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-nolibm.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 /* HP cc on HP-UX 10.20 has a bug with the constant expression -0.0.
  48    So we use -zero instead.  */
  49 double zero = 0.0;
  50
  51 static double
  52 my_ldexp (double x, int d)
  53 {
  54   for (; d > 0; d--)
  55     x *= 2.0;
  56   for (; d < 0; d++)
  57     x *= 0.5;
  58   return x;
  59 }
  60
  61 int
  62 main ()
  63 {
  64   int i;
  65   /* The use of 'volatile' guarantees that excess precision bits are dropped
  66      when dealing with denormalized numbers.  It is necessary on x86 systems
  67      where double-floats are not IEEE compliant by default, to avoid that the
  68      results become platform and compiler option dependent.  'volatile' is a
  69      portable alternative to gcc's -ffloat-store option.  */
  70   volatile double x;
  71
  72   { /* NaN.  */
  73     int exp = -9999;
  74     double mantissa;
  75     x = NaNd ();
  76     mantissa = frexp (x, &exp);
  77     ASSERT (isnand (mantissa));
  78   }
  79
  80   { /* Positive 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   { /* Negative infinity.  */
  89     int exp = -9999;
  90     double mantissa;
  91     x = -1.0 / 0.0;
  92     mantissa = frexp (x, &exp);
  93     ASSERT (mantissa == x);
  94   }
  95
  96   { /* Positive zero.  */
  97     int exp = -9999;
  98     double mantissa;
  99     x = 0.0;
 100     mantissa = frexp (x, &exp);
 101     ASSERT (exp == 0);
 102     ASSERT (mantissa == x);
 103     ASSERT (!signbit (mantissa));
 104   }
 105
 106   { /* Negative zero.  */
 107     int exp = -9999;
 108     double mantissa;
 109     x = -zero;
 110     mantissa = frexp (x, &exp);
 111     ASSERT (exp == 0);
 112     ASSERT (mantissa == x);
 113     ASSERT (signbit (mantissa));
 114   }
 115
 116   for (i = 1, x = 1.0; i <= DBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0)
 117     {
 118       int exp = -9999;
 119       double mantissa = frexp (x, &exp);
 120       ASSERT (exp == i);
 121       ASSERT (mantissa == 0.5);
 122     }
 123   for (i = 1, x = 1.0; i >= DBL_MIN_EXP; i--, x *= 0.5)
 124     {
 125       int exp = -9999;
 126       double mantissa = frexp (x, &exp);
 127       ASSERT (exp == i);
 128       ASSERT (mantissa == 0.5);
 129     }
 130   for (; i >= DBL_MIN_EXP - 100 && x > 0.0; i--, x *= 0.5)
 131     {
 132       int exp = -9999;
 133       double mantissa = frexp (x, &exp);
 134       ASSERT (exp == i);
 135       ASSERT (mantissa == 0.5);
 136     }
 137
 138   for (i = 1, x = -1.0; i <= DBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0)
 139     {
 140       int exp = -9999;
 141       double mantissa = frexp (x, &exp);
 142       ASSERT (exp == i);
 143       ASSERT (mantissa == -0.5);
 144     }
 145   for (i = 1, x = -1.0; i >= DBL_MIN_EXP; i--, x *= 0.5)
 146     {
 147       int exp = -9999;
 148       double mantissa = frexp (x, &exp);
 149       ASSERT (exp == i);
 150       ASSERT (mantissa == -0.5);
 151     }
 152   for (; i >= DBL_MIN_EXP - 100 && x < 0.0; i--, x *= 0.5)
 153     {
 154       int exp = -9999;
 155       double mantissa = frexp (x, &exp);
 156       ASSERT (exp == i);
 157       ASSERT (mantissa == -0.5);
 158     }
 159
 160   for (i = 1, x = 1.01; i <= DBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0)
 161     {
 162       int exp = -9999;
 163       double mantissa = frexp (x, &exp);
 164       ASSERT (exp == i);
 165       ASSERT (mantissa == 0.505);
 166     }
 167   for (i = 1, x = 1.01; i >= DBL_MIN_EXP; i--, x *= 0.5)
 168     {
 169       int exp = -9999;
 170       double mantissa = frexp (x, &exp);
 171       ASSERT (exp == i);
 172       ASSERT (mantissa == 0.505);
 173     }
 174   for (; i >= DBL_MIN_EXP - 100 && x > 0.0; i--, x *= 0.5)
 175     {
 176       int exp = -9999;
 177       double mantissa = frexp (x, &exp);
 178       ASSERT (exp == i);
 179       ASSERT (mantissa >= 0.5);
 180       ASSERT (mantissa < 1.0);
 181       ASSERT (mantissa == my_ldexp (x, - exp));
 182     }
 183
 184   for (i = 1, x = 1.73205; i <= DBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0)
 185     {
 186       int exp = -9999;
 187       double mantissa = frexp (x, &exp);
 188       ASSERT (exp == i);
 189       ASSERT (mantissa == 0.866025);
 190     }
 191   for (i = 1, x = 1.73205; i >= DBL_MIN_EXP; i--, x *= 0.5)
 192     {
 193       int exp = -9999;
 194       double mantissa = frexp (x, &exp);
 195       ASSERT (exp == i);
 196       ASSERT (mantissa == 0.866025);
 197     }
 198   for (; i >= DBL_MIN_EXP - 100 && x > 0.0; i--, x *= 0.5)
 199     {
 200       int exp = -9999;
 201       double mantissa = frexp (x, &exp);
 202       ASSERT (exp == i || exp == i + 1);
 203       ASSERT (mantissa >= 0.5);
 204       ASSERT (mantissa < 1.0);
 205       ASSERT (mantissa == my_ldexp (x, - exp));
 206     }
 207
 208   return 0;
 209 }