1 // Public long float operations.
6 #include "cln/number.h"
7 #include "cln/lfloat_class.h"
8 #include "cln/integer_class.h"
13 CL_DEFINE_AS_CONVERSION(cl_LF)
16 // Liefert zu einem Long-Float x : (- x), ein LF.
17 extern const cl_LF operator- (const cl_LF& x);
19 // compare(x,y) vergleicht zwei Long-Floats x und y.
20 // Ergebnis: 0 falls x=y, +1 falls x>y, -1 falls x<y.
21 extern cl_signean compare (const cl_LF& x, const cl_LF& y);
23 // equal_hashcode(x) liefert einen equal-invarianten Hashcode für x.
24 extern uint32 equal_hashcode (const cl_LF& x);
26 inline bool operator== (const cl_LF& x, const cl_LF& y)
27 { return compare(x,y)==0; }
28 inline bool operator!= (const cl_LF& x, const cl_LF& y)
29 { return compare(x,y)!=0; }
30 inline bool operator<= (const cl_LF& x, const cl_LF& y)
31 { return compare(x,y)<=0; }
32 inline bool operator< (const cl_LF& x, const cl_LF& y)
33 { return compare(x,y)<0; }
34 inline bool operator>= (const cl_LF& x, const cl_LF& y)
35 { return compare(x,y)>=0; }
36 inline bool operator> (const cl_LF& x, const cl_LF& y)
37 { return compare(x,y)>0; }
39 // minusp(x) == (< x 0)
40 extern bool minusp (const cl_LF& x);
42 // zerop(x) stellt fest, ob ein Long-Float x = 0.0 ist.
43 extern bool zerop (const cl_LF& x);
45 // plusp(x) == (> x 0)
46 extern bool plusp (const cl_LF& x);
48 // Liefert zu zwei Long-Float x und y : (+ x y), ein LF.
49 extern const cl_LF operator+ (const cl_LF& x, const cl_LF& y);
51 // Liefert zu zwei Long-Float x und y : (- x y), ein LF.
52 extern const cl_LF operator- (const cl_LF& x, const cl_LF& y);
54 // Liefert zu zwei Long-Float x und y : (* x y), ein LF.
55 extern const cl_LF operator* (const cl_LF& x, const cl_LF& y);
56 // Spezialfall x oder y Integer oder rationale Zahl.
57 inline const cl_R operator* (const cl_LF& x, const cl_I& y)
59 extern const cl_R cl_LF_I_mul (const cl_LF&, const cl_I&);
60 return cl_LF_I_mul(x,y);
62 inline const cl_R operator* (const cl_I& x, const cl_LF& y)
64 extern const cl_R cl_LF_I_mul (const cl_LF&, const cl_I&);
65 return cl_LF_I_mul(y,x);
67 inline const cl_R operator* (const cl_LF& x, const cl_RA& y)
69 extern const cl_R cl_LF_RA_mul (const cl_LF&, const cl_RA&);
70 return cl_LF_RA_mul(x,y);
72 inline const cl_R operator* (const cl_RA& x, const cl_LF& y)
74 extern const cl_R cl_LF_RA_mul (const cl_LF&, const cl_RA&);
75 return cl_LF_RA_mul(y,x);
77 // Dem C++-Compiler muß man auch das Folgende sagen (wg. `int * cl_LF' u.ä.):
78 inline const cl_R operator* (const int x, const cl_LF& y)
79 { return cl_I(x) * y; }
80 inline const cl_R operator* (const unsigned int x, const cl_LF& y)
81 { return cl_I(x) * y; }
82 inline const cl_R operator* (const long x, const cl_LF& y)
83 { return cl_I(x) * y; }
84 inline const cl_R operator* (const unsigned long x, const cl_LF& y)
85 { return cl_I(x) * y; }
86 inline const cl_R operator* (const long long x, const cl_LF& y)
87 { return cl_I(x) * y; }
88 inline const cl_R operator* (const unsigned long long x, const cl_LF& y)
89 { return cl_I(x) * y; }
90 inline const cl_R operator* (const cl_LF& x, const int y)
91 { return x * cl_I(y); }
92 inline const cl_R operator* (const cl_LF& x, const unsigned int y)
93 { return x * cl_I(y); }
94 inline const cl_R operator* (const cl_LF& x, const long y)
95 { return x * cl_I(y); }
96 inline const cl_R operator* (const cl_LF& x, const unsigned long y)
97 { return x * cl_I(y); }
98 inline const cl_R operator* (const cl_LF& x, const long long y)
99 { return x * cl_I(y); }
100 inline const cl_R operator* (const cl_LF& x, const unsigned long long y)
101 { return x * cl_I(y); }
102 // Spezialfall x = y.
103 // Liefert zu einem Long-Float x : (* x x), ein LF.
104 extern const cl_LF square (const cl_LF& x);
106 // Liefert zu zwei Long-Float x und y : (/ x y), ein LF.
107 extern const cl_LF operator/ (const cl_LF& x, const cl_LF& y);
108 // Spezialfall x oder y Integer oder rationale Zahl.
109 inline const cl_LF operator/ (const cl_LF& x, const cl_I& y)
111 extern const cl_LF cl_LF_I_div (const cl_LF& x, const cl_I& y);
112 return cl_LF_I_div(x,y);
114 inline const cl_R operator/ (const cl_I& x, const cl_LF& y)
116 extern const cl_R cl_I_LF_div (const cl_I& x, const cl_LF& y);
117 return cl_I_LF_div(x,y);
119 inline const cl_LF operator/ (const cl_LF& x, const cl_RA& y)
121 extern const cl_LF cl_LF_RA_div (const cl_LF& x, const cl_RA& y);
122 return cl_LF_RA_div(x,y);
124 inline const cl_R operator/ (const cl_RA& x, const cl_LF& y)
126 extern const cl_R cl_RA_LF_div (const cl_RA& x, const cl_LF& y);
127 return cl_RA_LF_div(x,y);
129 // Dem C++-Compiler muß man nun auch das Folgende sagen:
130 inline const cl_LF operator/ (const cl_LF& x, const int y)
131 { return x / cl_I(y); }
132 inline const cl_LF operator/ (const cl_LF& x, const unsigned int y)
133 { return x / cl_I(y); }
134 inline const cl_LF operator/ (const cl_LF& x, const long y)
135 { return x / cl_I(y); }
136 inline const cl_LF operator/ (const cl_LF& x, const unsigned long y)
137 { return x / cl_I(y); }
138 inline const cl_LF operator/ (const cl_LF& x, const long long y)
139 { return x / cl_I(y); }
140 inline const cl_LF operator/ (const cl_LF& x, const unsigned long long y)
141 { return x / cl_I(y); }
142 inline const cl_R operator/ (const int x, const cl_LF& y)
143 { return cl_I(x) / y; }
144 inline const cl_R operator/ (const unsigned int x, const cl_LF& y)
145 { return cl_I(x) / y; }
146 inline const cl_R operator/ (const long x, const cl_LF& y)
147 { return cl_I(x) / y; }
148 inline const cl_R operator/ (const unsigned long x, const cl_LF& y)
149 { return cl_I(x) / y; }
150 inline const cl_R operator/ (const long long x, const cl_LF& y)
151 { return cl_I(x) / y; }
152 inline const cl_R operator/ (const unsigned long long x, const cl_LF& y)
153 { return cl_I(x) / y; }
155 // Liefert zu einem Long-Float x>=0 : (sqrt x), ein LF.
156 extern const cl_LF sqrt (const cl_LF& x);
158 // recip(x) liefert (/ x), wo x ein Long-Float ist.
159 extern const cl_LF recip (const cl_LF& x);
161 // abs(x) liefert (abs x), wo x ein Long-Float ist.
162 extern const cl_LF abs (const cl_LF& x);
165 // (1+ x), wo x ein Long-Float ist.
166 extern const cl_LF plus1 (const cl_LF& x);
168 // (1- x), wo x ein Long-Float ist.
169 extern const cl_LF minus1 (const cl_LF& x);
172 // ffloor(x) liefert (ffloor x), wo x ein LF ist.
173 extern const cl_LF ffloor (const cl_LF& x);
175 // fceiling(x) liefert (fceiling x), wo x ein LF ist.
176 extern const cl_LF fceiling (const cl_LF& x);
178 // ftruncate(x) liefert (ftruncate x), wo x ein LF ist.
179 extern const cl_LF ftruncate (const cl_LF& x);
181 // fround(x) liefert (fround x), wo x ein LF ist.
182 extern const cl_LF fround (const cl_LF& x);
185 // Return type for frounding operators.
186 // x / y --> (q,r) with x = y*q+r.
187 struct cl_LF_fdiv_t {
192 cl_LF_fdiv_t (const cl_LF& q, const cl_LF& r) : quotient(q), remainder(r) {}
195 // ffloor2(x) liefert (ffloor x), wo x ein LF ist.
196 inline const cl_LF_fdiv_t ffloor2 (const cl_LF& x)
198 extern const cl_LF LF_LF_minus_LF (const cl_LF&, const cl_LF&);
200 return cl_LF_fdiv_t(q,LF_LF_minus_LF(x,q));
203 // fceiling2(x) liefert (fceiling x), wo x ein LF ist.
204 inline const cl_LF_fdiv_t fceiling2 (const cl_LF& x)
206 extern const cl_LF LF_LF_minus_LF (const cl_LF&, const cl_LF&);
207 cl_LF q = fceiling(x);
208 return cl_LF_fdiv_t(q,LF_LF_minus_LF(x,q));
211 // ftruncate2(x) liefert (ftruncate x), wo x ein LF ist.
212 inline const cl_LF_fdiv_t ftruncate2 (const cl_LF& x)
214 extern const cl_LF LF_LF_minus_LF (const cl_LF&, const cl_LF&);
215 cl_LF q = ftruncate(x);
216 return cl_LF_fdiv_t(q,LF_LF_minus_LF(x,q));
219 // fround2(x) liefert (fround x), wo x ein LF ist.
220 inline const cl_LF_fdiv_t fround2 (const cl_LF& x)
222 extern const cl_LF LF_LF_minus_LF (const cl_LF&, const cl_LF&);
224 return cl_LF_fdiv_t(q,LF_LF_minus_LF(x,q));
228 // Return type for rounding operators.
229 // x / y --> (q,r) with x = y*q+r.
235 cl_LF_div_t (const cl_I& q, const cl_LF& r) : quotient(q), remainder(r) {}
238 // floor2(x) liefert (floor x), wo x ein LF ist.
239 inline const cl_LF_div_t floor2 (const cl_LF& x)
241 extern const cl_LF LF_LF_minus_LF (const cl_LF&, const cl_LF&);
242 extern const cl_I cl_LF_to_I (const cl_LF& x);
244 return cl_LF_div_t(cl_LF_to_I(q),LF_LF_minus_LF(x,q));
246 inline const cl_I floor1 (const cl_LF& x)
248 extern const cl_I cl_LF_to_I (const cl_LF& x);
249 return cl_LF_to_I(ffloor(x));
252 // ceiling2(x) liefert (ceiling x), wo x ein LF ist.
253 inline const cl_LF_div_t ceiling2 (const cl_LF& x)
255 extern const cl_LF LF_LF_minus_LF (const cl_LF&, const cl_LF&);
256 extern const cl_I cl_LF_to_I (const cl_LF& x);
257 cl_LF q = fceiling(x);
258 return cl_LF_div_t(cl_LF_to_I(q),LF_LF_minus_LF(x,q));
260 inline const cl_I ceiling1 (const cl_LF& x)
262 extern const cl_I cl_LF_to_I (const cl_LF& x);
263 return cl_LF_to_I(fceiling(x));
266 // truncate2(x) liefert (truncate x), wo x ein LF ist.
267 inline const cl_LF_div_t truncate2 (const cl_LF& x)
269 extern const cl_LF LF_LF_minus_LF (const cl_LF&, const cl_LF&);
270 extern const cl_I cl_LF_to_I (const cl_LF& x);
271 cl_LF q = ftruncate(x);
272 return cl_LF_div_t(cl_LF_to_I(q),LF_LF_minus_LF(x,q));
274 inline const cl_I truncate1 (const cl_LF& x)
276 extern const cl_I cl_LF_to_I (const cl_LF& x);
277 return cl_LF_to_I(ftruncate(x));
280 // round2(x) liefert (round x), wo x ein LF ist.
281 inline const cl_LF_div_t round2 (const cl_LF& x)
283 extern const cl_LF LF_LF_minus_LF (const cl_LF&, const cl_LF&);
284 extern const cl_I cl_LF_to_I (const cl_LF& x);
286 return cl_LF_div_t(cl_LF_to_I(q),LF_LF_minus_LF(x,q));
288 inline const cl_I round1 (const cl_LF& x)
290 extern const cl_I cl_LF_to_I (const cl_LF& x);
291 return cl_LF_to_I(fround(x));
294 // floor2(x,y) liefert (floor x y).
295 extern const cl_LF_div_t floor2 (const cl_LF& x, const cl_LF& y);
296 inline const cl_I floor1 (const cl_LF& x, const cl_LF& y) { return floor1(x/y); }
298 // ceiling2(x,y) liefert (ceiling x y).
299 extern const cl_LF_div_t ceiling2 (const cl_LF& x, const cl_LF& y);
300 inline const cl_I ceiling1 (const cl_LF& x, const cl_LF& y) { return ceiling1(x/y); }
302 // truncate2(x,y) liefert (truncate x y).
303 extern const cl_LF_div_t truncate2 (const cl_LF& x, const cl_LF& y);
304 inline const cl_I truncate1 (const cl_LF& x, const cl_LF& y) { return truncate1(x/y); }
306 // round2(x,y) liefert (round x y).
307 extern const cl_LF_div_t round2 (const cl_LF& x, const cl_LF& y);
308 inline const cl_I round1 (const cl_LF& x, const cl_LF& y) { return round1(x/y); }
311 // cl_float(x,y) returns a long float if y is a long float.
312 inline const cl_LF cl_float (const cl_F& x, const cl_LF& y)
314 extern const cl_F cl_float (const cl_F& x, const cl_F& y);
315 return The(cl_LF)(cl_float(x,(const cl_F&)y));
317 inline const cl_LF cl_float (const cl_I& x, const cl_LF& y)
319 extern const cl_F cl_float (const cl_I& x, const cl_F& y);
320 return The(cl_LF)(cl_float(x,(const cl_F&)y));
322 inline const cl_LF cl_float (const cl_RA& x, const cl_LF& y)
324 extern const cl_F cl_float (const cl_RA& x, const cl_F& y);
325 return The(cl_LF)(cl_float(x,(const cl_F&)y));
327 inline const cl_LF cl_float (int x, const cl_LF& y)
328 { return cl_float(cl_I(x),y); }
329 inline const cl_LF cl_float (unsigned int x, const cl_LF& y)
330 { return cl_float(cl_I(x),y); }
333 // Return type for decode_float:
334 struct decoded_lfloat {
340 decoded_lfloat (const cl_LF& m, const cl_I& e, const cl_LF& s) : mantissa(m), exponent(e), sign(s) {}
343 // decode_float(x) liefert zu einem Float x: (decode-float x).
344 // x = 0.0 liefert (0.0, 0, 1.0).
345 // x = (-1)^s * 2^e * m liefert ((-1)^0 * 2^0 * m, e als Integer, (-1)^s).
346 extern const decoded_lfloat decode_float (const cl_LF& x);
348 // float_exponent(x) liefert zu einem Float x:
349 // den Exponenten von (decode-float x).
350 // x = 0.0 liefert 0.
351 // x = (-1)^s * 2^e * m liefert e.
352 extern sintE float_exponent (const cl_LF& x);
354 // float_radix(x) liefert (float-radix x), wo x ein Float ist.
355 inline sintL float_radix (const cl_LF& x)
361 // float_sign(x) liefert (float-sign x), wo x ein Float ist.
362 extern const cl_LF float_sign (const cl_LF& x);
364 // float_digits(x) liefert (float-digits x), wo x ein Float ist.
365 // < ergebnis: ein uintC >0
366 extern uintC float_digits (const cl_LF& x);
368 // float_precision(x) liefert (float-precision x), wo x ein Float ist.
369 // < ergebnis: ein uintC >=0
370 extern uintC float_precision (const cl_LF& x);
373 // integer_decode_float(x) liefert zu einem Float x: (integer-decode-float x).
374 // x = 0.0 liefert (0, 0, 1).
375 // x = (-1)^s * 2^e * m bei Float-Precision p liefert
376 // (Mantisse 2^p * m als Integer, e-p als Integer, (-1)^s als Fixnum).
377 extern const cl_idecoded_float integer_decode_float (const cl_LF& x);
380 // scale_float(x,delta) liefert x*2^delta, wo x ein LF ist.
381 extern const cl_LF scale_float (const cl_LF& x, sintC delta);
382 extern const cl_LF scale_float (const cl_LF& x, const cl_I& delta);
385 // max(x,y) liefert (max x y), wo x und y Floats sind.
386 extern const cl_LF max (const cl_LF& x, const cl_LF& y);
388 // min(x,y) liefert (min x y), wo x und y Floats sind.
389 extern const cl_LF min (const cl_LF& x, const cl_LF& y);
391 // signum(x) liefert (signum x), wo x ein Float ist.
392 extern const cl_LF signum (const cl_LF& x);
395 // Konversion zu einem C "float".
396 extern float float_approx (const cl_LF& x);
398 // Konversion zu einem C "double".
399 extern double double_approx (const cl_LF& x);
402 // This could be optimized to use in-place operations.
403 inline cl_LF& operator+= (cl_LF& x, const cl_LF& y) { return x = x + y; }
404 inline cl_LF& operator++ /* prefix */ (cl_LF& x) { return x = plus1(x); }
405 inline void operator++ /* postfix */ (cl_LF& x, int dummy) { (void)dummy; x = plus1(x); }
406 inline cl_LF& operator-= (cl_LF& x, const cl_LF& y) { return x = x - y; }
407 inline cl_LF& operator-- /* prefix */ (cl_LF& x) { return x = minus1(x); }
408 inline void operator-- /* postfix */ (cl_LF& x, int dummy) { (void)dummy; x = minus1(x); }
409 inline cl_LF& operator*= (cl_LF& x, const cl_LF& y) { return x = x * y; }
410 inline cl_LF& operator/= (cl_LF& x, const cl_LF& y) { return x = x / y; }
413 // Runtime typing support.
414 extern cl_class cl_class_lfloat;
417 // Debugging support.
419 extern int cl_LF_debug_module;
420 CL_FORCE_LINK(cl_LF_debug_dummy, cl_LF_debug_module)
425 #endif /* _CL_LFLOAT_H */