tests/test-frexp.c

   1 /* Test of splitting a double into fraction and mantissa.
   2    Copyright (C) 2007 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 2, or (at your option)
   7    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, write to the Free Software Foundation,
  16    Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA.  */
  17
  18 /* Written by Bruno Haible <bruno@clisp.org>, 2007.  */
  19
  20 #include <config.h>
  21
  22 #include <math.h>
  23
  24 #include <float.h>
  25 #include <stdlib.h>
  26
  27 #define ASSERT(expr) if (!(expr)) abort ();
  28
  29 /* The Compaq (ex-DEC) C 6.4 compiler chokes on the expression 0.0 / 0.0.  */
  30 #ifdef __DECC
  31 static double
  32 NaN ()
  33 {
  34   static double zero = 0.0;
  35   return zero / zero;
  36 }
  37 #else
  38 # define NaN() (0.0 / 0.0)
  39 #endif
  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 = NaN ();
  66     mantissa = frexp (x, &exp);
  67     ASSERT (mantissa != 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   }
  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   }
 103
 104   for (i = 1, x = 1.0; i <= DBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0)
 105     {
 106       int exp = -9999;
 107       double mantissa = frexp (x, &exp);
 108       ASSERT (exp == i);
 109       ASSERT (mantissa == 0.5);
 110     }
 111   for (i = 1, x = 1.0; i >= DBL_MIN_EXP; i--, x *= 0.5)
 112     {
 113       int exp = -9999;
 114       double mantissa = frexp (x, &exp);
 115       ASSERT (exp == i);
 116       ASSERT (mantissa == 0.5);
 117     }
 118   for (; i >= DBL_MIN_EXP - 100 && x > 0.0; i--, x *= 0.5)
 119     {
 120       int exp = -9999;
 121       double mantissa = frexp (x, &exp);
 122       ASSERT (exp == i);
 123       ASSERT (mantissa == 0.5);
 124     }
 125
 126   for (i = 1, x = -1.0; i <= DBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0)
 127     {
 128       int exp = -9999;
 129       double mantissa = frexp (x, &exp);
 130       ASSERT (exp == i);
 131       ASSERT (mantissa == -0.5);
 132     }
 133   for (i = 1, x = -1.0; i >= DBL_MIN_EXP; i--, x *= 0.5)
 134     {
 135       int exp = -9999;
 136       double mantissa = frexp (x, &exp);
 137       ASSERT (exp == i);
 138       ASSERT (mantissa == -0.5);
 139     }
 140   for (; i >= DBL_MIN_EXP - 100 && x < 0.0; i--, x *= 0.5)
 141     {
 142       int exp = -9999;
 143       double mantissa = frexp (x, &exp);
 144       ASSERT (exp == i);
 145       ASSERT (mantissa == -0.5);
 146     }
 147
 148   for (i = 1, x = 1.01; i <= DBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0)
 149     {
 150       int exp = -9999;
 151       double mantissa = frexp (x, &exp);
 152       ASSERT (exp == i);
 153       ASSERT (mantissa == 0.505);
 154     }
 155   for (i = 1, x = 1.01; i >= DBL_MIN_EXP; i--, x *= 0.5)
 156     {
 157       int exp = -9999;
 158       double mantissa = frexp (x, &exp);
 159       ASSERT (exp == i);
 160       ASSERT (mantissa == 0.505);
 161     }
 162   for (; i >= DBL_MIN_EXP - 100 && x > 0.0; i--, x *= 0.5)
 163     {
 164       int exp = -9999;
 165       double mantissa = frexp (x, &exp);
 166       ASSERT (exp == i);
 167       ASSERT (mantissa >= 0.5);
 168       ASSERT (mantissa < 1.0);
 169       ASSERT (mantissa == my_ldexp (x, - exp));
 170     }
 171
 172   for (i = 1, x = 1.73205; i <= DBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0)
 173     {
 174       int exp = -9999;
 175       double mantissa = frexp (x, &exp);
 176       ASSERT (exp == i);
 177       ASSERT (mantissa == 0.866025);
 178     }
 179   for (i = 1, x = 1.73205; i >= DBL_MIN_EXP; i--, x *= 0.5)
 180     {
 181       int exp = -9999;
 182       double mantissa = frexp (x, &exp);
 183       ASSERT (exp == i);
 184       ASSERT (mantissa == 0.866025);
 185     }
 186   for (; i >= DBL_MIN_EXP - 100 && x > 0.0; i--, x *= 0.5)
 187     {
 188       int exp = -9999;
 189       double mantissa = frexp (x, &exp);
 190       ASSERT (exp == i || exp == i + 1);
 191       ASSERT (mantissa >= 0.5);
 192       ASSERT (mantissa < 1.0);
 193       ASSERT (mantissa == my_ldexp (x, - exp));
 194     }
 195
 196   return 0;
 197 }