tests/test-isnan.c

   1 /* Test of isnand() substitute.
   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 Ben Pfaff <blp@cs.stanford.edu>, from code by Bruno
  18    Haible <bruno@clisp.org>.  */
  19
  20 #include <config.h>
  21
  22 #include <math.h>
  23
  24 /* isnan must be a macro.  */
  25 #ifndef isnan
  26 # error missing declaration
  27 #endif
  28
  29 #include <float.h>
  30 #include <limits.h>
  31 #include <stdio.h>
  32 #include <stdlib.h>
  33
  34 #include "nan.h"
  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 /* HP cc on HP-UX 10.20 has a bug with the constant expression -0.0f.
  49    So we use -zero instead.  */
  50 float zerof = 0.0f;
  51
  52 /* HP cc on HP-UX 10.20 has a bug with the constant expression -0.0.
  53    So we use -zero instead.  */
  54 double zerod = 0.0;
  55
  56 /* On HP-UX 10.20, negating 0.0L does not yield -0.0L.
  57    So we use minus_zerol instead.
  58    IRIX cc can't put -0.0L into .data, but can compute at runtime.
  59    Note that the expression -LDBL_MIN * LDBL_MIN does not work on other
  60    platforms, such as when cross-compiling to PowerPC on MacOS X 10.5.  */
  61 #if defined __hpux || defined __sgi
  62 static long double
  63 compute_minus_zerol (void)
  64 {
  65   return -LDBL_MIN * LDBL_MIN;
  66 }
  67 # define minus_zerol compute_minus_zerol ()
  68 #else
  69 long double minus_zerol = -0.0L;
  70 #endif
  71
  72 static void
  73 test_float (void)
  74 {
  75   /* Finite values.  */
  76   ASSERT (!isnan (3.141f));
  77   ASSERT (!isnan (3.141e30f));
  78   ASSERT (!isnan (3.141e-30f));
  79   ASSERT (!isnan (-2.718f));
  80   ASSERT (!isnan (-2.718e30f));
  81   ASSERT (!isnan (-2.718e-30f));
  82   ASSERT (!isnan (0.0f));
  83   ASSERT (!isnan (-zerof));
  84   /* Infinite values.  */
  85   ASSERT (!isnan (1.0f / 0.0f));
  86   ASSERT (!isnan (-1.0f / 0.0f));
  87   /* Quiet NaN.  */
  88   ASSERT (isnan (NaNf ()));
  89 #if defined FLT_EXPBIT0_WORD && defined FLT_EXPBIT0_BIT
  90   /* Signalling NaN.  */
  91   {
  92     #define NWORDSF \
  93       ((sizeof (float) + sizeof (unsigned int) - 1) / sizeof (unsigned int))
  94     typedef union { float value; unsigned int word[NWORDSF]; } memory_float;
  95     memory_float m;
  96     m.value = NaNf ();
  97 # if FLT_EXPBIT0_BIT > 0
  98     m.word[FLT_EXPBIT0_WORD] ^= (unsigned int) 1 << (FLT_EXPBIT0_BIT - 1);
  99 # else
 100     m.word[FLT_EXPBIT0_WORD + (FLT_EXPBIT0_WORD < NWORDSF / 2 ? 1 : - 1)]
 101       ^= (unsigned int) 1 << (sizeof (unsigned int) * CHAR_BIT - 1);
 102 # endif
 103     if (FLT_EXPBIT0_WORD < NWORDSF / 2)
 104       m.word[FLT_EXPBIT0_WORD + 1] |= (unsigned int) 1 << FLT_EXPBIT0_BIT;
 105     else
 106       m.word[0] |= (unsigned int) 1;
 107     ASSERT (isnan (m.value));
 108   }
 109 #endif
 110 }
 111
 112 static void
 113 test_double (void)
 114 {
 115   /* Finite values.  */
 116   ASSERT (!isnan (3.141));
 117   ASSERT (!isnan (3.141e30));
 118   ASSERT (!isnan (3.141e-30));
 119   ASSERT (!isnan (-2.718));
 120   ASSERT (!isnan (-2.718e30));
 121   ASSERT (!isnan (-2.718e-30));
 122   ASSERT (!isnan (0.0));
 123   ASSERT (!isnan (-zerod));
 124   /* Infinite values.  */
 125   ASSERT (!isnan (1.0 / 0.0));
 126   ASSERT (!isnan (-1.0 / 0.0));
 127   /* Quiet NaN.  */
 128   ASSERT (isnan (NaNd ()));
 129 #if defined DBL_EXPBIT0_WORD && defined DBL_EXPBIT0_BIT
 130   /* Signalling NaN.  */
 131   {
 132     #define NWORDSD \
 133       ((sizeof (double) + sizeof (unsigned int) - 1) / sizeof (unsigned int))
 134     typedef union { double value; unsigned int word[NWORDSD]; } memory_double;
 135     memory_double m;
 136     m.value = NaNd ();
 137 # if DBL_EXPBIT0_BIT > 0
 138     m.word[DBL_EXPBIT0_WORD] ^= (unsigned int) 1 << (DBL_EXPBIT0_BIT - 1);
 139 # else
 140     m.word[DBL_EXPBIT0_WORD + (DBL_EXPBIT0_WORD < NWORDSD / 2 ? 1 : - 1)]
 141       ^= (unsigned int) 1 << (sizeof (unsigned int) * CHAR_BIT - 1);
 142 # endif
 143     m.word[DBL_EXPBIT0_WORD + (DBL_EXPBIT0_WORD < NWORDSD / 2 ? 1 : - 1)]
 144       |= (unsigned int) 1 << DBL_EXPBIT0_BIT;
 145     ASSERT (isnan (m.value));
 146   }
 147 #endif
 148 }
 149
 150 static void
 151 test_long_double (void)
 152 {
 153   #define NWORDSL \
 154     ((sizeof (long double) + sizeof (unsigned int) - 1) / sizeof (unsigned int))
 155   typedef union { unsigned int word[NWORDSL]; long double value; }
 156           memory_long_double;
 157
 158   /* Finite values.  */
 159   ASSERT (!isnan (3.141L));
 160   ASSERT (!isnan (3.141e30L));
 161   ASSERT (!isnan (3.141e-30L));
 162   ASSERT (!isnan (-2.718L));
 163   ASSERT (!isnan (-2.718e30L));
 164   ASSERT (!isnan (-2.718e-30L));
 165   ASSERT (!isnan (0.0L));
 166   ASSERT (!isnan (minus_zerol));
 167   /* Infinite values.  */
 168   ASSERT (!isnan (1.0L / 0.0L));
 169   ASSERT (!isnan (-1.0L / 0.0L));
 170   /* Quiet NaN.  */
 171   ASSERT (isnan (NaNl ()));
 172
 173 #if defined LDBL_EXPBIT0_WORD && defined LDBL_EXPBIT0_BIT
 174   /* A bit pattern that is different from a Quiet NaN.  With a bit of luck,
 175      it's a Signalling NaN.  */
 176   {
 177     memory_long_double m;
 178     m.value = NaNl ();
 179 # if LDBL_EXPBIT0_BIT > 0
 180     m.word[LDBL_EXPBIT0_WORD] ^= (unsigned int) 1 << (LDBL_EXPBIT0_BIT - 1);
 181 # else
 182     m.word[LDBL_EXPBIT0_WORD + (LDBL_EXPBIT0_WORD < NWORDSL / 2 ? 1 : - 1)]
 183       ^= (unsigned int) 1 << (sizeof (unsigned int) * CHAR_BIT - 1);
 184 # endif
 185     m.word[LDBL_EXPBIT0_WORD + (LDBL_EXPBIT0_WORD < NWORDSL / 2 ? 1 : - 1)]
 186       |= (unsigned int) 1 << LDBL_EXPBIT0_BIT;
 187     ASSERT (isnan (m.value));
 188   }
 189 #endif
 190
 191 #if ((defined __ia64 && LDBL_MANT_DIG == 64) || (defined __x86_64__ || defined __amd64__) || (defined __i386 || defined __i386__ || defined _I386 || defined _M_IX86 || defined _X86_))
 192 /* Representation of an 80-bit 'long double' as an initializer for a sequence
 193    of 'unsigned int' words.  */
 194 # ifdef WORDS_BIGENDIAN
 195 #  define LDBL80_WORDS(exponent,manthi,mantlo) \
 196      { ((unsigned int) (exponent) << 16) | ((unsigned int) (manthi) >> 16), \
 197        ((unsigned int) (manthi) << 16) | (unsigned int) (mantlo) >> 16),    \
 198        (unsigned int) (mantlo) << 16                                        \
 199      }
 200 # else
 201 #  define LDBL80_WORDS(exponent,manthi,mantlo) \
 202      { mantlo, manthi, exponent }
 203 # endif
 204   { /* Quiet NaN.  */
 205     static memory_long_double x =
 206       { LDBL80_WORDS (0xFFFF, 0xC3333333, 0x00000000) };
 207     ASSERT (isnan (x.value));
 208   }
 209   {
 210     /* Signalling NaN.  */
 211     static memory_long_double x =
 212       { LDBL80_WORDS (0xFFFF, 0x83333333, 0x00000000) };
 213     ASSERT (isnan (x.value));
 214   }
 215   /* The isnan function should recognize Pseudo-NaNs, Pseudo-Infinities,
 216      Pseudo-Zeroes, Unnormalized Numbers, and Pseudo-Denormals, as defined in
 217        Intel IA-64 Architecture Software Developer's Manual, Volume 1:
 218        Application Architecture.
 219        Table 5-2 "Floating-Point Register Encodings"
 220        Figure 5-6 "Memory to Floating-Point Register Data Translation"
 221    */
 222   { /* Pseudo-NaN.  */
 223     static memory_long_double x =
 224       { LDBL80_WORDS (0xFFFF, 0x40000001, 0x00000000) };
 225     ASSERT (isnan (x.value));
 226   }
 227   { /* Pseudo-Infinity.  */
 228     static memory_long_double x =
 229       { LDBL80_WORDS (0xFFFF, 0x00000000, 0x00000000) };
 230     ASSERT (isnan (x.value));
 231   }
 232   { /* Pseudo-Zero.  */
 233     static memory_long_double x =
 234       { LDBL80_WORDS (0x4004, 0x00000000, 0x00000000) };
 235     ASSERT (isnan (x.value));
 236   }
 237   { /* Unnormalized number.  */
 238     static memory_long_double x =
 239       { LDBL80_WORDS (0x4000, 0x63333333, 0x00000000) };
 240     ASSERT (isnan (x.value));
 241   }
 242   { /* Pseudo-Denormal.  */
 243     static memory_long_double x =
 244       { LDBL80_WORDS (0x0000, 0x83333333, 0x00000000) };
 245     ASSERT (isnan (x.value));
 246   }
 247 #endif
 248 }
 249
 250 int
 251 main ()
 252 {
 253   test_float ();
 254   test_double ();
 255   test_long_double ();
 256   return 0;
 257 }