elfun.hpp

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// include/nk/builtin/elfun.hpp
//
// Elementary mathematical functions: trigonometry, exp, log, complex, rounding.
#pragma once
 
#include <memory_resource>
#include <nk/value/value.hpp>
#include <nk/value/span.hpp>
 
namespace nk::builtin {

 

 
// ── Trigonometry (Radians) ──────────────────────────────────────────────────

Value sin(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value cos(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value tan(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value asin(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value acos(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value atan(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value atan2(const Value &y, const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value sec(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value csc(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value cot(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value asec(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value acsc(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value acot(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);
 
// ── Trigonometry (Degrees) ──────────────────────────────────────────────────

Value sind(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value cosd(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value tand(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value asind(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value acosd(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value atand(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value atan2d(const Value &y, const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value secd(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value cscd(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value cotd(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value asecd(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value acscd(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value acotd(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value sinpi(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value cospi(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value deg2rad(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value rad2deg(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value wrapToPi(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value wrapTo2Pi(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value wrapTo180(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value wrapTo360(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);
 
// ── Hyperbolic Functions ────────────────────────────────────────────────────

Value sinh(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value cosh(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value tanh(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value asinh(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value acosh(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value atanh(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value sech(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value csch(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value coth(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value asech(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value acsch(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value acoth(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);
 
// ── Coordinate Transforms ───────────────────────────────────────────────────

struct PolarPair {
    Value theta; 
    Value rho;   
};

struct CylTriple {
    Value theta; 
    Value rho;   
    Value z;     
};

struct CartPair {
    Value x; 
    Value y; 
};

struct CartTriple {
    Value x; 
    Value y; 
    Value z; 
};

struct SphTriple {
    Value az; 
    Value el; 
    Value r;  
};

PolarPair cart2pol(const Value &x, const Value &y, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

CylTriple cart2pol(const Value &x, const Value &y, const Value &z, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

CartPair pol2cart(const Value &theta, const Value &rho, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

CartTriple pol2cart(const Value &theta, const Value &rho, const Value &z, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

SphTriple cart2sph(const Value &x, const Value &y, const Value &z, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

CartTriple sph2cart(const Value &az, const Value &el, const Value &r, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value cart2pol(Span<const Value> args, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value pol2cart(Span<const Value> args, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value cart2sph(Span<const Value> args, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value sph2cart(Span<const Value> args, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);
 
// ── Exponentials and Logarithms ─────────────────────────────────────────────

Value exp(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value expm1(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value log(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value log10(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value log2(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value log1p(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value pow2(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value pow2(const Value &f, const Value &e, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value nextpow2(const Value &n, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value sqrt(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value realsqrt(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value reallog(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value cbrt(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value nthroot(const Value &x, const Value &n, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value hypot(const Value &x, const Value &y, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value pow(const Value &x, const Value &y, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value realpow(const Value &x, const Value &y, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);
 
// ── Complex Numbers ─────────────────────────────────────────────────────────

Value real(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value imag(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value conj(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value angle(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value abs(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value complex(const Value &re, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value complex(const Value &re, const Value &im, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value sign(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value unwrap(const Value &p, double tol = 3.14159265358979323846, int dim = -1, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value isreal(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);
 
// ── Rounding and Remainder ──────────────────────────────────────────────────

Value round(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value roundN(const Value &x, int n, bool significant = false, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value floor(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value ceil(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value fix(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value subplus(const Value &x, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value mod(const Value &x, const Value &y, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);

Value rem(const Value &x, const Value &y, std::pmr::memory_resource *mr = nullptr);
 

} // namespace nk::builtin