Anforderungen  |   Konzepte  |   Entwurf  |   Entwicklung  |   Qualitätssicherung  |   Lebenszyklus  |   Steuerung
 
 
 
 


Quelle  e_exp.cpp   Sprache: C

 

/* @(#)e_exp.c 1.6 04/04/22 */
/*
 * ====================================================
 * Copyright (C) 2004 by Sun Microsystems, Inc. All rights reserved.
 *
 * Permission to use, copy, modify, and distribute this
 * software is freely granted, provided that this notice 
 * is preserved.
 * ====================================================
 */


//#include <sys/cdefs.h>
//__FBSDID("$FreeBSD$");

/* __ieee754_exp(x)
 * Returns the exponential of x.
 *
 * Method
 *   1. Argument reduction:
 *      Reduce x to an r so that |r| <= 0.5*ln2 ~ 0.34658.
 * Given x, find r and integer k such that
 *
 *               x = k*ln2 + r,  |r| <= 0.5*ln2.  
 *
 *      Here r will be represented as r = hi-lo for better 
 * accuracy.
 *
 *   2. Approximation of exp(r) by a special rational function on
 * the interval [0,0.34658]:
 * Write
 *     R(r**2) = r*(exp(r)+1)/(exp(r)-1) = 2 + r*r/6 - r**4/360 + ...
 *      We use a special Remes algorithm on [0,0.34658] to generate 
 *  a polynomial of degree 5 to approximate R. The maximum error 
 * of this polynomial approximation is bounded by 2**-59. In
 * other words,
 *     R(z) ~ 2.0 + P1*z + P2*z**2 + P3*z**3 + P4*z**4 + P5*z**5
 *   (where z=r*r, and the values of P1 to P5 are listed below)
 * and
 *     |                  5          |     -59
 *     | 2.0+P1*z+...+P5*z   -  R(z) | <= 2 
 *     |                             |
 * The computation of exp(r) thus becomes
 *                             2*r
 * exp(r) = 1 + -------
 *               R - r
 *                                 r*R1(r)
 *        = 1 + r + ----------- (for better accuracy)
 *                   2 - R1(r)
 * where
 *          2       4             10
 * R1(r) = r - (P1*r  + P2*r  + ... + P5*r   ).
 *
 *   3. Scale back to obtain exp(x):
 * From step 1, we have
 *    exp(x) = 2^k * exp(r)
 *
 * Special cases:
 * exp(INF) is INF, exp(NaN) is NaN;
 * exp(-INF) is 0, and
 * for finite argument, only exp(0)=1 is exact.
 *
 * Accuracy:
 * according to an error analysis, the error is always less than
 * 1 ulp (unit in the last place).
 *
 * Misc. info.
 * For IEEE double 
 *     if x >  7.09782712893383973096e+02 then exp(x) overflow
 *     if x < -7.45133219101941108420e+02 then exp(x) underflow
 *
 * Constants:
 * The hexadecimal values are the intended ones for the following 
 * constants. The decimal values may be used, provided that the 
 * compiler will convert from decimal to binary accurately enough
 * to produce the hexadecimal values shown.
 */


#include <float.h>

#include "math_private.h"

static const double
one = 1.0,
halF[2] = {0.5,-0.5,},
o_threshold=  7.09782712893383973096e+02,  /* 0x40862E42, 0xFEFA39EF */
u_threshold= -7.45133219101941108420e+02,  /* 0xc0874910, 0xD52D3051 */
ln2HI[2]   ={ 6.93147180369123816490e-01,  /* 0x3fe62e42, 0xfee00000 */
      -6.93147180369123816490e-01,},/* 0xbfe62e42, 0xfee00000 */
ln2LO[2]   ={ 1.90821492927058770002e-10,  /* 0x3dea39ef, 0x35793c76 */
      -1.90821492927058770002e-10,},/* 0xbdea39ef, 0x35793c76 */
invln2 =  1.44269504088896338700e+00, /* 0x3ff71547, 0x652b82fe */
P1   =  1.66666666666666019037e-01, /* 0x3FC55555, 0x5555553E */
P2   = -2.77777777770155933842e-03, /* 0xBF66C16C, 0x16BEBD93 */
P3   =  6.61375632143793436117e-05, /* 0x3F11566A, 0xAF25DE2C */
P4   = -1.65339022054652515390e-06, /* 0xBEBBBD41, 0xC5D26BF1 */
P5   =  4.13813679705723846039e-08; /* 0x3E663769, 0x72BEA4D0 */

static const double E = 2.7182818284590452354; /* e */

static volatile double
huge = 1.0e+300,
twom1000= 9.33263618503218878990e-302;     /* 2**-1000=0x01700000,0*/

double
__ieee754_exp(double x) /* default IEEE double exp */
{
 double y,hi=0.0,lo=0.0,c,t,twopk;
 int32_t k=0,xsb;
 u_int32_t hx;

 GET_HIGH_WORD(hx,x);
 xsb = (hx>>31)&1;  /* sign bit of x */
 hx &= 0x7fffffff;  /* high word of |x| */

    /* filter out non-finite argument */
 if(hx >= 0x40862E42) {   /* if |x|>=709.78... */
            if(hx>=0x7ff00000) {
         u_int32_t lx;
  GET_LOW_WORD(lx,x);
  if(((hx&0xfffff)|lx)!=0)
       return x+x;   /* NaN */
  else return (xsb==0)? x:0.0; /* exp(+-inf)={inf,0} */
     }
     if(x > o_threshold) return huge*huge; /* overflow */
     if(x < u_threshold) return twom1000*twom1000; /* underflow */
 }

    /* argument reduction */
 if(hx > 0x3fd62e42) {  /* if  |x| > 0.5 ln2 */ 
     if(hx < 0x3FF0A2B2) { /* and |x| < 1.5 ln2 */
  if (x == 1.0) return E;
  hi = x-ln2HI[xsb]; lo=ln2LO[xsb]; k = 1-xsb-xsb;
     } else {
  k  = (int)(invln2*x+halF[xsb]);
  t  = k;
  hi = x - t*ln2HI[0]; /* t*ln2HI is exact here */
  lo = t*ln2LO[0];
     }
     STRICT_ASSIGN(double, x, hi - lo);
 } 
 else if(hx < 0x3e300000)  { /* when |x|<2**-28 */
     if(huge+x>one) return one+x;/* trigger inexact */
 }
 else k = 0;

    /* x is now in primary range */
 t  = x*x;
 if(k >= -1021)
     INSERT_WORDS(twopk,((u_int32_t)(0x3ff+k))<<20, 0);
 else
     INSERT_WORDS(twopk,((u_int32_t)(0x3ff+(k+1000)))<<20, 0);
 c  = x - t*(P1+t*(P2+t*(P3+t*(P4+t*P5))));
 if(k==0)  return one-((x*c)/(c-2.0)-x); 
 else   y = one-((lo-(x*c)/(2.0-c))-hi);
 if(k >= -1021) {
     if (k==1024) {
         double const_0x1p1023 = pow(2, 1023);
         return y*2.0*const_0x1p1023;
     }
     return y*twopk;
 } else {
     return y*twopk*twom1000;
 }
}

100%


¤ Dauer der Verarbeitung: 0.11 Sekunden  (vorverarbeitet)  ¤

*© Formatika GbR, Deutschland






Wurzel

Suchen

Beweissystem der NASA

Beweissystem Isabelle

NIST Cobol Testsuite

Cephes Mathematical Library

Wiener Entwicklungsmethode

Haftungshinweis

Die Informationen auf dieser Webseite wurden nach bestem Wissen sorgfältig zusammengestellt. Es wird jedoch weder Vollständigkeit, noch Richtigkeit, noch Qualität der bereit gestellten Informationen zugesichert.

Bemerkung:

Die farbliche Syntaxdarstellung ist noch experimentell.






                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     


Neuigkeiten

     Aktuelles
     Motto des Tages

Software

     Produkte
     Quellcodebibliothek

Aktivitäten

     Artikel über Sicherheit
     Anleitung zur Aktivierung von SSL

Muße

     Gedichte
     Musik
     Bilder

Jenseits des Üblichen ....

Besucherstatistik

Besucherstatistik

Monitoring

Montastic status badge