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
  32 #include "nan.h"
  33 #include "macros.h"
  34
  35 /* HP cc on HP-UX 10.20 has a bug with the constant expression -0.0f.
  36    So we use -zero instead.  */
  37 float zerof = 0.0f;
  38
  39 /* HP cc on HP-UX 10.20 has a bug with the constant expression -0.0.
  40    So we use -zero instead.  */
  41 double zerod = 0.0;
  42
  43 /* On HP-UX 10.20, negating 0.0L does not yield -0.0L.
  44    So we use minus_zerol instead.
  45    IRIX cc can't put -0.0L into .data, but can compute at runtime.
  46    Note that the expression -LDBL_MIN * LDBL_MIN does not work on other
  47    platforms, such as when cross-compiling to PowerPC on MacOS X 10.5.  */
  48 #if defined __hpux || defined __sgi
  49 static long double
  50 compute_minus_zerol (void)
  51 {
  52   return -LDBL_MIN * LDBL_MIN;
  53 }
  54 # define minus_zerol compute_minus_zerol ()
  55 #else
  56 long double minus_zerol = -0.0L;
  57 #endif
  58
  59 static void
  60 test_float (void)
  61 {
  62   /* Finite values.  */
  63   ASSERT (!isnan (3.141f));
  64   ASSERT (!isnan (3.141e30f));
  65   ASSERT (!isnan (3.141e-30f));
  66   ASSERT (!isnan (-2.718f));
  67   ASSERT (!isnan (-2.718e30f));
  68   ASSERT (!isnan (-2.718e-30f));
  69   ASSERT (!isnan (0.0f));
  70   ASSERT (!isnan (-zerof));
  71   /* Infinite values.  */
  72   ASSERT (!isnan (1.0f / 0.0f));
  73   ASSERT (!isnan (-1.0f / 0.0f));
  74   /* Quiet NaN.  */
  75   ASSERT (isnan (NaNf ()));
  76 #if defined FLT_EXPBIT0_WORD && defined FLT_EXPBIT0_BIT
  77   /* Signalling NaN.  */
  78   {
  79     #define NWORDSF \
  80       ((sizeof (float) + sizeof (unsigned int) - 1) / sizeof (unsigned int))
  81     typedef union { float value; unsigned int word[NWORDSF]; } memory_float;
  82     memory_float m;
  83     m.value = NaNf ();
  84 # if FLT_EXPBIT0_BIT > 0
  85     m.word[FLT_EXPBIT0_WORD] ^= (unsigned int) 1 << (FLT_EXPBIT0_BIT - 1);
  86 # else
  87     m.word[FLT_EXPBIT0_WORD + (FLT_EXPBIT0_WORD < NWORDSF / 2 ? 1 : - 1)]
  88       ^= (unsigned int) 1 << (sizeof (unsigned int) * CHAR_BIT - 1);
  89 # endif
  90     if (FLT_EXPBIT0_WORD < NWORDSF / 2)
  91       m.word[FLT_EXPBIT0_WORD + 1] |= (unsigned int) 1 << FLT_EXPBIT0_BIT;
  92     else
  93       m.word[0] |= (unsigned int) 1;
  94     ASSERT (isnan (m.value));
  95   }
  96 #endif
  97 }
  98
  99 static void
 100 test_double (void)
 101 {
 102   /* Finite values.  */
 103   ASSERT (!isnan (3.141));
 104   ASSERT (!isnan (3.141e30));
 105   ASSERT (!isnan (3.141e-30));
 106   ASSERT (!isnan (-2.718));
 107   ASSERT (!isnan (-2.718e30));
 108   ASSERT (!isnan (-2.718e-30));
 109   ASSERT (!isnan (0.0));
 110   ASSERT (!isnan (-zerod));
 111   /* Infinite values.  */
 112   ASSERT (!isnan (1.0 / 0.0));
 113   ASSERT (!isnan (-1.0 / 0.0));
 114   /* Quiet NaN.  */
 115   ASSERT (isnan (NaNd ()));
 116 #if defined DBL_EXPBIT0_WORD && defined DBL_EXPBIT0_BIT
 117   /* Signalling NaN.  */
 118   {
 119     #define NWORDSD \
 120       ((sizeof (double) + sizeof (unsigned int) - 1) / sizeof (unsigned int))
 121     typedef union { double value; unsigned int word[NWORDSD]; } memory_double;
 122     memory_double m;
 123     m.value = NaNd ();
 124 # if DBL_EXPBIT0_BIT > 0
 125     m.word[DBL_EXPBIT0_WORD] ^= (unsigned int) 1 << (DBL_EXPBIT0_BIT - 1);
 126 # else
 127     m.word[DBL_EXPBIT0_WORD + (DBL_EXPBIT0_WORD < NWORDSD / 2 ? 1 : - 1)]
 128       ^= (unsigned int) 1 << (sizeof (unsigned int) * CHAR_BIT - 1);
 129 # endif
 130     m.word[DBL_EXPBIT0_WORD + (DBL_EXPBIT0_WORD < NWORDSD / 2 ? 1 : - 1)]
 131       |= (unsigned int) 1 << DBL_EXPBIT0_BIT;
 132     ASSERT (isnan (m.value));
 133   }
 134 #endif
 135 }
 136
 137 static void
 138 test_long_double (void)
 139 {
 140   #define NWORDSL \
 141     ((sizeof (long double) + sizeof (unsigned int) - 1) / sizeof (unsigned int))
 142   typedef union { unsigned int word[NWORDSL]; long double value; }
 143           memory_long_double;
 144
 145   /* Finite values.  */
 146   ASSERT (!isnan (3.141L));
 147   ASSERT (!isnan (3.141e30L));
 148   ASSERT (!isnan (3.141e-30L));
 149   ASSERT (!isnan (-2.718L));
 150   ASSERT (!isnan (-2.718e30L));
 151   ASSERT (!isnan (-2.718e-30L));
 152   ASSERT (!isnan (0.0L));
 153   ASSERT (!isnan (minus_zerol));
 154   /* Infinite values.  */
 155   ASSERT (!isnan (1.0L / 0.0L));
 156   ASSERT (!isnan (-1.0L / 0.0L));
 157   /* Quiet NaN.  */
 158   ASSERT (isnan (NaNl ()));
 159
 160 #if defined LDBL_EXPBIT0_WORD && defined LDBL_EXPBIT0_BIT
 161   /* A bit pattern that is different from a Quiet NaN.  With a bit of luck,
 162      it's a Signalling NaN.  */
 163   {
 164     memory_long_double m;
 165     m.value = NaNl ();
 166 # if LDBL_EXPBIT0_BIT > 0
 167     m.word[LDBL_EXPBIT0_WORD] ^= (unsigned int) 1 << (LDBL_EXPBIT0_BIT - 1);
 168 # else
 169     m.word[LDBL_EXPBIT0_WORD + (LDBL_EXPBIT0_WORD < NWORDSL / 2 ? 1 : - 1)]
 170       ^= (unsigned int) 1 << (sizeof (unsigned int) * CHAR_BIT - 1);
 171 # endif
 172     m.word[LDBL_EXPBIT0_WORD + (LDBL_EXPBIT0_WORD < NWORDSL / 2 ? 1 : - 1)]
 173       |= (unsigned int) 1 << LDBL_EXPBIT0_BIT;
 174     ASSERT (isnan (m.value));
 175   }
 176 #endif
 177
 178 #if ((defined __ia64 && LDBL_MANT_DIG == 64) || (defined __x86_64__ || defined __amd64__) || (defined __i386 || defined __i386__ || defined _I386 || defined _M_IX86 || defined _X86_))
 179 /* Representation of an 80-bit 'long double' as an initializer for a sequence
 180    of 'unsigned int' words.  */
 181 # ifdef WORDS_BIGENDIAN
 182 #  define LDBL80_WORDS(exponent,manthi,mantlo) \
 183      { ((unsigned int) (exponent) << 16) | ((unsigned int) (manthi) >> 16), \
 184        ((unsigned int) (manthi) << 16) | (unsigned int) (mantlo) >> 16),    \
 185        (unsigned int) (mantlo) << 16                                        \
 186      }
 187 # else
 188 #  define LDBL80_WORDS(exponent,manthi,mantlo) \
 189      { mantlo, manthi, exponent }
 190 # endif
 191   { /* Quiet NaN.  */
 192     static memory_long_double x =
 193       { LDBL80_WORDS (0xFFFF, 0xC3333333, 0x00000000) };
 194     ASSERT (isnan (x.value));
 195   }
 196   {
 197     /* Signalling NaN.  */
 198     static memory_long_double x =
 199       { LDBL80_WORDS (0xFFFF, 0x83333333, 0x00000000) };
 200     ASSERT (isnan (x.value));
 201   }
 202   /* The isnan function should recognize Pseudo-NaNs, Pseudo-Infinities,
 203      Pseudo-Zeroes, Unnormalized Numbers, and Pseudo-Denormals, as defined in
 204        Intel IA-64 Architecture Software Developer's Manual, Volume 1:
 205        Application Architecture.
 206        Table 5-2 "Floating-Point Register Encodings"
 207        Figure 5-6 "Memory to Floating-Point Register Data Translation"
 208    */
 209   { /* Pseudo-NaN.  */
 210     static memory_long_double x =
 211       { LDBL80_WORDS (0xFFFF, 0x40000001, 0x00000000) };
 212     ASSERT (isnan (x.value));
 213   }
 214   { /* Pseudo-Infinity.  */
 215     static memory_long_double x =
 216       { LDBL80_WORDS (0xFFFF, 0x00000000, 0x00000000) };
 217     ASSERT (isnan (x.value));
 218   }
 219   { /* Pseudo-Zero.  */
 220     static memory_long_double x =
 221       { LDBL80_WORDS (0x4004, 0x00000000, 0x00000000) };
 222     ASSERT (isnan (x.value));
 223   }
 224   { /* Unnormalized number.  */
 225     static memory_long_double x =
 226       { LDBL80_WORDS (0x4000, 0x63333333, 0x00000000) };
 227     ASSERT (isnan (x.value));
 228   }
 229   { /* Pseudo-Denormal.  */
 230     static memory_long_double x =
 231       { LDBL80_WORDS (0x0000, 0x83333333, 0x00000000) };
 232     ASSERT (isnan (x.value));
 233   }
 234 #endif
 235 }
 236
 237 int
 238 main ()
 239 {
 240   test_float ();
 241   test_double ();
 242   test_long_double ();
 243   return 0;
 244 }