lib/msun/src/math.h

   1 /*
   2  * ====================================================
   3  * Copyright (C) 1993 by Sun Microsystems, Inc. All rights reserved.
   4  *
   5  * Developed at SunPro, a Sun Microsystems, Inc. business.
   6  * Permission to use, copy, modify, and distribute this
   7  * software is freely granted, provided that this notice
   8  * is preserved.
   9  * ====================================================
  10  */
  11
  12 /*
  13  */
  14
  15 #ifndef _MATH_H_
  16 #define _MATH_H_
  17
  18 #include <sys/_types.h>
  19 #include <machine/_limits.h>
  20
  21 /*
  22  * ANSI/POSIX
  23  */
  24 extern const union __infinity_un {
  25         unsigned char   __uc[8];
  26         double          __ud;
  27 } __infinity;
  28
  29 extern const union __nan_un {
  30         unsigned char   __uc[sizeof(float)];
  31         float           __uf;
  32 } __nan;
  33
  34 #if __GNUC_PREREQ__(3, 3)
  35 #define __MATH_BUILTIN_CONSTANTS
  36 #endif
  37
  38 #if __GNUC_PREREQ__(3, 0)
  39 #define __MATH_BUILTIN_RELOPS
  40 #endif
  41
  42 #ifdef __MATH_BUILTIN_CONSTANTS
  43 #define HUGE_VAL        __builtin_huge_val()
  44 #else
  45 #define HUGE_VAL        (__infinity.__ud)
  46 #endif
  47
  48 #if __ISO_C_VISIBLE >= 1999
  49 #define FP_ILOGB0       (-__INT_MAX)
  50 #define FP_ILOGBNAN     __INT_MAX
  51
  52 #ifdef __MATH_BUILTIN_CONSTANTS
  53 #define HUGE_VALF       __builtin_huge_valf()
  54 #define HUGE_VALL       __builtin_huge_vall()
  55 #define INFINITY        __builtin_inff()
  56 #define NAN             __builtin_nanf("")
  57 #else
  58 #define HUGE_VALF       (float)HUGE_VAL
  59 #define HUGE_VALL       (long double)HUGE_VAL
  60 #define INFINITY        HUGE_VALF
  61 #define NAN             (__nan.__uf)
  62 #endif /* __MATH_BUILTIN_CONSTANTS */
  63
  64 #define MATH_ERRNO      1
  65 #define MATH_ERREXCEPT  2
  66 #define math_errhandling        MATH_ERREXCEPT
  67
  68 #define FP_FAST_FMAF    1
  69
  70 /* Symbolic constants to classify floating point numbers. */
  71 #define FP_INFINITE     0x01
  72 #define FP_NAN          0x02
  73 #define FP_NORMAL       0x04
  74 #define FP_SUBNORMAL    0x08
  75 #define FP_ZERO         0x10
  76
  77 #if __STDC_VERSION__ >= 201112L || __has_extension(c_generic_selections)
  78 #define __fp_type_select(x, f, d, ld) __extension__ _Generic((x),       \
  79     float: f,                                                           \
  80     double: d,                                                          \
  81     long double: ld)(x)
  82 #elif __GNUC_PREREQ__(3, 1) && !defined(__cplusplus)
  83 #define __fp_type_select(x, f, d, ld) __builtin_choose_expr(            \
  84     __builtin_types_compatible_p(__typeof(x), long double), ld(x),      \
  85     __builtin_choose_expr(                                              \
  86     __builtin_types_compatible_p(__typeof(x), double), d(x),            \
  87     __builtin_choose_expr(                                              \
  88     __builtin_types_compatible_p(__typeof(x), float), f(x), (void)0)))
  89 #else
  90 #define  __fp_type_select(x, f, d, ld)                                  \
  91     ((sizeof(x) == sizeof(float)) ? f(x)                                \
  92     : (sizeof(x) == sizeof(double)) ? d(x)                              \
  93     : ld(x))
  94 #endif
  95
  96 #define fpclassify(x) \
  97         __fp_type_select(x, __fpclassifyf, __fpclassifyd, __fpclassifyl)
  98 #define isfinite(x) __fp_type_select(x, __isfinitef, __isfinite, __isfinitel)
  99 #define isinf(x) __fp_type_select(x, __isinff, __isinf, __isinfl)
 100 #define isnan(x) \
 101         __fp_type_select(x, __inline_isnanf, __inline_isnan, __inline_isnanl)
 102 #define isnormal(x) __fp_type_select(x, __isnormalf, __isnormal, __isnormall)
 103
 104 #ifdef __MATH_BUILTIN_RELOPS
 105 #define isgreater(x, y)         __builtin_isgreater((x), (y))
 106 #define isgreaterequal(x, y)    __builtin_isgreaterequal((x), (y))
 107 #define isless(x, y)            __builtin_isless((x), (y))
 108 #define islessequal(x, y)       __builtin_islessequal((x), (y))
 109 #define islessgreater(x, y)     __builtin_islessgreater((x), (y))
 110 #define isunordered(x, y)       __builtin_isunordered((x), (y))
 111 #else
 112 #define isgreater(x, y)         (!isunordered((x), (y)) && (x) > (y))
 113 #define isgreaterequal(x, y)    (!isunordered((x), (y)) && (x) >= (y))
 114 #define isless(x, y)            (!isunordered((x), (y)) && (x) < (y))
 115 #define islessequal(x, y)       (!isunordered((x), (y)) && (x) <= (y))
 116 #define islessgreater(x, y)     (!isunordered((x), (y)) && \
 117                                         ((x) > (y) || (y) > (x)))
 118 #define isunordered(x, y)       (isnan(x) || isnan(y))
 119 #endif /* __MATH_BUILTIN_RELOPS */
 120
 121 #define signbit(x) __fp_type_select(x, __signbitf, __signbit, __signbitl)
 122
 123 typedef __double_t      double_t;
 124 typedef __float_t       float_t;
 125 #endif /* __ISO_C_VISIBLE >= 1999 */
 126
 127 /*
 128  * XOPEN/SVID
 129  */
 130 #if __BSD_VISIBLE || __XSI_VISIBLE
 131 #define M_E             2.7182818284590452354   /* e */
 132 #define M_LOG2E         1.4426950408889634074   /* log 2e */
 133 #define M_LOG10E        0.43429448190325182765  /* log 10e */
 134 #define M_LN2           0.69314718055994530942  /* log e2 */
 135 #define M_LN10          2.30258509299404568402  /* log e10 */
 136 #define M_PI            3.14159265358979323846  /* pi */
 137 #define M_PI_2          1.57079632679489661923  /* pi/2 */
 138 #define M_PI_4          0.78539816339744830962  /* pi/4 */
 139 #define M_1_PI          0.31830988618379067154  /* 1/pi */
 140 #define M_2_PI          0.63661977236758134308  /* 2/pi */
 141 #define M_2_SQRTPI      1.12837916709551257390  /* 2/sqrt(pi) */
 142 #define M_SQRT2         1.41421356237309504880  /* sqrt(2) */
 143 #define M_SQRT1_2       0.70710678118654752440  /* 1/sqrt(2) */
 144
 145 #define MAXFLOAT        ((float)3.40282346638528860e+38)
 146 extern int signgam;
 147 #endif /* __BSD_VISIBLE || __XSI_VISIBLE */
 148
 149 #if __BSD_VISIBLE
 150 #if 0
 151 /* Old value from 4.4BSD-Lite math.h; this is probably better. */
 152 #define HUGE            HUGE_VAL
 153 #else
 154 #define HUGE            MAXFLOAT
 155 #endif
 156 #endif /* __BSD_VISIBLE */
 157
 158 /*
 159  * Most of these functions depend on the rounding mode and have the side
 160  * effect of raising floating-point exceptions, so they are not declared
 161  * as __pure2.  In C99, FENV_ACCESS affects the purity of these functions.
 162  */
 163 __BEGIN_DECLS
 164 /*
 165  * ANSI/POSIX
 166  */
 167 int     __fpclassifyd(double) __pure2;
 168 int     __fpclassifyf(float) __pure2;
 169 int     __fpclassifyl(long double) __pure2;
 170 int     __isfinitef(float) __pure2;
 171 int     __isfinite(double) __pure2;
 172 int     __isfinitel(long double) __pure2;
 173 int     __isinff(float) __pure2;
 174 int     __isinf(double) __pure2;
 175 int     __isinfl(long double) __pure2;
 176 int     __isnormalf(float) __pure2;
 177 int     __isnormal(double) __pure2;
 178 int     __isnormall(long double) __pure2;
 179 int     __signbit(double) __pure2;
 180 int     __signbitf(float) __pure2;
 181 int     __signbitl(long double) __pure2;
 182
 183 static __inline int
 184 __inline_isnan(const double __x)
 185 {
 186
 187         return (__x != __x);
 188 }
 189
 190 static __inline int
 191 __inline_isnanf(const float __x)
 192 {
 193
 194         return (__x != __x);
 195 }
 196
 197 static __inline int
 198 __inline_isnanl(const long double __x)
 199 {
 200
 201         return (__x != __x);
 202 }
 203
 204 /*
 205  * Define the following aliases, for compatibility with glibc and CUDA.
 206  */
 207 #define __isnan __inline_isnan
 208 #define __isnanf __inline_isnanf
 209
 210 /*
 211  * Version 2 of the Single UNIX Specification (UNIX98) defined isnan() and
 212  * isinf() as functions taking double.  C99, and the subsequent POSIX revisions
 213  * (SUSv3, POSIX.1-2001, define it as a macro that accepts any real floating
 214  * point type.  If we are targeting SUSv2 and C99 or C11 (or C++11) then we
 215  * expose the newer definition, assuming that the language spec takes
 216  * precedence over the operating system interface spec.
 217  */
 218 #if     __XSI_VISIBLE > 0 && __XSI_VISIBLE < 600 && __ISO_C_VISIBLE < 1999
 219 #undef isinf
 220 #undef isnan
 221 int     isinf(double);
 222 int     isnan(double);
 223 #endif
 224
 225 double  acos(double);
 226 double  asin(double);
 227 double  atan(double);
 228 double  atan2(double, double);
 229 double  cos(double);
 230 double  sin(double);
 231 double  tan(double);
 232
 233 double  cosh(double);
 234 double  sinh(double);
 235 double  tanh(double);
 236
 237 double  exp(double);
 238 double  frexp(double, int *);   /* fundamentally !__pure2 */
 239 double  ldexp(double, int);
 240 double  log(double);
 241 double  log10(double);
 242 double  modf(double, double *); /* fundamentally !__pure2 */
 243
 244 double  pow(double, double);
 245 double  sqrt(double);
 246
 247 double  ceil(double);
 248 double  fabs(double) __pure2;
 249 double  floor(double);
 250 double  fmod(double, double);
 251
 252 /*
 253  * These functions are not in C90.
 254  */
 255 #if __BSD_VISIBLE || __ISO_C_VISIBLE >= 1999 || __XSI_VISIBLE
 256 double  acosh(double);
 257 double  asinh(double);
 258 double  atanh(double);
 259 double  cbrt(double);
 260 double  erf(double);
 261 double  erfc(double);
 262 double  exp2(double);
 263 double  expm1(double);
 264 double  fma(double, double, double);
 265 double  hypot(double, double);
 266 int     ilogb(double) __pure2;
 267 double  lgamma(double);
 268 long long llrint(double);
 269 long long llround(double);
 270 double  log1p(double);
 271 double  log2(double);
 272 double  logb(double);
 273 long    lrint(double);
 274 long    lround(double);
 275 double  nan(const char *) __pure2;
 276 double  nextafter(double, double);
 277 double  remainder(double, double);
 278 double  remquo(double, double, int *);
 279 double  rint(double);
 280 #endif /* __BSD_VISIBLE || __ISO_C_VISIBLE >= 1999 || __XSI_VISIBLE */
 281
 282 #if __BSD_VISIBLE || __XSI_VISIBLE
 283 double  j0(double);
 284 double  j1(double);
 285 double  jn(int, double);
 286 double  y0(double);
 287 double  y1(double);
 288 double  yn(int, double);
 289
 290 #if __XSI_VISIBLE <= 500 || __BSD_VISIBLE
 291 double  gamma(double);
 292 #endif
 293
 294 #if __XSI_VISIBLE <= 600 || __BSD_VISIBLE
 295 double  scalb(double, double);
 296 #endif
 297 #endif /* __BSD_VISIBLE || __XSI_VISIBLE */
 298
 299 #if __BSD_VISIBLE || __ISO_C_VISIBLE >= 1999
 300 double  copysign(double, double) __pure2;
 301 double  fdim(double, double);
 302 double  fmax(double, double) __pure2;
 303 double  fmin(double, double) __pure2;
 304 double  nearbyint(double);
 305 double  round(double);
 306 double  scalbln(double, long);
 307 double  scalbn(double, int);
 308 double  tgamma(double);
 309 double  trunc(double);
 310 #endif
 311
 312 /*
 313  * BSD math library entry points
 314  */
 315 #if __BSD_VISIBLE
 316 double  drem(double, double);
 317 int     finite(double) __pure2;
 318 int     isnanf(float) __pure2;
 319
 320 /*
 321  * Reentrant version of gamma & lgamma; passes signgam back by reference
 322  * as the second argument; user must allocate space for signgam.
 323  */
 324 double  gamma_r(double, int *);
 325 double  lgamma_r(double, int *);
 326
 327 /*
 328  * IEEE Test Vector
 329  */
 330 double  significand(double);
 331 #endif /* __BSD_VISIBLE */
 332
 333 /* float versions of ANSI/POSIX functions */
 334 #if __ISO_C_VISIBLE >= 1999
 335 float   acosf(float);
 336 float   asinf(float);
 337 float   atanf(float);
 338 float   atan2f(float, float);
 339 float   cosf(float);
 340 float   sinf(float);
 341 float   tanf(float);
 342
 343 float   coshf(float);
 344 float   sinhf(float);
 345 float   tanhf(float);
 346
 347 float   exp2f(float);
 348 float   expf(float);
 349 float   expm1f(float);
 350 float   frexpf(float, int *);   /* fundamentally !__pure2 */
 351 int     ilogbf(float) __pure2;
 352 float   ldexpf(float, int);
 353 float   log10f(float);
 354 float   log1pf(float);
 355 float   log2f(float);
 356 float   logf(float);
 357 float   modff(float, float *);  /* fundamentally !__pure2 */
 358
 359 float   powf(float, float);
 360 float   sqrtf(float);
 361
 362 float   ceilf(float);
 363 float   fabsf(float) __pure2;
 364 float   floorf(float);
 365 float   fmodf(float, float);
 366 float   roundf(float);
 367
 368 float   erff(float);
 369 float   erfcf(float);
 370 float   hypotf(float, float);
 371 float   lgammaf(float);
 372 float   tgammaf(float);
 373
 374 float   acoshf(float);
 375 float   asinhf(float);
 376 float   atanhf(float);
 377 float   cbrtf(float);
 378 float   logbf(float);
 379 float   copysignf(float, float) __pure2;
 380 long long llrintf(float);
 381 long long llroundf(float);
 382 long    lrintf(float);
 383 long    lroundf(float);
 384 float   nanf(const char *) __pure2;
 385 float   nearbyintf(float);
 386 float   nextafterf(float, float);
 387 float   remainderf(float, float);
 388 float   remquof(float, float, int *);
 389 float   rintf(float);
 390 float   scalblnf(float, long);
 391 float   scalbnf(float, int);
 392 float   truncf(float);
 393
 394 float   fdimf(float, float);
 395 float   fmaf(float, float, float);
 396 float   fmaxf(float, float) __pure2;
 397 float   fminf(float, float) __pure2;
 398 #endif
 399
 400 /*
 401  * float versions of BSD math library entry points
 402  */
 403 #if __BSD_VISIBLE
 404 float   dremf(float, float);
 405 int     finitef(float) __pure2;
 406 float   gammaf(float);
 407 float   j0f(float);
 408 float   j1f(float);
 409 float   jnf(int, float);
 410 float   scalbf(float, float);
 411 float   y0f(float);
 412 float   y1f(float);
 413 float   ynf(int, float);
 414
 415 /*
 416  * Float versions of reentrant version of gamma & lgamma; passes
 417  * signgam back by reference as the second argument; user must
 418  * allocate space for signgam.
 419  */
 420 float   gammaf_r(float, int *);
 421 float   lgammaf_r(float, int *);
 422
 423 /*
 424  * float version of IEEE Test Vector
 425  */
 426 float   significandf(float);
 427 #endif  /* __BSD_VISIBLE */
 428
 429 /*
 430  * long double versions of ISO/POSIX math functions
 431  */
 432 #if __ISO_C_VISIBLE >= 1999
 433 long double     acoshl(long double);
 434 long double     acosl(long double);
 435 long double     asinhl(long double);
 436 long double     asinl(long double);
 437 long double     atan2l(long double, long double);
 438 long double     atanhl(long double);
 439 long double     atanl(long double);
 440 long double     cbrtl(long double);
 441 long double     ceill(long double);
 442 long double     copysignl(long double, long double) __pure2;
 443 long double     coshl(long double);
 444 long double     cosl(long double);
 445 long double     erfcl(long double);
 446 long double     erfl(long double);
 447 long double     exp2l(long double);
 448 long double     expl(long double);
 449 long double     expm1l(long double);
 450 long double     fabsl(long double) __pure2;
 451 long double     fdiml(long double, long double);
 452 long double     floorl(long double);
 453 long double     fmal(long double, long double, long double);
 454 long double     fmaxl(long double, long double) __pure2;
 455 long double     fminl(long double, long double) __pure2;
 456 long double     fmodl(long double, long double);
 457 long double     frexpl(long double, int *); /* fundamentally !__pure2 */
 458 long double     hypotl(long double, long double);
 459 int             ilogbl(long double) __pure2;
 460 long double     ldexpl(long double, int);
 461 long double     lgammal(long double);
 462 long long       llrintl(long double);
 463 long long       llroundl(long double);
 464 long double     log10l(long double);
 465 long double     log1pl(long double);
 466 long double     log2l(long double);
 467 long double     logbl(long double);
 468 long double     logl(long double);
 469 long            lrintl(long double);
 470 long            lroundl(long double);
 471 long double     modfl(long double, long double *); /* fundamentally !__pure2 */
 472 long double     nanl(const char *) __pure2;
 473 long double     nearbyintl(long double);
 474 long double     nextafterl(long double, long double);
 475 double          nexttoward(double, long double);
 476 float           nexttowardf(float, long double);
 477 long double     nexttowardl(long double, long double);
 478 long double     powl(long double, long double);
 479 long double     remainderl(long double, long double);
 480 long double     remquol(long double, long double, int *);
 481 long double     rintl(long double);
 482 long double     roundl(long double);
 483 long double     scalblnl(long double, long);
 484 long double     scalbnl(long double, int);
 485 long double     sinhl(long double);
 486 long double     sinl(long double);
 487 long double     sqrtl(long double);
 488 long double     tanhl(long double);
 489 long double     tanl(long double);
 490 long double     tgammal(long double);
 491 long double     truncl(long double);
 492 #endif /* __ISO_C_VISIBLE >= 1999 */
 493
 494 #if __BSD_VISIBLE
 495 long double     lgammal_r(long double, int *);
 496 void            sincos(double, double *, double *);
 497 void            sincosf(float, float *, float *);
 498 void            sincosl(long double, long double *, long double *);
 499 double          cospi(double);
 500 float           cospif(float);
 501 long double     cospil(long double);
 502 double          sinpi(double);
 503 float           sinpif(float);
 504 long double     sinpil(long double);
 505 double          tanpi(double);
 506 float           tanpif(float);
 507 long double     tanpil(long double);
 508 #endif
 509
 510 __END_DECLS
 511
 512 #endif /* !_MATH_H_ */