Update example templates and run update_examples
[maxima.git] / tests / rtest_rules.mac
blob7c9bc2f301c467a64ddd68f69c14de4017b53886
1 kill (all);
2 done;
4 /* Atoms, including false, are OK as rule productions.
5  * No matchdeclare predicates => match literal expressions only.
6  */
8 (tellsimp (foo1 (x), true),
9  tellsimp (foo2 (x), false),
10  tellsimp (foo3 (x), %pi),
11  tellsimp (foo4 (x), 1729),
13  tellsimpafter (bar1 (x), true),
14  tellsimpafter (bar2 (x), false),
15  tellsimpafter (bar3 (x), %pi),
16  tellsimpafter (bar4 (x), 1729),
18  defrule (r1, baz1 (x), true),
19  defrule (r2, baz2 (x), false),
20  defrule (r3, baz3 (x), %pi),
21  defrule (r4, baz4 (x), 1729),
23  0);
26 [foo1 (x), foo2 (x), foo3 (x), foo4 (x), bar1 (x), bar2 (x), bar3 (x), bar4 (x)];
27 [true, false, %pi, 1729, true, false, %pi, 1729];
29 [r1 (baz1 (x)), r2 (baz2 (x)), r3 (baz3 (x)), r4 (baz4 (x))];
30 [true, false, %pi, 1729];
32 /* For defrule and defmatch, atoms (both literal and variable) are OK as rule templates.
33  * (Not OK for tellsimp and tellsimpafter, however.)
34  */
36 (defrule (rx, xx, foo_xx),
37  defrule (r1, 1, foo_1),
38  defrule (rs, "string", foo_string),
39  defrule (r17, 17.0, foo_17),
40  defrule (rtrue, true, foo_true),
41  defrule (rfalse, false, foo_false),
43  defmatch (px, xx),
44  defmatch (p1, 1),
45  defmatch (ps, "string"),
46  defmatch (pfloat, 17.0),
47  defmatch (ptrue, true),
48  defmatch (pfalse, false),
50  0);
53 [rx (xx), r1 (1), rs ("string"), r17 (17.0), rtrue (true), rfalse (false)];
54 [foo_xx, foo_1, foo_string, foo_17, foo_true, foo_false];
56 [rx (yy), r1 (2), rs ("string2"), r17 (29.0), rtrue (truly), rfalse (falsely)];
57 [false, false, false, false, false, false];
59 [px (xx), p1 (1), ps ("string"), pfloat (17.0), ptrue (true), pfalse (false)];
60 [true, true, true, true, true, true];
62 [px (yy), p1 (2), ps ("string2"), pfloat (29.0), ptrue (truly), pfalse (falsely)];
63 [false, false, false, false, false, false];
65 (matchdeclare (aa, atom, ii, integerp, ss, stringp, ff, floatnump, bb, booleanp),
66  booleanp (e) := atom (e) and (e = true or e = false),
68  defrule (ra, aa, [aa]),
69  defrule (ri, ii, ii / 10.0),
70  defrule (rs, ss, concat (ss, "1729")),
71  defrule (rf, ff, floor (ff)),
72  defrule (rb, bb, if bb then 1 else 0),
74  defmatch (pa, aa),
75  defmatch (pi, ii),
76  defmatch (ps, ss),
77  defmatch (pf, ff),
78  defmatch (pb, bb),
80  0);
83 [ra (foobar), ri (17290), rs ("foobar"), rf (17.29), rb (false)];
84 [[foobar], 1729.0, "foobar1729", 17, 0];
86 [ra (foo + bar), ri (17290.0), rs (foobar), rf (1729), rb (foo (bar))];
87 [false, false, false, false, false];
89 [pa (foobar), pi (17290), ps ("foobar"), pf (1729.0), pb (false)];
90 [[aa = foobar], [ii = 17290], [ss = "foobar"], [ff = 1729.0], [bb = false]];
92 [pa (foo + bar), pi (17290.0), ps (foobar), pf (1729), pb (foo (bar))];
93 [false, false, false, false, false];
95 /* Match variables are OK as main operator names in defrule and defmatch,
96  * but not in tellsimp and tellsimpafter. Operators other than the main
97  * operator can be match variables in tellsimp and tellsimpafter.
98  * DROP A NOTE TO THIS EFFECT IN RULES.TEXI !!
99  */
101 (matchdeclare
102   ([a, b], atom,
103     f, lambda ([e], featurep (e, increasing)),
104    [x, y], all), 0);
107 (defrule (r1, a(b), b(a)),
108  defrule (r2, f(x) < f(y), x < y),
109  defmatch (p1, a(b)),
110  defmatch (p2, f(x) < f(y)),
111  0);
114 [r1 (foo (bar)), r2 (log (u + v) < log (u - v))];
115 [bar (foo), u + v < u - v];
117 [p1 (foo (bar)), p2 (log (u + v) < log (u - v))];
118 [[b = bar, a = foo], [y = u - v, x = u + v, f = log]]; 
120 for e in values do apply (remvalue, [e]);
121 done;
123 [r1 (foo (bar + baz)), r2 (cosh (x) < cosh (y))];
124 [false, false];
126 [p1 (foo (bar + baz)), p2 (cosh (x) < cosh (y))];
127 [false, false];
129 (tellsimp (f(x) < f(y), x < y),
130  tellsimpafter (f(x) > f(y), x > y),
131  0);
134 [log (u + v) < log (u - v), cosh (u + v) < cosh (u - v)];
135 [u + v < u - v, cosh (u + v) < cosh (u - v)];
137 [sinh (u + v) > sinh (u * v), sin (u + v) > sin (u * v)];
138 [u + v > u * v, sin (u + v) > sin (u * v)];
140 /* Various forms of matchdeclare predicates.
141  * These should different ways to say the same thing.
142  */
144 matchdeclare (aa1, true, aa2, all);
145 done;
147 matchdeclare 
148   (bb1, integerp,
149   bb2, integerp(),
150   bb3, myintegerp_mmacro,
151   bb4, myintegerp_mmacro(),
152   bb3, myintegerp_mfunction,
153   bb4, myintegerp_mfunction(),
154   bb5, lambda ([x], integerp (x)),
155   bb6, lambda ([x], integerp (x)) (),
156   bb7, myintegerp_array_fcn [1234] ());
157 done;
159 (myintegerp_mmacro (x) ::= buildq ([x], integerp (x)), myintegerp_mfunction (x) := integerp (x), myintegerp_array_fcn [1234] (x) := integerp (x), 0);
162 matchdeclare
163   (cc1, freeof (%e, %i),
164   cc2, myfreeof_mmacro (%e, %i),
165   cc3, myfreeof_mfunction (%e, %i),
166   cc4, lambda ([x, y, z], freeof (x, y, z)) (%e, %i),
167   cc5, lambda ([[L]], apply (freeof, L)) (%e, %i),
168   cc6, myfreeof_array_fcn [1234] (%e, %i));
169 done;
171 (myfreeof_mmacro ([L]) ::= buildq ([L], freeof (splice (L))), myfreeof_mfunction ([L]) := apply (freeof, L), myfreeof_array_fcn [1234] ([L]) := apply (freeof, L), 0);
174 /* Rules using equivalent predicate defns should have the same effect.
175  */
177 (tellsimpafter (fa1 (aa1), ga (aa1)),
178 tellsimpafter (fa2 (aa2), ga (aa2)),
180 tellsimpafter (fb1 (bb1), gb (bb1)),
181 tellsimpafter (fb2 (bb2), gb (bb2)),
182 tellsimpafter (fb3 (bb3), gb (bb3)),
183 tellsimpafter (fb4 (bb4), gb (bb4)),
184 tellsimpafter (fb5 (bb5), gb (bb5)),
185 tellsimpafter (fb6 (bb6), gb (bb6)),
186 tellsimpafter (fb7 (bb7), gb (bb7)),
188 tellsimpafter (fc1 (cc1), gc (cc1)),
189 tellsimpafter (fc2 (cc2), gc (cc2)),
190 tellsimpafter (fc3 (cc3), gc (cc3)),
191 tellsimpafter (fc4 (cc4), gc (cc4)),
192 tellsimpafter (fc5 (cc5), gc (cc5)),
193 tellsimpafter (fc6 (cc6), gc (cc6)),
197 [fa1 (%pi + %i), fa2 (%pi + %i)];
198 [ga (%pi + %i), ga (%pi + %i)];
200 [fb1 (100), fb2 (100), fb3 (100), fb4 (100), fb5 (100), fb6 (100), fb7 (100)];
201 [gb (100), gb (100), gb (100), gb (100), gb (100), gb (100), gb (100)];
203 (L : [fb1 (x), fb2 (x), fb3 (x), fb4 (x), fb5 (x), fb6 (x), fb7 (x)], 0);
206 simp : false;
207 false;
210 [fb1 (x), fb2 (x), fb3 (x), fb4 (x), fb5 (x), fb6 (x), fb7 (x)];
212 simp : true;
213 true;
215 [fc1 (x + y), fc2 (x + y), fc3 (x + y), fc4 (x + y), fc5 (x + y), fc6 (x + y)];
216 [gc (x + y), gc (x + y), gc (x + y), gc (x + y), gc (x + y), gc (x + y)];
218 (L : [fc1 (%i + y), fc2 (%i + y), fc3 (%i + y), fc4 (%i + y), fc5 (%i + y), fc6 (%i + y)], 0);
221 simp : false;
222 false;
225 [fc1 (%i + y), fc2 (%i + y), fc3 (%i + y), fc4 (%i + y), fc5 (%i + y), fc6 (%i + y)];
227 simp : true;
228 true;
230 /* Repeat tellsimpafter examples using tellsimp.
231  */
233 (tellsimp (f2a1 (aa1), ga (aa1)),
234 tellsimp (f2a2 (aa2), ga (aa2)),
236 tellsimp (f2b1 (bb1), gb (bb1)),
237 tellsimp (f2b2 (bb2), gb (bb2)),
238 tellsimp (f2b3 (bb3), gb (bb3)),
239 tellsimp (f2b4 (bb4), gb (bb4)),
240 tellsimp (f2b5 (bb5), gb (bb5)),
241 tellsimp (f2b6 (bb6), gb (bb6)),
242 tellsimp (f2b7 (bb7), gb (bb7)),
244 tellsimp (f2c1 (cc1), gc (cc1)),
245 tellsimp (f2c2 (cc2), gc (cc2)),
246 tellsimp (f2c3 (cc3), gc (cc3)),
247 tellsimp (f2c4 (cc4), gc (cc4)),
248 tellsimp (f2c5 (cc5), gc (cc5)),
249 tellsimp (f2c6 (cc6), gc (cc6)),
253 [f2a1 (%pi + %i), f2a2 (%pi + %i)];
254 [ga (%pi + %i), ga (%pi + %i)];
256 [f2b1 (100), f2b2 (100), f2b3 (100), f2b4 (100), f2b5 (100), f2b6 (100), f2b7 (100)];
257 [gb (100), gb (100), gb (100), gb (100), gb (100), gb (100), gb (100)];
259 (L : [f2b1 (x), f2b2 (x), f2b3 (x), f2b4 (x), f2b5 (x), f2b6 (x), f2b7 (x)], 0);
262 simp : false;
263 false;
266 [f2b1 (x), f2b2 (x), f2b3 (x), f2b4 (x), f2b5 (x), f2b6 (x), f2b7 (x)];
268 simp : true;
269 true;
271 [f2c1 (x + y), f2c2 (x + y), f2c3 (x + y), f2c4 (x + y), f2c5 (x + y), f2c6 (x + y)];
272 [gc (x + y), gc (x + y), gc (x + y), gc (x + y), gc (x + y), gc (x + y)];
274 (L : [f2c1 (%i + y), f2c2 (%i + y), f2c3 (%i + y), f2c4 (%i + y), f2c5 (%i + y), f2c6 (%i + y)], 0);
277 simp : false;
278 false;
281 [f2c1 (%i + y), f2c2 (%i + y), f2c3 (%i + y), f2c4 (%i + y), f2c5 (%i + y), f2c6 (%i + y)];
283 simp : true;
284 true;
286 /* Repeat tellsimpafter examples using defrule.
287  */
289 (defrule (rule_a1, f3a1 (aa1), ga (aa1)),
290 defrule (rule_a2, f3a2 (aa2), ga (aa2)),
292 defrule (rule_b1, f3b1 (bb1), gb (bb1)),
293 defrule (rule_b2, f3b2 (bb2), gb (bb2)),
294 defrule (rule_b3, f3b3 (bb3), gb (bb3)),
295 defrule (rule_b4, f3b4 (bb4), gb (bb4)),
296 defrule (rule_b5, f3b5 (bb5), gb (bb5)),
297 defrule (rule_b6, f3b6 (bb6), gb (bb6)),
298 defrule (rule_b7, f3b7 (bb7), gb (bb7)),
300 defrule (rule_c1, f3c1 (cc1), gc (cc1)),
301 defrule (rule_c2, f3c2 (cc2), gc (cc2)),
302 defrule (rule_c3, f3c3 (cc3), gc (cc3)),
303 defrule (rule_c4, f3c4 (cc4), gc (cc4)),
304 defrule (rule_c5, f3c5 (cc5), gc (cc5)),
305 defrule (rule_c6, f3c6 (cc6), gc (cc6)),
309 map (lambda ([e, r], apply (apply1, [e, r])), [f3a1 (%pi + %i), f3a2 (%pi + %i)], [rule_a1, rule_a2]);
310 [ga (%pi + %i), ga (%pi + %i)];
312 map (lambda ([e, r], apply (apply1, [e, r])), [f3b1 (100), f3b2 (100), f3b3 (100), f3b4 (100), f3b5 (100), f3b6 (100), f3b7 (100)], [rule_b1, rule_b2, rule_b3, rule_b4, rule_b5, rule_b6, rule_b7]);
313 [gb (100), gb (100), gb (100), gb (100), gb (100), gb (100), gb (100)];
315 map (lambda ([e, r], apply (apply1, [e, r])), [f3b1 (x), f3b2 (x), f3b3 (x), f3b4 (x), f3b5 (x), f3b6 (x), f3b7 (x)], [rule_b1, rule_b2, rule_b3, rule_b4, rule_b5, rule_b6, rule_b7]);
316 [f3b1 (x), f3b2 (x), f3b3 (x), f3b4 (x), f3b5 (x), f3b6 (x), f3b7 (x)];
318 map (lambda ([e, r], apply (apply1, [e, r])), [f3c1 (x + y), f3c2 (x + y), f3c3 (x + y), f3c4 (x + y), f3c5 (x + y), f3c6 (x + y)], [rule_c1, rule_c2, rule_c3, rule_c4, rule_c5, rule_c6]);
319 [gc (x + y), gc (x + y), gc (x + y), gc (x + y), gc (x + y), gc (x + y)];
321 map (lambda ([e, r], apply (apply1, [e, r])), [f3c1 (%i + y), f3c2 (%i + y), f3c3 (%i + y), f3c4 (%i + y), f3c5 (%i + y), f3c6 (%i + y)], [rule_c1, rule_c2, rule_c3, rule_c4, rule_c5, rule_c6]);
322 [f3c1 (%i + y), f3c2 (%i + y), f3c3 (%i + y), f3c4 (%i + y), f3c5 (%i + y), f3c6 (%i + y)];
324 /* Repeat tellsimpafter examples using defmatch.
325  */
327 (defmatch (prog_a1, f4a1 (aa1)),
328 defmatch (prog_a2, f4a2 (aa2)),
330 defmatch (prog_b1, f4b1 (bb1)),
331 defmatch (prog_b2, f4b2 (bb2)),
332 defmatch (prog_b3, f4b3 (bb3)),
333 defmatch (prog_b4, f4b4 (bb4)),
334 defmatch (prog_b5, f4b5 (bb5)),
335 defmatch (prog_b6, f4b6 (bb6)),
336 defmatch (prog_b7, f4b7 (bb7)),
338 defmatch (prog_c1, f4c1 (cc1)),
339 defmatch (prog_c2, f4c2 (cc2)),
340 defmatch (prog_c3, f4c3 (cc3)),
341 defmatch (prog_c4, f4c4 (cc4)),
342 defmatch (prog_c5, f4c5 (cc5)),
343 defmatch (prog_c6, f4c6 (cc6)),
347 map (lambda ([e, r], r(e)), [f4a1 (%pi + %i), f4a2 (%pi + %i)], [prog_a1, prog_a2]);
348 ['[aa1 = %pi + %i], '[aa2 = %pi + %i]];
350 map (lambda ([e, r], r(e)), [f4b1 (100), f4b2 (100), f4b3 (100), f4b4 (100), f4b5 (100), f4b6 (100), f4b7 (100)], [prog_b1, prog_b2, prog_b3, prog_b4, prog_b5, prog_b6, prog_b7]);
351 ['[bb1 = 100], '[bb2 = 100], '[bb3 = 100], '[bb4 = 100], '[bb5 = 100], '[bb6 = 100], '[bb7 = 100]];
353 map (lambda ([e, r], r(e)), [f4b1 (x), f4b2 (x), f4b3 (x), f4b4 (x), f4b5 (x), f4b6 (x), f4b7 (x)], [prog_b1, prog_b2, prog_b3, prog_b4, prog_b5, prog_b6, prog_b7]);
354 [false, false, false, false, false, false, false];
356 map (lambda ([e, r], r(e)), [f4c1 (x + y), f4c2 (x + y), f4c3 (x + y), f4c4 (x + y), f4c5 (x + y), f4c6 (x + y)], [prog_c1, prog_c2, prog_c3, prog_c4, prog_c5, prog_c6]);
357 ['[cc1 = y + x], '[cc2 = y + x], '[cc3 = y + x], '[cc4 = y + x], '[cc5 = y + x], '[cc6 = y + x]];
359 map (lambda ([e, r], r(e)), [f4c1 (%i + y), f4c2 (%i + y), f4c3 (%i + y), f4c4 (%i + y), f4c5 (%i + y), f4c6 (%i + y)], [prog_c1, prog_c2, prog_c3, prog_c4, prog_c5, prog_c6]);
360 [false, false, false, false, false, false];
362 /* Re-do above examples using DEFMSPEC functions in matchdeclare predicates.
363  * Commenting out this part because :lisp is not recognized in test scripts.
364 :lisp (defmspec $myintegerp_mspec (l) ($integerp (meval (cadr l))))
365 :lisp (defmspec $myfreeof_mspec (l) (apply '$freeof (mapcar #'meval (cdr l))))
367 (matchdeclare
368    (dd1, myintegerp_mspec,
369     dd2, myintegerp_mspec (),
370     ee1, myfreeof_mspec (%e, %i)),
371  0);
374 (tellsimpafter (fd1 (dd1), gd (dd1)),
375  tellsimpafter (fd2 (dd2), gd (dd2)),
376  tellsimpafter (fe1 (ee1), ge (ee1)),
378  tellsimp (f2d1 (dd1), gd (dd1)),
379  tellsimp (f2d2 (dd2), gd (dd2)),
380  tellsimp (f2e1 (ee1), ge (ee1)),
382  defrule (rule_d1, f3d1 (dd1), gd (dd1)),
383  defrule (rule_d2, f3d2 (dd2), gd (dd2)),
384  defrule (rule_e1, f3e1 (ee1), ge (ee1)),
386  defmatch (prog_d1, f4d1 (dd1)),
387  defmatch (prog_d2, f4d2 (dd2)),
388  defmatch (prog_e1, f4e1 (ee1)),
389  0);
392 [fd1 (100), fd2 (100), fe1 (x + y),
393  f2d1 (100), f2d2 (100), f2e1 (x + y),
394  apply1 (f3d1 (100), rule_d1), apply1 (f3d2 (100), rule_d2), apply1 (f3e1 (x + y), rule_e1),
395  prog_d1 (f4d1 (100)), prog_d2 (f4d2 (100)), prog_e1 (f4e1 (x + y))];
396 [gd (100), gd (100), ge (x + y),
397  gd (100), gd (100), ge (x + y),
398  gd (100), gd (100), ge (x + y),
399  '[dd1 = 100], '[dd2 = 100], '[ee1 = x + y]];
401 (L : [fd1 (x), fd2 (x), f2d1 (x), f2d2 (x)], 0);
404 simp : false;
405 false;
408 [fd1 (x), fd2 (x), f2d1 (x), f2d2 (x)];
410 simp : true;
411 true;
412  */
414 /* Examples of built-in and user-defined binary operators.
415  */
417 (infix ("@@"),
418  "@@" (a, b) := integerp(a) and integerp(b) and remainder(b, a) = 0,
419  matchdeclare (aa, "<"(100), bb, ">"(100), cc, "="(100), dd, "#"(100), ee, "@@"(100)),
420  tellsimpafter (FOO1 (aa, bb, cc, dd, ee), BAR1 (aa - 100, 100 - bb, cc - 100, dd - 100, ee / 100)),
421  0);
424 FOO1 (17, 29, 1729, 29, 17);
425 FOO1 (17, 29, 1729, 29, 17);
427 FOO1 (1729, 17, 100, 29, 172900);
428 BAR1 (1729 - 100, 100 - 17, 0, 29 - 100, 1729);
430 /* Undecided expressions should be treated as failed matches
431  * (i.e. without causing a predicate evaluation error,
432  * and without treating some non-false value as true)
433  */
434 (matchdeclare (aa, "<"(foo0), bb, ">"(foo0), cc, "="(foo0), dd, "#"(foo0)),
435  tellsimpafter (BAZ1 (aa, bb, cc, dd), BLURF1 (aa - foo0, foo0 - bb, 0, dd - foo0)),
436  0);
439 (BAZ1 (1729, 17, 100, 29), [op (%%), args (%%)]);
440 [BAZ1, [1729, 17, 100, 29]];
442 foo0 : 100;
443 100;
445 BAZ1 (1729, 17, 100, 29);
446 BLURF1 (1729 - 100, 100 - 17, 0, 29 - 100);
448 /* Arguments appearing in matched expressions should be evaluated just once
449  * (just as they would be if there were no matching).
450  */
452 /* NEED EXAMPLES HERE !! */
454 /* Additional miscellaneous examples.
455  */
456 (nzc (e) := constantp (e) and e # 0,
457  matchdeclare ([aa, bb], constantp, [xx, yy, zz], nzc),
458  declare (C1, constant),
459  r1: first (tellsimp (quux (aa, bb), foo (bb, aa))),
460  r2: first (tellsimp (foo (aa, bb), bar (aa*bb))),
461  r3: first (tellsimp (baz (aa, bb), foo (bb, aa))),
462  0);
465 /* Verify that tellsimp-defined rules are applied one after another.
466  */
468 baz (%pi, %i);
469 bar (%i*%pi);
471 q1: quux (73, C1);
472 bar (C1*73);
474 /* I'd like to kill just r1, but remrule has at least one bug (SF bug # 1204711)
475  */
476 remrule (quux, all);
477 quux;
479 quux (73, C1);
480 '(quux (73, C1));
482 (r4: first (tellsimpafter (quux (xx, yy), glurf (xx^yy))), 0);
485 quux (73, C1);
486 glurf (73^C1);
488 /* For bug [ 1120546 ] defrule (a, b, c) (all atoms) confuses kill (rules)
489  */
491 kill (all);
492 done;
494 (defrule (a, b, c), 0);
497 kill (rules);
498 done;
500 /* Unreported bug: patterns for + or * match any operator (not just + or *)
501  * when + or * is not the top-level operator and pattern variables
502  * partition the arguments of + or *.
503  */
505 (matchdeclare (xx, integerp, yy, lambda ([ee], not integerp (ee))),
506  defrule (r1, FOO (xx + yy), FOOPLUS (xx, yy)),
507  defrule (r2, FOO (xx * yy), FOOTIMES (xx, yy)),
508  0);
511 apply1 (FOO (a + b + c + 123), r1);
512 FOOPLUS (123, a + b + c);
514 apply1 (FOO (x * y * z * 234), r2);
515 FOOTIMES (234, x * y * z);
517 apply1 (FOO (BAR (a, b, c, 123)), r1, r2);
518 FOOPLUS (0, BAR (a, b, c, 123));
520 apply1 (FOO (BAR (a, b, c, 123)), r2, r1);
521 FOOTIMES (1, BAR (a, b, c, 123));
523 apply1 (FOO (x + y + z + 345), r2);
524 FOOTIMES (1, x + y + z + 345);
526 apply1 (FOO (s * t * u * v * 456), r1);
527 FOOPLUS (0, s * t * u * v * 456);
529 (matchdeclare (xx, lambda ([e], integerp(e) and e # 0), yy, lambda ([ee], not integerp (ee))),
530  defrule (r1, FOO (xx + yy), FOOPLUS (xx, yy)),
531  matchdeclare (xx, lambda ([e], integerp(e) and e # 1)),
532  defrule (r2, FOO (xx * yy), FOOTIMES (xx, yy)),
533  0);
536 apply1 (FOO (a + b + c + 123), r1);
537 FOOPLUS (123, a + b + c);
539 apply1 (FOO (x * y * z * 234), r2);
540 FOOTIMES (234, x * y * z);
542 apply1 (FOO (BAR (a, b, c, 123)), r1, r2);
543 FOO (BAR (a, b, c, 123));
545 apply1 (FOO (BAR (a, b, c, 123)), r2, r1);
546 FOO (BAR (a, b, c, 123));
548 apply1 (FOO (x + y + z + 345), r2);
549 FOO (x + y + z + 345);
551 apply1 (FOO (s * t * u * v * 456), r1);
552 FOO (s * t * u * v * 456);
554 /* Seems to work OK when pattern variables do not partition the arguments.
555  * Verify that continues to work after bug fix.
556  */
557 (matchdeclare (xx, bfloatp, yy, symbolp),
558  defrule (r3, BAR (xx + yy), BARPLUS (xx, yy)),
559  defrule (r4, BAR (xx * yy), BARTIMES (xx, yy)),
560  0);
563 apply1 (BAR (1b0 + x + y), r3);
564 BARPLUS (1b0, x + y);
566 apply1 (BAR (2b0 * u * v), r4);
567 BARTIMES (2b0, u * v);
569 apply1 (BAR (FOO (3b0, g, h)), r3, r4);
570 BAR (FOO (3b0, g, h));
572 apply1 (BAR (4b0 * m * n), r3);
573 BAR (4b0 * m * n);
575 apply1 (BAR (5b0 + p + q), r4);
576 BAR (5b0 + p + q);
578 /* Examples derived from mailing list 2008-03-23
579  */
581 (kill (aa, bb, foo, bar),
582  matchdeclare
583    (aa, integerp,
584     bb, floatnump,
585     foo, lambda ([ee], member (ee, '[sin, cos]))),
586  defmatch (bar, bb * foo (aa)),
587  0);
590 (bar (12.345 * sin (54321)),
591  if %% = false then false else sort (%%));
592 [aa = 54321, bb = 12.345, foo = sin];
594 (matchdeclare
595    (aa, floatnump,
596     bb, integerp),
597  defmatch (baztimes, aa * foo (bb)),
598  defmatch (bazplus, aa + foo (bb)),
599  0);
602 (baztimes (12.345 * sin (54321)),
603  if %% = false then false else sort (%%));
604 [aa = 12.345, bb = 54321, foo = sin];
606 (bazplus (12.345 + sin (54321)),
607  if %% = false then false else sort (%%));
608 [aa = 12.345, bb = 54321, foo = sin];
610 /* "rule issue" mailing list 2014-06-29 */
612 (matchdeclare (u, atom, fn, symbolp),
613  defrule (ddint21, 'integrate(delta(u)*fn(u), u, minf, inf), fn(0)),
614  ddint21('integrate(delta(u)*fn(u), u, minf, inf)));
615 fn(0);
617 (kill (f), apply1 (1/(1 + 'integrate (f(x)*delta(x), x, minf, inf)), ddint21));
618 1/(1 + f(0));
620 (kill (blurf),
621  defrule (r1, 'integrate (blurf(u) + fn(u), u, minf, inf), fn(1)),
622  r1 ('integrate (blurf(a) + g(a), a, minf, inf)));
623 g(1);
625 /* rule for f interferes with function definition after kill
626  * discussion on mailing list circa 2015-08-17: "trouble with GCL build"
627  */
628 (kill (all),
629  matchdeclare (xx, integerp),
630  tellsimp (f(xx), subst ('xx = xx, lambda ([a], a - xx))),
631  kill (rules),
632  f(n) := n + 1,
633  translate(f),
634  kill(f),
635  f(y):=y+3,
636  [fundef (f), f (10)]);
637 [f(y) := y + 3, 13];
639 /* Verify that tellsimpafter rules are all applied.
640  * This is a test for commit 801a0bb which creates one *AFTERFLAG per rule.
641  * For good measure, verify that tellsimp and defrule work the same way.
642  */
644 (simp:false,
645  kill (f, g, h, i, j, rj1, rj2, rj3),
646  tellsimpafter (f(1), f(0)),
647  tellsimpafter (f(2), f(1)),
648  tellsimpafter (f(3), f(2)),
649  tellsimpafter (g(3), g(2)),
650  tellsimpafter (g(2), g(1)),
651  tellsimpafter (g(1), g(0)),
652  tellsimp (h(1), h(0)),
653  tellsimp (h(2), h(1)),
654  tellsimp (h(3), h(2)),
655  tellsimp (i(3), i(2)),
656  tellsimp (i(2), i(1)),
657  tellsimp (i(1), i(0)),
658  defrule (rj1, j(1), j(0)),
659  defrule (rj2, j(2), j(1)),
660  defrule (rj3, j(3), j(2)),
661  simp:true);
662 true;
664 [f(1), f(2), f(3)];
665 [f(0), f(0), f(0)];
667 [g(1), g(2), g(3)];
668 [g(0), g(0), g(0)];
670 [h(1), h(2), h(3)];
671 [h(0), h(0), h(0)];
673 [i(1), i(2), i(3)];
674 [i(0), i(0), i(0)];
676 /* apply1 applies rj1 until it fails, then rj2, then rj3.
677  * Since apply1 doesn't go back and try rj1 after rj2, or rj2 after rj3,
678  * it's expected that the result of apply1 isn't maximally simplified.
679  */
680 apply1 ([j(1), j(2), j(3)], rj1, rj2, rj3);
681 [j(0), j(1), j(2)];
683 /* apply1 with rules in reverse order does produce j(0) in each case here.
684  */
685 apply1 ([j(1), j(2), j(3)], rj3, rj2, rj1);
686 [j(0), j(0), j(0)];
688 /* apply2 reapplies earlier rules if a later one succeeds.
689  * So it's expected that the results will be maximally simplified,
690  * with rules in either order.
691  */
692 apply2 ([j(1), j(2), j(3)], rj1, rj2, rj3);
693 [j(0), j(0), j(0)];
695 apply2 ([j(1), j(2), j(3)], rj3, rj2, rj1);
696 [j(0), j(0), j(0)];
698 /* applyb1, like apply1, doesn't reapply rules,
699  * so it's expected results depend on the order of the rules.
700  */
701 applyb1 ([j(1), j(2), j(3)], rj1, rj2, rj3);
702 [j(0), j(1), j(2)];
704 applyb1 ([j(1), j(2), j(3)], rj3, rj2, rj1);
705 [j(0), j(0), j(0)];
707 /* Another test for commit 801a0bb. This time it's expected that *AFTERFLAG
708  * prevents repeated application of the same tellsimpafter rule,
709  * but a tellsimp rule is applied repeatedly (because it has no *AFTERFLAG).
710  */
712 (kill(nn, k, l),
713  matchdeclare (nn, lambda ([e], integerp(e) and e > 0)),
714  tellsimpafter (k(nn), nn + k(nn - 1)),
715  tellsimp (l(nn), nn + l(nn - 1)),
716  0);
719 /* It's difficult to test the result of k(4) because k(3) + 4 is not maximally simplified
720  * and the test mechanism applies simplification to both the actual and expected results.
721  * See SIMPLE-EQUAL-P and APPROX-ALIKE in src/mload.lisp.
722  */
723 string (k(4));
724 "k(3)+4";
726 /* On the other hand, l(0) is maximally simplified, so there's no difficulty here.
727  */
728 l(4);
729 10 + l(0);
731 /* Another test for commit 801a0bb.
732  * Tellsimpafter rules change operator from f, to g, to h, to i.
733  */
735 (kill(f, g, h, i),
736  simp:false,
737  tellsimpafter(f(1), g(1)),
738  tellsimpafter(g(1), h(1)),
739  tellsimpafter(h(1), i(1)),
740  simp:true);
741 true;
743 f(1);
744 i(1);
746 /* examples to exercise COMPILEPLUS
747  * These were devised while investigating
748  * SF bug #3683: "rule function tries to divide out -1, leading to trouble"
749  * but don't actually have any effect on that bug,
750  * since these are all about "+" expressions instead of "*".
751  * Anyway, it doesn't hurt to have more finger exercises.
752  */
754 (kill (all), 
755  matchdeclare (aa, all),
756  matchdeclare (ii, integerp, jj, lambda ([x], integerp(x) and x#0)),
757  matchdeclare (uu, mapatom, vv, subvarp),
758  matchdeclare ([xx, yy], symbolp));
759 done;
761 (defrule(r1, aa + ii, foo(aa, ii)), 0);
764 r1(123 + x/y - 2*a);
765 foo(x/y - 2*a, 123);
767 r1(x/y - 2*a);
768 foo(x/y - 2*a, 0);
770 r1(x + y*%pi - 22/7);
771 foo(x + y*%pi - 22/7, 0);
773 /* trips "COMPILEPLUS: MEVAL #2" */
774 (defrule(r2, aa + ii + 123, foo(aa, ii)), 0);
777 r2(x/y - 2*a);
778 foo(x/y - 2*a, -123);
780 r2(x + y*%pi - 22/7);
781 foo(x + y*%pi - 883/7, 0);
783 /* trips "COMPILEPLUS: MEVAL #2" */
784 (defrule(r3, aa*4 + ii + 123, foo(aa, ii)), 0);
787 r3(4*u + x[2] + 1230);
788 false;
790 r3(4*u + x[2] + 123);
791 false;
793 r3(4*u + 123);
794 foo(u, 0);
796 r3(u + 123);
797 foo(u/4, 0);
799 r3(4*(u - v));
800 foo(u - v, -123);
802 /* trips "COMPILEPLUS: MEVAL #5" */
803 (defrule(r4, g(ii) + xx(uu) + aa, baz(ii,xx,uu,aa)), 0);
806 r4(f(b[2]) + g(123) + sqrt(3)/z);
807 baz(123, f, b[2], sqrt(3)/z);
809 (defrule(r1a, yy(xx) + ii + aa, foo(aa, ii, xx, yy)), 0);
812 r1a(h(v) + 100 + %pi/2);
813 foo(%pi/2, 100, v, h);
815 /* to be expected: yy(xx) matches only one of the terms g(u), h(v) */
816 r1a(g(u) + h(v) + 100 + %pi/2);
817 foo(h(v) + %pi/2, 100, u, g);
819 (defrule(r2b, ii + xx + aa, foo(aa, ii, xx)), 0);
822 r2b (u + v + w);
823 foo(0, 0, w + v + u);
825 /* to be expected: aa matches -v because -v is not a symbol, so xx doesn't match */
826 r2b (u - v + w);
827 foo(- v, 0, u + w);
829 /* to be expected: ii matches -1234 because -1234 is an integer */
830 r2b(sin(x)*cos(y) + w + v + u - 1234);
831 foo(sin(x)*cos(y), - 1234, w + v + u);
833 /* trips "COMPILEPLUS: MEVAL #2" */
834 (defrule(r2a, ii + xx + aa + u, foo(aa, ii, xx)), 0);
837 r2a (-200 + u + v + w + x + a^2 + b^2 + c^2);
838 foo(a^2 + b^2 + c^2, -200, v + w + x);
840 /* trips "COMPILEPLUS: MEVAL #2" twice */
841 (defrule(r2aa, ii + xx + aa + 2 + u, foo(aa, ii, xx)), 0);
844 r2aa (-200 + u + v + w + x + a^2 + b^2 + c^2);
845 foo(a^2 + b^2 + c^2, -202, v + w + x);
847 /* trips "COMPILEPLUS: MEVAL #2" */
848 (defrule (r3aa, fgh(ii,ii + xx), foo(ii, xx)), 0);
851 r3aa(fgh(111, 111 + u));
852 foo(111, u);
854 /* At present, this next example fails to match,
855  * because PART+ is not pasted into the rule,
856  * so it matches only a single symbol.
858  * Not matching is the expected output on the theory (not 100% convinced)
859  * that PART+ is invoked when there are two or more still-to-be-matched variables.
860  * In r3aa, there's only one, namely xx, since ii is matched already.
861  */
862 r3aa(fgh(111, 111 + u + v + w));
863 false;
865 /* Same here as with preceding example. */
866 r3aa(fgh(0, u + v + w));
867 false;
869 /* trips "COMPILEPLUS: MEVAL #2" */
870 (defrule(r3aaa, fgh(ii, ii + xx + uu), foo(ii, xx, uu)), 0);
873 r3aaa(fgh(0, u + v + w));
874 foo(0, u + v + w, 0);
876 r3aaa(fgh(0, u + v + w + a[i] + b[j] + c[k]));
877 foo(0, u + v + w, a[i] + b[j] + c[k]);
879 /* trips "COMPILEPLUS: MEVAL #2" */
880 (defrule (r3aa1, fghi(xx, ii + xx), baz(ii, xx)), 0);
883 r3aa1(fghi(u, 111 + u));
884 baz(111, u);
886 r3aa1(fghi(z, z));
887 baz(0, z);
889 /* trips "COMPILEPLUS: MEVAL #2" twice */
890 (defrule (r3a, fgh(ii,ii + xx + 1234), foo(ii, xx)), 0);
893 r3a(fgh(111,1345 + u));
894 foo(111, u);
896 /* trips "COMPILEPLUS: MEVAL #2" twice */
897 (defrule (r3b, fgh(ii,ii + xx + abc), foo(ii, xx)), 0);
900 r3b(fgh(111,111 + u + abc));
901 foo(111, u);
903 /* trips "COMPILEPLUS: MEVAL #2" twice */
904 (defrule (r3c, fgh(ii,ghi(ii + xx + abc)), foo(ii, xx)), 0);
907 r3c (fgh (222, ghi (222 + v + abc)));
908 foo(222, v);
910 /* trips "COMPILEPLUS: MEVAL #2" four times */
911 (defrule (r3c1, fgh(ii,ghi(ii + xx + abc + bcd + cde)), foo(ii, xx)), 0);
914 r3c1 (fgh (222, ghi (222 + v + abc + bcd + cde)));
915 foo(222, v);
917 /* trips "COMPILEPLUS: MEVAL #2" twice */
918 (defrule (r3d, fgh(ii,ghi(hij(ii) + xx + abc)), foo(ii, xx)), 0);
921 r3d(fgh(111,ghi(hij(111) + u + abc)));
922 foo(111, u);
924 /* trips "COMPILEPLUS: MEVAL #2" and then "COMPILEPLUS: MEVAL #5" twice */
925 (defrule (r4,  ii + ghi(hij(ii) + xx + abc), foo(ii, xx)), 0);
928 r4 (345 + ghi(hij(345) + y + abc));
929 foo(345, y);
931 /* trips "COMPILEPLUS: MEVAL #5" three times */
932 (defrule (r4a, ii + ghi(hij(ii) + xx + abc(yy)), foo(ii, xx, yy)), 0);
935 r4a (345 + ghi(hij(345) + y + abc(z)));
936 foo(345, y, z);
938 /* trips "COMPILEPLUS: MEVAL #5" three times and then "COMPILEPLUS: MEVAL #1" once */
939 (defrule (r4b, ii + ghi(hij(ii, jj) + xx + abc(yy)) + yy, foo(ii, jj, xx, yy)), 0);
942 r4b (345 + ghi(hij(345, 999) + uvw + abc(z123)) + z123);
943 foo(345, 999, uvw, z123);
945 /* trips "COMPILEPLUS: MEVAL #5", then "COMPILEPLUS: MEVAL #2", then "COMPILEPLUS: MEVAL #5" again, then "COMPILEPLUS: MEVAL #1" */
946 (defrule (r4c, ii + ghi(hij(ii, jj, yy) + xx + abc(yy)) + yy, foo(ii, jj, xx, yy)), 0);
949 r4c (345 + ghi(hij(345, 999, z123) + uvw + abc(z123)) + z123);
950 foo(345, 999, uvw, z123);
952 /* trips "COMPILEPLUS: MEVAL #5" three times and then "COMPILEPLUS: MEVAL #1" once */
953 (defrule (r4d, ii + ghi(hij(ii) + xx + abc(yy)) + yy, foo(ii, xx, yy)), 0);
956 r4d (345 + ghi(hij(345) + uvw + abc(z123)) + z123);
957 foo(345, uvw, z123);
959 (defrule (r4e, ii + ghi(ii + xx + abc(yy)) + yy, foo(ii, xx, yy)), 0);
962 /* trips "COMPILEPLUS: MEVAL #5" twice and then "COMPILEPLUS: MEVAL #1" once */
963 r4e (345 + ghi(345 + uvw + abc(z123)) + z123);
964 foo(345, uvw, z123);
966 /* trips "COMPILEPLUS: MEVAL #5" once and then "COMPILEPLUS: MEVAL #1" once */
967 (defrule (r4f, ii + ghi(ii + xx + vv) + vv, baz(ii, xx, vv)), 0);
970 r4f (ghi(345 + uvw + z[3]) + 345 + z[3]);
971 baz(345, uvw, z[3]);
973 r4f(ghi(u + v + z[3] + w[2] + 123) + z[3] + w[2] + 123);
974 baz(123, u + v, z[3] + w[2]);
976 /* trips "COMPILEPLUS: MEVAL #5" once and then "COMPILEPLUS: MEVAL #1" once */
977 (defrule (r4fb, jj + ghi(jj + vv + yy) + yy, foo(jj, vv, yy)), 0);
980 r4fb (345 + ghi(345 + z[123] + uvw) + uvw);
981 foo(345, z[123], uvw);
983 r4fb (345 + ghi(345 + z[123] + u + v + w) + u + v + w);
984 foo(345, z[123], u + v + w);
986 (defrule (r4f1, zyx(ii, ghi(ii, xx, yy), yy), foo(ii, xx, yy)), 0);
989 r4f1 (zyx (345, ghi(345, uvw, z123), z123));
990 foo(345, uvw, z123);
992 /* trips "COMPILEPLUS: MEVAL #5" once and then "COMPILEPLUS: MEVAL #1" once */
993 (defrule (r4f2, jj  + ghi(jj + yy) + yy, foo(jj, yy)), 0);
996 r4f2 (345 + ghi(345 + z123) + z123);
997 foo(345, z123);
999 /* trips "COMPILEPLUS: MEVAL #5" once and then "COMPILEPLUS: MEVAL #1" once */
1000 (defrule (r4g, ii + ghi(ii + yy) + yy, foo(ii, yy)), 0);
1003 r4g(u + ghi(u + 123) + 123);
1004 foo(123, u);
1006 (defrule (r5a, jj*xx*vv + yy, baz(jj, vv, xx, yy)), 0);
1009 r5a (17*a*y[4] + mumble);
1010 baz (17, y[4], a, mumble);
1012 r5a (17*a*u*z[4]*y[4] + mumble);
1013 baz (17, z[4]*y[4], a*u, mumble);
1015 (defrule (r5b, 17*vv + yy, baz(vv, yy)), 0);
1018 r5b (17*y[4] + mumble);
1019 baz (y[4], mumble);
1021 /* trips "COMPILEPLUS: MEVAL #3" */
1022 (defrule (r5c, mysymbol*vv + yy, baz(vv, yy)), 0);
1025 r5c (mysymbol*y[4] + mumble);
1026 baz (y[4], mumble);
1028 /* trips "COMPILEPLUS: MEVAL #5" */
1029 (defrule (r6a, jj^xx + yy + vv, quux(jj, vv, xx, yy)), 0);
1032 r6a (29^blurf + b + w[3]);
1033 quux (29, w[3], blurf, b);
1035 r6a (29^blurf + b + c + d + w[3] + m[7]);
1036 quux (29, w[3] + m[7], blurf, b + c + d);
1038 /* trips "COMPILEPLUS: MEVAL #4" */
1039 (defrule (r6b, 29^xx + vv, quux(vv, xx)), 0);
1042 r6b (29^blurf + w[3]);
1043 quux (w[3], blurf);
1045 /* SF bug #4349: "user-defined rules apply to expressions with square brackets as well as parentheses" */
1047 /* (1) verify pattern foo(...) only matches foo(...) and not foo[...] */
1049 (kill (all),
1050  matchdeclare ([aa, bb], symbolp, [cc, dd], numberp),
1051  tellsimpafter (glub(cc), 2*cc),
1052  tellsimp (blart(aa, bb), aa + bb),
1053  defrule (r1, froog(cc), 4*cc + 1),
1054  defmatch (m1, zorg(cc, bb)),
1055  0);
1058 glub(123);
1059 246;
1061 glub[123];
1062 glub[123];
1064 blart(x, y);
1065 x + y;
1067 blart[x, y];
1068 blart[x, y];
1070 apply1 (froog(222), r1);
1071 889;
1073 apply1 (froog[222], r1);
1074 froog[222];
1076 m1 (zorg(3/2, y));
1077 [bb = y, cc = 3/2];
1079 m1 (zorg[3/2, y]);
1080 false;
1082 /* (2) verify pattern foo[...] only matches foo[...] and not foo(...) */
1084 (kill (all),
1085  matchdeclare ([aa, bb], symbolp, [cc, dd], numberp),
1086  tellsimpafter (glub[cc], cc - 3),
1087  tellsimp (blart[aa, bb], bb - aa),
1088  defrule (r2, froog[cc], blargle(cc)),
1089  defmatch (m2, zorg[cc, bb]),
1090  0);
1093 glub(123);
1094 glub(123);
1096 glub[123];
1097 120;
1099 blart(x, y);
1100 blart(x, y);
1102 blart[x, y];
1103 y - x;
1105 apply1 (froog(222), r2);
1106 froog(222);
1108 apply1 (froog[222], r2);
1109 blargle(222);
1111 m2 (zorg(3/2, y));
1112 false;
1114 m2 (zorg[3/2, y]);
1115 [bb = y, cc = 3/2];
1117 /* (3) verify pattern foo(...) only matches foo(...), and pattern foo[...] only matches foo[...]. */
1119 (kill (all),
1120  matchdeclare ([aa, bb], symbolp, [cc, dd], numberp),
1121  tellsimpafter (glub(cc), 2*cc),
1122  tellsimpafter (glub[cc], cc - 3),
1123  tellsimp (blart(aa, bb), aa + bb),
1124  tellsimp (blart[aa, bb], bb - aa),
1125  defrule (r1, froog(cc), 4*cc + 1),
1126  defrule (r2, froog[cc], blargle(cc)),
1127  defmatch (m1, zorg(cc, bb)),
1128  defmatch (m2, zorg[cc, bb]),
1129  0);
1132 glub(123);
1133 246;
1135 glub[123];
1136 120;
1138 blart(x, y);
1139 x + y;
1141 blart[x, y];
1142 y - x;
1144 apply1 (froog(222), r1);
1145 889;
1147 apply1 (froog[222], r1);
1148 froog[222];
1150 m1 (zorg(3/2, y));
1151 [bb = y, cc = 3/2];
1153 m1 (zorg[3/2, y]);
1154 false;
1156 apply1 (froog(222), r2);
1157 froog(222);
1159 apply1 (froog[222], r2);
1160 blargle(222);
1162 m2 (zorg(3/2, y));
1163 false;
1165 m2 (zorg[3/2, y]);
1166 [bb = y, cc = 3/2];