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 #include "nan.h"
  29
  30 /* Avoid some warnings from "gcc -Wshadow".
  31    This file doesn't use the exp() function.  */
  32 #define exp exponent
  33
  34 #define ASSERT(expr) \
  35   do                                                                         \
  36     {                                                                        \
  37       if (!(expr))                                                           \
  38         {                                                                    \
  39           fprintf (stderr, "%s:%d: assertion failed\n", __FILE__, __LINE__); \
  40           abort ();                                                          \
  41         }                                                                    \
  42     }                                                                        \
  43   while (0)
  44
  45 static double
  46 my_ldexp (double x, int d)
  47 {
  48   for (; d > 0; d--)
  49     x *= 2.0;
  50   for (; d < 0; d++)
  51     x *= 0.5;
  52   return x;
  53 }
  54
  55 int
  56 main ()
  57 {
  58   int i;
  59   /* The use of 'volatile' guarantees that excess precision bits are dropped
  60      when dealing with denormalized numbers.  It is necessary on x86 systems
  61      where double-floats are not IEEE compliant by default, to avoid that the
  62      results become platform and compiler option dependent.  'volatile' is a
  63      portable alternative to gcc's -ffloat-store option.  */
  64   volatile double x;
  65
  66   { /* NaN.  */
  67     int exp = -9999;
  68     double mantissa;
  69     x = NaNd ();
  70     mantissa = frexp (x, &exp);
  71     ASSERT (isnand (mantissa));
  72   }
  73
  74   { /* Positive infinity.  */
  75     int exp = -9999;
  76     double mantissa;
  77     x = 1.0 / 0.0;
  78     mantissa = frexp (x, &exp);
  79     ASSERT (mantissa == x);
  80   }
  81
  82   { /* Negative infinity.  */
  83     int exp = -9999;
  84     double mantissa;
  85     x = -1.0 / 0.0;
  86     mantissa = frexp (x, &exp);
  87     ASSERT (mantissa == x);
  88   }
  89
  90   { /* Positive zero.  */
  91     int exp = -9999;
  92     double mantissa;
  93     x = 0.0;
  94     mantissa = frexp (x, &exp);
  95     ASSERT (exp == 0);
  96     ASSERT (mantissa == x);
  97     ASSERT (!signbit (mantissa));
  98   }
  99
 100   { /* Negative zero.  */
 101     int exp = -9999;
 102     double mantissa;
 103     x = -0.0;
 104     mantissa = frexp (x, &exp);
 105     ASSERT (exp == 0);
 106     ASSERT (mantissa == x);
 107     ASSERT (signbit (mantissa));
 108   }
 109
 110   for (i = 1, x = 1.0; i <= DBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0)
 111     {
 112       int exp = -9999;
 113       double mantissa = frexp (x, &exp);
 114       ASSERT (exp == i);
 115       ASSERT (mantissa == 0.5);
 116     }
 117   for (i = 1, x = 1.0; i >= DBL_MIN_EXP; i--, x *= 0.5)
 118     {
 119       int exp = -9999;
 120       double mantissa = frexp (x, &exp);
 121       ASSERT (exp == i);
 122       ASSERT (mantissa == 0.5);
 123     }
 124   for (; i >= DBL_MIN_EXP - 100 && x > 0.0; i--, x *= 0.5)
 125     {
 126       int exp = -9999;
 127       double mantissa = frexp (x, &exp);
 128       ASSERT (exp == i);
 129       ASSERT (mantissa == 0.5);
 130     }
 131
 132   for (i = 1, x = -1.0; i <= DBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0)
 133     {
 134       int exp = -9999;
 135       double mantissa = frexp (x, &exp);
 136       ASSERT (exp == i);
 137       ASSERT (mantissa == -0.5);
 138     }
 139   for (i = 1, x = -1.0; i >= DBL_MIN_EXP; i--, x *= 0.5)
 140     {
 141       int exp = -9999;
 142       double mantissa = frexp (x, &exp);
 143       ASSERT (exp == i);
 144       ASSERT (mantissa == -0.5);
 145     }
 146   for (; i >= DBL_MIN_EXP - 100 && x < 0.0; i--, x *= 0.5)
 147     {
 148       int exp = -9999;
 149       double mantissa = frexp (x, &exp);
 150       ASSERT (exp == i);
 151       ASSERT (mantissa == -0.5);
 152     }
 153
 154   for (i = 1, x = 1.01; i <= DBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0)
 155     {
 156       int exp = -9999;
 157       double mantissa = frexp (x, &exp);
 158       ASSERT (exp == i);
 159       ASSERT (mantissa == 0.505);
 160     }
 161   for (i = 1, x = 1.01; i >= DBL_MIN_EXP; i--, x *= 0.5)
 162     {
 163       int exp = -9999;
 164       double mantissa = frexp (x, &exp);
 165       ASSERT (exp == i);
 166       ASSERT (mantissa == 0.505);
 167     }
 168   for (; i >= DBL_MIN_EXP - 100 && x > 0.0; i--, x *= 0.5)
 169     {
 170       int exp = -9999;
 171       double mantissa = frexp (x, &exp);
 172       ASSERT (exp == i);
 173       ASSERT (mantissa >= 0.5);
 174       ASSERT (mantissa < 1.0);
 175       ASSERT (mantissa == my_ldexp (x, - exp));
 176     }
 177
 178   for (i = 1, x = 1.73205; i <= DBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0)
 179     {
 180       int exp = -9999;
 181       double mantissa = frexp (x, &exp);
 182       ASSERT (exp == i);
 183       ASSERT (mantissa == 0.866025);
 184     }
 185   for (i = 1, x = 1.73205; i >= DBL_MIN_EXP; i--, x *= 0.5)
 186     {
 187       int exp = -9999;
 188       double mantissa = frexp (x, &exp);
 189       ASSERT (exp == i);
 190       ASSERT (mantissa == 0.866025);
 191     }
 192   for (; i >= DBL_MIN_EXP - 100 && x > 0.0; i--, x *= 0.5)
 193     {
 194       int exp = -9999;
 195       double mantissa = frexp (x, &exp);
 196       ASSERT (exp == i || exp == i + 1);
 197       ASSERT (mantissa >= 0.5);
 198       ASSERT (mantissa < 1.0);
 199       ASSERT (mantissa == my_ldexp (x, - exp));
 200     }
 201
 202   return 0;
 203 }