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


Quelle  float.rs   Sprache: unbekannt

 
// Adapted from https://github.com/Alexhuszagh/rust-lexical.

use crate::lexical::float::ExtendedFloat;
use crate::lexical::rounding::round_nearest_tie_even;
use std::{f32, f64};

// NORMALIZE

fn check_normalize(mant: u64, exp: i32, shift: u32, r_mant: u64, r_exp: i32) {
    let mut x = ExtendedFloat { mant, exp };
    assert_eq!(x.normalize(), shift);
    assert_eq!(
        x,
        ExtendedFloat {
            mant: r_mant,
            exp: r_exp
        }
    );
}

#[test]
fn normalize_test() {
    // F32
    // 0
    check_normalize(0, 0, 0, 0, 0);

    // min value
    check_normalize(1, -149, 63, 9223372036854775808, -212);

    // 1.0e-40
    check_normalize(71362, -149, 47, 10043308644012916736, -196);

    // 1.0e-20
    check_normalize(12379400, -90, 40, 13611294244890214400, -130);

    // 1.0
    check_normalize(8388608, -23, 40, 9223372036854775808, -63);

    // 1e20
    check_normalize(11368684, 43, 40, 12500000250510966784, 3);

    // max value
    check_normalize(16777213, 104, 40, 18446740775174668288, 64);

    // F64

    // min value
    check_normalize(1, -1074, 63, 9223372036854775808, -1137);

    // 1.0e-250
    check_normalize(6448907850777164, -883, 11, 13207363278391631872, -894);

    // 1.0e-150
    check_normalize(7371020360979573, -551, 11, 15095849699286165504, -562);

    // 1.0e-45
    check_normalize(6427752177035961, -202, 11, 13164036458569648128, -213);

    // 1.0e-40
    check_normalize(4903985730770844, -185, 11, 10043362776618688512, -196);

    // 1.0e-20
    check_normalize(6646139978924579, -119, 11, 13611294676837537792, -130);

    // 1.0
    check_normalize(4503599627370496, -52, 11, 9223372036854775808, -63);

    // 1e20
    check_normalize(6103515625000000, 14, 11, 12500000000000000000, 3);

    // 1e40
    check_normalize(8271806125530277, 80, 11, 16940658945086007296, 69);

    // 1e150
    check_normalize(5503284107318959, 446, 11, 11270725851789228032, 435);

    // 1e250
    check_normalize(6290184345309700, 778, 11, 12882297539194265600, 767);

    // max value
    check_normalize(9007199254740991, 971, 11, 18446744073709549568, 960);
}

// ROUND

fn check_round_to_f32(mant: u64, exp: i32, r_mant: u64, r_exp: i32) {
    let mut x = ExtendedFloat { mant, exp };
    x.round_to_native::<f32, _>(round_nearest_tie_even);
    assert_eq!(
        x,
        ExtendedFloat {
            mant: r_mant,
            exp: r_exp
        }
    );
}

#[test]
fn round_to_f32_test() {
    // This is lossy, so some of these values are **slightly** rounded.

    // underflow
    check_round_to_f32(9223372036854775808, -213, 0, -149);

    // min value
    check_round_to_f32(9223372036854775808, -212, 1, -149);

    // 1.0e-40
    check_round_to_f32(10043308644012916736, -196, 71362, -149);

    // 1.0e-20
    check_round_to_f32(13611294244890214400, -130, 12379400, -90);

    // 1.0
    check_round_to_f32(9223372036854775808, -63, 8388608, -23);

    // 1e20
    check_round_to_f32(12500000250510966784, 3, 11368684, 43);

    // max value
    check_round_to_f32(18446740775174668288, 64, 16777213, 104);

    // overflow
    check_round_to_f32(18446740775174668288, 65, 16777213, 105);
}

fn check_round_to_f64(mant: u64, exp: i32, r_mant: u64, r_exp: i32) {
    let mut x = ExtendedFloat { mant, exp };
    x.round_to_native::<f64, _>(round_nearest_tie_even);
    assert_eq!(
        x,
        ExtendedFloat {
            mant: r_mant,
            exp: r_exp
        }
    );
}

#[test]
fn round_to_f64_test() {
    // This is lossy, so some of these values are **slightly** rounded.

    // underflow
    check_round_to_f64(9223372036854775808, -1138, 0, -1074);

    // min value
    check_round_to_f64(9223372036854775808, -1137, 1, -1074);

    // 1.0e-250
    check_round_to_f64(15095849699286165504, -562, 7371020360979573, -551);

    // 1.0e-150
    check_round_to_f64(15095849699286165504, -562, 7371020360979573, -551);

    // 1.0e-45
    check_round_to_f64(13164036458569648128, -213, 6427752177035961, -202);

    // 1.0e-40
    check_round_to_f64(10043362776618688512, -196, 4903985730770844, -185);

    // 1.0e-20
    check_round_to_f64(13611294676837537792, -130, 6646139978924579, -119);

    // 1.0
    check_round_to_f64(9223372036854775808, -63, 4503599627370496, -52);

    // 1e20
    check_round_to_f64(12500000000000000000, 3, 6103515625000000, 14);

    // 1e40
    check_round_to_f64(16940658945086007296, 69, 8271806125530277, 80);

    // 1e150
    check_round_to_f64(11270725851789228032, 435, 5503284107318959, 446);

    // 1e250
    check_round_to_f64(12882297539194265600, 767, 6290184345309700, 778);

    // max value
    check_round_to_f64(18446744073709549568, 960, 9007199254740991, 971);

    // Bug fixes
    // 1.2345e-308
    check_round_to_f64(10234494226754558294, -1086, 2498655817078750, -1074);
}

fn assert_normalized_eq(mut x: ExtendedFloat, mut y: ExtendedFloat) {
    x.normalize();
    y.normalize();
    assert_eq!(x, y);
}

#[test]
fn from_float() {
    let values: [f32; 26] = [
        1e-40, 2e-40, 1e-35, 2e-35, 1e-30, 2e-30, 1e-25, 2e-25, 1e-20, 2e-20, 1e-15, 2e-15, 1e-10,
        2e-10, 1e-5, 2e-5, 1.0, 2.0, 1e5, 2e5, 1e10, 2e10, 1e15, 2e15, 1e20, 2e20,
    ];
    for value in &values {
        assert_normalized_eq(
            ExtendedFloat::from_float(*value),
            ExtendedFloat::from_float(*value as f64),
        );
    }
}

// TO

// Sample of interesting numbers to check during standard test builds.
const INTEGERS: [u64; 32] = [
    0,                    // 0x0
    1,                    // 0x1
    7,                    // 0x7
    15,                   // 0xF
    112,                  // 0x70
    119,                  // 0x77
    127,                  // 0x7F
    240,                  // 0xF0
    247,                  // 0xF7
    255,                  // 0xFF
    2032,                 // 0x7F0
    2039,                 // 0x7F7
    2047,                 // 0x7FF
    4080,                 // 0xFF0
    4087,                 // 0xFF7
    4095,                 // 0xFFF
    65520,                // 0xFFF0
    65527,                // 0xFFF7
    65535,                // 0xFFFF
    1048560,              // 0xFFFF0
    1048567,              // 0xFFFF7
    1048575,              // 0xFFFFF
    16777200,             // 0xFFFFF0
    16777207,             // 0xFFFFF7
    16777215,             // 0xFFFFFF
    268435440,            // 0xFFFFFF0
    268435447,            // 0xFFFFFF7
    268435455,            // 0xFFFFFFF
    4294967280,           // 0xFFFFFFF0
    4294967287,           // 0xFFFFFFF7
    4294967295,           // 0xFFFFFFFF
    18446744073709551615, // 0xFFFFFFFFFFFFFFFF
];

#[test]
fn to_f32_test() {
    // underflow
    let x = ExtendedFloat {
        mant: 9223372036854775808,
        exp: -213,
    };
    assert_eq!(x.into_float::<f32>(), 0.0);

    // min value
    let x = ExtendedFloat {
        mant: 9223372036854775808,
        exp: -212,
    };
    assert_eq!(x.into_float::<f32>(), 1e-45);

    // 1.0e-40
    let x = ExtendedFloat {
        mant: 10043308644012916736,
        exp: -196,
    };
    assert_eq!(x.into_float::<f32>(), 1e-40);

    // 1.0e-20
    let x = ExtendedFloat {
        mant: 13611294244890214400,
        exp: -130,
    };
    assert_eq!(x.into_float::<f32>(), 1e-20);

    // 1.0
    let x = ExtendedFloat {
        mant: 9223372036854775808,
        exp: -63,
    };
    assert_eq!(x.into_float::<f32>(), 1.0);

    // 1e20
    let x = ExtendedFloat {
        mant: 12500000250510966784,
        exp: 3,
    };
    assert_eq!(x.into_float::<f32>(), 1e20);

    // max value
    let x = ExtendedFloat {
        mant: 18446740775174668288,
        exp: 64,
    };
    assert_eq!(x.into_float::<f32>(), 3.402823e38);

    // almost max, high exp
    let x = ExtendedFloat {
        mant: 1048575,
        exp: 108,
    };
    assert_eq!(x.into_float::<f32>(), 3.4028204e38);

    // max value + 1
    let x = ExtendedFloat {
        mant: 16777216,
        exp: 104,
    };
    assert_eq!(x.into_float::<f32>(), f32::INFINITY);

    // max value + 1
    let x = ExtendedFloat {
        mant: 1048576,
        exp: 108,
    };
    assert_eq!(x.into_float::<f32>(), f32::INFINITY);

    // 1e40
    let x = ExtendedFloat {
        mant: 16940658945086007296,
        exp: 69,
    };
    assert_eq!(x.into_float::<f32>(), f32::INFINITY);

    // Integers.
    for int in &INTEGERS {
        let fp = ExtendedFloat { mant: *int, exp: 0 };
        assert_eq!(fp.into_float::<f32>(), *int as f32, "{:?} as f32", *int);
    }
}

#[test]
fn to_f64_test() {
    // underflow
    let x = ExtendedFloat {
        mant: 9223372036854775808,
        exp: -1138,
    };
    assert_eq!(x.into_float::<f64>(), 0.0);

    // min value
    let x = ExtendedFloat {
        mant: 9223372036854775808,
        exp: -1137,
    };
    assert_eq!(x.into_float::<f64>(), 5e-324);

    // 1.0e-250
    let x = ExtendedFloat {
        mant: 13207363278391631872,
        exp: -894,
    };
    assert_eq!(x.into_float::<f64>(), 1e-250);

    // 1.0e-150
    let x = ExtendedFloat {
        mant: 15095849699286165504,
        exp: -562,
    };
    assert_eq!(x.into_float::<f64>(), 1e-150);

    // 1.0e-45
    let x = ExtendedFloat {
        mant: 13164036458569648128,
        exp: -213,
    };
    assert_eq!(x.into_float::<f64>(), 1e-45);

    // 1.0e-40
    let x = ExtendedFloat {
        mant: 10043362776618688512,
        exp: -196,
    };
    assert_eq!(x.into_float::<f64>(), 1e-40);

    // 1.0e-20
    let x = ExtendedFloat {
        mant: 13611294676837537792,
        exp: -130,
    };
    assert_eq!(x.into_float::<f64>(), 1e-20);

    // 1.0
    let x = ExtendedFloat {
        mant: 9223372036854775808,
        exp: -63,
    };
    assert_eq!(x.into_float::<f64>(), 1.0);

    // 1e20
    let x = ExtendedFloat {
        mant: 12500000000000000000,
        exp: 3,
    };
    assert_eq!(x.into_float::<f64>(), 1e20);

    // 1e40
    let x = ExtendedFloat {
        mant: 16940658945086007296,
        exp: 69,
    };
    assert_eq!(x.into_float::<f64>(), 1e40);

    // 1e150
    let x = ExtendedFloat {
        mant: 11270725851789228032,
        exp: 435,
    };
    assert_eq!(x.into_float::<f64>(), 1e150);

    // 1e250
    let x = ExtendedFloat {
        mant: 12882297539194265600,
        exp: 767,
    };
    assert_eq!(x.into_float::<f64>(), 1e250);

    // max value
    let x = ExtendedFloat {
        mant: 9007199254740991,
        exp: 971,
    };
    assert_eq!(x.into_float::<f64>(), 1.7976931348623157e308);

    // max value
    let x = ExtendedFloat {
        mant: 18446744073709549568,
        exp: 960,
    };
    assert_eq!(x.into_float::<f64>(), 1.7976931348623157e308);

    // overflow
    let x = ExtendedFloat {
        mant: 9007199254740992,
        exp: 971,
    };
    assert_eq!(x.into_float::<f64>(), f64::INFINITY);

    // overflow
    let x = ExtendedFloat {
        mant: 18446744073709549568,
        exp: 961,
    };
    assert_eq!(x.into_float::<f64>(), f64::INFINITY);

    // Underflow
    // Adapted from failures in strtod.
    let x = ExtendedFloat {
        exp: -1139,
        mant: 18446744073709550712,
    };
    assert_eq!(x.into_float::<f64>(), 0.0);

    let x = ExtendedFloat {
        exp: -1139,
        mant: 18446744073709551460,
    };
    assert_eq!(x.into_float::<f64>(), 0.0);

    let x = ExtendedFloat {
        exp: -1138,
        mant: 9223372036854776103,
    };
    assert_eq!(x.into_float::<f64>(), 5e-324);

    // Integers.
    for int in &INTEGERS {
        let fp = ExtendedFloat { mant: *int, exp: 0 };
        assert_eq!(fp.into_float::<f64>(), *int as f64, "{:?} as f64", *int);
    }
}

// OPERATIONS

fn check_mul(a: ExtendedFloat, b: ExtendedFloat, c: ExtendedFloat) {
    let r = a.mul(&b);
    assert_eq!(r, c);
}

#[test]
fn mul_test() {
    // Normalized (64-bit mantissa)
    let a = ExtendedFloat {
        mant: 13164036458569648128,
        exp: -213,
    };
    let b = ExtendedFloat {
        mant: 9223372036854775808,
        exp: -62,
    };
    let c = ExtendedFloat {
        mant: 6582018229284824064,
        exp: -211,
    };
    check_mul(a, b, c);

    // Check with integers
    // 64-bit mantissa
    let mut a = ExtendedFloat { mant: 10, exp: 0 };
    let mut b = ExtendedFloat { mant: 10, exp: 0 };
    a.normalize();
    b.normalize();
    assert_eq!(a.mul(&b).into_float::<f64>(), 100.0);

    // Check both values need high bits set.
    let a = ExtendedFloat {
        mant: 1 << 32,
        exp: -31,
    };
    let b = ExtendedFloat {
        mant: 1 << 32,
        exp: -31,
    };
    assert_eq!(a.mul(&b).into_float::<f64>(), 4.0);

    // Check both values need high bits set.
    let a = ExtendedFloat {
        mant: 10 << 31,
        exp: -31,
    };
    let b = ExtendedFloat {
        mant: 10 << 31,
        exp: -31,
    };
    assert_eq!(a.mul(&b).into_float::<f64>(), 100.0);
}

fn check_imul(mut a: ExtendedFloat, b: ExtendedFloat, c: ExtendedFloat) {
    a.imul(&b);
    assert_eq!(a, c);
}

#[test]
fn imul_test() {
    // Normalized (64-bit mantissa)
    let a = ExtendedFloat {
        mant: 13164036458569648128,
        exp: -213,
    };
    let b = ExtendedFloat {
        mant: 9223372036854775808,
        exp: -62,
    };
    let c = ExtendedFloat {
        mant: 6582018229284824064,
        exp: -211,
    };
    check_imul(a, b, c);

    // Check with integers
    // 64-bit mantissa
    let mut a = ExtendedFloat { mant: 10, exp: 0 };
    let mut b = ExtendedFloat { mant: 10, exp: 0 };
    a.normalize();
    b.normalize();
    a.imul(&b);
    assert_eq!(a.into_float::<f64>(), 100.0);

    // Check both values need high bits set.
    let mut a = ExtendedFloat {
        mant: 1 << 32,
        exp: -31,
    };
    let b = ExtendedFloat {
        mant: 1 << 32,
        exp: -31,
    };
    a.imul(&b);
    assert_eq!(a.into_float::<f64>(), 4.0);

    // Check both values need high bits set.
    let mut a = ExtendedFloat {
        mant: 10 << 31,
        exp: -31,
    };
    let b = ExtendedFloat {
        mant: 10 << 31,
        exp: -31,
    };
    a.imul(&b);
    assert_eq!(a.into_float::<f64>(), 100.0);
}

[ Dauer der Verarbeitung: 0.29 Sekunden  (vorverarbeitet)  ]

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     


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