include/tgmath.h

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2004 Stefan Farfeleder.
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Copyright (c) 2012 Ed Schouten <ed@FreeBSD.org>
   6  * All rights reserved.
   7  *
   8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   9  * modification, are permitted provided that the following conditions
  10  * are met:
  11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  16  *
  17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  18  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  19  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  20  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  21  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  22  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  23  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  24  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  25  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  26  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  27  * SUCH DAMAGE.
  28  *
  29  * $FreeBSD$
  30  */
  31
  32 #ifndef _TGMATH_H_
  33 #define _TGMATH_H_
  34
  35 #include <complex.h>
  36 #include <math.h>
  37
  38 /*
  39  * This implementation of <tgmath.h> uses the two following macros,
  40  * which are based on the macros described in C11 proposal N1404:
  41  * __tg_impl_simple(x, y, z, fnl, fn, fnf, ...)
  42  *      Invokes fnl() if the corresponding real type of x, y or z is long
  43  *      double, fn() if it is double or any has an integer type, and fnf()
  44  *      otherwise.
  45  * __tg_impl_full(x, y, cfnl, cfn, cfnf, fnl, fn, fnf, ...)
  46  *      Invokes [c]fnl() if the corresponding real type of x or y is long
  47  *      double, [c]fn() if it is double or any has an integer type, and
  48  *      [c]fnf() otherwise.  The function with the 'c' prefix is called if
  49  *      any of x or y is a complex number.
  50  * Both macros call the chosen function with all additional arguments passed
  51  * to them, as given by __VA_ARGS__.
  52  *
  53  * Note that these macros cannot be implemented with C's ?: operator,
  54  * because the return type of the whole expression would incorrectly be long
  55  * double complex regardless of the argument types.
  56  */
  57
  58 #ifndef __generic
  59 #error "<tgmath.h> not implemented for this compiler"
  60 #endif
  61
  62 #define __tg_generic_simple(x, fnl, fn, fnf)                            \
  63         __generic(x, long double _Complex, fnl,                         \
  64             __generic(x, double _Complex, fn,                           \
  65                 __generic(x, float _Complex, fnf,                       \
  66                     __generic(x, long double, fnl,                      \
  67                         __generic(x, float, fnf, fn)))))
  68 #define __tg_impl_simple(x, y, z, fnl, fn, fnf, ...)                    \
  69         __tg_generic_simple(x,                                          \
  70             __tg_generic_simple(y,                                      \
  71                 __tg_generic_simple(z, fnl, fnl, fnl),                  \
  72                 __tg_generic_simple(z, fnl, fnl, fnl),                  \
  73                 __tg_generic_simple(z, fnl, fnl, fnl)),                 \
  74             __tg_generic_simple(y,                                      \
  75                 __tg_generic_simple(z, fnl, fnl, fnl),                  \
  76                 __tg_generic_simple(z, fnl, fn , fn ),                  \
  77                 __tg_generic_simple(z, fnl, fn , fn )),                 \
  78             __tg_generic_simple(y,                                      \
  79                 __tg_generic_simple(z, fnl, fnl, fnl),                  \
  80                 __tg_generic_simple(z, fnl, fn , fn ),                  \
  81                 __tg_generic_simple(z, fnl, fn , fnf)))(__VA_ARGS__)
  82 #define __tg_generic_full(x, cfnl, cfn, cfnf, fnl, fn, fnf)             \
  83         __generic(x, long double _Complex, cfnl,                        \
  84             __generic(x, double _Complex, cfn,                          \
  85                 __generic(x, float _Complex, cfnf,                      \
  86                     __generic(x, long double, fnl,                      \
  87                         __generic(x, float, fnf, fn)))))
  88 #define __tg_impl_full(x, y, cfnl, cfn, cfnf, fnl, fn, fnf, ...)        \
  89         __tg_generic_full(x,                                            \
  90             __tg_generic_full(y, cfnl, cfnl, cfnl, cfnl, cfnl, cfnl),   \
  91             __tg_generic_full(y, cfnl, cfn , cfn , cfnl, cfn , cfn ),   \
  92             __tg_generic_full(y, cfnl, cfn , cfnf, cfnl, cfn , cfnf),   \
  93             __tg_generic_full(y, cfnl, cfnl, cfnl, fnl , fnl , fnl ),   \
  94             __tg_generic_full(y, cfnl, cfn , cfn , fnl , fn  , fn  ),   \
  95             __tg_generic_full(y, cfnl, cfn , cfnf, fnl , fn  , fnf ))   \
  96             (__VA_ARGS__)
  97
  98 /* Macros to save lots of repetition below */
  99 #define __tg_simple(x, fn)                                              \
 100         __tg_impl_simple(x, x, x, fn##l, fn, fn##f, x)
 101 #define __tg_simple2(x, y, fn)                                          \
 102         __tg_impl_simple(x, x, y, fn##l, fn, fn##f, x, y)
 103 #define __tg_simple3(x, y, z, fn)                                       \
 104         __tg_impl_simple(x, y, z, fn##l, fn, fn##f, x, y, z)
 105 #define __tg_simplev(x, fn, ...)                                        \
 106         __tg_impl_simple(x, x, x, fn##l, fn, fn##f, __VA_ARGS__)
 107 #define __tg_full(x, fn)                                                \
 108         __tg_impl_full(x, x, c##fn##l, c##fn, c##fn##f, fn##l, fn, fn##f, x)
 109 #define __tg_full2(x, y, fn)                                            \
 110         __tg_impl_full(x, y, c##fn##l, c##fn, c##fn##f, fn##l, fn, fn##f, x, y)
 111
 112 /* 7.22#4 -- These macros expand to real or complex functions, depending on
 113  * the type of their arguments. */
 114 #define acos(x)         __tg_full(x, acos)
 115 #define asin(x)         __tg_full(x, asin)
 116 #define atan(x)         __tg_full(x, atan)
 117 #define acosh(x)        __tg_full(x, acosh)
 118 #define asinh(x)        __tg_full(x, asinh)
 119 #define atanh(x)        __tg_full(x, atanh)
 120 #define cos(x)          __tg_full(x, cos)
 121 #define sin(x)          __tg_full(x, sin)
 122 #define tan(x)          __tg_full(x, tan)
 123 #define cosh(x)         __tg_full(x, cosh)
 124 #define sinh(x)         __tg_full(x, sinh)
 125 #define tanh(x)         __tg_full(x, tanh)
 126 #define exp(x)          __tg_full(x, exp)
 127 #define log(x)          __tg_full(x, log)
 128 #define pow(x, y)       __tg_full2(x, y, pow)
 129 #define sqrt(x)         __tg_full(x, sqrt)
 130
 131 /* "The corresponding type-generic macro for fabs and cabs is fabs." */
 132 #define fabs(x)         __tg_impl_full(x, x, cabsl, cabs, cabsf,        \
 133                             fabsl, fabs, fabsf, x)
 134
 135 /* 7.22#5 -- These macros are only defined for arguments with real type. */
 136 #define atan2(x, y)     __tg_simple2(x, y, atan2)
 137 #define cbrt(x)         __tg_simple(x, cbrt)
 138 #define ceil(x)         __tg_simple(x, ceil)
 139 #define copysign(x, y)  __tg_simple2(x, y, copysign)
 140 #define erf(x)          __tg_simple(x, erf)
 141 #define erfc(x)         __tg_simple(x, erfc)
 142 #define exp2(x)         __tg_simple(x, exp2)
 143 #define expm1(x)        __tg_simple(x, expm1)
 144 #define fdim(x, y)      __tg_simple2(x, y, fdim)
 145 #define floor(x)        __tg_simple(x, floor)
 146 #define fma(x, y, z)    __tg_simple3(x, y, z, fma)
 147 #define fmax(x, y)      __tg_simple2(x, y, fmax)
 148 #define fmin(x, y)      __tg_simple2(x, y, fmin)
 149 #define fmod(x, y)      __tg_simple2(x, y, fmod)
 150 #define frexp(x, y)     __tg_simplev(x, frexp, x, y)
 151 #define hypot(x, y)     __tg_simple2(x, y, hypot)
 152 #define ilogb(x)        __tg_simple(x, ilogb)
 153 #define ldexp(x, y)     __tg_simplev(x, ldexp, x, y)
 154 #define lgamma(x)       __tg_simple(x, lgamma)
 155 #define llrint(x)       __tg_simple(x, llrint)
 156 #define llround(x)      __tg_simple(x, llround)
 157 #define log10(x)        __tg_simple(x, log10)
 158 #define log1p(x)        __tg_simple(x, log1p)
 159 #define log2(x)         __tg_simple(x, log2)
 160 #define logb(x)         __tg_simple(x, logb)
 161 #define lrint(x)        __tg_simple(x, lrint)
 162 #define lround(x)       __tg_simple(x, lround)
 163 #define nearbyint(x)    __tg_simple(x, nearbyint)
 164 #define nextafter(x, y) __tg_simple2(x, y, nextafter)
 165 #define nexttoward(x, y) __tg_simplev(x, nexttoward, x, y)
 166 #define remainder(x, y) __tg_simple2(x, y, remainder)
 167 #define remquo(x, y, z) __tg_impl_simple(x, x, y, remquol, remquo,      \
 168                             remquof, x, y, z)
 169 #define rint(x)         __tg_simple(x, rint)
 170 #define round(x)        __tg_simple(x, round)
 171 #define scalbn(x, y)    __tg_simplev(x, scalbn, x, y)
 172 #define scalbln(x, y)   __tg_simplev(x, scalbln, x, y)
 173 #define tgamma(x)       __tg_simple(x, tgamma)
 174 #define trunc(x)        __tg_simple(x, trunc)
 175
 176 /* 7.22#6 -- These macros always expand to complex functions. */
 177 #define carg(x)         __tg_simple(x, carg)
 178 #define cimag(x)        __tg_simple(x, cimag)
 179 #define conj(x)         __tg_simple(x, conj)
 180 #define cproj(x)        __tg_simple(x, cproj)
 181 #define creal(x)        __tg_simple(x, creal)
 182
 183 #endif /* !_TGMATH_H_ */