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


Quelle  half_float.cpp   Sprache: C

 
// This file is part of Eigen, a lightweight C++ template library
// for linear algebra.
//
// This Source Code Form is subject to the terms of the Mozilla
// Public License v. 2.0. If a copy of the MPL was not distributed
// with this file, You can obtain one at http://mozilla.org/MPL/2.0/.

#include <sstream>

#include "main.h"

#include <Eigen/src/Core/arch/Default/Half.h>

#define VERIFY_HALF_BITS_EQUAL(h, bits) \
  VERIFY_IS_EQUAL((numext::bit_cast<numext::uint16_t>(h)), (static_cast<numext::uint16_t>(bits)))

// Make sure it's possible to forward declare Eigen::half
namespace Eigen {
struct half;
}

using Eigen::half;

void test_conversion()
{
  using Eigen::half_impl::__half_raw;

  // Round-trip bit-cast with uint16.
  VERIFY_IS_EQUAL(
    numext::bit_cast<half>(numext::bit_cast<numext::uint16_t>(half(1.0f))),
    half(1.0f));
  VERIFY_IS_EQUAL(
    numext::bit_cast<half>(numext::bit_cast<numext::uint16_t>(half(0.5f))),
    half(0.5f));
  VERIFY_IS_EQUAL(
    numext::bit_cast<half>(numext::bit_cast<numext::uint16_t>(half(-0.33333f))),
    half(-0.33333f));
   VERIFY_IS_EQUAL(
    numext::bit_cast<half>(numext::bit_cast<numext::uint16_t>(half(0.0f))),
    half(0.0f));

  // Conversion from float.
  VERIFY_HALF_BITS_EQUAL(half(1.0f), 0x3c00);
  VERIFY_HALF_BITS_EQUAL(half(0.5f), 0x3800);
  VERIFY_HALF_BITS_EQUAL(half(0.33333f), 0x3555);
  VERIFY_HALF_BITS_EQUAL(half(0.0f), 0x0000);
  VERIFY_HALF_BITS_EQUAL(half(-0.0f), 0x8000);
  VERIFY_HALF_BITS_EQUAL(half(65504.0f), 0x7bff);
  VERIFY_HALF_BITS_EQUAL(half(65536.0f), 0x7c00);  // Becomes infinity.

  // Denormals.
  VERIFY_HALF_BITS_EQUAL(half(-5.96046e-08f), 0x8001);
  VERIFY_HALF_BITS_EQUAL(half(5.96046e-08f), 0x0001);
  VERIFY_HALF_BITS_EQUAL(half(1.19209e-07f), 0x0002);

  // Verify round-to-nearest-even behavior.
  float val1 = float(half(__half_raw(0x3c00)));
  float val2 = float(half(__half_raw(0x3c01)));
  float val3 = float(half(__half_raw(0x3c02)));
  VERIFY_HALF_BITS_EQUAL(half(0.5f * (val1 + val2)), 0x3c00);
  VERIFY_HALF_BITS_EQUAL(half(0.5f * (val2 + val3)), 0x3c02);

  // Conversion from int.
  VERIFY_HALF_BITS_EQUAL(half(-1), 0xbc00);
  VERIFY_HALF_BITS_EQUAL(half(0), 0x0000);
  VERIFY_HALF_BITS_EQUAL(half(1), 0x3c00);
  VERIFY_HALF_BITS_EQUAL(half(2), 0x4000);
  VERIFY_HALF_BITS_EQUAL(half(3), 0x4200);

  // Conversion from bool.
  VERIFY_HALF_BITS_EQUAL(half(false), 0x0000);
  VERIFY_HALF_BITS_EQUAL(half(true), 0x3c00);

  // Conversion to float.
  VERIFY_IS_EQUAL(float(half(__half_raw(0x0000))), 0.0f);
  VERIFY_IS_EQUAL(float(half(__half_raw(0x3c00))), 1.0f);

  // Denormals.
  VERIFY_IS_APPROX(float(half(__half_raw(0x8001))), -5.96046e-08f);
  VERIFY_IS_APPROX(float(half(__half_raw(0x0001))), 5.96046e-08f);
  VERIFY_IS_APPROX(float(half(__half_raw(0x0002))), 1.19209e-07f);

  // NaNs and infinities.
  VERIFY(!(numext::isinf)(float(half(65504.0f))));  // Largest finite number.
  VERIFY(!(numext::isnan)(float(half(0.0f))));
  VERIFY((numext::isinf)(float(half(__half_raw(0xfc00)))));
  VERIFY((numext::isnan)(float(half(__half_raw(0xfc01)))));
  VERIFY((numext::isinf)(float(half(__half_raw(0x7c00)))));
  VERIFY((numext::isnan)(float(half(__half_raw(0x7c01)))));

#if !EIGEN_COMP_MSVC
  // Visual Studio errors out on divisions by 0
  VERIFY((numext::isnan)(float(half(0.0 / 0.0))));
  VERIFY((numext::isinf)(float(half(1.0 / 0.0))));
  VERIFY((numext::isinf)(float(half(-1.0 / 0.0))));
#endif

  // Exactly same checks as above, just directly on the half representation.
  VERIFY(!(numext::isinf)(half(__half_raw(0x7bff))));
  VERIFY(!(numext::isnan)(half(__half_raw(0x0000))));
  VERIFY((numext::isinf)(half(__half_raw(0xfc00))));
  VERIFY((numext::isnan)(half(__half_raw(0xfc01))));
  VERIFY((numext::isinf)(half(__half_raw(0x7c00))));
  VERIFY((numext::isnan)(half(__half_raw(0x7c01))));

#if !EIGEN_COMP_MSVC
  // Visual Studio errors out on divisions by 0
  VERIFY((numext::isnan)(half(0.0 / 0.0)));
  VERIFY((numext::isinf)(half(1.0 / 0.0)));
  VERIFY((numext::isinf)(half(-1.0 / 0.0)));
#endif

  // Conversion to bool
  VERIFY(!static_cast<bool>(half(0.0)));
  VERIFY(!static_cast<bool>(half(-0.0)));
  VERIFY(static_cast<bool>(half(__half_raw(0x7bff))));
  VERIFY(static_cast<bool>(half(-0.33333)));
  VERIFY(static_cast<bool>(half(1.0)));
  VERIFY(static_cast<bool>(half(-1.0)));
  VERIFY(static_cast<bool>(half(-5.96046e-08f)));
}

void test_numtraits()
{
  std::cout << "epsilon = " << NumTraits<half>::epsilon() << " (0x" << std::hex << numext::bit_cast<numext::uint16_t>(NumTraits<half>::epsilon()) << ")" << std::endl;
  std::cout << "highest = " << NumTraits<half>::highest() << " (0x" << std::hex << numext::bit_cast<numext::uint16_t>(NumTraits<half>::highest()) << ")" << std::endl;
  std::cout << "lowest = " << NumTraits<half>::lowest() << " (0x" << std::hex << numext::bit_cast<numext::uint16_t>(NumTraits<half>::lowest()) << ")" << std::endl;
  std::cout << "min = " << (std::numeric_limits<half>::min)() << " (0x" << std::hex << numext::bit_cast<numext::uint16_t>(half((std::numeric_limits<half>::min)())) << ")" << std::endl;
  std::cout << "denorm min = " << (std::numeric_limits<half>::denorm_min)() << " (0x" << std::hex << numext::bit_cast<numext::uint16_t>(half((std::numeric_limits<half>::denorm_min)())) << ")" << std::endl;
  std::cout << "infinity = " << NumTraits<half>::infinity() << " (0x" << std::hex << numext::bit_cast<numext::uint16_t>(NumTraits<half>::infinity()) << ")" << std::endl;
  std::cout << "quiet nan = " << NumTraits<half>::quiet_NaN() << " (0x" << std::hex << numext::bit_cast<numext::uint16_t>(NumTraits<half>::quiet_NaN()) << ")" << std::endl;
  std::cout << "signaling nan = " << std::numeric_limits<half>::signaling_NaN() << " (0x" << std::hex << numext::bit_cast<numext::uint16_t>(std::numeric_limits<half>::signaling_NaN()) << ")" << std::endl;

  VERIFY(NumTraits<half>::IsSigned);

  VERIFY_IS_EQUAL(
    numext::bit_cast<numext::uint16_t>(std::numeric_limits<half>::infinity()),
    numext::bit_cast<numext::uint16_t>(half(std::numeric_limits<float>::infinity())) );
  // There is no guarantee that casting a 32-bit NaN to 16-bit has a precise
  // bit pattern.  We test that it is in fact a NaN, then test the signaling
  // bit (msb of significand is 1 for quiet, 0 for signaling).
  const numext::uint16_t HALF_QUIET_BIT = 0x0200;
  VERIFY(
    (numext::isnan)(std::numeric_limits<half>::quiet_NaN())
    && (numext::isnan)(half(std::numeric_limits<float>::quiet_NaN()))
    && ((numext::bit_cast<numext::uint16_t>(std::numeric_limits<half>::quiet_NaN()) & HALF_QUIET_BIT) > 0)
    && ((numext::bit_cast<numext::uint16_t>(half(std::numeric_limits<float>::quiet_NaN())) &&nbsp;HALF_QUIET_BIT) > 0) );
  // After a cast to half, a signaling NaN may become non-signaling
  // (e.g. in the case of casting float to native __fp16). Thus, we check that
  // both are NaN, and that only the `numeric_limits` version is signaling.
  VERIFY(
    (numext::isnan)(std::numeric_limits<half>::signaling_NaN())
    && (numext::isnan)(half(std::numeric_limits<float>::signaling_NaN()))
    && ((numext::bit_cast<numext::uint16_t>(std::numeric_limits<half>::signaling_NaN()) & ;HALF_QUIET_BIT) == 0) );

  VERIFY( (std::numeric_limits<half>::min)() > half(0.f) );
  VERIFY( (std::numeric_limits<half>::denorm_min)() > half(0.f) );
  VERIFY( (std::numeric_limits<half>::min)()/half(2) > half(0.f) );
  VERIFY_IS_EQUAL( (std::numeric_limits<half>::denorm_min)()/half(2), half(0.f) );
}

void test_arithmetic()
{
  VERIFY_IS_EQUAL(float(half(2) + half(2)), 4);
  VERIFY_IS_EQUAL(float(half(2) + half(-2)), 0);
  VERIFY_IS_APPROX(float(half(0.33333f) + half(0.66667f)), 1.0f);
  VERIFY_IS_EQUAL(float(half(2.0f) * half(-5.5f)), -11.0f);
  VERIFY_IS_APPROX(float(half(1.0f) / half(3.0f)), 0.33333f);
  VERIFY_IS_EQUAL(float(-half(4096.0f)), -4096.0f);
  VERIFY_IS_EQUAL(float(-half(-4096.0f)), 4096.0f);
  
  half x(3);
  half y = ++x;
  VERIFY_IS_EQUAL(x, half(4));
  VERIFY_IS_EQUAL(y, half(4));
  y = --x;
  VERIFY_IS_EQUAL(x, half(3));
  VERIFY_IS_EQUAL(y, half(3));
  y = x++;
  VERIFY_IS_EQUAL(x, half(4));
  VERIFY_IS_EQUAL(y, half(3));
  y = x--;
  VERIFY_IS_EQUAL(x, half(3));
  VERIFY_IS_EQUAL(y, half(4));
}

void test_comparison()
{
  VERIFY(half(1.0f) > half(0.5f));
  VERIFY(half(0.5f) < half(1.0f));
  VERIFY(!(half(1.0f) < half(0.5f)));
  VERIFY(!(half(0.5f) > half(1.0f)));

  VERIFY(!(half(4.0f) > half(4.0f)));
  VERIFY(!(half(4.0f) < half(4.0f)));

  VERIFY(!(half(0.0f) < half(-0.0f)));
  VERIFY(!(half(-0.0f) < half(0.0f)));
  VERIFY(!(half(0.0f) > half(-0.0f)));
  VERIFY(!(half(-0.0f) > half(0.0f)));

  VERIFY(half(0.2f) > half(-1.0f));
  VERIFY(half(-1.0f) < half(0.2f));
  VERIFY(half(-16.0f) < half(-15.0f));

  VERIFY(half(1.0f) == half(1.0f));
  VERIFY(half(1.0f) != half(2.0f));

  // Comparisons with NaNs and infinities.
#if !EIGEN_COMP_MSVC
  // Visual Studio errors out on divisions by 0
  VERIFY(!(half(0.0 / 0.0) == half(0.0 / 0.0)));
  VERIFY(half(0.0 / 0.0) != half(0.0 / 0.0));

  VERIFY(!(half(1.0) == half(0.0 / 0.0)));
  VERIFY(!(half(1.0) < half(0.0 / 0.0)));
  VERIFY(!(half(1.0) > half(0.0 / 0.0)));
  VERIFY(half(1.0) != half(0.0 / 0.0));

  VERIFY(half(1.0) < half(1.0 / 0.0));
  VERIFY(half(1.0) > half(-1.0 / 0.0));
#endif
}

void test_basic_functions()
{
  VERIFY_IS_EQUAL(float(numext::abs(half(3.5f))), 3.5f);
  VERIFY_IS_EQUAL(float(abs(half(3.5f))), 3.5f);
  VERIFY_IS_EQUAL(float(numext::abs(half(-3.5f))), 3.5f);
  VERIFY_IS_EQUAL(float(abs(half(-3.5f))), 3.5f);

  VERIFY_IS_EQUAL(float(numext::floor(half(3.5f))), 3.0f);
  VERIFY_IS_EQUAL(float(floor(half(3.5f))), 3.0f);
  VERIFY_IS_EQUAL(float(numext::floor(half(-3.5f))), -4.0f);
  VERIFY_IS_EQUAL(float(floor(half(-3.5f))), -4.0f);

  VERIFY_IS_EQUAL(float(numext::ceil(half(3.5f))), 4.0f);
  VERIFY_IS_EQUAL(float(ceil(half(3.5f))), 4.0f);
  VERIFY_IS_EQUAL(float(numext::ceil(half(-3.5f))), -3.0f);
  VERIFY_IS_EQUAL(float(ceil(half(-3.5f))), -3.0f);

  VERIFY_IS_APPROX(float(numext::sqrt(half(0.0f))), 0.0f);
  VERIFY_IS_APPROX(float(sqrt(half(0.0f))), 0.0f);
  VERIFY_IS_APPROX(float(numext::sqrt(half(4.0f))), 2.0f);
  VERIFY_IS_APPROX(float(sqrt(half(4.0f))), 2.0f);

  VERIFY_IS_APPROX(float(numext::pow(half(0.0f), half(1.0f))), 0.0f);
  VERIFY_IS_APPROX(float(pow(half(0.0f), half(1.0f))), 0.0f);
  VERIFY_IS_APPROX(float(numext::pow(half(2.0f), half(2.0f))), 4.0f);
  VERIFY_IS_APPROX(float(pow(half(2.0f), half(2.0f))), 4.0f);

  VERIFY_IS_EQUAL(float(numext::exp(half(0.0f))), 1.0f);
  VERIFY_IS_EQUAL(float(exp(half(0.0f))), 1.0f);
  VERIFY_IS_APPROX(float(numext::exp(half(EIGEN_PI))), 20.f + float(EIGEN_PI));
  VERIFY_IS_APPROX(float(exp(half(EIGEN_PI))), 20.f + float(EIGEN_PI));

  VERIFY_IS_EQUAL(float(numext::expm1(half(0.0f))), 0.0f);
  VERIFY_IS_EQUAL(float(expm1(half(0.0f))), 0.0f);
  VERIFY_IS_APPROX(float(numext::expm1(half(2.0f))), 6.3890561f);
  VERIFY_IS_APPROX(float(expm1(half(2.0f))), 6.3890561f);

  VERIFY_IS_EQUAL(float(numext::log(half(1.0f))), 0.0f);
  VERIFY_IS_EQUAL(float(log(half(1.0f))), 0.0f);
  VERIFY_IS_APPROX(float(numext::log(half(10.0f))), 2.30273f);
  VERIFY_IS_APPROX(float(log(half(10.0f))), 2.30273f);

  VERIFY_IS_EQUAL(float(numext::log1p(half(0.0f))), 0.0f);
  VERIFY_IS_EQUAL(float(log1p(half(0.0f))), 0.0f);
  VERIFY_IS_APPROX(float(numext::log1p(half(10.0f))), 2.3978953f);
  VERIFY_IS_APPROX(float(log1p(half(10.0f))), 2.3978953f);
  
  VERIFY_IS_APPROX(numext::fmod(half(5.3f), half(2.0f)), half(1.3f));
  VERIFY_IS_APPROX(fmod(half(5.3f), half(2.0f)), half(1.3f));
  VERIFY_IS_APPROX(numext::fmod(half(-18.5f), half(-4.2f)), half(-1.7f));
  VERIFY_IS_APPROX(fmod(half(-18.5f), half(-4.2f)), half(-1.7f));
}

void test_trigonometric_functions()
{
  VERIFY_IS_APPROX(numext::cos(half(0.0f)), half(cosf(0.0f)));
  VERIFY_IS_APPROX(cos(half(0.0f)), half(cosf(0.0f)));
  VERIFY_IS_APPROX(numext::cos(half(EIGEN_PI)), half(cosf(EIGEN_PI)));
  // VERIFY_IS_APPROX(numext::cos(half(EIGEN_PI/2)), half(cosf(EIGEN_PI/2)));
  // VERIFY_IS_APPROX(numext::cos(half(3*EIGEN_PI/2)), half(cosf(3*EIGEN_PI/2)));
  VERIFY_IS_APPROX(numext::cos(half(3.5f)), half(cosf(3.5f)));

  VERIFY_IS_APPROX(numext::sin(half(0.0f)), half(sinf(0.0f)));
  VERIFY_IS_APPROX(sin(half(0.0f)), half(sinf(0.0f)));
  //  VERIFY_IS_APPROX(numext::sin(half(EIGEN_PI)), half(sinf(EIGEN_PI)));
  VERIFY_IS_APPROX(numext::sin(half(EIGEN_PI/2)), half(sinf(EIGEN_PI/2)));
  VERIFY_IS_APPROX(numext::sin(half(3*EIGEN_PI/2)), half(sinf(3*EIGEN_PI/2)));
  VERIFY_IS_APPROX(numext::sin(half(3.5f)), half(sinf(3.5f)));

  VERIFY_IS_APPROX(numext::tan(half(0.0f)), half(tanf(0.0f)));
  VERIFY_IS_APPROX(tan(half(0.0f)), half(tanf(0.0f)));
  //  VERIFY_IS_APPROX(numext::tan(half(EIGEN_PI)), half(tanf(EIGEN_PI)));
  //  VERIFY_IS_APPROX(numext::tan(half(EIGEN_PI/2)), half(tanf(EIGEN_PI/2)));
  //VERIFY_IS_APPROX(numext::tan(half(3*EIGEN_PI/2)), half(tanf(3*EIGEN_PI/2)));
  VERIFY_IS_APPROX(numext::tan(half(3.5f)), half(tanf(3.5f)));
}

void test_array()
{
  typedef Array<half,1,Dynamic> ArrayXh;
  Index size = internal::random<Index>(1,10);
  Index i = internal::random<Index>(0,size-1);
  ArrayXh a1 = ArrayXh::Random(size), a2 = ArrayXh::Random(size);
  VERIFY_IS_APPROX( a1+a1, half(2)*a1 );
  VERIFY( (a1.abs() >= half(0)).all() );
  VERIFY_IS_APPROX( (a1*a1).sqrt(), a1.abs() );

  VERIFY( ((a1.min)(a2) <= (a1.max)(a2)).all() );
  a1(i) = half(-10.);
  VERIFY_IS_EQUAL( a1.minCoeff(), half(-10.) );
  a1(i) = half(10.);
  VERIFY_IS_EQUAL( a1.maxCoeff(), half(10.) );

  std::stringstream ss;
  ss << a1;
}

void test_product()
{
  typedef Matrix<half,Dynamic,Dynamic> MatrixXh;
  Index rows  = internal::random<Index>(1,EIGEN_TEST_MAX_SIZE);
  Index cols  = internal::random<Index>(1,EIGEN_TEST_MAX_SIZE);
  Index depth = internal::random<Index>(1,EIGEN_TEST_MAX_SIZE);
  MatrixXh Ah = MatrixXh::Random(rows,depth);
  MatrixXh Bh = MatrixXh::Random(depth,cols);
  MatrixXh Ch = MatrixXh::Random(rows,cols);
  MatrixXf Af = Ah.cast<float>();
  MatrixXf Bf = Bh.cast<float>();
  MatrixXf Cf = Ch.cast<float>();
  VERIFY_IS_APPROX(Ch.noalias()+=Ah*Bh, (Cf.noalias()+=Af*Bf).cast<half>());
}

EIGEN_DECLARE_TEST(half_float)
{
  CALL_SUBTEST(test_numtraits());
  for(int i = 0; i < g_repeat; i++) {
    CALL_SUBTEST(test_conversion());
    CALL_SUBTEST(test_arithmetic());
    CALL_SUBTEST(test_comparison());
    CALL_SUBTEST(test_basic_functions());
    CALL_SUBTEST(test_trigonometric_functions());
    CALL_SUBTEST(test_array());
    CALL_SUBTEST(test_product());
  }
}

99%


¤ Dauer der Verarbeitung: 0.18 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