tests/test-frexpl.c

   1 /* Test of splitting a 'long 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 "fpucw.h"
  28 #include "isnanl-nolibm.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 /* On MIPS IRIX machines, LDBL_MIN_EXP is -1021, but the smallest reliable
  48    exponent for 'long double' is -964.  Similarly, on PowerPC machines,
  49    LDBL_MIN_EXP is -1021, but the smallest reliable exponent for 'long double'
  50    is -968.  For exponents below that, the precision may be truncated to the
  51    precision used for 'double'.  */
  52 #ifdef __sgi
  53 # define MIN_NORMAL_EXP (LDBL_MIN_EXP + 57)
  54 #elif defined __ppc || defined __ppc__ || defined __powerpc || defined __powerpc__
  55 # define MIN_NORMAL_EXP (LDBL_MIN_EXP + 53)
  56 #else
  57 # define MIN_NORMAL_EXP LDBL_MIN_EXP
  58 #endif
  59
  60 /* On HP-UX 10.20, negating 0.0L does not yield -0.0L.
  61    So we use minus_zero instead.
  62    Note that the expression -LDBL_MIN * LDBL_MIN does not work on other
  63    platforms, such as when cross-compiling to PowerPC on MacOS X 10.5.  */
  64 #if defined __hpux || defined __sgi
  65 long double minus_zero = -LDBL_MIN * LDBL_MIN;
  66 #else
  67 long double minus_zero = -0.0L;
  68 #endif
  69
  70 static long double
  71 my_ldexp (long double x, int d)
  72 {
  73   for (; d > 0; d--)
  74     x *= 2.0L;
  75   for (; d < 0; d++)
  76     x *= 0.5L;
  77   return x;
  78 }
  79
  80 int
  81 main ()
  82 {
  83   int i;
  84   long double x;
  85   DECL_LONG_DOUBLE_ROUNDING
  86
  87   BEGIN_LONG_DOUBLE_ROUNDING ();
  88
  89   { /* NaN.  */
  90     int exp = -9999;
  91     long double mantissa;
  92     x = 0.0L / 0.0L;
  93     mantissa = frexpl (x, &exp);
  94     ASSERT (isnanl (mantissa));
  95   }
  96
  97   { /* Positive infinity.  */
  98     int exp = -9999;
  99     long double mantissa;
 100     x = 1.0L / 0.0L;
 101     mantissa = frexpl (x, &exp);
 102     ASSERT (mantissa == x);
 103   }
 104
 105   { /* Negative infinity.  */
 106     int exp = -9999;
 107     long double mantissa;
 108     x = -1.0L / 0.0L;
 109     mantissa = frexpl (x, &exp);
 110     ASSERT (mantissa == x);
 111   }
 112
 113   { /* Positive zero.  */
 114     int exp = -9999;
 115     long double mantissa;
 116     x = 0.0L;
 117     mantissa = frexpl (x, &exp);
 118     ASSERT (exp == 0);
 119     ASSERT (mantissa == x);
 120     ASSERT (!signbit (mantissa));
 121   }
 122
 123   { /* Negative zero.  */
 124     int exp = -9999;
 125     long double mantissa;
 126     x = minus_zero;
 127     mantissa = frexpl (x, &exp);
 128     ASSERT (exp == 0);
 129     ASSERT (mantissa == x);
 130     ASSERT (signbit (mantissa));
 131   }
 132
 133   for (i = 1, x = 1.0L; i <= LDBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0L)
 134     {
 135       int exp = -9999;
 136       long double mantissa = frexpl (x, &exp);
 137       ASSERT (exp == i);
 138       ASSERT (mantissa == 0.5L);
 139     }
 140   for (i = 1, x = 1.0L; i >= MIN_NORMAL_EXP; i--, x *= 0.5L)
 141     {
 142       int exp = -9999;
 143       long double mantissa = frexpl (x, &exp);
 144       ASSERT (exp == i);
 145       ASSERT (mantissa == 0.5L);
 146     }
 147   for (; i >= LDBL_MIN_EXP - 100 && x > 0.0L; i--, x *= 0.5L)
 148     {
 149       int exp = -9999;
 150       long double mantissa = frexpl (x, &exp);
 151       ASSERT (exp == i);
 152       ASSERT (mantissa == 0.5L);
 153     }
 154
 155   for (i = 1, x = -1.0L; i <= LDBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0L)
 156     {
 157       int exp = -9999;
 158       long double mantissa = frexpl (x, &exp);
 159       ASSERT (exp == i);
 160       ASSERT (mantissa == -0.5L);
 161     }
 162   for (i = 1, x = -1.0L; i >= MIN_NORMAL_EXP; i--, x *= 0.5L)
 163     {
 164       int exp = -9999;
 165       long double mantissa = frexpl (x, &exp);
 166       ASSERT (exp == i);
 167       ASSERT (mantissa == -0.5L);
 168     }
 169   for (; i >= LDBL_MIN_EXP - 100 && x < 0.0L; i--, x *= 0.5L)
 170     {
 171       int exp = -9999;
 172       long double mantissa = frexpl (x, &exp);
 173       ASSERT (exp == i);
 174       ASSERT (mantissa == -0.5L);
 175     }
 176
 177   for (i = 1, x = 1.01L; i <= LDBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0L)
 178     {
 179       int exp = -9999;
 180       long double mantissa = frexpl (x, &exp);
 181       ASSERT (exp == i);
 182       ASSERT (mantissa == 0.505L);
 183     }
 184   for (i = 1, x = 1.01L; i >= MIN_NORMAL_EXP; i--, x *= 0.5L)
 185     {
 186       int exp = -9999;
 187       long double mantissa = frexpl (x, &exp);
 188       ASSERT (exp == i);
 189       ASSERT (mantissa == 0.505L);
 190     }
 191   for (; i >= LDBL_MIN_EXP - 100 && x > 0.0L; i--, x *= 0.5L)
 192     {
 193       int exp = -9999;
 194       long double mantissa = frexpl (x, &exp);
 195       ASSERT (exp == i);
 196       ASSERT (mantissa >= 0.5L);
 197       ASSERT (mantissa < 1.0L);
 198       ASSERT (mantissa == my_ldexp (x, - exp));
 199     }
 200
 201   for (i = 1, x = 1.73205L; i <= LDBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0L)
 202     {
 203       int exp = -9999;
 204       long double mantissa = frexpl (x, &exp);
 205       ASSERT (exp == i);
 206       ASSERT (mantissa == 0.866025L);
 207     }
 208   for (i = 1, x = 1.73205L; i >= MIN_NORMAL_EXP; i--, x *= 0.5L)
 209     {
 210       int exp = -9999;
 211       long double mantissa = frexpl (x, &exp);
 212       ASSERT (exp == i);
 213       ASSERT (mantissa == 0.866025L);
 214     }
 215   for (; i >= LDBL_MIN_EXP - 100 && x > 0.0L; i--, x *= 0.5L)
 216     {
 217       int exp = -9999;
 218       long double mantissa = frexpl (x, &exp);
 219       ASSERT (exp == i || exp == i + 1);
 220       ASSERT (mantissa >= 0.5L);
 221       ASSERT (mantissa < 1.0L);
 222       ASSERT (mantissa == my_ldexp (x, - exp));
 223     }
 224
 225   return 0;
 226 }