tests/test-frexp.c

   1 /* Test of splitting a double into fraction and mantissa.
   2    Copyright (C) 2007-2008 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 "isnand.h"
  28 #include "nan.h"
  29
  30 /* Avoid some warnings from "gcc -Wshadow".
  31    This file doesn't use the exp() function.  */
  32 #undef exp
  33 #define exp exponent
  34
  35 #define ASSERT(expr) \
  36   do                                                                         \
  37     {                                                                        \
  38       if (!(expr))                                                           \
  39         {                                                                    \
  40           fprintf (stderr, "%s:%d: assertion failed\n", __FILE__, __LINE__); \
  41           fflush (stderr);                                                   \
  42           abort ();                                                          \
  43         }                                                                    \
  44     }                                                                        \
  45   while (0)
  46
  47 static double
  48 my_ldexp (double x, int d)
  49 {
  50   for (; d > 0; d--)
  51     x *= 2.0;
  52   for (; d < 0; d++)
  53     x *= 0.5;
  54   return x;
  55 }
  56
  57 int
  58 main ()
  59 {
  60   int i;
  61   /* The use of 'volatile' guarantees that excess precision bits are dropped
  62      when dealing with denormalized numbers.  It is necessary on x86 systems
  63      where double-floats are not IEEE compliant by default, to avoid that the
  64      results become platform and compiler option dependent.  'volatile' is a
  65      portable alternative to gcc's -ffloat-store option.  */
  66   volatile double x;
  67
  68   { /* NaN.  */
  69     int exp = -9999;
  70     double mantissa;
  71     x = NaNd ();
  72     mantissa = frexp (x, &exp);
  73     ASSERT (isnand (mantissa));
  74   }
  75
  76   { /* Positive infinity.  */
  77     int exp = -9999;
  78     double mantissa;
  79     x = 1.0 / 0.0;
  80     mantissa = frexp (x, &exp);
  81     ASSERT (mantissa == x);
  82   }
  83
  84   { /* Negative infinity.  */
  85     int exp = -9999;
  86     double mantissa;
  87     x = -1.0 / 0.0;
  88     mantissa = frexp (x, &exp);
  89     ASSERT (mantissa == x);
  90   }
  91
  92   { /* Positive zero.  */
  93     int exp = -9999;
  94     double mantissa;
  95     x = 0.0;
  96     mantissa = frexp (x, &exp);
  97     ASSERT (exp == 0);
  98     ASSERT (mantissa == x);
  99     ASSERT (!signbit (mantissa));
 100   }
 101
 102   { /* Negative zero.  */
 103     int exp = -9999;
 104     double mantissa;
 105     x = -0.0;
 106     mantissa = frexp (x, &exp);
 107     ASSERT (exp == 0);
 108     ASSERT (mantissa == x);
 109     ASSERT (signbit (mantissa));
 110   }
 111
 112   for (i = 1, x = 1.0; i <= DBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0)
 113     {
 114       int exp = -9999;
 115       double mantissa = frexp (x, &exp);
 116       ASSERT (exp == i);
 117       ASSERT (mantissa == 0.5);
 118     }
 119   for (i = 1, x = 1.0; i >= DBL_MIN_EXP; i--, x *= 0.5)
 120     {
 121       int exp = -9999;
 122       double mantissa = frexp (x, &exp);
 123       ASSERT (exp == i);
 124       ASSERT (mantissa == 0.5);
 125     }
 126   for (; i >= DBL_MIN_EXP - 100 && x > 0.0; i--, x *= 0.5)
 127     {
 128       int exp = -9999;
 129       double mantissa = frexp (x, &exp);
 130       ASSERT (exp == i);
 131       ASSERT (mantissa == 0.5);
 132     }
 133
 134   for (i = 1, x = -1.0; i <= DBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0)
 135     {
 136       int exp = -9999;
 137       double mantissa = frexp (x, &exp);
 138       ASSERT (exp == i);
 139       ASSERT (mantissa == -0.5);
 140     }
 141   for (i = 1, x = -1.0; i >= DBL_MIN_EXP; i--, x *= 0.5)
 142     {
 143       int exp = -9999;
 144       double mantissa = frexp (x, &exp);
 145       ASSERT (exp == i);
 146       ASSERT (mantissa == -0.5);
 147     }
 148   for (; i >= DBL_MIN_EXP - 100 && x < 0.0; i--, x *= 0.5)
 149     {
 150       int exp = -9999;
 151       double mantissa = frexp (x, &exp);
 152       ASSERT (exp == i);
 153       ASSERT (mantissa == -0.5);
 154     }
 155
 156   for (i = 1, x = 1.01; i <= DBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0)
 157     {
 158       int exp = -9999;
 159       double mantissa = frexp (x, &exp);
 160       ASSERT (exp == i);
 161       ASSERT (mantissa == 0.505);
 162     }
 163   for (i = 1, x = 1.01; i >= DBL_MIN_EXP; i--, x *= 0.5)
 164     {
 165       int exp = -9999;
 166       double mantissa = frexp (x, &exp);
 167       ASSERT (exp == i);
 168       ASSERT (mantissa == 0.505);
 169     }
 170   for (; i >= DBL_MIN_EXP - 100 && x > 0.0; i--, x *= 0.5)
 171     {
 172       int exp = -9999;
 173       double mantissa = frexp (x, &exp);
 174       ASSERT (exp == i);
 175       ASSERT (mantissa >= 0.5);
 176       ASSERT (mantissa < 1.0);
 177       ASSERT (mantissa == my_ldexp (x, - exp));
 178     }
 179
 180   for (i = 1, x = 1.73205; i <= DBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0)
 181     {
 182       int exp = -9999;
 183       double mantissa = frexp (x, &exp);
 184       ASSERT (exp == i);
 185       ASSERT (mantissa == 0.866025);
 186     }
 187   for (i = 1, x = 1.73205; i >= DBL_MIN_EXP; i--, x *= 0.5)
 188     {
 189       int exp = -9999;
 190       double mantissa = frexp (x, &exp);
 191       ASSERT (exp == i);
 192       ASSERT (mantissa == 0.866025);
 193     }
 194   for (; i >= DBL_MIN_EXP - 100 && x > 0.0; i--, x *= 0.5)
 195     {
 196       int exp = -9999;
 197       double mantissa = frexp (x, &exp);
 198       ASSERT (exp == i || exp == i + 1);
 199       ASSERT (mantissa >= 0.5);
 200       ASSERT (mantissa < 1.0);
 201       ASSERT (mantissa == my_ldexp (x, - exp));
 202     }
 203
 204   return 0;
 205 }