(index<- )        ./libstd/num/f32.rs

    git branch:    * master           5200215 auto merge of #14035 : alexcrichton/rust/experimental, r=huonw
    modified:    Fri May  9 13:02:28 2014
    1  // Copyright 2012-2014 The Rust Project Developers. See the COPYRIGHT
    2  // file at the top-level directory of this distribution and at
    3  // http://rust-lang.org/COPYRIGHT.
    4  //
    5  // Licensed under the Apache License, Version 2.0 <LICENSE-APACHE or
    6  // http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0> or the MIT license
    7  // <LICENSE-MIT or http://opensource.org/licenses/MIT>, at your
    8  // option. This file may not be copied, modified, or distributed
    9  // except according to those terms.
   10  
   11  //! Operations and constants for 32-bits floats (`f32` type)
   12  
   13  #![allow(missing_doc)]
   14  #![allow(unsigned_negate)]
   15  
   16  use prelude::*;
   17  
   18  use cast;
   19  use from_str::FromStr;
   20  use libc::c_int;
   21  use num::{FPCategory, FPNaN, FPInfinite , FPZero, FPSubnormal, FPNormal};
   22  use num::strconv;
   23  use num;
   24  use intrinsics;
   25  
   26  pub use core::f32::{RADIX, MANTISSA_DIGITS, DIGITS, EPSILON, MIN_VALUE};
   27  pub use core::f32::{MIN_POS_VALUE, MAX_VALUE, MIN_EXP, MAX_EXP, MIN_10_EXP};
   28  pub use core::f32::{MAX_10_EXP, NAN, INFINITY, NEG_INFINITY};
   29  pub use core::f32::consts;
   30  
   31  #[allow(dead_code)]
   32  mod cmath {
   33      use libc::{c_float, c_int};
   34  
   35      #[link_name = "m"]
   36      extern {
   37          pub fn acosf(nc_float) -> c_float;
   38          pub fn asinf(nc_float) -> c_float;
   39          pub fn atanf(nc_float) -> c_float;
   40          pub fn atan2f(ac_float, bc_float) -> c_float;
   41          pub fn cbrtf(nc_float) -> c_float;
   42          pub fn coshf(nc_float) -> c_float;
   43          pub fn erff(nc_float) -> c_float;
   44          pub fn erfcf(nc_float) -> c_float;
   45          pub fn expm1f(nc_float) -> c_float;
   46          pub fn fdimf(ac_float, bc_float) -> c_float;
   47          pub fn frexpf(nc_float, value: &mut c_int) -> c_float;
   48          pub fn fmaxf(ac_float, bc_float) -> c_float;
   49          pub fn fminf(ac_float, bc_float) -> c_float;
   50          pub fn fmodf(ac_float, bc_float) -> c_float;
   51          pub fn nextafterf(xc_float, yc_float) -> c_float;
   52          pub fn hypotf(xc_float, yc_float) -> c_float;
   53          pub fn ldexpf(xc_float, nc_int) -> c_float;
   54          pub fn logbf(nc_float) -> c_float;
   55          pub fn log1pf(nc_float) -> c_float;
   56          pub fn ilogbf(nc_float) -> c_int;
   57          pub fn modff(nc_float, iptr: &mut c_float) -> c_float;
   58          pub fn sinhf(nc_float) -> c_float;
   59          pub fn tanf(nc_float) -> c_float;
   60          pub fn tanhf(nc_float) -> c_float;
   61          pub fn tgammaf(nc_float) -> c_float;
   62  
   63          #[cfg(unix)]
   64          pub fn lgammaf_r(nc_float, sign: &mut c_int) -> c_float;
   65  
   66          #[cfg(windows)]
   67          #[link_name="__lgammaf_r"]
   68          pub fn lgammaf_r(n: c_float, sign: &mut c_int) -> c_float;
   69      }
   70  }
   71  
   72  impl Float for f32 {
   73      #[inline]
   74      fn nan() -> f32 { NAN }
   75  
   76      #[inline]
   77      fn infinity() -> f32 { INFINITY }
   78  
   79      #[inline]
   80      fn neg_infinity() -> f32 { NEG_INFINITY }
   81  
   82      #[inline]
   83      fn neg_zero() -> f32 { -0.0 }
   84  
   85      /// Returns `true` if the number is NaN
   86      #[inline]
   87      fn is_nan(self) -> bool { self != self }
   88  
   89      /// Returns `true` if the number is infinite
   90      #[inline]
   91      fn is_infinite(self) -> bool {
   92          self == Float::infinity() || self == Float::neg_infinity()
   93      }
   94  
   95      /// Returns `true` if the number is neither infinite or NaN
   96      #[inline]
   97      fn is_finite(self) -> bool {
   98          !(self.is_nan() || self.is_infinite())
   99      }
  100  
  101      /// Returns `true` if the number is neither zero, infinite, subnormal or NaN
  102      #[inline]
  103      fn is_normal(self) -> bool {
  104          self.classify() == FPNormal
  105      }
  106  
  107      /// Returns the floating point category of the number. If only one property
  108      /// is going to be tested, it is generally faster to use the specific
  109      /// predicate instead.
  110      fn classify(self) -> FPCategory {
  111          static EXP_MASK: u32 = 0x7f800000;
  112          static MAN_MASK: u32 = 0x007fffff;
  113  
  114          let bitsu32 = unsafe { cast::transmute(self) };
  115          match (bits & MAN_MASK, bits & EXP_MASK) {
  116              (0, 0)        => FPZero,
  117              (_, 0)        => FPSubnormal,
  118              (0, EXP_MASK) => FPInfinite,
  119              (_, EXP_MASK) => FPNaN,
  120              _             => FPNormal,
  121          }
  122      }
  123  
  124      #[inline]
  125      fn mantissa_digits(_Option<f32>) -> uint { MANTISSA_DIGITS }
  126  
  127      #[inline]
  128      fn digits(_Option<f32>) -> uint { DIGITS }
  129  
  130      #[inline]
  131      fn epsilon() -> f32 { EPSILON }
  132  
  133      #[inline]
  134      fn min_exp(_Option<f32>) -> int { MIN_EXP }
  135  
  136      #[inline]
  137      fn max_exp(_Option<f32>) -> int { MAX_EXP }
  138  
  139      #[inline]
  140      fn min_10_exp(_Option<f32>) -> int { MIN_10_EXP }
  141  
  142      #[inline]
  143      fn max_10_exp(_Option<f32>) -> int { MAX_10_EXP }
  144  
  145      #[inline]
  146      fn min_pos_value(_Option<f32>) -> f32 { MIN_POS_VALUE }
  147  
  148      /// Constructs a floating point number by multiplying `x` by 2 raised to the
  149      /// power of `exp`
  150      #[inline]
  151      fn ldexp(xf32, expint) -> f32 {
  152          unsafe { cmath::ldexpf(x, exp as c_int) }
  153      }
  154  
  155      /// Breaks the number into a normalized fraction and a base-2 exponent,
  156      /// satisfying:
  157      ///
  158      /// - `self = x * pow(2, exp)`
  159      /// - `0.5 <= abs(x) < 1.0`
  160      #[inline]
  161      fn frexp(self) -> (f32, int) {
  162          unsafe {
  163              let mut exp = 0;
  164              let x = cmath::frexpf(self, &mut exp);
  165              (x, exp as int)
  166          }
  167      }
  168  
  169      /// Returns the mantissa, exponent and sign as integers.
  170      fn integer_decode(self) -> (u64, i16, i8) {
  171          let bitsu32 = unsafe { cast::transmute(self) };
  172          let signi8 = if bits >> 31 == 0 { 1 } else { -1 };
  173          let mut exponenti16 = ((bits >> 23) & 0xff) as i16;
  174          let mantissa = if exponent == 0 {
  175              (bits & 0x7fffff) << 1
  176          } else {
  177              (bits & 0x7fffff) | 0x800000
  178          };
  179          // Exponent bias + mantissa shift
  180          exponent -= 127 + 23;
  181          (mantissa as u64, exponent, sign)
  182      }
  183  
  184      /// Returns the next representable floating-point value in the direction of
  185      /// `other`.
  186      #[inline]
  187      fn next_after(self, otherf32) -> f32 {
  188          unsafe { cmath::nextafterf(self, other) }
  189      }
  190  
  191      /// Round half-way cases toward `NEG_INFINITY`
  192      #[inline]
  193      fn floor(self) -> f32 {
  194          unsafe { intrinsics::floorf32(self) }
  195      }
  196  
  197      /// Round half-way cases toward `INFINITY`
  198      #[inline]
  199      fn ceil(self) -> f32 {
  200          unsafe { intrinsics::ceilf32(self) }
  201      }
  202  
  203      /// Round half-way cases away from `0.0`
  204      #[inline]
  205      fn round(self) -> f32 {
  206          unsafe { intrinsics::roundf32(self) }
  207      }
  208  
  209      /// The integer part of the number (rounds towards `0.0`)
  210      #[inline]
  211      fn trunc(self) -> f32 {
  212          unsafe { intrinsics::truncf32(self) }
  213      }
  214  
  215      /// The fractional part of the number, satisfying:
  216      ///
  217      /// ```rust
  218      /// let x = 1.65f32;
  219      /// assert!(x == x.trunc() + x.fract())
  220      /// ```
  221      #[inline]
  222      fn fract(self) -> f32 { self - self.trunc() }
  223  
  224      #[inline]
  225      fn max(self, otherf32) -> f32 {
  226          unsafe { cmath::fmaxf(self, other) }
  227      }
  228  
  229      #[inline]
  230      fn min(self, otherf32) -> f32 {
  231          unsafe { cmath::fminf(self, other) }
  232      }
  233  
  234      /// Fused multiply-add. Computes `(self * a) + b` with only one rounding
  235      /// error. This produces a more accurate result with better performance than
  236      /// a separate multiplication operation followed by an add.
  237      #[inline]
  238      fn mul_add(self, af32, bf32) -> f32 {
  239          unsafe { intrinsics::fmaf32(self, a, b) }
  240      }
  241  
  242      /// The reciprocal (multiplicative inverse) of the number
  243      #[inline]
  244      fn recip(self) -> f32 { 1.0 / self }
  245  
  246      fn powi(self, ni32) -> f32 {
  247          unsafe { intrinsics::powif32(self, n) }
  248      }
  249  
  250      #[inline]
  251      fn powf(self, nf32) -> f32 {
  252          unsafe { intrinsics::powf32(self, n) }
  253      }
  254  
  255      /// sqrt(2.0)
  256      #[inline]
  257      fn sqrt2() -> f32 { consts::SQRT2 }
  258  
  259      /// 1.0 / sqrt(2.0)
  260      #[inline]
  261      fn frac_1_sqrt2() -> f32 { consts::FRAC_1_SQRT2 }
  262  
  263      #[inline]
  264      fn sqrt(self) -> f32 {
  265          unsafe { intrinsics::sqrtf32(self) }
  266      }
  267  
  268      #[inline]
  269      fn rsqrt(self) -> f32 { self.sqrt().recip() }
  270  
  271      #[inline]
  272      fn cbrt(self) -> f32 {
  273          unsafe { cmath::cbrtf(self) }
  274      }
  275  
  276      #[inline]
  277      fn hypot(self, otherf32) -> f32 {
  278          unsafe { cmath::hypotf(self, other) }
  279      }
  280  
  281      /// Archimedes' constant
  282      #[inline]
  283      fn pi() -> f32 { consts::PI }
  284  
  285      /// 2.0 * pi
  286      #[inline]
  287      fn two_pi() -> f32 { consts::PI_2 }
  288  
  289      /// pi / 2.0
  290      #[inline]
  291      fn frac_pi_2() -> f32 { consts::FRAC_PI_2 }
  292  
  293      /// pi / 3.0
  294      #[inline]
  295      fn frac_pi_3() -> f32 { consts::FRAC_PI_3 }
  296  
  297      /// pi / 4.0
  298      #[inline]
  299      fn frac_pi_4() -> f32 { consts::FRAC_PI_4 }
  300  
  301      /// pi / 6.0
  302      #[inline]
  303      fn frac_pi_6() -> f32 { consts::FRAC_PI_6 }
  304  
  305      /// pi / 8.0
  306      #[inline]
  307      fn frac_pi_8() -> f32 { consts::FRAC_PI_8 }
  308  
  309      /// 1 .0/ pi
  310      #[inline]
  311      fn frac_1_pi() -> f32 { consts::FRAC_1_PI }
  312  
  313      /// 2.0 / pi
  314      #[inline]
  315      fn frac_2_pi() -> f32 { consts::FRAC_2_PI }
  316  
  317      /// 2.0 / sqrt(pi)
  318      #[inline]
  319      fn frac_2_sqrtpi() -> f32 { consts::FRAC_2_SQRTPI }
  320  
  321      #[inline]
  322      fn sin(self) -> f32 {
  323          unsafe { intrinsics::sinf32(self) }
  324      }
  325  
  326      #[inline]
  327      fn cos(self) -> f32 {
  328          unsafe { intrinsics::cosf32(self) }
  329      }
  330  
  331      #[inline]
  332      fn tan(self) -> f32 {
  333          unsafe { cmath::tanf(self) }
  334      }
  335  
  336      #[inline]
  337      fn asin(self) -> f32 {
  338          unsafe { cmath::asinf(self) }
  339      }
  340  
  341      #[inline]
  342      fn acos(self) -> f32 {
  343          unsafe { cmath::acosf(self) }
  344      }
  345  
  346      #[inline]
  347      fn atan(self) -> f32 {
  348          unsafe { cmath::atanf(self) }
  349      }
  350  
  351      #[inline]
  352      fn atan2(self, otherf32) -> f32 {
  353          unsafe { cmath::atan2f(self, other) }
  354      }
  355  
  356      /// Simultaneously computes the sine and cosine of the number
  357      #[inline]
  358      fn sin_cos(self) -> (f32, f32) {
  359          (self.sin(), self.cos())
  360      }
  361  
  362      /// Euler's number
  363      #[inline]
  364      fn e() -> f32 { consts::E }
  365  
  366      /// log2(e)
  367      #[inline]
  368      fn log2_e() -> f32 { consts::LOG2_E }
  369  
  370      /// log10(e)
  371      #[inline]
  372      fn log10_e() -> f32 { consts::LOG10_E }
  373  
  374      /// ln(2.0)
  375      #[inline]
  376      fn ln_2() -> f32 { consts::LN_2 }
  377  
  378      /// ln(10.0)
  379      #[inline]
  380      fn ln_10() -> f32 { consts::LN_10 }
  381  
  382      /// Returns the exponential of the number
  383      #[inline]
  384      fn exp(self) -> f32 {
  385          unsafe { intrinsics::expf32(self) }
  386      }
  387  
  388      /// Returns 2 raised to the power of the number
  389      #[inline]
  390      fn exp2(self) -> f32 {
  391          unsafe { intrinsics::exp2f32(self) }
  392      }
  393  
  394      /// Returns the exponential of the number, minus `1`, in a way that is
  395      /// accurate even if the number is close to zero
  396      #[inline]
  397      fn exp_m1(self) -> f32 {
  398          unsafe { cmath::expm1f(self) }
  399      }
  400  
  401      /// Returns the natural logarithm of the number
  402      #[inline]
  403      fn ln(self) -> f32 {
  404          unsafe { intrinsics::logf32(self) }
  405      }
  406  
  407      /// Returns the logarithm of the number with respect to an arbitrary base
  408      #[inline]
  409      fn log(self, basef32) -> f32 { self.ln() / base.ln() }
  410  
  411      /// Returns the base 2 logarithm of the number
  412      #[inline]
  413      fn log2(self) -> f32 {
  414          unsafe { intrinsics::log2f32(self) }
  415      }
  416  
  417      /// Returns the base 10 logarithm of the number
  418      #[inline]
  419      fn log10(self) -> f32 {
  420          unsafe { intrinsics::log10f32(self) }
  421      }
  422  
  423      /// Returns the natural logarithm of the number plus `1` (`ln(1+n)`) more
  424      /// accurately than if the operations were performed separately
  425      #[inline]
  426      fn ln_1p(self) -> f32 {
  427          unsafe { cmath::log1pf(self) }
  428      }
  429  
  430      #[inline]
  431      fn sinh(self) -> f32 {
  432          unsafe { cmath::sinhf(self) }
  433      }
  434  
  435      #[inline]
  436      fn cosh(self) -> f32 {
  437          unsafe { cmath::coshf(self) }
  438      }
  439  
  440      #[inline]
  441      fn tanh(self) -> f32 {
  442          unsafe { cmath::tanhf(self) }
  443      }
  444  
  445      /// Inverse hyperbolic sine
  446      ///
  447      /// # Returns
  448      ///
  449      /// - on success, the inverse hyperbolic sine of `self` will be returned
  450      /// - `self` if `self` is `0.0`, `-0.0`, `INFINITY`, or `NEG_INFINITY`
  451      /// - `NAN` if `self` is `NAN`
  452      #[inline]
  453      fn asinh(self) -> f32 {
  454          match self {
  455              NEG_INFINITY => NEG_INFINITY,
  456              x => (x + ((x * x) + 1.0).sqrt()).ln(),
  457          }
  458      }
  459  
  460      /// Inverse hyperbolic cosine
  461      ///
  462      /// # Returns
  463      ///
  464      /// - on success, the inverse hyperbolic cosine of `self` will be returned
  465      /// - `INFINITY` if `self` is `INFINITY`
  466      /// - `NAN` if `self` is `NAN` or `self < 1.0` (including `NEG_INFINITY`)
  467      #[inline]
  468      fn acosh(self) -> f32 {
  469          match self {
  470              x if x < 1.0 => Float::nan(),
  471              x => (x + ((x * x) - 1.0).sqrt()).ln(),
  472          }
  473      }
  474  
  475      /// Inverse hyperbolic tangent
  476      ///
  477      /// # Returns
  478      ///
  479      /// - on success, the inverse hyperbolic tangent of `self` will be returned
  480      /// - `self` if `self` is `0.0` or `-0.0`
  481      /// - `INFINITY` if `self` is `1.0`
  482      /// - `NEG_INFINITY` if `self` is `-1.0`
  483      /// - `NAN` if the `self` is `NAN` or outside the domain of `-1.0 <= self <= 1.0`
  484      ///   (including `INFINITY` and `NEG_INFINITY`)
  485      #[inline]
  486      fn atanh(self) -> f32 {
  487          0.5 * ((2.0 * self) / (1.0 - self)).ln_1p()
  488      }
  489  
  490      /// Converts to degrees, assuming the number is in radians
  491      #[inline]
  492      fn to_degrees(self) -> f32 { self * (180.0f32 / Float::pi()) }
  493  
  494      /// Converts to radians, assuming the number is in degrees
  495      #[inline]
  496      fn to_radians(self) -> f32 {
  497          let valuef32 = Float::pi();
  498          self * (value / 180.0f32)
  499      }
  500  }
  501  
  502  //
  503  // Section: String Conversions
  504  //
  505  
  506  /// Converts a float to a string
  507  ///
  508  /// # Arguments
  509  ///
  510  /// * num - The float value
  511  #[inline]
  512  pub fn to_str(num: f32) -> ~str {
  513      let (r, _) = strconv::float_to_str_common(
  514          num, 10u, true, strconv::SignNeg, strconv::DigAll, strconv::ExpNone, false);
  515      r
  516  }
  517  
  518  /// Converts a float to a string in hexadecimal format
  519  ///
  520  /// # Arguments
  521  ///
  522  /// * num - The float value
  523  #[inline]
  524  pub fn to_str_hex(num: f32) -> ~str {
  525      let (r, _) = strconv::float_to_str_common(
  526          num, 16u, true, strconv::SignNeg, strconv::DigAll, strconv::ExpNone, false);
  527      r
  528  }
  529  
  530  /// Converts a float to a string in a given radix, and a flag indicating
  531  /// whether it's a special value
  532  ///
  533  /// # Arguments
  534  ///
  535  /// * num - The float value
  536  /// * radix - The base to use
  537  #[inline]
  538  pub fn to_str_radix_special(num: f32, rdx: uint) -> (~str, bool) {
  539      strconv::float_to_str_common(num, rdx, true,
  540                             strconv::SignNeg, strconv::DigAll, strconv::ExpNone, false)
  541  }
  542  
  543  /// Converts a float to a string with exactly the number of
  544  /// provided significant digits
  545  ///
  546  /// # Arguments
  547  ///
  548  /// * num - The float value
  549  /// * digits - The number of significant digits
  550  #[inline]
  551  pub fn to_str_exact(num: f32, dig: uint) -> ~str {
  552      let (r, _) = strconv::float_to_str_common(
  553          num, 10u, true, strconv::SignNeg, strconv::DigExact(dig), strconv::ExpNone, false);
  554      r
  555  }
  556  
  557  /// Converts a float to a string with a maximum number of
  558  /// significant digits
  559  ///
  560  /// # Arguments
  561  ///
  562  /// * num - The float value
  563  /// * digits - The number of significant digits
  564  #[inline]
  565  pub fn to_str_digits(num: f32, dig: uint) -> ~str {
  566      let (r, _) = strconv::float_to_str_common(
  567          num, 10u, true, strconv::SignNeg, strconv::DigMax(dig), strconv::ExpNone, false);
  568      r
  569  }
  570  
  571  /// Converts a float to a string using the exponential notation with exactly the number of
  572  /// provided digits after the decimal point in the significand
  573  ///
  574  /// # Arguments
  575  ///
  576  /// * num - The float value
  577  /// * digits - The number of digits after the decimal point
  578  /// * upper - Use `E` instead of `e` for the exponent sign
  579  #[inline]
  580  pub fn to_str_exp_exact(num: f32, dig: uint, upper: bool) -> ~str {
  581      let (r, _) = strconv::float_to_str_common(
  582          num, 10u, true, strconv::SignNeg, strconv::DigExact(dig), strconv::ExpDec, upper);
  583      r
  584  }
  585  
  586  /// Converts a float to a string using the exponential notation with the maximum number of
  587  /// digits after the decimal point in the significand
  588  ///
  589  /// # Arguments
  590  ///
  591  /// * num - The float value
  592  /// * digits - The number of digits after the decimal point
  593  /// * upper - Use `E` instead of `e` for the exponent sign
  594  #[inline]
  595  pub fn to_str_exp_digits(num: f32, dig: uint, upper: bool) -> ~str {
  596      let (r, _) = strconv::float_to_str_common(
  597          num, 10u, true, strconv::SignNeg, strconv::DigMax(dig), strconv::ExpDec, upper);
  598      r
  599  }
  600  
  601  impl num::ToStrRadix for f32 {
  602      /// Converts a float to a string in a given radix
  603      ///
  604      /// # Arguments
  605      ///
  606      /// * num - The float value
  607      /// * radix - The base to use
  608      ///
  609      /// # Failure
  610      ///
  611      /// Fails if called on a special value like `inf`, `-inf` or `NaN` due to
  612      /// possible misinterpretation of the result at higher bases. If those values
  613      /// are expected, use `to_str_radix_special()` instead.
  614      #[inline]
  615      fn to_str_radix(&self, rdxuint) -> ~str {
  616          let (r, special) = strconv::float_to_str_common(
  617              *self, rdx, true, strconv::SignNeg, strconv::DigAll, strconv::ExpNone, false);
  618          if special { fail!("number has a special value, \
  619                              try to_str_radix_special() if those are expected") }
  620          r
  621      }
  622  }
  623  
  624  /// Convert a string in base 16 to a float.
  625  /// Accepts an optional binary exponent.
  626  ///
  627  /// This function accepts strings such as
  628  ///
  629  /// * 'a4.fe'
  630  /// * '+a4.fe', equivalent to 'a4.fe'
  631  /// * '-a4.fe'
  632  /// * '2b.aP128', or equivalently, '2b.ap128'
  633  /// * '2b.aP-128'
  634  /// * '.' (understood as 0)
  635  /// * 'c.'
  636  /// * '.c', or, equivalently,  '0.c'
  637  /// * '+inf', 'inf', '-inf', 'NaN'
  638  ///
  639  /// Leading and trailing whitespace represent an error.
  640  ///
  641  /// # Arguments
  642  ///
  643  /// * num - A string
  644  ///
  645  /// # Return value
  646  ///
  647  /// `None` if the string did not represent a valid number.  Otherwise,
  648  /// `Some(n)` where `n` is the floating-point number represented by `[num]`.
  649  #[inline]
  650  pub fn from_str_hex(num: &str) -> Option<f32> {
  651      strconv::from_str_common(num, 16u, true, true, true,
  652                               strconv::ExpBin, false, false)
  653  }
  654  
  655  impl FromStr for f32 {
  656      /// Convert a string in base 10 to a float.
  657      /// Accepts an optional decimal exponent.
  658      ///
  659      /// This function accepts strings such as
  660      ///
  661      /// * '3.14'
  662      /// * '+3.14', equivalent to '3.14'
  663      /// * '-3.14'
  664      /// * '2.5E10', or equivalently, '2.5e10'
  665      /// * '2.5E-10'
  666      /// * '.' (understood as 0)
  667      /// * '5.'
  668      /// * '.5', or, equivalently,  '0.5'
  669      /// * '+inf', 'inf', '-inf', 'NaN'
  670      ///
  671      /// Leading and trailing whitespace represent an error.
  672      ///
  673      /// # Arguments
  674      ///
  675      /// * num - A string
  676      ///
  677      /// # Return value
  678      ///
  679      /// `None` if the string did not represent a valid number.  Otherwise,
  680      /// `Some(n)` where `n` is the floating-point number represented by `num`.
  681      #[inline]
  682      fn from_str(val&str) -> Option<f32> {
  683          strconv::from_str_common(val, 10u, true, true, true,
  684                                   strconv::ExpDec, false, false)
  685      }
  686  }
  687  
  688  impl num::FromStrRadix for f32 {
  689      /// Convert a string in a given base to a float.
  690      ///
  691      /// Due to possible conflicts, this function does **not** accept
  692      /// the special values `inf`, `-inf`, `+inf` and `NaN`, **nor**
  693      /// does it recognize exponents of any kind.
  694      ///
  695      /// Leading and trailing whitespace represent an error.
  696      ///
  697      /// # Arguments
  698      ///
  699      /// * num - A string
  700      /// * radix - The base to use. Must lie in the range [2 .. 36]
  701      ///
  702      /// # Return value
  703      ///
  704      /// `None` if the string did not represent a valid number. Otherwise,
  705      /// `Some(n)` where `n` is the floating-point number represented by `num`.
  706      #[inline]
  707      fn from_str_radix(val&str, rdxuint) -> Option<f32> {
  708          strconv::from_str_common(val, rdx, true, true, false,
  709                                   strconv::ExpNone, false, false)
  710      }
  711  }
  712  
  713  #[cfg(test)]
  714  mod tests {
  715      use f32::*;
  716      use num::*;
  717      use num;
  718  
  719      #[test]
  720      fn test_min_nan() {
  721          assert_eq!(NAN.min(2.0), 2.0);
  722          assert_eq!(2.0f32.min(NAN), 2.0);
  723      }
  724  
  725      #[test]
  726      fn test_max_nan() {
  727          assert_eq!(NAN.max(2.0), 2.0);
  728          assert_eq!(2.0f32.max(NAN), 2.0);
  729      }
  730  
  731      #[test]
  732      fn test_num() {
  733          num::test_num(10f32, 2f32);
  734      }
  735  
  736      #[test]
  737      fn test_floor() {
  738          assert_approx_eq!(1.0f32.floor(), 1.0f32);
  739          assert_approx_eq!(1.3f32.floor(), 1.0f32);
  740          assert_approx_eq!(1.5f32.floor(), 1.0f32);
  741          assert_approx_eq!(1.7f32.floor(), 1.0f32);
  742          assert_approx_eq!(0.0f32.floor(), 0.0f32);
  743          assert_approx_eq!((-0.0f32).floor(), -0.0f32);
  744          assert_approx_eq!((-1.0f32).floor(), -1.0f32);
  745          assert_approx_eq!((-1.3f32).floor(), -2.0f32);
  746          assert_approx_eq!((-1.5f32).floor(), -2.0f32);
  747          assert_approx_eq!((-1.7f32).floor(), -2.0f32);
  748      }
  749  
  750      #[test]
  751      fn test_ceil() {
  752          assert_approx_eq!(1.0f32.ceil(), 1.0f32);
  753          assert_approx_eq!(1.3f32.ceil(), 2.0f32);
  754          assert_approx_eq!(1.5f32.ceil(), 2.0f32);
  755          assert_approx_eq!(1.7f32.ceil(), 2.0f32);
  756          assert_approx_eq!(0.0f32.ceil(), 0.0f32);
  757          assert_approx_eq!((-0.0f32).ceil(), -0.0f32);
  758          assert_approx_eq!((-1.0f32).ceil(), -1.0f32);
  759          assert_approx_eq!((-1.3f32).ceil(), -1.0f32);
  760          assert_approx_eq!((-1.5f32).ceil(), -1.0f32);
  761          assert_approx_eq!((-1.7f32).ceil(), -1.0f32);
  762      }
  763  
  764      #[test]
  765      fn test_round() {
  766          assert_approx_eq!(1.0f32.round(), 1.0f32);
  767          assert_approx_eq!(1.3f32.round(), 1.0f32);
  768          assert_approx_eq!(1.5f32.round(), 2.0f32);
  769          assert_approx_eq!(1.7f32.round(), 2.0f32);
  770          assert_approx_eq!(0.0f32.round(), 0.0f32);
  771          assert_approx_eq!((-0.0f32).round(), -0.0f32);
  772          assert_approx_eq!((-1.0f32).round(), -1.0f32);
  773          assert_approx_eq!((-1.3f32).round(), -1.0f32);
  774          assert_approx_eq!((-1.5f32).round(), -2.0f32);
  775          assert_approx_eq!((-1.7f32).round(), -2.0f32);
  776      }
  777  
  778      #[test]
  779      fn test_trunc() {
  780          assert_approx_eq!(1.0f32.trunc(), 1.0f32);
  781          assert_approx_eq!(1.3f32.trunc(), 1.0f32);
  782          assert_approx_eq!(1.5f32.trunc(), 1.0f32);
  783          assert_approx_eq!(1.7f32.trunc(), 1.0f32);
  784          assert_approx_eq!(0.0f32.trunc(), 0.0f32);
  785          assert_approx_eq!((-0.0f32).trunc(), -0.0f32);
  786          assert_approx_eq!((-1.0f32).trunc(), -1.0f32);
  787          assert_approx_eq!((-1.3f32).trunc(), -1.0f32);
  788          assert_approx_eq!((-1.5f32).trunc(), -1.0f32);
  789          assert_approx_eq!((-1.7f32).trunc(), -1.0f32);
  790      }
  791  
  792      #[test]
  793      fn test_fract() {
  794          assert_approx_eq!(1.0f32.fract(), 0.0f32);
  795          assert_approx_eq!(1.3f32.fract(), 0.3f32);
  796          assert_approx_eq!(1.5f32.fract(), 0.5f32);
  797          assert_approx_eq!(1.7f32.fract(), 0.7f32);
  798          assert_approx_eq!(0.0f32.fract(), 0.0f32);
  799          assert_approx_eq!((-0.0f32).fract(), -0.0f32);
  800          assert_approx_eq!((-1.0f32).fract(), -0.0f32);
  801          assert_approx_eq!((-1.3f32).fract(), -0.3f32);
  802          assert_approx_eq!((-1.5f32).fract(), -0.5f32);
  803          assert_approx_eq!((-1.7f32).fract(), -0.7f32);
  804      }
  805  
  806      #[test]
  807      fn test_asinh() {
  808          assert_eq!(0.0f32.asinh(), 0.0f32);
  809          assert_eq!((-0.0f32).asinh(), -0.0f32);
  810  
  811          let inf: f32 = Float::infinity();
  812          let neg_inf: f32 = Float::neg_infinity();
  813          let nan: f32 = Float::nan();
  814          assert_eq!(inf.asinh(), inf);
  815          assert_eq!(neg_inf.asinh(), neg_inf);
  816          assert!(nan.asinh().is_nan());
  817          assert_approx_eq!(2.0f32.asinh(), 1.443635475178810342493276740273105f32);
  818          assert_approx_eq!((-2.0f32).asinh(), -1.443635475178810342493276740273105f32);
  819      }
  820  
  821      #[test]
  822      fn test_acosh() {
  823          assert_eq!(1.0f32.acosh(), 0.0f32);
  824          assert!(0.999f32.acosh().is_nan());
  825  
  826          let inf: f32 = Float::infinity();
  827          let neg_inf: f32 = Float::neg_infinity();
  828          let nan: f32 = Float::nan();
  829          assert_eq!(inf.acosh(), inf);
  830          assert!(neg_inf.acosh().is_nan());
  831          assert!(nan.acosh().is_nan());
  832          assert_approx_eq!(2.0f32.acosh(), 1.31695789692481670862504634730796844f32);
  833          assert_approx_eq!(3.0f32.acosh(), 1.76274717403908605046521864995958461f32);
  834      }
  835  
  836      #[test]
  837      fn test_atanh() {
  838          assert_eq!(0.0f32.atanh(), 0.0f32);
  839          assert_eq!((-0.0f32).atanh(), -0.0f32);
  840  
  841          let inf32: f32 = Float::infinity();
  842          let neg_inf32: f32 = Float::neg_infinity();
  843          assert_eq!(1.0f32.atanh(), inf32);
  844          assert_eq!((-1.0f32).atanh(), neg_inf32);
  845  
  846          assert!(2f64.atanh().atanh().is_nan());
  847          assert!((-2f64).atanh().atanh().is_nan());
  848  
  849          let inf64: f32 = Float::infinity();
  850          let neg_inf64: f32 = Float::neg_infinity();
  851          let nan32: f32 = Float::nan();
  852          assert!(inf64.atanh().is_nan());
  853          assert!(neg_inf64.atanh().is_nan());
  854          assert!(nan32.atanh().is_nan());
  855  
  856          assert_approx_eq!(0.5f32.atanh(), 0.54930614433405484569762261846126285f32);
  857          assert_approx_eq!((-0.5f32).atanh(), -0.54930614433405484569762261846126285f32);
  858      }
  859  
  860      #[test]
  861      fn test_real_consts() {
  862          let pi: f32 = Float::pi();
  863          let two_pi: f32 = Float::two_pi();
  864          let frac_pi_2: f32 = Float::frac_pi_2();
  865          let frac_pi_3: f32 = Float::frac_pi_3();
  866          let frac_pi_4: f32 = Float::frac_pi_4();
  867          let frac_pi_6: f32 = Float::frac_pi_6();
  868          let frac_pi_8: f32 = Float::frac_pi_8();
  869          let frac_1_pi: f32 = Float::frac_1_pi();
  870          let frac_2_pi: f32 = Float::frac_2_pi();
  871          let frac_2_sqrtpi: f32 = Float::frac_2_sqrtpi();
  872          let sqrt2: f32 = Float::sqrt2();
  873          let frac_1_sqrt2: f32 = Float::frac_1_sqrt2();
  874          let e: f32 = Float::e();
  875          let log2_e: f32 = Float::log2_e();
  876          let log10_e: f32 = Float::log10_e();
  877          let ln_2: f32 = Float::ln_2();
  878          let ln_10: f32 = Float::ln_10();
  879  
  880          assert_approx_eq!(two_pi, 2f32 * pi);
  881          assert_approx_eq!(frac_pi_2, pi / 2f32);
  882          assert_approx_eq!(frac_pi_3, pi / 3f32);
  883          assert_approx_eq!(frac_pi_4, pi / 4f32);
  884          assert_approx_eq!(frac_pi_6, pi / 6f32);
  885          assert_approx_eq!(frac_pi_8, pi / 8f32);
  886          assert_approx_eq!(frac_1_pi, 1f32 / pi);
  887          assert_approx_eq!(frac_2_pi, 2f32 / pi);
  888          assert_approx_eq!(frac_2_sqrtpi, 2f32 / pi.sqrt());
  889          assert_approx_eq!(sqrt2, 2f32.sqrt());
  890          assert_approx_eq!(frac_1_sqrt2, 1f32 / 2f32.sqrt());
  891          assert_approx_eq!(log2_e, e.log2());
  892          assert_approx_eq!(log10_e, e.log10());
  893          assert_approx_eq!(ln_2, 2f32.ln());
  894          assert_approx_eq!(ln_10, 10f32.ln());
  895      }
  896  
  897      #[test]
  898      pub fn test_abs() {
  899          assert_eq!(INFINITY.abs(), INFINITY);
  900          assert_eq!(1f32.abs(), 1f32);
  901          assert_eq!(0f32.abs(), 0f32);
  902          assert_eq!((-0f32).abs(), 0f32);
  903          assert_eq!((-1f32).abs(), 1f32);
  904          assert_eq!(NEG_INFINITY.abs(), INFINITY);
  905          assert_eq!((1f32/NEG_INFINITY).abs(), 0f32);
  906          assert!(NAN.abs().is_nan());
  907      }
  908  
  909      #[test]
  910      fn test_abs_sub() {
  911          assert_eq!((-1f32).abs_sub(&1f32), 0f32);
  912          assert_eq!(1f32.abs_sub(&1f32), 0f32);
  913          assert_eq!(1f32.abs_sub(&0f32), 1f32);
  914          assert_eq!(1f32.abs_sub(&-1f32), 2f32);
  915          assert_eq!(NEG_INFINITY.abs_sub(&0f32), 0f32);
  916          assert_eq!(INFINITY.abs_sub(&1f32), INFINITY);
  917          assert_eq!(0f32.abs_sub(&NEG_INFINITY), INFINITY);
  918          assert_eq!(0f32.abs_sub(&INFINITY), 0f32);
  919      }
  920  
  921      #[test]
  922      fn test_abs_sub_nowin() {
  923          assert!(NAN.abs_sub(&-1f32).is_nan());
  924          assert!(1f32.abs_sub(&NAN).is_nan());
  925      }
  926  
  927      #[test]
  928      fn test_signum() {
  929          assert_eq!(INFINITY.signum(), 1f32);
  930          assert_eq!(1f32.signum(), 1f32);
  931          assert_eq!(0f32.signum(), 1f32);
  932          assert_eq!((-0f32).signum(), -1f32);
  933          assert_eq!((-1f32).signum(), -1f32);
  934          assert_eq!(NEG_INFINITY.signum(), -1f32);
  935          assert_eq!((1f32/NEG_INFINITY).signum(), -1f32);
  936          assert!(NAN.signum().is_nan());
  937      }
  938  
  939      #[test]
  940      fn test_is_positive() {
  941          assert!(INFINITY.is_positive());
  942          assert!(1f32.is_positive());
  943          assert!(0f32.is_positive());
  944          assert!(!(-0f32).is_positive());
  945          assert!(!(-1f32).is_positive());
  946          assert!(!NEG_INFINITY.is_positive());
  947          assert!(!(1f32/NEG_INFINITY).is_positive());
  948          assert!(!NAN.is_positive());
  949      }
  950  
  951      #[test]
  952      fn test_is_negative() {
  953          assert!(!INFINITY.is_negative());
  954          assert!(!1f32.is_negative());
  955          assert!(!0f32.is_negative());
  956          assert!((-0f32).is_negative());
  957          assert!((-1f32).is_negative());
  958          assert!(NEG_INFINITY.is_negative());
  959          assert!((1f32/NEG_INFINITY).is_negative());
  960          assert!(!NAN.is_negative());
  961      }
  962  
  963      #[test]
  964      fn test_is_normal() {
  965          let nan: f32 = Float::nan();
  966          let inf: f32 = Float::infinity();
  967          let neg_inf: f32 = Float::neg_infinity();
  968          let zero: f32 = Zero::zero();
  969          let neg_zero: f32 = Float::neg_zero();
  970          assert!(!nan.is_normal());
  971          assert!(!inf.is_normal());
  972          assert!(!neg_inf.is_normal());
  973          assert!(!zero.is_normal());
  974          assert!(!neg_zero.is_normal());
  975          assert!(1f32.is_normal());
  976          assert!(1e-37f32.is_normal());
  977          assert!(!1e-38f32.is_normal());
  978      }
  979  
  980      #[test]
  981      fn test_classify() {
  982          let nan: f32 = Float::nan();
  983          let inf: f32 = Float::infinity();
  984          let neg_inf: f32 = Float::neg_infinity();
  985          let zero: f32 = Zero::zero();
  986          let neg_zero: f32 = Float::neg_zero();
  987          assert_eq!(nan.classify(), FPNaN);
  988          assert_eq!(inf.classify(), FPInfinite);
  989          assert_eq!(neg_inf.classify(), FPInfinite);
  990          assert_eq!(zero.classify(), FPZero);
  991          assert_eq!(neg_zero.classify(), FPZero);
  992          assert_eq!(1f32.classify(), FPNormal);
  993          assert_eq!(1e-37f32.classify(), FPNormal);
  994          assert_eq!(1e-38f32.classify(), FPSubnormal);
  995      }
  996  
  997      #[test]
  998      fn test_ldexp() {
  999          // We have to use from_str until base-2 exponents
 1000          // are supported in floating-point literals
 1001          let f1: f32 = from_str_hex("1p-123").unwrap();
 1002          let f2: f32 = from_str_hex("1p-111").unwrap();
 1003          assert_eq!(Float::ldexp(1f32, -123), f1);
 1004          assert_eq!(Float::ldexp(1f32, -111), f2);
 1005  
 1006          assert_eq!(Float::ldexp(0f32, -123), 0f32);
 1007          assert_eq!(Float::ldexp(-0f32, -123), -0f32);
 1008  
 1009          let inf: f32 = Float::infinity();
 1010          let neg_inf: f32 = Float::neg_infinity();
 1011          let nan: f32 = Float::nan();
 1012          assert_eq!(Float::ldexp(inf, -123), inf);
 1013          assert_eq!(Float::ldexp(neg_inf, -123), neg_inf);
 1014          assert!(Float::ldexp(nan, -123).is_nan());
 1015      }
 1016  
 1017      #[test]
 1018      fn test_frexp() {
 1019          // We have to use from_str until base-2 exponents
 1020          // are supported in floating-point literals
 1021          let f1: f32 = from_str_hex("1p-123").unwrap();
 1022          let f2: f32 = from_str_hex("1p-111").unwrap();
 1023          let (x1, exp1) = f1.frexp();
 1024          let (x2, exp2) = f2.frexp();
 1025          assert_eq!((x1, exp1), (0.5f32, -122));
 1026          assert_eq!((x2, exp2), (0.5f32, -110));
 1027          assert_eq!(Float::ldexp(x1, exp1), f1);
 1028          assert_eq!(Float::ldexp(x2, exp2), f2);
 1029  
 1030          assert_eq!(0f32.frexp(), (0f32, 0));
 1031          assert_eq!((-0f32).frexp(), (-0f32, 0));
 1032      }
 1033  
 1034      #[test] #[ignore(cfg(windows))] // FIXME #8755
 1035      fn test_frexp_nowin() {
 1036          let inf: f32 = Float::infinity();
 1037          let neg_inf: f32 = Float::neg_infinity();
 1038          let nan: f32 = Float::nan();
 1039          assert_eq!(match inf.frexp() { (x, _) => x }, inf)
 1040          assert_eq!(match neg_inf.frexp() { (x, _) => x }, neg_inf)
 1041          assert!(match nan.frexp() { (x, _) => x.is_nan() })
 1042      }
 1043  
 1044      #[test]
 1045      fn test_integer_decode() {
 1046          assert_eq!(3.14159265359f32.integer_decode(), (13176795u64, -22i16, 1i8));
 1047          assert_eq!((-8573.5918555f32).integer_decode(), (8779358u64, -10i16, -1i8));
 1048          assert_eq!(2f32.powf(100.0).integer_decode(), (8388608u64, 77i16, 1i8));
 1049          assert_eq!(0f32.integer_decode(), (0u64, -150i16, 1i8));
 1050          assert_eq!((-0f32).integer_decode(), (0u64, -150i16, -1i8));
 1051          assert_eq!(INFINITY.integer_decode(), (8388608u64, 105i16, 1i8));
 1052          assert_eq!(NEG_INFINITY.integer_decode(), (8388608u64, 105i16, -1i8));
 1053          assert_eq!(NAN.integer_decode(), (12582912u64, 105i16, 1i8));
 1054      }
 1055  }