tests/test-isnan.c

   1 /* Test of isnand() substitute.
   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 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 #include <float.h>
  25 #include <limits.h>
  26 #include <stdio.h>
  27 #include <stdlib.h>
  28
  29 #include "nan.h"
  30
  31 #define ASSERT(expr) \
  32   do                                                                         \
  33     {                                                                        \
  34       if (!(expr))                                                           \
  35         {                                                                    \
  36           fprintf (stderr, "%s:%d: assertion failed\n", __FILE__, __LINE__); \
  37           fflush (stderr);                                                   \
  38           abort ();                                                          \
  39         }                                                                    \
  40     }                                                                        \
  41   while (0)
  42
  43 /* HP cc on HP-UX 10.20 has a bug with the constant expression -0.0f.
  44    So we use -zero instead.  */
  45 float zerof = 0.0f;
  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 zerod = 0.0;
  50
  51 /* On HP-UX 10.20, negating 0.0L does not yield -0.0L.
  52    So we use minus_zerol instead.
  53    Note that the expression -LDBL_MIN * LDBL_MIN does not work on other
  54    platforms, such as when cross-compiling to PowerPC on MacOS X 10.5.  */
  55 #if defined __hpux || defined __sgi
  56 long double minus_zerol = -LDBL_MIN * LDBL_MIN;
  57 #else
  58 long double minus_zerol = -0.0L;
  59 #endif
  60
  61 static void
  62 test_float (void)
  63 {
  64   /* Finite values.  */
  65   ASSERT (!isnan (3.141f));
  66   ASSERT (!isnan (3.141e30f));
  67   ASSERT (!isnan (3.141e-30f));
  68   ASSERT (!isnan (-2.718f));
  69   ASSERT (!isnan (-2.718e30f));
  70   ASSERT (!isnan (-2.718e-30f));
  71   ASSERT (!isnan (0.0f));
  72   ASSERT (!isnan (-zerof));
  73   /* Infinite values.  */
  74   ASSERT (!isnan (1.0f / 0.0f));
  75   ASSERT (!isnan (-1.0f / 0.0f));
  76   /* Quiet NaN.  */
  77   ASSERT (isnan (NaNf ()));
  78 #if defined FLT_EXPBIT0_WORD && defined FLT_EXPBIT0_BIT
  79   /* Signalling NaN.  */
  80   {
  81     #define NWORDSF \
  82       ((sizeof (float) + sizeof (unsigned int) - 1) / sizeof (unsigned int))
  83     typedef union { float value; unsigned int word[NWORDSF]; } memory_float;
  84     memory_float m;
  85     m.value = NaNf ();
  86 # if FLT_EXPBIT0_BIT > 0
  87     m.word[FLT_EXPBIT0_WORD] ^= (unsigned int) 1 << (FLT_EXPBIT0_BIT - 1);
  88 # else
  89     m.word[FLT_EXPBIT0_WORD + (FLT_EXPBIT0_WORD < NWORDSF / 2 ? 1 : - 1)]
  90       ^= (unsigned int) 1 << (sizeof (unsigned int) * CHAR_BIT - 1);
  91 # endif
  92     if (FLT_EXPBIT0_WORD < NWORDSF / 2)
  93       m.word[FLT_EXPBIT0_WORD + 1] |= (unsigned int) 1 << FLT_EXPBIT0_BIT;
  94     else
  95       m.word[0] |= (unsigned int) 1;
  96     ASSERT (isnan (m.value));
  97   }
  98 #endif
  99 }
 100
 101 static void
 102 test_double (void)
 103 {
 104   /* Finite values.  */
 105   ASSERT (!isnan (3.141));
 106   ASSERT (!isnan (3.141e30));
 107   ASSERT (!isnan (3.141e-30));
 108   ASSERT (!isnan (-2.718));
 109   ASSERT (!isnan (-2.718e30));
 110   ASSERT (!isnan (-2.718e-30));
 111   ASSERT (!isnan (0.0));
 112   ASSERT (!isnan (-zerod));
 113   /* Infinite values.  */
 114   ASSERT (!isnan (1.0 / 0.0));
 115   ASSERT (!isnan (-1.0 / 0.0));
 116   /* Quiet NaN.  */
 117   ASSERT (isnan (NaNd ()));
 118 #if defined DBL_EXPBIT0_WORD && defined DBL_EXPBIT0_BIT
 119   /* Signalling NaN.  */
 120   {
 121     #define NWORDSD \
 122       ((sizeof (double) + sizeof (unsigned int) - 1) / sizeof (unsigned int))
 123     typedef union { double value; unsigned int word[NWORDSD]; } memory_double;
 124     memory_double m;
 125     m.value = NaNd ();
 126 # if DBL_EXPBIT0_BIT > 0
 127     m.word[DBL_EXPBIT0_WORD] ^= (unsigned int) 1 << (DBL_EXPBIT0_BIT - 1);
 128 # else
 129     m.word[DBL_EXPBIT0_WORD + (DBL_EXPBIT0_WORD < NWORDSD / 2 ? 1 : - 1)]
 130       ^= (unsigned int) 1 << (sizeof (unsigned int) * CHAR_BIT - 1);
 131 # endif
 132     m.word[DBL_EXPBIT0_WORD + (DBL_EXPBIT0_WORD < NWORDSD / 2 ? 1 : - 1)]
 133       |= (unsigned int) 1 << DBL_EXPBIT0_BIT;
 134     ASSERT (isnan (m.value));
 135   }
 136 #endif
 137 }
 138
 139 static void
 140 test_long_double (void)
 141 {
 142   #define NWORDSL \
 143     ((sizeof (long double) + sizeof (unsigned int) - 1) / sizeof (unsigned int))
 144   typedef union { unsigned int word[NWORDSL]; long double value; }
 145           memory_long_double;
 146
 147   /* Finite values.  */
 148   ASSERT (!isnan (3.141L));
 149   ASSERT (!isnan (3.141e30L));
 150   ASSERT (!isnan (3.141e-30L));
 151   ASSERT (!isnan (-2.718L));
 152   ASSERT (!isnan (-2.718e30L));
 153   ASSERT (!isnan (-2.718e-30L));
 154   ASSERT (!isnan (0.0L));
 155   ASSERT (!isnan (minus_zerol));
 156   /* Infinite values.  */
 157   ASSERT (!isnan (1.0L / 0.0L));
 158   ASSERT (!isnan (-1.0L / 0.0L));
 159   /* Quiet NaN.  */
 160   ASSERT (isnan (0.0L / 0.0L));
 161
 162 #if defined LDBL_EXPBIT0_WORD && defined LDBL_EXPBIT0_BIT
 163   /* A bit pattern that is different from a Quiet NaN.  With a bit of luck,
 164      it's a Signalling NaN.  */
 165   {
 166     memory_long_double m;
 167     m.value = 0.0L / 0.0L;
 168 # if LDBL_EXPBIT0_BIT > 0
 169     m.word[LDBL_EXPBIT0_WORD] ^= (unsigned int) 1 << (LDBL_EXPBIT0_BIT - 1);
 170 # else
 171     m.word[LDBL_EXPBIT0_WORD + (LDBL_EXPBIT0_WORD < NWORDSL / 2 ? 1 : - 1)]
 172       ^= (unsigned int) 1 << (sizeof (unsigned int) * CHAR_BIT - 1);
 173 # endif
 174     m.word[LDBL_EXPBIT0_WORD + (LDBL_EXPBIT0_WORD < NWORDSL / 2 ? 1 : - 1)]
 175       |= (unsigned int) 1 << LDBL_EXPBIT0_BIT;
 176     ASSERT (isnan (m.value));
 177   }
 178 #endif
 179
 180 #if ((defined __ia64 && LDBL_MANT_DIG == 64) || (defined __x86_64__ || defined __amd64__) || (defined __i386 || defined __i386__ || defined _I386 || defined _M_IX86 || defined _X86_))
 181 /* Representation of an 80-bit 'long double' as an initializer for a sequence
 182    of 'unsigned int' words.  */
 183 # ifdef WORDS_BIGENDIAN
 184 #  define LDBL80_WORDS(exponent,manthi,mantlo) \
 185      { ((unsigned int) (exponent) << 16) | ((unsigned int) (manthi) >> 16), \
 186        ((unsigned int) (manthi) << 16) | (unsigned int) (mantlo) >> 16),    \
 187        (unsigned int) (mantlo) << 16                                        \
 188      }
 189 # else
 190 #  define LDBL80_WORDS(exponent,manthi,mantlo) \
 191      { mantlo, manthi, exponent }
 192 # endif
 193   { /* Quiet NaN.  */
 194     static memory_long_double x =
 195       { LDBL80_WORDS (0xFFFF, 0xC3333333, 0x00000000) };
 196     ASSERT (isnan (x.value));
 197   }
 198   {
 199     /* Signalling NaN.  */
 200     static memory_long_double x =
 201       { LDBL80_WORDS (0xFFFF, 0x83333333, 0x00000000) };
 202     ASSERT (isnan (x.value));
 203   }
 204   /* The isnan function should recognize Pseudo-NaNs, Pseudo-Infinities,
 205      Pseudo-Zeroes, Unnormalized Numbers, and Pseudo-Denormals, as defined in
 206        Intel IA-64 Architecture Software Developer's Manual, Volume 1:
 207        Application Architecture.
 208        Table 5-2 "Floating-Point Register Encodings"
 209        Figure 5-6 "Memory to Floating-Point Register Data Translation"
 210    */
 211   { /* Pseudo-NaN.  */
 212     static memory_long_double x =
 213       { LDBL80_WORDS (0xFFFF, 0x40000001, 0x00000000) };
 214     ASSERT (isnan (x.value));
 215   }
 216   { /* Pseudo-Infinity.  */
 217     static memory_long_double x =
 218       { LDBL80_WORDS (0xFFFF, 0x00000000, 0x00000000) };
 219     ASSERT (isnan (x.value));
 220   }
 221   { /* Pseudo-Zero.  */
 222     static memory_long_double x =
 223       { LDBL80_WORDS (0x4004, 0x00000000, 0x00000000) };
 224     ASSERT (isnan (x.value));
 225   }
 226   { /* Unnormalized number.  */
 227     static memory_long_double x =
 228       { LDBL80_WORDS (0x4000, 0x63333333, 0x00000000) };
 229     ASSERT (isnan (x.value));
 230   }
 231   { /* Pseudo-Denormal.  */
 232     static memory_long_double x =
 233       { LDBL80_WORDS (0x0000, 0x83333333, 0x00000000) };
 234     ASSERT (isnan (x.value));
 235   }
 236 #endif
 237 }
 238
 239 int
 240 main ()
 241 {
 242   test_float ();
 243   test_double ();
 244   test_long_double ();
 245   return 0;
 246 }