lib/msun/ld80/s_cexpl.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause-FreeBSD
   3  *
   4  * Copyright (c) 2011 David Schultz <das@FreeBSD.ORG>
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  15  *
  16  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  17  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  18  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  19  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  20  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  21  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  22  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  23  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  24  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  25  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  26  * SUCH DAMAGE.
  27  *
  28  * src/s_cexp.c converted to long double complex by Steven G. Kargl
  29  */
  30
  31 #include <sys/cdefs.h>
  32 __FBSDID("$FreeBSD$");
  33
  34 #include <complex.h>
  35 #include <float.h>
  36 #ifdef __i386__
  37 #include <ieeefp.h>
  38 #endif
  39
  40 #include "fpmath.h"
  41 #include "math.h"
  42 #include "math_private.h"
  43 #include "k_expl.h"
  44
  45 long double complex
  46 cexpl (long double complex z)
  47 {
  48         long double c, exp_x, s, x, y;
  49         uint64_t lx, ly;
  50         uint16_t hx, hy;
  51
  52         ENTERI();
  53
  54         x = creall(z);
  55         y = cimagl(z);
  56
  57         EXTRACT_LDBL80_WORDS(hy, ly, y);
  58         hy &= 0x7fff;
  59
  60         /* cexp(x + I 0) = exp(x) + I 0 */
  61         if ((hy | ly) == 0)
  62                 RETURNI(CMPLXL(expl(x), y));
  63         EXTRACT_LDBL80_WORDS(hx, lx, x);
  64         /* cexp(0 + I y) = cos(y) + I sin(y) */
  65         if (((hx & 0x7fff) | lx) == 0) {
  66                 sincosl(y, &s, &c);
  67                 RETURNI(CMPLXL(c, s));
  68         }
  69
  70         if (hy >= 0x7fff) {
  71                 if ((hx & 0x7fff) < 0x7fff || ((hx & 0x7fff) == 0x7fff &&
  72                     (lx & 0x7fffffffffffffffULL) != 0)) {
  73                         /* cexp(finite|NaN +- I Inf|NaN) = NaN + I NaN */
  74                         RETURNI(CMPLXL(y - y, y - y));
  75                 } else if (hx & 0x8000) {
  76                         /* cexp(-Inf +- I Inf|NaN) = 0 + I 0 */
  77                         RETURNI(CMPLXL(0.0, 0.0));
  78                 } else {
  79                         /* cexp(+Inf +- I Inf|NaN) = Inf + I NaN */
  80                         RETURNI(CMPLXL(x, y - y));
  81                 }
  82         }
  83
  84         /*
  85          *  exp_ovfl = 11356.5234062941439497
  86          * cexp_ovfl = 22755.3287906024445633
  87          */
  88         if ((hx == 0x400c && lx > 0xb17217f7d1cf79acULL) ||
  89             (hx == 0x400d && lx < 0xb1c6a8573de9768cULL)) {
  90                 /*
  91                  * x is between exp_ovfl and cexp_ovfl, so we must scale to
  92                  * avoid overflow in exp(x).
  93                  */
  94                 RETURNI(__ldexp_cexpl(z, 0));
  95         } else {
  96                 /*
  97                  * Cases covered here:
  98                  *  -  x < exp_ovfl and exp(x) won't overflow (common case)
  99                  *  -  x > cexp_ovfl, so exp(x) * s overflows for all s > 0
 100                  *  -  x = +-Inf (generated by exp())
 101                  *  -  x = NaN (spurious inexact exception from y)
 102                  */
 103                 exp_x = expl(x);
 104                 sincosl(y, &s, &c);
 105                 RETURNI(CMPLXL(exp_x * c, exp_x * s));
 106         }
 107 }