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