tests/test-frexp.c

   1 /* Test of splitting a double into fraction and mantissa.
   2    Copyright (C) 2007-2010 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 Bruno Haible <bruno@clisp.org>, 2007.  */
  18
  19 #include <config.h>
  20
  21 #include <math.h>
  22
  23 #include "signature.h"
  24 SIGNATURE_CHECK (frexp, double, (double, int *));
  25
  26 #include <float.h>
  27
  28 #include "isnand-nolibm.h"
  29 #include "nan.h"
  30 #include "macros.h"
  31
  32 /* Avoid some warnings from "gcc -Wshadow".
  33    This file doesn't use the exp() function.  */
  34 #undef exp
  35 #define exp exponent
  36
  37 /* HP cc on HP-UX 10.20 has a bug with the constant expression -0.0.
  38    So we use -zero instead.  */
  39 double zero = 0.0;
  40
  41 static double
  42 my_ldexp (double x, int d)
  43 {
  44   for (; d > 0; d--)
  45     x *= 2.0;
  46   for (; d < 0; d++)
  47     x *= 0.5;
  48   return x;
  49 }
  50
  51 int
  52 main ()
  53 {
  54   int i;
  55   /* The use of 'volatile' guarantees that excess precision bits are dropped
  56      when dealing with denormalized numbers.  It is necessary on x86 systems
  57      where double-floats are not IEEE compliant by default, to avoid that the
  58      results become platform and compiler option dependent.  'volatile' is a
  59      portable alternative to gcc's -ffloat-store option.  */
  60   volatile double x;
  61
  62   { /* NaN.  */
  63     int exp = -9999;
  64     double mantissa;
  65     x = NaNd ();
  66     mantissa = frexp (x, &exp);
  67     ASSERT (isnand (mantissa));
  68   }
  69
  70   { /* Positive infinity.  */
  71     int exp = -9999;
  72     double mantissa;
  73     x = 1.0 / 0.0;
  74     mantissa = frexp (x, &exp);
  75     ASSERT (mantissa == x);
  76   }
  77
  78   { /* Negative infinity.  */
  79     int exp = -9999;
  80     double mantissa;
  81     x = -1.0 / 0.0;
  82     mantissa = frexp (x, &exp);
  83     ASSERT (mantissa == x);
  84   }
  85
  86   { /* Positive zero.  */
  87     int exp = -9999;
  88     double mantissa;
  89     x = 0.0;
  90     mantissa = frexp (x, &exp);
  91     ASSERT (exp == 0);
  92     ASSERT (mantissa == x);
  93     ASSERT (!signbit (mantissa));
  94   }
  95
  96   { /* Negative zero.  */
  97     int exp = -9999;
  98     double mantissa;
  99     x = -zero;
 100     mantissa = frexp (x, &exp);
 101     ASSERT (exp == 0);
 102     ASSERT (mantissa == x);
 103     ASSERT (signbit (mantissa));
 104   }
 105
 106   for (i = 1, x = 1.0; i <= DBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0)
 107     {
 108       int exp = -9999;
 109       double mantissa = frexp (x, &exp);
 110       ASSERT (exp == i);
 111       ASSERT (mantissa == 0.5);
 112     }
 113   for (i = 1, x = 1.0; i >= DBL_MIN_EXP; i--, x *= 0.5)
 114     {
 115       int exp = -9999;
 116       double mantissa = frexp (x, &exp);
 117       ASSERT (exp == i);
 118       ASSERT (mantissa == 0.5);
 119     }
 120   for (; i >= DBL_MIN_EXP - 100 && x > 0.0; i--, x *= 0.5)
 121     {
 122       int exp = -9999;
 123       double mantissa = frexp (x, &exp);
 124       ASSERT (exp == i);
 125       ASSERT (mantissa == 0.5);
 126     }
 127
 128   for (i = 1, x = -1.0; i <= DBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0)
 129     {
 130       int exp = -9999;
 131       double mantissa = frexp (x, &exp);
 132       ASSERT (exp == i);
 133       ASSERT (mantissa == -0.5);
 134     }
 135   for (i = 1, x = -1.0; i >= DBL_MIN_EXP; i--, x *= 0.5)
 136     {
 137       int exp = -9999;
 138       double mantissa = frexp (x, &exp);
 139       ASSERT (exp == i);
 140       ASSERT (mantissa == -0.5);
 141     }
 142   for (; i >= DBL_MIN_EXP - 100 && x < 0.0; i--, x *= 0.5)
 143     {
 144       int exp = -9999;
 145       double mantissa = frexp (x, &exp);
 146       ASSERT (exp == i);
 147       ASSERT (mantissa == -0.5);
 148     }
 149
 150   for (i = 1, x = 1.01; i <= DBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0)
 151     {
 152       int exp = -9999;
 153       double mantissa = frexp (x, &exp);
 154       ASSERT (exp == i);
 155       ASSERT (mantissa == 0.505);
 156     }
 157   for (i = 1, x = 1.01; i >= DBL_MIN_EXP; i--, x *= 0.5)
 158     {
 159       int exp = -9999;
 160       double mantissa = frexp (x, &exp);
 161       ASSERT (exp == i);
 162       ASSERT (mantissa == 0.505);
 163     }
 164   for (; i >= DBL_MIN_EXP - 100 && x > 0.0; i--, x *= 0.5)
 165     {
 166       int exp = -9999;
 167       double mantissa = frexp (x, &exp);
 168       ASSERT (exp == i);
 169       ASSERT (mantissa >= 0.5);
 170       ASSERT (mantissa < 1.0);
 171       ASSERT (mantissa == my_ldexp (x, - exp));
 172     }
 173
 174   for (i = 1, x = 1.73205; i <= DBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0)
 175     {
 176       int exp = -9999;
 177       double mantissa = frexp (x, &exp);
 178       ASSERT (exp == i);
 179       ASSERT (mantissa == 0.866025);
 180     }
 181   for (i = 1, x = 1.73205; i >= DBL_MIN_EXP; i--, x *= 0.5)
 182     {
 183       int exp = -9999;
 184       double mantissa = frexp (x, &exp);
 185       ASSERT (exp == i);
 186       ASSERT (mantissa == 0.866025);
 187     }
 188   for (; i >= DBL_MIN_EXP - 100 && x > 0.0; i--, x *= 0.5)
 189     {
 190       int exp = -9999;
 191       double mantissa = frexp (x, &exp);
 192       ASSERT (exp == i || exp == i + 1);
 193       ASSERT (mantissa >= 0.5);
 194       ASSERT (mantissa < 1.0);
 195       ASSERT (mantissa == my_ldexp (x, - exp));
 196     }
 197
 198   return 0;
 199 }