gl/math.in.h

   1 /* A GNU-like <math.h>.
   2
   3    Copyright (C) 2002-2003, 2007-2009 Free Software Foundation, Inc.
   4
   5    This program is free software: you can redistribute it and/or modify
   6    it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
   8    (at your option) any later version.
   9
  10    This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13    GNU General Public License for more details.
  14
  15    You should have received a copy of the GNU General Public License
  16    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
  17
  18 #ifndef _GL_MATH_H
  19
  20 #if __GNUC__ >= 3
  21 @PRAGMA_SYSTEM_HEADER@
  22 #endif
  23
  24 /* The include_next requires a split double-inclusion guard.  */
  25 #@INCLUDE_NEXT_AS_FIRST_DIRECTIVE@ @NEXT_MATH_H@
  26
  27 #ifndef _GL_MATH_H
  28 #define _GL_MATH_H
  29
  30
  31 /* The definition of GL_LINK_WARNING is copied here.  */
  32
  33
  34 #ifdef __cplusplus
  35 extern "C" {
  36 #endif
  37
  38
  39 /* POSIX allows platforms that don't support NAN.  But all major
  40    machines in the past 15 years have supported something close to
  41    IEEE NaN, so we define this unconditionally.  We also must define
  42    it on platforms like Solaris 10, where NAN is present but defined
  43    as a function pointer rather than a floating point constant.  */
  44 #if !defined NAN || @REPLACE_NAN@
  45 # undef NAN
  46   /* The Compaq (ex-DEC) C 6.4 compiler chokes on the expression 0.0 / 0.0.  */
  47 # ifdef __DECC
  48 static float
  49 _NaN ()
  50 {
  51   static float zero = 0.0f;
  52   return zero / zero;
  53 }
  54 #  define NAN (_NaN())
  55 # else
  56 #  define NAN (0.0f / 0.0f)
  57 # endif
  58 #endif
  59
  60 /* Solaris 10 defines HUGE_VAL, but as a function pointer rather
  61    than a floating point constant.  */
  62 #if @REPLACE_HUGE_VAL@
  63 # undef HUGE_VAL
  64 # define HUGE_VAL (1.0 / 0.0)
  65 #endif
  66
  67 /* Write x as
  68      x = mantissa * 2^exp
  69    where
  70      If x finite and nonzero: 0.5 <= |mantissa| < 1.0.
  71      If x is zero: mantissa = x, exp = 0.
  72      If x is infinite or NaN: mantissa = x, exp unspecified.
  73    Store exp in *EXPPTR and return mantissa.  */
  74 #if @GNULIB_FREXP@
  75 # if @REPLACE_FREXP@
  76 #  define frexp rpl_frexp
  77 extern double frexp (double x, int *expptr);
  78 # endif
  79 #elif defined GNULIB_POSIXCHECK
  80 # undef frexp
  81 # define frexp(x,e) \
  82     (GL_LINK_WARNING ("frexp is unportable - " \
  83                       "use gnulib module frexp for portability"), \
  84      frexp (x, e))
  85 #endif
  86
  87
  88 #if @GNULIB_MATHL@ || !@HAVE_DECL_ACOSL@
  89 extern long double acosl (long double x);
  90 #endif
  91 #if !@GNULIB_MATHL@ && defined GNULIB_POSIXCHECK
  92 # undef acosl
  93 # define acosl(x) \
  94     (GL_LINK_WARNING ("acosl is unportable - " \
  95                       "use gnulib module mathl for portability"), \
  96      acosl (x))
  97 #endif
  98
  99
 100 #if @GNULIB_MATHL@ || !@HAVE_DECL_ASINL@
 101 extern long double asinl (long double x);
 102 #endif
 103 #if !@GNULIB_MATHL@ && defined GNULIB_POSIXCHECK
 104 # undef asinl
 105 # define asinl(x) \
 106     (GL_LINK_WARNING ("asinl is unportable - " \
 107                       "use gnulib module mathl for portability"), \
 108      asinl (x))
 109 #endif
 110
 111
 112 #if @GNULIB_MATHL@ || !@HAVE_DECL_ATANL@
 113 extern long double atanl (long double x);
 114 #endif
 115 #if !@GNULIB_MATHL@ && defined GNULIB_POSIXCHECK
 116 # undef atanl
 117 # define atanl(x) \
 118     (GL_LINK_WARNING ("atanl is unportable - " \
 119                       "use gnulib module mathl for portability"), \
 120      atanl (x))
 121 #endif
 122
 123
 124 #if @GNULIB_CEILF@
 125 # if @REPLACE_CEILF@
 126 #  define ceilf rpl_ceilf
 127 extern float ceilf (float x);
 128 # endif
 129 #elif defined GNULIB_POSIXCHECK
 130 # undef ceilf
 131 # define ceilf(x) \
 132     (GL_LINK_WARNING ("ceilf is unportable - " \
 133                       "use gnulib module ceilf for portability"), \
 134      ceilf (x))
 135 #endif
 136
 137 #if @GNULIB_CEILL@
 138 # if @REPLACE_CEILL@
 139 #  define ceill rpl_ceill
 140 extern long double ceill (long double x);
 141 # endif
 142 #elif defined GNULIB_POSIXCHECK
 143 # undef ceill
 144 # define ceill(x) \
 145     (GL_LINK_WARNING ("ceill is unportable - " \
 146                       "use gnulib module ceill for portability"), \
 147      ceill (x))
 148 #endif
 149
 150
 151 #if @GNULIB_MATHL@ || !@HAVE_DECL_COSL@
 152 extern long double cosl (long double x);
 153 #endif
 154 #if !@GNULIB_MATHL@ && defined GNULIB_POSIXCHECK
 155 # undef cosl
 156 # define cosl(x) \
 157     (GL_LINK_WARNING ("cosl is unportable - " \
 158                       "use gnulib module mathl for portability"), \
 159      cosl (x))
 160 #endif
 161
 162
 163 #if @GNULIB_MATHL@ || !@HAVE_DECL_EXPL@
 164 extern long double expl (long double x);
 165 #endif
 166 #if !@GNULIB_MATHL@ && defined GNULIB_POSIXCHECK
 167 # undef expl
 168 # define expl(x) \
 169     (GL_LINK_WARNING ("expl is unportable - " \
 170                       "use gnulib module mathl for portability"), \
 171      expl (x))
 172 #endif
 173
 174
 175 #if @GNULIB_FLOORF@
 176 # if @REPLACE_FLOORF@
 177 #  define floorf rpl_floorf
 178 extern float floorf (float x);
 179 # endif
 180 #elif defined GNULIB_POSIXCHECK
 181 # undef floorf
 182 # define floorf(x) \
 183     (GL_LINK_WARNING ("floorf is unportable - " \
 184                       "use gnulib module floorf for portability"), \
 185      floorf (x))
 186 #endif
 187
 188 #if @GNULIB_FLOORL@
 189 # if @REPLACE_FLOORL@
 190 #  define floorl rpl_floorl
 191 extern long double floorl (long double x);
 192 # endif
 193 #elif defined GNULIB_POSIXCHECK
 194 # undef floorl
 195 # define floorl(x) \
 196     (GL_LINK_WARNING ("floorl is unportable - " \
 197                       "use gnulib module floorl for portability"), \
 198      floorl (x))
 199 #endif
 200
 201
 202 /* Write x as
 203      x = mantissa * 2^exp
 204    where
 205      If x finite and nonzero: 0.5 <= |mantissa| < 1.0.
 206      If x is zero: mantissa = x, exp = 0.
 207      If x is infinite or NaN: mantissa = x, exp unspecified.
 208    Store exp in *EXPPTR and return mantissa.  */
 209 #if @GNULIB_FREXPL@ && @REPLACE_FREXPL@
 210 # define frexpl rpl_frexpl
 211 #endif
 212 #if (@GNULIB_FREXPL@ && @REPLACE_FREXPL@) || !@HAVE_DECL_FREXPL@
 213 extern long double frexpl (long double x, int *expptr);
 214 #endif
 215 #if !@GNULIB_FREXPL@ && defined GNULIB_POSIXCHECK
 216 # undef frexpl
 217 # define frexpl(x,e) \
 218     (GL_LINK_WARNING ("frexpl is unportable - " \
 219                       "use gnulib module frexpl for portability"), \
 220      frexpl (x, e))
 221 #endif
 222
 223
 224 /* Return x * 2^exp.  */
 225 #if @GNULIB_LDEXPL@ && @REPLACE_LDEXPL@
 226 # define ldexpl rpl_ldexpl
 227 #endif
 228 #if (@GNULIB_LDEXPL@ && @REPLACE_LDEXPL@) || !@HAVE_DECL_LDEXPL@
 229 extern long double ldexpl (long double x, int exp);
 230 #endif
 231 #if !@GNULIB_LDEXPL@ && defined GNULIB_POSIXCHECK
 232 # undef ldexpl
 233 # define ldexpl(x,e) \
 234     (GL_LINK_WARNING ("ldexpl is unportable - " \
 235                       "use gnulib module ldexpl for portability"), \
 236      ldexpl (x, e))
 237 #endif
 238
 239
 240 #if @GNULIB_MATHL@ || !@HAVE_DECL_LOGL@
 241 extern long double logl (long double x);
 242 #endif
 243 #if !@GNULIB_MATHL@ && defined GNULIB_POSIXCHECK
 244 # undef logl
 245 # define logl(x) \
 246     (GL_LINK_WARNING ("logl is unportable - " \
 247                       "use gnulib module mathl for portability"), \
 248      logl (x))
 249 #endif
 250
 251
 252 #if @GNULIB_ROUNDF@
 253 # if @REPLACE_ROUNDF@
 254 #  undef roundf
 255 #  define roundf rpl_roundf
 256 extern float roundf (float x);
 257 # endif
 258 #elif defined GNULIB_POSIXCHECK
 259 # undef roundf
 260 # define roundf(x) \
 261     (GL_LINK_WARNING ("roundf is unportable - " \
 262                       "use gnulib module roundf for portability"), \
 263      roundf (x))
 264 #endif
 265
 266 #if @GNULIB_ROUND@
 267 # if @REPLACE_ROUND@
 268 #  undef round
 269 #  define round rpl_round
 270 extern double round (double x);
 271 # endif
 272 #elif defined GNULIB_POSIXCHECK
 273 # undef round
 274 # define round(x) \
 275     (GL_LINK_WARNING ("round is unportable - " \
 276                       "use gnulib module round for portability"), \
 277      round (x))
 278 #endif
 279
 280 #if @GNULIB_ROUNDL@
 281 # if @REPLACE_ROUNDL@
 282 #  undef roundl
 283 #  define roundl rpl_roundl
 284 extern long double roundl (long double x);
 285 # endif
 286 #elif defined GNULIB_POSIXCHECK
 287 # undef roundl
 288 # define roundl(x) \
 289     (GL_LINK_WARNING ("roundl is unportable - " \
 290                       "use gnulib module roundl for portability"), \
 291      roundl (x))
 292 #endif
 293
 294
 295 #if @GNULIB_MATHL@ || !@HAVE_DECL_SINL@
 296 extern long double sinl (long double x);
 297 #endif
 298 #if !@GNULIB_MATHL@ && defined GNULIB_POSIXCHECK
 299 # undef sinl
 300 # define sinl(x) \
 301     (GL_LINK_WARNING ("sinl is unportable - " \
 302                       "use gnulib module mathl for portability"), \
 303      sinl (x))
 304 #endif
 305
 306
 307 #if @GNULIB_MATHL@ || !@HAVE_DECL_SQRTL@
 308 extern long double sqrtl (long double x);
 309 #endif
 310 #if !@GNULIB_MATHL@ && defined GNULIB_POSIXCHECK
 311 # undef sqrtl
 312 # define sqrtl(x) \
 313     (GL_LINK_WARNING ("sqrtl is unportable - " \
 314                       "use gnulib module mathl for portability"), \
 315      sqrtl (x))
 316 #endif
 317
 318
 319 #if @GNULIB_MATHL@ || !@HAVE_DECL_TANL@
 320 extern long double tanl (long double x);
 321 #endif
 322 #if !@GNULIB_MATHL@ && defined GNULIB_POSIXCHECK
 323 # undef tanl
 324 # define tanl(x) \
 325     (GL_LINK_WARNING ("tanl is unportable - " \
 326                       "use gnulib module mathl for portability"), \
 327      tanl (x))
 328 #endif
 329
 330
 331 #if @GNULIB_TRUNCF@
 332 # if !@HAVE_DECL_TRUNCF@
 333 #  define truncf rpl_truncf
 334 extern float truncf (float x);
 335 # endif
 336 #elif defined GNULIB_POSIXCHECK
 337 # undef truncf
 338 # define truncf(x) \
 339     (GL_LINK_WARNING ("truncf is unportable - " \
 340                       "use gnulib module truncf for portability"), \
 341      truncf (x))
 342 #endif
 343
 344 #if @GNULIB_TRUNC@
 345 # if !@HAVE_DECL_TRUNC@
 346 #  define trunc rpl_trunc
 347 extern double trunc (double x);
 348 # endif
 349 #elif defined GNULIB_POSIXCHECK
 350 # undef trunc
 351 # define trunc(x) \
 352     (GL_LINK_WARNING ("trunc is unportable - " \
 353                       "use gnulib module trunc for portability"), \
 354      trunc (x))
 355 #endif
 356
 357 #if @GNULIB_TRUNCL@
 358 # if @REPLACE_TRUNCL@
 359 #  undef truncl
 360 #  define truncl rpl_truncl
 361 extern long double truncl (long double x);
 362 # endif
 363 #elif defined GNULIB_POSIXCHECK
 364 # undef truncl
 365 # define truncl(x) \
 366     (GL_LINK_WARNING ("truncl is unportable - " \
 367                       "use gnulib module truncl for portability"), \
 368      truncl (x))
 369 #endif
 370
 371
 372 #if @GNULIB_ISFINITE@
 373 # if @REPLACE_ISFINITE@
 374 extern int gl_isfinitef (float x);
 375 extern int gl_isfinited (double x);
 376 extern int gl_isfinitel (long double x);
 377 #  undef isfinite
 378 #  define isfinite(x) \
 379    (sizeof (x) == sizeof (long double) ? gl_isfinitel (x) : \
 380     sizeof (x) == sizeof (double) ? gl_isfinited (x) : \
 381     gl_isfinitef (x))
 382 # endif
 383 #elif defined GNULIB_POSIXCHECK
 384   /* How to override a macro?  */
 385 #endif
 386
 387
 388 #if @GNULIB_ISINF@
 389 # if @REPLACE_ISINF@
 390 extern int gl_isinff (float x);
 391 extern int gl_isinfd (double x);
 392 extern int gl_isinfl (long double x);
 393 #  undef isinf
 394 #  define isinf(x) \
 395    (sizeof (x) == sizeof (long double) ? gl_isinfl (x) : \
 396     sizeof (x) == sizeof (double) ? gl_isinfd (x) : \
 397     gl_isinff (x))
 398 # endif
 399 #elif defined GNULIB_POSIXCHECK
 400   /* How to override a macro?  */
 401 #endif
 402
 403
 404 #if @GNULIB_ISNANF@
 405 /* Test for NaN for 'float' numbers.  */
 406 # if @HAVE_ISNANF@
 407 /* The original <math.h> included above provides a declaration of isnan macro
 408    or (older) isnanf function.  */
 409 #  include <math.h>
 410 #  if __GNUC__ >= 4
 411     /* GCC 4.0 and newer provides three built-ins for isnan.  */
 412 #   undef isnanf
 413 #   define isnanf(x) __builtin_isnanf ((float)(x))
 414 #  elif defined isnan
 415 #   undef isnanf
 416 #   define isnanf(x) isnan ((float)(x))
 417 #  endif
 418 # else
 419 /* Test whether X is a NaN.  */
 420 #  undef isnanf
 421 #  define isnanf rpl_isnanf
 422 extern int isnanf (float x);
 423 # endif
 424 #endif
 425
 426 #if @GNULIB_ISNAND@
 427 /* Test for NaN for 'double' numbers.
 428    This function is a gnulib extension, unlike isnan() which applied only
 429    to 'double' numbers earlier but now is a type-generic macro.  */
 430 # if @HAVE_ISNAND@
 431 /* The original <math.h> included above provides a declaration of isnan macro.  */
 432 #  include <math.h>
 433 #  if __GNUC__ >= 4
 434     /* GCC 4.0 and newer provides three built-ins for isnan.  */
 435 #   undef isnand
 436 #   define isnand(x) __builtin_isnan ((double)(x))
 437 #  else
 438 #   undef isnand
 439 #   define isnand(x) isnan ((double)(x))
 440 #  endif
 441 # else
 442 /* Test whether X is a NaN.  */
 443 #  undef isnand
 444 #  define isnand rpl_isnand
 445 extern int isnand (double x);
 446 # endif
 447 #endif
 448
 449 #if @GNULIB_ISNANL@
 450 /* Test for NaN for 'long double' numbers.  */
 451 # if @HAVE_ISNANL@
 452 /* The original <math.h> included above provides a declaration of isnan macro or (older) isnanl function.  */
 453 #  include <math.h>
 454 #  if __GNUC__ >= 4
 455     /* GCC 4.0 and newer provides three built-ins for isnan.  */
 456 #   undef isnanl
 457 #   define isnanl(x) __builtin_isnanl ((long double)(x))
 458 #  elif defined isnan
 459 #   undef isnanl
 460 #   define isnanl(x) isnan ((long double)(x))
 461 #  endif
 462 # else
 463 /* Test whether X is a NaN.  */
 464 #  undef isnanl
 465 #  define isnanl rpl_isnanl
 466 extern int isnanl (long double x);
 467 # endif
 468 #endif
 469
 470 /* This must come *after* the snippets for GNULIB_ISNANF and GNULIB_ISNANL!  */
 471 #if @GNULIB_ISNAN@
 472 # if @REPLACE_ISNAN@
 473 /* We can't just use the isnanf macro (e.g.) as exposed by
 474    isnanf.h (e.g.) here, because those may end up being macros
 475    that recursively expand back to isnan.  So use the gnulib
 476    replacements for them directly. */
 477 #  if @HAVE_ISNANF@ && __GNUC__ >= 4
 478 #   define gl_isnan_f(x) __builtin_isnan ((float)(x))
 479 #  else
 480 extern int rpl_isnanf (float x);
 481 #   define gl_isnan_f(x) rpl_isnanf (x)
 482 #  endif
 483 #  if @HAVE_ISNAND@ && __GNUC__ >= 4
 484 #   define gl_isnan_d(x) __builtin_isnan ((double)(x))
 485 #  else
 486 extern int rpl_isnand (double x);
 487 #   define gl_isnan_d(x) rpl_isnand (x)
 488 #  endif
 489 #  if @HAVE_ISNANL@ && __GNUC__ >= 4
 490 #   define gl_isnan_l(x) __builtin_isnan ((long double)(x))
 491 #  else
 492 extern int rpl_isnanl (long double x);
 493 #   define gl_isnan_l(x) rpl_isnanl (x)
 494 #  endif
 495 #  undef isnan
 496 #  define isnan(x) \
 497    (sizeof (x) == sizeof (long double) ? gl_isnan_l (x) : \
 498     sizeof (x) == sizeof (double) ? gl_isnan_d (x) : \
 499     gl_isnan_f (x))
 500 # endif
 501 #elif defined GNULIB_POSIXCHECK
 502   /* How to override a macro?  */
 503 #endif
 504
 505
 506 #if @GNULIB_SIGNBIT@
 507 # if @REPLACE_SIGNBIT_USING_GCC@
 508 #  undef signbit
 509    /* GCC 4.0 and newer provides three built-ins for signbit.  */
 510 #  define signbit(x) \
 511    (sizeof (x) == sizeof (long double) ? __builtin_signbitl (x) : \
 512     sizeof (x) == sizeof (double) ? __builtin_signbit (x) : \
 513     __builtin_signbitf (x))
 514 # endif
 515 # if @REPLACE_SIGNBIT@
 516 #  undef signbit
 517 extern int gl_signbitf (float arg);
 518 extern int gl_signbitd (double arg);
 519 extern int gl_signbitl (long double arg);
 520 #  if __GNUC__ >= 2 && !__STRICT_ANSI__
 521 #   if defined FLT_SIGNBIT_WORD && defined FLT_SIGNBIT_BIT && !defined gl_signbitf
 522 #    define gl_signbitf_OPTIMIZED_MACRO
 523 #    define gl_signbitf(arg) \
 524        ({ union { float _value;                                         \
 525                   unsigned int _word[(sizeof (float) + sizeof (unsigned int) - 1) / sizeof (unsigned int)]; \
 526                 } _m;                                                   \
 527           _m._value = (arg);                                            \
 528           (_m._word[FLT_SIGNBIT_WORD] >> FLT_SIGNBIT_BIT) & 1;          \
 529         })
 530 #   endif
 531 #   if defined DBL_SIGNBIT_WORD && defined DBL_SIGNBIT_BIT && !defined gl_signbitd
 532 #    define gl_signbitd_OPTIMIZED_MACRO
 533 #    define gl_signbitd(arg) \
 534        ({ union { double _value;                                                \
 535                   unsigned int _word[(sizeof (double) + sizeof (unsigned int) - 1) / sizeof (unsigned int)]; \
 536                 } _m;                                                   \
 537           _m._value = (arg);                                            \
 538           (_m._word[DBL_SIGNBIT_WORD] >> DBL_SIGNBIT_BIT) & 1;          \
 539         })
 540 #   endif
 541 #   if defined LDBL_SIGNBIT_WORD && defined LDBL_SIGNBIT_BIT && !defined gl_signbitl
 542 #    define gl_signbitl_OPTIMIZED_MACRO
 543 #    define gl_signbitl(arg) \
 544        ({ union { long double _value;                                   \
 545                   unsigned int _word[(sizeof (long double) + sizeof (unsigned int) - 1) / sizeof (unsigned int)]; \
 546                 } _m;                                                   \
 547           _m._value = (arg);                                            \
 548           (_m._word[LDBL_SIGNBIT_WORD] >> LDBL_SIGNBIT_BIT) & 1;                \
 549         })
 550 #   endif
 551 #  endif
 552 #  define signbit(x) \
 553    (sizeof (x) == sizeof (long double) ? gl_signbitl (x) : \
 554     sizeof (x) == sizeof (double) ? gl_signbitd (x) : \
 555     gl_signbitf (x))
 556 # endif
 557 #elif defined GNULIB_POSIXCHECK
 558   /* How to override a macro?  */
 559 #endif
 560
 561
 562 #ifdef __cplusplus
 563 }
 564 #endif
 565
 566 #endif /* _GL_MATH_H */
 567 #endif /* _GL_MATH_H */