tests/test-frexp.c

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