src/float/lfloat/elem/cl_LF_square.cc

   1 // square().
   2
   3 // General includes.
   4 #include "cl_sysdep.h"
   5
   6 // Specification.
   7 #include "cln/lfloat.h"
   8
   9
  10 // Implementation.
  11
  12 #include "cl_LF.h"
  13 #include "cl_LF_impl.h"
  14 #include "cl_DS.h"
  15 #include "cl_F.h"
  16
  17 namespace cln {
  18
  19 const cl_LF square (const cl_LF& x)
  20 {
  21 // Methode: wie operator*(x,x).
  22       var uintC len = TheLfloat(x)->len;
  23       var uintE uexp = TheLfloat(x)->expo;
  24       if (uexp==0) // x=0.0 -> Ergebnis 0.0
  25         { return x; }
  26       // Exponenten addieren:
  27       // (uexp-LF_exp_mid) + (uexp-LF_exp_mid) = (2*uexp-LF_exp_mid)-LF_exp_mid
  28       if ((sintE)uexp >= 0)
  29         // kein Carry
  30         { uexp = 2*uexp;
  31           if (uexp < LF_exp_mid+LF_exp_low)
  32             { if (underflow_allowed())
  33                 { throw floating_point_underflow_exception(); }
  34                 else
  35                 { return encode_LF0(len); } // Ergebnis 0.0
  36         }   }
  37         else
  38         // Carry
  39         { uexp = 2*uexp;
  40           if (uexp > (uintE)(LF_exp_mid+LF_exp_high+1)) { throw floating_point_overflow_exception(); }
  41         }
  42       uexp = uexp - LF_exp_mid;
  43       // Nun ist LF_exp_low <= uexp <= LF_exp_high+1.
  44       // neues Long-Float allozieren:
  45       var Lfloat y = allocate_lfloat(len,uexp,0);
  46       // Produkt bilden:
  47       var const uintD* x_LSDptr = arrayLSDptr(TheLfloat(x)->data,len);
  48       var uintD* MSDptr;
  49       var uintD* LSDptr;
  50       CL_ALLOCA_STACK;
  51       num_stack_alloc(2*len,MSDptr=,LSDptr=);
  52       cl_UDS_mul_square(x_LSDptr,len,LSDptr);
  53       {var uintD* midptr = MSDptr mspop len; // Pointer in die Mitte der 2*len Digits
  54        if ((sintD)mspref(MSDptr,0) >= 0) // führendes Bit abtesten
  55          { // erste n+1 Digits um 1 Bit nach links schieben:
  56            shift1left_loop_lsp(midptr mspop 1,len+1);
  57            // Exponenten decrementieren:
  58            if ((TheLfloat(y)->expo)-- == LF_exp_low-1)
  59              { if (underflow_allowed())
  60                  { throw floating_point_underflow_exception(); }
  61                  else
  62                  { return encode_LF0(len); } // Ergebnis 0.0
  63              }
  64          }
  65        // erste Hälfte des Mantissenprodukts übertragen:
  66        {var uintD* y_mantMSDptr = arrayMSDptr(TheLfloat(y)->data,len);
  67         var uintD* y_mantLSDptr = copy_loop_msp(MSDptr,y_mantMSDptr,len);
  68         // Runden:
  69         if ( ((sintD)mspref(midptr,0) >= 0) // nächstes Bit =0 -> abrunden
  70              || ( ((mspref(midptr,0) & ((uintD)bit(intDsize-1)-1)) ==0) // Bit =1, weitere Bits >0 -> aufrunden
  71                   && !test_loop_msp(midptr mspop 1,len-1)
  72                   // round-to-even
  73                   && ((lspref(midptr,0) & bit(0)) ==0)
  74            )    )
  75           // abrunden
  76           {}
  77           else
  78           // aufrunden
  79           { if ( inc_loop_lsp(y_mantLSDptr,len) )
  80               { // Übertrag durchs Aufrunden (kann nur auftreten,
  81                 // wenn vorhin um 1 Bit nach links geschoben wurde)
  82                 mspref(y_mantMSDptr,0) = bit(intDsize-1); // Mantisse := 10...0
  83                 (TheLfloat(y)->expo)++; // Exponent wieder zurück-erhöhen
  84           }   }
  85         // LF_exp_low <= exp <= LF_exp_high sicherstellen:
  86         if (TheLfloat(y)->expo == LF_exp_high+1) { throw floating_point_overflow_exception(); }
  87       }}
  88       return y;
  89 }
  90 // Bit complexity (N = length(x)): O(M(N)).
  91
  92 }  // namespace cln