0.7.10.8:
[sbcl.git] / src / code / float.lisp
index f9abfd9..91bafe6 100644 (file)
@@ -1,7 +1,7 @@
-;;;; This file contains the definitions of float specific number
+;;;; This file contains the definitions of float-specific number
 ;;;; support (other than irrational stuff, which is in irrat.) There is
 ;;;; code in here that assumes there are only two float formats: IEEE
-;;;; single and double. (Long-float support has been added, but bugs
+;;;; single and double. (LONG-FLOAT support has been added, but bugs
 ;;;; may still remain due to old code which assumes this dichotomy.)
 
 ;;;; This software is part of the SBCL system. See the README file for
 
 (eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
 
-;;; These functions let us create floats from bits with the significand
-;;; uniformly represented as an integer. This is less efficient for double
-;;; floats, but is more convenient when making special values, etc.
+;;; These functions let us create floats from bits with the
+;;; significand uniformly represented as an integer. This is less
+;;; efficient for double floats, but is more convenient when making
+;;; special values, etc.
 (defun single-from-bits (sign exp sig)
   (declare (type bit sign) (type (unsigned-byte 24) sig)
           (type (unsigned-byte 8) exp))
@@ -33,7 +34,8 @@
   (declare (type bit sign) (type (unsigned-byte 53) sig)
           (type (unsigned-byte 11) exp))
   (make-double-float (dpb exp sb!vm:double-float-exponent-byte
-                         (dpb (ash sig -32) sb!vm:double-float-significand-byte
+                         (dpb (ash sig -32)
+                              sb!vm:double-float-significand-byte
                               (if (zerop sign) 0 -1)))
                     (ldb (byte 32 0) sig)))
 #!+(and long-float x86)
   (long-from-bits 1 sb!vm:long-float-normal-exponent-max
                  (ldb (byte sb!vm:long-float-digits 0) -1)))
 
-#!+sb-infinities
+;;; We don't want to do these DEFCONSTANTs at cross-compilation time,
+;;; because the cross-compilation host might not support floating
+;;; point infinities. Putting them inside a LET removes
+;;; toplevel-formness, so that any EVAL-WHEN trickiness in the
+;;; DEFCONSTANT forms is suppressed.
+(let ()
 (defconstant single-float-positive-infinity
   (single-from-bits 0 (1+ sb!vm:single-float-normal-exponent-max) 0))
-#!+sb-infinities
 (defconstant short-float-positive-infinity single-float-positive-infinity)
-#!+sb-infinities
 (defconstant single-float-negative-infinity
   (single-from-bits 1 (1+ sb!vm:single-float-normal-exponent-max) 0))
-#!+sb-infinities
 (defconstant short-float-negative-infinity single-float-negative-infinity)
-#!+sb-infinities
 (defconstant double-float-positive-infinity
   (double-from-bits 0 (1+ sb!vm:double-float-normal-exponent-max) 0))
-#!+(and sb-infinities (not long-float))
+#!+(not long-float)
 (defconstant long-float-positive-infinity double-float-positive-infinity)
-#!+(and sb-infinities long-float x86)
+#!+(and long-float x86)
 (defconstant long-float-positive-infinity
   (long-from-bits 0 (1+ sb!vm:long-float-normal-exponent-max)
                  (ash sb!vm:long-float-hidden-bit 32)))
-#!+sb-infinities
 (defconstant double-float-negative-infinity
   (double-from-bits 1 (1+ sb!vm:double-float-normal-exponent-max) 0))
-#!+(and sb-infinities (not long-float))
+#!+(not long-float)
 (defconstant long-float-negative-infinity double-float-negative-infinity)
-#!+(and sb-infinities long-float x86)
+#!+(and long-float x86)
 (defconstant long-float-negative-infinity
   (long-from-bits 1 (1+ sb!vm:long-float-normal-exponent-max)
                  (ash sb!vm:long-float-hidden-bit 32)))
+) ; LET-to-suppress-possible-EVAL-WHENs
 
 (defconstant single-float-epsilon
   (single-from-bits 0 (- sb!vm:single-float-bias
      (and (zerop (ldb sb!vm:long-float-exponent-byte (long-float-exp-bits x)))
          (not (zerop x))))))
 
-(macrolet ((def-frob (name doc single double #!+(and long-float x86) long)
-            `(defun ,name (x)
-               ,doc
-               (number-dispatch ((x float))
-                 ((single-float)
-                  (let ((bits (single-float-bits x)))
-                    (and (> (ldb sb!vm:single-float-exponent-byte bits)
-                            sb!vm:single-float-normal-exponent-max)
-                         ,single)))
-                 ((double-float)
-                  (let ((hi (double-float-high-bits x))
-                        (lo (double-float-low-bits x)))
-                    (declare (ignorable lo))
-                    (and (> (ldb sb!vm:double-float-exponent-byte hi)
-                            sb!vm:double-float-normal-exponent-max)
-                         ,double)))
-                 #!+(and long-float x86)
-                 ((long-float)
-                  (let ((exp (long-float-exp-bits x))
-                        (hi (long-float-high-bits x))
-                        (lo (long-float-low-bits x)))
-                    (declare (ignorable lo))
-                    (and (> (ldb sb!vm:long-float-exponent-byte exp)
-                            sb!vm:long-float-normal-exponent-max)
-                         ,long)))))))
-
-  (def-frob float-infinity-p
-    "Return true if the float X is an infinity (+ or -)."
-    (zerop (ldb sb!vm:single-float-significand-byte bits))
-    (and (zerop (ldb sb!vm:double-float-significand-byte hi))
-        (zerop lo))
-    #!+(and long-float x86)
-    (and (zerop (ldb sb!vm:long-float-significand-byte hi))
-        (zerop lo)))
-
-  (def-frob float-nan-p
-    "Return true if the float X is a NaN (Not a Number)."
-    (not (zerop (ldb sb!vm:single-float-significand-byte bits)))
-    (or (not (zerop (ldb sb!vm:double-float-significand-byte hi)))
-       (not (zerop lo)))
-    #!+(and long-float x86)
-    (or (not (zerop (ldb sb!vm:long-float-significand-byte hi)))
-       (not (zerop lo))))
-
-  (def-frob float-trapping-nan-p
-    "Return true if the float X is a trapping NaN (Not a Number)."
-    (zerop (logand (ldb sb!vm:single-float-significand-byte bits)
-                  sb!vm:single-float-trapping-nan-bit))
-    (zerop (logand (ldb sb!vm:double-float-significand-byte hi)
-                  sb!vm:double-float-trapping-nan-bit))
-    #!+(and long-float x86)
-    (zerop (logand (ldb sb!vm:long-float-significand-byte hi)
-                  sb!vm:long-float-trapping-nan-bit))))
+(defmacro !define-float-dispatching-function
+    (name doc single double #!+(and long-float x86) long)
+  `(defun ,name (x)
+    ,doc
+    (number-dispatch ((x float))
+     ((single-float)
+      (let ((bits (single-float-bits x)))
+       (and (> (ldb sb!vm:single-float-exponent-byte bits)
+               sb!vm:single-float-normal-exponent-max)
+            ,single)))
+     ((double-float)
+      (let ((hi (double-float-high-bits x))
+           (lo (double-float-low-bits x)))
+       (declare (ignorable lo))
+       (and (> (ldb sb!vm:double-float-exponent-byte hi)
+               sb!vm:double-float-normal-exponent-max)
+            ,double)))
+     #!+(and long-float x86)
+     ((long-float)
+      (let ((exp (long-float-exp-bits x))
+           (hi (long-float-high-bits x))
+           (lo (long-float-low-bits x)))
+       (declare (ignorable lo))
+       (and (> (ldb sb!vm:long-float-exponent-byte exp)
+               sb!vm:long-float-normal-exponent-max)
+            ,long))))))
+
+(!define-float-dispatching-function float-infinity-p
+  "Return true if the float X is an infinity (+ or -)."
+  (zerop (ldb sb!vm:single-float-significand-byte bits))
+  (and (zerop (ldb sb!vm:double-float-significand-byte hi))
+       (zerop lo))
+  #!+(and long-float x86)
+  (and (zerop (ldb sb!vm:long-float-significand-byte hi))
+       (zerop lo)))
+
+(!define-float-dispatching-function float-nan-p
+  "Return true if the float X is a NaN (Not a Number)."
+  (not (zerop (ldb sb!vm:single-float-significand-byte bits)))
+  (or (not (zerop (ldb sb!vm:double-float-significand-byte hi)))
+      (not (zerop lo)))
+  #!+(and long-float x86)
+  (or (not (zerop (ldb sb!vm:long-float-significand-byte hi)))
+      (not (zerop lo))))
+
+(!define-float-dispatching-function float-trapping-nan-p
+  "Return true if the float X is a trapping NaN (Not a Number)."
+  (zerop (logand (ldb sb!vm:single-float-significand-byte bits)
+                sb!vm:single-float-trapping-nan-bit))
+  (zerop (logand (ldb sb!vm:double-float-significand-byte hi)
+                sb!vm:double-float-trapping-nan-bit))
+  #!+(and long-float x86)
+  (zerop (logand (ldb sb!vm:long-float-significand-byte hi)
+                sb!vm:long-float-trapping-nan-bit)))
 
 ;;; If denormalized, use a subfunction from INTEGER-DECODE-FLOAT to find the
 ;;; actual exponent (and hence how denormalized it is), otherwise we just
 #!-sb-fluid (declaim (maybe-inline float-precision))
 (defun float-precision (f)
   #!+sb-doc
-  "Returns a non-negative number of significant digits in its float argument.
+  "Return a non-negative number of significant digits in its float argument.
   Will be less than FLOAT-DIGITS if denormalized or zero."
   (macrolet ((frob (digits bias decode)
               `(cond ((zerop f) 0)
 
 (defun float-sign (float1 &optional (float2 (float 1 float1)))
   #!+sb-doc
-  "Returns a floating-point number that has the same sign as
+  "Return a floating-point number that has the same sign as
    float1 and, if float2 is given, has the same absolute value
    as float2."
   (declare (float float1 float2))
     #!+long-float
     ((long-float) sb!vm:long-float-digits)))
 
-(defun float-radix (x)
-  #!+sb-doc
-  "Returns (as an integer) the radix b of its floating-point
-   argument."
-  (declare (type float x) (ignore x))
-  2)
+(setf (fdefinition 'float-radix)
+      ;; FIXME: Python flushes unused variable X in CLAMBDA, then
+      ;; flushes unused reference to X in XEP together with type
+      ;; check. When this is fixed, rewrite this definition in an
+      ;; ordinary form. -- APD, 2002-10-21
+      (lambda (x)
+        #!+sb-doc
+        "Return (as an integer) the radix b of its floating-point argument."
+        (unless (floatp x)
+          (error 'type-error :datum x :expected-type 'float))
+        2))
 \f
 ;;;; INTEGER-DECODE-FLOAT and DECODE-FLOAT
 
          (t
           (values (logior sig sb!vm:single-float-hidden-bit) biased sign)))))
 
-;;; Like INTEGER-DECODE-SINGLE-DENORM, only doubly so.
+;;; like INTEGER-DECODE-SINGLE-DENORM, only doubly so
 (defun integer-decode-double-denorm (x)
   (declare (type double-float x))
   (let* ((high-bits (double-float-high-bits (abs x)))
                  (truly-the fixnum (- biased extra-bias))
                  sign)))))
 
-;;; Like INTEGER-DECODE-SINGLE-FLOAT, only doubly so.
+;;; like INTEGER-DECODE-SINGLE-FLOAT, only doubly so
 (defun integer-decode-double-float (x)
   (declare (double-float x))
   (let* ((abs (abs x))
 ;;; Dispatch to the correct type-specific i-d-f function.
 (defun integer-decode-float (x)
   #!+sb-doc
-  "Returns three values:
+  "Return three values:
    1) an integer representation of the significand.
    2) the exponent for the power of 2 that the significand must be multiplied
       by to get the actual value. This differs from the DECODE-FLOAT exponent
                         bits))
                   biased sign)))))
 
-;;; Like DECODE-SINGLE-DENORM, only doubly so.
+;;; like DECODE-SINGLE-DENORM, only doubly so
 (defun decode-double-denorm (x)
   (declare (double-float x))
   (multiple-value-bind (sig exp sign) (integer-decode-double-denorm x)
            (truly-the fixnum (+ exp sb!vm:double-float-digits))
            (float sign x))))
 
-;;; Like DECODE-SINGLE-FLOAT, only doubly so.
+;;; like DECODE-SINGLE-FLOAT, only doubly so
 (defun decode-double-float (x)
   (declare (double-float x))
   (let* ((abs (abs x))
 ;;; Dispatch to the appropriate type-specific function.
 (defun decode-float (f)
   #!+sb-doc
-  "Returns three values:
+  "Return three values:
    1) a floating-point number representing the significand. This is always
       between 0.5 (inclusive) and 1.0 (exclusive).
    2) an integer representing the exponent.
          (single-float (single-from-bits sign new-exp sig))
          (double-float (double-from-bits sign new-exp sig))))))))
 
-;;; Called when scaling a float overflows, or the original float was a NaN
-;;; or infinity. If overflow errors are trapped, then error, otherwise return
-;;; the appropriate infinity. If a NaN, signal or not as appropriate.
+;;; Called when scaling a float overflows, or the original float was a
+;;; NaN or infinity. If overflow errors are trapped, then error,
+;;; otherwise return the appropriate infinity. If a NaN, signal or not
+;;; as appropriate.
 (defun scale-float-maybe-overflow (x exp)
   (cond
    ((float-infinity-p x)
     (when (sb!vm:current-float-trap :inexact)
       (error 'floating-point-inexact :operation 'scale-float
             :operands (list x exp)))
-    (infinite (* (float-sign x)
-                (etypecase x
-                  (single-float single-float-positive-infinity)
-                  (double-float double-float-positive-infinity)))))))
+    (* (float-sign x)
+       (etypecase x
+        (single-float single-float-positive-infinity)
+        (double-float double-float-positive-infinity))))))
 
 ;;; Scale a single or double float, calling the correct over/underflow
 ;;; functions.
 ;;; Dispatch to the correct type-specific scale-float function.
 (defun scale-float (f ex)
   #!+sb-doc
-  "Returns the value (* f (expt (float 2 f) ex)), but with no unnecessary loss
+  "Return the value (* f (expt (float 2 f) ex)), but with no unnecessary loss
   of precision or overflow."
   (number-dispatch ((f float))
     ((single-float)
                 (let* ((bits (ash bits -1))
                        (len (integer-length bits)))
                   (cond ((> len digits)
-                         (assert (= len (the fixnum (1+ digits))))
+                         (aver (= len (the fixnum (1+ digits))))
                          (scale-float (floatit (ash bits -1)) (1+ scale)))
                         (t
                          (scale-float (floatit bits) scale)))))
            (let ((extra (- (integer-length fraction-and-guard) digits)))
              (declare (fixnum extra))
              (cond ((/= extra 1)
-                    (assert (> extra 1)))
+                    (aver (> extra 1)))
                    ((oddp fraction-and-guard)
                     (return
                      (if (zerop rem)
            (incf scale)))))))
 
 #|
-These might be useful if we ever have a machine w/o float/integer conversion
-hardware. For now, we'll use special ops that uninterruptibly frob the
-rounding modes & do ieee round-to-integer.
+These might be useful if we ever have a machine without float/integer
+conversion hardware. For now, we'll use special ops that
+uninterruptibly frob the rounding modes & do ieee round-to-integer.
 
 ;;; The compiler compiles a call to this when we are doing %UNARY-TRUNCATE
 ;;; and the result is known to be a fixnum. We can avoid some generic
@@ -858,19 +868,19 @@ rounding modes & do ieee round-to-integer.
           (exp (ldb sb!vm:double-float-exponent-byte hi-bits))
           (frac (logior (ldb sb!vm:double-float-significand-byte hi-bits)
                         sb!vm:double-float-hidden-bit))
-          (shift (- exp (- sb!vm:double-float-digits sb!vm:word-bits)
+          (shift (- exp (- sb!vm:double-float-digits sb!vm:n-word-bits)
                     sb!vm:double-float-bias)))
       (when (> exp sb!vm:double-float-normal-exponent-max)
        (error 'floating-point-invalid-operation :operator 'truncate
               :operands (list x)))
-      (if (<= shift (- sb!vm:word-bits sb!vm:double-float-digits))
+      (if (<= shift (- sb!vm:n-word-bits sb!vm:double-float-digits))
          0
          (let* ((res-hi (ash frac shift))
                 (res (if (plusp shift)
                          (logior res-hi
                                  (the fixnum
                                       (ash (double-float-low-bits x)
-                                           (- shift sb!vm:word-bits))))
+                                           (- shift sb!vm:n-word-bits))))
                          res-hi)))
            (declare (type (unsigned-byte 31) res-hi res))
            (if (minusp hi-bits)