Quellcodebibliothek Statistik Leitseite products/Sources/formale Sprachen/C/Firefox/modules/fdlibm/src/   (Browser von der Mozilla Stiftung Version 136.0.1©)  Datei vom 10.2.2025 mit Größe 9 kB image not shown  

Quelle  e_pow.cpp   Sprache: C

 
/* @(#)e_pow.c 1.5 04/04/22 SMI */
/*
 * ====================================================
 * 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_pow(x,y) return x**y
 *
 *       n
 * Method:  Let x =  2   * (1+f)
 * 1. Compute and return log2(x) in two pieces:
 * log2(x) = w1 + w2,
 *    where w1 has 53-24 = 29 bit trailing zeros.
 * 2. Perform y*log2(x) = n+y' by simulating multi-precision
 *    arithmetic, where |y'|<=0.5.
 * 3. Return x**y = 2**n*exp(y'*log2)
 *
 * Special cases:
 * 1.  (anything) ** 0  is 1
 * 2.  (anything) ** 1  is itself
 * 3.  (anything) ** NAN is NAN except 1 ** NAN = 1
 * 4.  NAN ** (anything except 0) is NAN
 * 5.  +-(|x| > 1) **  +INF is +INF
 * 6.  +-(|x| > 1) **  -INF is +0
 * 7.  +-(|x| < 1) **  +INF is +0
 * 8.  +-(|x| < 1) **  -INF is +INF
 * 9.  +-1         ** +-INF is 1
 * 10. +0 ** (+anything except 0, NAN)               is +0
 * 11. -0 ** (+anything except 0, NAN, odd integer)  is +0
 * 12. +0 ** (-anything except 0, NAN)               is +INF
 * 13. -0 ** (-anything except 0, NAN, odd integer)  is +INF
 * 14. -0 ** (odd integer) = -( +0 ** (odd integer) )
 * 15. +INF ** (+anything except 0,NAN) is +INF
 * 16. +INF ** (-anything except 0,NAN) is +0
 * 17. -INF ** (anything)  = -0 ** (-anything)
 * 18. (-anything) ** (integer) is (-1)**(integer)*(+anything**integer)
 * 19. (-anything except 0 and inf) ** (non-integer) is NAN
 *
 * Accuracy:
 * pow(x,y) returns x**y nearly rounded. In particular
 * pow(integer,integer)
 * always returns the correct integer provided it is
 * representable.
 *
 * 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 <cmath>
#include <float.h>
#include "math_private.h"

static const double
bp[] = {1.0, 1.5,},
dp_h[] = { 0.0, 5.84962487220764160156e-01,}, /* 0x3FE2B803, 0x40000000 */
dp_l[] = { 0.0, 1.35003920212974897128e-08,}, /* 0x3E4CFDEB, 0x43CFD006 */
zero    =  0.0,
half    =  0.5,
qrtr    =  0.25,
thrd    =  3.3333333333333331e-01, /* 0x3fd55555, 0x55555555 */
one =  1.0,
two =  2.0,
two53 =  9007199254740992.0, /* 0x43400000, 0x00000000 */
huge =  1.0e300,
tiny    =  1.0e-300,
 /* poly coefs for (3/2)*(log(x)-2s-2/3*s**3 */
L1  =  5.99999999999994648725e-01, /* 0x3FE33333, 0x33333303 */
L2  =  4.28571428578550184252e-01, /* 0x3FDB6DB6, 0xDB6FABFF */
L3  =  3.33333329818377432918e-01, /* 0x3FD55555, 0x518F264D */
L4  =  2.72728123808534006489e-01, /* 0x3FD17460, 0xA91D4101 */
L5  =  2.30660745775561754067e-01, /* 0x3FCD864A, 0x93C9DB65 */
L6  =  2.06975017800338417784e-01, /* 0x3FCA7E28, 0x4A454EEF */
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 */
lg2  =  6.93147180559945286227e-01, /* 0x3FE62E42, 0xFEFA39EF */
lg2_h  =  6.93147182464599609375e-01, /* 0x3FE62E43, 0x00000000 */
lg2_l  = -1.90465429995776804525e-09, /* 0xBE205C61, 0x0CA86C39 */
ovt =  8.0085662595372944372e-0017, /* -(1024-log2(ovfl+.5ulp)) */
cp    =  9.61796693925975554329e-01, /* 0x3FEEC709, 0xDC3A03FD =2/(3ln2) */
cp_h  =  9.61796700954437255859e-01, /* 0x3FEEC709, 0xE0000000 =(float)cp */
cp_l  = -7.02846165095275826516e-09, /* 0xBE3E2FE0, 0x145B01F5 =tail of cp_h*/
ivln2    =  1.44269504088896338700e+00, /* 0x3FF71547, 0x652B82FE =1/ln2 */
ivln2_h  =  1.44269502162933349609e+00, /* 0x3FF71547, 0x60000000 =24b 1/ln2*/
ivln2_l  =  1.92596299112661746887e-08; /* 0x3E54AE0B, 0xF85DDF44 =1/ln2 tail*/

double
__ieee754_pow(double x, double y)
{
 double z,ax,z_h,z_l,p_h,p_l;
 double y1,t1,t2,r,s,t,u,v,w;
 int32_t i,j,k,yisint,n;
 int32_t hx,hy,ix,iy;
 u_int32_t lx,ly;

 EXTRACT_WORDS(hx,lx,x);
 EXTRACT_WORDS(hy,ly,y);
 ix = hx&0x7fffffff;  iy = hy&0x7fffffff;

    /* y==zero: x**0 = 1 */
 if((iy|ly)==0) return one;

    /* x==1: 1**y = 1, even if y is NaN */
 if (hx==0x3ff00000 && lx == 0) return one;

    /* y!=zero: result is NaN if either arg is NaN */
 if(ix > 0x7ff00000 || ((ix==0x7ff00000)&&(lx!=0)) ||
    iy > 0x7ff00000 || ((iy==0x7ff00000)&&(ly!=0)))
     return nan_mix(x, y);

    /* determine if y is an odd int when x < 0
     * yisint = 0 ... y is not an integer
     * yisint = 1 ... y is an odd int
     * yisint = 2 ... y is an even int
     */

 yisint  = 0;
 if(hx<0) {
     if(iy>=0x43400000) yisint = 2; /* even integer y */
     else if(iy>=0x3ff00000) {
  k = (iy>>20)-0x3ff;    /* exponent */
  if(k>20) {
      j = ly>>(52-k);
      if(((u_int32_t)j<<(52-k))==ly) yisint = 2-(j&1);
  } else if(ly==0) {
      j = iy>>(20-k);
      if((j<<(20-k))==iy) yisint = 2-(j&1);
  }
     }
 }

    /* special value of y */
 if(ly==0) {
     if (iy==0x7ff00000) { /* y is +-inf */
         if(((ix-0x3ff00000)|lx)==0)
      return  one; /* (-1)**+-inf is 1 */
         else if (ix >= 0x3ff00000)/* (|x|>1)**+-inf = inf,0 */
      return (hy>=0)? y: zero;
         else   /* (|x|<1)**-,+inf = inf,0 */
      return (hy<0)?-y: zero;
     }
     if(iy==0x3ff00000) { /* y is  +-1 */
  if(hy<0) return one/x; else return x;
     }
     if(hy==0x40000000) return x*x; /* y is  2 */
     if(hy==0x3fe00000) { /* y is  0.5 */
  if(hx>=0) /* x >= +0 */
  return std::sqrt(x);
     }
 }

 ax   = fabs(x);
    /* special value of x */
 if(lx==0) {
     if(ix==0x7ff00000||ix==0||ix==0x3ff00000){
  z = ax;   /*x is +-0,+-inf,+-1*/
  if(hy<0) z = one/z; /* z = (1/|x|) */
  if(hx<0) {
      if(((ix-0x3ff00000)|yisint)==0) {
   z = (z-z)/(z-z); /* (-1)**non-int is NaN */
      } else if(yisint==1)
   z = -z;  /* (x<0)**odd = -(|x|**odd) */
  }
  return z;
     }
 }

    /* CYGNUS LOCAL + fdlibm-5.3 fix: This used to be
n = (hx>>31)+1;
       but ANSI C says a right shift of a signed negative quantity is
       implementation defined.  */

 n = ((u_int32_t)hx>>31)-1;

    /* (x<0)**(non-int) is NaN */
 if((n|yisint)==0) return (x-x)/(x-x);

 s = one; /* s (sign of result -ve**odd) = -1 else = 1 */
 if((n|(yisint-1))==0) s = -one;/* (-ve)**(odd int) */

    /* |y| is huge */
 if(iy>0x41e00000) { /* if |y| > 2**31 */
     if(iy>0x43f00000){ /* if |y| > 2**64, must o/uflow */
  if(ix<=0x3fefffff) return (hy<0)? huge*huge:tiny*tiny;
  if(ix>=0x3ff00000) return (hy>0)? huge*huge:tiny*tiny;
     }
 /* over/underflow if x is not close to one */
     if(ix<0x3fefffff) return (hy<0)? s*huge*huge:s*tiny*tiny;
     if(ix>0x3ff00000) return (hy>0)? s*huge*huge:s*tiny*tiny;
 /* now |1-x| is tiny <= 2**-20, suffice to compute
   log(x) by x-x^2/2+x^3/3-x^4/4 */

     t = ax-one;  /* t has 20 trailing zeros */
     w = (t*t)*(half-t*(thrd-t*qrtr));
     u = ivln2_h*t; /* ivln2_h has 21 sig. bits */
     v = t*ivln2_l-w*ivln2;
     t1 = u+v;
     SET_LOW_WORD(t1,0);
     t2 = v-(t1-u);
 } else {
     double ss,s2,s_h,s_l,t_h,t_l;
     n = 0;
 /* take care subnormal number */
     if(ix<0x00100000)
  {ax *= two53; n -= 53; GET_HIGH_WORD(ix,ax); }
     n  += ((ix)>>20)-0x3ff;
     j  = ix&0x000fffff;
 /* determine interval */
     ix = j|0x3ff00000;  /* normalize ix */
     if(j<=0x3988E) k=0;  /* |x|<sqrt(3/2) */
     else if(j<0xBB67A) k=1; /* |x|<sqrt(3)   */
     else {k=0;n+=1;ix -= 0x00100000;}
     SET_HIGH_WORD(ax,ix);

 /* compute ss = s_h+s_l = (x-1)/(x+1) or (x-1.5)/(x+1.5) */
     u = ax-bp[k];  /* bp[0]=1.0, bp[1]=1.5 */
     v = one/(ax+bp[k]);
     ss = u*v;
     s_h = ss;
     SET_LOW_WORD(s_h,0);
 /* t_h=ax+bp[k] High */
     t_h = zero;
     SET_HIGH_WORD(t_h,((ix>>1)|0x20000000)+0x00080000+(k<<18));
     t_l = ax - (t_h-bp[k]);
     s_l = v*((u-s_h*t_h)-s_h*t_l);
 /* compute log(ax) */
     s2 = ss*ss;
     r = s2*s2*(L1+s2*(L2+s2*(L3+s2*(L4+s2*(L5+s2*L6)))));
     r += s_l*(s_h+ss);
     s2  = s_h*s_h;
     t_h = 3+s2+r;
     SET_LOW_WORD(t_h,0);
     t_l = r-((t_h-3)-s2);
 /* u+v = ss*(1+...) */
     u = s_h*t_h;
     v = s_l*t_h+t_l*ss;
 /* 2/(3log2)*(ss+...) */
     p_h = u+v;
     SET_LOW_WORD(p_h,0);
     p_l = v-(p_h-u);
     z_h = cp_h*p_h;  /* cp_h+cp_l = 2/(3*log2) */
     z_l = cp_l*p_h+p_l*cp+dp_l[k];
 /* log2(ax) = (ss+..)*2/(3*log2) = n + dp_h + z_h + z_l */
     t = n;
     t1 = (((z_h+z_l)+dp_h[k])+t);
     SET_LOW_WORD(t1,0);
     t2 = z_l-(((t1-t)-dp_h[k])-z_h);
 }

    /* split up y into y1+y2 and compute (y1+y2)*(t1+t2) */
 y1  = y;
 SET_LOW_WORD(y1,0);
 p_l = (y-y1)*t1+y*t2;
 p_h = y1*t1;
 z = p_l+p_h;
 EXTRACT_WORDS(j,i,z);
 if (j>=0x40900000) {    /* z >= 1024 */
     if(((j-0x40900000)|i)!=0)   /* if z > 1024 */
  return s*huge*huge;   /* overflow */
     else {
  if(p_l+ovt>z-p_h) return s*huge*huge; /* overflow */
     }
 } else if((j&0x7fffffff)>=0x4090cc00 ) { /* z <= -1075 */
     if(((j-0xc090cc00)|i)!=0)   /* z < -1075 */
  return s*tiny*tiny;  /* underflow */
     else {
  if(p_l<=z-p_h) return s*tiny*tiny; /* underflow */
     }
 }
    /*
     * compute 2**(p_h+p_l)
     */

 i = j&0x7fffffff;
 k = (i>>20)-0x3ff;
 n = 0;
 if(i>0x3fe00000) {  /* if |z| > 0.5, set n = [z+0.5] */
     n = j+(0x00100000>>(k+1));
     k = ((n&0x7fffffff)>>20)-0x3ff; /* new k for n */
     t = zero;
     SET_HIGH_WORD(t,n&~(0x000fffff>>k));
     n = ((n&0x000fffff)|0x00100000)>>(20-k);
     if(j<0) n = -n;
     p_h -= t;
 }
 t = p_l+p_h;
 SET_LOW_WORD(t,0);
 u = t*lg2_h;
 v = (p_l-(t-p_h))*lg2+t*lg2_l;
 z = u+v;
 w = v-(z-u);
 t  = z*z;
 t1  = z - t*(P1+t*(P2+t*(P3+t*(P4+t*P5))));
 r  = (z*t1)/(t1-two)-(w+z*w);
 z  = one-(r-z);
 GET_HIGH_WORD(j,z);
 j += (n<<20);
 if((j>>20)<=0) z = scalbn(z,n); /* subnormal output */
 else SET_HIGH_WORD(z,j);
 return s*z;
}

100%


¤ Dauer der Verarbeitung: 0.29 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.