Annotation of researchv10no/cmd/lcc/tst/paranoia.c, revision 1.1.1.1

1.1       root        1: #undef V9
                      2: #define NOPAUSE
                      3: /*     A C version of Kahan's Floating Point Test "Paranoia"
                      4: 
                      5:                        Thos Sumner, UCSF, Feb. 1985
                      6:                        David Gay, BTL, Jan. 1986
                      7: 
                      8:        This is a rewrite from the Pascal version by
                      9: 
                     10:                        B. A. Wichmann, 18 Jan. 1985
                     11: 
                     12:        (and does NOT exhibit good C programming style).
                     13: 
                     14: (C) Apr 19 1983 in BASIC version by:
                     15:        Professor W. M. Kahan,
                     16:        567 Evans Hall
                     17:        Electrical Engineering & Computer Science Dept.
                     18:        University of California
                     19:        Berkeley, California 94720
                     20:        USA
                     21: 
                     22: converted to Pascal by:
                     23:        B. A. Wichmann
                     24:        National Physical Laboratory
                     25:        Teddington Middx
                     26:        TW11 OLW
                     27:        UK
                     28: 
                     29: converted to C by:
                     30: 
                     31:        David M. Gay            and     Thos Sumner
                     32:        AT&T Bell Labs                  Computer Center, Rm. U-76
                     33:        600 Mountain Avenue             University of California
                     34:        Murray Hill, NJ 07974           San Francisco, CA 94143
                     35:        USA                             USA
                     36: 
                     37: with simultaneous corrections to the Pascal source (reflected
                     38: in the Pascal source available over netlib).
                     39: [A couple of bug fixes from dgh = sun!dhough incorporated 31 July 1986.]
                     40: 
                     41: Reports of results on various systems from all the versions
                     42: of Paranoia are being collected by Richard Karpinski at the
                     43: same address as Thos Sumner.  This includes sample outputs,
                     44: bug reports, and criticisms.
                     45: 
                     46: You may copy this program freely if you acknowledge its source.
                     47: Comments on the Pascal version to NPL, please.
                     48: 
                     49: 
                     50: The C version catches signals from floating-point exceptions.
                     51: If signal(SIGFPE,...) is unavailable in your environment, you may
                     52: #define NOSIGNAL to comment out the invocations of signal.
                     53: 
                     54: This source file is too big for some C compilers, but may be split
                     55: into pieces.  Comments containing "SPLIT" suggest convenient places
                     56: for this splitting.  At the end of these comments is an "ed script"
                     57: (for the UNIX(tm) editor ed) that will do this splitting.
                     58: 
                     59: By #defining Single when you compile this source, you may obtain
                     60: a single-precision C version of Paranoia.
                     61: 
                     62: 
                     63: The following is from the introductory commentary from Wichmann's work:
                     64: 
                     65: The BASIC program of Kahan is written in Microsoft BASIC using many
                     66: facilities which have no exact analogy in Pascal.  The Pascal
                     67: version below cannot therefore be exactly the same.  Rather than be
                     68: a minimal transcription of the BASIC program, the Pascal coding
                     69: follows the conventional style of block-structured languages.  Hence
                     70: the Pascal version could be useful in producing versions in other
                     71: structured languages.
                     72: 
                     73: Rather than use identifiers of minimal length (which therefore have
                     74: little mnemonic significance), the Pascal version uses meaningful
                     75: identifiers as follows [Note: A few changes have been made for C]:
                     76: 
                     77: 
                     78: BASIC   C               BASIC   C               BASIC   C               
                     79: 
                     80:    A                       J                       S    StickyBit
                     81:    A1   AInverse           J0   NoErrors           T
                     82:    B    Radix                    [Failure]         T0   Underflow
                     83:    B1   BInverse           J1   NoErrors           T2   ThirtyTwo
                     84:    B2   RadixD2                  [SeriousDefect]   T5   OneAndHalf
                     85:    B9   BMinusU2           J2   NoErrors           T7   TwentySeven
                     86:    C                             [Defect]          T8   TwoForty
                     87:    C1   CInverse           J3   NoErrors           U    OneUlp
                     88:    D                             [Flaw]            U0   UnderflowThreshold
                     89:    D4   FourD              K    PageNo             U1
                     90:    E0                      L    Milestone          U2
                     91:    E1                      M                       V
                     92:    E2   Exp2               N                       V0
                     93:    E3                      N1                      V8
                     94:    E5   MinSqEr            O    Zero               V9
                     95:    E6   SqEr               O1   One                W
                     96:    E7   MaxSqEr            O2   Two                X
                     97:    E8                      O3   Three              X1
                     98:    E9                      O4   Four               X8
                     99:    F1   MinusOne           O5   Five               X9   Random1
                    100:    F2   Half               O8   Eight              Y
                    101:    F3   Third              O9   Nine               Y1
                    102:    F6                      P    Precision          Y2
                    103:    F9                      Q                       Y9   Random2
                    104:    G1   GMult              Q8                      Z
                    105:    G2   GDiv               Q9                      Z0   PseudoZero
                    106:    G3   GAddSub            R                       Z1
                    107:    H                       R1   RMult              Z2
                    108:    H1   HInverse           R2   RDiv               Z9
                    109:    I                       R3   RAddSub
                    110:    IO   NoTrials           R4   RSqrt
                    111:    I3   IEEE               R9   Random9
                    112: 
                    113:    SqRWrng
                    114: 
                    115: All the variables in BASIC are true variables and in consequence,
                    116: the program is more difficult to follow since the "constants" must
                    117: be determined (the glossary is very helpful).  The Pascal version
                    118: uses Real constants, but checks are added to ensure that the values
                    119: are correctly converted by the compiler.
                    120: 
                    121: The major textual change to the Pascal version apart from the
                    122: identifiersis that named procedures are used, inserting parameters
                    123: wherehelpful.  New procedures are also introduced.  The
                    124: correspondence is as follows:
                    125: 
                    126: 
                    127: BASIC       Pascal
                    128: lines 
                    129: 
                    130:   90- 140   Pause
                    131:  170- 250   Instructions
                    132:  380- 460   Heading
                    133:  480- 670   Characteristics
                    134:  690- 870   History
                    135: 2940-2950   Random
                    136: 3710-3740   NewD
                    137: 4040-4080   DoesYequalX
                    138: 4090-4110   PrintIfNPositive
                    139: 4640-4850   TestPartialUnderflow
                    140: 
                    141: =*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=
                    142: 
                    143: Below is an "ed script" that splits para.c into 10 files
                    144: of the form part[1-8].c, subs.c, and msgs.c, plus a header
                    145: file, paranoia.h, that these files require.
                    146: 
                    147: r paranoia.c
                    148: $
                    149: ?SPLIT
                    150: +,$w msgs.c
                    151:  .,$d
                    152: ?SPLIT
                    153:  .d
                    154: +d
                    155: -,$w subs.c
                    156: -,$d
                    157: ?part8
                    158: +d
                    159: ?include
                    160:  .,$w part8.c
                    161:  .,$d
                    162: -d
                    163: ?part7
                    164: +d
                    165: ?include
                    166:  .,$w part7.c
                    167:  .,$d
                    168: -d
                    169: ?part6
                    170: +d
                    171: ?include
                    172:  .,$w part6.c
                    173:  .,$d
                    174: -d
                    175: ?part5
                    176: +d
                    177: ?include
                    178:  .,$w part5.c
                    179:  .,$d
                    180: -d
                    181: ?part4
                    182: +d
                    183: ?include
                    184:  .,$w part4.c
                    185:  .,$d
                    186: -d
                    187: ?part3
                    188: +d
                    189: ?include
                    190:  .,$w part3.c
                    191:  .,$d
                    192: -d
                    193: ?part2
                    194: +d
                    195: ?include
                    196:  .,$w part2.c
                    197:  .,$d
                    198: ?SPLIT
                    199:  .d
                    200: 1,/^#include/-1d
                    201: 1,$w part1.c
                    202: /Computed constants/,$d
                    203: 1,$s/^int/extern &/
                    204: 1,$s/^FLOAT/extern &/
                    205: 1,$s/^char/extern &/
                    206: 1,$s! = .*!;!
                    207: /^Guard/,/^Round/s/^/extern /
                    208: /^jmp_buf/s/^/extern /
                    209: /^Sig_type/s/^/extern /
                    210: s/$/\
                    211: extern void sigfpe();/
                    212: w paranoia.h
                    213: q
                    214: 
                    215: */
                    216: 
                    217: #include <stdio.h>
                    218: #ifndef NOSIGNAL
                    219: #include <signal.h>
                    220: #endif
                    221: #include <setjmp.h>
                    222: 
                    223: extern double fabs(), floor(), log(), pow(), sqrt();
                    224: 
                    225: #ifdef Single
                    226: #define FLOAT float
                    227: #define FABS(x) (float)fabs((double)(x))
                    228: #define FLOOR(x) (float)floor((double)(x))
                    229: #define LOG(x) (float)log((double)(x))
                    230: #define POW(x,y) (float)pow((double)(x),(double)(y))
                    231: #define SQRT(x) (float)sqrt((double)(x))
                    232: #else
                    233: #define FLOAT double
                    234: #define FABS(x) fabs(x)
                    235: #define FLOOR(x) floor(x)
                    236: #define LOG(x) log(x)
                    237: #define POW(x,y) pow(x,y)
                    238: #define SQRT(x) sqrt(x)
                    239: #endif
                    240: 
                    241: jmp_buf ovfl_buf;
                    242: typedef void (*Sig_type)();
                    243: Sig_type sigsave;
                    244: 
                    245: #define KEYBOARD 0
                    246: 
                    247: FLOAT Radix, BInvrse, RadixD2, BMinusU2;
                    248: FLOAT Sign(), Random();
                    249: 
                    250: /*Small floating point constants.*/
                    251: FLOAT Zero = 0.0;
                    252: FLOAT Half = 0.5;
                    253: FLOAT One = 1.0;
                    254: FLOAT Two = 2.0;
                    255: FLOAT Three = 3.0;
                    256: FLOAT Four = 4.0;
                    257: FLOAT Five = 5.0;
                    258: FLOAT Eight = 8.0;
                    259: FLOAT Nine = 9.0;
                    260: FLOAT TwentySeven = 27.0;
                    261: FLOAT ThirtyTwo = 32.0;
                    262: FLOAT TwoForty = 240.0;
                    263: FLOAT MinusOne = -1.0;
                    264: FLOAT OneAndHalf = 1.5;
                    265: /*Integer constants*/
                    266: int NoTrials = 20; /*Number of tests for commutativity. */
                    267: #define False 0
                    268: #define True 1
                    269: 
                    270: /* Definitions for declared types 
                    271:        Guard == (Yes, No);
                    272:        Rounding == (Chopped, Rounded, Other);
                    273:        Message == packed array [1..40] of char;
                    274:        Class == (Flaw, Defect, Serious, Failure);
                    275:          */
                    276: #define Yes 1
                    277: #define No  0
                    278: #define Chopped 2
                    279: #define Rounded 1
                    280: #define Other   0
                    281: #define Flaw    3
                    282: #define Defect  2
                    283: #define Serious 1
                    284: #define Failure 0
                    285: typedef int Guard, Rounding, Class;
                    286: typedef char Message;
                    287: 
                    288: /* Declarations of Variables */
                    289: int Indx;
                    290: char ch[8];
                    291: FLOAT AInvrse, A1;
                    292: FLOAT C, CInvrse;
                    293: FLOAT D, FourD;
                    294: FLOAT E0, E1, Exp2, E3, MinSqEr;
                    295: FLOAT SqEr, MaxSqEr, E9;
                    296: FLOAT Third;
                    297: FLOAT F6, F9;
                    298: FLOAT H, HInvrse;
                    299: int I;
                    300: FLOAT StickyBit, J;
                    301: FLOAT MyZero;
                    302: FLOAT Precision;
                    303: FLOAT Q, Q9;
                    304: FLOAT R, Random9;
                    305: FLOAT T, Underflow, S;
                    306: FLOAT OneUlp, UfThold, U1, U2;
                    307: FLOAT V, V0, V9;
                    308: FLOAT W;
                    309: FLOAT X, X1, X2, X8, Random1;
                    310: FLOAT Y, Y1, Y2, Random2;
                    311: FLOAT Z, PseudoZero, Z1, Z2, Z9;
                    312: int ErrCnt[4];
                    313: int fpecount;
                    314: int Milestone;
                    315: int PageNo;
                    316: int M, N, N1;
                    317: Guard GMult, GDiv, GAddSub;
                    318: Rounding RMult, RDiv, RAddSub, RSqrt;
                    319: int Break, Done, NotMonot, Monot, Anomaly, IEEE,
                    320:                SqRWrng, UfNGrad;
                    321: /* Computed constants. */
                    322: /*U1  gap below 1.0, i.e, 1.0-U1 is next number below 1.0 */
                    323: /*U2  gap above 1.0, i.e, 1.0+U2 is next number above 1.0 */
                    324: 
                    325: /* floating point exception receiver */
                    326:  void
                    327: sigfpe(i)
                    328: {
                    329:        fpecount++;
                    330:        printf("\n* * * FLOATING-POINT ERROR * * *\n");
                    331:        fflush(stdout);
                    332:        if (sigsave) {
                    333: #ifndef NOSIGNAL
                    334:                signal(SIGFPE, sigsave);
                    335: #endif
                    336:                sigsave = 0;
                    337:                longjmp(ovfl_buf, 1);
                    338:                }
                    339:        abort();
                    340: }
                    341: 
                    342: main()
                    343: {
                    344: #ifdef mc
                    345:        char *out;
                    346:        ieee_flags("set", "precision", "double", &out);
                    347: #endif
                    348:        /* First two assignments use integer right-hand sides. */
                    349:        Zero = 0;
                    350:        One = 1;
                    351:        Two = One + One;
                    352:        Three = Two + One;
                    353:        Four = Three + One;
                    354:        Five = Four + One;
                    355:        Eight = Four + Four;
                    356:        Nine = Three * Three;
                    357:        TwentySeven = Nine * Three;
                    358:        ThirtyTwo = Four * Eight;
                    359:        TwoForty = Four * Five * Three * Four;
                    360:        MinusOne = -One;
                    361:        Half = One / Two;
                    362:        OneAndHalf = One + Half;
                    363:        ErrCnt[Failure] = 0;
                    364:        ErrCnt[Serious] = 0;
                    365:        ErrCnt[Defect] = 0;
                    366:        ErrCnt[Flaw] = 0;
                    367:        PageNo = 1;
                    368:        /*=============================================*/
                    369:        Milestone = 0;
                    370:        /*=============================================*/
                    371: #ifndef NOSIGNAL
                    372:        signal(SIGFPE, sigfpe);
                    373: #endif
                    374:        Instructions();
                    375:        Pause();
                    376:        Heading();
                    377:        Pause();
                    378:        Characteristics();
                    379:        Pause();
                    380:        History();
                    381:        Pause();
                    382:        /*=============================================*/
                    383:        Milestone = 7;
                    384:        /*=============================================*/
                    385:        printf("Program is now RUNNING tests on small integers:\n");
                    386:        
                    387:        TstCond (Failure, (Zero + Zero == Zero) && (One - One == Zero)
                    388:                   && (One > Zero) && (One + One == Two),
                    389:                        "0+0 != 0, 1-1 != 0, 1 <= 0, or 1+1 != 2");
                    390:        Z = - Zero;
                    391:        if (Z != 0.0) {
                    392:                ErrCnt[Failure] = ErrCnt[Failure] + 1;
                    393:                printf("Comparison alleges that -0.0 is Non-zero!\n");
                    394:                U1 = 0.001;
                    395:                Radix = 1;
                    396:                TstPtUf();
                    397:                }
                    398:        TstCond (Failure, (Three == Two + One) && (Four == Three + One)
                    399:                   && (Four + Two * (- Two) == Zero)
                    400:                   && (Four - Three - One == Zero),
                    401:                   "3 != 2+1, 4 != 3+1, 4+2*(-2) != 0, or 4-3-1 != 0");
                    402:        TstCond (Failure, (MinusOne == (0 - One))
                    403:                   && (MinusOne + One == Zero ) && (One + MinusOne == Zero)
                    404:                   && (MinusOne + FABS(One) == Zero)
                    405:                   && (MinusOne + MinusOne * MinusOne == Zero),
                    406:                   "-1+1 != 0, (-1)+abs(1) != 0, or -1+(-1)*(-1) != 0");
                    407:        TstCond (Failure, Half + MinusOne + Half == Zero,
                    408:                  "1/2 + (-1) + 1/2 != 0");
                    409:        /*=============================================*/
                    410:        /*SPLIT
                    411:        part2();
                    412:        part3();
                    413:        part4();
                    414:        part5();
                    415:        part6();
                    416:        part7();
                    417:        part8();
                    418:        }
                    419: #include "paranoia.h"
                    420: part2(){
                    421: */
                    422:        Milestone = 10;
                    423:        /*=============================================*/
                    424:        TstCond (Failure, (Nine == Three * Three)
                    425:                   && (TwentySeven == Nine * Three) && (Eight == Four + Four)
                    426:                   && (ThirtyTwo == Eight * Four)
                    427:                   && (ThirtyTwo - TwentySeven - Four - One == Zero),
                    428:                   "9 != 3*3, 27 != 9*3, 32 != 8*4, or 32-27-4-1 != 0");
                    429:        TstCond (Failure, (Five == Four + One) &&
                    430:                        (TwoForty == Four * Five * Three * Four)
                    431:                   && (TwoForty / Three - Four * Four * Five == Zero)
                    432:                   && ( TwoForty / Four - Five * Three * Four == Zero)
                    433:                   && ( TwoForty / Five - Four * Three * Four == Zero),
                    434:                  "5 != 4+1, 240/3 != 80, 240/4 != 60, or 240/5 != 48");
                    435:        if (ErrCnt[Failure] == 0) {
                    436:                printf("-1, 0, 1/2, 1, 2, 3, 4, 5, 9, 27, 32 & 240 are O.K.\n");
                    437:                printf("\n");
                    438:                }
                    439:        printf("Searching for Radix and Precision.\n");
                    440:        W = One;
                    441:        do  {
                    442:                W = W + W;
                    443:                Y = W + One;
                    444:                Z = Y - W;
                    445:                Y = Z - One;
                    446:                } while (MinusOne + FABS(Y) < Zero);
                    447:        /*.. now W is just big enough that |((W+1)-W)-1| >= 1 ...*/
                    448:        Precision = Zero;
                    449:        Y = One;
                    450:        do  {
                    451:                Radix = W + Y;
                    452:                Y = Y + Y;
                    453:                Radix = Radix - W;
                    454:                } while ( Radix == Zero);
                    455:        if (Radix < Two) Radix = One;
                    456:        printf("Radix = %f .\n", Radix);
                    457:        if (Radix != 1) {
                    458:                W = One;
                    459:                do  {
                    460:                        Precision = Precision + One;
                    461:                        W = W * Radix;
                    462:                        Y = W + One;
                    463:                        } while ((Y - W) == One);
                    464:                }
                    465:        /*... now W == Radix^Precision is barely too big to satisfy (W+1)-W == 1
                    466:                                                      ...*/
                    467:        U1 = One / W;
                    468:        U2 = Radix * U1;
                    469:        printf("Closest relative separation found is U1 = %.7e .\n\n", U1);
                    470:        printf("Recalculating radix and precision\n ");
                    471:        
                    472:        /*save old values*/
                    473:        E0 = Radix;
                    474:        E1 = U1;
                    475:        E9 = U2;
                    476:        E3 = Precision;
                    477:        
                    478:        X = Four / Three;
                    479:        Third = X - One;
                    480:        F6 = Half - Third;
                    481:        X = F6 + F6;
                    482:        X = FABS(X - Third);
                    483:        if (X < U2) X = U2;
                    484:        
                    485:        /*... now X = (unknown no.) ulps of 1+...*/
                    486:        do  {
                    487:                U2 = X;
                    488:                Y = Half * U2 + ThirtyTwo * U2 * U2;
                    489:                Y = One + Y;
                    490:                X = Y - One;
                    491:                } while ( ! ((U2 <= X) || (X <= Zero)));
                    492:        
                    493:        /*... now U2 == 1 ulp of 1 + ... */
                    494:        X = Two / Three;
                    495:        F6 = X - Half;
                    496:        Third = F6 + F6;
                    497:        X = Third - Half;
                    498:        X = FABS(X + F6);
                    499:        if (X < U1) X = U1;
                    500:        
                    501:        /*... now  X == (unknown no.) ulps of 1 -... */
                    502:        do  {
                    503:                U1 = X;
                    504:                Y = Half * U1 + ThirtyTwo * U1 * U1;
                    505:                Y = Half - Y;
                    506:                X = Half + Y;
                    507:                Y = Half - X;
                    508:                X = Half + Y;
                    509:                } while ( ! ((U1 <= X) || (X <= Zero)));
                    510:        /*... now U1 == 1 ulp of 1 - ... */
                    511:        if (U1 == E1) printf("confirms closest relative separation U1 .\n");
                    512:        else printf("gets better closest relative separation U1 = %.7e .\n", U1);
                    513:        W = One / U1;
                    514:        F9 = (Half - U1) + Half;
                    515:        Radix = FLOOR(0.01 + U2 / U1);
                    516:        if (Radix == E0) printf("Radix confirmed.\n");
                    517:        else printf("MYSTERY: recalculated Radix = %.7e .\n", Radix);
                    518:        TstCond (Defect, Radix <= Eight + Eight,
                    519:                   "Radix is too big: roundoff problems");
                    520:        TstCond (Flaw, (Radix == Two) || (Radix == 10)
                    521:                   || (Radix == One), "Radix is not as good as 2 or 10");
                    522:        /*=============================================*/
                    523:        Milestone = 20;
                    524:        /*=============================================*/
                    525:        TstCond (Failure, F9 - Half < Half,
                    526:                   "(1-U1)-1/2 < 1/2 is FALSE, prog. fails?");
                    527:        X = F9;
                    528:        I = 1;
                    529:        Y = X - Half;
                    530:        Z = Y - Half;
                    531:        TstCond (Failure, (X != One)
                    532:                   || (Z == Zero), "Comparison is fuzzy,X=1 but X-1/2-1/2 != 0");
                    533:        X = One + U2;
                    534:        I = 0;
                    535:        /*=============================================*/
                    536:        Milestone = 25;
                    537:        /*=============================================*/
                    538:        /*... BMinusU2 = nextafter(Radix, 0) */
                    539:        BMinusU2 = Radix - One;
                    540:        BMinusU2 = (BMinusU2 - U2) + One;
                    541:        /* Purify Integers */
                    542:        if (Radix != One)  {
                    543:                X = - TwoForty * LOG(U1) / LOG(Radix);
                    544:                Y = FLOOR(Half + X);
                    545:                if (FABS(X - Y) * Four < One) X = Y;
                    546:                Precision = X / TwoForty;
                    547:                Y = FLOOR(Half + Precision);
                    548:                if (FABS(Precision - Y) * TwoForty < Half) Precision = Y;
                    549:                }
                    550:        if ((Precision != FLOOR(Precision)) || (Radix == One)) {
                    551:                printf("Precision cannot be characterized by an Integer number\n");
                    552:                printf("of significant digits but, by itself, this is a minor flaw.\n");
                    553:                }
                    554:        if (Radix == One) 
                    555:                printf("logarithmic encoding has precision characterized solely by U1.\n");
                    556:        else printf("The number of significant digits of the Radix is %f .\n",
                    557:                        Precision);
                    558:        TstCond (Serious, U2 * Nine * Nine * TwoForty < One,
                    559:                   "Precision worse than 5 decimal figures  ");
                    560:        /*=============================================*/
                    561:        Milestone = 30;
                    562:        /*=============================================*/
                    563:        /* Test for extra-precise subepressions */
                    564:        X = FABS(((Four / Three - One) - One / Four) * Three - One / Four);
                    565:        do  {
                    566:                Z2 = X;
                    567:                X = (One + (Half * Z2 + ThirtyTwo * Z2 * Z2)) - One;
                    568:                } while ( ! ((Z2 <= X) || (X <= Zero)));
                    569:        X = Y = Z = FABS((Three / Four - Two / Three) * Three - One / Four);
                    570:        do  {
                    571:                Z1 = Z;
                    572:                Z = (One / Two - ((One / Two - (Half * Z1 + ThirtyTwo * Z1 * Z1))
                    573:                        + One / Two)) + One / Two;
                    574:                } while ( ! ((Z1 <= Z) || (Z <= Zero)));
                    575:        do  {
                    576:                do  {
                    577:                        Y1 = Y;
                    578:                        Y = (Half - ((Half - (Half * Y1 + ThirtyTwo * Y1 * Y1)) + Half
                    579:                                )) + Half;
                    580:                        } while ( ! ((Y1 <= Y) || (Y <= Zero)));
                    581:                X1 = X;
                    582:                X = ((Half * X1 + ThirtyTwo * X1 * X1) - F9) + F9;
                    583:                } while ( ! ((X1 <= X) || (X <= Zero)));
                    584:        if ((X1 != Y1) || (X1 != Z1)) {
                    585:                BadCond(Serious, "Disagreements among the values X1, Y1, Z1,\n");
                    586:                printf("respectively  %.7e,  %.7e,  %.7e,\n", X1, Y1, Z1);
                    587:                printf("are symptoms of inconsistencies introduced\n");
                    588:                printf("by extra-precise evaluation of arithmetic subexpressions.\n");
                    589:                notify("Possibly some part of this");
                    590:                if ((X1 == U1) || (Y1 == U1) || (Z1 == U1))  printf(
                    591:                        "That feature is not tested further by this program.\n") ;
                    592:                }
                    593:        else  {
                    594:                if ((Z1 != U1) || (Z2 != U2)) {
                    595:                        if ((Z1 >= U1) || (Z2 >= U2)) {
                    596:                                BadCond(Failure, "");
                    597:                                notify("Precision");
                    598:                                printf("\tU1 = %.7e, Z1 - U1 = %.7e\n",U1,Z1-U1);
                    599:                                printf("\tU2 = %.7e, Z2 - U2 = %.7e\n",U2,Z2-U2);
                    600:                                }
                    601:                        else {
                    602:                                if ((Z1 <= Zero) || (Z2 <= Zero)) {
                    603:                                        printf("Because of unusual Radix = %f", Radix);
                    604:                                        printf(", or exact rational arithmetic a result\n");
                    605:                                        printf("Z1 = %.7e, or Z2 = %.7e ", Z1, Z2);
                    606:                                        notify("of an\nextra-precision");
                    607:                                        }
                    608:                                if (Z1 != Z2 || Z1 > Zero) {
                    609:                                        X = Z1 / U1;
                    610:                                        Y = Z2 / U2;
                    611:                                        if (Y > X) X = Y;
                    612:                                        Q = - LOG(X);
                    613:                                        printf("Some subexpressions appear to be calculated extra\n");
                    614:                                        printf("precisely with about %g extra B-digits, i.e.\n",
                    615:                                                (Q / LOG(Radix)));
                    616:                                        printf("roughly %g extra significant decimals.\n",
                    617:                                                Q / LOG(10.));
                    618:                                        }
                    619:                                printf("That feature is not tested further by this program.\n");
                    620:                                }
                    621:                        }
                    622:                }
                    623:        Pause();
                    624:        /*=============================================*/
                    625:        /*SPLIT
                    626:        }
                    627: #include "paranoia.h"
                    628: part3(){
                    629: */
                    630:        Milestone = 35;
                    631:        /*=============================================*/
                    632:        if (Radix >= Two) {
                    633:                X = W / (Radix * Radix);
                    634:                Y = X + One;
                    635:                Z = Y - X;
                    636:                T = Z + U2;
                    637:                X = T - Z;
                    638:                TstCond (Failure, X == U2,
                    639:                        "Subtraction is not normalized X=Y,X+Z != Y+Z!");
                    640:                if (X == U2) printf(
                    641:                        "Subtraction appears to be normalized, as it should be.");
                    642:                }
                    643:        printf("\nChecking for guard digit in *, /, and -.\n");
                    644:        Y = F9 * One;
                    645:        Z = One * F9;
                    646:        X = F9 - Half;
                    647:        Y = (Y - Half) - X;
                    648:        Z = (Z - Half) - X;
                    649:        X = One + U2;
                    650:        T = X * Radix;
                    651:        R = Radix * X;
                    652:        X = T - Radix;
                    653:        X = X - Radix * U2;
                    654:        T = R - Radix;
                    655:        T = T - Radix * U2;
                    656:        X = X * (Radix - One);
                    657:        T = T * (Radix - One);
                    658:        if ((X == Zero) && (Y == Zero) && (Z == Zero) && (T == Zero)) GMult = Yes;
                    659:        else {
                    660:                GMult = No;
                    661:                TstCond (Serious, False,
                    662:                        "* lacks a Guard Digit, so 1*X != X");
                    663:                }
                    664:        Z = Radix * U2;
                    665:        X = One + Z;
                    666:        Y = FABS((X + Z) - X * X) - U2;
                    667:        X = One - U2;
                    668:        Z = FABS((X - U2) - X * X) - U1;
                    669:        TstCond (Failure, (Y <= Zero)
                    670:                   && (Z <= Zero), "* gets too many final digits wrong.\n");
                    671:        Y = One - U2;
                    672:        X = One + U2;
                    673:        Z = One / Y;
                    674:        Y = Z - X;
                    675:        X = One / Three;
                    676:        Z = Three / Nine;
                    677:        X = X - Z;
                    678:        T = Nine / TwentySeven;
                    679:        Z = Z - T;
                    680:        TstCond(Defect, X == Zero && Y == Zero && Z == Zero,
                    681:                "Division lacks a Guard Digit, so error can exceed 1 ulp\nor  1/3  and  3/9  and  9/27 may disagree");
                    682:        Y = F9 / One;
                    683:        X = F9 - Half;
                    684:        Y = (Y - Half) - X;
                    685:        X = One + U2;
                    686:        T = X / One;
                    687:        X = T - X;
                    688:        if ((X == Zero) && (Y == Zero) && (Z == Zero)) GDiv = Yes;
                    689:        else {
                    690:                GDiv = No;
                    691:                TstCond (Serious, False,
                    692:                        "Division lacks a Guard Digit, so X/1 != X");
                    693:                }
                    694:        X = One / (One + U2);
                    695:        Y = X - Half - Half;
                    696:        TstCond (Serious, Y < Zero,
                    697:                   "Computed value of 1/1.000..1 >= 1");
                    698:        X = One - U2;
                    699:        Y = One + Radix * U2;
                    700:        Z = X * Radix;
                    701:        T = Y * Radix;
                    702:        R = Z / Radix;
                    703:        StickyBit = T / Radix;
                    704:        X = R - X;
                    705:        Y = StickyBit - Y;
                    706:        TstCond (Failure, X == Zero && Y == Zero,
                    707:                        "* and/or / gets too many last digits wrong");
                    708:        Y = One - U1;
                    709:        X = One - F9;
                    710:        Y = One - Y;
                    711:        T = Radix - U2;
                    712:        Z = Radix - BMinusU2;
                    713:        T = Radix - T;
                    714:        if ((X == U1) && (Y == U1) && (Z == U2) && (T == U2)) GAddSub = Yes;
                    715:        else {
                    716:                GAddSub = No;
                    717:                TstCond (Serious, False,
                    718:                        "- lacks Guard Digit, so cancellation is obscured");
                    719:                }
                    720:        if (F9 != One && F9 - One >= Zero) {
                    721:                BadCond(Serious, "comparison alleges  (1-U1) < 1  although\n");
                    722:                printf("  subtraction yields  (1-U1) - 1 = 0 , thereby vitiating\n");
                    723:                printf("  such precautions against division by zero as\n");
                    724:                printf("  ...  if (X == 1.0) {.....} else {.../(X-1.0)...}\n");
                    725:                }
                    726:        if (GMult == Yes && GDiv == Yes && GAddSub == Yes) printf(
                    727:                "     *, /, and - appear to have guard digits, as they should.\n");
                    728:        /*=============================================*/
                    729:        Milestone = 40;
                    730:        /*=============================================*/
                    731:        Pause();
                    732:        printf("Checking rounding on multiply, divide and add/subtract.\n");
                    733:        RMult = Other;
                    734:        RDiv = Other;
                    735:        RAddSub = Other;
                    736:        RadixD2 = Radix / Two;
                    737:        A1 = Two;
                    738:        Done = False;
                    739:        do  {
                    740:                AInvrse = Radix;
                    741:                do  {
                    742:                        X = AInvrse;
                    743:                        AInvrse = AInvrse / A1;
                    744:                        } while ( ! (FLOOR(AInvrse) != AInvrse));
                    745:                Done = (X == One) || (A1 > Three);
                    746:                if (! Done) A1 = Nine + One;
                    747:                } while ( ! (Done));
                    748:        if (X == One) A1 = Radix;
                    749:        AInvrse = One / A1;
                    750:        X = A1;
                    751:        Y = AInvrse;
                    752:        Done = False;
                    753:        do  {
                    754:                Z = X * Y - Half;
                    755:                TstCond (Failure, Z == Half,
                    756:                        "X * (1/X) differs from 1");
                    757:                Done = X == Radix;
                    758:                X = Radix;
                    759:                Y = One / X;
                    760:                } while ( ! (Done));
                    761:        Y2 = One + U2;
                    762:        Y1 = One - U2;
                    763:        X = OneAndHalf - U2;
                    764:        Y = OneAndHalf + U2;
                    765:        Z = (X - U2) * Y2;
                    766:        T = Y * Y1;
                    767:        Z = Z - X;
                    768:        T = T - X;
                    769:        X = X * Y2;
                    770:        Y = (Y + U2) * Y1;
                    771:        X = X - OneAndHalf;
                    772:        Y = Y - OneAndHalf;
                    773:        if ((X == Zero) && (Y == Zero) && (Z == Zero) && (T <= Zero)) {
                    774:                X = (OneAndHalf + U2) * Y2;
                    775:                Y = OneAndHalf - U2 - U2;
                    776:                Z = OneAndHalf + U2 + U2;
                    777:                T = (OneAndHalf - U2) * Y1;
                    778:                X = X - (Z + U2);
                    779:                StickyBit = Y * Y1;
                    780:                S = Z * Y2;
                    781:                T = T - Y;
                    782:                Y = (U2 - Y) + StickyBit;
                    783:                Z = S - (Z + U2 + U2);
                    784:                StickyBit = (Y2 + U2) * Y1;
                    785:                Y1 = Y2 * Y1;
                    786:                StickyBit = StickyBit - Y2;
                    787:                Y1 = Y1 - Half;
                    788:                if ((X == Zero) && (Y == Zero) && (Z == Zero) && (T == Zero)
                    789:                        && ( StickyBit == Zero) && (Y1 == Half)) {
                    790:                        RMult = Rounded;
                    791:                        printf("Multiplication appears to round correctly.\n");
                    792:                        }
                    793:                else    if ((X + U2 == Zero) && (Y < Zero) && (Z + U2 == Zero)
                    794:                                && (T < Zero) && (StickyBit + U2 == Zero)
                    795:                                && (Y1 < Half)) {
                    796:                                RMult = Chopped;
                    797:                                printf("Multiplication appears to chop.\n");
                    798:                                }
                    799:                        else printf("* is neither chopped nor correctly rounded.\n");
                    800:                if ((RMult == Rounded) && (GMult == No)) notify("Multiplication");
                    801:                }
                    802:        else printf("* is neither chopped nor correctly rounded.\n");
                    803:        /*=============================================*/
                    804:        Milestone = 45;
                    805:        /*=============================================*/
                    806:        Y2 = One + U2;
                    807:        Y1 = One - U2;
                    808:        Z = OneAndHalf + U2 + U2;
                    809:        X = Z / Y2;
                    810:        T = OneAndHalf - U2 - U2;
                    811:        Y = (T - U2) / Y1;
                    812:        Z = (Z + U2) / Y2;
                    813:        X = X - OneAndHalf;
                    814:        Y = Y - T;
                    815:        T = T / Y1;
                    816:        Z = Z - (OneAndHalf + U2);
                    817:        T = (U2 - OneAndHalf) + T;
                    818:        if (! ((X > Zero) || (Y > Zero) || (Z > Zero) || (T > Zero))) {
                    819:                X = OneAndHalf / Y2;
                    820:                Y = OneAndHalf - U2;
                    821:                Z = OneAndHalf + U2;
                    822:                X = X - Y;
                    823:                T = OneAndHalf / Y1;
                    824:                Y = Y / Y1;
                    825:                T = T - (Z + U2);
                    826:                Y = Y - Z;
                    827:                Z = Z / Y2;
                    828:                Y1 = (Y2 + U2) / Y2;
                    829:                Z = Z - OneAndHalf;
                    830:                Y2 = Y1 - Y2;
                    831:                Y1 = (F9 - U1) / F9;
                    832:                if ((X == Zero) && (Y == Zero) && (Z == Zero) && (T == Zero)
                    833:                        && (Y2 == Zero) && (Y2 == Zero)
                    834:                        && (Y1 - Half == F9 - Half )) {
                    835:                        RDiv = Rounded;
                    836:                        printf("Division appears to round correctly.\n");
                    837:                        if (GDiv == No) notify("Division");
                    838:                        }
                    839:                else if ((X < Zero) && (Y < Zero) && (Z < Zero) && (T < Zero)
                    840:                        && (Y2 < Zero) && (Y1 - Half < F9 - Half)) {
                    841:                        RDiv = Chopped;
                    842:                        printf("Division appears to chop.\n");
                    843:                        }
                    844:                }
                    845:        if (RDiv == Other) printf("/ is neither chopped nor correctly rounded.\n");
                    846:        BInvrse = One / Radix;
                    847:        TstCond (Failure, (BInvrse * Radix - Half == Half),
                    848:                   "Radix * ( 1 / Radix ) differs from 1");
                    849:        /*=============================================*/
                    850:        /*SPLIT
                    851:        }
                    852: #include "paranoia.h"
                    853: part4(){
                    854: */
                    855:        Milestone = 50;
                    856:        /*=============================================*/
                    857:        TstCond (Failure, ((F9 + U1) - Half == Half)
                    858:                   && ((BMinusU2 + U2 ) - One == Radix - One),
                    859:                   "Incomplete carry-propagation in Addition");
                    860:        X = One - U1 * U1;
                    861:        Y = One + U2 * (One - U2);
                    862:        Z = F9 - Half;
                    863:        X = (X - Half) - Z;
                    864:        Y = Y - One;
                    865:        if ((X == Zero) && (Y == Zero)) {
                    866:                RAddSub = Chopped;
                    867:                printf("Add/Subtract appears to be chopped.\n");
                    868:                }
                    869:        if (GAddSub == Yes) {
                    870:                X = (Half + U2) * U2;
                    871:                Y = (Half - U2) * U2;
                    872:                X = One + X;
                    873:                Y = One + Y;
                    874:                X = (One + U2) - X;
                    875:                Y = One - Y;
                    876:                if ((X == Zero) && (Y == Zero)) {
                    877:                        X = (Half + U2) * U1;
                    878:                        Y = (Half - U2) * U1;
                    879:                        X = One - X;
                    880:                        Y = One - Y;
                    881:                        X = F9 - X;
                    882:                        Y = One - Y;
                    883:                        if ((X == Zero) && (Y == Zero)) {
                    884:                                RAddSub = Rounded;
                    885:                                printf("Addition/Subtraction appears to round correctly.\n");
                    886:                                if (GAddSub == No) notify("Add/Subtract");
                    887:                                }
                    888:                        else printf("Addition/Subtraction neither rounds nor chops.\n");
                    889:                        }
                    890:                else printf("Addition/Subtraction neither rounds nor chops.\n");
                    891:                }
                    892:        else printf("Addition/Subtraction neither rounds nor chops.\n");
                    893:        S = One;
                    894:        X = One + Half * (One + Half);
                    895:        Y = (One + U2) * Half;
                    896:        Z = X - Y;
                    897:        T = Y - X;
                    898:        StickyBit = Z + T;
                    899:        if (StickyBit != Zero) {
                    900:                S = Zero;
                    901:                BadCond(Flaw, "(X - Y) + (Y - X) is non zero!\n");
                    902:                }
                    903:        StickyBit = Zero;
                    904:        if ((GMult == Yes) && (GDiv == Yes) && (GAddSub == Yes)
                    905:                && (RMult == Rounded) && (RDiv == Rounded)
                    906:                && (RAddSub == Rounded) && (FLOOR(RadixD2) == RadixD2)) {
                    907:                printf("Checking for sticky bit.\n");
                    908:                X = (Half + U1) * U2;
                    909:                Y = Half * U2;
                    910:                Z = One + Y;
                    911:                T = One + X;
                    912:                if ((Z - One <= Zero) && (T - One >= U2)) {
                    913:                        Z = T + Y;
                    914:                        Y = Z - X;
                    915:                        if ((Z - T >= U2) && (Y - T == Zero)) {
                    916:                                X = (Half + U1) * U1;
                    917:                                Y = Half * U1;
                    918:                                Z = One - Y;
                    919:                                T = One - X;
                    920:                                if ((Z - One == Zero) && (T - F9 == Zero)) {
                    921:                                        Z = (Half - U1) * U1;
                    922:                                        T = F9 - Z;
                    923:                                        Q = F9 - Y;
                    924:                                        if ((T - F9 == Zero) && (F9 - U1 - Q == Zero)) {
                    925:                                                Z = (One + U2) * OneAndHalf;
                    926:                                                T = (OneAndHalf + U2) - Z + U2;
                    927:                                                X = One + Half / Radix;
                    928:                                                Y = One + Radix * U2;
                    929:                                                Z = X * Y;
                    930:                                                if (T == Zero && X + Radix * U2 - Z == Zero) {
                    931:                                                        if (Radix != Two) {
                    932:                                                                X = Two + U2;
                    933:                                                                Y = X / Two;
                    934:                                                                if ((Y - One == Zero)) StickyBit = S;
                    935:                                                                }
                    936:                                                        else StickyBit = S;
                    937:                                                        }
                    938:                                                }
                    939:                                        }
                    940:                                }
                    941:                        }
                    942:                }
                    943:        if (StickyBit == One) printf("Sticky bit apparently used correctly.\n");
                    944:        else printf("Sticky bit used incorrectly or not at all.\n");
                    945:        TstCond (Flaw, !(GMult == No || GDiv == No || GAddSub == No ||
                    946:                        RMult == Other || RDiv == Other || RAddSub == Other),
                    947:                "lack(s) of guard digits or failure(s) to correctly round or chop\n(noted above) count as one flaw in the final tally below");
                    948:        /*=============================================*/
                    949:        Milestone = 60;
                    950:        /*=============================================*/
                    951:        printf("\n");
                    952:        printf("Does Multiplication commute?  ");
                    953:        printf("Testing on %d random pairs.\n", NoTrials);
                    954:        Random9 = SQRT(3.0);
                    955:        Random1 = Third;
                    956:        I = 1;
                    957:        do  {
                    958:                X = Random();
                    959:                Y = Random();
                    960:                Z9 = Y * X;
                    961:                Z = X * Y;
                    962:                Z9 = Z - Z9;
                    963:                I = I + 1;
                    964:                } while ( ! ((I > NoTrials) || (Z9 != Zero)));
                    965:        if (I == NoTrials) {
                    966:                Random1 = One + Half / Three;
                    967:                Random2 = (U2 + U1) + One;
                    968:                Z = Random1 * Random2;
                    969:                Y = Random2 * Random1;
                    970:                Z9 = (One + Half / Three) * ((U2 + U1) + One) - (One + Half /
                    971:                        Three) * ((U2 + U1) + One);
                    972:                }
                    973:        if (! ((I == NoTrials) || (Z9 == Zero)))
                    974:                BadCond(Defect, "X * Y == Y * X trial fails.\n");
                    975:        else printf("     No failures found in %d integer pairs.\n", NoTrials);
                    976:        /*=============================================*/
                    977:        Milestone = 70;
                    978:        /*=============================================*/
                    979:        printf("\nRunning test of square root(x).\n");
                    980:        TstCond (Failure, (Zero == SQRT(Zero))
                    981:                   && (- Zero == SQRT(- Zero))
                    982:                   && (One == SQRT(One)), "Square root of 0.0, -0.0 or 1.0 wrong");
                    983:        MinSqEr = Zero;
                    984:        MaxSqEr = Zero;
                    985:        J = Zero;
                    986:        X = Radix;
                    987:        OneUlp = U2;
                    988:        SqXMinX (Serious);
                    989:        X = BInvrse;
                    990:        OneUlp = BInvrse * U1;
                    991:        SqXMinX (Serious);
                    992:        X = U1;
                    993:        OneUlp = U1 * U1;
                    994:        SqXMinX (Serious);
                    995:        if (J != Zero) Pause();
                    996:        printf("Testing if sqrt(X * X) == X for %d Integers X.\n", NoTrials);
                    997:        J = Zero;
                    998:        X = Two;
                    999:        Y = Radix;
                   1000:        if ((Radix != One)) do  {
                   1001:                X = Y;
                   1002:                Y = Radix * Y;
                   1003:                } while ( ! ((Y - X >= NoTrials)));
                   1004:        OneUlp = X * U2;
                   1005:        I = 1;
                   1006:        while (I <= NoTrials) {
                   1007:                X = X + One;
                   1008:                SqXMinX (Defect);
                   1009:                if (J > Zero) break;
                   1010:                I = I + 1;
                   1011:                }
                   1012:        printf("Test for sqrt monotonicity.\n");
                   1013:        I = - 1;
                   1014:        X = BMinusU2;
                   1015:        Y = Radix;
                   1016:        Z = Radix + Radix * U2;
                   1017:        NotMonot = False;
                   1018:        Monot = False;
                   1019:        while ( ! (NotMonot || Monot)) {
                   1020:                I = I + 1;
                   1021:                X = SQRT(X);
                   1022:                Q = SQRT(Y);
                   1023:                Z = SQRT(Z);
                   1024:                if ((X > Q) || (Q > Z)) NotMonot = True;
                   1025:                else {
                   1026:                        Q = FLOOR(Q + Half);
                   1027:                        if ((I > 0) || (Radix == Q * Q)) Monot = True;
                   1028:                        else if (I > 0) {
                   1029:                        if (I > 1) Monot = True;
                   1030:                        else {
                   1031:                                Y = Y * BInvrse;
                   1032:                                X = Y - U1;
                   1033:                                Z = Y + U1;
                   1034:                                }
                   1035:                        }
                   1036:                        else {
                   1037:                                Y = Q;
                   1038:                                X = Y - U2;
                   1039:                                Z = Y + U2;
                   1040:                                }
                   1041:                        }
                   1042:                }
                   1043:        if (Monot) printf("sqrt has passed a test for Monotonicity.\n");
                   1044:        else {
                   1045:                BadCond(Defect, "");
                   1046:                printf("sqrt(X) is non-monotonic for X near %.7e .\n", Y);
                   1047:                }
                   1048:        /*=============================================*/
                   1049:        /*SPLIT
                   1050:        }
                   1051: #include "paranoia.h"
                   1052: part5(){
                   1053: */
                   1054:        Milestone = 80;
                   1055:        /*=============================================*/
                   1056:        MinSqEr = MinSqEr + Half;
                   1057:        MaxSqEr = MaxSqEr - Half;
                   1058:        Y = (SQRT(One + U2) - One) / U2;
                   1059:        SqEr = (Y - One) + U2 / Eight;
                   1060:        if (SqEr > MaxSqEr) MaxSqEr = SqEr;
                   1061:        SqEr = Y + U2 / Eight;
                   1062:        if (SqEr < MinSqEr) MinSqEr = SqEr;
                   1063:        Y = ((SQRT(F9) - U2) - (One - U2)) / U1;
                   1064:        SqEr = Y + U1 / Eight;
                   1065:        if (SqEr > MaxSqEr) MaxSqEr = SqEr;
                   1066:        SqEr = (Y + One) + U1 / Eight;
                   1067:        if (SqEr < MinSqEr) MinSqEr = SqEr;
                   1068:        OneUlp = U2;
                   1069:        X = OneUlp;
                   1070:        for( Indx = 1; Indx <= 3; ++Indx) {
                   1071:                Y = SQRT((X + U1 + X) + F9);
                   1072:                Y = ((Y - U2) - ((One - U2) + X)) / OneUlp;
                   1073:                Z = ((U1 - X) + F9) * Half * X * X / OneUlp;
                   1074:                SqEr = (Y + Half) + Z;
                   1075:                if (SqEr < MinSqEr) MinSqEr = SqEr;
                   1076:                SqEr = (Y - Half) + Z;
                   1077:                if (SqEr > MaxSqEr) MaxSqEr = SqEr;
                   1078:                if (((Indx == 1) || (Indx == 3))) 
                   1079:                        X = OneUlp * Sign (X) * FLOOR(Eight / (Nine * SQRT(OneUlp)));
                   1080:                else {
                   1081:                        OneUlp = U1;
                   1082:                        X = - OneUlp;
                   1083:                        }
                   1084:                }
                   1085:        /*=============================================*/
                   1086:        Milestone = 85;
                   1087:        /*=============================================*/
                   1088:        SqRWrng = False;
                   1089:        Anomaly = False;
                   1090:        RSqrt = Other; /* ~dgh */
                   1091:        if (Radix != One) {
                   1092:                printf("Testing whether sqrt is rounded or chopped.\n");
                   1093:                D = FLOOR(Half + POW(Radix, One + Precision - FLOOR(Precision)));
                   1094:        /* ... == Radix^(1 + fract) if (Precision == Integer + fract. */
                   1095:                X = D / Radix;
                   1096:                Y = D / A1;
                   1097:                if ((X != FLOOR(X)) || (Y != FLOOR(Y))) {
                   1098:                        Anomaly = True;
                   1099:                        }
                   1100:                else {
                   1101:                        X = Zero;
                   1102:                        Z2 = X;
                   1103:                        Y = One;
                   1104:                        Y2 = Y;
                   1105:                        Z1 = Radix - One;
                   1106:                        FourD = Four * D;
                   1107:                        do  {
                   1108:                                if (Y2 > Z2) {
                   1109:                                        Q = Radix;
                   1110:                                        Y1 = Y;
                   1111:                                        do  {
                   1112:                                                X1 = FABS(Q + FLOOR(Half - Q / Y1) * Y1);
                   1113:                                                Q = Y1;
                   1114:                                                Y1 = X1;
                   1115:                                                } while ( ! (X1 <= Zero));
                   1116:                                        if (Q <= One) {
                   1117:                                                Z2 = Y2;
                   1118:                                                Z = Y;
                   1119:                                                }
                   1120:                                        }
                   1121:                                Y = Y + Two;
                   1122:                                X = X + Eight;
                   1123:                                Y2 = Y2 + X;
                   1124:                                if (Y2 >= FourD) Y2 = Y2 - FourD;
                   1125:                                } while ( ! (Y >= D));
                   1126:                        X8 = FourD - Z2;
                   1127:                        Q = (X8 + Z * Z) / FourD;
                   1128:                        X8 = X8 / Eight;
                   1129:                        if (Q != FLOOR(Q)) Anomaly = True;
                   1130:                        else {
                   1131:                                Break = False;
                   1132:                                do  {
                   1133:                                        X = Z1 * Z;
                   1134:                                        X = X - FLOOR(X / Radix) * Radix;
                   1135:                                        if (X == One) 
                   1136:                                                Break = True;
                   1137:                                        else
                   1138:                                                Z1 = Z1 - One;
                   1139:                                        } while ( ! (Break || (Z1 <= Zero)));
                   1140:                                if ((Z1 <= Zero) && (! Break)) Anomaly = True;
                   1141:                                else {
                   1142:                                        if (Z1 > RadixD2) Z1 = Z1 - Radix;
                   1143:                                        do  {
                   1144:                                                NewD();
                   1145:                                                } while ( ! (U2 * D >= F9));
                   1146:                                        if (D * Radix - D != W - D) Anomaly = True;
                   1147:                                        else {
                   1148:                                                Z2 = D;
                   1149:                                                I = 0;
                   1150:                                                Y = D + (One + Z) * Half;
                   1151:                                                X = D + Z + Q;
                   1152:                                                SR3750();
                   1153:                                                Y = D + (One - Z) * Half + D;
                   1154:                                                X = D - Z + D;
                   1155:                                                X = X + Q + X;
                   1156:                                                SR3750();
                   1157:                                                NewD();
                   1158:                                                if (D - Z2 != W - Z2) Anomaly = True;
                   1159:                                                else {
                   1160:                                                        Y = (D - Z2) + (Z2 + (One - Z) * Half);
                   1161:                                                        X = (D - Z2) + (Z2 - Z + Q);
                   1162:                                                        SR3750();
                   1163:                                                        Y = (One + Z) * Half;
                   1164:                                                        X = Q;
                   1165:                                                        SR3750();
                   1166:                                                        if (I == 0) Anomaly = True;
                   1167:                                                        }
                   1168:                                                }
                   1169:                                        }
                   1170:                                }
                   1171:                        }
                   1172:                if ((I == 0) || Anomaly) {
                   1173:                        BadCond(Failure, "Anomalous arithmetic with Integer < ");
                   1174:                        printf("Radix^Precision = %.7e\n", W);
                   1175:                        printf(" fails test whether sqrt rounds or chops.\n");
                   1176:                        SqRWrng = True;
                   1177:                        }
                   1178:                }
                   1179:        if (! Anomaly) {
                   1180:                if (! ((MinSqEr < Zero) || (MaxSqEr > Zero))) {
                   1181:                        RSqrt = Rounded;
                   1182:                        printf("Square root appears to be correctly rounded.\n");
                   1183:                        }
                   1184:                else  {
                   1185:                        if ((MaxSqEr + U2 > U2 - Half) || (MinSqEr > Half)
                   1186:                                || (MinSqEr + Radix < Half)) SqRWrng = True;
                   1187:                        else {
                   1188:                                RSqrt = Chopped;
                   1189:                                printf("Square root appears to be chopped.\n");
                   1190:                                }
                   1191:                        }
                   1192:                }
                   1193:        if (SqRWrng) {
                   1194:                printf("Square root is neither chopped nor correctly rounded.\n");
                   1195:                printf("Observed errors run from %.7e ", MinSqEr - Half);
                   1196:                printf("to %.7e ulps.\n", Half + MaxSqEr);
                   1197:                TstCond (Serious, MaxSqEr - MinSqEr < Radix * Radix,
                   1198:                        "sqrt gets too many last digits wrong");
                   1199:                }
                   1200:        /*=============================================*/
                   1201:        Milestone = 90;
                   1202:        /*=============================================*/
                   1203:        Pause();
                   1204:        printf("Testing powers Z^i for small Integers Z and i.\n");
                   1205:        N = 0;
                   1206:        /* ... test powers of zero. */
                   1207:        I = 0;
                   1208:        Z = -Zero;
                   1209:        M = 3.0;
                   1210:        Break = False;
                   1211:        do  {
                   1212:                X = One;
                   1213:                SR3980();
                   1214:                if (I <= 10) {
                   1215:                        I = 1023;
                   1216:                        SR3980();
                   1217:                        }
                   1218:                if (Z == MinusOne) Break = True;
                   1219:                else {
                   1220:                        Z = MinusOne;
                   1221:                        PrintIfNPositive();
                   1222:                        N = 0;
                   1223:                        /* .. if(-1)^N is invalid, replace MinusOne by One. */
                   1224:                        I = - 4;
                   1225:                        }
                   1226:                } while ( ! Break);
                   1227:        PrintIfNPositive();
                   1228:        N1 = N;
                   1229:        N = 0;
                   1230:        Z = A1;
                   1231:        M = FLOOR(Two * LOG(W) / LOG(A1));
                   1232:        Break = False;
                   1233:        do  {
                   1234:                X = Z;
                   1235:                I = 1;
                   1236:                SR3980();
                   1237:                if (Z == AInvrse) Break = True;
                   1238:                else Z = AInvrse;
                   1239:                } while ( ! (Break));
                   1240:        /*=============================================*/
                   1241:                Milestone = 100;
                   1242:        /*=============================================*/
                   1243:        /*  Powers of Radix have been tested, */
                   1244:        /*         next try a few primes     */
                   1245:        M = NoTrials;
                   1246:        Z = Three;
                   1247:        do  {
                   1248:                X = Z;
                   1249:                I = 1;
                   1250:                SR3980();
                   1251:                do  {
                   1252:                        Z = Z + Two;
                   1253:                        } while ( Three * FLOOR(Z / Three) == Z );
                   1254:                } while ( Z < Eight * Three );
                   1255:        if (N > 0) {
                   1256:                printf("Errors like this may invalidate financial calculations\n");
                   1257:                printf("\tinvolving interest rates.\n");
                   1258:                }
                   1259:        PrintIfNPositive();
                   1260:        N += N1;
                   1261:        if (N == 0) printf("... no discrepancis found.\n");
                   1262:        if (N > 0) Pause();
                   1263:        else printf("\n");
                   1264:        /*=============================================*/
                   1265:        /*SPLIT
                   1266:        }
                   1267: #include "paranoia.h"
                   1268: part6(){
                   1269: */
                   1270:        Milestone = 110;
                   1271:        /*=============================================*/
                   1272:        printf("Seeking Underflow thresholds UfThold and E0.\n");
                   1273:        D = U1;
                   1274:        if (Precision != FLOOR(Precision)) {
                   1275:                D = BInvrse;
                   1276:                X = Precision;
                   1277:                do  {
                   1278:                        D = D * BInvrse;
                   1279:                        X = X - One;
                   1280:                        } while ( X > Zero);
                   1281:                }
                   1282:        Y = One;
                   1283:        Z = D;
                   1284:        /* ... D is power of 1/Radix < 1. */
                   1285:        do  {
                   1286:                C = Y;
                   1287:                Y = Z;
                   1288:                Z = Y * Y;
                   1289:                } while ((Y > Z) && (Z + Z > Z));
                   1290:        Y = C;
                   1291:        Z = Y * D;
                   1292:        do  {
                   1293:                C = Y;
                   1294:                Y = Z;
                   1295:                Z = Y * D;
                   1296:                } while ((Y > Z) && (Z + Z > Z));
                   1297:        if (Radix < Two) HInvrse = Two;
                   1298:        else HInvrse = Radix;
                   1299:        H = One / HInvrse;
                   1300:        /* ... 1/HInvrse == H == Min(1/Radix, 1/2) */
                   1301:        CInvrse = One / C;
                   1302:        E0 = C;
                   1303:        Z = E0 * H;
                   1304:        /* ...1/Radix^(BIG Integer) << 1 << CInvrse == 1/C */
                   1305:        do  {
                   1306:                Y = E0;
                   1307:                E0 = Z;
                   1308:                Z = E0 * H;
                   1309:                } while ((E0 > Z) && (Z + Z > Z));
                   1310:        UfThold = E0;
                   1311:        E1 = Zero;
                   1312:        Q = Zero;
                   1313:        E9 = U2;
                   1314:        S = One + E9;
                   1315:        D = C * S;
                   1316:        if (D <= C) {
                   1317:                E9 = Radix * U2;
                   1318:                S = One + E9;
                   1319:                D = C * S;
                   1320:                if (D <= C) {
                   1321:                        BadCond(Failure, "multiplication gets too many last digits wrong.\n");
                   1322:                        Underflow = E0;
                   1323:                        Y1 = Zero;
                   1324:                        PseudoZero = Z;
                   1325:                        Pause();
                   1326:                        }
                   1327:                }
                   1328:        else {
                   1329:                Underflow = D;
                   1330:                PseudoZero = Underflow * H;
                   1331:                UfThold = Zero;
                   1332:                do  {
                   1333:                        Y1 = Underflow;
                   1334:                        Underflow = PseudoZero;
                   1335:                        if (E1 + E1 <= E1) {
                   1336:                                Y2 = Underflow * HInvrse;
                   1337:                                E1 = FABS(Y1 - Y2);
                   1338:                                Q = Y1;
                   1339:                                if ((UfThold == Zero) && (Y1 != Y2)) UfThold = Y1;
                   1340:                                }
                   1341:                        PseudoZero = PseudoZero * H;
                   1342:                        } while ((Underflow > PseudoZero)
                   1343:                                && (PseudoZero + PseudoZero > PseudoZero));
                   1344:                }
                   1345:        /* Comment line 4530 .. 4560 */
                   1346:        if (PseudoZero != Zero) {
                   1347:                printf("\n");
                   1348:                Z = PseudoZero;
                   1349:        /* ... Test PseudoZero for "phoney- zero" violates */
                   1350:        /* ... PseudoZero < Underflow or PseudoZero < PseudoZero + PseudoZero
                   1351:                   ... */
                   1352:                if (PseudoZero <= Zero) {
                   1353:                        BadCond(Failure, "Positive expressions can underflow to an\n");
                   1354:                        printf("allegedly negative value\n");
                   1355:                        printf("PseudoZero that prints out as: %g .\n", PseudoZero);
                   1356:                        X = - PseudoZero;
                   1357:                        if (X <= Zero) {
                   1358:                                printf("But -PseudoZero, which should be\n");
                   1359:                                printf("positive, isn't; it prints out as  %g .\n", X);
                   1360:                                }
                   1361:                        }
                   1362:                else {
                   1363:                        BadCond(Flaw, "Underflow can stick at an allegedly positive\n");
                   1364:                        printf("value PseudoZero that prints out as %g .\n", PseudoZero);
                   1365:                        }
                   1366:                TstPtUf();
                   1367:                }
                   1368:        /*=============================================*/
                   1369:        Milestone = 120;
                   1370:        /*=============================================*/
                   1371:        if (CInvrse * Y > CInvrse * Y1) {
                   1372:                S = H * S;
                   1373:                E0 = Underflow;
                   1374:                }
                   1375:        if (! ((E1 == Zero) || (E1 == E0))) {
                   1376:                BadCond(Defect, "");
                   1377:                if (E1 < E0) {
                   1378:                        printf("Products underflow at a higher");
                   1379:                        printf(" threshold than differences.\n");
                   1380:                        if (PseudoZero == Zero) 
                   1381:                        E0 = E1;
                   1382:                        }
                   1383:                else {
                   1384:                        printf("Difference underflows at a higher");
                   1385:                        printf(" threshold than products.\n");
                   1386:                        }
                   1387:                }
                   1388:        printf("Smallest strictly positive number found is E0 = %g .\n", E0);
                   1389:        Z = E0;
                   1390:        TstPtUf();
                   1391:        Underflow = E0;
                   1392:        if (N == 1) Underflow = Y;
                   1393:        I = 4;
                   1394:        if (E1 == Zero) I = 3;
                   1395:        if (UfThold == Zero) I = I - 2;
                   1396:        UfNGrad = True;
                   1397:        switch (I)  {
                   1398:                case    1:
                   1399:                UfThold = Underflow;
                   1400:                if ((CInvrse * Q) != ((CInvrse * Y) * S)) {
                   1401:                        UfThold = Y;
                   1402:                        BadCond(Failure, "Either accuracy deteriorates as numbers\n");
                   1403:                        printf("approach a threshold = %.17e\n", UfThold);;
                   1404:                        printf(" coming down from %.17e\n", C);
                   1405:                        printf(" or else multiplication gets too many last digits wrong.\n");
                   1406:                        }
                   1407:                Pause();
                   1408:                break;
                   1409:        
                   1410:                case    2:
                   1411:                BadCond(Failure, "Underflow confuses Comparison, which alleges that\n");
                   1412:                printf("Q == Y while denying that |Q - Y| == 0; these values\n");
                   1413:                printf("print out as Q = %.17e, Y = %.17e .\n", Q, Y2);
                   1414:                printf ("|Q - Y| = %.17e .\n" , FABS(Q - Y2));
                   1415:                UfThold = Q;
                   1416:                break;
                   1417:        
                   1418:                case    3:
                   1419:                X = X;
                   1420:                break;
                   1421:        
                   1422:                case    4:
                   1423:                if ((Q == UfThold) && (E1 == E0)
                   1424:                        && (FABS( UfThold - E1 / E9) <= E1)) {
                   1425:                        UfNGrad = False;
                   1426:                        printf("Underflow is gradual; it incurs Absolute Error =\n");
                   1427:                        printf("(roundoff in UfThold) < E0.\n");
                   1428:                        Y = E0 * CInvrse;
                   1429:                        Y = Y * (OneAndHalf + U2);
                   1430:                        X = CInvrse * (One + U2);
                   1431:                        Y = Y / X;
                   1432:                        IEEE = (Y == E0);
                   1433:                        }
                   1434:                }
                   1435:        if (UfNGrad) {
                   1436:                printf("\n");
                   1437:                sigsave = sigfpe;
                   1438:                if (setjmp(ovfl_buf)) {
                   1439:                        printf("Underflow / UfThold failed!\n");
                   1440:                        R = H + H;
                   1441:                        }
                   1442:                else R = SQRT(Underflow / UfThold);
                   1443:                sigsave = 0;
                   1444:                if (R <= H) {
                   1445:                        Z = R * UfThold;
                   1446:                        X = Z * (One + R * H * (One + H));
                   1447:                        }
                   1448:                else {
                   1449:                        Z = UfThold;
                   1450:                        X = Z * (One + H * H * (One + H));
                   1451:                        }
                   1452:                if (! ((X == Z) || (X - Z != Zero))) {
                   1453:                        BadCond(Flaw, "");
                   1454:                        printf("X = %.17e\n\tis not equal to Z = %.17e .\n", X, Z);
                   1455:                        Z9 = X - Z;
                   1456:                        printf("yet X - Z yields %.17e .\n", Z9);
                   1457:                        printf("    Should this NOT signal Underflow, ");
                   1458:                        printf("this is a SERIOUS DEFECT\nthat causes ");
                   1459:                        printf("confusion when innocent statements like\n");;
                   1460:                        printf("    if (X == Z)  ...  else");
                   1461:                        printf("  ... (f(X) - f(Z)) / (X - Z) ...\n");
                   1462:                        printf("encounter Division by Zero although actually\n");
                   1463:                        sigsave = sigfpe;
                   1464:                        if (setjmp(ovfl_buf)) printf("X / Z fails!\n");
                   1465:                        else printf("X / Z = 1 + %g .\n", (X / Z - Half) - Half);
                   1466:                        sigsave = 0;
                   1467:                        }
                   1468:                }
                   1469:        printf("The Underflow threshold is %.17e, %s\n", UfThold,
                   1470:                   " below which");
                   1471:        printf("calculation may suffer larger Relative error than ");
                   1472:        printf("merely roundoff.\n");
                   1473:        Y2 = U1 * U1;
                   1474:        Y = Y2 * Y2;
                   1475:        Y2 = Y * U1;
                   1476:        if (Y2 <= UfThold) {
                   1477:                if (Y > E0) {
                   1478:                        BadCond(Defect, "");
                   1479:                        I = 5;
                   1480:                        }
                   1481:                else {
                   1482:                        BadCond(Serious, "");
                   1483:                        I = 4;
                   1484:                        }
                   1485:                printf("Range is too narrow; U1^%d Underflows.\n", I);
                   1486:                }
                   1487:        /*=============================================*/
                   1488:        /*SPLIT
                   1489:        }
                   1490: #include "paranoia.h"
                   1491: part7(){
                   1492: */
                   1493:        Milestone = 130;
                   1494:        /*=============================================*/
                   1495:        Y = - FLOOR(Half - TwoForty * LOG(UfThold) / LOG(HInvrse)) / TwoForty;
                   1496:        Y2 = Y + Y;
                   1497:        printf("Since underflow occurs below the threshold\n");
                   1498:        printf("UfThold = (%.17e) ^ (%.17e)\nonly underflow ", HInvrse, Y);
                   1499:        printf("should afflict the expression\n\t(%.17e) ^ (%.17e);\n", HInvrse, Y);
                   1500:        V9 = POW(HInvrse, Y2);
                   1501:        printf("actually calculating yields: %.17e .\n", V9);
                   1502:        if (! ((V9 >= Zero) && (V9 <= (Radix + Radix + E9) * UfThold))) {
                   1503:                BadCond(Serious, "this is not between 0 and underflow\n");
                   1504:                printf("   threshold = %.17e .\n", UfThold);
                   1505:                }
                   1506:        else if (! (V9 > UfThold * (One + E9)))
                   1507:                printf("This computed value is O.K.\n");
                   1508:        else {
                   1509:                BadCond(Defect, "this is not between 0 and underflow\n");
                   1510:                printf("   threshold = %.17e .\n", UfThold);
                   1511:                }
                   1512:        /*=============================================*/
                   1513:        Milestone = 140;
                   1514:        /*=============================================*/
                   1515:        printf("\n");
                   1516:        /* ...calculate Exp2 == exp(2) == 7.389056099... */
                   1517:        X = Zero;
                   1518:        I = 2;
                   1519:        Y = Two * Three;
                   1520:        Q = Zero;
                   1521:        N = 0;
                   1522:        do  {
                   1523:                Z = X;
                   1524:                I = I + 1;
                   1525:                Y = Y / (I + I);
                   1526:                R = Y + Q;
                   1527:                X = Z + R;
                   1528:                Q = (Z - X) + R;
                   1529:                } while(X > Z);
                   1530:        Z = (OneAndHalf + One / Eight) + X / (OneAndHalf * ThirtyTwo);
                   1531:        X = Z * Z;
                   1532:        Exp2 = X * X;
                   1533:        X = F9;
                   1534:        Y = X - U1;
                   1535:        printf("Testing X^((X + 1) / (X - 1)) vs. exp(2) = %.17e as X -> 1.\n",
                   1536:                Exp2);
                   1537:        for(I = 1;;) {
                   1538:                Z = X - BInvrse;
                   1539:                Z = (X + One) / (Z - (One - BInvrse));
                   1540:                Q = POW(X, Z) - Exp2;
                   1541:                if (FABS(Q) > TwoForty * U2) {
                   1542:                        N = 1;
                   1543:                        V9 = (X - BInvrse) - (One - BInvrse);
                   1544:                        BadCond(Defect, "Calculated");
                   1545:                        printf(" %.17e for\n", POW(X,Z));
                   1546:                        printf("\t(1 + (%.17e) ^ (%.17e);\n", V9, Z);
                   1547:                        printf("\tdiffers from correct value by %.17e .\n", Q);
                   1548:                        printf("\tThis much error may spoil financial\n");
                   1549:                        printf("\tcalculations involving tiny interest rates.\n");
                   1550:                        break;
                   1551:                        }
                   1552:                else {
                   1553:                        Z = (Y - X) * Two + Y;
                   1554:                        X = Y;
                   1555:                        Y = Z;
                   1556:                        Z = One + (X - F9)*(X - F9);
                   1557:                        if (Z > One && I < NoTrials) I++;
                   1558:                        else  {
                   1559:                                if (X > One) {
                   1560:                                        if (N == 0)
                   1561:                                           printf("Accuracy seems adequate.\n");
                   1562:                                        break;
                   1563:                                        }
                   1564:                                else {
                   1565:                                        X = One + U2;
                   1566:                                        Y = U2 + U2;
                   1567:                                        Y += X;
                   1568:                                        I = 1;
                   1569:                                        }
                   1570:                                }
                   1571:                        }
                   1572:                }
                   1573:        /*=============================================*/
                   1574:        Milestone = 150;
                   1575:        /*=============================================*/
                   1576:        printf("Testing powers Z^Q at four nearly extreme values.\n");
                   1577:        N = 0;
                   1578:        Z = A1;
                   1579:        Q = FLOOR(Half - LOG(C) / LOG(A1));
                   1580:        Break = False;
                   1581:        do  {
                   1582:                X = CInvrse;
                   1583:                Y = POW(Z, Q);
                   1584:                IsYeqX();
                   1585:                Q = - Q;
                   1586:                X = C;
                   1587:                Y = POW(Z, Q);
                   1588:                IsYeqX();
                   1589:                if (Z < One) Break = True;
                   1590:                else Z = AInvrse;
                   1591:                } while ( ! (Break));
                   1592:        PrintIfNPositive();
                   1593:        if (N == 0) printf(" ... no discrepancies found.\n");
                   1594:        printf("\n");
                   1595:        
                   1596:        /*=============================================*/
                   1597:        Milestone = 160;
                   1598:        /*=============================================*/
                   1599:        Pause();
                   1600:        printf("Searching for Overflow threshold:\n");
                   1601:        printf("This may generate an error.\n");
                   1602:        Y = - CInvrse;
                   1603:        V9 = HInvrse * Y;
                   1604:        sigsave = sigfpe;
                   1605:        if (setjmp(ovfl_buf)) { I = 0; V9 = Y; goto overflow; }
                   1606:        do {
                   1607:                V = Y;
                   1608:                Y = V9;
                   1609:                V9 = HInvrse * Y;
                   1610:                } while(V9 < Y);
                   1611:        I = 1;
                   1612: overflow:
                   1613:        sigsave = 0;
                   1614:        Z = V9;
                   1615:        printf("Can `Z = -Y' overflow?\n");
                   1616:        printf("Trying it on Y = %.17e .\n", Y);
                   1617:        V9 = - Y;
                   1618:        V0 = V9;
                   1619:        if (V - Y == V + V0) printf("Seems O.K.\n");
                   1620:        else {
                   1621:                printf("finds a ");
                   1622:                BadCond(Flaw, "-(-Y) differs from Y.\n");
                   1623:                }
                   1624:        if (Z != Y) {
                   1625:                BadCond(Serious, "");
                   1626:                printf("overflow past %.17e\n\tshrinks to %.17e .\n", Y, Z);
                   1627:                }
                   1628:        if (I) {
                   1629:                Y = V * (HInvrse * U2 - HInvrse);
                   1630:                Z = Y + ((One - HInvrse) * U2) * V;
                   1631:                if (Z < V0) Y = Z;
                   1632:                if (Y < V0) V = Y;
                   1633:                if (V0 - V < V0) V = V0;
                   1634:                }
                   1635:        else {
                   1636:                V = Y * (HInvrse * U2 - HInvrse);
                   1637:                V = V + ((One - HInvrse) * U2) * Y;
                   1638:                }
                   1639:        printf("Overflow threshold is V  = %.17e .\n", V);
                   1640:        if (I) printf("Overflow saturates at V0 = %.17e .\n", V0);
                   1641:        else printf("There is no saturation value because the system traps on overflow.\n");
                   1642:        V9 = V * One;
                   1643:        printf("No Overflow should be signaled for V * 1 = %.17e\n", V9);
                   1644:        V9 = V / One;
                   1645:        printf("                           nor for V / 1 = %.17e .\n", V9);
                   1646:        printf("Any overflow signal separating this * from the one\n");
                   1647:        printf("above is a DEFECT.\n");
                   1648:        /*=============================================*/
                   1649:        Milestone = 170;
                   1650:        /*=============================================*/
                   1651:        if (!(-V < V && -V0 < V0 && -UfThold < V && UfThold < V)) {
                   1652:                BadCond(Failure, "Comparisons involving ");
                   1653:                printf("+-%g, +-%g\nand +-%g are confused by Overflow.",
                   1654:                        V, V0, UfThold);
                   1655:                }
                   1656:        /*=============================================*/
                   1657:        Milestone = 175;
                   1658:        /*=============================================*/
                   1659:        printf("\n");
                   1660:        for(Indx = 1; Indx <= 3; ++Indx) {
                   1661:                switch (Indx)  {
                   1662:                        case 1: Z = UfThold; break;
                   1663:                        case 2: Z = E0; break;
                   1664:                        case 3: Z = PseudoZero; break;
                   1665:                        }
                   1666:                if (Z != Zero) {
                   1667:                        V9 = SQRT(Z);
                   1668:                        Y = V9 * V9;
                   1669:                        if (Y / (One - Radix * E9) < Z
                   1670:                           || Y > (One + Radix * E9) * Z) { /* dgh: + E9 --> * E9 */
                   1671:                                if (V9 > U1) BadCond(Serious, "");
                   1672:                                else BadCond(Defect, "");
                   1673:                                printf("Comparison alleges that what prints as Z = %.17e\n", Z);
                   1674:                                printf(" is too far from sqrt(Z) ^ 2 = %.17e .\n", Y);
                   1675:                                }
                   1676:                        }
                   1677:                }
                   1678:        /*=============================================*/
                   1679:        Milestone = 180;
                   1680:        /*=============================================*/
                   1681:        for(Indx = 1; Indx <= 2; ++Indx) {
                   1682:                if (Indx == 1) Z = V;
                   1683:                else Z = V0;
                   1684:                V9 = SQRT(Z);
                   1685:                X = (One - Radix * E9) * V9;
                   1686:                V9 = V9 * X;
                   1687:                if (((V9 < (One - Two * Radix * E9) * Z) || (V9 > Z))) {
                   1688:                        Y = V9;
                   1689:                        if (X < W) BadCond(Serious, "");
                   1690:                        else BadCond(Defect, "");
                   1691:                        printf("Comparison alleges that Z = %17e\n", Z);
                   1692:                        printf(" is too far from sqrt(Z) ^ 2 (%.17e) .\n", Y);
                   1693:                        }
                   1694:                }
                   1695:        /*=============================================*/
                   1696:        /*SPLIT
                   1697:        }
                   1698: #include "paranoia.h"
                   1699: part8(){
                   1700: */
                   1701:        Milestone = 190;
                   1702:        /*=============================================*/
                   1703:        Pause();
                   1704:        X = UfThold * V;
                   1705:        Y = Radix * Radix;
                   1706:        if (X*Y < One || X > Y) {
                   1707:                if (X * Y < U1 || X > Y/U1) BadCond(Defect, "Badly");
                   1708:                else BadCond(Flaw, "");
                   1709:                        
                   1710:                printf(" unbalanced range; UfThold * V = %.17e\n\t%s\n",
                   1711:                        X, "is too far from 1.\n");
                   1712:                }
                   1713:        /*=============================================*/
                   1714:        Milestone = 200;
                   1715:        /*=============================================*/
                   1716:        for (Indx = 1; Indx <= 5; ++Indx)  {
                   1717:                X = F9;
                   1718:                switch (Indx)  {
                   1719:                        case 2: X = One + U2; break;
                   1720:                        case 3: X = V; break;
                   1721:                        case 4: X = UfThold; break;
                   1722:                        case 5: X = Radix;
                   1723:                        }
                   1724:                Y = X;
                   1725:                sigsave = sigfpe;
                   1726:                if (setjmp(ovfl_buf))
                   1727:                        printf("  X / X  traps when X = %g\n", X);
                   1728:                else {
                   1729:                        V9 = (Y / X - Half) - Half;
                   1730:                        if (V9 == Zero) continue;
                   1731:                        if (V9 == - U1 && Indx < 5) BadCond(Flaw, "");
                   1732:                        else BadCond(Serious, "");
                   1733:                        printf("  X / X differs from 1 when X = %.17e\n", X);
                   1734:                        printf("  instead, X / X - 1/2 - 1/2 = %.17e .\n", V9);
                   1735:                        }
                   1736:                sigsave = 0;
                   1737:                }
                   1738:        /*=============================================*/
                   1739:        Milestone = 210;
                   1740:        /*=============================================*/
                   1741:        MyZero = Zero;
                   1742:        printf("\n");
                   1743:        printf("What message and/or values does Division by Zero produce?\n") ;
                   1744: #ifndef NOPAUSE
                   1745:        printf("This can interupt your program.  You can ");
                   1746:        printf("skip this part if you wish.\n");
                   1747:        printf("Do you wish to compute 1 / 0? ");
                   1748:        fflush(stdout);
                   1749:        read (KEYBOARD, ch, 8);
                   1750:        if ((ch[0] == 'Y') || (ch[0] == 'y')) {
                   1751: #endif
                   1752:                sigsave = sigfpe;
                   1753:                printf("    Trying to compute 1 / 0 produces ...");
                   1754:                if (!setjmp(ovfl_buf)) printf("  %.7e .\n", One / MyZero);
                   1755:                sigsave = 0;
                   1756: #ifndef NOPAUSE
                   1757:                }
                   1758:        else printf("O.K.\n");
                   1759:        printf("\nDo you wish to compute 0 / 0? ");
                   1760:        fflush(stdout);
                   1761:        read (KEYBOARD, ch, 80);
                   1762:        if ((ch[0] == 'Y') || (ch[0] == 'y')) {
                   1763: #endif
                   1764:                sigsave = sigfpe;
                   1765:                printf("\n    Trying to compute 0 / 0 produces ...");
                   1766:                if (!setjmp(ovfl_buf)) printf("  %.7e .\n", Zero / MyZero);
                   1767:                sigsave = 0;
                   1768: #ifndef NOPAUSE
                   1769:                }
                   1770:        else printf("O.K.\n");
                   1771: #endif
                   1772:        /*=============================================*/
                   1773:        Milestone = 220;
                   1774:        /*=============================================*/
                   1775:        Pause();
                   1776:        printf("\n");
                   1777:        {
                   1778:                static char *msg[] = {
                   1779:                        "FAILUREs  encountered =",
                   1780:                        "SERIOUS DEFECTs  discovered =",
                   1781:                        "DEFECTs  discovered =",
                   1782:                        "FLAWs  discovered =" };
                   1783:                int i;
                   1784:                for(i = 0; i < 4; i++) if (ErrCnt[i])
                   1785:                        printf("The number of  %-29s %d.\n",
                   1786:                                msg[i], ErrCnt[i]);
                   1787:                }
                   1788:        printf("\n");
                   1789:        if ((ErrCnt[Failure] + ErrCnt[Serious] + ErrCnt[Defect]
                   1790:                        + ErrCnt[Flaw]) > 0) {
                   1791:                if ((ErrCnt[Failure] + ErrCnt[Serious] + ErrCnt[
                   1792:                        Defect] == 0) && (ErrCnt[Flaw] > 0)) {
                   1793:                        printf("The arithmetic diagnosed seems ");
                   1794:                        printf("Satisfactory though flawed.\n");
                   1795:                        }
                   1796:                if ((ErrCnt[Failure] + ErrCnt[Serious] == 0)
                   1797:                        && ( ErrCnt[Defect] > 0)) {
                   1798:                        printf("The arithmetic diagnosed may be Acceptable\n");
                   1799:                        printf("despite inconvenient Defects.\n");
                   1800:                        }
                   1801:                if ((ErrCnt[Failure] + ErrCnt[Serious]) > 0) {
                   1802:                        printf("The arithmetic diagnosed has ");
                   1803:                        printf("unacceptable Serious Defects.\n");
                   1804:                        }
                   1805:                if (ErrCnt[Failure] > 0) {
                   1806:                        printf("Potentially fatal FAILURE may have spoiled this");
                   1807:                        printf(" program's subsequent diagnoses.\n");
                   1808:                        }
                   1809:                }
                   1810:        else {
                   1811:                printf("No failures, defects nor flaws have been discovered.\n");
                   1812:                if (! ((RMult == Rounded) && (RDiv == Rounded)
                   1813:                        && (RAddSub == Rounded) && (RSqrt == Rounded))) 
                   1814:                        printf("The arithmetic diagnosed seems Satisfactory.\n");
                   1815:                else {
                   1816:                        if (StickyBit >= One &&
                   1817:                                (Radix - Two) * (Radix - Nine - One) == Zero) {
                   1818:                                printf("Rounding appears to conform to ");
                   1819:                                printf("the proposed IEEE standard P");
                   1820:                                if ((Radix == Two) &&
                   1821:                                         ((Precision - Four * Three * Two) *
                   1822:                                          ( Precision - TwentySeven -
                   1823:                                           TwentySeven + One) == Zero)) 
                   1824:                                        printf("754");
                   1825:                                else printf("854");
                   1826:                                if (IEEE) printf(".\n");
                   1827:                                else {
                   1828:                                        printf(",\nexcept for possibly Double Rounding");
                   1829:                                        printf(" during Gradual Underflow.\n");
                   1830:                                        }
                   1831:                                }
                   1832:                        printf("The arithmetic diagnosed appears to be Excellent!\n");
                   1833:                        }
                   1834:                }
                   1835:        if (fpecount)
                   1836:                printf("\nA total of %d floating point exceptions were registered.\n",
                   1837:                        fpecount);
                   1838:        printf("END OF TEST.\n");
                   1839:        }
                   1840: 
                   1841: /*SPLIT subs.c
                   1842: #include "paranoia.h"
                   1843: */
                   1844: 
                   1845: /* Sign */
                   1846: 
                   1847: FLOAT Sign (X)
                   1848: FLOAT X;
                   1849: { return X >= 0. ? 1.0 : -1.0; }
                   1850: 
                   1851: /* Pause */
                   1852: 
                   1853: Pause()
                   1854: {
                   1855: #ifndef NOPAUSE
                   1856:        char ch[8];
                   1857: 
                   1858:        printf("\nTo continue, press RETURN");
                   1859:        fflush(stdout);
                   1860:        read(KEYBOARD, ch, 8);
                   1861: #endif
                   1862:        printf("\nDiagnosis resumes after milestone Number %d", Milestone);
                   1863:        printf("          Page: %d\n\n", PageNo);
                   1864:        ++Milestone;
                   1865:        ++PageNo;
                   1866:        }
                   1867: 
                   1868:  /* TstCond */
                   1869: 
                   1870: TstCond (K, Valid, T)
                   1871: int K, Valid;
                   1872: char *T;
                   1873: { if (! Valid) { BadCond(K,T); printf(".\n"); } }
                   1874: 
                   1875: BadCond(K, T)
                   1876: int K;
                   1877: char *T;
                   1878: {
                   1879:        static char *msg[] = { "FAILURE", "SERIOUS DEFECT", "DEFECT", "FLAW" };
                   1880: 
                   1881:        ErrCnt [K] = ErrCnt [K] + 1;
                   1882:        printf("%s:  %s", msg[K], T);
                   1883:        }
                   1884: 
                   1885: /* Random */
                   1886: /*  Random computes
                   1887:      X = (Random1 + Random9)^5
                   1888:      Random1 = X - FLOOR(X) + 0.000005 * X;
                   1889:    and returns the new value of Random1
                   1890: */
                   1891: 
                   1892: FLOAT Random()
                   1893: {
                   1894:        FLOAT X, Y;
                   1895:        
                   1896:        X = Random1 + Random9;
                   1897:        Y = X * X;
                   1898:        Y = Y * Y;
                   1899:        X = X * Y;
                   1900:        Y = X - FLOOR(X);
                   1901:        Random1 = Y + X * 0.000005;
                   1902:        return(Random1);
                   1903:        }
                   1904: 
                   1905: /* SqXMinX */
                   1906: 
                   1907: SqXMinX (ErrKind)
                   1908: int ErrKind;
                   1909: {
                   1910:        FLOAT XA, XB;
                   1911:        
                   1912:        XB = X * BInvrse;
                   1913:        XA = X - XB;
                   1914:        SqEr = ((SQRT(X * X) - XB) - XA) / OneUlp;
                   1915:        if (SqEr != Zero) {
                   1916:                if (SqEr < MinSqEr) MinSqEr = SqEr;
                   1917:                if (SqEr > MaxSqEr) MaxSqEr = SqEr;
                   1918:                J = J + 1.0;
                   1919:                BadCond(ErrKind, "\n");
                   1920:                printf("sqrt( %.17e) - %.17e  = %.17e\n", X * X, X, OneUlp * SqEr);
                   1921:                printf("\tinstead of correct value 0 .\n");
                   1922:                }
                   1923:        }
                   1924: 
                   1925: /* NewD */
                   1926: 
                   1927: NewD()
                   1928: {
                   1929:        X = Z1 * Q;
                   1930:        X = FLOOR(Half - X / Radix) * Radix + X;
                   1931:        Q = (Q - X * Z) / Radix + X * X * (D / Radix);
                   1932:        Z = Z - Two * X * D;
                   1933:        if (Z <= Zero) {
                   1934:                Z = - Z;
                   1935:                Z1 = - Z1;
                   1936:                }
                   1937:        D = Radix * D;
                   1938:        }
                   1939: 
                   1940: /* SR3750 */
                   1941: 
                   1942: SR3750()
                   1943: {
                   1944:        if (! ((X - Radix < Z2 - Radix) || (X - Z2 > W - Z2))) {
                   1945:                I = I + 1;
                   1946:                X2 = SQRT(X * D);
                   1947:                Y2 = (X2 - Z2) - (Y - Z2);
                   1948:                X2 = X8 / (Y - Half);
                   1949:                X2 = X2 - Half * X2 * X2;
                   1950:                SqEr = (Y2 + Half) + (Half - X2);
                   1951:                if (SqEr < MinSqEr) MinSqEr = SqEr;
                   1952:                SqEr = Y2 - X2;
                   1953:                if (SqEr > MaxSqEr) MaxSqEr = SqEr;
                   1954:                }
                   1955:        }
                   1956: 
                   1957: /* IsYeqX */
                   1958: 
                   1959: IsYeqX()
                   1960: {
                   1961:        if (Y != X) {
                   1962:                if (N <= 0) {
                   1963:                        if (Z == Zero && Q <= Zero)
                   1964:                                printf("WARNING:  computing\n");
                   1965:                        else BadCond(Defect, "computing\n");
                   1966:                        printf("\t(%.17e) ^ (%.17e)\n", Z, Q);
                   1967:                        printf("\tyielded %.17e;\n", Y);
                   1968:                        printf("\twhich compared unequal to correct %.17e ;\n",
                   1969:                                X);
                   1970:                        printf("\t\tthey differ by %.17e .\n", Y - X);
                   1971:                        }
                   1972:                N = N + 1; /* ... count discrepancies. */
                   1973:                }
                   1974:        }
                   1975: 
                   1976: /* SR3980 */
                   1977: 
                   1978: SR3980()
                   1979: {
                   1980:        do {
                   1981:                Q = (FLOAT) I;
                   1982:                Y = POW(Z, Q);
                   1983:                IsYeqX();
                   1984:                if (++I > M) break;
                   1985:                X = Z * X;
                   1986:                } while ( X < W );
                   1987:        }
                   1988: 
                   1989: /* PrintIfNPositive */
                   1990: 
                   1991: PrintIfNPositive()
                   1992: {
                   1993:        if (N > 0) printf("Similar discrepancies have occurred %d times.\n", N);
                   1994:        }
                   1995: 
                   1996: /* TstPtUf */
                   1997: 
                   1998: TstPtUf()
                   1999: {
                   2000:        N = 0;
                   2001:        if (Z != Zero) {
                   2002:                printf("Since comparison denies Z = 0, evaluating ");
                   2003:                printf("(Z + Z) / Z should be safe.\n");
                   2004:                sigsave = sigfpe;
                   2005:                if (setjmp(ovfl_buf)) goto very_serious;
                   2006:                Q9 = (Z + Z) / Z;
                   2007:                printf("What the machine gets for (Z + Z) / Z is  %.17e .\n",
                   2008:                        Q9);
                   2009:                if (FABS(Q9 - Two) < Radix * U2) {
                   2010:                        printf("This is O.K., provided Over/Underflow");
                   2011:                        printf(" has NOT just been signaled.\n");
                   2012:                        }
                   2013:                else {
                   2014:                        if ((Q9 < One) || (Q9 > Two)) {
                   2015: very_serious:
                   2016:                                N = 1;
                   2017:                                ErrCnt [Serious] = ErrCnt [Serious] + 1;
                   2018:                                printf("This is a VERY SERIOUS DEFECT!\n");
                   2019:                                }
                   2020:                        else {
                   2021:                                N = 1;
                   2022:                                ErrCnt [Defect] = ErrCnt [Defect] + 1;
                   2023:                                printf("This is a DEFECT!\n");
                   2024:                                }
                   2025:                        }
                   2026:                sigsave = 0;
                   2027:                V9 = Z * One;
                   2028:                Random1 = V9;
                   2029:                V9 = One * Z;
                   2030:                Random2 = V9;
                   2031:                V9 = Z / One;
                   2032:                if ((Z == Random1) && (Z == Random2) && (Z == V9)) {
                   2033:                        if (N > 0) Pause();
                   2034:                        }
                   2035:                else {
                   2036:                        N = 1;
                   2037:                        BadCond(Defect, "What prints as Z = ");
                   2038:                        printf("%.17e\n\tcompares different from  ", Z);
                   2039:                        if (Z != Random1) printf("Z * 1 = %.17e ", Random1);
                   2040:                        if (! ((Z == Random2)
                   2041:                                || (Random2 == Random1)))
                   2042:                                printf("1 * Z == %g\n", Random2);
                   2043:                        if (! (Z == V9)) printf("Z / 1 = %.17e\n", V9);
                   2044:                        if (Random2 != Random1) {
                   2045:                                ErrCnt [Defect] = ErrCnt [Defect] + 1;
                   2046:                                BadCond(Defect, "Multiplication does not commute!\n");
                   2047:                                printf("\tComparison alleges that 1 * Z = %.17e\n",
                   2048:                                        Random2);
                   2049:                                printf("\tdiffers from Z * 1 = %.17e\n", Random1);
                   2050:                                }
                   2051:                        Pause();
                   2052:                        }
                   2053:                }
                   2054:        }
                   2055: 
                   2056: notify(s)
                   2057: char *s;
                   2058: {
                   2059:        printf("%s test appears to be inconsistent...\n", s);
                   2060:        printf("   PLEASE NOTIFY KARPINKSI!\n");
                   2061:        }
                   2062: 
                   2063: /*SPLIT msgs.c */
                   2064: 
                   2065: /* Instructions */
                   2066: 
                   2067: msglist(s)
                   2068: char **s;
                   2069: { while(*s) printf("%s\n", *s++); }
                   2070: 
                   2071: Instructions()
                   2072: {
                   2073:   static char *instr[] = {
                   2074:        "Lest this program stop prematurely, i.e. before displaying\n",
                   2075:        "    `END OF TEST',\n",
                   2076:        "try to persuade the computer NOT to terminate execution when an",
                   2077:        "error like Over/Underflow or Division by Zero occurs, but rather",
                   2078:        "to persevere with a surrogate value after, perhaps, displaying some",
                   2079:        "warning.  If persuasion avails naught, don't despair but run this",
                   2080:        "program anyway to see how many milestones it passes, and then",
                   2081:        "amend it to make further progress.\n",
                   2082:        "Answer questions with Y, y, N or n (unless otherwise indicated).\n",
                   2083:        0};
                   2084: 
                   2085:        msglist(instr);
                   2086:        }
                   2087: 
                   2088: /* Heading */
                   2089: 
                   2090: Heading()
                   2091: {
                   2092:   static char *head[] = {
                   2093:        "Users are invited to help debug and augment this program so it will",
                   2094:        "cope with unanticipated and newly uncovered arithmetic pathologies.\n",
                   2095:        "Please send suggestions and interesting results to",
                   2096:        "\tRichard Karpinski",
                   2097:        "\tComputer Center U-76",
                   2098:        "\tUniversity of California",
                   2099:        "\tSan Francisco, CA 94143-0704, USA\n",
                   2100:        "In doing so, please include the following information:",
                   2101: #ifdef Single
                   2102:        "\tPrecision:\tsingle;",
                   2103: #else
                   2104:        "\tPrecision:\tdouble;",
                   2105: #endif
                   2106:        "\tVersion:\t10 February 1989;",
                   2107:        "\tComputer:\n",
                   2108:        "\tCompiler:\n",
                   2109:        "\tOptimization level:\n",
                   2110:        "\tOther relevant compiler options:",
                   2111:        0};
                   2112: 
                   2113:        msglist(head);
                   2114:        }
                   2115: 
                   2116: /* Characteristics */
                   2117: 
                   2118: Characteristics()
                   2119: {
                   2120:        static char *chars[] = {
                   2121:         "Running this program should reveal these characteristics:",
                   2122:        "     Radix = 1, 2, 4, 8, 10, 16, 100, 256 ...",
                   2123:        "     Precision = number of significant digits carried.",
                   2124:        "     U2 = Radix/Radix^Precision = One Ulp",
                   2125:        "\t(OneUlpnit in the Last Place) of 1.000xxx .",
                   2126:        "     U1 = 1/Radix^Precision = One Ulp of numbers a little less than 1.0 .",
                   2127:        "     Adequacy of guard digits for Mult., Div. and Subt.",
                   2128:        "     Whether arithmetic is chopped, correctly rounded, or something else",
                   2129:        "\tfor Mult., Div., Add/Subt. and Sqrt.",
                   2130:        "     Whether a Sticky Bit used correctly for rounding.",
                   2131:        "     UnderflowThreshold = an underflow threshold.",
                   2132:        "     E0 and PseudoZero tell whether underflow is abrupt, gradual, or fuzzy.",
                   2133:        "     V = an overflow threshold, roughly.",
                   2134:        "     V0  tells, roughly, whether  Infinity  is represented.",
                   2135:        "     Comparisions are checked for consistency with subtraction",
                   2136:        "\tand for contamination with pseudo-zeros.",
                   2137:        "     Sqrt is tested.  Y^X is not tested.",
                   2138:        "     Extra-precise subexpressions are revealed but NOT YET tested.",
                   2139:        "     Decimal-Binary conversion is NOT YET tested for accuracy.",
                   2140:        0};
                   2141: 
                   2142:        msglist(chars);
                   2143:        }
                   2144: 
                   2145: History()
                   2146: 
                   2147: { /* History */
                   2148:  /* Converted from Brian Wichmann's Pascal version to C by Thos Sumner,
                   2149:        with further massaging by David M. Gay. */
                   2150: 
                   2151:   static char *hist[] = {
                   2152:        "The program attempts to discriminate among",
                   2153:        "   FLAWs, like lack of a sticky bit,",
                   2154:        "   Serious DEFECTs, like lack of a guard digit, and",
                   2155:        "   FAILUREs, like 2+2 == 5 .",
                   2156:        "Failures may confound subsequent diagnoses.\n",
                   2157:        "The diagnostic capabilities of this program go beyond an earlier",
                   2158:        "program called `MACHAR', which can be found at the end of the",
                   2159:        "book  `Software Manual for the Elementary Functions' (1980) by",
                   2160:        "W. J. Cody and W. Waite. Although both programs try to discover",
                   2161:        "the Radix, Precision and range (over/underflow thresholds)",
                   2162:        "of the arithmetic, this program tries to cope with a wider variety",
                   2163:        "of pathologies, and to say how well the arithmetic is implemented.",
                   2164:        "\nThe program is based upon a conventional radix representation for",
                   2165:        "floating-point numbers, but also allows logarithmic encoding",
                   2166:        "as used by certain early WANG machines.\n",
                   2167:        "BASIC version of this program (C) 1983 by Prof. W. M. Kahan;",
                   2168:        "see source comments for more history.",
                   2169:        0};
                   2170: 
                   2171:        msglist(hist);
                   2172:        }
                   2173: 
                   2174: double
                   2175: pow(x, y) /* return x ^ y (exponentiation) */
                   2176: double x, y;
                   2177: {
                   2178:        extern double exp(), frexp(), ldexp(), log(), modf();
                   2179:        double xy, ye;
                   2180:        long i;
                   2181:        int ex, ey = 0, flip = 0;
                   2182: 
                   2183:        if (!y) return 1.0;
                   2184: 
                   2185:        if ((y < -1100. || y > 1100.) && x != -1.) return exp(y * log(x));
                   2186: 
                   2187:        if (y < 0.) { y = -y; flip = 1; }
                   2188:        y = modf(y, &ye);
                   2189:        if (y) xy = exp(y * log(x));
                   2190:        else xy = 1.0;
                   2191:        /* next several lines assume >= 32 bit integers */
                   2192:        x = frexp(x, &ex);
                   2193:        if (i = ye) for(;;) {
                   2194:                if (i & 1) { xy *= x; ey += ex; }
                   2195:                if (!(i >>= 1)) break;
                   2196:                x *= x;
                   2197:                ex *= 2;
                   2198:                if (x < .5) { x *= 2.; ex -= 1; }
                   2199:                }
                   2200:        if (flip) { xy = 1. / xy; ey = -ey; }
                   2201:        return ldexp(xy, ey);
                   2202: }

unix.superglobalmegacorp.com

This archive runs on limited infrastructure. Preserving old code on modern bandwidth. Automated agents are requested to crawl responsibly.