0.8.9.6.netbsd.2:
[sbcl.git] / src / code / float.lisp
index 3af6c79..d5ea0b9 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
 
 (in-package "SB!KERNEL")
 \f
-;;;; utilities
-
-(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.
-(defun single-from-bits (sign exp sig)
-  (declare (type bit sign) (type (unsigned-byte 24) sig)
-          (type (unsigned-byte 8) exp))
-  (make-single-float
-   (dpb exp sb!vm:single-float-exponent-byte
-       (dpb sig sb!vm:single-float-significand-byte
-            (if (zerop sign) 0 -1)))))
-(defun double-from-bits (sign exp sig)
-  (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
-                              (if (zerop sign) 0 -1)))
-                    (ldb (byte 32 0) sig)))
-#!+(and long-float x86)
-(defun long-from-bits (sign exp sig)
-  (declare (type bit sign) (type (unsigned-byte 64) sig)
-          (type (unsigned-byte 15) exp))
-  (make-long-float (logior (ash sign 15) exp)
-                  (ldb (byte 32 32) sig)
-                  (ldb (byte 32 0) sig)))
-                                       
-) ; EVAL-WHEN
-\f
-;;;; float parameters
-
-(defconstant least-positive-single-float (single-from-bits 0 0 1))
-(defconstant least-positive-short-float least-positive-single-float)
-(defconstant least-negative-single-float (single-from-bits 1 0 1))
-(defconstant least-negative-short-float least-negative-single-float)
-(defconstant least-positive-double-float (double-from-bits 0 0 1))
-#!-long-float
-(defconstant least-positive-long-float least-positive-double-float)
-#!+(and long-float x86)
-(defconstant least-positive-long-float (long-from-bits 0 0 1))
-(defconstant least-negative-double-float (double-from-bits 1 0 1))
-#!-long-float
-(defconstant least-negative-long-float least-negative-double-float)
-#!+(and long-float x86)
-(defconstant least-negative-long-float (long-from-bits 1 0 1))
-
-(defconstant least-positive-normalized-single-float
-  (single-from-bits 0 sb!vm:single-float-normal-exponent-min 0))
-(defconstant least-positive-normalized-short-float
-  least-positive-normalized-single-float)
-(defconstant least-negative-normalized-single-float
-  (single-from-bits 1 sb!vm:single-float-normal-exponent-min 0))
-(defconstant least-negative-normalized-short-float
-  least-negative-normalized-single-float)
-(defconstant least-positive-normalized-double-float
-  (double-from-bits 0 sb!vm:double-float-normal-exponent-min 0))
-#!-long-float
-(defconstant least-positive-normalized-long-float
-  least-positive-normalized-double-float)
-#!+(and long-float x86)
-(defconstant least-positive-normalized-long-float
-  (long-from-bits 0 sb!vm:long-float-normal-exponent-min
-                 (ash sb!vm:long-float-hidden-bit 32)))
-(defconstant least-negative-normalized-double-float
-  (double-from-bits 1 sb!vm:double-float-normal-exponent-min 0))
-#!-long-float
-(defconstant least-negative-normalized-long-float
-  least-negative-normalized-double-float)
-#!+(and long-float x86)
-(defconstant least-negative-normalized-long-float
-  (long-from-bits 1 sb!vm:long-float-normal-exponent-min
-                 (ash sb!vm:long-float-hidden-bit 32)))
-
-(defconstant most-positive-single-float
-  (single-from-bits 0 sb!vm:single-float-normal-exponent-max
-                   (ldb sb!vm:single-float-significand-byte -1)))
-(defconstant most-positive-short-float most-positive-single-float)
-(defconstant most-negative-single-float
-  (single-from-bits 1 sb!vm:single-float-normal-exponent-max
-                   (ldb sb!vm:single-float-significand-byte -1)))
-(defconstant most-negative-short-float most-negative-single-float)
-(defconstant most-positive-double-float
-  (double-from-bits 0 sb!vm:double-float-normal-exponent-max
-                   (ldb (byte sb!vm:double-float-digits 0) -1)))
-#!-long-float
-(defconstant most-positive-long-float most-positive-double-float)
-#!+(and long-float x86)
-(defconstant most-positive-long-float
-  (long-from-bits 0 sb!vm:long-float-normal-exponent-max
-                 (ldb (byte sb!vm:long-float-digits 0) -1)))
-(defconstant most-negative-double-float
-  (double-from-bits 1 sb!vm:double-float-normal-exponent-max
-                   (ldb (byte sb!vm:double-float-digits 0) -1)))
-#!-long-float
-(defconstant most-negative-long-float most-negative-double-float)
-#!+(and long-float x86)
-(defconstant most-negative-long-float
-  (long-from-bits 1 sb!vm:long-float-normal-exponent-max
-                 (ldb (byte sb!vm:long-float-digits 0) -1)))
-
-;;; We don't want to do these DEFCONSTANTs at cross-compilation time,
-;;; because the cross-compilation host might not support floating
-;;; point infinities.
-(eval-when (:load-toplevel :execute)
-(defconstant single-float-positive-infinity
-  (single-from-bits 0 (1+ sb!vm:single-float-normal-exponent-max) 0))
-(defconstant short-float-positive-infinity single-float-positive-infinity)
-(defconstant single-float-negative-infinity
-  (single-from-bits 1 (1+ sb!vm:single-float-normal-exponent-max) 0))
-(defconstant short-float-negative-infinity single-float-negative-infinity)
-(defconstant double-float-positive-infinity
-  (double-from-bits 0 (1+ sb!vm:double-float-normal-exponent-max) 0))
-#!+(not long-float)
-(defconstant long-float-positive-infinity double-float-positive-infinity)
-#!+(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)))
-(defconstant double-float-negative-infinity
-  (double-from-bits 1 (1+ sb!vm:double-float-normal-exponent-max) 0))
-#!+(not long-float)
-(defconstant long-float-negative-infinity double-float-negative-infinity)
-#!+(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)))
-) ; EVAL-WHEN
-
-(defconstant single-float-epsilon
-  (single-from-bits 0 (- sb!vm:single-float-bias
-                        (1- sb!vm:single-float-digits)) 1))
-(defconstant short-float-epsilon single-float-epsilon)
-(defconstant single-float-negative-epsilon
-  (single-from-bits 0 (- sb!vm:single-float-bias sb!vm:single-float-digits) 1))
-(defconstant short-float-negative-epsilon single-float-negative-epsilon)
-(defconstant double-float-epsilon
-  (double-from-bits 0 (- sb!vm:double-float-bias
-                        (1- sb!vm:double-float-digits)) 1))
-#!-long-float
-(defconstant long-float-epsilon double-float-epsilon)
-#!+(and long-float x86)
-(defconstant long-float-epsilon
-  (long-from-bits 0 (- sb!vm:long-float-bias (1- sb!vm:long-float-digits))
-                 (+ 1 (ash sb!vm:long-float-hidden-bit 32))))
-(defconstant double-float-negative-epsilon
-  (double-from-bits 0 (- sb!vm:double-float-bias sb!vm:double-float-digits) 1))
-#!-long-float
-(defconstant long-float-negative-epsilon double-float-negative-epsilon)
-#!+(and long-float x86)
-(defconstant long-float-negative-epsilon
-  (long-from-bits 0 (- sb!vm:long-float-bias sb!vm:long-float-digits)
-                 (+ 1 (ash sb!vm:long-float-hidden-bit 32))))
-\f
 ;;;; float predicates and environment query
 
 #!-sb-fluid
      (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
-   float1 and, if float2 is given, has the same absolute value
-   as float2."
+  "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))
   (* (if (etypecase float1
           (single-float (minusp (single-float-bits float1)))
 (defun float-radix (x)
   #!+sb-doc
   "Return (as an integer) the radix b of its floating-point argument."
-  (declare (type float x))
-  ;; ANSI says this function "should signal an error if [..] argument
-  ;; is not a float". Since X is otherwise ignored, Python doesn't
-  ;; check the type by default, so we have to do it ourself:
-  (unless (floatp x)
-    (error 'type-error :datum x :expected-type 'float))
+  (declare (ignore x))
   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.
             :operands (list x exp)))
     (* (float-sign x)
        (etypecase x
-        (single-float single-float-positive-infinity)
-        (double-float double-float-positive-infinity))))))
+        (single-float
+         ;; SINGLE-FLOAT-POSITIVE-INFINITY
+         (single-from-bits 0 (1+ sb!vm:single-float-normal-exponent-max) 0))
+        (double-float
+         ;; DOUBLE-FLOAT-POSITIVE-INFINITY
+         (double-from-bits 0 (1+ sb!vm:double-float-normal-exponent-max) 0)))))))
 
 ;;; 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)
@@ -863,19 +707,19 @@ uninterruptibly frob the 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)