."),
  53     tex ([abc123, abc_123, abc__123, abc___123, abc[123]]),
  54     tex_text ("Variable name is ``Abc''."),
  55     tex ([Abc123, Abc_123, Abc__123, Abc___123, Abc[123]]),
  56     tex_text ("Multiple subscripts."),
  57     tex ([ABC_1_2_3, ABC[1, 2, 3]]),
  58     tex_text ("Ensure that the leading percent sign is preserved in this next one."),
  59     tex ([%A_1_B_2_C_3, %A_1_B_2_C[3]]),
  60     tex_text ("Expect subscripted ``\\%gamma'' to be displayed as math symbol."),
  61     tex ([%gamma3, %gamma_3, %gamma[3]]),
  62
  63     tex_text ("\\subsubsection*{Pre- and post- superscripts and subscripts}"),
  64     tex_text ("Without index properties:"),
  65     tex (x[aa,bb,cc,dd]),
  66     tex (x[a + 1,b - 1,2*c,d^2]),
  67     tex ((1 - x[a + 1,b - 1,2*c,d^2])/(1 + x[a + 1,b - 1,2*c,d^2])),
  68     tex (sqrt (x[a + 1,b - 1,2*c,d^2])),
  69     texput (U, "\\mathrm{U}"),
  70     texput (Th, "\\mathrm{Th}"),
  71     texput (Pa, "\\mathrm{Pa}"),
  72     tex (U[92,238] --> Th[90,234] --> Pa[234,91] --> U[234,92]),
  73     tex_text ("With index properties:"),
  74     declare_index_properties (x, [postsubscript, postsuperscript, presuperscript, presubscript]),
  75     tex (x[aa,bb,cc,dd]),
  76     tex (x[a + 1,b - 1,2*c,d^2]),
  77     tex ((1 - x[a + 1,b - 1,2*c,d^2])/(1 + x[a + 1,b - 1,2*c,d^2])),
  78     tex (sqrt (x[a + 1,b - 1,2*c,d^2])),
  79     declare_index_properties (U, [presubscript, presuperscript]),
  80     declare_index_properties (Th, [presubscript, presuperscript]),
  81     declare_index_properties (Pa, [presubscript, presuperscript]),
  82     tex (U[92,238] --> Th[90,234] --> Pa[234,91] --> U[234,92]),
  83
  84     tex_text ("\\subsubsection*{Gamma functions and variables}"),
  85     tex_text ("Variables: \\%gamma (Euler-Mascheroni number), Gamma, nounify(gamma), verbify(gamma):"),
  86     tex ([%gamma = ev (%gamma, numer), Gamma, nounify (gamma), verbify (gamma)]),
  87     tex_text ("Functions: gamma(z) (gamma function), gamma\\_incomplete(a, z) (upper incomplete gamma function),
  88 gamma\\_incomplete\\_regularized(a, z) (gamma\\_incomplete normalized by gamma(z)),
  89 gamma\\_incomplete\\_generalized(a, z[1], z[2]) (upper minus lower incomplete gamma function),
  90 gamma\\_incomplete\\_lower(a, z) (lower incomplete gamma function):"),
  91     tex ([gamma (z), gamma_incomplete (a, z), gamma_incomplete_regularized (a, z),
  92           gamma_incomplete_generalized (a, z[1], z[2]), gamma_incomplete_lower (a, z)]),
  93
  94     /* Maxima tex function doesn't escape special characters in symbol names,
  95      * so don't bother with these unless TEX-STRIPDOLLAR is revised or something like that.
  96      * tex (int\+float + int\*float + int\@float),
  97      * tex (?\*lisp\-symbol\-2\*),
  98      */
  99
 100     tex_text ("\\subsection*{Lisp pointers}"),
 101     tex(make_array(fixnum,5)),
 102     tex(gf_set_data(3,x^4+x+1)),
 103
 104     tex_text ("\\subsection*{Strings}"),
 105     tex ("riff"),
 106     tex ("Riff Raff"),
 107     stringdisp: true,
 108     tex ("Riff Raff (enclosed in `quote marks')"),
 109     stringdisp: false,
 110     tex ("String containing
 111 a newline."),
 112     tex ("String containing \\ldots \\\"Oyster sh\\'ell \\ldots some \\TeX\\ commands."),
 113     tex ("Some characters \\{ \\ \\^ % _ $ \\# \\~ & \\} which might be special to \\TeX\\ and \\LaTeX."),
 114     tex_text ("String containing \\ldots \\\"Oyster sh\\'ell \\ldots some \\TeX\\ commands. Some characters \\{ \\ \\^ \\% \\_ \\$ \\# \\~ \\& \\} which might be special to \\TeX\\ and \\LaTeX. (Same as the preceding example, but output {\\it via} {\\bf print} instead of {\\bf tex}; should make a paragraph instead of an equation.)"),
 115
 116     tex_text ("\\subsection*{Different kinds of numbers}"),
 117     ev (tex (1 + 1/1 + 1.0 + 1e0 + 1b0), simp=false),
 118     ev (tex (12345678901234567890 + 1/12345678901234567890), simp=false),
 119     ev (tex (12345678901234567890e200 + 12345678901234567890b-200), simp=false, fpprec=20),
 120     tex (123b456/a + 123d42/b + (123/456)/c),
 121     tex (123 + 456*x + 789.0*x^2 + 987e50*x^3 + 654b-50*x^4 + 1729b+42*x^5),
 122     tex (123b-456^a + 123d-45^b + sqrt (123b-456) + sqrt (123d-45)),
 123     /* Next few are specifically to test for a bug in TEX-MEXPT
 124      */
 125     tex (1.234^m + 5.678^n - 1.234b0^m + 5.678b0^n),
 126     tex (1.234^m * 5.678^n . 1.234b0^m * 5.678b0^n),
 127     tex ((1.234^m) ^ (5.678^n) ^^ (1.234b0^m) ^ (5.678b0^n)),
 128
 129     tex_text ("\\subsection*{Various operators}"),
 130     tex (a + b),
 131     tex (a - b),
 132     tex (a*b),
 133     tex (a.b),
 134     tex (a.b * c.d + (a*b).(c*d)),
 135     tex (a/b),
 136     ev (tex ((a/b)/(c/d)), simp=false),
 137     tex (a^b),
 138     tex (a!),
 139     tex (-a),
 140     tex ('(a : b)),
 141     tex ('(a :: b)),
 142
 143     tex (sin(a) + cos(a) + tan(a) + sec(a) + csc(a) + cot(a)),
 144     tex (asin(a) + acos(a) + atan(a) + atan2(b,a) + asec(a) + acsc(a) + acot(a)),
 145     tex (sinh(a) + cosh(a) + tanh(a) + sech(a) + csch(a) + coth(a)),
 146     tex (asinh(a) + acosh(a) + atanh(a) + asech(a) + acsch(a) + acoth(a)),
 147     tex (exp(x) + log(a) + erf(a)),
 148
 149     tex (sin(%pi*a/n) + cos(%pi*a/n) + tan(%pi*a/n) + sec(%pi*a/n) + csc(%pi*a/n) + cot(%pi*a/n)),
 150     tex (asin(%pi*a/n) + acos(%pi*a/n) + atan(%pi*a/n) + atan2(%pi*a/n,%pi*b/n) + asec(%pi*a/n) + acsc(%pi*a/n) + acot(%pi*a/n)),
 151     tex (sinh(%pi*a/n) + cosh(%pi*a/n) + tanh(%pi*a/n) + sech(%pi*a/n) + csch(%pi*a/n) + coth(%pi*a/n)),
 152     tex (asinh(%pi*a/n) + acosh(%pi*a/n) + atanh(%pi*a/n) + asech(%pi*a/n) + acsch(%pi*a/n) + acoth(%pi*a/n)),
 153
 154     tex (exp(1 + x + x^2 + x^3) + exp (exp (-x))),
 155     tex (log(b + a) + log((b + a)/(b - a))),
 156
 157     tex ('integrate (exp(-a*x^2), x, minf, inf)),
 158     tex ('sum (1/k^2, k, 1, inf)),
 159     tex ('lsum (1/k^2, k, Z)),
 160     tex (diff (Omega (omega))),
 161     tex ('diff (F, x)),
 162     tex ('diff (exp (-a*x), x)),
 163     tex ('diff (a(x) * 'diff (F, x), x) + a(x) * 'diff (F, x, 2)),
 164     tex ('limit (exp (-a*x), x, inf)),
 165     tex ('limit (exp (-a*x), x, 0, plus)),
 166     tex ('limit (exp (-a*x), x, 0, minus)),
 167
 168     tex ('(a and b)),
 169     tex ('(a or b)),
 170     tex ('(not a)),
 171     tex ('((riff or raff) and not (roff or ruff))),
 172     tex ('(not foo ((a + b)^2/(a - b)^2) or bar (x and baz (sqrt(y^n)) or z))),
 173
 174     tex_text ("\\subsection*{Lists, matrices, and sets}"),
 175     tex ([a, b, c, d, e]),
 176     tex ([a + b, a*b, a/b, a^b, a^b^c]),
 177     tex (matrix ([a, b], [c, d])),
 178     tex (matrix ([a + b, a*b], [a^b, a^b^c])),
 179     tex ({a, b, c, d, e}),
 180     tex ({a + b, a*b, a/b, a^b, a^b^c}),
 181
 182     tex_text ("\\subsubsection*{Binomial}"),
 183     tex (xyz + binomial (foo(a)/foo(b), bar(a)/bar(b)) + abc),
 184
 185     tex_text ("\\subsection*{User-defined \\TeX\\ properties}"),
 186
 187     /* User-defined operator declarations have to be outside with_stdout.
 188      * See note near top of file.
 189      */
 190
 191     tex_text ("\\def\\sgn{\\mathop{\\rm sgn}}"),
 192     tex ('("Before texput" : [foo, signum(x)])),
 193     texput (signum, "\\sgn"),
 194     texput (foo, "\\phi\\upsilon"),
 195     tex ('("After texput" : [foo, signum(x)])),
 196
 197     tex ('("Before texput" : [grad(x), fooprefix x, grad (fooprefix x)])),
 198     texput (grad, "\\nabla ", prefix),
 199     texput ("fooprefix", "\\mathrm{foo}\\;", prefix),
 200     tex ('("After texput" : [grad(x), fooprefix x, grad (fooprefix x)])),
 201
 202     tex ('("Before texput" : ((foo or bar) implies (baz or quux)))),
 203     texput ("implies", "\\Rightarrow", infix),
 204     tex ('("After texput" : ((foo or bar) implies (baz or quux)))),
 205
 206     tex ('("Before texput" : ((foo or bar) iff (baz or quux)))),
 207     texput ("iff", "\\Leftrightarrow", infix),
 208     tex ('("After texput" : ((foo or bar) iff (baz or quux)))),
 209
 210     tex ('("Before texput" : aa foonary bb foonary cc foonary dd)),
 211     texput ("foonary", "\\;\\mathbf{foo}\\;", nary),
 212     tex ('("After texput" : aa foonary bb foonary cc foonary dd)),
 213
 214     tex ('("Before texput" : [degrees_F(85), x foopostfix, degrees_F (x foopostfix)])),
 215     texput (degrees_F, "^o\\;{\\rm F}", postfix),
 216     texput ("foopostfix", "\\;\\mathit{foo}", postfix),
 217     tex ('("After texput" : [degrees_F(85), x foopostfix, degrees_F (x foopostfix)])),
 218
 219     tex ('("Before texput" : <<x, y>>)),
 220     texput ("<<", [" \\langle ", " \\rangle "], matchfix),
 221     tex ('("After texput" : <<x, y>>)),
 222
 223     tex ('("Before texput" : foonofix)),
 224     texput ("foonofix", "\\;\\mathsf{foo}\\;", nofix),
 225     tex ('("After texput" : foonofix)),
 226
 227     tex ('("All together now" : <<fooprefix foo foonary foo foonary foonofix foopostfix>>)),
 228
 229     tex_text ("\\subsection*{Miscellany}"),
 230
 231     tex_text ("Next few should all be the same."),
 232     tex ('((aa or bb) and not (cc or dd))),
 233     '((aa or bb) and not (cc or dd)),
 234     tex (%%),
 235     tex (_),    /* refers to the input expression immediately preceding "with_stdout" */
 236
 237     tex_text ("I forget what this one is for."),
 238     '((aa or bb) and not (cc or dd)),
 239     (tex (''(second (labels (%i)))), tex (''(first (labels (%o))))),
 240     tex ('((tex (''(second (labels (%i)))), tex (''(first (labels (%o))))))),
 241
 242     tex_text ("A function and its output."),
 243     foo () :=
 244         (tex ('integrate (x^n, x, 0, inf)),
 245         tex ('sum (x^n, n, 1, inf)),
 246         tex ('limit (x^n, x, inf)),
 247         tex ('diff (x^n, x))),
 248     tex (foo),
 249     foo (),
 250
 251     /* tex_text ("This one should be the whole with\\_stdout thing."),
 252      * tex (''(first (labels (%i)))),
 253      */
 254     latex1 ()));
 255
 256 /* Test output options: standard output, string, file, and stream.
 257  */
 258
 259 with_stdout ("tmp-rtest-2a.tex",
 260     tex ("Capture standard output to tmp-rtest-2a.tex."));
 261
 262 S : tex ("Capture string output to S, then write S to tmp-rtest-2b.tex.", false);
 263 s : openw ("tmp-rtest-2b.tex");
 264 printf (s, "~a~%", S);
 265 close (s);
 266
 267 tex ("Write output directly to tmp-rtest-2c.tex.", "tmp-rtest-2c.tex");
 268
 269 s : openw ("tmp-rtest-2d.tex");
 270 tex ("Write output to output stream opened to tmp-rtest-2d.tex.", s);
 271 close (s);
 272
 273 /* Test TeX environment functions.
 274  */
 275
 276 set_tex_environment_default ("
 277 \\begin{equation}
 278 ", "
 279 \\end{equation}
 280 ");
 281
 282 set_tex_environment ("=", "$", "$");
 283 set_tex_environment (":=", "$$", "$$");
 284
 285 s : openw ("tmp-rtest-3.tex");
 286
 287 with_stdout (s,
 288     print ("\\documentclass{article}"),
 289     print ("\\title{A \\TeX\\ environment test}"),
 290     print ("\\author{Maxim A.}"),
 291     print ("\\begin{document}"),
 292     print ("\\maketitle"),
 293     print ("Here are some formulas. These should be numbered."),
 294     tex ((a + b)/(c + d)),
 295     tex (sin(x)/(1-sin(x))),
 296     tex (erf(x)*gamma(x)),
 297     print ("More text here. Followed by a formula embedded in the text."),
 298     tex (b - a = d - c),
 299     print ("More text here. A function definition."),
 300     tex (foo(x) := 1 - 1/x));
 301
 302 with_stdout (s,
 303     tex_text ("Let's take this opportunity to test the interaction of\
 304  $\\mathbf{tex}$ and $\\mathbf{ordergreat}$."),
 305     tex_text ("Here are some variables before calling $\\mathbf{ordergreat}$."),
 306     tex (x + y + z + t = x * y * z * t));
 307
 308 ordergreat (x, y, z, t);
 309
 310 with_stdout (s,
 311     tex_text ("After calling $\\mathbf{ordergreat}(x, y, z, t)$, which constructs alias variables.\
 312  We should still see just the original variables."),
 313     tex (x + y + z + t = x * y * z * t),
 314     print ("That's all, folks."),
 315     print ("\\end{document}"));
 316
 317 close (s);
 318 unorder (); /* undo ordergreat above */
 319
 320 s : openw ("tmp-rtest-4.tex");
 321
 322 kill (a, b, c, d, foo, bar, baz, quux, u, v, w, x, y, z);
 323
 324 with_stdout (s,
 325     print ("\\documentclass{article}"),
 326     print ("\\title{More \\TeX\\ examples}"),
 327     print ("\\author{Maxim B.}"),
 328     print ("\\begin{document}"),
 329     print ("\\maketitle"),
 330     tex_text ("Here are some more examples. Trying to cover all the bases here.\
 331  These were discovered by tracing all the functions named in 'TEX properties\
 332  and seeing which ones were not yet called."),
 333
 334     print (""),
 335     print ("'at noun expressions."),
 336
 337     tex ('at (f (u), u = 0)),
 338     tex (1 / (1 - 'at (diff (f (u), u), u = 0))),
 339
 340     print ("Bigfloats."),
 341
 342     tex ([0b0, 1b0, -1b0, 1b100]),
 343     tex ((foo (0b0) + bar (1b0))/(baz (-1b0) - quux (1b100))),
 344
 345     print ("Binomials."),
 346
 347     tex ('binomial (N, M)),
 348     tex ((a + 'binomial (f (u), sqrt (v)))^(1/2)),
 349
 350     print ("Cube roots."),
 351
 352     tex (cubrt (%pi)),
 353     tex (sin (cubrt (1 - %pi))),
 354
 355     print ("Kronecker delta."),
 356
 357     tex (kron_delta (0, u)),
 358     tex ((x - kron_delta (cos (y), sin (z)))^n),
 359
 360     /*
 361      * OMIT -- BOX SEEMS TO BE AMSTEX-SPECIFIC.
 362      *
 363     print ("Stuff in boxes."),
 364     tex (box (u)),
 365     tex (sqrt (box (1 - box (tan (u))))),
 366      */
 367
 368     print ("Conditional expressions (verbs)."),
 369
 370     tex (if 'a > 'b then a else b),
 371     tex (if 'a > 'b then (if 'a > 'c then 'a else 'c) else b),
 372     tex (if 'a > 'b then a elseif 'c > 'b then c else b),
 373     tex (1 + if 'a > 'b then sqrt(a) else b^3),
 374
 375     print ("Conditional expressions (nouns)."),
 376
 377     tex ('if 'a > 'b then a else b),
 378     tex ('if 'a > 'b then ('if 'a > 'c then 'a else 'c) else b),
 379     tex ('if 'a > 'b then a elseif 'c > 'b then c else b),
 380     tex (1 + 'if 'a > 'b then sqrt(a) else b^3),
 381
 382     print ("For-loop expressions (nouns)."),
 383
 384     tex ('for i thru n do print (i)),
 385     tex (m * 'for i thru floor ((n + 1)/7) do print (i)),
 386
 387     print ("For-loop expressions (verbs)."),
 388
 389     tex ('(for i thru n do print (i))),
 390     tex (m * '(for i thru floor ((n + 1)/7) do print (i))),
 391
 392     print ("For-loops over lists (verbs)."),
 393
 394     tex ('(for i in L do print (i))),
 395     tex ((1 - a) / '(for i in foo (L[1], L[2]) do print (i))),
 396
 397     print ("For-loops over lists (nouns)."),
 398
 399     tex ('for i in L do print (i)),
 400     tex ((1 - a) / 'for i in foo (L[1], L[2]) do print (i)),
 401
 402     /* (GET 'MLABEL 'TEX) => TEX-MLABEL */
 403     /* NOT SURE ?? !! */
 404
 405     /* (GET 'MLABOX 'TEX) => TEX-MLABOX */
 406     /* NOT SURE ?? !! */
 407
 408     print ("Subscripted functions."),
 409
 410     tex (F[x](y)),
 411     tex (log (F[mod (x, m)](y!))),
 412
 413     /* (GET 'TEXT-STRING 'TEX) => TEX-MTEXT */
 414     /* NOT SURE ?? !! */
 415
 416     /* (GET 'MTEXT 'TEX) => TEX-MTEXT */
 417     /* NOT SURE ?? !! */
 418
 419     print ("Rational numbers (RAT expressions)."),
 420
 421     tex (ratsimp (17/19)),
 422     tex (1/(a + ratsimp (17/19))),
 423
 424     /* (GET 'SPACEOUT 'TEX) => TEX-SPACEOUT */
 425     /* NOT SURE ?? !! */
 426
 427     print ("Square roots."),
 428
 429     tex (sqrt (u)),
 430     tex (z - bessel_j (0, sqrt (1/(1 - u)))),
 431
 432     print ("Typesetting exponents."),
 433
 434     tex(sin(x)^2),
 435     tex(f(x)^2),
 436
 437     tex(sin(x)^n),
 438     tex(f(x)^n),
 439
 440     tex(sin(x)^-2),
 441     tex(f(x)^-2),
 442
 443     simp:false,
 444     tex(sin(x)^-2),
 445     tex(f(x)^-2),
 446     simp:true,
 447
 448     tex('integrate(f(x),x,0,inf)^4),
 449     tex('sum(f(x),x,0,n)^4),
 450     tex('integrate(f(x)^n,x,0,inf)^4),
 451     tex('sum(f(x)^x,x,0,n)^4),
 452
 453     print ("The end!"),
 454     print ("\\end{document}"));
 455
 456 close (s);