lib/math.in.h

   1 /* A GNU-like <math.h>.
   2
   3    Copyright (C) 2002-2003, 2007-2009 Free Software Foundation, Inc.
   4
   5    This program is free software: you can redistribute it and/or modify
   6    it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
   8    (at your option) any later version.
   9
  10    This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13    GNU General Public License for more details.
  14
  15    You should have received a copy of the GNU General Public License
  16    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
  17
  18 #ifndef _GL_MATH_H
  19
  20 #if __GNUC__ >= 3
  21 @PRAGMA_SYSTEM_HEADER@
  22 #endif
  23
  24 /* The include_next requires a split double-inclusion guard.  */
  25 #@INCLUDE_NEXT_AS_FIRST_DIRECTIVE@ @NEXT_AS_FIRST_DIRECTIVE_MATH_H@
  26
  27 #ifndef _GL_MATH_H
  28 #define _GL_MATH_H
  29
  30
  31 /* The definition of GL_LINK_WARNING is copied here.  */
  32
  33 /* The definition of _GL_ARG_NONNULL is copied here.  */
  34
  35
  36 #ifdef __cplusplus
  37 extern "C" {
  38 #endif
  39
  40
  41 /* POSIX allows platforms that don't support NAN.  But all major
  42    machines in the past 15 years have supported something close to
  43    IEEE NaN, so we define this unconditionally.  We also must define
  44    it on platforms like Solaris 10, where NAN is present but defined
  45    as a function pointer rather than a floating point constant.  */
  46 #if !defined NAN || @REPLACE_NAN@
  47 # undef NAN
  48   /* The Compaq (ex-DEC) C 6.4 compiler chokes on the expression 0.0 / 0.0.  */
  49 # ifdef __DECC
  50 static float
  51 _NaN ()
  52 {
  53   static float zero = 0.0f;
  54   return zero / zero;
  55 }
  56 #  define NAN (_NaN())
  57 # else
  58 #  define NAN (0.0f / 0.0f)
  59 # endif
  60 #endif
  61
  62 /* Solaris 10 defines HUGE_VAL, but as a function pointer rather
  63    than a floating point constant.  */
  64 #if @REPLACE_HUGE_VAL@
  65 # undef HUGE_VAL
  66 # define HUGE_VAL (1.0 / 0.0)
  67 #endif
  68
  69 /* Write x as
  70      x = mantissa * 2^exp
  71    where
  72      If x finite and nonzero: 0.5 <= |mantissa| < 1.0.
  73      If x is zero: mantissa = x, exp = 0.
  74      If x is infinite or NaN: mantissa = x, exp unspecified.
  75    Store exp in *EXPPTR and return mantissa.  */
  76 #if @GNULIB_FREXP@
  77 # if @REPLACE_FREXP@
  78 #  define frexp rpl_frexp
  79 extern double frexp (double x, int *expptr) _GL_ARG_NONNULL ((2));
  80 # endif
  81 #elif defined GNULIB_POSIXCHECK
  82 # undef frexp
  83 # define frexp(x,e) \
  84     (GL_LINK_WARNING ("frexp is unportable - " \
  85                       "use gnulib module frexp for portability"), \
  86      frexp (x, e))
  87 #endif
  88
  89
  90 #if @GNULIB_MATHL@ || !@HAVE_DECL_ACOSL@
  91 extern long double acosl (long double x);
  92 #endif
  93 #if !@GNULIB_MATHL@ && defined GNULIB_POSIXCHECK
  94 # undef acosl
  95 # define acosl(x) \
  96     (GL_LINK_WARNING ("acosl is unportable - " \
  97                       "use gnulib module mathl for portability"), \
  98      acosl (x))
  99 #endif
 100
 101
 102 #if @GNULIB_MATHL@ || !@HAVE_DECL_ASINL@
 103 extern long double asinl (long double x);
 104 #endif
 105 #if !@GNULIB_MATHL@ && defined GNULIB_POSIXCHECK
 106 # undef asinl
 107 # define asinl(x) \
 108     (GL_LINK_WARNING ("asinl is unportable - " \
 109                       "use gnulib module mathl for portability"), \
 110      asinl (x))
 111 #endif
 112
 113
 114 #if @GNULIB_MATHL@ || !@HAVE_DECL_ATANL@
 115 extern long double atanl (long double x);
 116 #endif
 117 #if !@GNULIB_MATHL@ && defined GNULIB_POSIXCHECK
 118 # undef atanl
 119 # define atanl(x) \
 120     (GL_LINK_WARNING ("atanl is unportable - " \
 121                       "use gnulib module mathl for portability"), \
 122      atanl (x))
 123 #endif
 124
 125
 126 #if @GNULIB_CEILF@
 127 # if @REPLACE_CEILF@
 128 #  define ceilf rpl_ceilf
 129 extern float ceilf (float x);
 130 # endif
 131 #elif defined GNULIB_POSIXCHECK
 132 # undef ceilf
 133 # define ceilf(x) \
 134     (GL_LINK_WARNING ("ceilf is unportable - " \
 135                       "use gnulib module ceilf for portability"), \
 136      ceilf (x))
 137 #endif
 138
 139 #if @GNULIB_CEILL@
 140 # if @REPLACE_CEILL@
 141 #  define ceill rpl_ceill
 142 extern long double ceill (long double x);
 143 # endif
 144 #elif defined GNULIB_POSIXCHECK
 145 # undef ceill
 146 # define ceill(x) \
 147     (GL_LINK_WARNING ("ceill is unportable - " \
 148                       "use gnulib module ceill for portability"), \
 149      ceill (x))
 150 #endif
 151
 152
 153 #if @GNULIB_MATHL@ || (!@HAVE_DECL_COSL@ && !defined cosl)
 154 # undef cosl
 155 extern long double cosl (long double x);
 156 #endif
 157 #if !@GNULIB_MATHL@ && defined GNULIB_POSIXCHECK
 158 # undef cosl
 159 # define cosl(x) \
 160     (GL_LINK_WARNING ("cosl is unportable - " \
 161                       "use gnulib module mathl for portability"), \
 162      cosl (x))
 163 #endif
 164
 165
 166 #if @GNULIB_MATHL@ || !@HAVE_DECL_EXPL@
 167 extern long double expl (long double x);
 168 #endif
 169 #if !@GNULIB_MATHL@ && defined GNULIB_POSIXCHECK
 170 # undef expl
 171 # define expl(x) \
 172     (GL_LINK_WARNING ("expl is unportable - " \
 173                       "use gnulib module mathl for portability"), \
 174      expl (x))
 175 #endif
 176
 177
 178 #if @GNULIB_FLOORF@
 179 # if @REPLACE_FLOORF@
 180 #  define floorf rpl_floorf
 181 extern float floorf (float x);
 182 # endif
 183 #elif defined GNULIB_POSIXCHECK
 184 # undef floorf
 185 # define floorf(x) \
 186     (GL_LINK_WARNING ("floorf is unportable - " \
 187                       "use gnulib module floorf for portability"), \
 188      floorf (x))
 189 #endif
 190
 191 #if @GNULIB_FLOORL@
 192 # if @REPLACE_FLOORL@
 193 #  define floorl rpl_floorl
 194 extern long double floorl (long double x);
 195 # endif
 196 #elif defined GNULIB_POSIXCHECK
 197 # undef floorl
 198 # define floorl(x) \
 199     (GL_LINK_WARNING ("floorl is unportable - " \
 200                       "use gnulib module floorl for portability"), \
 201      floorl (x))
 202 #endif
 203
 204
 205 /* Write x as
 206      x = mantissa * 2^exp
 207    where
 208      If x finite and nonzero: 0.5 <= |mantissa| < 1.0.
 209      If x is zero: mantissa = x, exp = 0.
 210      If x is infinite or NaN: mantissa = x, exp unspecified.
 211    Store exp in *EXPPTR and return mantissa.  */
 212 #if @GNULIB_FREXPL@ && @REPLACE_FREXPL@
 213 # define frexpl rpl_frexpl
 214 #endif
 215 #if (@GNULIB_FREXPL@ && @REPLACE_FREXPL@) || !@HAVE_DECL_FREXPL@
 216 extern long double frexpl (long double x, int *expptr) _GL_ARG_NONNULL ((2));
 217 #endif
 218 #if !@GNULIB_FREXPL@ && defined GNULIB_POSIXCHECK
 219 # undef frexpl
 220 # define frexpl(x,e) \
 221     (GL_LINK_WARNING ("frexpl is unportable - " \
 222                       "use gnulib module frexpl for portability"), \
 223      frexpl (x, e))
 224 #endif
 225
 226
 227 /* Return x * 2^exp.  */
 228 #if @GNULIB_LDEXPL@ && @REPLACE_LDEXPL@
 229 # define ldexpl rpl_ldexpl
 230 #endif
 231 #if (@GNULIB_LDEXPL@ && @REPLACE_LDEXPL@) || !@HAVE_DECL_LDEXPL@
 232 extern long double ldexpl (long double x, int exp);
 233 #endif
 234 #if !@GNULIB_LDEXPL@ && defined GNULIB_POSIXCHECK
 235 # undef ldexpl
 236 # define ldexpl(x,e) \
 237     (GL_LINK_WARNING ("ldexpl is unportable - " \
 238                       "use gnulib module ldexpl for portability"), \
 239      ldexpl (x, e))
 240 #endif
 241
 242
 243 #if @GNULIB_MATHL@ || (!@HAVE_DECL_LOGL@ && !defined logl)
 244 # undef logl
 245 extern long double logl (long double x);
 246 #endif
 247 #if !@GNULIB_MATHL@ && defined GNULIB_POSIXCHECK
 248 # undef logl
 249 # define logl(x) \
 250     (GL_LINK_WARNING ("logl is unportable - " \
 251                       "use gnulib module mathl for portability"), \
 252      logl (x))
 253 #endif
 254
 255
 256 #if @GNULIB_ROUNDF@
 257 # if @REPLACE_ROUNDF@
 258 #  undef roundf
 259 #  define roundf rpl_roundf
 260 extern float roundf (float x);
 261 # endif
 262 #elif defined GNULIB_POSIXCHECK
 263 # undef roundf
 264 # define roundf(x) \
 265     (GL_LINK_WARNING ("roundf is unportable - " \
 266                       "use gnulib module roundf for portability"), \
 267      roundf (x))
 268 #endif
 269
 270 #if @GNULIB_ROUND@
 271 # if @REPLACE_ROUND@
 272 #  undef round
 273 #  define round rpl_round
 274 extern double round (double x);
 275 # endif
 276 #elif defined GNULIB_POSIXCHECK
 277 # undef round
 278 # define round(x) \
 279     (GL_LINK_WARNING ("round is unportable - " \
 280                       "use gnulib module round for portability"), \
 281      round (x))
 282 #endif
 283
 284 #if @GNULIB_ROUNDL@
 285 # if @REPLACE_ROUNDL@
 286 #  undef roundl
 287 #  define roundl rpl_roundl
 288 extern long double roundl (long double x);
 289 # endif
 290 #elif defined GNULIB_POSIXCHECK
 291 # undef roundl
 292 # define roundl(x) \
 293     (GL_LINK_WARNING ("roundl is unportable - " \
 294                       "use gnulib module roundl for portability"), \
 295      roundl (x))
 296 #endif
 297
 298
 299 #if @GNULIB_MATHL@ || (!@HAVE_DECL_SINL@ && !defined sinl)
 300 # undef sinl
 301 extern long double sinl (long double x);
 302 #endif
 303 #if !@GNULIB_MATHL@ && defined GNULIB_POSIXCHECK
 304 # undef sinl
 305 # define sinl(x) \
 306     (GL_LINK_WARNING ("sinl is unportable - " \
 307                       "use gnulib module mathl for portability"), \
 308      sinl (x))
 309 #endif
 310
 311
 312 #if @GNULIB_MATHL@ || !@HAVE_DECL_SQRTL@
 313 extern long double sqrtl (long double x);
 314 #endif
 315 #if !@GNULIB_MATHL@ && defined GNULIB_POSIXCHECK
 316 # undef sqrtl
 317 # define sqrtl(x) \
 318     (GL_LINK_WARNING ("sqrtl is unportable - " \
 319                       "use gnulib module mathl for portability"), \
 320      sqrtl (x))
 321 #endif
 322
 323
 324 #if @GNULIB_MATHL@ || !@HAVE_DECL_TANL@
 325 extern long double tanl (long double x);
 326 #endif
 327 #if !@GNULIB_MATHL@ && defined GNULIB_POSIXCHECK
 328 # undef tanl
 329 # define tanl(x) \
 330     (GL_LINK_WARNING ("tanl is unportable - " \
 331                       "use gnulib module mathl for portability"), \
 332      tanl (x))
 333 #endif
 334
 335
 336 #if @GNULIB_TRUNCF@
 337 # if !@HAVE_DECL_TRUNCF@
 338 #  define truncf rpl_truncf
 339 extern float truncf (float x);
 340 # endif
 341 #elif defined GNULIB_POSIXCHECK
 342 # undef truncf
 343 # define truncf(x) \
 344     (GL_LINK_WARNING ("truncf is unportable - " \
 345                       "use gnulib module truncf for portability"), \
 346      truncf (x))
 347 #endif
 348
 349 #if @GNULIB_TRUNC@
 350 # if !@HAVE_DECL_TRUNC@
 351 #  define trunc rpl_trunc
 352 extern double trunc (double x);
 353 # endif
 354 #elif defined GNULIB_POSIXCHECK
 355 # undef trunc
 356 # define trunc(x) \
 357     (GL_LINK_WARNING ("trunc is unportable - " \
 358                       "use gnulib module trunc for portability"), \
 359      trunc (x))
 360 #endif
 361
 362 #if @GNULIB_TRUNCL@
 363 # if @REPLACE_TRUNCL@
 364 #  undef truncl
 365 #  define truncl rpl_truncl
 366 extern long double truncl (long double x);
 367 # endif
 368 #elif defined GNULIB_POSIXCHECK
 369 # undef truncl
 370 # define truncl(x) \
 371     (GL_LINK_WARNING ("truncl is unportable - " \
 372                       "use gnulib module truncl for portability"), \
 373      truncl (x))
 374 #endif
 375
 376
 377 #if @GNULIB_ISFINITE@
 378 # if @REPLACE_ISFINITE@
 379 extern int gl_isfinitef (float x);
 380 extern int gl_isfinited (double x);
 381 extern int gl_isfinitel (long double x);
 382 #  undef isfinite
 383 #  define isfinite(x) \
 384    (sizeof (x) == sizeof (long double) ? gl_isfinitel (x) : \
 385     sizeof (x) == sizeof (double) ? gl_isfinited (x) : \
 386     gl_isfinitef (x))
 387 # endif
 388 #elif defined GNULIB_POSIXCHECK
 389   /* How to override a macro?  */
 390 #endif
 391
 392
 393 #if @GNULIB_ISINF@
 394 # if @REPLACE_ISINF@
 395 extern int gl_isinff (float x);
 396 extern int gl_isinfd (double x);
 397 extern int gl_isinfl (long double x);
 398 #  undef isinf
 399 #  define isinf(x) \
 400    (sizeof (x) == sizeof (long double) ? gl_isinfl (x) : \
 401     sizeof (x) == sizeof (double) ? gl_isinfd (x) : \
 402     gl_isinff (x))
 403 # endif
 404 #elif defined GNULIB_POSIXCHECK
 405   /* How to override a macro?  */
 406 #endif
 407
 408
 409 #if @GNULIB_ISNANF@
 410 /* Test for NaN for 'float' numbers.  */
 411 # if @HAVE_ISNANF@
 412 /* The original <math.h> included above provides a declaration of isnan macro
 413    or (older) isnanf function.  */
 414 #  include <math.h>
 415 #  if __GNUC__ >= 4
 416     /* GCC 4.0 and newer provides three built-ins for isnan.  */
 417 #   undef isnanf
 418 #   define isnanf(x) __builtin_isnanf ((float)(x))
 419 #  elif defined isnan
 420 #   undef isnanf
 421 #   define isnanf(x) isnan ((float)(x))
 422 #  endif
 423 # else
 424 /* Test whether X is a NaN.  */
 425 #  undef isnanf
 426 #  define isnanf rpl_isnanf
 427 extern int isnanf (float x);
 428 # endif
 429 #endif
 430
 431 #if @GNULIB_ISNAND@
 432 /* Test for NaN for 'double' numbers.
 433    This function is a gnulib extension, unlike isnan() which applied only
 434    to 'double' numbers earlier but now is a type-generic macro.  */
 435 # if @HAVE_ISNAND@
 436 /* The original <math.h> included above provides a declaration of isnan macro.  */
 437 #  include <math.h>
 438 #  if __GNUC__ >= 4
 439     /* GCC 4.0 and newer provides three built-ins for isnan.  */
 440 #   undef isnand
 441 #   define isnand(x) __builtin_isnan ((double)(x))
 442 #  else
 443 #   undef isnand
 444 #   define isnand(x) isnan ((double)(x))
 445 #  endif
 446 # else
 447 /* Test whether X is a NaN.  */
 448 #  undef isnand
 449 #  define isnand rpl_isnand
 450 extern int isnand (double x);
 451 # endif
 452 #endif
 453
 454 #if @GNULIB_ISNANL@
 455 /* Test for NaN for 'long double' numbers.  */
 456 # if @HAVE_ISNANL@
 457 /* The original <math.h> included above provides a declaration of isnan macro or (older) isnanl function.  */
 458 #  include <math.h>
 459 #  if __GNUC__ >= 4
 460     /* GCC 4.0 and newer provides three built-ins for isnan.  */
 461 #   undef isnanl
 462 #   define isnanl(x) __builtin_isnanl ((long double)(x))
 463 #  elif defined isnan
 464 #   undef isnanl
 465 #   define isnanl(x) isnan ((long double)(x))
 466 #  endif
 467 # else
 468 /* Test whether X is a NaN.  */
 469 #  undef isnanl
 470 #  define isnanl rpl_isnanl
 471 extern int isnanl (long double x);
 472 # endif
 473 #endif
 474
 475 /* This must come *after* the snippets for GNULIB_ISNANF and GNULIB_ISNANL!  */
 476 #if @GNULIB_ISNAN@
 477 # if @REPLACE_ISNAN@
 478 /* We can't just use the isnanf macro (e.g.) as exposed by
 479    isnanf.h (e.g.) here, because those may end up being macros
 480    that recursively expand back to isnan.  So use the gnulib
 481    replacements for them directly. */
 482 #  if @HAVE_ISNANF@ && __GNUC__ >= 4
 483 #   define gl_isnan_f(x) __builtin_isnan ((float)(x))
 484 #  else
 485 extern int rpl_isnanf (float x);
 486 #   define gl_isnan_f(x) rpl_isnanf (x)
 487 #  endif
 488 #  if @HAVE_ISNAND@ && __GNUC__ >= 4
 489 #   define gl_isnan_d(x) __builtin_isnan ((double)(x))
 490 #  else
 491 extern int rpl_isnand (double x);
 492 #   define gl_isnan_d(x) rpl_isnand (x)
 493 #  endif
 494 #  if @HAVE_ISNANL@ && __GNUC__ >= 4
 495 #   define gl_isnan_l(x) __builtin_isnan ((long double)(x))
 496 #  else
 497 extern int rpl_isnanl (long double x);
 498 #   define gl_isnan_l(x) rpl_isnanl (x)
 499 #  endif
 500 #  undef isnan
 501 #  define isnan(x) \
 502    (sizeof (x) == sizeof (long double) ? gl_isnan_l (x) : \
 503     sizeof (x) == sizeof (double) ? gl_isnan_d (x) : \
 504     gl_isnan_f (x))
 505 # endif
 506 #elif defined GNULIB_POSIXCHECK
 507   /* How to override a macro?  */
 508 #endif
 509
 510
 511 #if @GNULIB_SIGNBIT@
 512 # if @REPLACE_SIGNBIT_USING_GCC@
 513 #  undef signbit
 514    /* GCC 4.0 and newer provides three built-ins for signbit.  */
 515 #  define signbit(x) \
 516    (sizeof (x) == sizeof (long double) ? __builtin_signbitl (x) : \
 517     sizeof (x) == sizeof (double) ? __builtin_signbit (x) : \
 518     __builtin_signbitf (x))
 519 # endif
 520 # if @REPLACE_SIGNBIT@
 521 #  undef signbit
 522 extern int gl_signbitf (float arg);
 523 extern int gl_signbitd (double arg);
 524 extern int gl_signbitl (long double arg);
 525 #  if __GNUC__ >= 2 && !__STRICT_ANSI__
 526 #   if defined FLT_SIGNBIT_WORD && defined FLT_SIGNBIT_BIT && !defined gl_signbitf
 527 #    define gl_signbitf_OPTIMIZED_MACRO
 528 #    define gl_signbitf(arg) \
 529        ({ union { float _value;                                         \
 530                   unsigned int _word[(sizeof (float) + sizeof (unsigned int) - 1) / sizeof (unsigned int)]; \
 531                 } _m;                                                   \
 532           _m._value = (arg);                                            \
 533           (_m._word[FLT_SIGNBIT_WORD] >> FLT_SIGNBIT_BIT) & 1;          \
 534         })
 535 #   endif
 536 #   if defined DBL_SIGNBIT_WORD && defined DBL_SIGNBIT_BIT && !defined gl_signbitd
 537 #    define gl_signbitd_OPTIMIZED_MACRO
 538 #    define gl_signbitd(arg) \
 539        ({ union { double _value;                                                \
 540                   unsigned int _word[(sizeof (double) + sizeof (unsigned int) - 1) / sizeof (unsigned int)]; \
 541                 } _m;                                                   \
 542           _m._value = (arg);                                            \
 543           (_m._word[DBL_SIGNBIT_WORD] >> DBL_SIGNBIT_BIT) & 1;          \
 544         })
 545 #   endif
 546 #   if defined LDBL_SIGNBIT_WORD && defined LDBL_SIGNBIT_BIT && !defined gl_signbitl
 547 #    define gl_signbitl_OPTIMIZED_MACRO
 548 #    define gl_signbitl(arg) \
 549        ({ union { long double _value;                                   \
 550                   unsigned int _word[(sizeof (long double) + sizeof (unsigned int) - 1) / sizeof (unsigned int)]; \
 551                 } _m;                                                   \
 552           _m._value = (arg);                                            \
 553           (_m._word[LDBL_SIGNBIT_WORD] >> LDBL_SIGNBIT_BIT) & 1;                \
 554         })
 555 #   endif
 556 #  endif
 557 #  define signbit(x) \
 558    (sizeof (x) == sizeof (long double) ? gl_signbitl (x) : \
 559     sizeof (x) == sizeof (double) ? gl_signbitd (x) : \
 560     gl_signbitf (x))
 561 # endif
 562 #elif defined GNULIB_POSIXCHECK
 563   /* How to override a macro?  */
 564 #endif
 565
 566
 567 #ifdef __cplusplus
 568 }
 569 #endif
 570
 571 #endif /* _GL_MATH_H */
 572 #endif /* _GL_MATH_H */