initial cmath code and minor libm.h update
[libm] / src / math / atanh.c
1 /* origin: FreeBSD /usr/src/lib/msun/src/e_atanh.c */
2 /*
3  * ====================================================
4  * Copyright (C) 1993 by Sun Microsystems, Inc. All rights reserved.
5  *
6  * Developed at SunSoft, a Sun Microsystems, Inc. business.
7  * Permission to use, copy, modify, and distribute this
8  * software is freely granted, provided that this notice
9  * is preserved.
10  * ====================================================
11  *
12  */
13 /* atanh(x)
14  * Method :
15  *    1.Reduced x to positive by atanh(-x) = -atanh(x)
16  *    2.For x>=0.5
17  *                  1              2x                          x
18  *      atanh(x) = --- * log(1 + -------) = 0.5 * log1p(2 * --------)
19  *                  2             1 - x                      1 - x
20  *
21  *      For x<0.5
22  *      atanh(x) = 0.5*log1p(2x+2x*x/(1-x))
23  *
24  * Special cases:
25  *      atanh(x) is NaN if |x| > 1 with signal;
26  *      atanh(NaN) is that NaN with no signal;
27  *      atanh(+-1) is +-INF with signal.
28  *
29  */
30
31 #include "libm.h"
32
33 static const double one = 1.0, huge = 1e300;
34 static const double zero = 0.0;
35
36 double atanh(double x)
37 {
38         double t;
39         int32_t hx,ix;
40         uint32_t lx;
41
42         EXTRACT_WORDS(hx, lx, x);
43         ix = hx & 0x7fffffff;
44         if ((ix | ((lx|-lx)>>31)) > 0x3ff00000)  /* |x| > 1 */
45                 return (x-x)/(x-x);
46         if (ix == 0x3ff00000)
47                 return x/zero;
48         if (ix < 0x3e300000 && (huge+x) > zero)  /* x < 2**-28 */
49                 return x;
50         SET_HIGH_WORD(x, ix);
51         if (ix < 0x3fe00000) {                   /* x < 0.5 */
52                 t = x+x;
53                 t = 0.5*log1p(t + t*x/(one-x));
54         } else
55                 t = 0.5*log1p((x+x)/(one-x));
56         if (hx >= 0)
57                 return t;
58         return -t;
59 }