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 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 <stdio.h>
  25 #include <stdlib.h>
  26
  27 #include "isnan.h"
  28
  29 #define ASSERT(expr) \
  30   do                                                                         \
  31     {                                                                        \
  32       if (!(expr))                                                           \
  33         {                                                                    \
  34           fprintf (stderr, "%s:%d: assertion failed\n", __FILE__, __LINE__); \
  35           abort ();                                                          \
  36         }                                                                    \
  37     }                                                                        \
  38   while (0)
  39
  40 /* The Compaq (ex-DEC) C 6.4 compiler chokes on the expression 0.0 / 0.0.  */
  41 #ifdef __DECC
  42 static double
  43 NaN ()
  44 {
  45   static double zero = 0.0;
  46   return zero / zero;
  47 }
  48 #else
  49 # define NaN() (0.0 / 0.0)
  50 #endif
  51
  52 static double
  53 my_ldexp (double x, int d)
  54 {
  55   for (; d > 0; d--)
  56     x *= 2.0;
  57   for (; d < 0; d++)
  58     x *= 0.5;
  59   return x;
  60 }
  61
  62 int
  63 main ()
  64 {
  65   int i;
  66   /* The use of 'volatile' guarantees that excess precision bits are dropped
  67      when dealing with denormalized numbers.  It is necessary on x86 systems
  68      where double-floats are not IEEE compliant by default, to avoid that the
  69      results become platform and compiler option dependent.  'volatile' is a
  70      portable alternative to gcc's -ffloat-store option.  */
  71   volatile double x;
  72
  73   { /* NaN.  */
  74     int exp = -9999;
  75     double mantissa;
  76     x = NaN ();
  77     mantissa = frexp (x, &exp);
  78     ASSERT (isnan (mantissa));
  79   }
  80
  81   { /* Positive infinity.  */
  82     int exp = -9999;
  83     double mantissa;
  84     x = 1.0 / 0.0;
  85     mantissa = frexp (x, &exp);
  86     ASSERT (mantissa == x);
  87   }
  88
  89   { /* Negative infinity.  */
  90     int exp = -9999;
  91     double mantissa;
  92     x = -1.0 / 0.0;
  93     mantissa = frexp (x, &exp);
  94     ASSERT (mantissa == x);
  95   }
  96
  97   { /* Positive zero.  */
  98     int exp = -9999;
  99     double mantissa;
 100     x = 0.0;
 101     mantissa = frexp (x, &exp);
 102     ASSERT (exp == 0);
 103     ASSERT (mantissa == x);
 104     ASSERT (!signbit (mantissa));
 105   }
 106
 107   { /* Negative zero.  */
 108     int exp = -9999;
 109     double mantissa;
 110     x = -0.0;
 111     mantissa = frexp (x, &exp);
 112     ASSERT (exp == 0);
 113     ASSERT (mantissa == x);
 114     ASSERT (signbit (mantissa));
 115   }
 116
 117   for (i = 1, x = 1.0; i <= DBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0)
 118     {
 119       int exp = -9999;
 120       double mantissa = frexp (x, &exp);
 121       ASSERT (exp == i);
 122       ASSERT (mantissa == 0.5);
 123     }
 124   for (i = 1, x = 1.0; i >= DBL_MIN_EXP; i--, x *= 0.5)
 125     {
 126       int exp = -9999;
 127       double mantissa = frexp (x, &exp);
 128       ASSERT (exp == i);
 129       ASSERT (mantissa == 0.5);
 130     }
 131   for (; i >= DBL_MIN_EXP - 100 && x > 0.0; i--, x *= 0.5)
 132     {
 133       int exp = -9999;
 134       double mantissa = frexp (x, &exp);
 135       ASSERT (exp == i);
 136       ASSERT (mantissa == 0.5);
 137     }
 138
 139   for (i = 1, x = -1.0; i <= DBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0)
 140     {
 141       int exp = -9999;
 142       double mantissa = frexp (x, &exp);
 143       ASSERT (exp == i);
 144       ASSERT (mantissa == -0.5);
 145     }
 146   for (i = 1, x = -1.0; i >= DBL_MIN_EXP; i--, x *= 0.5)
 147     {
 148       int exp = -9999;
 149       double mantissa = frexp (x, &exp);
 150       ASSERT (exp == i);
 151       ASSERT (mantissa == -0.5);
 152     }
 153   for (; i >= DBL_MIN_EXP - 100 && x < 0.0; i--, x *= 0.5)
 154     {
 155       int exp = -9999;
 156       double mantissa = frexp (x, &exp);
 157       ASSERT (exp == i);
 158       ASSERT (mantissa == -0.5);
 159     }
 160
 161   for (i = 1, x = 1.01; i <= DBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0)
 162     {
 163       int exp = -9999;
 164       double mantissa = frexp (x, &exp);
 165       ASSERT (exp == i);
 166       ASSERT (mantissa == 0.505);
 167     }
 168   for (i = 1, x = 1.01; i >= DBL_MIN_EXP; i--, x *= 0.5)
 169     {
 170       int exp = -9999;
 171       double mantissa = frexp (x, &exp);
 172       ASSERT (exp == i);
 173       ASSERT (mantissa == 0.505);
 174     }
 175   for (; i >= DBL_MIN_EXP - 100 && x > 0.0; i--, x *= 0.5)
 176     {
 177       int exp = -9999;
 178       double mantissa = frexp (x, &exp);
 179       ASSERT (exp == i);
 180       ASSERT (mantissa >= 0.5);
 181       ASSERT (mantissa < 1.0);
 182       ASSERT (mantissa == my_ldexp (x, - exp));
 183     }
 184
 185   for (i = 1, x = 1.73205; i <= DBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0)
 186     {
 187       int exp = -9999;
 188       double mantissa = frexp (x, &exp);
 189       ASSERT (exp == i);
 190       ASSERT (mantissa == 0.866025);
 191     }
 192   for (i = 1, x = 1.73205; i >= DBL_MIN_EXP; i--, x *= 0.5)
 193     {
 194       int exp = -9999;
 195       double mantissa = frexp (x, &exp);
 196       ASSERT (exp == i);
 197       ASSERT (mantissa == 0.866025);
 198     }
 199   for (; i >= DBL_MIN_EXP - 100 && x > 0.0; i--, x *= 0.5)
 200     {
 201       int exp = -9999;
 202       double mantissa = frexp (x, &exp);
 203       ASSERT (exp == i || exp == i + 1);
 204       ASSERT (mantissa >= 0.5);
 205       ASSERT (mantissa < 1.0);
 206       ASSERT (mantissa == my_ldexp (x, - exp));
 207     }
 208
 209   return 0;
 210 }