lib/msun/tests/ctrig_test.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2008-2011 David Schultz <das@FreeBSD.org>
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  *
  14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  15  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  16  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  17  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  18  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  19  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  20  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  21  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  22  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  23  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  24  * SUCH DAMAGE.
  25  */
  26
  27 /*
  28  * Tests for csin[h](), ccos[h](), and ctan[h]().
  29  */
  30
  31 #include <sys/cdefs.h>
  32 __FBSDID("$FreeBSD$");
  33
  34 #include <sys/param.h>
  35 #include <complex.h>
  36 #include <fenv.h>
  37 #include <float.h>
  38 #include <math.h>
  39 #include <stdio.h>
  40
  41 #include <atf-c.h>
  42
  43 #include "test-utils.h"
  44
  45 #pragma STDC FENV_ACCESS        ON
  46 #pragma STDC CX_LIMITED_RANGE   OFF
  47
  48 /*
  49  * Test that a function returns the correct value and sets the
  50  * exception flags correctly. The exceptmask specifies which
  51  * exceptions we should check. We need to be lenient for several
  52  * reasons, but mainly because on some architectures it's impossible
  53  * to raise FE_OVERFLOW without raising FE_INEXACT.
  54  *
  55  * These are macros instead of functions so that assert provides more
  56  * meaningful error messages.
  57  *
  58  * XXX The volatile here is to avoid gcc's bogus constant folding and work
  59  *     around the lack of support for the FENV_ACCESS pragma.
  60  */
  61 #define test_p(func, z, result, exceptmask, excepts, checksign) do {    \
  62         volatile long double complex _d = z;                            \
  63         debug("  testing %s(%Lg + %Lg I) == %Lg + %Lg I\n", #func,      \
  64             creall(_d), cimagl(_d), creall(result), cimagl(result));    \
  65         ATF_CHECK(feclearexcept(FE_ALL_EXCEPT) == 0);                   \
  66         ATF_CHECK(cfpequal_cs((func)(_d), (result), (checksign)));              \
  67         ATF_CHECK(((void)(func), fetestexcept(exceptmask) == (excepts)));       \
  68 } while (0)
  69
  70 /*
  71  * Test within a given tolerance.  The tolerance indicates relative error
  72  * in ulps.  If result is 0, however, it measures absolute error in units
  73  * of <format>_EPSILON.
  74  */
  75 #define test_p_tol(func, z, result, tol)                        do {    \
  76         volatile long double complex _d = z;                            \
  77         debug("  testing %s(%Lg + %Lg I) ~= %Lg + %Lg I\n", #func,      \
  78             creall(_d), cimagl(_d), creall(result), cimagl(result));    \
  79         ATF_CHECK(cfpequal_tol((func)(_d), (result), (tol), FPE_ABS_ZERO)); \
  80 } while (0)
  81
  82 /* These wrappers apply the identities f(conj(z)) = conj(f(z)). */
  83 #define test(func, z, result, exceptmask, excepts, checksign)   do {    \
  84         test_p(func, z, result, exceptmask, excepts, checksign);        \
  85         test_p(func, conjl(z), conjl(result), exceptmask, excepts, checksign); \
  86 } while (0)
  87 #define test_tol(func, z, result, tol)                          do {    \
  88         test_p_tol(func, z, result, tol);                               \
  89         test_p_tol(func, conjl(z), conjl(result), tol);                 \
  90 } while (0)
  91 #define test_odd_tol(func, z, result, tol)                      do {    \
  92         test_tol(func, z, result, tol);                                 \
  93         test_tol(func, -(z), -(result), tol);                           \
  94 } while (0)
  95 #define test_even_tol(func, z, result, tol)                     do {    \
  96         test_tol(func, z, result, tol);                                 \
  97         test_tol(func, -(z), result, tol);                              \
  98 } while (0)
  99
 100 /* Test the given function in all precisions. */
 101 #define testall(func, x, result, exceptmask, excepts, checksign) do {   \
 102         test(func, x, result, exceptmask, excepts, checksign);          \
 103         test(func##f, x, result, exceptmask, excepts, checksign);       \
 104 } while (0)
 105 #define testall_odd(func, x, result, exceptmask, excepts, checksign) do { \
 106         testall(func, x, result, exceptmask, excepts, checksign);       \
 107         testall(func, -x, -result, exceptmask, excepts, checksign);     \
 108 } while (0)
 109 #define testall_even(func, x, result, exceptmask, excepts, checksign) do { \
 110         testall(func, x, result, exceptmask, excepts, checksign);       \
 111         testall(func, -x, result, exceptmask, excepts, checksign);      \
 112 } while (0)
 113
 114 /*
 115  * Test the given function in all precisions, within a given tolerance.
 116  * The tolerance is specified in ulps.
 117  */
 118 #define testall_tol(func, x, result, tol)                          do { \
 119         test_tol(func, x, result, tol * DBL_ULP());                     \
 120         test_tol(func##f, x, result, tol * FLT_ULP());                  \
 121 } while (0)
 122 #define testall_odd_tol(func, x, result, tol)                      do { \
 123         test_odd_tol(func, x, result, tol * DBL_ULP());                 \
 124         test_odd_tol(func##f, x, result, tol * FLT_ULP());              \
 125 } while (0)
 126 #define testall_even_tol(func, x, result, tol)                     do { \
 127         test_even_tol(func, x, result, tol * DBL_ULP());                \
 128         test_even_tol(func##f, x, result, tol * FLT_ULP());             \
 129 } while (0)
 130
 131
 132 ATF_TC(test_zero_input);
 133 ATF_TC_HEAD(test_zero_input, tc)
 134 {
 135         atf_tc_set_md_var(tc, "descr", "test 0 input");
 136 }
 137 ATF_TC_BODY(test_zero_input, tc)
 138 {
 139         long double complex zero = CMPLXL(0.0, 0.0);
 140
 141 #if defined(__amd64__)
 142 #if defined(__clang__) && \
 143         ((__clang_major__ >= 4))
 144         atf_tc_expect_fail("test fails with clang 4.x+ - bug 217528");
 145 #endif
 146 #endif
 147
 148         /* csinh(0) = ctanh(0) = 0; ccosh(0) = 1 (no exceptions raised) */
 149         testall_odd(csinh, zero, zero, ALL_STD_EXCEPT, 0, CS_BOTH);
 150         testall_odd(csin, zero, zero, ALL_STD_EXCEPT, 0, CS_BOTH);
 151         testall_even(ccosh, zero, 1.0, ALL_STD_EXCEPT, 0, CS_BOTH);
 152         testall_even(ccos, zero, CMPLXL(1.0, -0.0), ALL_STD_EXCEPT, 0, CS_BOTH);
 153         testall_odd(ctanh, zero, zero, ALL_STD_EXCEPT, 0, CS_BOTH);
 154         testall_odd(ctan, zero, zero, ALL_STD_EXCEPT, 0, CS_BOTH);
 155 }
 156
 157 ATF_TC(test_nan_inputs);
 158 ATF_TC_HEAD(test_nan_inputs, tc)
 159 {
 160         atf_tc_set_md_var(tc, "descr", "test NaN inputs");
 161 }
 162 ATF_TC_BODY(test_nan_inputs, tc)
 163 {
 164         long double complex nan_nan = CMPLXL(NAN, NAN);
 165         long double complex z;
 166
 167         /*
 168          * IN           CSINH           CCOSH           CTANH
 169          * NaN,NaN      NaN,NaN         NaN,NaN         NaN,NaN
 170          * finite,NaN   NaN,NaN [inval] NaN,NaN [inval] NaN,NaN [inval]
 171          * NaN,finite   NaN,NaN [inval] NaN,NaN [inval] NaN,NaN [inval]
 172          * NaN,Inf      NaN,NaN [inval] NaN,NaN [inval] NaN,NaN [inval]
 173          * Inf,NaN      +-Inf,NaN       Inf,NaN         1,+-0
 174          * 0,NaN        +-0,NaN         NaN,+-0         NaN,NaN [inval]
 175          * NaN,0        NaN,0           NaN,+-0         NaN,0
 176          */
 177         z = nan_nan;
 178         testall_odd(csinh, z, nan_nan, ALL_STD_EXCEPT, 0, 0);
 179         testall_even(ccosh, z, nan_nan, ALL_STD_EXCEPT, 0, 0);
 180         testall_odd(ctanh, z, nan_nan, ALL_STD_EXCEPT, 0, 0);
 181         testall_odd(csin, z, nan_nan, ALL_STD_EXCEPT, 0, 0);
 182         testall_even(ccos, z, nan_nan, ALL_STD_EXCEPT, 0, 0);
 183         testall_odd(ctan, z, nan_nan, ALL_STD_EXCEPT, 0, 0);
 184
 185         z = CMPLXL(42, NAN);
 186         testall_odd(csinh, z, nan_nan, OPT_INVALID, 0, 0);
 187         testall_even(ccosh, z, nan_nan, OPT_INVALID, 0, 0);
 188         /* XXX We allow a spurious inexact exception here. */
 189         testall_odd(ctanh, z, nan_nan, OPT_INVALID & ~FE_INEXACT, 0, 0);
 190         testall_odd(csin, z, nan_nan, OPT_INVALID, 0, 0);
 191         testall_even(ccos, z, nan_nan, OPT_INVALID, 0, 0);
 192         testall_odd(ctan, z, nan_nan, OPT_INVALID, 0, 0);
 193
 194         z = CMPLXL(NAN, 42);
 195         testall_odd(csinh, z, nan_nan, OPT_INVALID, 0, 0);
 196         testall_even(ccosh, z, nan_nan, OPT_INVALID, 0, 0);
 197         testall_odd(ctanh, z, nan_nan, OPT_INVALID, 0, 0);
 198         testall_odd(csin, z, nan_nan, OPT_INVALID, 0, 0);
 199         testall_even(ccos, z, nan_nan, OPT_INVALID, 0, 0);
 200         /* XXX We allow a spurious inexact exception here. */
 201         testall_odd(ctan, z, nan_nan, OPT_INVALID & ~FE_INEXACT, 0, 0);
 202
 203         z = CMPLXL(NAN, INFINITY);
 204         testall_odd(csinh, z, nan_nan, OPT_INVALID, 0, 0);
 205         testall_even(ccosh, z, nan_nan, OPT_INVALID, 0, 0);
 206         testall_odd(ctanh, z, nan_nan, OPT_INVALID, 0, 0);
 207         testall_odd(csin, z, CMPLXL(NAN, INFINITY), ALL_STD_EXCEPT, 0, 0);
 208         testall_even(ccos, z, CMPLXL(INFINITY, NAN), ALL_STD_EXCEPT, 0,
 209             CS_IMAG);
 210         testall_odd(ctan, z, CMPLXL(0, 1), ALL_STD_EXCEPT, 0, CS_IMAG);
 211
 212         z = CMPLXL(INFINITY, NAN);
 213         testall_odd(csinh, z, CMPLXL(INFINITY, NAN), ALL_STD_EXCEPT, 0, 0);
 214         testall_even(ccosh, z, CMPLXL(INFINITY, NAN), ALL_STD_EXCEPT, 0,
 215                      CS_REAL);
 216         testall_odd(ctanh, z, CMPLXL(1, 0), ALL_STD_EXCEPT, 0, CS_REAL);
 217         testall_odd(csin, z, nan_nan, OPT_INVALID, 0, 0);
 218         testall_even(ccos, z, nan_nan, OPT_INVALID, 0, 0);
 219         testall_odd(ctan, z, nan_nan, OPT_INVALID, 0, 0);
 220
 221         z = CMPLXL(0, NAN);
 222         testall_odd(csinh, z, CMPLXL(0, NAN), ALL_STD_EXCEPT, 0, 0);
 223         testall_even(ccosh, z, CMPLXL(NAN, 0), ALL_STD_EXCEPT, 0, 0);
 224         testall_odd(ctanh, z, nan_nan, OPT_INVALID, 0, 0);
 225         testall_odd(csin, z, CMPLXL(0, NAN), ALL_STD_EXCEPT, 0, CS_REAL);
 226         testall_even(ccos, z, CMPLXL(NAN, 0), ALL_STD_EXCEPT, 0, 0);
 227         testall_odd(ctan, z, CMPLXL(0, NAN), ALL_STD_EXCEPT, 0, CS_REAL);
 228
 229         z = CMPLXL(NAN, 0);
 230         testall_odd(csinh, z, CMPLXL(NAN, 0), ALL_STD_EXCEPT, 0, CS_IMAG);
 231         testall_even(ccosh, z, CMPLXL(NAN, 0), ALL_STD_EXCEPT, 0, 0);
 232         testall_odd(ctanh, z, CMPLXL(NAN, 0), ALL_STD_EXCEPT, 0, CS_IMAG);
 233         testall_odd(csin, z, CMPLXL(NAN, 0), ALL_STD_EXCEPT, 0, 0);
 234         testall_even(ccos, z, CMPLXL(NAN, 0), ALL_STD_EXCEPT, 0, 0);
 235         testall_odd(ctan, z, nan_nan, OPT_INVALID, 0, 0);
 236 }
 237
 238 ATF_TC(test_inf_inputs);
 239 ATF_TC_HEAD(test_inf_inputs, tc)
 240 {
 241         atf_tc_set_md_var(tc, "descr", "test infinity inputs");
 242 }
 243 ATF_TC_BODY(test_inf_inputs, tc)
 244 {
 245         static const long double finites[] = {
 246             0, M_PI / 4, 3 * M_PI / 4, 5 * M_PI / 4,
 247         };
 248         long double complex z, c, s;
 249         unsigned i;
 250
 251         /*
 252          * IN           CSINH           CCOSH           CTANH
 253          * Inf,Inf      +-Inf,NaN inval +-Inf,NaN inval 1,+-0
 254          * Inf,finite   Inf cis(finite) Inf cis(finite) 1,0 sin(2 finite)
 255          * 0,Inf        +-0,NaN inval   NaN,+-0 inval   NaN,NaN inval
 256          * finite,Inf   NaN,NaN inval   NaN,NaN inval   NaN,NaN inval
 257          */
 258         z = CMPLXL(INFINITY, INFINITY);
 259         testall_odd(csinh, z, CMPLXL(INFINITY, NAN),
 260                     ALL_STD_EXCEPT, FE_INVALID, 0);
 261         testall_even(ccosh, z, CMPLXL(INFINITY, NAN),
 262                      ALL_STD_EXCEPT, FE_INVALID, 0);
 263         testall_odd(ctanh, z, CMPLXL(1, 0), ALL_STD_EXCEPT, 0, CS_REAL);
 264         testall_odd(csin, z, CMPLXL(NAN, INFINITY),
 265                     ALL_STD_EXCEPT, FE_INVALID, 0);
 266         testall_even(ccos, z, CMPLXL(INFINITY, NAN),
 267                      ALL_STD_EXCEPT, FE_INVALID, 0);
 268         testall_odd(ctan, z, CMPLXL(0, 1), ALL_STD_EXCEPT, 0, CS_REAL);
 269
 270         /* XXX We allow spurious inexact exceptions here (hard to avoid). */
 271         for (i = 0; i < nitems(finites); i++) {
 272                 z = CMPLXL(INFINITY, finites[i]);
 273                 c = INFINITY * cosl(finites[i]);
 274                 s = finites[i] == 0 ? finites[i] : INFINITY * sinl(finites[i]);
 275                 testall_odd(csinh, z, CMPLXL(c, s), OPT_INEXACT, 0, CS_BOTH);
 276                 testall_even(ccosh, z, CMPLXL(c, s), OPT_INEXACT, 0, CS_BOTH);
 277                 testall_odd(ctanh, z, CMPLXL(1, 0 * sin(finites[i] * 2)),
 278                             OPT_INEXACT, 0, CS_BOTH);
 279                 z = CMPLXL(finites[i], INFINITY);
 280                 testall_odd(csin, z, CMPLXL(s, c), OPT_INEXACT, 0, CS_BOTH);
 281                 testall_even(ccos, z, CMPLXL(c, -s), OPT_INEXACT, 0, CS_BOTH);
 282                 testall_odd(ctan, z, CMPLXL(0 * sin(finites[i] * 2), 1),
 283                             OPT_INEXACT, 0, CS_BOTH);
 284         }
 285
 286         z = CMPLXL(0, INFINITY);
 287         testall_odd(csinh, z, CMPLXL(0, NAN), ALL_STD_EXCEPT, FE_INVALID, 0);
 288         testall_even(ccosh, z, CMPLXL(NAN, 0), ALL_STD_EXCEPT, FE_INVALID, 0);
 289         testall_odd(ctanh, z, CMPLXL(NAN, NAN), ALL_STD_EXCEPT, FE_INVALID, 0);
 290         z = CMPLXL(INFINITY, 0);
 291         testall_odd(csin, z, CMPLXL(NAN, 0), ALL_STD_EXCEPT, FE_INVALID, 0);
 292         testall_even(ccos, z, CMPLXL(NAN, 0), ALL_STD_EXCEPT, FE_INVALID, 0);
 293         testall_odd(ctan, z, CMPLXL(NAN, NAN), ALL_STD_EXCEPT, FE_INVALID, 0);
 294
 295         z = CMPLXL(42, INFINITY);
 296         testall_odd(csinh, z, CMPLXL(NAN, NAN), ALL_STD_EXCEPT, FE_INVALID, 0);
 297         testall_even(ccosh, z, CMPLXL(NAN, NAN), ALL_STD_EXCEPT, FE_INVALID, 0);
 298         /* XXX We allow a spurious inexact exception here. */
 299         testall_odd(ctanh, z, CMPLXL(NAN, NAN), OPT_INEXACT, FE_INVALID, 0);
 300         z = CMPLXL(INFINITY, 42);
 301         testall_odd(csin, z, CMPLXL(NAN, NAN), ALL_STD_EXCEPT, FE_INVALID, 0);
 302         testall_even(ccos, z, CMPLXL(NAN, NAN), ALL_STD_EXCEPT, FE_INVALID, 0);
 303         /* XXX We allow a spurious inexact exception here. */
 304         testall_odd(ctan, z, CMPLXL(NAN, NAN), OPT_INEXACT, FE_INVALID, 0);
 305 }
 306
 307 ATF_TC(test_axes);
 308 ATF_TC_HEAD(test_axes, tc)
 309 {
 310         atf_tc_set_md_var(tc, "descr", "test along the real/imaginary axes");
 311 }
 312 ATF_TC_BODY(test_axes, tc)
 313 {
 314         static const long double nums[] = {
 315             M_PI / 4, M_PI / 2, 3 * M_PI / 4,
 316             5 * M_PI / 4, 3 * M_PI / 2, 7 * M_PI / 4,
 317         };
 318         long double complex z;
 319         unsigned i;
 320
 321         for (i = 0; i < nitems(nums); i++) {
 322                 /* Real axis */
 323                 z = CMPLXL(nums[i], 0.0);
 324                 test_odd_tol(csinh, z, CMPLXL(sinh(nums[i]), 0), DBL_ULP());
 325                 test_even_tol(ccosh, z, CMPLXL(cosh(nums[i]), 0), DBL_ULP());
 326                 test_odd_tol(ctanh, z, CMPLXL(tanh(nums[i]), 0), DBL_ULP());
 327                 test_odd_tol(csin, z, CMPLXL(sin(nums[i]),
 328                     copysign(0, cos(nums[i]))), DBL_ULP());
 329                 test_even_tol(ccos, z, CMPLXL(cos(nums[i]),
 330                     -copysign(0, sin(nums[i]))), DBL_ULP());
 331                 test_odd_tol(ctan, z, CMPLXL(tan(nums[i]), 0), DBL_ULP());
 332
 333                 test_odd_tol(csinhf, z, CMPLXL(sinhf(nums[i]), 0), FLT_ULP());
 334                 test_even_tol(ccoshf, z, CMPLXL(coshf(nums[i]), 0), FLT_ULP());
 335                 printf("%a %a\n", creal(z), cimag(z));
 336                 printf("%a %a\n", creal(ctanhf(z)), cimag(ctanhf(z)));
 337                 printf("%a\n", nextafterf(tanhf(nums[i]), INFINITY));
 338                 test_odd_tol(ctanhf, z, CMPLXL(tanhf(nums[i]), 0),
 339                              1.3 * FLT_ULP());
 340                 test_odd_tol(csinf, z, CMPLXL(sinf(nums[i]),
 341                     copysign(0, cosf(nums[i]))), FLT_ULP());
 342                 test_even_tol(ccosf, z, CMPLXL(cosf(nums[i]),
 343                     -copysign(0, sinf(nums[i]))), 2 * FLT_ULP());
 344                 test_odd_tol(ctanf, z, CMPLXL(tanf(nums[i]), 0), FLT_ULP());
 345
 346                 /* Imaginary axis */
 347                 z = CMPLXL(0.0, nums[i]);
 348                 test_odd_tol(csinh, z, CMPLXL(copysign(0, cos(nums[i])),
 349                                                  sin(nums[i])), DBL_ULP());
 350                 test_even_tol(ccosh, z, CMPLXL(cos(nums[i]),
 351                     copysign(0, sin(nums[i]))), DBL_ULP());
 352                 test_odd_tol(ctanh, z, CMPLXL(0, tan(nums[i])), DBL_ULP());
 353                 test_odd_tol(csin, z, CMPLXL(0, sinh(nums[i])), DBL_ULP());
 354                 test_even_tol(ccos, z, CMPLXL(cosh(nums[i]), -0.0), DBL_ULP());
 355                 test_odd_tol(ctan, z, CMPLXL(0, tanh(nums[i])), DBL_ULP());
 356
 357                 test_odd_tol(csinhf, z, CMPLXL(copysign(0, cosf(nums[i])),
 358                                                  sinf(nums[i])), FLT_ULP());
 359                 test_even_tol(ccoshf, z, CMPLXL(cosf(nums[i]),
 360                     copysign(0, sinf(nums[i]))), FLT_ULP());
 361                 test_odd_tol(ctanhf, z, CMPLXL(0, tanf(nums[i])), FLT_ULP());
 362                 test_odd_tol(csinf, z, CMPLXL(0, sinhf(nums[i])), FLT_ULP());
 363                 test_even_tol(ccosf, z, CMPLXL(coshf(nums[i]), -0.0),
 364                               FLT_ULP());
 365                 test_odd_tol(ctanf, z, CMPLXL(0, tanhf(nums[i])),
 366                              1.3 * FLT_ULP());
 367         }
 368 }
 369
 370 ATF_TC(test_small_inputs);
 371 ATF_TC_HEAD(test_small_inputs, tc)
 372 {
 373         atf_tc_set_md_var(tc, "descr", "test underflow inputs");
 374 }
 375 ATF_TC_BODY(test_small_inputs, tc)
 376 {
 377         /*
 378          * z =  0.5 + i Pi/4
 379          *     sinh(z) = (sinh(0.5) + i cosh(0.5)) * sqrt(2)/2
 380          *     cosh(z) = (cosh(0.5) + i sinh(0.5)) * sqrt(2)/2
 381          *     tanh(z) = (2cosh(0.5)sinh(0.5) + i) / (2 cosh(0.5)**2 - 1)
 382          * z = -0.5 + i Pi/2
 383          *     sinh(z) = cosh(0.5)
 384          *     cosh(z) = -i sinh(0.5)
 385          *     tanh(z) = -coth(0.5)
 386          * z =  1.0 + i 3Pi/4
 387          *     sinh(z) = (-sinh(1) + i cosh(1)) * sqrt(2)/2
 388          *     cosh(z) = (-cosh(1) + i sinh(1)) * sqrt(2)/2
 389          *     tanh(z) = (2cosh(1)sinh(1) - i) / (2cosh(1)**2 - 1)
 390          */
 391         static const struct {
 392                 long double a, b;
 393                 long double sinh_a, sinh_b;
 394                 long double cosh_a, cosh_b;
 395                 long double tanh_a, tanh_b;
 396         } tests[] = {
 397                 {  0.5L,
 398                    0.78539816339744830961566084581987572L,
 399                    0.36847002415910435172083660522240710L,
 400                    0.79735196663945774996093142586179334L,
 401                    0.79735196663945774996093142586179334L,
 402                    0.36847002415910435172083660522240710L,
 403                    0.76159415595576488811945828260479359L,
 404                    0.64805427366388539957497735322615032L },
 405                 { -0.5L,
 406                    1.57079632679489661923132169163975144L,
 407                    0.0L,
 408                    1.12762596520638078522622516140267201L,
 409                    0.0L,
 410                   -0.52109530549374736162242562641149156L,
 411                   -2.16395341373865284877000401021802312L,
 412                    0.0L },
 413                 {  1.0L,
 414                    2.35619449019234492884698253745962716L,
 415                   -0.83099273328405698212637979852748608L,
 416                    1.09112278079550143030545602018565236L,
 417                   -1.09112278079550143030545602018565236L,
 418                    0.83099273328405698212637979852748609L,
 419                    0.96402758007581688394641372410092315L,
 420                   -0.26580222883407969212086273981988897L }
 421         };
 422         long double complex z;
 423         unsigned i;
 424
 425         for (i = 0; i < nitems(tests); i++) {
 426                 z = CMPLXL(tests[i].a, tests[i].b);
 427                 testall_odd_tol(csinh, z,
 428                     CMPLXL(tests[i].sinh_a, tests[i].sinh_b), 1.1);
 429                 testall_even_tol(ccosh, z,
 430                     CMPLXL(tests[i].cosh_a, tests[i].cosh_b), 1.1);
 431                 testall_odd_tol(ctanh, z,
 432                     CMPLXL(tests[i].tanh_a, tests[i].tanh_b), 1.4);
 433         }
 434 }
 435
 436 ATF_TC(test_large_inputs);
 437 ATF_TC_HEAD(test_large_inputs, tc)
 438 {
 439         atf_tc_set_md_var(tc, "descr",
 440             "Test inputs that might cause overflow in a sloppy implementation");
 441 }
 442 ATF_TC_BODY(test_large_inputs, tc)
 443 {
 444         long double complex z;
 445
 446         /* tanh() uses a threshold around x=22, so check both sides. */
 447         z = CMPLXL(21, 0.78539816339744830961566084581987572L);
 448         testall_odd_tol(ctanh, z,
 449             CMPLXL(1.0, 1.14990445285871196133287617611468468e-18L), 1.2);
 450         z++;
 451         testall_odd_tol(ctanh, z,
 452             CMPLXL(1.0, 1.55622644822675930314266334585597964e-19L), 1);
 453
 454         z = CMPLXL(355, 0.78539816339744830961566084581987572L);
 455         test_odd_tol(ctanh, z,
 456                      CMPLXL(1.0, 8.95257245135025991216632140458264468e-309L),
 457                      DBL_ULP());
 458         z = CMPLXL(30, 0x1p1023L);
 459         test_odd_tol(ctanh, z,
 460                      CMPLXL(1.0, -1.62994325413993477997492170229268382e-26L),
 461                      DBL_ULP());
 462         z = CMPLXL(1, 0x1p1023L);
 463         test_odd_tol(ctanh, z,
 464                      CMPLXL(0.878606311888306869546254022621986509L,
 465                             -0.225462792499754505792678258169527424L),
 466                      DBL_ULP());
 467
 468         z = CMPLXL(710.6, 0.78539816339744830961566084581987572L);
 469         test_odd_tol(csinh, z,
 470             CMPLXL(1.43917579766621073533185387499658944e308L,
 471                    1.43917579766621073533185387499658944e308L), DBL_ULP());
 472         test_even_tol(ccosh, z,
 473             CMPLXL(1.43917579766621073533185387499658944e308L,
 474                    1.43917579766621073533185387499658944e308L), DBL_ULP());
 475
 476         z = CMPLXL(1500, 0.78539816339744830961566084581987572L);
 477         testall_odd(csinh, z, CMPLXL(INFINITY, INFINITY), OPT_INEXACT,
 478             FE_OVERFLOW, CS_BOTH);
 479         testall_even(ccosh, z, CMPLXL(INFINITY, INFINITY), OPT_INEXACT,
 480             FE_OVERFLOW, CS_BOTH);
 481 }
 482
 483 ATF_TP_ADD_TCS(tp)
 484 {
 485
 486         ATF_TP_ADD_TC(tp, test_zero_input);
 487         ATF_TP_ADD_TC(tp, test_nan_inputs);
 488         ATF_TP_ADD_TC(tp, test_inf_inputs);
 489         ATF_TP_ADD_TC(tp, test_axes);
 490         ATF_TP_ADD_TC(tp, test_small_inputs);
 491         ATF_TP_ADD_TC(tp, test_large_inputs);
 492
 493         return (atf_no_error());
 494 }