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  * from: @(#)fdlibm.h 5.1 93/09/24
  14  * $FreeBSD$
  15  */
  16
  17 #ifndef _MATH_H_
  18 #define _MATH_H_
  19
  20 #include <sys/cdefs.h>
  21 #include <sys/_types.h>
  22 #include <machine/_limits.h>
  23
  24 /*
  25  * ANSI/POSIX
  26  */
  27 extern const union __infinity_un {
  28         unsigned char   __uc[8];
  29         double          __ud;
  30 } __infinity;
  31
  32 extern const union __nan_un {
  33         unsigned char   __uc[sizeof(float)];
  34         float           __uf;
  35 } __nan;
  36
  37 #if __GNUC_PREREQ__(3, 3) || (defined(__INTEL_COMPILER) && __INTEL_COMPILER >= 800)
  38 #define __MATH_BUILTIN_CONSTANTS
  39 #endif
  40
  41 #if __GNUC_PREREQ__(3, 0) && !defined(__INTEL_COMPILER)
  42 #define __MATH_BUILTIN_RELOPS
  43 #endif
  44
  45 #ifdef __MATH_BUILTIN_CONSTANTS
  46 #define HUGE_VAL        __builtin_huge_val()
  47 #else
  48 #define HUGE_VAL        (__infinity.__ud)
  49 #endif
  50
  51 #if __ISO_C_VISIBLE >= 1999
  52 #define FP_ILOGB0       (-__INT_MAX)
  53 #define FP_ILOGBNAN     __INT_MAX
  54
  55 #ifdef __MATH_BUILTIN_CONSTANTS
  56 #define HUGE_VALF       __builtin_huge_valf()
  57 #define HUGE_VALL       __builtin_huge_vall()
  58 #define INFINITY        __builtin_inf()
  59 #define NAN             __builtin_nan("")
  60 #else
  61 #define HUGE_VALF       (float)HUGE_VAL
  62 #define HUGE_VALL       (long double)HUGE_VAL
  63 #define INFINITY        HUGE_VALF
  64 #define NAN             (__nan.__uf)
  65 #endif /* __MATH_BUILTIN_CONSTANTS */
  66
  67 #define MATH_ERRNO      1
  68 #define MATH_ERREXCEPT  2
  69 #define math_errhandling        MATH_ERREXCEPT
  70
  71 /* XXX We need a <machine/math.h>. */
  72 #if defined(__ia64__) || defined(__sparc64__)
  73 #define FP_FAST_FMA
  74 #endif
  75 #ifdef __ia64__
  76 #define FP_FAST_FMAL
  77 #endif
  78 #define FP_FAST_FMAF
  79
  80 /* Symbolic constants to classify floating point numbers. */
  81 #define FP_INFINITE     0x01
  82 #define FP_NAN          0x02
  83 #define FP_NORMAL       0x04
  84 #define FP_SUBNORMAL    0x08
  85 #define FP_ZERO         0x10
  86 #define fpclassify(x) \
  87     ((sizeof (x) == sizeof (float)) ? __fpclassifyf(x) \
  88     : (sizeof (x) == sizeof (double)) ? __fpclassifyd(x) \
  89     : __fpclassifyl(x))
  90
  91 #define isfinite(x)                                     \
  92     ((sizeof (x) == sizeof (float)) ? __isfinitef(x)    \
  93     : (sizeof (x) == sizeof (double)) ? __isfinite(x)   \
  94     : __isfinitel(x))
  95 #define isinf(x)                                        \
  96     ((sizeof (x) == sizeof (float)) ? __isinff(x)       \
  97     : (sizeof (x) == sizeof (double)) ? isinf(x)        \
  98     : __isinfl(x))
  99 #define isnan(x)                                        \
 100     ((sizeof (x) == sizeof (float)) ? isnanf(x)         \
 101     : (sizeof (x) == sizeof (double)) ? isnan(x)        \
 102     : __isnanl(x))
 103 #define isnormal(x)                                     \
 104     ((sizeof (x) == sizeof (float)) ? __isnormalf(x)    \
 105     : (sizeof (x) == sizeof (double)) ? __isnormal(x)   \
 106     : __isnormall(x))
 107
 108 #ifdef __MATH_BUILTIN_RELOPS
 109 #define isgreater(x, y)         __builtin_isgreater((x), (y))
 110 #define isgreaterequal(x, y)    __builtin_isgreaterequal((x), (y))
 111 #define isless(x, y)            __builtin_isless((x), (y))
 112 #define islessequal(x, y)       __builtin_islessequal((x), (y))
 113 #define islessgreater(x, y)     __builtin_islessgreater((x), (y))
 114 #define isunordered(x, y)       __builtin_isunordered((x), (y))
 115 #else
 116 #define isgreater(x, y)         (!isunordered((x), (y)) && (x) > (y))
 117 #define isgreaterequal(x, y)    (!isunordered((x), (y)) && (x) >= (y))
 118 #define isless(x, y)            (!isunordered((x), (y)) && (x) < (y))
 119 #define islessequal(x, y)       (!isunordered((x), (y)) && (x) <= (y))
 120 #define islessgreater(x, y)     (!isunordered((x), (y)) && \
 121                                         ((x) > (y) || (y) > (x)))
 122 #define isunordered(x, y)       (isnan(x) || isnan(y))
 123 #endif /* __MATH_BUILTIN_RELOPS */
 124
 125 #define signbit(x)                                      \
 126     ((sizeof (x) == sizeof (float)) ? __signbitf(x)     \
 127     : (sizeof (x) == sizeof (double)) ? __signbit(x)    \
 128     : __signbitl(x))
 129
 130 typedef __double_t      double_t;
 131 typedef __float_t       float_t;
 132 #endif /* __ISO_C_VISIBLE >= 1999 */
 133
 134 /*
 135  * XOPEN/SVID
 136  */
 137 #if __BSD_VISIBLE || __XSI_VISIBLE
 138 #define M_E             2.7182818284590452354   /* e */
 139 #define M_LOG2E         1.4426950408889634074   /* log 2e */
 140 #define M_LOG10E        0.43429448190325182765  /* log 10e */
 141 #define M_LN2           0.69314718055994530942  /* log e2 */
 142 #define M_LN10          2.30258509299404568402  /* log e10 */
 143 #define M_PI            3.14159265358979323846  /* pi */
 144 #define M_PI_2          1.57079632679489661923  /* pi/2 */
 145 #define M_PI_4          0.78539816339744830962  /* pi/4 */
 146 #define M_1_PI          0.31830988618379067154  /* 1/pi */
 147 #define M_2_PI          0.63661977236758134308  /* 2/pi */
 148 #define M_2_SQRTPI      1.12837916709551257390  /* 2/sqrt(pi) */
 149 #define M_SQRT2         1.41421356237309504880  /* sqrt(2) */
 150 #define M_SQRT1_2       0.70710678118654752440  /* 1/sqrt(2) */
 151
 152 #define MAXFLOAT        ((float)3.40282346638528860e+38)
 153 extern int signgam;
 154 #endif /* __BSD_VISIBLE || __XSI_VISIBLE */
 155
 156 #if __BSD_VISIBLE
 157 #if 0
 158 /* Old value from 4.4BSD-Lite math.h; this is probably better. */
 159 #define HUGE            HUGE_VAL
 160 #else
 161 #define HUGE            MAXFLOAT
 162 #endif
 163 #endif /* __BSD_VISIBLE */
 164
 165 /*
 166  * Most of these functions depend on the rounding mode and have the side
 167  * effect of raising floating-point exceptions, so they are not declared
 168  * as __pure2.  In C99, FENV_ACCESS affects the purity of these functions.
 169  */
 170 __BEGIN_DECLS
 171 /*
 172  * ANSI/POSIX
 173  */
 174 int     __fpclassifyd(double) __pure2;
 175 int     __fpclassifyf(float) __pure2;
 176 int     __fpclassifyl(long double) __pure2;
 177 int     __isfinitef(float) __pure2;
 178 int     __isfinite(double) __pure2;
 179 int     __isfinitel(long double) __pure2;
 180 int     __isinff(float) __pure2;
 181 int     __isinfl(long double) __pure2;
 182 int     __isnanl(long double) __pure2;
 183 int     __isnormalf(float) __pure2;
 184 int     __isnormal(double) __pure2;
 185 int     __isnormall(long double) __pure2;
 186 int     __signbit(double) __pure2;
 187 int     __signbitf(float) __pure2;
 188 int     __signbitl(long double) __pure2;
 189
 190 double  acos(double);
 191 double  asin(double);
 192 double  atan(double);
 193 double  atan2(double, double);
 194 double  cos(double);
 195 double  sin(double);
 196 double  tan(double);
 197
 198 double  cosh(double);
 199 double  sinh(double);
 200 double  tanh(double);
 201
 202 double  exp(double);
 203 double  frexp(double, int *);   /* fundamentally !__pure2 */
 204 double  ldexp(double, int);
 205 double  log(double);
 206 double  log10(double);
 207 double  modf(double, double *); /* fundamentally !__pure2 */
 208
 209 double  pow(double, double);
 210 double  sqrt(double);
 211
 212 double  ceil(double);
 213 double  fabs(double) __pure2;
 214 double  floor(double);
 215 double  fmod(double, double);
 216
 217 /*
 218  * These functions are not in C90.
 219  */
 220 #if __BSD_VISIBLE || __ISO_C_VISIBLE >= 1999 || __XSI_VISIBLE
 221 double  acosh(double);
 222 double  asinh(double);
 223 double  atanh(double);
 224 double  cbrt(double);
 225 double  erf(double);
 226 double  erfc(double);
 227 double  exp2(double);
 228 double  expm1(double);
 229 double  fma(double, double, double);
 230 double  hypot(double, double);
 231 int     ilogb(double) __pure2;
 232 int     (isinf)(double) __pure2;
 233 int     (isnan)(double) __pure2;
 234 double  lgamma(double);
 235 long long llrint(double);
 236 long long llround(double);
 237 double  log1p(double);
 238 double  logb(double);
 239 long    lrint(double);
 240 long    lround(double);
 241 double  nan(const char *) __pure2;
 242 double  nextafter(double, double);
 243 double  remainder(double, double);
 244 double  remquo(double, double, int *);
 245 double  rint(double);
 246 #endif /* __BSD_VISIBLE || __ISO_C_VISIBLE >= 1999 || __XSI_VISIBLE */
 247
 248 #if __BSD_VISIBLE || __XSI_VISIBLE
 249 double  j0(double);
 250 double  j1(double);
 251 double  jn(int, double);
 252 double  scalb(double, double);
 253 double  y0(double);
 254 double  y1(double);
 255 double  yn(int, double);
 256
 257 #if __XSI_VISIBLE <= 500 || __BSD_VISIBLE
 258 double  gamma(double);
 259 #endif
 260 #endif /* __BSD_VISIBLE || __XSI_VISIBLE */
 261
 262 #if __BSD_VISIBLE || __ISO_C_VISIBLE >= 1999
 263 double  copysign(double, double) __pure2;
 264 double  fdim(double, double);
 265 double  fmax(double, double) __pure2;
 266 double  fmin(double, double) __pure2;
 267 double  nearbyint(double);
 268 double  round(double);
 269 double  scalbln(double, long);
 270 double  scalbn(double, int);
 271 double  tgamma(double);
 272 double  trunc(double);
 273 #endif
 274
 275 /*
 276  * BSD math library entry points
 277  */
 278 #if __BSD_VISIBLE
 279 double  drem(double, double);
 280 int     finite(double) __pure2;
 281 int     isnanf(float) __pure2;
 282
 283 /*
 284  * Reentrant version of gamma & lgamma; passes signgam back by reference
 285  * as the second argument; user must allocate space for signgam.
 286  */
 287 double  gamma_r(double, int *);
 288 double  lgamma_r(double, int *);
 289
 290 /*
 291  * IEEE Test Vector
 292  */
 293 double  significand(double);
 294 #endif /* __BSD_VISIBLE */
 295
 296 /* float versions of ANSI/POSIX functions */
 297 #if __ISO_C_VISIBLE >= 1999
 298 float   acosf(float);
 299 float   asinf(float);
 300 float   atanf(float);
 301 float   atan2f(float, float);
 302 float   cosf(float);
 303 float   sinf(float);
 304 float   tanf(float);
 305
 306 float   coshf(float);
 307 float   sinhf(float);
 308 float   tanhf(float);
 309
 310 float   exp2f(float);
 311 float   expf(float);
 312 float   expm1f(float);
 313 float   frexpf(float, int *);   /* fundamentally !__pure2 */
 314 int     ilogbf(float) __pure2;
 315 float   ldexpf(float, int);
 316 float   log10f(float);
 317 float   log1pf(float);
 318 float   logf(float);
 319 float   modff(float, float *);  /* fundamentally !__pure2 */
 320
 321 float   powf(float, float);
 322 float   sqrtf(float);
 323
 324 float   ceilf(float);
 325 float   fabsf(float) __pure2;
 326 float   floorf(float);
 327 float   fmodf(float, float);
 328 float   roundf(float);
 329
 330 float   erff(float);
 331 float   erfcf(float);
 332 float   hypotf(float, float);
 333 float   lgammaf(float);
 334
 335 float   acoshf(float);
 336 float   asinhf(float);
 337 float   atanhf(float);
 338 float   cbrtf(float);
 339 float   logbf(float);
 340 float   copysignf(float, float) __pure2;
 341 long long llrintf(float);
 342 long long llroundf(float);
 343 long    lrintf(float);
 344 long    lroundf(float);
 345 float   nanf(const char *) __pure2;
 346 float   nearbyintf(float);
 347 float   nextafterf(float, float);
 348 float   remainderf(float, float);
 349 float   remquof(float, float, int *);
 350 float   rintf(float);
 351 float   scalblnf(float, long);
 352 float   scalbnf(float, int);
 353 float   truncf(float);
 354
 355 float   fdimf(float, float);
 356 float   fmaf(float, float, float);
 357 float   fmaxf(float, float) __pure2;
 358 float   fminf(float, float) __pure2;
 359 #endif
 360
 361 /*
 362  * float versions of BSD math library entry points
 363  */
 364 #if __BSD_VISIBLE
 365 float   dremf(float, float);
 366 int     finitef(float) __pure2;
 367 float   gammaf(float);
 368 float   j0f(float);
 369 float   j1f(float);
 370 float   jnf(int, float);
 371 float   scalbf(float, float);
 372 float   y0f(float);
 373 float   y1f(float);
 374 float   ynf(int, float);
 375
 376 /*
 377  * Float versions of reentrant version of gamma & lgamma; passes
 378  * signgam back by reference as the second argument; user must
 379  * allocate space for signgam.
 380  */
 381 float   gammaf_r(float, int *);
 382 float   lgammaf_r(float, int *);
 383
 384 /*
 385  * float version of IEEE Test Vector
 386  */
 387 float   significandf(float);
 388 #endif  /* __BSD_VISIBLE */
 389
 390 /*
 391  * long double versions of ISO/POSIX math functions
 392  */
 393 #if __ISO_C_VISIBLE >= 1999
 394 #if 0
 395 long double     acoshl(long double);
 396 long double     acosl(long double);
 397 long double     asinhl(long double);
 398 long double     asinl(long double);
 399 long double     atan2l(long double, long double);
 400 long double     atanhl(long double);
 401 long double     atanl(long double);
 402 long double     cbrtl(long double);
 403 #endif
 404 long double     ceill(long double);
 405 long double     copysignl(long double, long double) __pure2;
 406 #if 0
 407 long double     coshl(long double);
 408 long double     cosl(long double);
 409 long double     erfcl(long double);
 410 long double     erfl(long double);
 411 long double     exp2l(long double);
 412 long double     expl(long double);
 413 long double     expm1l(long double);
 414 #endif
 415 long double     fabsl(long double) __pure2;
 416 long double     fdiml(long double, long double);
 417 long double     floorl(long double);
 418 long double     fmal(long double, long double, long double);
 419 long double     fmaxl(long double, long double) __pure2;
 420 long double     fminl(long double, long double) __pure2;
 421 #if 0
 422 long double     fmodl(long double, long double);
 423 #endif
 424 long double     frexpl(long double value, int *); /* fundamentally !__pure2 */
 425 #if 0
 426 long double     hypotl(long double, long double);
 427 #endif
 428 int             ilogbl(long double) __pure2;
 429 long double     ldexpl(long double, int);
 430 #if 0
 431 long double     lgammal(long double);
 432 long long       llrintl(long double);
 433 #endif
 434 long long       llroundl(long double);
 435 #if 0
 436 long double     log10l(long double);
 437 long double     log1pl(long double);
 438 long double     log2l(long double);
 439 #endif
 440 long double     logbl(long double);
 441 #if 0
 442 long double     logl(long double);
 443 long            lrintl(long double);
 444 #endif
 445 long            lroundl(long double);
 446 long double     modfl(long double, long double *); /* fundamentally !__pure2 */
 447 long double     nanl(const char *) __pure2;
 448 #if 0
 449 long double     nearbyintl(long double);
 450 #endif
 451 long double     nextafterl(long double, long double);
 452 double          nexttoward(double, long double);
 453 float           nexttowardf(float, long double);
 454 long double     nexttowardl(long double, long double);
 455 #if 0
 456 long double     powl(long double, long double);
 457 long double     remainderl(long double, long double);
 458 long double     remquol(long double, long double, int *);
 459 long double     rintl(long double);
 460 #endif
 461 long double     roundl(long double);
 462 long double     scalblnl(long double, long);
 463 long double     scalbnl(long double, int);
 464 #if 0
 465 long double     sinhl(long double);
 466 long double     sinl(long double);
 467 long double     sqrtl(long double);
 468 long double     tanhl(long double);
 469 long double     tanl(long double);
 470 long double     tgammal(long double);
 471 #endif
 472 long double     truncl(long double);
 473
 474 #endif /* __ISO_C_VISIBLE >= 1999 */
 475 __END_DECLS
 476
 477 #endif /* !_MATH_H_ */