]> oss.titaniummirror.com Git - msp430-gcc.git/blobdiff - mpfr/tanh.c
Imported gcc-4.4.3
[msp430-gcc.git] / mpfr / tanh.c
diff --git a/mpfr/tanh.c b/mpfr/tanh.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..c22eab9
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,151 @@
+/* mpfr_tanh -- hyperbolic tangent
+
+Copyright 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009 Free Software Foundation, Inc.
+Contributed by the Arenaire and Cacao projects, INRIA.
+
+This file is part of the GNU MPFR Library.
+
+The GNU MPFR Library is free software; you can redistribute it and/or modify
+it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
+the Free Software Foundation; either version 2.1 of the License, or (at your
+option) any later version.
+
+The GNU MPFR Library is distributed in the hope that it will be useful, but
+WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
+or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU Lesser General Public
+License for more details.
+
+You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
+along with the GNU MPFR Library; see the file COPYING.LIB.  If not, write to
+the Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston,
+MA 02110-1301, USA. */
+
+#define MPFR_NEED_LONGLONG_H
+#include "mpfr-impl.h"
+
+int
+mpfr_tanh (mpfr_ptr y, mpfr_srcptr xt , mp_rnd_t rnd_mode)
+{
+  /****** Declaration ******/
+  mpfr_t x;
+  int inexact;
+  MPFR_SAVE_EXPO_DECL (expo);
+
+  MPFR_LOG_FUNC (("x[%#R]=%R rnd=%d", xt, xt, rnd_mode),
+                 ("y[%#R]=%R inexact=%d", y, y, inexact));
+
+  /* Special value checking */
+  if (MPFR_UNLIKELY (MPFR_IS_SINGULAR (xt)))
+    {
+      if (MPFR_IS_NAN (xt))
+        {
+          MPFR_SET_NAN (y);
+          MPFR_RET_NAN;
+        }
+      else if (MPFR_IS_INF (xt))
+        {
+          /* tanh(inf) = 1 && tanh(-inf) = -1 */
+          return mpfr_set_si (y, MPFR_INT_SIGN (xt), rnd_mode);
+        }
+      else /* tanh (0) = 0 and xt is zero */
+        {
+          MPFR_ASSERTD (MPFR_IS_ZERO(xt));
+          MPFR_SET_ZERO (y);
+          MPFR_SET_SAME_SIGN (y, xt);
+          MPFR_RET (0);
+        }
+    }
+
+  /* tanh(x) = x - x^3/3 + ... so the error is < 2^(3*EXP(x)-1) */
+  MPFR_FAST_COMPUTE_IF_SMALL_INPUT (y, xt, -2 * MPFR_GET_EXP (xt), 1, 0,
+                                    rnd_mode, {});
+
+  MPFR_TMP_INIT_ABS (x, xt);
+
+  MPFR_SAVE_EXPO_MARK (expo);
+
+  /* General case */
+  {
+    /* Declaration of the intermediary variable */
+    mpfr_t t, te;
+    mp_exp_t d;
+
+    /* Declaration of the size variable */
+    mp_prec_t Ny = MPFR_PREC(y);   /* target precision */
+    mp_prec_t Nt;                  /* working precision */
+    long int err;                  /* error */
+    int sign = MPFR_SIGN (xt);
+    MPFR_ZIV_DECL (loop);
+    MPFR_GROUP_DECL (group);
+
+    /* First check for BIG overflow of exp(2*x):
+       For x > 0, exp(2*x) > 2^(2*x)
+       If 2 ^(2*x) > 2^emax or x>emax/2, there is an overflow */
+    if (MPFR_UNLIKELY (mpfr_cmp_si (x, __gmpfr_emax/2) >= 0)) {
+      /* initialise of intermediary variables
+         since 'set_one' label assumes the variables have been
+         initialize */
+      MPFR_GROUP_INIT_2 (group, MPFR_PREC_MIN, t, te);
+      goto set_one;
+    }
+
+    /* Compute the precision of intermediary variable */
+    /* The optimal number of bits: see algorithms.tex */
+    Nt = Ny + MPFR_INT_CEIL_LOG2 (Ny) + 4;
+    /* if x is small, there will be a cancellation in exp(2x)-1 */
+    if (MPFR_GET_EXP (x) < 0)
+      Nt += -MPFR_GET_EXP (x);
+
+    /* initialise of intermediary variable */
+    MPFR_GROUP_INIT_2 (group, Nt, t, te);
+
+    MPFR_ZIV_INIT (loop, Nt);
+    for (;;) {
+      /* tanh = (exp(2x)-1)/(exp(2x)+1) */
+      mpfr_mul_2ui (te, x, 1, GMP_RNDN);  /* 2x */
+      /* since x > 0, we can only have an overflow */
+      mpfr_exp (te, te, GMP_RNDN);        /* exp(2x) */
+      if (MPFR_UNLIKELY (MPFR_IS_INF (te))) {
+      set_one:
+        inexact = MPFR_FROM_SIGN_TO_INT (sign);
+        mpfr_set4 (y, __gmpfr_one, GMP_RNDN, sign);
+        if (MPFR_IS_LIKE_RNDZ (rnd_mode, MPFR_IS_NEG_SIGN (sign)))
+          {
+            inexact = -inexact;
+            mpfr_nexttozero (y);
+          }
+        break;
+      }
+      d = MPFR_GET_EXP (te);              /* For Error calculation */
+      mpfr_add_ui (t, te, 1, GMP_RNDD);   /* exp(2x) + 1*/
+      mpfr_sub_ui (te, te, 1, GMP_RNDU);  /* exp(2x) - 1*/
+      d = d - MPFR_GET_EXP (te);
+      mpfr_div (t, te, t, GMP_RNDN);      /* (exp(2x)-1)/(exp(2x)+1)*/
+
+      /* Calculation of the error */
+      d = MAX(3, d + 1);
+      err = Nt - (d + 1);
+
+      if (MPFR_LIKELY ((d <= Nt / 2) && MPFR_CAN_ROUND (t, err, Ny, rnd_mode)))
+        {
+          inexact = mpfr_set4 (y, t, rnd_mode, sign);
+          break;
+        }
+
+      /* if t=1, we still can round since |sinh(x)| < 1 */
+      if (MPFR_GET_EXP (t) == 1)
+        goto set_one;
+
+      /* Actualisation of the precision */
+      MPFR_ZIV_NEXT (loop, Nt);
+      MPFR_GROUP_REPREC_2 (group, Nt, t, te);
+    }
+    MPFR_ZIV_FREE (loop);
+    MPFR_GROUP_CLEAR (group);
+  }
+  MPFR_SAVE_EXPO_FREE (expo);
+  inexact = mpfr_check_range (y, inexact, rnd_mode);
+
+  return inexact;
+}
+