1.0.29.44: Complex float improvements
[sbcl.git] / src / compiler / float-tran.lisp
index a4672e5..c44d149 100644 (file)
@@ -15,8 +15,8 @@
 \f
 ;;;; coercions
 
-(defknown %single-float (real) single-float (movable foldable flushable))
-(defknown %double-float (real) double-float (movable foldable flushable))
+(defknown %single-float (real) single-float (movable foldable))
+(defknown %double-float (real) double-float (movable foldable))
 
 (deftransform float ((n f) (* single-float) *)
   '(%single-float n))
                 (specifier-type `(,',type ,(or lo '*) ,(or hi '*)))))
 
             (defoptimizer (,fun derive-type) ((num))
-              (one-arg-derive-type num #',aux-name #',fun))))))
+              (handler-case
+                  (one-arg-derive-type num #',aux-name #',fun)
+                (type-error ()
+                  nil)))))))
   (frob %single-float single-float
         most-negative-single-float most-positive-single-float)
   (frob %double-float double-float
 \f
 ;;;; float contagion
 
+(defun safe-ctype-for-single-coercion-p (x)
+  ;; See comment in SAFE-SINGLE-COERCION-P -- this deals with the same
+  ;; problem, but in the context of evaluated and compiled (+ <int> <single>)
+  ;; giving different result if we fail to check for this.
+  (or (not (csubtypep x (specifier-type 'integer)))
+      (csubtypep x (specifier-type `(integer ,most-negative-exactly-single-float-fixnum
+                                             ,most-positive-exactly-single-float-fixnum)))))
+
 ;;; Do some stuff to recognize when the loser is doing mixed float and
 ;;; rational arithmetic, or different float types, and fix it up. If
 ;;; we don't, he won't even get so much as an efficiency note.
 (deftransform float-contagion-arg1 ((x y) * * :defun-only t :node node)
-  `(,(lvar-fun-name (basic-combination-fun node))
-    (float x y) y))
+  (if (or (not (types-equal-or-intersect (lvar-type y) (specifier-type 'single-float)))
+          (safe-ctype-for-single-coercion-p (lvar-type x)))
+      `(,(lvar-fun-name (basic-combination-fun node))
+         (float x y) y)
+      (give-up-ir1-transform)))
 (deftransform float-contagion-arg2 ((x y) * * :defun-only t :node node)
-  `(,(lvar-fun-name (basic-combination-fun node))
-    x (float y x)))
+  (if (or (not (types-equal-or-intersect (lvar-type x) (specifier-type 'single-float)))
+          (safe-ctype-for-single-coercion-p (lvar-type y)))
+      `(,(lvar-fun-name (basic-combination-fun node))
+         x (float y x))
+      (give-up-ir1-transform)))
 
 (dolist (x '(+ * / -))
   (%deftransform x '(function (rational float) *) #'float-contagion-arg1)
 (progn
 
 ;;; Handle monotonic functions of a single variable whose domain is
-;;; possibly part of the real line. ARG is the variable, FCN is the
+;;; possibly part of the real line. ARG is the variable, FUN is the
 ;;; function, and DOMAIN is a specifier that gives the (real) domain
 ;;; of the function. If ARG is a subset of the DOMAIN, we compute the
 ;;; bounds directly. Otherwise, we compute the bounds for the
 ;;; DOMAIN-LOW and DOMAIN-HIGH.
 ;;;
 ;;; DEFAULT-LOW and DEFAULT-HIGH are the lower and upper bounds if we
-;;; can't compute the bounds using FCN.
-(defun elfun-derive-type-simple (arg fcn domain-low domain-high
+;;; can't compute the bounds using FUN.
+(defun elfun-derive-type-simple (arg fun domain-low domain-high
                                      default-low default-high
                                      &optional (increasingp t))
   (declare (type (or null real) domain-low domain-high))
                  ;; Process the intersection.
                  (let* ((low (interval-low intersection))
                         (high (interval-high intersection))
-                        (res-lo (or (bound-func fcn (if increasingp low high))
+                        (res-lo (or (bound-func fun (if increasingp low high))
                                     default-low))
-                        (res-hi (or (bound-func fcn (if increasingp high low))
+                        (res-hi (or (bound-func fun (if increasingp high low))
                                     default-high))
                         (format (case (numeric-type-class arg)
                                   ((integer rational) 'single-float)
 ;;; of complex operation VOPs.
 (macrolet ((frob (type)
              `(progn
+                (deftransform complex ((r) (,type))
+                  '(complex r ,(coerce 0 type)))
+                (deftransform complex ((r i) (,type (and real (not ,type))))
+                  '(complex r (truly-the ,type (coerce i ',type))))
+                (deftransform complex ((r i) ((and real (not ,type)) ,type))
+                  '(complex (truly-the ,type (coerce r ',type)) i))
                ;; negation
+                #!-complex-float-vops
                (deftransform %negate ((z) ((complex ,type)) *)
                  '(complex (%negate (realpart z)) (%negate (imagpart z))))
                ;; complex addition and subtraction
+               #!-complex-float-vops
                (deftransform + ((w z) ((complex ,type) (complex ,type)) *)
                  '(complex (+ (realpart w) (realpart z))
                            (+ (imagpart w) (imagpart z))))
+               #!-complex-float-vops
                (deftransform - ((w z) ((complex ,type) (complex ,type)) *)
                  '(complex (- (realpart w) (realpart z))
                            (- (imagpart w) (imagpart z))))
                ;; Add and subtract a complex and a real.
+               #!-complex-float-vops
                (deftransform + ((w z) ((complex ,type) real) *)
-                 '(complex (+ (realpart w) z) (imagpart w)))
+                 `(complex (+ (realpart w) z)
+                           (+ (imagpart w) ,(coerce 0 ',type))))
+               #!-complex-float-vops
                (deftransform + ((z w) (real (complex ,type)) *)
-                 '(complex (+ (realpart w) z) (imagpart w)))
+                 `(complex (+ (realpart w) z)
+                           (+ (imagpart w) ,(coerce 0 ',type))))
                ;; Add and subtract a real and a complex number.
+               #!-complex-float-vops
                (deftransform - ((w z) ((complex ,type) real) *)
-                 '(complex (- (realpart w) z) (imagpart w)))
+                 `(complex (- (realpart w) z)
+                           (- (imagpart w) ,(coerce 0 ',type))))
+               #!-complex-float-vops
                (deftransform - ((z w) (real (complex ,type)) *)
-                 '(complex (- z (realpart w)) (- (imagpart w))))
+                 `(complex (- z (realpart w))
+                           (- ,(coerce 0 ',type) (imagpart w))))
                ;; Multiply and divide two complex numbers.
+               #!-complex-float-vops
                (deftransform * ((x y) ((complex ,type) (complex ,type)) *)
                  '(let* ((rx (realpart x))
                          (ix (imagpart x))
                     (complex (- (* rx ry) (* ix iy))
                              (+ (* rx iy) (* ix ry)))))
                (deftransform / ((x y) ((complex ,type) (complex ,type)) *)
+                 #!-complex-float-vops
                  '(let* ((rx (realpart x))
                          (ix (imagpart x))
                          (ry (realpart y))
                          (iy (imagpart y)))
                     (if (> (abs ry) (abs iy))
                         (let* ((r (/ iy ry))
-                               (dn (* ry (+ 1 (* r r)))))
+                               (dn (+ ry (* r iy))))
                           (complex (/ (+ rx (* ix r)) dn)
                                    (/ (- ix (* rx r)) dn)))
                         (let* ((r (/ ry iy))
-                               (dn (* iy (+ 1 (* r r)))))
+                               (dn (+ iy (* r ry))))
                           (complex (/ (+ (* rx r) ix) dn)
-                                   (/ (- (* ix r) rx) dn))))))
+                                   (/ (- (* ix r) rx) dn)))))
+                 #!+complex-float-vops
+                 `(let* ((cs (conjugate (sb!vm::swap-complex x)))
+                         (ry (realpart y))
+                         (iy (imagpart y)))
+                    (if (> (abs ry) (abs iy))
+                        (let* ((r (/ iy ry))
+                               (dn (+ ry (* r iy))))
+                          (/ (+ x (* cs r)) dn))
+                        (let* ((r (/ ry iy))
+                               (dn (+ iy (* r ry))))
+                          (/ (+ (* x r) cs) dn)))))
                ;; Multiply a complex by a real or vice versa.
+               #!-complex-float-vops
                (deftransform * ((w z) ((complex ,type) real) *)
                  '(complex (* (realpart w) z) (* (imagpart w) z)))
+               #!-complex-float-vops
                (deftransform * ((z w) (real (complex ,type)) *)
                  '(complex (* (realpart w) z) (* (imagpart w) z)))
-               ;; Divide a complex by a real.
+               ;; Divide a complex by a real or vice versa.
+               #!-complex-float-vops
                (deftransform / ((w z) ((complex ,type) real) *)
                  '(complex (/ (realpart w) z) (/ (imagpart w) z)))
+               (deftransform / ((x y) (,type (complex ,type)) *)
+                 #!-complex-float-vops
+                 '(let* ((ry (realpart y))
+                         (iy (imagpart y)))
+                    (if (> (abs ry) (abs iy))
+                        (let* ((r (/ iy ry))
+                               (dn (+ ry (* r iy))))
+                          (complex (/ x dn)
+                                   (/ (- (* x r)) dn)))
+                        (let* ((r (/ ry iy))
+                               (dn (+ iy (* r ry))))
+                          (complex (/ (* x r) dn)
+                                   (/ (- x) dn)))))
+                 #!+complex-float-vops
+                 '(let* ((ry (realpart y))
+                         (iy (imagpart y)))
+                   (if (> (abs ry) (abs iy))
+                       (let* ((r (/ iy ry))
+                              (dn (+ ry (* r iy))))
+                         (/ (complex x (- (* x r))) dn))
+                       (let* ((r (/ ry iy))
+                              (dn (+ iy (* r ry))))
+                         (/ (complex (* x r) (- x)) dn)))))
                ;; conjugate of complex number
+               #!-complex-float-vops
                (deftransform conjugate ((z) ((complex ,type)) *)
                  '(complex (realpart z) (- (imagpart z))))
                ;; CIS
                (deftransform cis ((z) ((,type)) *)
                  '(complex (cos z) (sin z)))
                ;; comparison
+               #!-complex-float-vops
                (deftransform = ((w z) ((complex ,type) (complex ,type)) *)
                  '(and (= (realpart w) (realpart z))
                        (= (imagpart w) (imagpart z))))
+               #!-complex-float-vops
                (deftransform = ((w z) ((complex ,type) real) *)
                  '(and (= (realpart w) z) (zerop (imagpart w))))
+               #!-complex-float-vops
                (deftransform = ((w z) (real (complex ,type)) *)
                  '(and (= (realpart z) w) (zerop (imagpart z)))))))
 
 ;;; inputs are union types.
 #-sb-xc-host ; (See CROSS-FLOAT-INFINITY-KLUDGE.)
 (progn
-(defun trig-derive-type-aux (arg domain fcn
+(defun trig-derive-type-aux (arg domain fun
                                  &optional def-lo def-hi (increasingp t))
   (etypecase arg
     (numeric-type
               ;; exactly the same way as the functions themselves do
               ;; it.
               (if (csubtypep arg domain)
-                  (let ((res-lo (bound-func fcn (numeric-type-low arg)))
-                        (res-hi (bound-func fcn (numeric-type-high arg))))
+                  (let ((res-lo (bound-func fun (numeric-type-low arg)))
+                        (res-hi (bound-func fun (numeric-type-high arg))))
                     (unless increasingp
                       (rotatef res-lo res-hi))
                     (make-numeric-type