home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Personal Computer World 2009 February / PCWFEB09.iso / Software / Linux / Kubuntu 8.10 / kubuntu-8.10-desktop-i386.iso / casper / filesystem.squashfs / usr / include / math.h < prev    next >
C/C++ Source or Header  |  2008-09-29  |  16KB  |  469 lines
  1. /* Declarations for math functions.
  2.    Copyright (C) 1991-1993, 1995-1999, 2001, 2002, 2004, 2006
  3.    Free Software Foundation, Inc.
  4.    This file is part of the GNU C Library.
  5.  
  6.    The GNU C Library is free software; you can redistribute it and/or
  7.    modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  8.    License as published by the Free Software Foundation; either
  9.    version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  10.  
  11.    The GNU C Library is distributed in the hope that it will be useful,
  12.    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13.    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14.    Lesser General Public License for more details.
  15.  
  16.    You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17.    License along with the GNU C Library; if not, write to the Free
  18.    Software Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA
  19.    02111-1307 USA.  */
  20.  
  21. /*
  22.  *    ISO C99 Standard: 7.12 Mathematics    <math.h>
  23.  */
  24.  
  25. #ifndef    _MATH_H
  26. #define    _MATH_H    1
  27.  
  28. #include <features.h>
  29.  
  30. __BEGIN_DECLS
  31.  
  32. /* Get machine-dependent HUGE_VAL value (returned on overflow).
  33.    On all IEEE754 machines, this is +Infinity.  */
  34. #include <bits/huge_val.h>
  35. #ifdef __USE_ISOC99
  36. # include <bits/huge_valf.h>
  37. # include <bits/huge_vall.h>
  38.  
  39. /* Get machine-dependent INFINITY value.  */
  40. # include <bits/inf.h>
  41.  
  42. /* Get machine-dependent NAN value (returned for some domain errors).  */
  43. # include <bits/nan.h>
  44. #endif /* __USE_ISOC99 */
  45.  
  46. /* Get general and ISO C99 specific information.  */
  47. #include <bits/mathdef.h>
  48.  
  49. /* The file <bits/mathcalls.h> contains the prototypes for all the
  50.    actual math functions.  These macros are used for those prototypes,
  51.    so we can easily declare each function as both `name' and `__name',
  52.    and can declare the float versions `namef' and `__namef'.  */
  53.  
  54. #define __MATHCALL(function,suffix, args)    \
  55.   __MATHDECL (_Mdouble_,function,suffix, args)
  56. #define __MATHDECL(type, function,suffix, args) \
  57.   __MATHDECL_1(type, function,suffix, args); \
  58.   __MATHDECL_1(type, __CONCAT(__,function),suffix, args)
  59. #define __MATHCALLX(function,suffix, args, attrib)    \
  60.   __MATHDECLX (_Mdouble_,function,suffix, args, attrib)
  61. #define __MATHDECLX(type, function,suffix, args, attrib) \
  62.   __MATHDECL_1(type, function,suffix, args) __attribute__ (attrib); \
  63.   __MATHDECL_1(type, __CONCAT(__,function),suffix, args) __attribute__ (attrib)
  64. #define __MATHDECL_1(type, function,suffix, args) \
  65.   extern type __MATH_PRECNAME(function,suffix) args __THROW
  66.  
  67. #define _Mdouble_         double
  68. #define __MATH_PRECNAME(name,r)    __CONCAT(name,r)
  69. # define _Mdouble_BEGIN_NAMESPACE __BEGIN_NAMESPACE_STD
  70. # define _Mdouble_END_NAMESPACE   __END_NAMESPACE_STD
  71. #include <bits/mathcalls.h>
  72. #undef    _Mdouble_
  73. #undef _Mdouble_BEGIN_NAMESPACE
  74. #undef _Mdouble_END_NAMESPACE
  75. #undef    __MATH_PRECNAME
  76.  
  77. #if defined __USE_MISC || defined __USE_ISOC99
  78.  
  79.  
  80. /* Include the file of declarations again, this time using `float'
  81.    instead of `double' and appending f to each function name.  */
  82.  
  83. # ifndef _Mfloat_
  84. #  define _Mfloat_        float
  85. # endif
  86. # define _Mdouble_         _Mfloat_
  87. # ifdef __STDC__
  88. #  define __MATH_PRECNAME(name,r) name##f##r
  89. # else
  90. #  define __MATH_PRECNAME(name,r) name/**/f/**/r
  91. # endif
  92. # define _Mdouble_BEGIN_NAMESPACE __BEGIN_NAMESPACE_C99
  93. # define _Mdouble_END_NAMESPACE   __END_NAMESPACE_C99
  94. # include <bits/mathcalls.h>
  95. # undef    _Mdouble_
  96. # undef _Mdouble_BEGIN_NAMESPACE
  97. # undef _Mdouble_END_NAMESPACE
  98. # undef    __MATH_PRECNAME
  99.  
  100. # if (__STDC__ - 0 || __GNUC__ - 0) \
  101.      && (!defined __NO_LONG_DOUBLE_MATH || defined __LDBL_COMPAT)
  102. #  ifdef __LDBL_COMPAT
  103.  
  104. #   ifdef __USE_ISOC99 
  105. extern float __nldbl_nexttowardf (float __x, long double __y)
  106.                   __THROW __attribute__ ((__const__));
  107. #    ifdef __REDIRECT_NTH
  108. extern float __REDIRECT_NTH (nexttowardf, (float __x, long double __y),
  109.                  __nldbl_nexttowardf)
  110.      __attribute__ ((__const__));
  111. extern double __REDIRECT_NTH (nexttoward, (double __x, long double __y),
  112.                   nextafter) __attribute__ ((__const__));
  113. extern long double __REDIRECT_NTH (nexttowardl,
  114.                    (long double __x, long double __y),
  115.                    nextafter) __attribute__ ((__const__));
  116. #    endif
  117. #   endif
  118.  
  119. /* Include the file of declarations again, this time using `long double'
  120.    instead of `double' and appending l to each function name.  */
  121.  
  122. #   undef __MATHDECL_1
  123. #   define __MATHDECL_2(type, function,suffix, args, alias) \
  124.   extern type __REDIRECT_NTH(__MATH_PRECNAME(function,suffix), \
  125.                  args, alias)
  126. #   define __MATHDECL_1(type, function,suffix, args) \
  127.   __MATHDECL_2(type, function,suffix, args, __CONCAT(function,suffix))
  128. #  endif
  129.  
  130. #  ifndef _Mlong_double_
  131. #   define _Mlong_double_    long double
  132. #  endif
  133. #  define _Mdouble_         _Mlong_double_
  134. #  ifdef __STDC__
  135. #   define __MATH_PRECNAME(name,r) name##l##r
  136. #  else
  137. #   define __MATH_PRECNAME(name,r) name/**/l/**/r
  138. #  endif
  139. #  define _Mdouble_BEGIN_NAMESPACE __BEGIN_NAMESPACE_C99
  140. #  define _Mdouble_END_NAMESPACE   __END_NAMESPACE_C99
  141. #  include <bits/mathcalls.h>
  142. #  undef _Mdouble_
  143. # undef _Mdouble_BEGIN_NAMESPACE
  144. # undef _Mdouble_END_NAMESPACE
  145. #  undef __MATH_PRECNAME
  146.  
  147. # endif /* __STDC__ || __GNUC__ */
  148.  
  149. #endif    /* Use misc or ISO C99.  */
  150. #undef    __MATHDECL_1
  151. #undef    __MATHDECL
  152. #undef    __MATHCALL
  153.  
  154.  
  155. #if defined __USE_MISC || defined __USE_XOPEN
  156. /* This variable is used by `gamma' and `lgamma'.  */
  157. extern int signgam;
  158. #endif
  159.  
  160.  
  161. /* ISO C99 defines some generic macros which work on any data type.  */
  162. #ifdef __USE_ISOC99
  163.  
  164. /* Get the architecture specific values describing the floating-point
  165.    evaluation.  The following symbols will get defined:
  166.  
  167.     float_t    floating-point type at least as wide as `float' used
  168.         to evaluate `float' expressions
  169.     double_t    floating-point type at least as wide as `double' used
  170.         to evaluate `double' expressions
  171.  
  172.     FLT_EVAL_METHOD
  173.         Defined to
  174.           0    if `float_t' is `float' and `double_t' is `double'
  175.           1    if `float_t' and `double_t' are `double'
  176.           2    if `float_t' and `double_t' are `long double'
  177.           else    `float_t' and `double_t' are unspecified
  178.  
  179.     INFINITY    representation of the infinity value of type `float'
  180.  
  181.     FP_FAST_FMA
  182.     FP_FAST_FMAF
  183.     FP_FAST_FMAL
  184.         If defined it indicates that the `fma' function
  185.         generally executes about as fast as a multiply and an add.
  186.         This macro is defined only iff the `fma' function is
  187.         implemented directly with a hardware multiply-add instructions.
  188.  
  189.     FP_ILOGB0    Expands to a value returned by `ilogb (0.0)'.
  190.     FP_ILOGBNAN    Expands to a value returned by `ilogb (NAN)'.
  191.  
  192.     DECIMAL_DIG    Number of decimal digits supported by conversion between
  193.         decimal and all internal floating-point formats.
  194.  
  195. */
  196.  
  197. /* All floating-point numbers can be put in one of these categories.  */
  198. enum
  199.   {
  200.     FP_NAN,
  201. # define FP_NAN FP_NAN
  202.     FP_INFINITE,
  203. # define FP_INFINITE FP_INFINITE
  204.     FP_ZERO,
  205. # define FP_ZERO FP_ZERO
  206.     FP_SUBNORMAL,
  207. # define FP_SUBNORMAL FP_SUBNORMAL
  208.     FP_NORMAL
  209. # define FP_NORMAL FP_NORMAL
  210.   };
  211.  
  212. /* Return number of classification appropriate for X.  */
  213. # ifdef __NO_LONG_DOUBLE_MATH
  214. #  define fpclassify(x) \
  215.      (sizeof (x) == sizeof (float) ? __fpclassifyf (x) : __fpclassify (x))
  216. # else
  217. #  define fpclassify(x) \
  218.      (sizeof (x) == sizeof (float)                          \
  219.       ? __fpclassifyf (x)                              \
  220.       : sizeof (x) == sizeof (double)                          \
  221.       ? __fpclassify (x) : __fpclassifyl (x))
  222. # endif
  223.  
  224. /* Return nonzero value if sign of X is negative.  */
  225. # ifdef __NO_LONG_DOUBLE_MATH
  226. #  define signbit(x) \
  227.      (sizeof (x) == sizeof (float) ? __signbitf (x) : __signbit (x))
  228. # else
  229. #  define signbit(x) \
  230.      (sizeof (x) == sizeof (float)                          \
  231.       ? __signbitf (x)                                  \
  232.       : sizeof (x) == sizeof (double)                          \
  233.       ? __signbit (x) : __signbitl (x))
  234. # endif
  235.  
  236. /* Return nonzero value if X is not +-Inf or NaN.  */
  237. # ifdef __NO_LONG_DOUBLE_MATH
  238. #  define isfinite(x) \
  239.      (sizeof (x) == sizeof (float) ? __finitef (x) : __finite (x))
  240. # else
  241. #  define isfinite(x) \
  242.      (sizeof (x) == sizeof (float)                          \
  243.       ? __finitef (x)                                  \
  244.       : sizeof (x) == sizeof (double)                          \
  245.       ? __finite (x) : __finitel (x))
  246. # endif
  247.  
  248. /* Return nonzero value if X is neither zero, subnormal, Inf, nor NaN.  */
  249. # define isnormal(x) (fpclassify (x) == FP_NORMAL)
  250.  
  251. /* Return nonzero value if X is a NaN.  We could use `fpclassify' but
  252.    we already have this functions `__isnan' and it is faster.  */
  253. # ifdef __NO_LONG_DOUBLE_MATH
  254. #  define isnan(x) \
  255.      (sizeof (x) == sizeof (float) ? __isnanf (x) : __isnan (x))
  256. # else
  257. #  define isnan(x) \
  258.      (sizeof (x) == sizeof (float)                          \
  259.       ? __isnanf (x)                                  \
  260.       : sizeof (x) == sizeof (double)                          \
  261.       ? __isnan (x) : __isnanl (x))
  262. # endif
  263.  
  264. /* Return nonzero value is X is positive or negative infinity.  */
  265. # ifdef __NO_LONG_DOUBLE_MATH
  266. #  define isinf(x) \
  267.      (sizeof (x) == sizeof (float) ? __isinff (x) : __isinf (x))
  268. # else
  269. #  define isinf(x) \
  270.      (sizeof (x) == sizeof (float)                          \
  271.       ? __isinff (x)                                  \
  272.       : sizeof (x) == sizeof (double)                          \
  273.       ? __isinf (x) : __isinfl (x))
  274. # endif
  275.  
  276. /* Bitmasks for the math_errhandling macro.  */
  277. # define MATH_ERRNO    1    /* errno set by math functions.  */
  278. # define MATH_ERREXCEPT    2    /* Exceptions raised by math functions.  */
  279.  
  280. #endif /* Use ISO C99.  */
  281.  
  282. #ifdef    __USE_MISC
  283. /* Support for various different standard error handling behaviors.  */
  284. typedef enum
  285. {
  286.   _IEEE_ = -1,    /* According to IEEE 754/IEEE 854.  */
  287.   _SVID_,    /* According to System V, release 4.  */
  288.   _XOPEN_,    /* Nowadays also Unix98.  */
  289.   _POSIX_,
  290.   _ISOC_    /* Actually this is ISO C99.  */
  291. } _LIB_VERSION_TYPE;
  292.  
  293. /* This variable can be changed at run-time to any of the values above to
  294.    affect floating point error handling behavior (it may also be necessary
  295.    to change the hardware FPU exception settings).  */
  296. extern _LIB_VERSION_TYPE _LIB_VERSION;
  297. #endif
  298.  
  299.  
  300. #ifdef __USE_SVID
  301. /* In SVID error handling, `matherr' is called with this description
  302.    of the exceptional condition.
  303.  
  304.    We have a problem when using C++ since `exception' is a reserved
  305.    name in C++.  */
  306. # ifdef __cplusplus
  307. struct __exception
  308. # else
  309. struct exception
  310. # endif
  311.   {
  312.     int type;
  313.     char *name;
  314.     double arg1;
  315.     double arg2;
  316.     double retval;
  317.   };
  318.  
  319. # ifdef __cplusplus
  320. extern int matherr (struct __exception *__exc) throw ();
  321. # else
  322. extern int matherr (struct exception *__exc);
  323. # endif
  324.  
  325. # define X_TLOSS    1.41484755040568800000e+16
  326.  
  327. /* Types of exceptions in the `type' field.  */
  328. # define DOMAIN        1
  329. # define SING        2
  330. # define OVERFLOW    3
  331. # define UNDERFLOW    4
  332. # define TLOSS        5
  333. # define PLOSS        6
  334.  
  335. /* SVID mode specifies returning this large value instead of infinity.  */
  336. # define HUGE        3.40282347e+38F
  337.  
  338. #else    /* !SVID */
  339.  
  340. # ifdef __USE_XOPEN
  341. /* X/Open wants another strange constant.  */
  342. #  define MAXFLOAT    3.40282347e+38F
  343. # endif
  344.  
  345. #endif    /* SVID */
  346.  
  347.  
  348. /* Some useful constants.  */
  349. #if defined __USE_BSD || defined __USE_XOPEN
  350. # define M_E        2.7182818284590452354    /* e */
  351. # define M_LOG2E    1.4426950408889634074    /* log_2 e */
  352. # define M_LOG10E    0.43429448190325182765    /* log_10 e */
  353. # define M_LN2        0.69314718055994530942    /* log_e 2 */
  354. # define M_LN10        2.30258509299404568402    /* log_e 10 */
  355. # define M_PI        3.14159265358979323846    /* pi */
  356. # define M_PI_2        1.57079632679489661923    /* pi/2 */
  357. # define M_PI_4        0.78539816339744830962    /* pi/4 */
  358. # define M_1_PI        0.31830988618379067154    /* 1/pi */
  359. # define M_2_PI        0.63661977236758134308    /* 2/pi */
  360. # define M_2_SQRTPI    1.12837916709551257390    /* 2/sqrt(pi) */
  361. # define M_SQRT2    1.41421356237309504880    /* sqrt(2) */
  362. # define M_SQRT1_2    0.70710678118654752440    /* 1/sqrt(2) */
  363. #endif
  364.  
  365. /* The above constants are not adequate for computation using `long double's.
  366.    Therefore we provide as an extension constants with similar names as a
  367.    GNU extension.  Provide enough digits for the 128-bit IEEE quad.  */
  368. #ifdef __USE_GNU
  369. # define M_El        2.7182818284590452353602874713526625L  /* e */
  370. # define M_LOG2El    1.4426950408889634073599246810018921L  /* log_2 e */
  371. # define M_LOG10El    0.4342944819032518276511289189166051L  /* log_10 e */
  372. # define M_LN2l        0.6931471805599453094172321214581766L  /* log_e 2 */
  373. # define M_LN10l    2.3025850929940456840179914546843642L  /* log_e 10 */
  374. # define M_PIl        3.1415926535897932384626433832795029L  /* pi */
  375. # define M_PI_2l    1.5707963267948966192313216916397514L  /* pi/2 */
  376. # define M_PI_4l    0.7853981633974483096156608458198757L  /* pi/4 */
  377. # define M_1_PIl    0.3183098861837906715377675267450287L  /* 1/pi */
  378. # define M_2_PIl    0.6366197723675813430755350534900574L  /* 2/pi */
  379. # define M_2_SQRTPIl    1.1283791670955125738961589031215452L  /* 2/sqrt(pi) */
  380. # define M_SQRT2l    1.4142135623730950488016887242096981L  /* sqrt(2) */
  381. # define M_SQRT1_2l    0.7071067811865475244008443621048490L  /* 1/sqrt(2) */
  382. #endif
  383.  
  384.  
  385. /* When compiling in strict ISO C compatible mode we must not use the
  386.    inline functions since they, among other things, do not set the
  387.    `errno' variable correctly.  */
  388. #if defined __STRICT_ANSI__ && !defined __NO_MATH_INLINES
  389. # define __NO_MATH_INLINES    1
  390. #endif
  391.  
  392. #if defined __USE_ISOC99 && __GNUC_PREREQ(2,97)
  393. /* ISO C99 defines some macros to compare number while taking care for
  394.    unordered numbers.  Many FPUs provide special instructions to support
  395.    these operations.  Generic support in GCC for these as builtins went
  396.    in before 3.0.0, but not all cpus added their patterns.  We define
  397.    versions that use the builtins here, and <bits/mathinline.h> will
  398.    undef/redefine as appropriate for the specific GCC version in use.  */
  399. # define isgreater(x, y)    __builtin_isgreater(x, y)
  400. # define isgreaterequal(x, y)    __builtin_isgreaterequal(x, y)
  401. # define isless(x, y)        __builtin_isless(x, y)
  402. # define islessequal(x, y)    __builtin_islessequal(x, y)
  403. # define islessgreater(x, y)    __builtin_islessgreater(x, y)
  404. # define isunordered(u, v)    __builtin_isunordered(u, v)
  405. #endif
  406.  
  407. /* Get machine-dependent inline versions (if there are any).  */
  408. #ifdef __USE_EXTERN_INLINES
  409. # include <bits/mathinline.h>
  410. #endif
  411.  
  412. #ifdef __USE_ISOC99
  413. /* If we've still got undefined comparison macros, provide defaults.  */
  414.  
  415. /* Return nonzero value if X is greater than Y.  */
  416. # ifndef isgreater
  417. #  define isgreater(x, y) \
  418.   (__extension__                                  \
  419.    ({ __typeof__(x) __x = (x); __typeof__(y) __y = (y);                  \
  420.       !isunordered (__x, __y) && __x > __y; }))
  421. # endif
  422.  
  423. /* Return nonzero value if X is greater than or equal to Y.  */
  424. # ifndef isgreaterequal
  425. #  define isgreaterequal(x, y) \
  426.   (__extension__                                  \
  427.    ({ __typeof__(x) __x = (x); __typeof__(y) __y = (y);                  \
  428.       !isunordered (__x, __y) && __x >= __y; }))
  429. # endif
  430.  
  431. /* Return nonzero value if X is less than Y.  */
  432. # ifndef isless
  433. #  define isless(x, y) \
  434.   (__extension__                                  \
  435.    ({ __typeof__(x) __x = (x); __typeof__(y) __y = (y);                  \
  436.       !isunordered (__x, __y) && __x < __y; }))
  437. # endif
  438.  
  439. /* Return nonzero value if X is less than or equal to Y.  */
  440. # ifndef islessequal
  441. #  define islessequal(x, y) \
  442.   (__extension__                                  \
  443.    ({ __typeof__(x) __x = (x); __typeof__(y) __y = (y);                  \
  444.       !isunordered (__x, __y) && __x <= __y; }))
  445. # endif
  446.  
  447. /* Return nonzero value if either X is less than Y or Y is less than X.  */
  448. # ifndef islessgreater
  449. #  define islessgreater(x, y) \
  450.   (__extension__                                  \
  451.    ({ __typeof__(x) __x = (x); __typeof__(y) __y = (y);                  \
  452.       !isunordered (__x, __y) && (__x < __y || __y < __x); }))
  453. # endif
  454.  
  455. /* Return nonzero value if arguments are unordered.  */
  456. # ifndef isunordered
  457. #  define isunordered(u, v) \
  458.   (__extension__                                  \
  459.    ({ __typeof__(u) __u = (u); __typeof__(v) __v = (v);                  \
  460.       fpclassify (__u) == FP_NAN || fpclassify (__v) == FP_NAN; }))
  461. # endif
  462.  
  463. #endif
  464.  
  465. __END_DECLS
  466.  
  467.  
  468. #endif /* math.h  */
  469.