tests/test-frexp.c

   1 /* Test of splitting a double into fraction and mantissa.
   2    Copyright (C) 2007-2011 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 "signature.h"
  24 SIGNATURE_CHECK (frexp, double, (double, int *));
  25
  26 #include <float.h>
  27
  28 #include "isnand-nolibm.h"
  29 #include "minus-zero.h"
  30 #include "nan.h"
  31 #include "macros.h"
  32
  33 /* Avoid some warnings from "gcc -Wshadow".
  34    This file doesn't use the exp() function.  */
  35 #undef exp
  36 #define exp exponent
  37
  38 static double
  39 my_ldexp (double x, int d)
  40 {
  41   for (; d > 0; d--)
  42     x *= 2.0;
  43   for (; d < 0; d++)
  44     x *= 0.5;
  45   return x;
  46 }
  47
  48 int
  49 main ()
  50 {
  51   int i;
  52   /* The use of 'volatile' guarantees that excess precision bits are dropped
  53      when dealing with denormalized numbers.  It is necessary on x86 systems
  54      where double-floats are not IEEE compliant by default, to avoid that the
  55      results become platform and compiler option dependent.  'volatile' is a
  56      portable alternative to gcc's -ffloat-store option.  */
  57   volatile double x;
  58
  59   { /* NaN.  */
  60     int exp = -9999;
  61     double mantissa;
  62     x = NaNd ();
  63     mantissa = frexp (x, &exp);
  64     ASSERT (isnand (mantissa));
  65   }
  66
  67   { /* Positive infinity.  */
  68     int exp = -9999;
  69     double mantissa;
  70     x = 1.0 / 0.0;
  71     mantissa = frexp (x, &exp);
  72     ASSERT (mantissa == x);
  73   }
  74
  75   { /* Negative infinity.  */
  76     int exp = -9999;
  77     double mantissa;
  78     x = -1.0 / 0.0;
  79     mantissa = frexp (x, &exp);
  80     ASSERT (mantissa == x);
  81   }
  82
  83   { /* Positive zero.  */
  84     int exp = -9999;
  85     double mantissa;
  86     x = 0.0;
  87     mantissa = frexp (x, &exp);
  88     ASSERT (exp == 0);
  89     ASSERT (mantissa == x);
  90     ASSERT (!signbit (mantissa));
  91   }
  92
  93   { /* Negative zero.  */
  94     int exp = -9999;
  95     double mantissa;
  96     x = minus_zerod;
  97     mantissa = frexp (x, &exp);
  98     ASSERT (exp == 0);
  99     ASSERT (mantissa == x);
 100     ASSERT (signbit (mantissa));
 101   }
 102
 103   for (i = 1, x = 1.0; i <= DBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0)
 104     {
 105       int exp = -9999;
 106       double mantissa = frexp (x, &exp);
 107       ASSERT (exp == i);
 108       ASSERT (mantissa == 0.5);
 109     }
 110   for (i = 1, x = 1.0; i >= DBL_MIN_EXP; i--, x *= 0.5)
 111     {
 112       int exp = -9999;
 113       double mantissa = frexp (x, &exp);
 114       ASSERT (exp == i);
 115       ASSERT (mantissa == 0.5);
 116     }
 117   for (; i >= DBL_MIN_EXP - 100 && x > 0.0; i--, x *= 0.5)
 118     {
 119       int exp = -9999;
 120       double mantissa = frexp (x, &exp);
 121       ASSERT (exp == i);
 122       ASSERT (mantissa == 0.5);
 123     }
 124
 125   for (i = 1, x = -1.0; i <= DBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0)
 126     {
 127       int exp = -9999;
 128       double mantissa = frexp (x, &exp);
 129       ASSERT (exp == i);
 130       ASSERT (mantissa == -0.5);
 131     }
 132   for (i = 1, x = -1.0; i >= DBL_MIN_EXP; i--, x *= 0.5)
 133     {
 134       int exp = -9999;
 135       double mantissa = frexp (x, &exp);
 136       ASSERT (exp == i);
 137       ASSERT (mantissa == -0.5);
 138     }
 139   for (; i >= DBL_MIN_EXP - 100 && x < 0.0; i--, x *= 0.5)
 140     {
 141       int exp = -9999;
 142       double mantissa = frexp (x, &exp);
 143       ASSERT (exp == i);
 144       ASSERT (mantissa == -0.5);
 145     }
 146
 147   for (i = 1, x = 1.01; i <= DBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0)
 148     {
 149       int exp = -9999;
 150       double mantissa = frexp (x, &exp);
 151       ASSERT (exp == i);
 152       ASSERT (mantissa == 0.505);
 153     }
 154   for (i = 1, x = 1.01; i >= DBL_MIN_EXP; i--, x *= 0.5)
 155     {
 156       int exp = -9999;
 157       double mantissa = frexp (x, &exp);
 158       ASSERT (exp == i);
 159       ASSERT (mantissa == 0.505);
 160     }
 161   for (; i >= DBL_MIN_EXP - 100 && x > 0.0; i--, x *= 0.5)
 162     {
 163       int exp = -9999;
 164       double mantissa = frexp (x, &exp);
 165       ASSERT (exp == i);
 166       ASSERT (mantissa >= 0.5);
 167       ASSERT (mantissa < 1.0);
 168       ASSERT (mantissa == my_ldexp (x, - exp));
 169     }
 170
 171   for (i = 1, x = 1.73205; i <= DBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0)
 172     {
 173       int exp = -9999;
 174       double mantissa = frexp (x, &exp);
 175       ASSERT (exp == i);
 176       ASSERT (mantissa == 0.866025);
 177     }
 178   for (i = 1, x = 1.73205; i >= DBL_MIN_EXP; i--, x *= 0.5)
 179     {
 180       int exp = -9999;
 181       double mantissa = frexp (x, &exp);
 182       ASSERT (exp == i);
 183       ASSERT (mantissa == 0.866025);
 184     }
 185   for (; i >= DBL_MIN_EXP - 100 && x > 0.0; i--, x *= 0.5)
 186     {
 187       int exp = -9999;
 188       double mantissa = frexp (x, &exp);
 189       ASSERT (exp == i || exp == i + 1);
 190       ASSERT (mantissa >= 0.5);
 191       ASSERT (mantissa < 1.0);
 192       ASSERT (mantissa == my_ldexp (x, - exp));
 193     }
 194
 195   return 0;
 196 }