math: rewrite inverse hyperbolic functions to be simpler/smaller
[musl] / src / math / asinhl.c
index dc5dd71..db96624 100644 (file)
@@ -1,25 +1,3 @@
-/* origin: OpenBSD /usr/src/lib/libm/src/ld80/s_asinhl.c */
-/*
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- */
-/* asinhl(x)
- * Method :
- *      Based on
- *              asinhl(x) = signl(x) * logl [ |x| + sqrtl(x*x+1) ]
- *      we have
- *      asinhl(x) := x  if  1+x*x=1,
- *                := signl(x)*(logl(x)+ln2)) for large |x|, else
- *                := signl(x)*logl(2|x|+1/(|x|+sqrtl(x*x+1))) if|x|>2, else
- *                := signl(x)*log1pl(|x| + x^2/(1 + sqrtl(1+x^2)))
- */
-
 #include "libm.h"
 
 #if LDBL_MANT_DIG == 53 && LDBL_MAX_EXP == 1024
@@ -28,35 +6,33 @@ long double asinhl(long double x)
        return asinh(x);
 }
 #elif LDBL_MANT_DIG == 64 && LDBL_MAX_EXP == 16384
-static const long double
-ln2  = 6.931471805599453094287e-01L, /* 0x3FFE, 0xB17217F7, 0xD1CF79AC */
-huge = 1.000000000000000000e+4900L;
-
+/* asinh(x) = sign(x)*log(|x|+sqrt(x*x+1)) ~= x - x^3/6 + o(x^5) */
 long double asinhl(long double x)
 {
-       long double t,w;
-       int32_t hx,ix;
+       union {
+               long double f;
+               struct{uint64_t m; uint16_t se; uint16_t pad;} i;
+       } u = {.f = x};
+       unsigned e = u.i.se & 0x7fff;
+       unsigned s = u.i.se >> 15;
 
-       GET_LDOUBLE_EXP(hx, x);
-       ix = hx & 0x7fff;
-       if (ix == 0x7fff)
-               return x + x;   /* x is inf or NaN */
-       if (ix < 0x3fde) {      /* |x| < 2**-34 */
-               /* return x, raise inexact if x != 0 */
-               if (huge+x > 1.0)
-                       return x;
-       }
-       if (ix > 0x4020) {      /* |x| > 2**34 */
-               w = logl(fabsl(x)) + ln2;
-       } else if (ix > 0x4000) { /* 2**34 > |x| > 2.0 */
-               t = fabsl(x);
-               w = logl(2.0*t + 1.0/(sqrtl(x*x + 1.0) + t));
-       } else {                /* 2.0 > |x| > 2**-28 */
-               t = x*x;
-               w =log1pl(fabsl(x) + t/(1.0 + sqrtl(1.0 + t)));
+       /* |x| */
+       u.i.se = e;
+       x = u.f;
+
+       if (e >= 0x3fff + 32) {
+               /* |x| >= 0x1p32 or inf or nan */
+               x = logl(x) + 0.693147180559945309417232121458176568L;
+       } else if (e >= 0x3fff + 1) {
+               /* |x| >= 2 */
+               x = logl(2*x + 1/(sqrtl(x*x+1)+x));
+       } else if (e >= 0x3fff - 32) {
+               /* |x| >= 0x1p-32 */
+               x = log1pl(x + x*x/(sqrtl(x*x+1)+1));
+       } else {
+               /* |x| < 0x1p-32, raise inexact if x!=0 */
+               FORCE_EVAL(x + 0x1p1000);
        }
-       if (hx & 0x8000)
-               return -w;
-       return w;
+       return s ? -x : x;
 }
 #endif