efficient sincos based on sin and cos
[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_EXCEPT 2
29 #define math_errhandling 2
30
31 #define FP_ILOGBNAN (((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 #define __FLOAT_BITS(f) (((union { float __f; __uint32_t __i; }){ (f) }).__i)
45 #define __DOUBLE_BITS(f) (((union { double __f; __uint64_t __i; }){ (f) }).__i)
46
47 #define fpclassify(x) ( \
48         sizeof(x) == sizeof(float) ? __fpclassifyf(x) : \
49         sizeof(x) == sizeof(double) ? __fpclassify(x) : \
50         __fpclassifyl(x) )
51
52 #define isinf(x) ( \
53         sizeof(x) == sizeof(float) ? (__FLOAT_BITS(x) & 0x7fffffff) == 0x7f800000 : \
54         sizeof(x) == sizeof(double) ? (__DOUBLE_BITS(x) & (__uint64_t)-1>>1) == (__uint64_t)0x7ff<<52 : \
55         __fpclassifyl(x) == FP_INFINITE)
56
57 #define isnan(x) ( \
58         sizeof(x) == sizeof(float) ? (__FLOAT_BITS(x) & 0x7fffffff) > 0x7f800000 : \
59         sizeof(x) == sizeof(double) ? (__DOUBLE_BITS(x) & (__uint64_t)-1>>1) > (__uint64_t)0x7ff<<52 : \
60         __fpclassifyl(x) == FP_NAN)
61
62 #define isnormal(x) ( \
63         sizeof(x) == sizeof(float) ? ((__FLOAT_BITS(x)+0x00800000) & 0x7fffffff) >= 0x01000000 : \
64         sizeof(x) == sizeof(double) ? ((__DOUBLE_BITS(x)+((__uint64_t)1<<52)) & (__uint64_t)-1>>1) >= (__uint64_t)1<<53 : \
65         __fpclassifyl(x) == FP_NORMAL)
66
67 #define isfinite(x) ( \
68         sizeof(x) == sizeof(float) ? (__FLOAT_BITS(x) & 0x7fffffff) < 0x7f800000 : \
69         sizeof(x) == sizeof(double) ? (__DOUBLE_BITS(x) & (__uint64_t)-1>>1) < (__uint64_t)0x7ff<<52 : \
70         __fpclassifyl(x) > FP_INFINITE)
71
72 int __signbit(double);
73 int __signbitf(float);
74 int __signbitl(long double);
75
76 #define signbit(x) ( \
77         sizeof(x) == sizeof(float) ? !!(__FLOAT_BITS(x) & 0x80000000) : \
78         sizeof(x) == sizeof(double) ? !!(__DOUBLE_BITS(x) & (__uint64_t)1<<63) : \
79         __signbitl(x) )
80
81 #define isunordered(x,y) (isnan((x)) ? ((void)(y),1) : isnan((y)))
82
83 #if __STDC_VERSION__ >= 199901L
84 inline
85 #endif
86 static int __isrel(long double __x, long double __y, int __rel)
87 {
88         if (isunordered(__x, __y)) return 0;
89         if (__rel==-2) return __x < __y;
90         if (__rel==2) return __x > __y;
91         if (__rel==-1) return __x <= __y;
92         if (__rel==1) return __x >= __y;
93         return __x != __y;
94 }
95
96 #define isless(x,y) __isrel((x), (y), -2)
97 #define islessequal(x,y) __isrel((x), (y), -1)
98 #define islessgreater(x,y) __isrel((x), (y), 0)
99 #define isgreaterequal(x,y) __isrel((x), (y), 1)
100 #define isgreater(x,y) __isrel((x), (y), 2)
101
102 double      acos(double);
103 float       acosf(float);
104 long double acosl(long double);
105
106 double      acosh(double);
107 float       acoshf(float);
108 long double acoshl(long double);
109
110 double      asin(double);
111 float       asinf(float);
112 long double asinl(long double);
113
114 double      asinh(double);
115 float       asinhf(float);
116 long double asinhl(long double);
117
118 double      atan(double);
119 float       atanf(float);
120 long double atanl(long double);
121
122 double      atan2(double, double);
123 float       atan2f(float, float);
124 long double atan2l(long double, long double);
125
126 double      atanh(double);
127 float       atanhf(float);
128 long double atanhl(long double);
129
130 double      cbrt(double);
131 float       cbrtf(float);
132 long double cbrtl(long double);
133
134 double      ceil(double);
135 float       ceilf(float);
136 long double ceill(long double);
137
138 double      copysign(double, double);
139 float       copysignf(float, float);
140 long double copysignl(long double, long double);
141
142 double      cos(double);
143 float       cosf(float);
144 long double cosl(long double);
145
146 double      cosh(double);
147 float       coshf(float);
148 long double coshl(long double);
149
150 double      erf(double);
151 float       erff(float);
152 long double erfl(long double);
153
154 double      erfc(double);
155 float       erfcf(float);
156 long double erfcl(long double);
157
158 double      exp(double);
159 float       expf(float);
160 long double expl(long double);
161
162 double      exp2(double);
163 float       exp2f(float);
164 long double exp2l(long double);
165
166 double      expm1(double);
167 float       expm1f(float);
168 long double expm1l(long double);
169
170 double      fabs(double);
171 float       fabsf(float);
172 long double fabsl(long double);
173
174 double      fdim(double, double);
175 float       fdimf(float, float);
176 long double fdiml(long double, long double);
177
178 double      floor(double);
179 float       floorf(float);
180 long double floorl(long double);
181
182 double      fma(double, double, double);
183 float       fmaf(float, float, float);
184 long double fmal(long double, long double, long double);
185
186 double      fmax(double, double);
187 float       fmaxf(float, float);
188 long double fmaxl(long double, long double);
189
190 double      fmin(double, double);
191 float       fminf(float, float);
192 long double fminl(long double, long double);
193
194 double      fmod(double, double);
195 float       fmodf(float, float);
196 long double fmodl(long double, long double);
197
198 double      frexp(double, int *);
199 float       frexpf(float value, int *);
200 long double frexpl(long double value, int *);
201
202 double      hypot(double, double);
203 float       hypotf(float, float);
204 long double hypotl(long double, long double);
205
206 int         ilogb(double);
207 int         ilogbf(float);
208 int         ilogbl(long double);
209
210 double      ldexp(double, int);
211 float       ldexpf(float, int);
212 long double ldexpl(long double, int);
213
214 double      lgamma(double);
215 float       lgammaf(float);
216 long double lgammal(long double);
217
218 long long   llrint(double);
219 long long   llrintf(float);
220 long long   llrintl(long double);
221
222 long long   llround(double);
223 long long   llroundf(float);
224 long long   llroundl(long double);
225
226 double      log(double);
227 float       logf(float);
228 long double logl(long double);
229
230 double      log10(double);
231 float       log10f(float);
232 long double log10l(long double);
233
234 double      log1p(double);
235 float       log1pf(float);
236 long double log1pl(long double);
237
238 double      log2(double);
239 float       log2f(float);
240 long double log2l(long double);
241
242 double      logb(double);
243 float       logbf(float);
244 long double logbl(long double);
245
246 long        lrint(double);
247 long        lrintf(float);
248 long        lrintl(long double);
249
250 long        lround(double);
251 long        lroundf(float);
252 long        lroundl(long double);
253
254 double      modf(double, double *);
255 float       modff(float, float *);
256 long double modfl(long double, long double *);
257
258 double      nan(const char *);
259 float       nanf(const char *);
260 long double nanl(const char *);
261
262 double      nearbyint(double);
263 float       nearbyintf(float);
264 long double nearbyintl(long double);
265
266 double      nextafter(double, double);
267 float       nextafterf(float, float);
268 long double nextafterl(long double, long double);
269
270 double      nexttoward(double, long double);
271 float       nexttowardf(float, long double);
272 long double nexttowardl(long double, long double);
273
274 double      pow(double, double);
275 float       powf(float, float);
276 long double powl(long double, long double);
277
278 double      remainder(double, double);
279 float       remainderf(float, float);
280 long double remainderl(long double, long double);
281
282 double      remquo(double, double, int *);
283 float       remquof(float, float, int *);
284 long double remquol(long double, long double, int *);
285
286 double      rint(double);
287 float       rintf(float);
288 long double rintl(long double);
289
290 double      round(double);
291 float       roundf(float);
292 long double roundl(long double);
293
294 double      scalbln(double, long);
295 float       scalblnf(float, long);
296 long double scalblnl(long double, long);
297
298 double      scalbn(double, int);
299 float       scalbnf(float, int);
300 long double scalbnl(long double, int);
301
302 double      sin(double);
303 float       sinf(float);
304 long double sinl(long double);
305
306 double      sinh(double);
307 float       sinhf(float);
308 long double sinhl(long double);
309
310 double      sqrt(double);
311 float       sqrtf(float);
312 long double sqrtl(long double);
313
314 double      tan(double);
315 float       tanf(float);
316 long double tanl(long double);
317
318 double      tanh(double);
319 float       tanhf(float);
320 long double tanhl(long double);
321
322 double      tgamma(double);
323 float       tgammaf(float);
324 long double tgammal(long double);
325
326 double      trunc(double);
327 float       truncf(float);
328 long double truncl(long double);
329
330 #if defined(_XOPEN_SOURCE) || defined(_GNU_SOURCE)
331 #define MAXFLOAT        3.40282347e+38F
332 #define M_E             2.7182818284590452354   /* e */
333 #define M_LOG2E         1.4426950408889634074   /* log_2 e */
334 #define M_LOG10E        0.43429448190325182765  /* log_10 e */
335 #define M_LN2           0.69314718055994530942  /* log_e 2 */
336 #define M_LN10          2.30258509299404568402  /* log_e 10 */
337 #define M_PI            3.14159265358979323846  /* pi */
338 #define M_PI_2          1.57079632679489661923  /* pi/2 */
339 #define M_PI_4          0.78539816339744830962  /* pi/4 */
340 #define M_1_PI          0.31830988618379067154  /* 1/pi */
341 #define M_2_PI          0.63661977236758134308  /* 2/pi */
342 #define M_2_SQRTPI      1.12837916709551257390  /* 2/sqrt(pi) */
343 #define M_SQRT2         1.41421356237309504880  /* sqrt(2) */
344 #define M_SQRT1_2       0.70710678118654752440  /* 1/sqrt(2) */
345
346 extern int signgam;
347
348 double      gamma(double);
349 float       gammaf(float);
350 long double gammal(long double);
351
352 double      lgamma_r(double, int*);
353 float       lgammaf_r(float, int*);
354 long double lgammal_r(long double, int*);
355
356 double      j0(double);
357 float       j0f(float);
358 long double j0l(long double);
359
360 double      j1(double);
361 float       j1f(float);
362 long double j1l(long double);
363
364 double      jn(int, double);
365 float       jnf(int, float);
366 long double jnl(int, long double);
367
368 double      y0(double);
369 float       y0f(float);
370 long double y0l(long double);
371
372 double      y1(double);
373 float       y1f(float);
374 long double y1l(long double);
375
376 double      yn(int, double);
377 float       ynf(int, float);
378 long double ynl(int, long double);
379 #endif
380
381 #ifdef _GNU_SOURCE
382 double      scalb(double, double);
383 float       scalbf(float, float);
384 long double scalbl(long double, long double);
385
386 void        sincos(double, double*, double*);
387 void        sincosf(float, float*, float*);
388 void        sincosl(long double, long double*, long double*);
389 #endif
390
391 #ifdef __cplusplus
392 }
393 #endif
394
395 #endif