lib/libc/gdtoa/_hdtoa.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2004-2008 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 #include <sys/cdefs.h>
  28 __FBSDID("$FreeBSD$");
  29
  30 #include <float.h>
  31 #include <limits.h>
  32 #include <math.h>
  33
  34 #include "../stdio/floatio.h"
  35 #include "fpmath.h"
  36 #include "gdtoaimp.h"
  37
  38 /* Strings values used by dtoa() */
  39 #define INFSTR  "Infinity"
  40 #define NANSTR  "NaN"
  41
  42 #define DBL_ADJ (DBL_MAX_EXP - 2)
  43 #define SIGFIGS ((DBL_MANT_DIG + 3) / 4 + 1)
  44
  45 static const float one[] = { 1.0f, -1.0f };
  46
  47 /*
  48  * This procedure converts a double-precision number in IEEE format
  49  * into a string of hexadecimal digits and an exponent of 2.  Its
  50  * behavior is bug-for-bug compatible with dtoa() in mode 2, with the
  51  * following exceptions:
  52  *
  53  * - An ndigits < 0 causes it to use as many digits as necessary to
  54  *   represent the number exactly.
  55  * - The additional xdigs argument should point to either the string
  56  *   "0123456789ABCDEF" or the string "0123456789abcdef", depending on
  57  *   which case is desired.
  58  * - This routine does not repeat dtoa's mistake of setting decpt
  59  *   to 9999 in the case of an infinity or NaN.  INT_MAX is used
  60  *   for this purpose instead.
  61  *
  62  * Note that the C99 standard does not specify what the leading digit
  63  * should be for non-zero numbers.  For instance, 0x1.3p3 is the same
  64  * as 0x2.6p2 is the same as 0x4.cp3.  This implementation always makes
  65  * the leading digit a 1. This ensures that the exponent printed is the
  66  * actual base-2 exponent, i.e., ilogb(d).
  67  *
  68  * Inputs:      d, xdigs, ndigits
  69  * Outputs:     decpt, sign, rve
  70  */
  71 char *
  72 __hdtoa(double d, const char *xdigs, int ndigits, int *decpt, int *sign,
  73     char **rve)
  74 {
  75         union IEEEd2bits u;
  76         char *s, *s0;
  77         int bufsize;
  78         uint32_t manh, manl;
  79
  80         u.d = d;
  81         *sign = u.bits.sign;
  82
  83         switch (fpclassify(d)) {
  84         case FP_NORMAL:
  85                 *decpt = u.bits.exp - DBL_ADJ;
  86                 break;
  87         case FP_ZERO:
  88                 *decpt = 1;
  89                 return (nrv_alloc("0", rve, 1));
  90         case FP_SUBNORMAL:
  91                 u.d *= 0x1p514;
  92                 *decpt = u.bits.exp - (514 + DBL_ADJ);
  93                 break;
  94         case FP_INFINITE:
  95                 *decpt = INT_MAX;
  96                 return (nrv_alloc(INFSTR, rve, sizeof(INFSTR) - 1));
  97         default:        /* FP_NAN or unrecognized */
  98                 *decpt = INT_MAX;
  99                 return (nrv_alloc(NANSTR, rve, sizeof(NANSTR) - 1));
 100         }
 101
 102         /* FP_NORMAL or FP_SUBNORMAL */
 103
 104         if (ndigits == 0)               /* dtoa() compatibility */
 105                 ndigits = 1;
 106
 107         /*
 108          * If ndigits < 0, we are expected to auto-size, so we allocate
 109          * enough space for all the digits.
 110          */
 111         bufsize = (ndigits > 0) ? ndigits : SIGFIGS;
 112         s0 = rv_alloc(bufsize);
 113
 114         /* Round to the desired number of digits. */
 115         if (SIGFIGS > ndigits && ndigits > 0) {
 116                 float redux = one[u.bits.sign];
 117                 int offset = 4 * ndigits + DBL_MAX_EXP - 4 - DBL_MANT_DIG;
 118                 u.bits.exp = offset;
 119                 u.d += redux;
 120                 u.d -= redux;
 121                 *decpt += u.bits.exp - offset;
 122         }
 123
 124         manh = u.bits.manh;
 125         manl = u.bits.manl;
 126         *s0 = '1';
 127         for (s = s0 + 1; s < s0 + bufsize; s++) {
 128                 *s = xdigs[(manh >> (DBL_MANH_SIZE - 4)) & 0xf];
 129                 manh = (manh << 4) | (manl >> (DBL_MANL_SIZE - 4));
 130                 manl <<= 4;
 131         }
 132
 133         /* If ndigits < 0, we are expected to auto-size the precision. */
 134         if (ndigits < 0) {
 135                 for (ndigits = SIGFIGS; s0[ndigits - 1] == '0'; ndigits--)
 136                         ;
 137         }
 138
 139         s = s0 + ndigits;
 140         *s = '\0';
 141         if (rve != NULL)
 142                 *rve = s;
 143         return (s0);
 144 }