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 <stdio.h>
  26 #include <stdlib.h>
  27
  28 #include "isnan.h"
  29
  30 #define ASSERT(expr) \
  31   do                                                                         \
  32     {                                                                        \
  33       if (!(expr))                                                           \
  34         {                                                                    \
  35           fprintf (stderr, "%s:%d: assertion failed\n", __FILE__, __LINE__); \
  36           abort ();                                                          \
  37         }                                                                    \
  38     }                                                                        \
  39   while (0)
  40
  41 /* The Compaq (ex-DEC) C 6.4 compiler chokes on the expression 0.0 / 0.0.  */
  42 #ifdef __DECC
  43 static double
  44 NaN ()
  45 {
  46   static double zero = 0.0;
  47   return zero / zero;
  48 }
  49 #else
  50 # define NaN() (0.0 / 0.0)
  51 #endif
  52
  53 static double
  54 my_ldexp (double x, int d)
  55 {
  56   for (; d > 0; d--)
  57     x *= 2.0;
  58   for (; d < 0; d++)
  59     x *= 0.5;
  60   return x;
  61 }
  62
  63 int
  64 main ()
  65 {
  66   int i;
  67   /* The use of 'volatile' guarantees that excess precision bits are dropped
  68      when dealing with denormalized numbers.  It is necessary on x86 systems
  69      where double-floats are not IEEE compliant by default, to avoid that the
  70      results become platform and compiler option dependent.  'volatile' is a
  71      portable alternative to gcc's -ffloat-store option.  */
  72   volatile double x;
  73
  74   { /* NaN.  */
  75     int exp = -9999;
  76     double mantissa;
  77     x = NaN ();
  78     mantissa = frexp (x, &exp);
  79     ASSERT (isnan (mantissa));
  80   }
  81
  82   { /* Positive infinity.  */
  83     int exp = -9999;
  84     double mantissa;
  85     x = 1.0 / 0.0;
  86     mantissa = frexp (x, &exp);
  87     ASSERT (mantissa == x);
  88   }
  89
  90   { /* Negative infinity.  */
  91     int exp = -9999;
  92     double mantissa;
  93     x = -1.0 / 0.0;
  94     mantissa = frexp (x, &exp);
  95     ASSERT (mantissa == x);
  96   }
  97
  98   { /* Positive 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   { /* Negative zero.  */
 109     int exp = -9999;
 110     double mantissa;
 111     x = -0.0;
 112     mantissa = frexp (x, &exp);
 113     ASSERT (exp == 0);
 114     ASSERT (mantissa == x);
 115     ASSERT (signbit (mantissa));
 116   }
 117
 118   for (i = 1, x = 1.0; i <= DBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0)
 119     {
 120       int exp = -9999;
 121       double mantissa = frexp (x, &exp);
 122       ASSERT (exp == i);
 123       ASSERT (mantissa == 0.5);
 124     }
 125   for (i = 1, x = 1.0; i >= DBL_MIN_EXP; i--, x *= 0.5)
 126     {
 127       int exp = -9999;
 128       double mantissa = frexp (x, &exp);
 129       ASSERT (exp == i);
 130       ASSERT (mantissa == 0.5);
 131     }
 132   for (; i >= DBL_MIN_EXP - 100 && x > 0.0; 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
 140   for (i = 1, x = -1.0; i <= DBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0)
 141     {
 142       int exp = -9999;
 143       double mantissa = frexp (x, &exp);
 144       ASSERT (exp == i);
 145       ASSERT (mantissa == -0.5);
 146     }
 147   for (i = 1, x = -1.0; i >= DBL_MIN_EXP; i--, x *= 0.5)
 148     {
 149       int exp = -9999;
 150       double mantissa = frexp (x, &exp);
 151       ASSERT (exp == i);
 152       ASSERT (mantissa == -0.5);
 153     }
 154   for (; i >= DBL_MIN_EXP - 100 && x < 0.0; i--, x *= 0.5)
 155     {
 156       int exp = -9999;
 157       double mantissa = frexp (x, &exp);
 158       ASSERT (exp == i);
 159       ASSERT (mantissa == -0.5);
 160     }
 161
 162   for (i = 1, x = 1.01; i <= DBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0)
 163     {
 164       int exp = -9999;
 165       double mantissa = frexp (x, &exp);
 166       ASSERT (exp == i);
 167       ASSERT (mantissa == 0.505);
 168     }
 169   for (i = 1, x = 1.01; i >= DBL_MIN_EXP; i--, x *= 0.5)
 170     {
 171       int exp = -9999;
 172       double mantissa = frexp (x, &exp);
 173       ASSERT (exp == i);
 174       ASSERT (mantissa == 0.505);
 175     }
 176   for (; i >= DBL_MIN_EXP - 100 && x > 0.0; i--, x *= 0.5)
 177     {
 178       int exp = -9999;
 179       double mantissa = frexp (x, &exp);
 180       ASSERT (exp == i);
 181       ASSERT (mantissa >= 0.5);
 182       ASSERT (mantissa < 1.0);
 183       ASSERT (mantissa == my_ldexp (x, - exp));
 184     }
 185
 186   for (i = 1, x = 1.73205; i <= DBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0)
 187     {
 188       int exp = -9999;
 189       double mantissa = frexp (x, &exp);
 190       ASSERT (exp == i);
 191       ASSERT (mantissa == 0.866025);
 192     }
 193   for (i = 1, x = 1.73205; i >= DBL_MIN_EXP; i--, x *= 0.5)
 194     {
 195       int exp = -9999;
 196       double mantissa = frexp (x, &exp);
 197       ASSERT (exp == i);
 198       ASSERT (mantissa == 0.866025);
 199     }
 200   for (; i >= DBL_MIN_EXP - 100 && x > 0.0; i--, x *= 0.5)
 201     {
 202       int exp = -9999;
 203       double mantissa = frexp (x, &exp);
 204       ASSERT (exp == i || exp == i + 1);
 205       ASSERT (mantissa >= 0.5);
 206       ASSERT (mantissa < 1.0);
 207       ASSERT (mantissa == my_ldexp (x, - exp));
 208     }
 209
 210   return 0;
 211 }