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