tests/test-frexp.c

   1 /* Test of splitting a double into fraction and mantissa.
   2    Copyright (C) 2007 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 2, or (at your option)
   7    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, write to the Free Software Foundation,
  16    Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA.  */
  17
  18 /* Written by Bruno Haible <bruno@clisp.org>, 2007.  */
  19
  20 #include <config.h>
  21
  22 #include <math.h>
  23
  24 #include <float.h>
  25 #include <stdlib.h>
  26
  27 #include "isnan.h"
  28
  29 #define ASSERT(expr) if (!(expr)) abort ();
  30
  31 /* The Compaq (ex-DEC) C 6.4 compiler chokes on the expression 0.0 / 0.0.  */
  32 #ifdef __DECC
  33 static double
  34 NaN ()
  35 {
  36   static double zero = 0.0;
  37   return zero / zero;
  38 }
  39 #else
  40 # define NaN() (0.0 / 0.0)
  41 #endif
  42
  43 static double
  44 my_ldexp (double x, int d)
  45 {
  46   for (; d > 0; d--)
  47     x *= 2.0;
  48   for (; d < 0; d++)
  49     x *= 0.5;
  50   return x;
  51 }
  52
  53 int
  54 main ()
  55 {
  56   int i;
  57   /* The use of 'volatile' guarantees that excess precision bits are dropped
  58      when dealing with denormalized numbers.  It is necessary on x86 systems
  59      where double-floats are not IEEE compliant by default, to avoid that the
  60      results become platform and compiler option dependent.  'volatile' is a
  61      portable alternative to gcc's -ffloat-store option.  */
  62   volatile double x;
  63
  64   { /* NaN.  */
  65     int exp = -9999;
  66     double mantissa;
  67     x = NaN ();
  68     mantissa = frexp (x, &exp);
  69     ASSERT (isnan (mantissa));
  70   }
  71
  72   { /* Positive infinity.  */
  73     int exp = -9999;
  74     double mantissa;
  75     x = 1.0 / 0.0;
  76     mantissa = frexp (x, &exp);
  77     ASSERT (mantissa == x);
  78   }
  79
  80   { /* Negative infinity.  */
  81     int exp = -9999;
  82     double mantissa;
  83     x = -1.0 / 0.0;
  84     mantissa = frexp (x, &exp);
  85     ASSERT (mantissa == x);
  86   }
  87
  88   { /* Positive zero.  */
  89     int exp = -9999;
  90     double mantissa;
  91     x = 0.0;
  92     mantissa = frexp (x, &exp);
  93     ASSERT (exp == 0);
  94     ASSERT (mantissa == x);
  95     ASSERT (!signbit (mantissa));
  96   }
  97
  98   { /* Negative zero.  */
  99     int exp = -9999;
 100     double mantissa;
 101     x = -0.0;
 102     mantissa = frexp (x, &exp);
 103     ASSERT (exp == 0);
 104     ASSERT (mantissa == x);
 105     ASSERT (signbit (mantissa));
 106   }
 107
 108   for (i = 1, x = 1.0; i <= DBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0)
 109     {
 110       int exp = -9999;
 111       double mantissa = frexp (x, &exp);
 112       ASSERT (exp == i);
 113       ASSERT (mantissa == 0.5);
 114     }
 115   for (i = 1, x = 1.0; i >= DBL_MIN_EXP; i--, x *= 0.5)
 116     {
 117       int exp = -9999;
 118       double mantissa = frexp (x, &exp);
 119       ASSERT (exp == i);
 120       ASSERT (mantissa == 0.5);
 121     }
 122   for (; i >= DBL_MIN_EXP - 100 && x > 0.0; i--, x *= 0.5)
 123     {
 124       int exp = -9999;
 125       double mantissa = frexp (x, &exp);
 126       ASSERT (exp == i);
 127       ASSERT (mantissa == 0.5);
 128     }
 129
 130   for (i = 1, x = -1.0; i <= DBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0)
 131     {
 132       int exp = -9999;
 133       double mantissa = frexp (x, &exp);
 134       ASSERT (exp == i);
 135       ASSERT (mantissa == -0.5);
 136     }
 137   for (i = 1, x = -1.0; i >= DBL_MIN_EXP; i--, x *= 0.5)
 138     {
 139       int exp = -9999;
 140       double mantissa = frexp (x, &exp);
 141       ASSERT (exp == i);
 142       ASSERT (mantissa == -0.5);
 143     }
 144   for (; i >= DBL_MIN_EXP - 100 && x < 0.0; i--, x *= 0.5)
 145     {
 146       int exp = -9999;
 147       double mantissa = frexp (x, &exp);
 148       ASSERT (exp == i);
 149       ASSERT (mantissa == -0.5);
 150     }
 151
 152   for (i = 1, x = 1.01; i <= DBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0)
 153     {
 154       int exp = -9999;
 155       double mantissa = frexp (x, &exp);
 156       ASSERT (exp == i);
 157       ASSERT (mantissa == 0.505);
 158     }
 159   for (i = 1, x = 1.01; i >= DBL_MIN_EXP; i--, x *= 0.5)
 160     {
 161       int exp = -9999;
 162       double mantissa = frexp (x, &exp);
 163       ASSERT (exp == i);
 164       ASSERT (mantissa == 0.505);
 165     }
 166   for (; i >= DBL_MIN_EXP - 100 && x > 0.0; i--, x *= 0.5)
 167     {
 168       int exp = -9999;
 169       double mantissa = frexp (x, &exp);
 170       ASSERT (exp == i);
 171       ASSERT (mantissa >= 0.5);
 172       ASSERT (mantissa < 1.0);
 173       ASSERT (mantissa == my_ldexp (x, - exp));
 174     }
 175
 176   for (i = 1, x = 1.73205; i <= DBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0)
 177     {
 178       int exp = -9999;
 179       double mantissa = frexp (x, &exp);
 180       ASSERT (exp == i);
 181       ASSERT (mantissa == 0.866025);
 182     }
 183   for (i = 1, x = 1.73205; i >= DBL_MIN_EXP; i--, x *= 0.5)
 184     {
 185       int exp = -9999;
 186       double mantissa = frexp (x, &exp);
 187       ASSERT (exp == i);
 188       ASSERT (mantissa == 0.866025);
 189     }
 190   for (; i >= DBL_MIN_EXP - 100 && x > 0.0; i--, x *= 0.5)
 191     {
 192       int exp = -9999;
 193       double mantissa = frexp (x, &exp);
 194       ASSERT (exp == i || exp == i + 1);
 195       ASSERT (mantissa >= 0.5);
 196       ASSERT (mantissa < 1.0);
 197       ASSERT (mantissa == my_ldexp (x, - exp));
 198     }
 199
 200   return 0;
 201 }