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 long double minus_zerol = -LDBL_MIN * LDBL_MIN;
  54
  55 static void
  56 test_float (void)
  57 {
  58   /* Finite values.  */
  59   ASSERT (!isnan (3.141f));
  60   ASSERT (!isnan (3.141e30f));
  61   ASSERT (!isnan (3.141e-30f));
  62   ASSERT (!isnan (-2.718f));
  63   ASSERT (!isnan (-2.718e30f));
  64   ASSERT (!isnan (-2.718e-30f));
  65   ASSERT (!isnan (0.0f));
  66   ASSERT (!isnan (-zerof));
  67   /* Infinite values.  */
  68   ASSERT (!isnan (1.0f / 0.0f));
  69   ASSERT (!isnan (-1.0f / 0.0f));
  70   /* Quiet NaN.  */
  71   ASSERT (isnan (NaNf ()));
  72 #if defined FLT_EXPBIT0_WORD && defined FLT_EXPBIT0_BIT
  73   /* Signalling NaN.  */
  74   {
  75     #define NWORDSF \
  76       ((sizeof (float) + sizeof (unsigned int) - 1) / sizeof (unsigned int))
  77     typedef union { float value; unsigned int word[NWORDSF]; } memory_float;
  78     memory_float m;
  79     m.value = NaNf ();
  80 # if FLT_EXPBIT0_BIT > 0
  81     m.word[FLT_EXPBIT0_WORD] ^= (unsigned int) 1 << (FLT_EXPBIT0_BIT - 1);
  82 # else
  83     m.word[FLT_EXPBIT0_WORD + (FLT_EXPBIT0_WORD < NWORDSF / 2 ? 1 : - 1)]
  84       ^= (unsigned int) 1 << (sizeof (unsigned int) * CHAR_BIT - 1);
  85 # endif
  86     if (FLT_EXPBIT0_WORD < NWORDSF / 2)
  87       m.word[FLT_EXPBIT0_WORD + 1] |= (unsigned int) 1 << FLT_EXPBIT0_BIT;
  88     else
  89       m.word[0] |= (unsigned int) 1;
  90     ASSERT (isnan (m.value));
  91   }
  92 #endif
  93 }
  94
  95 static void
  96 test_double (void)
  97 {
  98   /* Finite values.  */
  99   ASSERT (!isnan (3.141));
 100   ASSERT (!isnan (3.141e30));
 101   ASSERT (!isnan (3.141e-30));
 102   ASSERT (!isnan (-2.718));
 103   ASSERT (!isnan (-2.718e30));
 104   ASSERT (!isnan (-2.718e-30));
 105   ASSERT (!isnan (0.0));
 106   ASSERT (!isnan (-zerod));
 107   /* Infinite values.  */
 108   ASSERT (!isnan (1.0 / 0.0));
 109   ASSERT (!isnan (-1.0 / 0.0));
 110   /* Quiet NaN.  */
 111   ASSERT (isnan (NaNd ()));
 112 #if defined DBL_EXPBIT0_WORD && defined DBL_EXPBIT0_BIT
 113   /* Signalling NaN.  */
 114   {
 115     #define NWORDSD \
 116       ((sizeof (double) + sizeof (unsigned int) - 1) / sizeof (unsigned int))
 117     typedef union { double value; unsigned int word[NWORDSD]; } memory_double;
 118     memory_double m;
 119     m.value = NaNd ();
 120 # if DBL_EXPBIT0_BIT > 0
 121     m.word[DBL_EXPBIT0_WORD] ^= (unsigned int) 1 << (DBL_EXPBIT0_BIT - 1);
 122 # else
 123     m.word[DBL_EXPBIT0_WORD + (DBL_EXPBIT0_WORD < NWORDSD / 2 ? 1 : - 1)]
 124       ^= (unsigned int) 1 << (sizeof (unsigned int) * CHAR_BIT - 1);
 125 # endif
 126     m.word[DBL_EXPBIT0_WORD + (DBL_EXPBIT0_WORD < NWORDSD / 2 ? 1 : - 1)]
 127       |= (unsigned int) 1 << DBL_EXPBIT0_BIT;
 128     ASSERT (isnan (m.value));
 129   }
 130 #endif
 131 }
 132
 133 static void
 134 test_long_double (void)
 135 {
 136   #define NWORDSL \
 137     ((sizeof (long double) + sizeof (unsigned int) - 1) / sizeof (unsigned int))
 138   typedef union { unsigned int word[NWORDSL]; long double value; }
 139           memory_long_double;
 140
 141   /* Finite values.  */
 142   ASSERT (!isnan (3.141L));
 143   ASSERT (!isnan (3.141e30L));
 144   ASSERT (!isnan (3.141e-30L));
 145   ASSERT (!isnan (-2.718L));
 146   ASSERT (!isnan (-2.718e30L));
 147   ASSERT (!isnan (-2.718e-30L));
 148   ASSERT (!isnan (0.0L));
 149   ASSERT (!isnan (minus_zerol));
 150   /* Infinite values.  */
 151   ASSERT (!isnan (1.0L / 0.0L));
 152   ASSERT (!isnan (-1.0L / 0.0L));
 153   /* Quiet NaN.  */
 154   ASSERT (isnan (0.0L / 0.0L));
 155
 156 #if defined LDBL_EXPBIT0_WORD && defined LDBL_EXPBIT0_BIT
 157   /* A bit pattern that is different from a Quiet NaN.  With a bit of luck,
 158      it's a Signalling NaN.  */
 159   {
 160     memory_long_double m;
 161     m.value = 0.0L / 0.0L;
 162 # if LDBL_EXPBIT0_BIT > 0
 163     m.word[LDBL_EXPBIT0_WORD] ^= (unsigned int) 1 << (LDBL_EXPBIT0_BIT - 1);
 164 # else
 165     m.word[LDBL_EXPBIT0_WORD + (LDBL_EXPBIT0_WORD < NWORDSL / 2 ? 1 : - 1)]
 166       ^= (unsigned int) 1 << (sizeof (unsigned int) * CHAR_BIT - 1);
 167 # endif
 168     m.word[LDBL_EXPBIT0_WORD + (LDBL_EXPBIT0_WORD < NWORDSL / 2 ? 1 : - 1)]
 169       |= (unsigned int) 1 << LDBL_EXPBIT0_BIT;
 170     ASSERT (isnan (m.value));
 171   }
 172 #endif
 173
 174 #if ((defined __ia64 && LDBL_MANT_DIG == 64) || (defined __x86_64__ || defined __amd64__) || (defined __i386 || defined __i386__ || defined _I386 || defined _M_IX86 || defined _X86_))
 175 /* Representation of an 80-bit 'long double' as an initializer for a sequence
 176    of 'unsigned int' words.  */
 177 # ifdef WORDS_BIGENDIAN
 178 #  define LDBL80_WORDS(exponent,manthi,mantlo) \
 179      { ((unsigned int) (exponent) << 16) | ((unsigned int) (manthi) >> 16), \
 180        ((unsigned int) (manthi) << 16) | (unsigned int) (mantlo) >> 16),    \
 181        (unsigned int) (mantlo) << 16                                        \
 182      }
 183 # else
 184 #  define LDBL80_WORDS(exponent,manthi,mantlo) \
 185      { mantlo, manthi, exponent }
 186 # endif
 187   { /* Quiet NaN.  */
 188     static memory_long_double x =
 189       { LDBL80_WORDS (0xFFFF, 0xC3333333, 0x00000000) };
 190     ASSERT (isnan (x.value));
 191   }
 192   {
 193     /* Signalling NaN.  */
 194     static memory_long_double x =
 195       { LDBL80_WORDS (0xFFFF, 0x83333333, 0x00000000) };
 196     ASSERT (isnan (x.value));
 197   }
 198   /* The isnan function should recognize Pseudo-NaNs, Pseudo-Infinities,
 199      Pseudo-Zeroes, Unnormalized Numbers, and Pseudo-Denormals, as defined in
 200        Intel IA-64 Architecture Software Developer's Manual, Volume 1:
 201        Application Architecture.
 202        Table 5-2 "Floating-Point Register Encodings"
 203        Figure 5-6 "Memory to Floating-Point Register Data Translation"
 204    */
 205   { /* Pseudo-NaN.  */
 206     static memory_long_double x =
 207       { LDBL80_WORDS (0xFFFF, 0x40000001, 0x00000000) };
 208     ASSERT (isnan (x.value));
 209   }
 210   { /* Pseudo-Infinity.  */
 211     static memory_long_double x =
 212       { LDBL80_WORDS (0xFFFF, 0x00000000, 0x00000000) };
 213     ASSERT (isnan (x.value));
 214   }
 215   { /* Pseudo-Zero.  */
 216     static memory_long_double x =
 217       { LDBL80_WORDS (0x4004, 0x00000000, 0x00000000) };
 218     ASSERT (isnan (x.value));
 219   }
 220   { /* Unnormalized number.  */
 221     static memory_long_double x =
 222       { LDBL80_WORDS (0x4000, 0x63333333, 0x00000000) };
 223     ASSERT (isnan (x.value));
 224   }
 225   { /* Pseudo-Denormal.  */
 226     static memory_long_double x =
 227       { LDBL80_WORDS (0x0000, 0x83333333, 0x00000000) };
 228     ASSERT (isnan (x.value));
 229   }
 230 #endif
 231 }
 232
 233 int
 234 main ()
 235 {
 236   test_float ();
 237   test_double ();
 238   test_long_double ();
 239   return 0;
 240 }