lib/msun/src/s_csqrtf.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause-FreeBSD
   3  *
   4  * Copyright (c) 2007 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
  29 #include <sys/cdefs.h>
  30 __FBSDID("$FreeBSD$");
  31
  32 #include <complex.h>
  33 #include <math.h>
  34
  35 #include "math_private.h"
  36
  37 /*
  38  * gcc doesn't implement complex multiplication or division correctly,
  39  * so we need to handle infinities specially. We turn on this pragma to
  40  * notify conforming c99 compilers that the fast-but-incorrect code that
  41  * gcc generates is acceptable, since the special cases have already been
  42  * handled.
  43  */
  44 #pragma STDC CX_LIMITED_RANGE   ON
  45
  46 float complex
  47 csqrtf(float complex z)
  48 {
  49         float a = crealf(z), b = cimagf(z);
  50         double t;
  51
  52         /* Handle special cases. */
  53         if (z == 0)
  54                 return (CMPLXF(0, b));
  55         if (isinf(b))
  56                 return (CMPLXF(INFINITY, b));
  57         if (isnan(a)) {
  58                 t = (b - b) / (b - b);  /* raise invalid if b is not a NaN */
  59                 return (CMPLXF(a, t));  /* return NaN + NaN i */
  60         }
  61         if (isinf(a)) {
  62                 /*
  63                  * csqrtf(inf + NaN i)  = inf +  NaN i
  64                  * csqrtf(inf + y i)    = inf +  0 i
  65                  * csqrtf(-inf + NaN i) = NaN +- inf i
  66                  * csqrtf(-inf + y i)   = 0   +  inf i
  67                  */
  68                 if (signbit(a))
  69                         return (CMPLXF(fabsf(b - b), copysignf(a, b)));
  70                 else
  71                         return (CMPLXF(a, copysignf(b - b, b)));
  72         }
  73         /*
  74          * The remaining special case (b is NaN) is handled just fine by
  75          * the normal code path below.
  76          */
  77
  78         /*
  79          * We compute t in double precision to avoid overflow and to
  80          * provide correct rounding in nearly all cases.
  81          * This is Algorithm 312, CACM vol 10, Oct 1967.
  82          */
  83         if (a >= 0) {
  84                 t = sqrt((a + hypot(a, b)) * 0.5);
  85                 return (CMPLXF(t, b / (2.0 * t)));
  86         } else {
  87                 t = sqrt((-a + hypot(a, b)) * 0.5);
  88                 return (CMPLXF(fabsf(b) / (2.0 * t), copysignf(t, b)));
  89         }
  90 }