tests/test-frexpl.c

   1 /* Test of splitting a 'long double' into fraction and mantissa.
   2    Copyright (C) 2007-2009 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 "fpucw.h"
  28 #include "isnanl-nolibm.h"
  29
  30 /* Avoid some warnings from "gcc -Wshadow".
  31    This file doesn't use the exp() function.  */
  32 #undef exp
  33 #define exp exponent
  34
  35 #define ASSERT(expr) \
  36   do                                                                         \
  37     {                                                                        \
  38       if (!(expr))                                                           \
  39         {                                                                    \
  40           fprintf (stderr, "%s:%d: assertion failed\n", __FILE__, __LINE__); \
  41           fflush (stderr);                                                   \
  42           abort ();                                                          \
  43         }                                                                    \
  44     }                                                                        \
  45   while (0)
  46
  47 /* On MIPS IRIX machines, LDBL_MIN_EXP is -1021, but the smallest reliable
  48    exponent for 'long double' is -964.  Similarly, on PowerPC machines,
  49    LDBL_MIN_EXP is -1021, but the smallest reliable exponent for 'long double'
  50    is -968.  For exponents below that, the precision may be truncated to the
  51    precision used for 'double'.  */
  52 #ifdef __sgi
  53 # define MIN_NORMAL_EXP (LDBL_MIN_EXP + 57)
  54 #elif defined __ppc || defined __ppc__ || defined __powerpc || defined __powerpc__
  55 # define MIN_NORMAL_EXP (LDBL_MIN_EXP + 53)
  56 #else
  57 # define MIN_NORMAL_EXP LDBL_MIN_EXP
  58 #endif
  59
  60 /* On HP-UX 10.20, negating 0.0L does not yield -0.0L.
  61    So we use minus_zero instead.
  62    IRIX cc can't put -0.0L into .data, but can compute at runtime.
  63    Note that the expression -LDBL_MIN * LDBL_MIN does not work on other
  64    platforms, such as when cross-compiling to PowerPC on MacOS X 10.5.  */
  65 #if defined __hpux || defined __sgi
  66 static long double
  67 compute_minus_zero (void)
  68 {
  69   return -LDBL_MIN * LDBL_MIN;
  70 }
  71 # define minus_zero compute_minus_zero ()
  72 #else
  73 long double minus_zero = -0.0L;
  74 #endif
  75
  76 static long double
  77 my_ldexp (long double x, int d)
  78 {
  79   for (; d > 0; d--)
  80     x *= 2.0L;
  81   for (; d < 0; d++)
  82     x *= 0.5L;
  83   return x;
  84 }
  85
  86 int
  87 main ()
  88 {
  89   int i;
  90   long double x;
  91   DECL_LONG_DOUBLE_ROUNDING
  92
  93   BEGIN_LONG_DOUBLE_ROUNDING ();
  94
  95   { /* NaN.  */
  96     int exp = -9999;
  97     long double mantissa;
  98     x = 0.0L / 0.0L;
  99     mantissa = frexpl (x, &exp);
 100     ASSERT (isnanl (mantissa));
 101   }
 102
 103   { /* Positive infinity.  */
 104     int exp = -9999;
 105     long double mantissa;
 106     x = 1.0L / 0.0L;
 107     mantissa = frexpl (x, &exp);
 108     ASSERT (mantissa == x);
 109   }
 110
 111   { /* Negative infinity.  */
 112     int exp = -9999;
 113     long double mantissa;
 114     x = -1.0L / 0.0L;
 115     mantissa = frexpl (x, &exp);
 116     ASSERT (mantissa == x);
 117   }
 118
 119   { /* Positive zero.  */
 120     int exp = -9999;
 121     long double mantissa;
 122     x = 0.0L;
 123     mantissa = frexpl (x, &exp);
 124     ASSERT (exp == 0);
 125     ASSERT (mantissa == x);
 126     ASSERT (!signbit (mantissa));
 127   }
 128
 129   { /* Negative zero.  */
 130     int exp = -9999;
 131     long double mantissa;
 132     x = minus_zero;
 133     mantissa = frexpl (x, &exp);
 134     ASSERT (exp == 0);
 135     ASSERT (mantissa == x);
 136     ASSERT (signbit (mantissa));
 137   }
 138
 139   for (i = 1, x = 1.0L; i <= LDBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0L)
 140     {
 141       int exp = -9999;
 142       long double mantissa = frexpl (x, &exp);
 143       ASSERT (exp == i);
 144       ASSERT (mantissa == 0.5L);
 145     }
 146   for (i = 1, x = 1.0L; i >= MIN_NORMAL_EXP; i--, x *= 0.5L)
 147     {
 148       int exp = -9999;
 149       long double mantissa = frexpl (x, &exp);
 150       ASSERT (exp == i);
 151       ASSERT (mantissa == 0.5L);
 152     }
 153   for (; i >= LDBL_MIN_EXP - 100 && x > 0.0L; i--, x *= 0.5L)
 154     {
 155       int exp = -9999;
 156       long double mantissa = frexpl (x, &exp);
 157       ASSERT (exp == i);
 158       ASSERT (mantissa == 0.5L);
 159     }
 160
 161   for (i = 1, x = -1.0L; i <= LDBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0L)
 162     {
 163       int exp = -9999;
 164       long double mantissa = frexpl (x, &exp);
 165       ASSERT (exp == i);
 166       ASSERT (mantissa == -0.5L);
 167     }
 168   for (i = 1, x = -1.0L; i >= MIN_NORMAL_EXP; i--, x *= 0.5L)
 169     {
 170       int exp = -9999;
 171       long double mantissa = frexpl (x, &exp);
 172       ASSERT (exp == i);
 173       ASSERT (mantissa == -0.5L);
 174     }
 175   for (; i >= LDBL_MIN_EXP - 100 && x < 0.0L; i--, x *= 0.5L)
 176     {
 177       int exp = -9999;
 178       long double mantissa = frexpl (x, &exp);
 179       ASSERT (exp == i);
 180       ASSERT (mantissa == -0.5L);
 181     }
 182
 183   for (i = 1, x = 1.01L; i <= LDBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0L)
 184     {
 185       int exp = -9999;
 186       long double mantissa = frexpl (x, &exp);
 187       ASSERT (exp == i);
 188       ASSERT (mantissa == 0.505L);
 189     }
 190   for (i = 1, x = 1.01L; i >= MIN_NORMAL_EXP; i--, x *= 0.5L)
 191     {
 192       int exp = -9999;
 193       long double mantissa = frexpl (x, &exp);
 194       ASSERT (exp == i);
 195       ASSERT (mantissa == 0.505L);
 196     }
 197   for (; i >= LDBL_MIN_EXP - 100 && x > 0.0L; i--, x *= 0.5L)
 198     {
 199       int exp = -9999;
 200       long double mantissa = frexpl (x, &exp);
 201       ASSERT (exp == i);
 202       ASSERT (mantissa >= 0.5L);
 203       ASSERT (mantissa < 1.0L);
 204       ASSERT (mantissa == my_ldexp (x, - exp));
 205     }
 206
 207   for (i = 1, x = 1.73205L; i <= LDBL_MAX_EXP; i++, x *= 2.0L)
 208     {
 209       int exp = -9999;
 210       long double mantissa = frexpl (x, &exp);
 211       ASSERT (exp == i);
 212       ASSERT (mantissa == 0.866025L);
 213     }
 214   for (i = 1, x = 1.73205L; i >= MIN_NORMAL_EXP; i--, x *= 0.5L)
 215     {
 216       int exp = -9999;
 217       long double mantissa = frexpl (x, &exp);
 218       ASSERT (exp == i);
 219       ASSERT (mantissa == 0.866025L);
 220     }
 221   for (; i >= LDBL_MIN_EXP - 100 && x > 0.0L; i--, x *= 0.5L)
 222     {
 223       int exp = -9999;
 224       long double mantissa = frexpl (x, &exp);
 225       ASSERT (exp == i || exp == i + 1);
 226       ASSERT (mantissa >= 0.5L);
 227       ASSERT (mantissa < 1.0L);
 228       ASSERT (mantissa == my_ldexp (x, - exp));
 229     }
 230
 231   return 0;
 232 }