update copyright/credits for recent code additions
[musl] / include / math.h
1 #ifndef _MATH_H
2 #define _MATH_H
3
4 #ifdef __cplusplus
5 extern "C" {
6 #endif
7
8 #define __NEED_float_t
9 #define __NEED_double_t
10 #define __NEED___uint16_t
11 #define __NEED___uint32_t
12 #define __NEED___uint64_t
13 #include <bits/alltypes.h>
14
15 #if 100*__GNUC__+__GNUC_MINOR__ >= 303
16 #define NAN       __builtin_nanf("")
17 #define INFINITY  __builtin_inff()
18 #else
19 #define NAN       (0.0f/0.0f)
20 #define INFINITY  1e40f
21 #endif
22
23 #define HUGE_VALF INFINITY
24 #define HUGE_VAL  ((double)INFINITY)
25 #define HUGE_VALL ((long double)INFINITY)
26
27 #define MATH_ERRNO  1
28 #define MATH_ERREXCEPT 2
29 #define math_errhandling 2
30
31 #define FP_ILOGBNAN (-1-(int)(((unsigned)-1)>>1))
32 #define FP_ILOGB0 FP_ILOGBNAN
33
34 #define FP_NAN       0
35 #define FP_INFINITE  1
36 #define FP_ZERO      2
37 #define FP_SUBNORMAL 3
38 #define FP_NORMAL    4
39
40 int __fpclassify(double);
41 int __fpclassifyf(float);
42 int __fpclassifyl(long double);
43
44 union __float_repr { float __f; __uint32_t __i; };
45 union __double_repr { double __f; __uint64_t __i; };
46
47 #define __FLOAT_BITS(f) (((union __float_repr){ (float)(f) }).__i)
48 #define __DOUBLE_BITS(f) (((union __double_repr){ (double)(f) }).__i)
49
50 #define fpclassify(x) ( \
51         sizeof(x) == sizeof(float) ? __fpclassifyf(x) : \
52         sizeof(x) == sizeof(double) ? __fpclassify(x) : \
53         __fpclassifyl(x) )
54
55 #define isinf(x) ( \
56         sizeof(x) == sizeof(float) ? (__FLOAT_BITS(x) & 0x7fffffff) == 0x7f800000 : \
57         sizeof(x) == sizeof(double) ? (__DOUBLE_BITS(x) & (__uint64_t)-1>>1) == (__uint64_t)0x7ff<<52 : \
58         __fpclassifyl(x) == FP_INFINITE)
59
60 #define isnan(x) ( \
61         sizeof(x) == sizeof(float) ? (__FLOAT_BITS(x) & 0x7fffffff) > 0x7f800000 : \
62         sizeof(x) == sizeof(double) ? (__DOUBLE_BITS(x) & (__uint64_t)-1>>1) > (__uint64_t)0x7ff<<52 : \
63         __fpclassifyl(x) == FP_NAN)
64
65 #define isnormal(x) ( \
66         sizeof(x) == sizeof(float) ? ((__FLOAT_BITS(x)+0x00800000) & 0x7fffffff) >= 0x01000000 : \
67         sizeof(x) == sizeof(double) ? ((__DOUBLE_BITS(x)+((__uint64_t)1<<52)) & (__uint64_t)-1>>1) >= (__uint64_t)1<<53 : \
68         __fpclassifyl(x) == FP_NORMAL)
69
70 #define isfinite(x) ( \
71         sizeof(x) == sizeof(float) ? (__FLOAT_BITS(x) & 0x7fffffff) < 0x7f800000 : \
72         sizeof(x) == sizeof(double) ? (__DOUBLE_BITS(x) & (__uint64_t)-1>>1) < (__uint64_t)0x7ff<<52 : \
73         __fpclassifyl(x) > FP_INFINITE)
74
75 int __signbit(double);
76 int __signbitf(float);
77 int __signbitl(long double);
78
79 #define signbit(x) ( \
80         sizeof(x) == sizeof(float) ? (int)(__FLOAT_BITS(x)>>31) : \
81         sizeof(x) == sizeof(double) ? (int)(__DOUBLE_BITS(x)>>63) : \
82         __signbitl(x) )
83
84 #define isunordered(x,y) (isnan((x)) ? ((void)(y),1) : isnan((y)))
85
86 #if __STDC_VERSION__ >= 199901L
87 inline
88 #endif
89 static int __isrel(long double __x, long double __y, int __rel)
90 {
91         if (isunordered(__x, __y)) return 0;
92         if (__rel==-2) return __x < __y;
93         if (__rel==2) return __x > __y;
94         if (__rel==-1) return __x <= __y;
95         if (__rel==1) return __x >= __y;
96         return __x != __y;
97 }
98
99 #define isless(x,y) __isrel((x), (y), -2)
100 #define islessequal(x,y) __isrel((x), (y), -1)
101 #define islessgreater(x,y) __isrel((x), (y), 0)
102 #define isgreaterequal(x,y) __isrel((x), (y), 1)
103 #define isgreater(x,y) __isrel((x), (y), 2)
104
105 double      acos(double);
106 float       acosf(float);
107 long double acosl(long double);
108
109 double      acosh(double);
110 float       acoshf(float);
111 long double acoshl(long double);
112
113 double      asin(double);
114 float       asinf(float);
115 long double asinl(long double);
116
117 double      asinh(double);
118 float       asinhf(float);
119 long double asinhl(long double);
120
121 double      atan(double);
122 float       atanf(float);
123 long double atanl(long double);
124
125 double      atan2(double, double);
126 float       atan2f(float, float);
127 long double atan2l(long double, long double);
128
129 double      atanh(double);
130 float       atanhf(float);
131 long double atanhl(long double);
132
133 double      cbrt(double);
134 float       cbrtf(float);
135 long double cbrtl(long double);
136
137 double      ceil(double);
138 float       ceilf(float);
139 long double ceill(long double);
140
141 double      copysign(double, double);
142 float       copysignf(float, float);
143 long double copysignl(long double, long double);
144
145 double      cos(double);
146 float       cosf(float);
147 long double cosl(long double);
148
149 double      cosh(double);
150 float       coshf(float);
151 long double coshl(long double);
152
153 double      erf(double);
154 float       erff(float);
155 long double erfl(long double);
156
157 double      erfc(double);
158 float       erfcf(float);
159 long double erfcl(long double);
160
161 double      exp(double);
162 float       expf(float);
163 long double expl(long double);
164
165 double      exp2(double);
166 float       exp2f(float);
167 long double exp2l(long double);
168
169 double      expm1(double);
170 float       expm1f(float);
171 long double expm1l(long double);
172
173 double      fabs(double);
174 float       fabsf(float);
175 long double fabsl(long double);
176
177 double      fdim(double, double);
178 float       fdimf(float, float);
179 long double fdiml(long double, long double);
180
181 double      floor(double);
182 float       floorf(float);
183 long double floorl(long double);
184
185 double      fma(double, double, double);
186 float       fmaf(float, float, float);
187 long double fmal(long double, long double, long double);
188
189 double      fmax(double, double);
190 float       fmaxf(float, float);
191 long double fmaxl(long double, long double);
192
193 double      fmin(double, double);
194 float       fminf(float, float);
195 long double fminl(long double, long double);
196
197 double      fmod(double, double);
198 float       fmodf(float, float);
199 long double fmodl(long double, long double);
200
201 double      frexp(double, int *);
202 float       frexpf(float, int *);
203 long double frexpl(long double, int *);
204
205 double      hypot(double, double);
206 float       hypotf(float, float);
207 long double hypotl(long double, long double);
208
209 int         ilogb(double);
210 int         ilogbf(float);
211 int         ilogbl(long double);
212
213 double      ldexp(double, int);
214 float       ldexpf(float, int);
215 long double ldexpl(long double, int);
216
217 double      lgamma(double);
218 float       lgammaf(float);
219 long double lgammal(long double);
220
221 long long   llrint(double);
222 long long   llrintf(float);
223 long long   llrintl(long double);
224
225 long long   llround(double);
226 long long   llroundf(float);
227 long long   llroundl(long double);
228
229 double      log(double);
230 float       logf(float);
231 long double logl(long double);
232
233 double      log10(double);
234 float       log10f(float);
235 long double log10l(long double);
236
237 double      log1p(double);
238 float       log1pf(float);
239 long double log1pl(long double);
240
241 double      log2(double);
242 float       log2f(float);
243 long double log2l(long double);
244
245 double      logb(double);
246 float       logbf(float);
247 long double logbl(long double);
248
249 long        lrint(double);
250 long        lrintf(float);
251 long        lrintl(long double);
252
253 long        lround(double);
254 long        lroundf(float);
255 long        lroundl(long double);
256
257 double      modf(double, double *);
258 float       modff(float, float *);
259 long double modfl(long double, long double *);
260
261 double      nan(const char *);
262 float       nanf(const char *);
263 long double nanl(const char *);
264
265 double      nearbyint(double);
266 float       nearbyintf(float);
267 long double nearbyintl(long double);
268
269 double      nextafter(double, double);
270 float       nextafterf(float, float);
271 long double nextafterl(long double, long double);
272
273 double      nexttoward(double, long double);
274 float       nexttowardf(float, long double);
275 long double nexttowardl(long double, long double);
276
277 double      pow(double, double);
278 float       powf(float, float);
279 long double powl(long double, long double);
280
281 double      remainder(double, double);
282 float       remainderf(float, float);
283 long double remainderl(long double, long double);
284
285 double      remquo(double, double, int *);
286 float       remquof(float, float, int *);
287 long double remquol(long double, long double, int *);
288
289 double      rint(double);
290 float       rintf(float);
291 long double rintl(long double);
292
293 double      round(double);
294 float       roundf(float);
295 long double roundl(long double);
296
297 double      scalbln(double, long);
298 float       scalblnf(float, long);
299 long double scalblnl(long double, long);
300
301 double      scalbn(double, int);
302 float       scalbnf(float, int);
303 long double scalbnl(long double, int);
304
305 double      sin(double);
306 float       sinf(float);
307 long double sinl(long double);
308
309 double      sinh(double);
310 float       sinhf(float);
311 long double sinhl(long double);
312
313 double      sqrt(double);
314 float       sqrtf(float);
315 long double sqrtl(long double);
316
317 double      tan(double);
318 float       tanf(float);
319 long double tanl(long double);
320
321 double      tanh(double);
322 float       tanhf(float);
323 long double tanhl(long double);
324
325 double      tgamma(double);
326 float       tgammaf(float);
327 long double tgammal(long double);
328
329 double      trunc(double);
330 float       truncf(float);
331 long double truncl(long double);
332
333
334 #if defined(_XOPEN_SOURCE) || defined(_BSD_SOURCE)
335 #define MAXFLOAT        3.40282347e+38F
336 #endif
337
338 #if defined(_XOPEN_SOURCE) || defined(_GNU_SOURCE) || defined(_BSD_SOURCE)
339 #define M_E             2.7182818284590452354   /* e */
340 #define M_LOG2E         1.4426950408889634074   /* log_2 e */
341 #define M_LOG10E        0.43429448190325182765  /* log_10 e */
342 #define M_LN2           0.69314718055994530942  /* log_e 2 */
343 #define M_LN10          2.30258509299404568402  /* log_e 10 */
344 #define M_PI            3.14159265358979323846  /* pi */
345 #define M_PI_2          1.57079632679489661923  /* pi/2 */
346 #define M_PI_4          0.78539816339744830962  /* pi/4 */
347 #define M_1_PI          0.31830988618379067154  /* 1/pi */
348 #define M_2_PI          0.63661977236758134308  /* 2/pi */
349 #define M_2_SQRTPI      1.12837916709551257390  /* 2/sqrt(pi) */
350 #define M_SQRT2         1.41421356237309504880  /* sqrt(2) */
351 #define M_SQRT1_2       0.70710678118654752440  /* 1/sqrt(2) */
352
353 extern int signgam;
354
355 double      j0(double);
356 double      j1(double);
357 double      jn(int, double);
358
359 double      y0(double);
360 double      y1(double);
361 double      yn(int, double);
362 #endif
363
364 #if defined(_GNU_SOURCE) || defined(_BSD_SOURCE)
365 #define HUGE            3.40282347e+38F
366
367 double      scalb(double, double);
368 float       scalbf(float, float);
369
370 double      significand(double);
371 float       significandf(float);
372
373 double      lgamma_r(double, int*);
374 float       lgammaf_r(float, int*);
375
376 float       j0f(float);
377 float       j1f(float);
378 float       jnf(int, float);
379
380 float       y0f(float);
381 float       y1f(float);
382 float       ynf(int, float);
383 #endif
384
385 #ifdef _GNU_SOURCE
386 long double lgammal_r(long double, int*);
387
388 long double j0l(long double);
389 long double j1l(long double);
390 long double jnl(int, long double);
391
392 long double y0l(long double);
393 long double y1l(long double);
394 long double ynl(int, long double);
395
396 void        sincos(double, double*, double*);
397 void        sincosf(float, float*, float*);
398 void        sincosl(long double, long double*, long double*);
399
400 double      exp10(double);
401 float       exp10f(float);
402 long double exp10l(long double);
403
404 double      pow10(double);
405 float       pow10f(float);
406 long double pow10l(long double);
407 #endif
408
409 #ifdef __cplusplus
410 }
411 #endif
412
413 #endif