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