tests/test-frexpl.c

   1 /* Test of splitting a 'long double' into fraction and mantissa.
   2    Copyright (C) 2007-2009 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 #include "nan.h"
  30
  31 /* Avoid some warnings from "gcc -Wshadow".
  32    This file doesn't use the exp() function.  */
  33 #undef exp
  34 #define exp exponent
  35
  36 #define ASSERT(expr) \
  37   do                                                                         \
  38     {                                                                        \
  39       if (!(expr))                                                           \
  40         {                                                                    \
  41           fprintf (stderr, "%s:%d: assertion failed\n", __FILE__, __LINE__); \
  42           fflush (stderr);                                                   \
  43           abort ();                                                          \
  44         }                                                                    \
  45     }                                                                        \
  46   while (0)
  47
  48 /* On MIPS IRIX machines, LDBL_MIN_EXP is -1021, but the smallest reliable
  49    exponent for 'long double' is -964.  Similarly, on PowerPC machines,
  50    LDBL_MIN_EXP is -1021, but the smallest reliable exponent for 'long double'
  51    is -968.  For exponents below that, the precision may be truncated to the
  52    precision used for 'double'.  */
  53 #ifdef __sgi
  54 # define MIN_NORMAL_EXP (LDBL_MIN_EXP + 57)
  55 #elif defined __ppc || defined __ppc__ || defined __powerpc || defined __powerpc__
  56 # define MIN_NORMAL_EXP (LDBL_MIN_EXP + 53)
  57 #else
  58 # define MIN_NORMAL_EXP LDBL_MIN_EXP
  59 #endif
  60
  61 /* On HP-UX 10.20, negating 0.0L does not yield -0.0L.
  62    So we use minus_zero instead.
  63    IRIX cc can't put -0.0L into .data, but can compute at runtime.
  64    Note that the expression -LDBL_MIN * LDBL_MIN does not work on other
  65    platforms, such as when cross-compiling to PowerPC on MacOS X 10.5.  */
  66 #if defined __hpux || defined __sgi
  67 static long double
  68 compute_minus_zero (void)
  69 {
  70   return -LDBL_MIN * LDBL_MIN;
  71 }
  72 # define minus_zero compute_minus_zero ()
  73 #else
  74 long double minus_zero = -0.0L;
  75 #endif
  76
  77 static long double
  78 my_ldexp (long double x, int d)
  79 {
  80   for (; d > 0; d--)
  81     x *= 2.0L;
  82   for (; d < 0; d++)
  83     x *= 0.5L;
  84   return x;
  85 }
  86
  87 int
  88 main ()
  89 {
  90   int i;
  91   long double x;
  92   DECL_LONG_DOUBLE_ROUNDING
  93
  94   BEGIN_LONG_DOUBLE_ROUNDING ();
  95
  96   { /* NaN.  */
  97     int exp = -9999;
  98     long double mantissa;
  99     x = NaNl ();
 100     mantissa = frexpl (x, &exp);
 101     ASSERT (isnanl (mantissa));
 102   }
 103
 104   { /* Positive infinity.  */
 105     int exp = -9999;
 106     long double mantissa;
 107     x = 1.0L / 0.0L;
 108     mantissa = frexpl (x, &exp);
 109     ASSERT (mantissa == x);
 110   }
 111
 112   { /* Negative infinity.  */
 113     int exp = -9999;
 114     long double mantissa;
 115     x = -1.0L / 0.0L;
 116     mantissa = frexpl (x, &exp);
 117     ASSERT (mantissa == x);
 118   }
 119
 120   { /* Positive zero.  */
 121     int exp = -9999;
 122     long double mantissa;
 123     x = 0.0L;
 124     mantissa = frexpl (x, &exp);
 125     ASSERT (exp == 0);
 126     ASSERT (mantissa == x);
 127     ASSERT (!signbit (mantissa));
 128   }
 129
 130   { /* Negative zero.  */
 131     int exp = -9999;
 132     long double mantissa;
 133     x = minus_zero;
 134     mantissa = frexpl (x, &exp);
 135     ASSERT (exp == 0);
 136     ASSERT (mantissa == x);
 137     ASSERT (signbit (mantissa));
 138   }
 139
 140   for (i = 1, x = 1.0L; i <= LDBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0L)
 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 = 1, x = 1.0L; i >= MIN_NORMAL_EXP; 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   for (; i >= LDBL_MIN_EXP - 100 && x > 0.0L; i--, x *= 0.5L)
 155     {
 156       int exp = -9999;
 157       long double mantissa = frexpl (x, &exp);
 158       ASSERT (exp == i);
 159       ASSERT (mantissa == 0.5L);
 160     }
 161
 162   for (i = 1, x = -1.0L; i <= LDBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0L)
 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 = 1, x = -1.0L; i >= MIN_NORMAL_EXP; 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   for (; i >= LDBL_MIN_EXP - 100 && x < 0.0L; i--, x *= 0.5L)
 177     {
 178       int exp = -9999;
 179       long double mantissa = frexpl (x, &exp);
 180       ASSERT (exp == i);
 181       ASSERT (mantissa == -0.5L);
 182     }
 183
 184   for (i = 1, x = 1.01L; i <= LDBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0L)
 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 = 1, x = 1.01L; i >= MIN_NORMAL_EXP; i--, x *= 0.5L)
 192     {
 193       int exp = -9999;
 194       long double mantissa = frexpl (x, &exp);
 195       ASSERT (exp == i);
 196       ASSERT (mantissa == 0.505L);
 197     }
 198   for (; i >= LDBL_MIN_EXP - 100 && x > 0.0L; i--, x *= 0.5L)
 199     {
 200       int exp = -9999;
 201       long double mantissa = frexpl (x, &exp);
 202       ASSERT (exp == i);
 203       ASSERT (mantissa >= 0.5L);
 204       ASSERT (mantissa < 1.0L);
 205       ASSERT (mantissa == my_ldexp (x, - exp));
 206     }
 207
 208   for (i = 1, x = 1.73205L; i <= LDBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0L)
 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 = 1, x = 1.73205L; i >= MIN_NORMAL_EXP; i--, x *= 0.5L)
 216     {
 217       int exp = -9999;
 218       long double mantissa = frexpl (x, &exp);
 219       ASSERT (exp == i);
 220       ASSERT (mantissa == 0.866025L);
 221     }
 222   for (; i >= LDBL_MIN_EXP - 100 && x > 0.0L; i--, x *= 0.5L)
 223     {
 224       int exp = -9999;
 225       long double mantissa = frexpl (x, &exp);
 226       ASSERT (exp == i || exp == i + 1);
 227       ASSERT (mantissa >= 0.5L);
 228       ASSERT (mantissa < 1.0L);
 229       ASSERT (mantissa == my_ldexp (x, - exp));
 230     }
 231
 232   return 0;
 233 }