tests/test-floorf2.c

   1 /* Test of rounding towards negative infinity.
   2    Copyright (C) 2007-2009 Free Software Foundation, Inc.
   3
   4    This program is free software: you can redistribute it and/or modify
   5    it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
   7    (at your option) any later version.
   8
   9    This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12    GNU General Public License for more details.
  13
  14    You should have received a copy of the GNU General Public License
  15    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
  16
  17 /* Written by Bruno Haible <bruno@clisp.org>, 2007.  */
  18
  19 #include <config.h>
  20
  21 #include <math.h>
  22
  23 #include <float.h>
  24 #include <stdbool.h>
  25 #include <stdint.h>
  26 #include <stdio.h>
  27
  28 #include "isnanf-nolibm.h"
  29 #include "macros.h"
  30
  31
  32 /* The reference implementation, taken from lib/floor.c.  */
  33
  34 #define DOUBLE float
  35 #define MANT_DIG FLT_MANT_DIG
  36 #define L_(literal) literal##f
  37
  38 /* 2^(MANT_DIG-1).  */
  39 static const DOUBLE TWO_MANT_DIG =
  40   /* Assume MANT_DIG <= 5 * 31.
  41      Use the identity
  42        n = floor(n/5) + floor((n+1)/5) + ... + floor((n+4)/5).  */
  43   (DOUBLE) (1U << ((MANT_DIG - 1) / 5))
  44   * (DOUBLE) (1U << ((MANT_DIG - 1 + 1) / 5))
  45   * (DOUBLE) (1U << ((MANT_DIG - 1 + 2) / 5))
  46   * (DOUBLE) (1U << ((MANT_DIG - 1 + 3) / 5))
  47   * (DOUBLE) (1U << ((MANT_DIG - 1 + 4) / 5));
  48
  49 DOUBLE
  50 floorf_reference (DOUBLE x)
  51 {
  52   /* The use of 'volatile' guarantees that excess precision bits are dropped
  53      at each addition step and before the following comparison at the caller's
  54      site.  It is necessary on x86 systems where double-floats are not IEEE
  55      compliant by default, to avoid that the results become platform and compiler
  56      option dependent.  'volatile' is a portable alternative to gcc's
  57      -ffloat-store option.  */
  58   volatile DOUBLE y = x;
  59   volatile DOUBLE z = y;
  60
  61   if (z > L_(0.0))
  62     {
  63       /* Avoid rounding errors for values near 2^k, where k >= MANT_DIG-1.  */
  64       if (z < TWO_MANT_DIG)
  65         {
  66           /* Round to the next integer (nearest or up or down, doesn't matter).  */
  67           z += TWO_MANT_DIG;
  68           z -= TWO_MANT_DIG;
  69           /* Enforce rounding down.  */
  70           if (z > y)
  71             z -= L_(1.0);
  72         }
  73     }
  74   else if (z < L_(0.0))
  75     {
  76       /* Avoid rounding errors for values near -2^k, where k >= MANT_DIG-1.  */
  77       if (z > - TWO_MANT_DIG)
  78         {
  79           /* Round to the next integer (nearest or up or down, doesn't matter).  */
  80           z -= TWO_MANT_DIG;
  81           z += TWO_MANT_DIG;
  82           /* Enforce rounding down.  */
  83           if (z > y)
  84             z -= L_(1.0);
  85         }
  86     }
  87   return z;
  88 }
  89
  90
  91 /* Test for equality.  */
  92 static int
  93 equal (DOUBLE x, DOUBLE y)
  94 {
  95   return (isnanf (x) ? isnanf (y) : x == y);
  96 }
  97
  98 /* Test whether the result for a given argument is correct.  */
  99 static bool
 100 correct_result_p (DOUBLE x, DOUBLE result)
 101 {
 102   return
 103     (x < 0 && x >= -1 ? result == - L_(1.0) :
 104      x - 1 < x ? result <= x && result >= x - 1 && x - result < 1 :
 105      equal (result, x));
 106 }
 107
 108 /* Test the function for a given argument.  */
 109 static int
 110 check (float x)
 111 {
 112   /* If the reference implementation is incorrect, bail out immediately.  */
 113   float reference = floorf_reference (x);
 114   ASSERT (correct_result_p (x, reference));
 115   /* If the actual implementation is wrong, return an error code.  */
 116   {
 117     float result = floorf (x);
 118     if (correct_result_p (x, result))
 119       return 0;
 120     else
 121       {
 122         fprintf (stderr, "floorf %g(%a) = %g(%a) or %g(%a)?\n",
 123                  x, x, reference, reference, result, result);
 124         return 1;
 125       }
 126   }
 127 }
 128
 129 #define NUM_HIGHBITS 12
 130 #define NUM_LOWBITS 4
 131
 132 int
 133 main ()
 134 {
 135   unsigned int highbits;
 136   unsigned int lowbits;
 137   int error = 0;
 138   for (highbits = 0; highbits < (1 << NUM_HIGHBITS); highbits++)
 139     for (lowbits = 0; lowbits < (1 << NUM_LOWBITS); lowbits++)
 140       {
 141         /* Combine highbits and lowbits into a floating-point number,
 142            sign-extending the lowbits to 32-NUM_HIGHBITS bits.  */
 143         union { float f; uint32_t i; } janus;
 144         janus.i = ((uint32_t) highbits << (32 - NUM_HIGHBITS))
 145                   | ((uint32_t) ((int32_t) ((uint32_t) lowbits << (32 - NUM_LOWBITS))
 146                                  >> (32 - NUM_LOWBITS - NUM_HIGHBITS))
 147                      >> NUM_HIGHBITS);
 148         error |= check (janus.f);
 149       }
 150   return (error ? 1 : 0);
 151 }