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


Quelle  s_log1p.c   Sprache: C

 
/*
 * Copyright (c) 1998, 2003, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
 * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS FILE HEADER.
 *
 * This code is free software; you can redistribute it and/or modify it
 * under the terms of the GNU General Public License version 2 only, as
 * published by the Free Software Foundation.  Oracle designates this
 * particular file as subject to the "Classpath" exception as provided
 * by Oracle in the LICENSE file that accompanied this code.
 *
 * This code is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
 * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
 * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
 * version 2 for more details (a copy is included in the LICENSE file that
 * accompanied this code).
 *
 * You should have received a copy of the GNU General Public License version
 * 2 along with this work; if not, write to the Free Software Foundation,
 * Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
 *
 * Please contact Oracle, 500 Oracle Parkway, Redwood Shores, CA 94065 USA
 * or visit www.oracle.com if you need additional information or have any
 * questions.
 */


/* double log1p(double x)
 *
 * Method :
 *   1. Argument Reduction: find k and f such that
 *                      1+x = 2^k * (1+f),
 *         where  sqrt(2)/2 < 1+f < sqrt(2) .
 *
 *      Note. If k=0, then f=x is exact. However, if k!=0, then f
 *      may not be representable exactly. In that case, a correction
 *      term is need. Let u=1+x rounded. Let c = (1+x)-u, then
 *      log(1+x) - log(u) ~ c/u. Thus, we proceed to compute log(u),
 *      and add back the correction term c/u.
 *      (Note: when x > 2**53, one can simply return log(x))
 *
 *   2. Approximation of log1p(f).
 *      Let s = f/(2+f) ; based on log(1+f) = log(1+s) - log(1-s)
 *               = 2s + 2/3 s**3 + 2/5 s**5 + .....,
 *               = 2s + s*R
 *      We use a special Reme algorithm on [0,0.1716] to generate
 *      a polynomial of degree 14 to approximate R The maximum error
 *      of this polynomial approximation is bounded by 2**-58.45. In
 *      other words,
 *                      2      4      6      8      10      12      14
 *          R(z) ~ Lp1*s +Lp2*s +Lp3*s +Lp4*s +Lp5*s  +Lp6*s  +Lp7*s
 *      (the values of Lp1 to Lp7 are listed in the program)
 *      and
 *          |      2          14          |     -58.45
 *          | Lp1*s +...+Lp7*s    -  R(z) | <= 2
 *          |                             |
 *      Note that 2s = f - s*f = f - hfsq + s*hfsq, where hfsq = f*f/2.
 *      In order to guarantee error in log below 1ulp, we compute log
 *      by
 *              log1p(f) = f - (hfsq - s*(hfsq+R)).
 *
 *      3. Finally, log1p(x) = k*ln2 + log1p(f).
 *                           = k*ln2_hi+(f-(hfsq-(s*(hfsq+R)+k*ln2_lo)))
 *         Here ln2 is split into two floating point number:
 *                      ln2_hi + ln2_lo,
 *         where n*ln2_hi is always exact for |n| < 2000.
 *
 * Special cases:
 *      log1p(x) is NaN with signal if x < -1 (including -INF) ;
 *      log1p(+INF) is +INF; log1p(-1) is -INF with signal;
 *      log1p(NaN) is that NaN with no signal.
 *
 * Accuracy:
 *      according to an error analysis, the error is always less than
 *      1 ulp (unit in the last place).
 *
 * 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.
 *
 * Note: Assuming log() return accurate answer, the following
 *       algorithm can be used to compute log1p(x) to within a few ULP:
 *
 *              u = 1+x;
 *              if(u==1.0) return x ; else
 *                         return log(u)*(x/(u-1.0));
 *
 *       See HP-15C Advanced Functions Handbook, p.193.
 */


#include "fdlibm.h"

#ifdef __STDC__
static const double
#else
static double
#endif
ln2_hi  =  6.93147180369123816490e-01,  /* 3fe62e42 fee00000 */
ln2_lo  =  1.90821492927058770002e-10,  /* 3dea39ef 35793c76 */
two54   =  1.80143985094819840000e+16,  /* 43500000 00000000 */
Lp1 = 6.666666666666735130e-01,  /* 3FE55555 55555593 */
Lp2 = 3.999999999940941908e-01,  /* 3FD99999 9997FA04 */
Lp3 = 2.857142874366239149e-01,  /* 3FD24924 94229359 */
Lp4 = 2.222219843214978396e-01,  /* 3FCC71C5 1D8E78AF */
Lp5 = 1.818357216161805012e-01,  /* 3FC74664 96CB03DE */
Lp6 = 1.531383769920937332e-01,  /* 3FC39A09 D078C69F */
Lp7 = 1.479819860511658591e-01;  /* 3FC2F112 DF3E5244 */

static double zero = 0.0;

#ifdef __STDC__
        double log1p(double x)
#else
        double log1p(x)
        double x;
#endif
{
        double hfsq,f=0,c=0,s,z,R,u;
        int k,hx,hu=0,ax;

        hx = __HI(x);           /* high word of x */
        ax = hx&0x7fffffff;

        k = 1;
        if (hx < 0x3FDA827A) {                  /* x < 0.41422  */
            if(ax>=0x3ff00000) {                /* x <= -1.0 */
                /*
                 * Added redundant test against hx to work around VC++
                 * code generation problem.
                 */

                if(x==-1.0 && (hx==0xbff00000)) /* log1p(-1)=-inf */
                  return -two54/zero;
                else
                  return (x-x)/(x-x);           /* log1p(x<-1)=NaN */
            }
            if(ax<0x3e200000) {                 /* |x| < 2**-29 */
                if(two54+x>zero                 /* raise inexact */
                    &&ax<0x3c900000)            /* |x| < 2**-54 */
                    return x;
                else
                    return x - x*x*0.5;
            }
            if(hx>0||hx<=((int)0xbfd2bec3)) {
                k=0;f=x;hu=1;}  /* -0.2929<x<0.41422 */
        }
        if (hx >= 0x7ff00000) return x+x;
        if(k!=0) {
            if(hx<0x43400000) {
                u  = 1.0+x;
                hu = __HI(u);           /* high word of u */
                k  = (hu>>20)-1023;
                c  = (k>0)? 1.0-(u-x):x-(u-1.0);/* correction term */
                c /= u;
            } else {
                u  = x;
                hu = __HI(u);           /* high word of u */
                k  = (hu>>20)-1023;
                c  = 0;
            }
            hu &= 0x000fffff;
            if(hu<0x6a09e) {
                __HI(u) = hu|0x3ff00000;        /* normalize u */
            } else {
                k += 1;
                __HI(u) = hu|0x3fe00000;        /* normalize u/2 */
                hu = (0x00100000-hu)>>2;
            }
            f = u-1.0;
        }
        hfsq=0.5*f*f;
        if(hu==0) {     /* |f| < 2**-20 */
            if(f==zero) { if(k==0) return zero;
                          else {c += k*ln2_lo; return k*ln2_hi+c;}}
            R = hfsq*(1.0-0.66666666666666666*f);
            if(k==0) return f-R; else
                     return k*ln2_hi-((R-(k*ln2_lo+c))-f);
        }
        s = f/(2.0+f);
        z = s*s;
        R = z*(Lp1+z*(Lp2+z*(Lp3+z*(Lp4+z*(Lp5+z*(Lp6+z*Lp7))))));
        if(k==0) return f-(hfsq-s*(hfsq+R)); else
                 return k*ln2_hi-((hfsq-(s*(hfsq+R)+(k*ln2_lo+c)))-f);
}

100%


¤ Dauer der Verarbeitung: 0.24 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