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