aa37f71f3ca8f37827e0c0c54febe0c3a0204b0e
[kopensolaris-gnu/glibc.git] / math / math.h
1 /* Declarations for math functions.
2    Copyright (C) 1991, 92, 93, 95, 96, 97 Free Software Foundation, Inc.
3    This file is part of the GNU C Library.
4
5    The GNU C Library is free software; you can redistribute it and/or
6    modify it under the terms of the GNU Library General Public License as
7    published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
8    License, or (at your option) any later version.
9
10    The GNU C Library is distributed in the hope that it will be useful,
11    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
13    Library General Public License for more details.
14
15    You should have received a copy of the GNU Library General Public
16    License along with the GNU C Library; see the file COPYING.LIB.  If not,
17    write to the Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
18    Boston, MA 02111-1307, USA.  */
19
20 /*
21  *      ISO C Standard: 4.5 MATHEMATICS <math.h>
22  */
23
24 #ifndef _MATH_H
25
26 #define _MATH_H 1
27 #include <features.h>
28
29 __BEGIN_DECLS
30
31 /* Get machine-dependent HUGE_VAL value (returned on overflow).
32    On all IEEE754 machines, this is +Infinity.  */
33 #include <huge_val.h>
34
35 /* Get machine-dependent NAN value (returned for some domain errors).  */
36 #ifdef   __USE_GNU
37 #include <nan.h>
38 #endif
39
40
41 /* The file <mathcalls.h> contains the prototypes for all the actual
42    math functions.  These macros are used for those prototypes, so
43    we can easily declare each function as both `name' and `__name',
44    and can declare the float versions `namef' and `__namef'.  */
45
46 #define __MATHCALL(function,suffix, args)       \
47   __MATHDECL (_Mdouble_,function,suffix, args)
48 #define __MATHDECL(type, function,suffix, args) \
49   __MATHDECL_1(type, function,suffix, args); \
50   __MATHDECL_1(type, __CONCAT(__,function),suffix, args)
51 #define __MATHCALLX(function,suffix, args, attrib)      \
52   __MATHDECLX (_Mdouble_,function,suffix, args, attrib)
53 #define __MATHDECLX(type, function,suffix, args, attrib) \
54   __MATHDECL_1(type, function,suffix, args) __attribute__ (attrib); \
55   __MATHDECL_1(type, __CONCAT(__,function),suffix, args) __attribute__ (attrib)
56 #define __MATHDECL_1(type, function,suffix, args) \
57   extern type __MATH_PRECNAME(function,suffix) args
58
59 #define _Mdouble_               double
60 #define __MATH_PRECNAME(name,r) __CONCAT(name,r)
61 #include <mathcalls.h>
62 #undef  _Mdouble_
63 #undef  __MATH_PRECNAME
64
65 #if defined __USE_MISC || defined __USE_ISOC9X
66
67
68 /* Include the file of declarations again, this time using `float'
69    instead of `double' and appending f to each function name.  */
70
71 #ifndef _Mfloat_
72 #define _Mfloat_                float
73 #endif
74 #define _Mdouble_               _Mfloat_
75 #ifdef __STDC__
76 #define __MATH_PRECNAME(name,r) name##f##r
77 #else
78 #define __MATH_PRECNAME(name,r) name/**/f/**/r
79 #endif
80 #include <mathcalls.h>
81 #undef  _Mdouble_
82 #undef  __MATH_PRECNAME
83
84 #if __STDC__ - 0 || __GNUC__ - 0
85 /* Include the file of declarations again, this time using `long double'
86    instead of `double' and appending l to each function name.  */
87
88 #ifndef _Mlong_double_
89 #define _Mlong_double_          long double
90 #endif
91 #define _Mdouble_               _Mlong_double_
92 #ifdef __STDC__
93 #define __MATH_PRECNAME(name,r) name##l##r
94 #else
95 #define __MATH_PRECNAME(name,r) name/**/l/**/r
96 #endif
97 #include <mathcalls.h>
98 #undef  _Mdouble_
99 #undef  __MATH_PRECNAME
100
101 #endif /* __STDC__ || __GNUC__ */
102
103 #endif  /* Use misc or ISO C 9X.  */
104 #undef  __MATHDECL_1
105 #undef  __MATHDECL
106 #undef  __MATHCALL
107
108
109 #if defined __USE_MISC || defined __USE_XOPEN || defined __USE_ISOC9X
110 /* This variable is used by `gamma' and `lgamma'.  */
111 extern int signgam;
112 #endif
113
114
115 /* ISO C 9X defines some generic macros which work on any data type.  */
116 #if __USE_ISOC9X
117
118 /* Get the architecture specific values describing the floating-point
119    evaluation.  The following symbols will get defined:
120
121      float_t    floating-point type at least as wide as `float' used
122                 to evaluate `float' expressions
123      double_t   floating-point type at least as wide as `double' used
124                 to evaluate `double' expressions
125
126      FLT_EVAL_METHOD
127                 Defined to
128                   0     if `float_t' is `float' and `double_t' is `double'
129                   1     if `float_t' and `double_t' are `double'
130                   2     if `float_t' and `double_t' are `long double'
131                   else  `float_t' and `double_t' are unspecified
132
133      INFINITY   representation of the infinity value of type `float_t'
134 */
135 #include <mathbits.h>
136
137 /* All floating-point numbers can be put in one of these categories.  */
138 enum
139   {
140     FP_NAN,
141 #define FP_NAN FP_NAN
142     FP_INFINITE,
143 #define FP_INFINITE FP_INFINITE
144     FP_ZERO,
145 #define FP_ZERO FP_ZERO
146     FP_SUBNORMAL,
147 #define FP_SUBNORMAL FP_SUBNORMAL
148     FP_NORMAL
149 #define FP_NORMAL FP_NORMAL
150   };
151
152 /* Return number of classification appropriate for X.  */
153 #define fpclassify(x) \
154      (sizeof (x) == sizeof (float) ?                                          \
155         __fpclassifyf (x)                                                     \
156       : sizeof (x) == sizeof (double) ?                                       \
157         __fpclassify (x) : __fpclassifyl (x))
158
159 /* Return nonzero value if sign of X is negative.  */
160 #define signbit(x) \
161      (sizeof (x) == sizeof (float) ?                                          \
162         __signbitf (x)                                                        \
163       : sizeof (x) == sizeof (double) ?                                       \
164         __signbit (x) : __signbitl (x))
165
166 /* Return nonzero value if X is not +-Inf or NaN.  */
167 #define isfinite(x) \
168      (sizeof (x) == sizeof (float) ?                                          \
169         __finitef (x)                                                         \
170       : sizeof (x) == sizeof (double) ?                                       \
171         __finite (x) : __finitel (x))
172
173 /* Return nonzero value if X is neither zero, subnormal, Inf, nor NaN.  */
174 #define isnormal(x) (fpclassify (x) == FP_NORMAL)
175
176 /* Return nonzero value if X is a NaN.  We could use `fpclassify' but
177    we already have this functions `__isnan' and it is faster.  */
178 #define isnan(x) \
179      (sizeof (x) == sizeof (float) ?                                          \
180         __isnanf (x)                                                          \
181       : sizeof (x) == sizeof (double) ?                                       \
182         __isnan (x) : __isnanl (x))
183
184
185 /* Conversion functions.  */
186
187 /* Round X to nearest integral value according to current rounding
188    direction.  */
189 extern long int lrint __P ((long double __x));
190 extern long long int llrint __P ((long double __x));
191
192 /* Round X to nearest integral value, rounding halfway cases away from
193    zero.  */
194 extern long int lround __P ((long double __x));
195 extern long long int llround __P ((long double __x));
196
197
198 /* Comparison macros.  */
199
200 /* Return nonzero value if X is greater than Y.  */
201 #define isgreater(x, y) (!isunordered ((x), (y)) && (x) > (y))
202
203 /* Return nonzero value if X is greater than or equal to Y.  */
204 #define isgreaterequal(x, y) (!isunordered ((x), (y)) && (x) >= (y))
205
206 /* Return nonzero value if X is less than Y.  */
207 #define isless(x, y) (!isunordered ((x), (y)) && (x) < (y))
208
209 /* Return nonzero value if X is less than or equal to Y.  */
210 #define islessequal(x, y) (!isunordered ((x), (y)) && (x) <= (y))
211
212 /* Return nonzero value if either X is less than Y or Y is less than X.  */
213 #define islessgreater(x, y) \
214      (!isunordered ((x), (y)) && ((x) < (y) || (y) < (x)))
215
216 /* Return nonzero value if arguments are unordered.  */
217 #define isunordered(x, y) \
218      (fpclassify (x) == FP_NAN || fpclassify (y) == FP_NAN)
219
220 #endif /* Use ISO C 9X.  */
221
222 #ifdef  __USE_MISC
223 /* Support for various different standard error handling behaviors.  */
224
225 typedef enum { _IEEE_ = -1, _SVID_, _XOPEN_, _POSIX_ } _LIB_VERSION_TYPE;
226
227 /* This variable can be changed at run-time to any of the values above to
228    affect floating point error handling behavior (it may also be necessary
229    to change the hardware FPU exception settings).  */
230 extern _LIB_VERSION_TYPE _LIB_VERSION;
231 #endif
232
233
234 #ifdef __USE_SVID
235 /* In SVID error handling, `matherr' is called with this description
236    of the exceptional condition.
237
238    We have a problem when using C++ since `exception' is reserved in
239    C++.  */
240 #ifdef __cplusplus
241 struct __exception
242 #else
243 struct exception
244 #endif
245   {
246     int type;
247     char *name;
248     double arg1;
249     double arg2;
250     double retval;
251   };
252
253 #ifdef __cplusplus
254 extern int __matherr __P ((struct __exception *));
255 extern int matherr __P ((struct __exception *));
256 #else
257 extern int __matherr __P ((struct exception *));
258 extern int matherr __P ((struct exception *));
259 #endif
260
261 #define X_TLOSS         1.41484755040568800000e+16
262
263 /* Types of exceptions in the `type' field.  */
264 #define DOMAIN          1
265 #define SING            2
266 #define OVERFLOW        3
267 #define UNDERFLOW       4
268 #define TLOSS           5
269 #define PLOSS           6
270
271 /* SVID mode specifies returning this large value instead of infinity.  */
272 #define HUGE            FLT_MAX
273 #include <float.h>              /* Defines FLT_MAX.  */
274
275 #else   /* !SVID */
276
277 #ifdef __USE_XOPEN
278 /* X/Open wants another strange constant.  */
279 #define MAXFLOAT        FLT_MAX
280 #include <float.h>
281 #endif
282
283 #endif  /* SVID */
284
285
286 #ifdef __USE_BSD
287
288 /* Some useful constants.  */
289 #define M_E             _Mldbl(2.7182818284590452354)   /* e */
290 #define M_LOG2E         _Mldbl(1.4426950408889634074)   /* log 2e */
291 #define M_LOG10E        _Mldbl(0.43429448190325182765)  /* log 10e */
292 #define M_LN2           _Mldbl(0.69314718055994530942)  /* log e2 */
293 #define M_LN10          _Mldbl(2.30258509299404568402)  /* log e10 */
294 #define M_PI            _Mldbl(3.14159265358979323846)  /* pi */
295 #define M_PI_2          _Mldbl(1.57079632679489661923)  /* pi/2 */
296 #define M_PI_4          _Mldbl(0.78539816339744830962)  /* pi/4 */
297 #define M_1_PI          _Mldbl(0.31830988618379067154)  /* 1/pi */
298 #define M_2_PI          _Mldbl(0.63661977236758134308)  /* 2/pi */
299 #define M_2_SQRTPI      _Mldbl(1.12837916709551257390)  /* 2/sqrt(pi) */
300 #define M_SQRT2         _Mldbl(1.41421356237309504880)  /* sqrt(2) */
301 #define M_SQRT1_2       _Mldbl(0.70710678118654752440)  /* 1/sqrt(2) */
302
303 #endif
304
305 /* Our constants might specify more precision than `double' can represent.
306    Use `long double' constants in standard and GNU C, where they are
307    supported and the cast to `double'.
308
309    Please not we define the macro even if the constants are not defined.
310    This helps us to use the macros in other places.  */
311 #if __STDC__ - 0 || __GNUC__ - 0
312 #define _Mldbl(x) x##L
313 #else   /* Traditional C.  */
314 #define _Mldbl(x) x
315 #endif  /* Standard or GNU C.  */
316
317
318 /* Get machine-dependent inline versions (if there are any).  */
319 #if (!defined __NO_MATH_INLINES && defined __OPTIMIZE__) \
320     || defined __LIBC_M81_MATH_INLINES
321 #include <__math.h>
322 #endif
323
324
325 __END_DECLS
326
327
328 #endif /* math.h  */