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        0
  70
  71 /* Symbolic constants to classify floating point numbers. */
  72 #define FP_INFINITE     0x01
  73 #define FP_NAN          0x02
  74 #define FP_NORMAL       0x04
  75 #define FP_SUBNORMAL    0x08
  76 #define FP_ZERO         0x10
  77 #define fpclassify(x) \
  78     ((sizeof (x) == sizeof (float)) ? __fpclassifyf(x) \
  79     : (sizeof (x) == sizeof (double)) ? __fpclassifyd(x) \
  80     : __fpclassifyl(x))
  81
  82 #define isfinite(x)                                     \
  83     ((sizeof (x) == sizeof (float)) ? __isfinitef(x)    \
  84     : (sizeof (x) == sizeof (double)) ? __isfinite(x)   \
  85     : __isfinitel(x))
  86 #define isinf(x)                                        \
  87     ((sizeof (x) == sizeof (float)) ? __isinff(x)       \
  88     : (sizeof (x) == sizeof (double)) ? isinf(x)        \
  89     : __isinfl(x))
  90 #define isnan(x)                                        \
  91     ((sizeof (x) == sizeof (float)) ? isnanf(x)         \
  92     : (sizeof (x) == sizeof (double)) ? isnan(x)        \
  93     : __isnanl(x))
  94 #define isnormal(x)                                     \
  95     ((sizeof (x) == sizeof (float)) ? __isnormalf(x)    \
  96     : (sizeof (x) == sizeof (double)) ? __isnormal(x)   \
  97     : __isnormall(x))
  98
  99 #ifdef __MATH_BUILTIN_RELOPS
 100 #define isgreater(x, y)         __builtin_isgreater((x), (y))
 101 #define isgreaterequal(x, y)    __builtin_isgreaterequal((x), (y))
 102 #define isless(x, y)            __builtin_isless((x), (y))
 103 #define islessequal(x, y)       __builtin_islessequal((x), (y))
 104 #define islessgreater(x, y)     __builtin_islessgreater((x), (y))
 105 #define isunordered(x, y)       __builtin_isunordered((x), (y))
 106 #else
 107 #define isgreater(x, y)         (!isunordered((x), (y)) && (x) > (y))
 108 #define isgreaterequal(x, y)    (!isunordered((x), (y)) && (x) >= (y))
 109 #define isless(x, y)            (!isunordered((x), (y)) && (x) < (y))
 110 #define islessequal(x, y)       (!isunordered((x), (y)) && (x) <= (y))
 111 #define islessgreater(x, y)     (!isunordered((x), (y)) && \
 112                                         ((x) > (y) || (y) > (x)))
 113 #define isunordered(x, y)       (isnan(x) || isnan(y))
 114 #endif /* __MATH_BUILTIN_RELOPS */
 115
 116 #define signbit(x)                                      \
 117     ((sizeof (x) == sizeof (float)) ? __signbitf(x)     \
 118     : (sizeof (x) == sizeof (double)) ? __signbit(x)    \
 119     : __signbitl(x))
 120
 121 typedef __double_t      double_t;
 122 typedef __float_t       float_t;
 123 #endif /* __ISO_C_VISIBLE >= 1999 */
 124
 125 /*
 126  * XOPEN/SVID
 127  */
 128 #if __BSD_VISIBLE || __XSI_VISIBLE
 129 #define M_E             2.7182818284590452354   /* e */
 130 #define M_LOG2E         1.4426950408889634074   /* log 2e */
 131 #define M_LOG10E        0.43429448190325182765  /* log 10e */
 132 #define M_LN2           0.69314718055994530942  /* log e2 */
 133 #define M_LN10          2.30258509299404568402  /* log e10 */
 134 #define M_PI            3.14159265358979323846  /* pi */
 135 #define M_PI_2          1.57079632679489661923  /* pi/2 */
 136 #define M_PI_4          0.78539816339744830962  /* pi/4 */
 137 #define M_1_PI          0.31830988618379067154  /* 1/pi */
 138 #define M_2_PI          0.63661977236758134308  /* 2/pi */
 139 #define M_2_SQRTPI      1.12837916709551257390  /* 2/sqrt(pi) */
 140 #define M_SQRT2         1.41421356237309504880  /* sqrt(2) */
 141 #define M_SQRT1_2       0.70710678118654752440  /* 1/sqrt(2) */
 142
 143 #define MAXFLOAT        ((float)3.40282346638528860e+38)
 144 extern int signgam;
 145 #endif /* __BSD_VISIBLE || __XSI_VISIBLE */
 146
 147 #if __BSD_VISIBLE
 148 enum fdversion {fdlibm_ieee = -1, fdlibm_svid, fdlibm_xopen, fdlibm_posix};
 149
 150 #define _LIB_VERSION_TYPE enum fdversion
 151 #define _LIB_VERSION _fdlib_version
 152
 153 /* if global variable _LIB_VERSION is not desirable, one may
 154  * change the following to be a constant by:
 155  *      #define _LIB_VERSION_TYPE const enum version
 156  * In that case, after one initializes the value _LIB_VERSION (see
 157  * s_lib_version.c) during compile time, it cannot be modified
 158  * in the middle of a program
 159  */
 160 extern  _LIB_VERSION_TYPE  _LIB_VERSION;
 161
 162 #define _IEEE_  fdlibm_ieee
 163 #define _SVID_  fdlibm_svid
 164 #define _XOPEN_ fdlibm_xopen
 165 #define _POSIX_ fdlibm_posix
 166
 167 /* We have a problem when using C++ since `exception' is a reserved
 168    name in C++.  */
 169 #ifndef __cplusplus
 170 struct exception {
 171         int type;
 172         char *name;
 173         double arg1;
 174         double arg2;
 175         double retval;
 176 };
 177 #endif
 178
 179 #if 0
 180 /* Old value from 4.4BSD-Lite math.h; this is probably better. */
 181 #define HUGE            HUGE_VAL
 182 #else
 183 #define HUGE            MAXFLOAT
 184 #endif
 185
 186 #define X_TLOSS         1.41484755040568800000e+16      /* pi*2**52 */
 187
 188 #define DOMAIN          1
 189 #define SING            2
 190 #define OVERFLOW        3
 191 #define UNDERFLOW       4
 192 #define TLOSS           5
 193 #define PLOSS           6
 194
 195 #endif /* __BSD_VISIBLE */
 196
 197 /*
 198  * Most of these functions have the side effect of setting errno, so they
 199  * are not declared as __pure2.  (XXX: this point needs to be revisited,
 200  * since C99 doesn't require the mistake of setting errno, and we mostly
 201  * don't set it anyway.  In C99, pragmas and functions for changing the
 202  * rounding mode affect the purity of these functions.)
 203  */
 204 __BEGIN_DECLS
 205 /*
 206  * ANSI/POSIX
 207  */
 208 int     __fpclassifyd(double) __pure2;
 209 int     __fpclassifyf(float) __pure2;
 210 int     __fpclassifyl(long double) __pure2;
 211 int     __isfinitef(float) __pure2;
 212 int     __isfinite(double) __pure2;
 213 int     __isfinitel(long double) __pure2;
 214 int     __isinff(float) __pure2;
 215 int     __isinfl(long double) __pure2;
 216 int     __isnanl(long double) __pure2;
 217 int     __isnormalf(float) __pure2;
 218 int     __isnormal(double) __pure2;
 219 int     __isnormall(long double) __pure2;
 220 int     __signbit(double) __pure2;
 221 int     __signbitf(float) __pure2;
 222 int     __signbitl(long double) __pure2;
 223
 224 double  acos(double);
 225 double  asin(double);
 226 double  atan(double);
 227 double  atan2(double, double);
 228 double  cos(double);
 229 double  sin(double);
 230 double  tan(double);
 231
 232 double  cosh(double);
 233 double  sinh(double);
 234 double  tanh(double);
 235
 236 double  exp(double);
 237 double  frexp(double, int *);   /* fundamentally !__pure2 */
 238 double  ldexp(double, int);
 239 double  log(double);
 240 double  log10(double);
 241 double  modf(double, double *); /* fundamentally !__pure2 */
 242
 243 double  pow(double, double);
 244 double  sqrt(double);
 245
 246 double  ceil(double);
 247 double  fabs(double);
 248 double  floor(double);
 249 double  fmod(double, double);
 250
 251 /*
 252  * These functions are not in C90 so they can be "right".  The ones that
 253  * never set errno in lib/msun are declared as __pure2.
 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) __pure2;
 260 double  erf(double);
 261 double  erfc(double) __pure2;
 262 double  expm1(double) __pure2;
 263 double  hypot(double, double);
 264 int     ilogb(double);
 265 int     (isinf)(double) __pure2;
 266 int     (isnan)(double) __pure2;
 267 double  lgamma(double);
 268 double  log1p(double) __pure2;
 269 double  logb(double) __pure2;
 270 double  nextafter(double, double);
 271 double  remainder(double, double);
 272 double  rint(double) __pure2;
 273 #endif /* __BSD_VISIBLE || __ISO_C_VISIBLE >= 1999 || __XSI_VISIBLE */
 274
 275 #if __BSD_VISIBLE || __XSI_VISIBLE
 276 double  j0(double);
 277 double  j1(double);
 278 double  jn(int, double);
 279 double  scalb(double, double);
 280 double  y0(double);
 281 double  y1(double);
 282 double  yn(int, double);
 283
 284 #if __XSI_VISIBLE <= 500 || __BSD_VISIBLE
 285 double  gamma(double);
 286 #endif
 287 #endif /* __BSD_VISIBLE || __XSI_VISIBLE */
 288
 289 #if __BSD_VISIBLE || __ISO_C_VISIBLE >= 1999
 290 double  copysign(double, double) __pure2;
 291 double  fdim(double, double);
 292 double  fmax(double, double) __pure2;
 293 double  fmin(double, double) __pure2;
 294 double  nearbyint(double) __pure2;
 295 double  round(double);
 296 double  scalbln(double, long);
 297 double  scalbn(double, int);
 298 double  tgamma(double);
 299 double  trunc(double);
 300 #endif
 301
 302 /*
 303  * BSD math library entry points
 304  */
 305 #if __BSD_VISIBLE
 306 double  drem(double, double);
 307 int     finite(double) __pure2;
 308 int     isnanf(float) __pure2;
 309
 310 /*
 311  * Reentrant version of gamma & lgamma; passes signgam back by reference
 312  * as the second argument; user must allocate space for signgam.
 313  */
 314 double  gamma_r(double, int *);
 315 double  lgamma_r(double, int *);
 316
 317 /*
 318  * IEEE Test Vector
 319  */
 320 double  significand(double);
 321
 322 #ifndef __cplusplus
 323 int     matherr(struct exception *);
 324 #endif
 325 #endif /* __BSD_VISIBLE */
 326
 327 /* float versions of ANSI/POSIX functions */
 328 #if __ISO_C_VISIBLE >= 1999
 329 float   acosf(float);
 330 float   asinf(float);
 331 float   atanf(float);
 332 float   atan2f(float, float);
 333 float   cosf(float);
 334 float   sinf(float);
 335 float   tanf(float);
 336
 337 float   coshf(float);
 338 float   sinhf(float);
 339 float   tanhf(float);
 340
 341 float   expf(float);
 342 float   expm1f(float) __pure2;
 343 float   frexpf(float, int *);   /* fundamentally !__pure2 */
 344 int     ilogbf(float);
 345 float   ldexpf(float, int);
 346 float   log10f(float);
 347 float   log1pf(float) __pure2;
 348 float   logf(float);
 349 float   modff(float, float *);  /* fundamentally !__pure2 */
 350
 351 float   powf(float, float);
 352 float   sqrtf(float);
 353
 354 float   ceilf(float);
 355 float   fabsf(float);
 356 float   floorf(float);
 357 float   fmodf(float, float);
 358 float   roundf(float);
 359
 360 float   erff(float);
 361 float   erfcf(float) __pure2;
 362 float   hypotf(float, float) __pure2;
 363 float   lgammaf(float);
 364
 365 float   acoshf(float);
 366 float   asinhf(float);
 367 float   atanhf(float);
 368 float   cbrtf(float) __pure2;
 369 float   logbf(float) __pure2;
 370 float   copysignf(float, float) __pure2;
 371 float   nearbyintf(float) __pure2;
 372 float   nextafterf(float, float);
 373 float   remainderf(float, float);
 374 float   rintf(float);
 375 float   scalblnf(float, long);
 376 float   scalbnf(float, int);
 377 float   truncf(float);
 378
 379 float   fdimf(float, float);
 380 float   fmaxf(float, float) __pure2;
 381 float   fminf(float, float) __pure2;
 382 #endif
 383
 384 /*
 385  * float versions of BSD math library entry points
 386  */
 387 #if __BSD_VISIBLE
 388 float   dremf(float, float);
 389 int     finitef(float) __pure2;
 390 float   gammaf(float);
 391 float   j0f(float);
 392 float   j1f(float);
 393 float   jnf(int, float);
 394 float   scalbf(float, float);
 395 float   y0f(float);
 396 float   y1f(float);
 397 float   ynf(int, float);
 398
 399 /*
 400  * Float versions of reentrant version of gamma & lgamma; passes
 401  * signgam back by reference as the second argument; user must
 402  * allocate space for signgam.
 403  */
 404 float   gammaf_r(float, int *);
 405 float   lgammaf_r(float, int *);
 406
 407 /*
 408  * float version of IEEE Test Vector
 409  */
 410 float   significandf(float);
 411 #endif  /* __BSD_VISIBLE */
 412
 413 /*
 414  * long double versions of ISO/POSIX math functions
 415  */
 416 #if __ISO_C_VISIBLE >= 1999
 417 #if 0
 418 long double     acoshl(long double);
 419 long double     acosl(long double);
 420 long double     asinhl(long double);
 421 long double     asinl(long double);
 422 long double     atan2l(long double, long double);
 423 long double     atanhl(long double);
 424 long double     atanl(long double);
 425 long double     cbrtl(long double);
 426 long double     ceill(long double);
 427 #endif
 428 long double     copysignl(long double, long double);
 429 #if 0
 430 long double     coshl(long double);
 431 long double     cosl(long double);
 432 long double     erfcl(long double);
 433 long double     erfl(long double);
 434 long double     exp2l(long double);
 435 long double     expl(long double);
 436 long double     expm1l(long double);
 437 #endif
 438 long double     fabsl(long double);
 439 long double     fdiml(long double, long double);
 440 #if 0
 441 long double     floorl(long double);
 442 long double     fmal(long double, long double, long double);
 443 #endif
 444 long double     fmaxl(long double, long double) __pure2;
 445 long double     fminl(long double, long double) __pure2;
 446 #if 0
 447 long double     fmodl(long double, long double);
 448 long double     frexpl(long double      value, int *);
 449 long double     hypotl(long double, long double);
 450 #endif
 451 int             ilogbl(long double);
 452 #if 0
 453 long double     ldexpl(long double, int);
 454 long double     lgammal(long double);
 455 long long       llrintl(long double);
 456 long long       llroundl(long double);
 457 long double     log10l(long double);
 458 long double     log1pl(long double);
 459 long double     log2l(long double);
 460 long double     logbl(long double);
 461 long double     logl(long double);
 462 long            lrintl(long double);
 463 long            lroundl(long double);
 464 long double     modfl(long double, long double  *);
 465 long double     nanl(const char *);
 466 long double     nearbyintl(long double);
 467 long double     nextafterl(long double, long double);
 468 double          nexttoward(double, long double);
 469 float           nexttowardf(float, long double);
 470 long double     nexttowardl(long double, long double);
 471 long double     powl(long double, long double);
 472 long double     remainderl(long double, long double);
 473 long double     remquol(long double, long double, int *);
 474 long double     rintl(long double);
 475 long double     roundl(long double);
 476 long double     scalblnl(long double, long);
 477 long double     scalbnl(long double, int);
 478 long double     sinhl(long double);
 479 long double     sinl(long double);
 480 long double     sqrtl(long double);
 481 long double     tanhl(long double);
 482 long double     tanl(long double);
 483 long double     tgammal(long double);
 484 long double     truncl(long double);
 485 #endif
 486
 487 #endif /* __ISO_C_VISIBLE >= 1999 */
 488 __END_DECLS
 489
 490 #endif /* !_MATH_H_ */