nsz Git - musl/blob - src/internal/floatscan.c

   1 #include <stdint.h>
   2 #include <stdio.h>
   3 #include <math.h>
   4 #include <float.h>
   5 #include <limits.h>
   6 #include <errno.h>
   7
   8 #include "shgetc.h"
   9 #include "floatscan.h"
  10
  11 #if LDBL_MANT_DIG == 53 && LDBL_MAX_EXP == 1024
  12
  13 #define LD_B1B_DIG 2
  14 #define LD_B1B_MAX 9007199, 254740991
  15 #define KMAX 128
  16
  17 #else /* LDBL_MANT_DIG == 64 && LDBL_MAX_EXP == 16384 */
  18
  19 #define LD_B1B_DIG 3
  20 #define LD_B1B_MAX 18, 446744073, 709551615
  21 #define KMAX 2048
  22
  23 #endif
  24
  25 #define MASK (KMAX-1)
  26
  27
  28 static long long scanexp(FILE *f, int pok)
  29 {
  30         int c;
  31         int x;
  32         long long y;
  33         int neg = 0;
  34
  35         c = shgetc(f);
  36         if (c=='+' || c=='-') {
  37                 neg = (c=='-');
  38                 c = shgetc(f);
  39                 if (c-'0'>=10U && pok) shunget(f);
  40         }
  41         if (c-'0'>=10U) {
  42                 shunget(f);
  43                 return LLONG_MIN;
  44         }
  45         for (x=0; c-'0'<10U && x<INT_MAX/10; c = shgetc(f))
  46                 x = 10*x + c-'0';
  47         for (y=x; c-'0'<10U && y<LLONG_MAX/100; c = shgetc(f))
  48                 y = 10*y + c-'0';
  49         for (; c-'0'<10U; c = shgetc(f));
  50         shunget(f);
  51         return neg ? -y : y;
  52 }
  53
  54
  55 static long double decfloat(FILE *f, int c, int bits, int emin, int sign, int pok)
  56 {
  57         uint32_t x[KMAX];
  58         static const uint32_t th[] = { LD_B1B_MAX };
  59         int i, j, k, a, z;
  60         long long lrp=-1, dc=0;
  61         long long e10=0;
  62         int lnz = 0;
  63         int gotdig = 0;
  64         int rp;
  65         int e2;
  66         long double y;
  67         long double frac=0;
  68         long double bias=0;
  69         static const int p10s[] = { 10, 100, 1000, 10000,
  70                 100000, 1000000, 10000000, 100000000 };
  71
  72         j=0;
  73         k=0;
  74
  75         /* Don't let leading zeros consume buffer space */
  76         for (; c=='0'; c = shgetc(f)) gotdig=1;
  77
  78         x[0] = 0;
  79         for (; c-'0'<10U || c=='.'; c = shgetc(f)) {
  80                 if (c == '.') {
  81                         if (lrp!=-1) break;
  82                         lrp = dc;
  83                 } else if (k < KMAX-2) {
  84                         dc++;
  85                         if (c!='0') lnz = dc;
  86                         if (j) x[k] = x[k]*10 + c-'0';
  87                         else x[k] = c-'0';
  88                         if (++j==9) {
  89                                 k++;
  90                                 j=0;
  91                         }
  92                         gotdig=1;
  93                 } else {
  94                         dc++;
  95                         if (c!='0') x[KMAX-3] |= 1;
  96                 }
  97         }
  98         if (lrp==-1) lrp=dc;
  99
 100         if (gotdig && (c|32)=='e') {
 101                 e10 = scanexp(f, pok);
 102                 if (e10 == LLONG_MIN) {
 103                         if (pok) {
 104                                 shunget(f);
 105                         } else {
 106                                 shlim(f, 0);
 107                                 return 0;
 108                         }
 109                         e10 = 0;
 110                 }
 111                 lrp += e10;
 112         } else if (c>=0) {
 113                 shunget(f);
 114         }
 115         if (!gotdig) {
 116                 errno = EINVAL;
 117                 shlim(f, 0);
 118                 return 0;
 119         }
 120
 121         /* Handle zero specially to avoid nasty special cases later */
 122         if (!x[0]) return sign * 0.0;
 123
 124         /* Optimize small integers (w/no exponent) and over/under-flow */
 125         if (lrp==dc && dc<10 && (bits>30 || x[0]>>bits==0))
 126                 return sign * (long double)x[0];
 127         if (lrp > -emin/2) {
 128                 errno = ERANGE;
 129                 return sign * LDBL_MAX * LDBL_MAX;
 130         }
 131         if (lrp < emin-2*LDBL_MANT_DIG) {
 132                 errno = ERANGE;
 133                 return sign * LDBL_MIN * LDBL_MIN;
 134         }
 135
 136         /* Align incomplete final B1B digit */
 137         if (k<KMAX && j) {
 138                 for (; j<9; j++) x[k]*=10;
 139                 k++;
 140                 j=0;
 141         }
 142
 143         a = 0;
 144         z = k;
 145         e2 = 0;
 146         rp = lrp;
 147
 148         /* Optimize small to mid-size integers (even in exp. notation) */
 149         if (lnz<9 && lnz<=rp && rp < 18) {
 150                 if (rp == 9) return sign * (long double)x[0];
 151                 if (rp < 9) return sign * (long double)x[0] / p10s[8-rp];
 152                 int bitlim = bits-3*(int)(rp-9);
 153                 if (bitlim>30 || x[0]>>bitlim==0)
 154                         return sign * (long double)x[0] * p10s[rp-10];
 155         }
 156
 157         /* Align radix point to B1B digit boundary */
 158         if (rp % 9) {
 159                 int rpm9 = rp>=0 ? rp%9 : rp%9+9;
 160                 int p10 = p10s[8-rpm9];
 161                 uint32_t carry = 0;
 162                 for (k=a; k!=z; k++) {
 163                         uint32_t tmp = x[k] % p10;
 164                         x[k] = x[k]/p10 + carry;
 165                         carry = 1000000000/p10 * tmp;
 166                         if (k==a && !x[k]) {
 167                                 a = (a+1 & MASK);
 168                                 rp -= 9;
 169                         }
 170                 }
 171                 if (carry) x[z++] = carry;
 172                 rp += 9-rpm9;
 173         }
 174
 175         /* Upscale until desired number of bits are left of radix point */
 176         while (rp < 9*LD_B1B_DIG || (rp == 9*LD_B1B_DIG && x[a]<th[0])) {
 177                 uint32_t carry = 0;
 178                 e2 -= 29;
 179                 for (k=(z-1 & MASK); ; k=(k-1 & MASK)) {
 180                         uint64_t tmp = ((uint64_t)x[k] << 29) + carry;
 181                         if (tmp > 1000000000) {
 182                                 carry = tmp / 1000000000;
 183                                 x[k] = tmp % 1000000000;
 184                         } else {
 185                                 carry = 0;
 186                                 x[k] = tmp;
 187                         }
 188                         if (k==(z-1 & MASK) && k!=a && !x[k]) z = k;
 189                         if (k==a) break;
 190                 }
 191                 if (carry) {
 192                         rp += 9;
 193                         if (a == z) {
 194                                 z = (z-1 & MASK);
 195                                 x[z-1 & MASK] |= x[z];
 196                         }
 197                         a = (a-1 & MASK);
 198                         x[a] = carry;
 199                 }
 200         }
 201
 202         /* Downscale until exactly number of bits are left of radix point */
 203         for (;;) {
 204                 uint32_t carry = 0;
 205                 int sh = 1;
 206                 for (i=0; i<LD_B1B_DIG; i++) {
 207                         k = (a+i & MASK);
 208                         if (k == z || x[k] < th[i]) {
 209                                 i=LD_B1B_DIG;
 210                                 break;
 211                         }
 212                         if (x[a+i & MASK] > th[i]) break;
 213                 }
 214                 if (i==LD_B1B_DIG && rp==9*LD_B1B_DIG) break;
 215                 /* FIXME: find a way to compute optimal sh */
 216                 if (rp > 9+9*LD_B1B_DIG) sh = 9;
 217                 e2 += sh;
 218                 for (k=a; k!=z; k=(k+1 & MASK)) {
 219                         uint32_t tmp = x[k] & (1<<sh)-1;
 220                         x[k] = (x[k]>>sh) + carry;
 221                         carry = (1000000000>>sh) * tmp;
 222                         if (k==a && !x[k]) {
 223                                 a = (a+1 & MASK);
 224                                 i--;
 225                                 rp -= 9;
 226                         }
 227                 }
 228                 if (carry) {
 229                         if ((z+1 & MASK) != a) {
 230                                 x[z] = carry;
 231                                 z = (z+1 & MASK);
 232                         } else x[z-1 & MASK] |= 1;
 233                 }
 234         }
 235
 236         /* Assemble desired bits into floating point variable */
 237         for (y=i=0; i<LD_B1B_DIG; i++) {
 238                 if ((a+i & MASK)==z) x[z=(z+1 & MASK)] = 0;
 239                 y = 1000000000.0L * y + x[a+i & MASK];
 240         }
 241
 242         y *= sign;
 243
 244         /* Limit precision for denormal results */
 245         if (bits > LDBL_MANT_DIG+e2-emin) {
 246                 bits = LDBL_MANT_DIG+e2-emin;
 247                 if (bits<0) bits=0;
 248         }
 249
 250         /* Calculate bias term to force rounding, move out lower bits */
 251         if (bits < LDBL_MANT_DIG) {
 252                 bias = copysignl(scalbn(1, 2*LDBL_MANT_DIG-bits-1), y);
 253                 frac = fmodl(y, scalbn(1, LDBL_MANT_DIG-bits));
 254                 y -= frac;
 255                 y += bias;
 256         }
 257
 258         /* Process tail of decimal input so it can affect rounding */
 259         if ((a+i & MASK) != z) {
 260                 uint32_t t = x[a+i & MASK];
 261                 if (t < 500000000 && (t || (a+i+1 & MASK) != z))
 262                         frac += 0.25*sign;
 263                 else if (t > 500000000)
 264                         frac += 0.75*sign;
 265                 else if (t == 500000000) {
 266                         if ((a+i+1 & MASK) == z)
 267                                 frac += 0.5*sign;
 268                         else
 269                                 frac += 0.75*sign;
 270                 }
 271                 if (LDBL_MANT_DIG-bits >= 2 && !fmodl(frac, 1))
 272                         frac++;
 273         }
 274
 275         y += frac;
 276         y -= bias;
 277
 278         y = scalbnl(y, e2);
 279
 280         if (!y) errno = ERANGE;
 281
 282         return y;
 283 }
 284
 285 static long double hexfloat(FILE *f, int bits, int emin, int sign, int pok)
 286 {
 287         uint32_t x = 0;
 288         long double y = 0;
 289         long double scale = 1;
 290         long double bias = 0;
 291         int gottail = 0, gotrad = 0, gotdig = 0;
 292         long long rp = 0;
 293         long long dc = 0;
 294         long long e2 = 0;
 295         int d;
 296         int c;
 297
 298         c = shgetc(f);
 299
 300         /* Skip leading zeros */
 301         for (; c=='0'; c = shgetc(f)) gotdig = 1;
 302
 303         if (c=='.') {
 304                 gotrad = 1;
 305                 c = shgetc(f);
 306                 /* Count zeros after the radix point before significand */
 307                 for (rp=0; c=='0'; c = shgetc(f), rp--) gotdig = 1;
 308         }
 309
 310         for (; c-'0'<10U || (c|32)-'a'<6U || c=='.'; c = shgetc(f)) {
 311                 if (c=='.') {
 312                         if (gotrad) break;
 313                         rp = dc;
 314                         gotrad = 1;
 315                 } else {
 316                         gotdig = 1;
 317                         if (c > '9') d = (c|32)+10-'a';
 318                         else d = c-'0';
 319                         if (dc<8) {
 320                                 x = x*16 + d;
 321                         } else if (dc < LDBL_MANT_DIG/4+1) {
 322                                 y += d*(scale/=16);
 323                         } else if (d && !gottail) {
 324                                 y += 0.5*scale;
 325                                 gottail = 1;
 326                         }
 327                         dc++;
 328                 }
 329         }
 330         if (!gotdig) {
 331                 shunget(f);
 332                 if (pok) {
 333                         shunget(f);
 334                         if (gotrad) shunget(f);
 335                 } else {
 336                         shlim(f, 0);
 337                 }
 338                 return 0;
 339         }
 340         if (!gotrad) rp = dc;
 341         while (dc<8) x *= 16, dc++;
 342         if ((c|32)=='p') {
 343                 e2 = scanexp(f, pok);
 344                 if (e2 == LLONG_MIN) {
 345                         if (pok) {
 346                                 shunget(f);
 347                         } else {
 348                                 shlim(f, 0);
 349                                 return 0;
 350                         }
 351                         e2 = 0;
 352                 }
 353         } else {
 354                 shunget(f);
 355         }
 356         e2 += 4*rp - 32;
 357
 358         if (!x) return sign * 0.0;
 359         if (e2 > -emin) {
 360                 errno = ERANGE;
 361                 return sign * LDBL_MAX * LDBL_MAX;
 362         }
 363         if (e2 < emin-2*LDBL_MANT_DIG) {
 364                 errno = ERANGE;
 365                 return sign * LDBL_MIN * LDBL_MIN;
 366         }
 367
 368         while (x < 0x80000000) {
 369                 if (y>=0.5) {
 370                         x += x + 1;
 371                         y += y - 1;
 372                 } else {
 373                         x += x;
 374                         y += y;
 375                 }
 376                 e2--;
 377         }
 378
 379         if (bits > 32+e2-emin) {
 380                 bits = 32+e2-emin;
 381                 if (bits<0) bits=0;
 382         }
 383
 384         if (bits < LDBL_MANT_DIG)
 385                 bias = copysignl(scalbn(1, 32+LDBL_MANT_DIG-bits-1), sign);
 386
 387         if (bits<32 && y && !(x&1)) x++, y=0;
 388
 389         y = bias + sign*(long double)x + sign*y;
 390         y -= bias;
 391
 392         if (!y) errno = ERANGE;
 393
 394         return scalbnl(y, e2);
 395 }
 396
 397 long double __floatscan(FILE *f, int prec, int pok)
 398 {
 399         int sign = 1;
 400         int i;
 401         int bits;
 402         int emin;
 403         int c;
 404
 405         switch (prec) {
 406         case 0:
 407                 bits = FLT_MANT_DIG;
 408                 emin = FLT_MIN_EXP-bits;
 409                 break;
 410         case 1:
 411                 bits = DBL_MANT_DIG;
 412                 emin = DBL_MIN_EXP-bits;
 413                 break;
 414         case 2:
 415                 bits = LDBL_MANT_DIG;
 416                 emin = LDBL_MIN_EXP-bits;
 417                 break;
 418         default:
 419                 return 0;
 420         }
 421
 422         while (isspace((c=shgetc(f))));
 423
 424         if (c=='+' || c=='-') {
 425                 sign -= 2*(c=='-');
 426                 c = shgetc(f);
 427         }
 428
 429         for (i=0; i<8 && (c|32)=="infinity"[i]; i++)
 430                 if (i<7) c = shgetc(f);
 431         if (i==3 || i==8 || (i>3 && pok)) {
 432                 if (i!=8) {
 433                         shunget(f);
 434                         if (pok) for (; i>3; i--) shunget(f);
 435                 }
 436                 return sign * INFINITY;
 437         }
 438         if (!i) for (i=0; i<3 && (c|32)=="nan"[i]; i++)
 439                 if (i<2) c = shgetc(f);
 440         if (i==3) {
 441                 return NAN;
 442         }
 443
 444         if (i) {
 445                 shunget(f);
 446                 errno = EINVAL;
 447                 shlim(f, 0);
 448                 return 0;
 449         }
 450
 451         if (c=='0') {
 452                 c = shgetc(f);
 453                 if ((c|32) == 'x')
 454                         return hexfloat(f, bits, emin, sign, pok);
 455                 shunget(f);
 456                 c = '0';
 457         }
 458
 459         return decfloat(f, c, bits, emin, sign, pok);
 460 }