Add canonicalize, canonicalizef, canonicalizel.
[glibc.git] / manual / arith.texi
bloba5c04e475f11636c0130b24d51112218397d952a
1 @node Arithmetic, Date and Time, Mathematics, Top
2 @c %MENU% Low level arithmetic functions
3 @chapter Arithmetic Functions
5 This chapter contains information about functions for doing basic
6 arithmetic operations, such as splitting a float into its integer and
7 fractional parts or retrieving the imaginary part of a complex value.
8 These functions are declared in the header files @file{math.h} and
9 @file{complex.h}.
11 @menu
12 * Integers::                    Basic integer types and concepts
13 * Integer Division::            Integer division with guaranteed rounding.
14 * Floating Point Numbers::      Basic concepts.  IEEE 754.
15 * Floating Point Classes::      The five kinds of floating-point number.
16 * Floating Point Errors::       When something goes wrong in a calculation.
17 * Rounding::                    Controlling how results are rounded.
18 * Control Functions::           Saving and restoring the FPU's state.
19 * Arithmetic Functions::        Fundamental operations provided by the library.
20 * Complex Numbers::             The types.  Writing complex constants.
21 * Operations on Complex::       Projection, conjugation, decomposition.
22 * Parsing of Numbers::          Converting strings to numbers.
23 * Printing of Floats::          Converting floating-point numbers to strings.
24 * System V Number Conversion::  An archaic way to convert numbers to strings.
25 @end menu
27 @node Integers
28 @section Integers
29 @cindex integer
31 The C language defines several integer data types: integer, short integer,
32 long integer, and character, all in both signed and unsigned varieties.
33 The GNU C compiler extends the language to contain long long integers
34 as well.
35 @cindex signedness
37 The C integer types were intended to allow code to be portable among
38 machines with different inherent data sizes (word sizes), so each type
39 may have different ranges on different machines.  The problem with
40 this is that a program often needs to be written for a particular range
41 of integers, and sometimes must be written for a particular size of
42 storage, regardless of what machine the program runs on.
44 To address this problem, @theglibc{} contains C type definitions
45 you can use to declare integers that meet your exact needs.  Because the
46 @glibcadj{} header files are customized to a specific machine, your
47 program source code doesn't have to be.
49 These @code{typedef}s are in @file{stdint.h}.
50 @pindex stdint.h
52 If you require that an integer be represented in exactly N bits, use one
53 of the following types, with the obvious mapping to bit size and signedness:
55 @itemize @bullet
56 @item int8_t
57 @item int16_t
58 @item int32_t
59 @item int64_t
60 @item uint8_t
61 @item uint16_t
62 @item uint32_t
63 @item uint64_t
64 @end itemize
66 If your C compiler and target machine do not allow integers of a certain
67 size, the corresponding above type does not exist.
69 If you don't need a specific storage size, but want the smallest data
70 structure with @emph{at least} N bits, use one of these:
72 @itemize @bullet
73 @item int_least8_t
74 @item int_least16_t
75 @item int_least32_t
76 @item int_least64_t
77 @item uint_least8_t
78 @item uint_least16_t
79 @item uint_least32_t
80 @item uint_least64_t
81 @end itemize
83 If you don't need a specific storage size, but want the data structure
84 that allows the fastest access while having at least N bits (and
85 among data structures with the same access speed, the smallest one), use
86 one of these:
88 @itemize @bullet
89 @item int_fast8_t
90 @item int_fast16_t
91 @item int_fast32_t
92 @item int_fast64_t
93 @item uint_fast8_t
94 @item uint_fast16_t
95 @item uint_fast32_t
96 @item uint_fast64_t
97 @end itemize
99 If you want an integer with the widest range possible on the platform on
100 which it is being used, use one of the following.  If you use these,
101 you should write code that takes into account the variable size and range
102 of the integer.
104 @itemize @bullet
105 @item intmax_t
106 @item uintmax_t
107 @end itemize
109 @Theglibc{} also provides macros that tell you the maximum and
110 minimum possible values for each integer data type.  The macro names
111 follow these examples: @code{INT32_MAX}, @code{UINT8_MAX},
112 @code{INT_FAST32_MIN}, @code{INT_LEAST64_MIN}, @code{UINTMAX_MAX},
113 @code{INTMAX_MAX}, @code{INTMAX_MIN}.  Note that there are no macros for
114 unsigned integer minima.  These are always zero.  Similiarly, there
115 are macros such as @code{INTMAX_WIDTH} for the width of these types.
116 Those macros for integer type widths come from TS 18661-1:2014.
117 @cindex maximum possible integer
118 @cindex minimum possible integer
120 There are similar macros for use with C's built in integer types which
121 should come with your C compiler.  These are described in @ref{Data Type
122 Measurements}.
124 Don't forget you can use the C @code{sizeof} function with any of these
125 data types to get the number of bytes of storage each uses.
128 @node Integer Division
129 @section Integer Division
130 @cindex integer division functions
132 This section describes functions for performing integer division.  These
133 functions are redundant when GNU CC is used, because in GNU C the
134 @samp{/} operator always rounds towards zero.  But in other C
135 implementations, @samp{/} may round differently with negative arguments.
136 @code{div} and @code{ldiv} are useful because they specify how to round
137 the quotient: towards zero.  The remainder has the same sign as the
138 numerator.
140 These functions are specified to return a result @var{r} such that the value
141 @code{@var{r}.quot*@var{denominator} + @var{r}.rem} equals
142 @var{numerator}.
144 @pindex stdlib.h
145 To use these facilities, you should include the header file
146 @file{stdlib.h} in your program.
148 @comment stdlib.h
149 @comment ISO
150 @deftp {Data Type} div_t
151 This is a structure type used to hold the result returned by the @code{div}
152 function.  It has the following members:
154 @table @code
155 @item int quot
156 The quotient from the division.
158 @item int rem
159 The remainder from the division.
160 @end table
161 @end deftp
163 @comment stdlib.h
164 @comment ISO
165 @deftypefun div_t div (int @var{numerator}, int @var{denominator})
166 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
167 @c Functions in this section are pure, and thus safe.
168 The function @code{div} computes the quotient and remainder from
169 the division of @var{numerator} by @var{denominator}, returning the
170 result in a structure of type @code{div_t}.
172 If the result cannot be represented (as in a division by zero), the
173 behavior is undefined.
175 Here is an example, albeit not a very useful one.
177 @smallexample
178 div_t result;
179 result = div (20, -6);
180 @end smallexample
182 @noindent
183 Now @code{result.quot} is @code{-3} and @code{result.rem} is @code{2}.
184 @end deftypefun
186 @comment stdlib.h
187 @comment ISO
188 @deftp {Data Type} ldiv_t
189 This is a structure type used to hold the result returned by the @code{ldiv}
190 function.  It has the following members:
192 @table @code
193 @item long int quot
194 The quotient from the division.
196 @item long int rem
197 The remainder from the division.
198 @end table
200 (This is identical to @code{div_t} except that the components are of
201 type @code{long int} rather than @code{int}.)
202 @end deftp
204 @comment stdlib.h
205 @comment ISO
206 @deftypefun ldiv_t ldiv (long int @var{numerator}, long int @var{denominator})
207 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
208 The @code{ldiv} function is similar to @code{div}, except that the
209 arguments are of type @code{long int} and the result is returned as a
210 structure of type @code{ldiv_t}.
211 @end deftypefun
213 @comment stdlib.h
214 @comment ISO
215 @deftp {Data Type} lldiv_t
216 This is a structure type used to hold the result returned by the @code{lldiv}
217 function.  It has the following members:
219 @table @code
220 @item long long int quot
221 The quotient from the division.
223 @item long long int rem
224 The remainder from the division.
225 @end table
227 (This is identical to @code{div_t} except that the components are of
228 type @code{long long int} rather than @code{int}.)
229 @end deftp
231 @comment stdlib.h
232 @comment ISO
233 @deftypefun lldiv_t lldiv (long long int @var{numerator}, long long int @var{denominator})
234 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
235 The @code{lldiv} function is like the @code{div} function, but the
236 arguments are of type @code{long long int} and the result is returned as
237 a structure of type @code{lldiv_t}.
239 The @code{lldiv} function was added in @w{ISO C99}.
240 @end deftypefun
242 @comment inttypes.h
243 @comment ISO
244 @deftp {Data Type} imaxdiv_t
245 This is a structure type used to hold the result returned by the @code{imaxdiv}
246 function.  It has the following members:
248 @table @code
249 @item intmax_t quot
250 The quotient from the division.
252 @item intmax_t rem
253 The remainder from the division.
254 @end table
256 (This is identical to @code{div_t} except that the components are of
257 type @code{intmax_t} rather than @code{int}.)
259 See @ref{Integers} for a description of the @code{intmax_t} type.
261 @end deftp
263 @comment inttypes.h
264 @comment ISO
265 @deftypefun imaxdiv_t imaxdiv (intmax_t @var{numerator}, intmax_t @var{denominator})
266 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
267 The @code{imaxdiv} function is like the @code{div} function, but the
268 arguments are of type @code{intmax_t} and the result is returned as
269 a structure of type @code{imaxdiv_t}.
271 See @ref{Integers} for a description of the @code{intmax_t} type.
273 The @code{imaxdiv} function was added in @w{ISO C99}.
274 @end deftypefun
277 @node Floating Point Numbers
278 @section Floating Point Numbers
279 @cindex floating point
280 @cindex IEEE 754
281 @cindex IEEE floating point
283 Most computer hardware has support for two different kinds of numbers:
284 integers (@math{@dots{}-3, -2, -1, 0, 1, 2, 3@dots{}}) and
285 floating-point numbers.  Floating-point numbers have three parts: the
286 @dfn{mantissa}, the @dfn{exponent}, and the @dfn{sign bit}.  The real
287 number represented by a floating-point value is given by
288 @tex
289 $(s \mathrel? -1 \mathrel: 1) \cdot 2^e \cdot M$
290 @end tex
291 @ifnottex
292 @math{(s ? -1 : 1) @mul{} 2^e @mul{} M}
293 @end ifnottex
294 where @math{s} is the sign bit, @math{e} the exponent, and @math{M}
295 the mantissa.  @xref{Floating Point Concepts}, for details.  (It is
296 possible to have a different @dfn{base} for the exponent, but all modern
297 hardware uses @math{2}.)
299 Floating-point numbers can represent a finite subset of the real
300 numbers.  While this subset is large enough for most purposes, it is
301 important to remember that the only reals that can be represented
302 exactly are rational numbers that have a terminating binary expansion
303 shorter than the width of the mantissa.  Even simple fractions such as
304 @math{1/5} can only be approximated by floating point.
306 Mathematical operations and functions frequently need to produce values
307 that are not representable.  Often these values can be approximated
308 closely enough for practical purposes, but sometimes they can't.
309 Historically there was no way to tell when the results of a calculation
310 were inaccurate.  Modern computers implement the @w{IEEE 754} standard
311 for numerical computations, which defines a framework for indicating to
312 the program when the results of calculation are not trustworthy.  This
313 framework consists of a set of @dfn{exceptions} that indicate why a
314 result could not be represented, and the special values @dfn{infinity}
315 and @dfn{not a number} (NaN).
317 @node Floating Point Classes
318 @section Floating-Point Number Classification Functions
319 @cindex floating-point classes
320 @cindex classes, floating-point
321 @pindex math.h
323 @w{ISO C99} defines macros that let you determine what sort of
324 floating-point number a variable holds.
326 @comment math.h
327 @comment ISO
328 @deftypefn {Macro} int fpclassify (@emph{float-type} @var{x})
329 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
330 This is a generic macro which works on all floating-point types and
331 which returns a value of type @code{int}.  The possible values are:
333 @vtable @code
334 @item FP_NAN
335 The floating-point number @var{x} is ``Not a Number'' (@pxref{Infinity
336 and NaN})
337 @item FP_INFINITE
338 The value of @var{x} is either plus or minus infinity (@pxref{Infinity
339 and NaN})
340 @item FP_ZERO
341 The value of @var{x} is zero.  In floating-point formats like @w{IEEE
342 754}, where zero can be signed, this value is also returned if
343 @var{x} is negative zero.
344 @item FP_SUBNORMAL
345 Numbers whose absolute value is too small to be represented in the
346 normal format are represented in an alternate, @dfn{denormalized} format
347 (@pxref{Floating Point Concepts}).  This format is less precise but can
348 represent values closer to zero.  @code{fpclassify} returns this value
349 for values of @var{x} in this alternate format.
350 @item FP_NORMAL
351 This value is returned for all other values of @var{x}.  It indicates
352 that there is nothing special about the number.
353 @end vtable
355 @end deftypefn
357 @code{fpclassify} is most useful if more than one property of a number
358 must be tested.  There are more specific macros which only test one
359 property at a time.  Generally these macros execute faster than
360 @code{fpclassify}, since there is special hardware support for them.
361 You should therefore use the specific macros whenever possible.
363 @comment math.h
364 @comment ISO
365 @deftypefn {Macro} int iscanonical (@emph{float-type} @var{x})
366 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
367 In some floating-point formats, some values have canonical (preferred)
368 and noncanonical encodings (for IEEE interchange binary formats, all
369 encodings are canonical).  This macro returns a nonzero value if
370 @var{x} has a canonical encoding.  It is from TS 18661-1:2014.
372 Note that some formats have multiple encodings of a value which are
373 all equally canonical; @code{iscanonical} returns a nonzero value for
374 all such encodings.  Also, formats may have encodings that do not
375 correspond to any valid value of the type.  In ISO C terms these are
376 @dfn{trap representations}; in @theglibc{}, @code{iscanonical} returns
377 zero for such encodings.
378 @end deftypefn
380 @comment math.h
381 @comment ISO
382 @deftypefn {Macro} int isfinite (@emph{float-type} @var{x})
383 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
384 This macro returns a nonzero value if @var{x} is finite: not plus or
385 minus infinity, and not NaN.  It is equivalent to
387 @smallexample
388 (fpclassify (x) != FP_NAN && fpclassify (x) != FP_INFINITE)
389 @end smallexample
391 @code{isfinite} is implemented as a macro which accepts any
392 floating-point type.
393 @end deftypefn
395 @comment math.h
396 @comment ISO
397 @deftypefn {Macro} int isnormal (@emph{float-type} @var{x})
398 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
399 This macro returns a nonzero value if @var{x} is finite and normalized.
400 It is equivalent to
402 @smallexample
403 (fpclassify (x) == FP_NORMAL)
404 @end smallexample
405 @end deftypefn
407 @comment math.h
408 @comment ISO
409 @deftypefn {Macro} int isnan (@emph{float-type} @var{x})
410 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
411 This macro returns a nonzero value if @var{x} is NaN.  It is equivalent
414 @smallexample
415 (fpclassify (x) == FP_NAN)
416 @end smallexample
417 @end deftypefn
419 @comment math.h
420 @comment ISO
421 @deftypefn {Macro} int issignaling (@emph{float-type} @var{x})
422 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
423 This macro returns a nonzero value if @var{x} is a signaling NaN
424 (sNaN).  It is from TS 18661-1:2014.
425 @end deftypefn
427 @comment math.h
428 @comment ISO
429 @deftypefn {Macro} int issubnormal (@emph{float-type} @var{x})
430 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
431 This macro returns a nonzero value if @var{x} is subnormal.  It is
432 from TS 18661-1:2014.
433 @end deftypefn
435 @comment math.h
436 @comment ISO
437 @deftypefn {Macro} int iszero (@emph{float-type} @var{x})
438 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
439 This macro returns a nonzero value if @var{x} is zero.  It is from TS
440 18661-1:2014.
441 @end deftypefn
443 Another set of floating-point classification functions was provided by
444 BSD.  @Theglibc{} also supports these functions; however, we
445 recommend that you use the ISO C99 macros in new code.  Those are standard
446 and will be available more widely.  Also, since they are macros, you do
447 not have to worry about the type of their argument.
449 @comment math.h
450 @comment BSD
451 @deftypefun int isinf (double @var{x})
452 @comment math.h
453 @comment BSD
454 @deftypefunx int isinff (float @var{x})
455 @comment math.h
456 @comment BSD
457 @deftypefunx int isinfl (long double @var{x})
458 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
459 This function returns @code{-1} if @var{x} represents negative infinity,
460 @code{1} if @var{x} represents positive infinity, and @code{0} otherwise.
461 @end deftypefun
463 @comment math.h
464 @comment BSD
465 @deftypefun int isnan (double @var{x})
466 @comment math.h
467 @comment BSD
468 @deftypefunx int isnanf (float @var{x})
469 @comment math.h
470 @comment BSD
471 @deftypefunx int isnanl (long double @var{x})
472 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
473 This function returns a nonzero value if @var{x} is a ``not a number''
474 value, and zero otherwise.
476 @strong{NB:} The @code{isnan} macro defined by @w{ISO C99} overrides
477 the BSD function.  This is normally not a problem, because the two
478 routines behave identically.  However, if you really need to get the BSD
479 function for some reason, you can write
481 @smallexample
482 (isnan) (x)
483 @end smallexample
484 @end deftypefun
486 @comment math.h
487 @comment BSD
488 @deftypefun int finite (double @var{x})
489 @comment math.h
490 @comment BSD
491 @deftypefunx int finitef (float @var{x})
492 @comment math.h
493 @comment BSD
494 @deftypefunx int finitel (long double @var{x})
495 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
496 This function returns a nonzero value if @var{x} is finite or a ``not a
497 number'' value, and zero otherwise.
498 @end deftypefun
500 @strong{Portability Note:} The functions listed in this section are BSD
501 extensions.
504 @node Floating Point Errors
505 @section Errors in Floating-Point Calculations
507 @menu
508 * FP Exceptions::               IEEE 754 math exceptions and how to detect them.
509 * Infinity and NaN::            Special values returned by calculations.
510 * Status bit operations::       Checking for exceptions after the fact.
511 * Math Error Reporting::        How the math functions report errors.
512 @end menu
514 @node FP Exceptions
515 @subsection FP Exceptions
516 @cindex exception
517 @cindex signal
518 @cindex zero divide
519 @cindex division by zero
520 @cindex inexact exception
521 @cindex invalid exception
522 @cindex overflow exception
523 @cindex underflow exception
525 The @w{IEEE 754} standard defines five @dfn{exceptions} that can occur
526 during a calculation.  Each corresponds to a particular sort of error,
527 such as overflow.
529 When exceptions occur (when exceptions are @dfn{raised}, in the language
530 of the standard), one of two things can happen.  By default the
531 exception is simply noted in the floating-point @dfn{status word}, and
532 the program continues as if nothing had happened.  The operation
533 produces a default value, which depends on the exception (see the table
534 below).  Your program can check the status word to find out which
535 exceptions happened.
537 Alternatively, you can enable @dfn{traps} for exceptions.  In that case,
538 when an exception is raised, your program will receive the @code{SIGFPE}
539 signal.  The default action for this signal is to terminate the
540 program.  @xref{Signal Handling}, for how you can change the effect of
541 the signal.
543 @findex matherr
544 In the System V math library, the user-defined function @code{matherr}
545 is called when certain exceptions occur inside math library functions.
546 However, the Unix98 standard deprecates this interface.  We support it
547 for historical compatibility, but recommend that you do not use it in
548 new programs.  When this interface is used, exceptions may not be
549 raised.
551 @noindent
552 The exceptions defined in @w{IEEE 754} are:
554 @table @samp
555 @item Invalid Operation
556 This exception is raised if the given operands are invalid for the
557 operation to be performed.  Examples are
558 (see @w{IEEE 754}, @w{section 7}):
559 @enumerate
560 @item
561 Addition or subtraction: @math{@infinity{} - @infinity{}}.  (But
562 @math{@infinity{} + @infinity{} = @infinity{}}).
563 @item
564 Multiplication: @math{0 @mul{} @infinity{}}.
565 @item
566 Division: @math{0/0} or @math{@infinity{}/@infinity{}}.
567 @item
568 Remainder: @math{x} REM @math{y}, where @math{y} is zero or @math{x} is
569 infinite.
570 @item
571 Square root if the operand is less than zero.  More generally, any
572 mathematical function evaluated outside its domain produces this
573 exception.
574 @item
575 Conversion of a floating-point number to an integer or decimal
576 string, when the number cannot be represented in the target format (due
577 to overflow, infinity, or NaN).
578 @item
579 Conversion of an unrecognizable input string.
580 @item
581 Comparison via predicates involving @math{<} or @math{>}, when one or
582 other of the operands is NaN.  You can prevent this exception by using
583 the unordered comparison functions instead; see @ref{FP Comparison Functions}.
584 @end enumerate
586 If the exception does not trap, the result of the operation is NaN.
588 @item Division by Zero
589 This exception is raised when a finite nonzero number is divided
590 by zero.  If no trap occurs the result is either @math{+@infinity{}} or
591 @math{-@infinity{}}, depending on the signs of the operands.
593 @item Overflow
594 This exception is raised whenever the result cannot be represented
595 as a finite value in the precision format of the destination.  If no trap
596 occurs the result depends on the sign of the intermediate result and the
597 current rounding mode (@w{IEEE 754}, @w{section 7.3}):
598 @enumerate
599 @item
600 Round to nearest carries all overflows to @math{@infinity{}}
601 with the sign of the intermediate result.
602 @item
603 Round toward @math{0} carries all overflows to the largest representable
604 finite number with the sign of the intermediate result.
605 @item
606 Round toward @math{-@infinity{}} carries positive overflows to the
607 largest representable finite number and negative overflows to
608 @math{-@infinity{}}.
610 @item
611 Round toward @math{@infinity{}} carries negative overflows to the
612 most negative representable finite number and positive overflows
613 to @math{@infinity{}}.
614 @end enumerate
616 Whenever the overflow exception is raised, the inexact exception is also
617 raised.
619 @item Underflow
620 The underflow exception is raised when an intermediate result is too
621 small to be calculated accurately, or if the operation's result rounded
622 to the destination precision is too small to be normalized.
624 When no trap is installed for the underflow exception, underflow is
625 signaled (via the underflow flag) only when both tininess and loss of
626 accuracy have been detected.  If no trap handler is installed the
627 operation continues with an imprecise small value, or zero if the
628 destination precision cannot hold the small exact result.
630 @item Inexact
631 This exception is signalled if a rounded result is not exact (such as
632 when calculating the square root of two) or a result overflows without
633 an overflow trap.
634 @end table
636 @node Infinity and NaN
637 @subsection Infinity and NaN
638 @cindex infinity
639 @cindex not a number
640 @cindex NaN
642 @w{IEEE 754} floating point numbers can represent positive or negative
643 infinity, and @dfn{NaN} (not a number).  These three values arise from
644 calculations whose result is undefined or cannot be represented
645 accurately.  You can also deliberately set a floating-point variable to
646 any of them, which is sometimes useful.  Some examples of calculations
647 that produce infinity or NaN:
649 @ifnottex
650 @smallexample
651 @math{1/0 = @infinity{}}
652 @math{log (0) = -@infinity{}}
653 @math{sqrt (-1) = NaN}
654 @end smallexample
655 @end ifnottex
656 @tex
657 $${1\over0} = \infty$$
658 $$\log 0 = -\infty$$
659 $$\sqrt{-1} = \hbox{NaN}$$
660 @end tex
662 When a calculation produces any of these values, an exception also
663 occurs; see @ref{FP Exceptions}.
665 The basic operations and math functions all accept infinity and NaN and
666 produce sensible output.  Infinities propagate through calculations as
667 one would expect: for example, @math{2 + @infinity{} = @infinity{}},
668 @math{4/@infinity{} = 0}, atan @math{(@infinity{}) = @pi{}/2}.  NaN, on
669 the other hand, infects any calculation that involves it.  Unless the
670 calculation would produce the same result no matter what real value
671 replaced NaN, the result is NaN.
673 In comparison operations, positive infinity is larger than all values
674 except itself and NaN, and negative infinity is smaller than all values
675 except itself and NaN.  NaN is @dfn{unordered}: it is not equal to,
676 greater than, or less than anything, @emph{including itself}. @code{x ==
677 x} is false if the value of @code{x} is NaN.  You can use this to test
678 whether a value is NaN or not, but the recommended way to test for NaN
679 is with the @code{isnan} function (@pxref{Floating Point Classes}).  In
680 addition, @code{<}, @code{>}, @code{<=}, and @code{>=} will raise an
681 exception when applied to NaNs.
683 @file{math.h} defines macros that allow you to explicitly set a variable
684 to infinity or NaN.
686 @comment math.h
687 @comment ISO
688 @deftypevr Macro float INFINITY
689 An expression representing positive infinity.  It is equal to the value
690 produced  by mathematical operations like @code{1.0 / 0.0}.
691 @code{-INFINITY} represents negative infinity.
693 You can test whether a floating-point value is infinite by comparing it
694 to this macro.  However, this is not recommended; you should use the
695 @code{isfinite} macro instead.  @xref{Floating Point Classes}.
697 This macro was introduced in the @w{ISO C99} standard.
698 @end deftypevr
700 @comment math.h
701 @comment GNU
702 @deftypevr Macro float NAN
703 An expression representing a value which is ``not a number''.  This
704 macro is a GNU extension, available only on machines that support the
705 ``not a number'' value---that is to say, on all machines that support
706 IEEE floating point.
708 You can use @samp{#ifdef NAN} to test whether the machine supports
709 NaN.  (Of course, you must arrange for GNU extensions to be visible,
710 such as by defining @code{_GNU_SOURCE}, and then you must include
711 @file{math.h}.)
712 @end deftypevr
714 @w{IEEE 754} also allows for another unusual value: negative zero.  This
715 value is produced when you divide a positive number by negative
716 infinity, or when a negative result is smaller than the limits of
717 representation.
719 @node Status bit operations
720 @subsection Examining the FPU status word
722 @w{ISO C99} defines functions to query and manipulate the
723 floating-point status word.  You can use these functions to check for
724 untrapped exceptions when it's convenient, rather than worrying about
725 them in the middle of a calculation.
727 These constants represent the various @w{IEEE 754} exceptions.  Not all
728 FPUs report all the different exceptions.  Each constant is defined if
729 and only if the FPU you are compiling for supports that exception, so
730 you can test for FPU support with @samp{#ifdef}.  They are defined in
731 @file{fenv.h}.
733 @vtable @code
734 @comment fenv.h
735 @comment ISO
736 @item FE_INEXACT
737  The inexact exception.
738 @comment fenv.h
739 @comment ISO
740 @item FE_DIVBYZERO
741  The divide by zero exception.
742 @comment fenv.h
743 @comment ISO
744 @item FE_UNDERFLOW
745  The underflow exception.
746 @comment fenv.h
747 @comment ISO
748 @item FE_OVERFLOW
749  The overflow exception.
750 @comment fenv.h
751 @comment ISO
752 @item FE_INVALID
753  The invalid exception.
754 @end vtable
756 The macro @code{FE_ALL_EXCEPT} is the bitwise OR of all exception macros
757 which are supported by the FP implementation.
759 These functions allow you to clear exception flags, test for exceptions,
760 and save and restore the set of exceptions flagged.
762 @comment fenv.h
763 @comment ISO
764 @deftypefun int feclearexcept (int @var{excepts})
765 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{@assposix{}}@acsafe{@acsposix{}}}
766 @c The other functions in this section that modify FP status register
767 @c mostly do so with non-atomic load-modify-store sequences, but since
768 @c the register is thread-specific, this should be fine, and safe for
769 @c cancellation.  As long as the FP environment is restored before the
770 @c signal handler returns control to the interrupted thread (like any
771 @c kernel should do), the functions are also safe for use in signal
772 @c handlers.
773 This function clears all of the supported exception flags indicated by
774 @var{excepts}.
776 The function returns zero in case the operation was successful, a
777 non-zero value otherwise.
778 @end deftypefun
780 @comment fenv.h
781 @comment ISO
782 @deftypefun int feraiseexcept (int @var{excepts})
783 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
784 This function raises the supported exceptions indicated by
785 @var{excepts}.  If more than one exception bit in @var{excepts} is set
786 the order in which the exceptions are raised is undefined except that
787 overflow (@code{FE_OVERFLOW}) or underflow (@code{FE_UNDERFLOW}) are
788 raised before inexact (@code{FE_INEXACT}).  Whether for overflow or
789 underflow the inexact exception is also raised is also implementation
790 dependent.
792 The function returns zero in case the operation was successful, a
793 non-zero value otherwise.
794 @end deftypefun
796 @comment fenv.h
797 @comment ISO
798 @deftypefun int fesetexcept (int @var{excepts})
799 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
800 This function sets the supported exception flags indicated by
801 @var{excepts}, like @code{feraiseexcept}, but without causing enabled
802 traps to be taken.  @code{fesetexcept} is from TS 18661-1:2014.
804 The function returns zero in case the operation was successful, a
805 non-zero value otherwise.
806 @end deftypefun
808 @comment fenv.h
809 @comment ISO
810 @deftypefun int fetestexcept (int @var{excepts})
811 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
812 Test whether the exception flags indicated by the parameter @var{except}
813 are currently set.  If any of them are, a nonzero value is returned
814 which specifies which exceptions are set.  Otherwise the result is zero.
815 @end deftypefun
817 To understand these functions, imagine that the status word is an
818 integer variable named @var{status}.  @code{feclearexcept} is then
819 equivalent to @samp{status &= ~excepts} and @code{fetestexcept} is
820 equivalent to @samp{(status & excepts)}.  The actual implementation may
821 be very different, of course.
823 Exception flags are only cleared when the program explicitly requests it,
824 by calling @code{feclearexcept}.  If you want to check for exceptions
825 from a set of calculations, you should clear all the flags first.  Here
826 is a simple example of the way to use @code{fetestexcept}:
828 @smallexample
830   double f;
831   int raised;
832   feclearexcept (FE_ALL_EXCEPT);
833   f = compute ();
834   raised = fetestexcept (FE_OVERFLOW | FE_INVALID);
835   if (raised & FE_OVERFLOW) @{ /* @dots{} */ @}
836   if (raised & FE_INVALID) @{ /* @dots{} */ @}
837   /* @dots{} */
839 @end smallexample
841 You cannot explicitly set bits in the status word.  You can, however,
842 save the entire status word and restore it later.  This is done with the
843 following functions:
845 @comment fenv.h
846 @comment ISO
847 @deftypefun int fegetexceptflag (fexcept_t *@var{flagp}, int @var{excepts})
848 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
849 This function stores in the variable pointed to by @var{flagp} an
850 implementation-defined value representing the current setting of the
851 exception flags indicated by @var{excepts}.
853 The function returns zero in case the operation was successful, a
854 non-zero value otherwise.
855 @end deftypefun
857 @comment fenv.h
858 @comment ISO
859 @deftypefun int fesetexceptflag (const fexcept_t *@var{flagp}, int @var{excepts})
860 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
861 This function restores the flags for the exceptions indicated by
862 @var{excepts} to the values stored in the variable pointed to by
863 @var{flagp}.
865 The function returns zero in case the operation was successful, a
866 non-zero value otherwise.
867 @end deftypefun
869 Note that the value stored in @code{fexcept_t} bears no resemblance to
870 the bit mask returned by @code{fetestexcept}.  The type may not even be
871 an integer.  Do not attempt to modify an @code{fexcept_t} variable.
873 @comment fenv.h
874 @comment ISO
875 @deftypefun int fetestexceptflag (const fexcept_t *@var{flagp}, int @var{excepts})
876 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
877 Test whether the exception flags indicated by the parameter
878 @var{excepts} are set in the variable pointed to by @var{flagp}.  If
879 any of them are, a nonzero value is returned which specifies which
880 exceptions are set.  Otherwise the result is zero.
881 @code{fetestexceptflag} is from TS 18661-1:2014.
882 @end deftypefun
884 @node Math Error Reporting
885 @subsection Error Reporting by Mathematical Functions
886 @cindex errors, mathematical
887 @cindex domain error
888 @cindex range error
890 Many of the math functions are defined only over a subset of the real or
891 complex numbers.  Even if they are mathematically defined, their result
892 may be larger or smaller than the range representable by their return
893 type without loss of accuracy.  These are known as @dfn{domain errors},
894 @dfn{overflows}, and
895 @dfn{underflows}, respectively.  Math functions do several things when
896 one of these errors occurs.  In this manual we will refer to the
897 complete response as @dfn{signalling} a domain error, overflow, or
898 underflow.
900 When a math function suffers a domain error, it raises the invalid
901 exception and returns NaN.  It also sets @var{errno} to @code{EDOM};
902 this is for compatibility with old systems that do not support @w{IEEE
903 754} exception handling.  Likewise, when overflow occurs, math
904 functions raise the overflow exception and, in the default rounding
905 mode, return @math{@infinity{}} or @math{-@infinity{}} as appropriate
906 (in other rounding modes, the largest finite value of the appropriate
907 sign is returned when appropriate for that rounding mode).  They also
908 set @var{errno} to @code{ERANGE} if returning @math{@infinity{}} or
909 @math{-@infinity{}}; @var{errno} may or may not be set to
910 @code{ERANGE} when a finite value is returned on overflow.  When
911 underflow occurs, the underflow exception is raised, and zero
912 (appropriately signed) or a subnormal value, as appropriate for the
913 mathematical result of the function and the rounding mode, is
914 returned.  @var{errno} may be set to @code{ERANGE}, but this is not
915 guaranteed; it is intended that @theglibc{} should set it when the
916 underflow is to an appropriately signed zero, but not necessarily for
917 other underflows.
919 Some of the math functions are defined mathematically to result in a
920 complex value over parts of their domains.  The most familiar example of
921 this is taking the square root of a negative number.  The complex math
922 functions, such as @code{csqrt}, will return the appropriate complex value
923 in this case.  The real-valued functions, such as @code{sqrt}, will
924 signal a domain error.
926 Some older hardware does not support infinities.  On that hardware,
927 overflows instead return a particular very large number (usually the
928 largest representable number).  @file{math.h} defines macros you can use
929 to test for overflow on both old and new hardware.
931 @comment math.h
932 @comment ISO
933 @deftypevr Macro double HUGE_VAL
934 @comment math.h
935 @comment ISO
936 @deftypevrx Macro float HUGE_VALF
937 @comment math.h
938 @comment ISO
939 @deftypevrx Macro {long double} HUGE_VALL
940 An expression representing a particular very large number.  On machines
941 that use @w{IEEE 754} floating point format, @code{HUGE_VAL} is infinity.
942 On other machines, it's typically the largest positive number that can
943 be represented.
945 Mathematical functions return the appropriately typed version of
946 @code{HUGE_VAL} or @code{@minus{}HUGE_VAL} when the result is too large
947 to be represented.
948 @end deftypevr
950 @node Rounding
951 @section Rounding Modes
953 Floating-point calculations are carried out internally with extra
954 precision, and then rounded to fit into the destination type.  This
955 ensures that results are as precise as the input data.  @w{IEEE 754}
956 defines four possible rounding modes:
958 @table @asis
959 @item Round to nearest.
960 This is the default mode.  It should be used unless there is a specific
961 need for one of the others.  In this mode results are rounded to the
962 nearest representable value.  If the result is midway between two
963 representable values, the even representable is chosen. @dfn{Even} here
964 means the lowest-order bit is zero.  This rounding mode prevents
965 statistical bias and guarantees numeric stability: round-off errors in a
966 lengthy calculation will remain smaller than half of @code{FLT_EPSILON}.
968 @c @item Round toward @math{+@infinity{}}
969 @item Round toward plus Infinity.
970 All results are rounded to the smallest representable value
971 which is greater than the result.
973 @c @item Round toward @math{-@infinity{}}
974 @item Round toward minus Infinity.
975 All results are rounded to the largest representable value which is less
976 than the result.
978 @item Round toward zero.
979 All results are rounded to the largest representable value whose
980 magnitude is less than that of the result.  In other words, if the
981 result is negative it is rounded up; if it is positive, it is rounded
982 down.
983 @end table
985 @noindent
986 @file{fenv.h} defines constants which you can use to refer to the
987 various rounding modes.  Each one will be defined if and only if the FPU
988 supports the corresponding rounding mode.
990 @table @code
991 @comment fenv.h
992 @comment ISO
993 @vindex FE_TONEAREST
994 @item FE_TONEAREST
995 Round to nearest.
997 @comment fenv.h
998 @comment ISO
999 @vindex FE_UPWARD
1000 @item FE_UPWARD
1001 Round toward @math{+@infinity{}}.
1003 @comment fenv.h
1004 @comment ISO
1005 @vindex FE_DOWNWARD
1006 @item FE_DOWNWARD
1007 Round toward @math{-@infinity{}}.
1009 @comment fenv.h
1010 @comment ISO
1011 @vindex FE_TOWARDZERO
1012 @item FE_TOWARDZERO
1013 Round toward zero.
1014 @end table
1016 Underflow is an unusual case.  Normally, @w{IEEE 754} floating point
1017 numbers are always normalized (@pxref{Floating Point Concepts}).
1018 Numbers smaller than @math{2^r} (where @math{r} is the minimum exponent,
1019 @code{FLT_MIN_RADIX-1} for @var{float}) cannot be represented as
1020 normalized numbers.  Rounding all such numbers to zero or @math{2^r}
1021 would cause some algorithms to fail at 0.  Therefore, they are left in
1022 denormalized form.  That produces loss of precision, since some bits of
1023 the mantissa are stolen to indicate the decimal point.
1025 If a result is too small to be represented as a denormalized number, it
1026 is rounded to zero.  However, the sign of the result is preserved; if
1027 the calculation was negative, the result is @dfn{negative zero}.
1028 Negative zero can also result from some operations on infinity, such as
1029 @math{4/-@infinity{}}.
1031 At any time, one of the above four rounding modes is selected.  You can
1032 find out which one with this function:
1034 @comment fenv.h
1035 @comment ISO
1036 @deftypefun int fegetround (void)
1037 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1038 Returns the currently selected rounding mode, represented by one of the
1039 values of the defined rounding mode macros.
1040 @end deftypefun
1042 @noindent
1043 To change the rounding mode, use this function:
1045 @comment fenv.h
1046 @comment ISO
1047 @deftypefun int fesetround (int @var{round})
1048 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1049 Changes the currently selected rounding mode to @var{round}.  If
1050 @var{round} does not correspond to one of the supported rounding modes
1051 nothing is changed.  @code{fesetround} returns zero if it changed the
1052 rounding mode, or a nonzero value if the mode is not supported.
1053 @end deftypefun
1055 You should avoid changing the rounding mode if possible.  It can be an
1056 expensive operation; also, some hardware requires you to compile your
1057 program differently for it to work.  The resulting code may run slower.
1058 See your compiler documentation for details.
1059 @c This section used to claim that functions existed to round one number
1060 @c in a specific fashion.  I can't find any functions in the library
1061 @c that do that. -zw
1063 @node Control Functions
1064 @section Floating-Point Control Functions
1066 @w{IEEE 754} floating-point implementations allow the programmer to
1067 decide whether traps will occur for each of the exceptions, by setting
1068 bits in the @dfn{control word}.  In C, traps result in the program
1069 receiving the @code{SIGFPE} signal; see @ref{Signal Handling}.
1071 @strong{NB:} @w{IEEE 754} says that trap handlers are given details of
1072 the exceptional situation, and can set the result value.  C signals do
1073 not provide any mechanism to pass this information back and forth.
1074 Trapping exceptions in C is therefore not very useful.
1076 It is sometimes necessary to save the state of the floating-point unit
1077 while you perform some calculation.  The library provides functions
1078 which save and restore the exception flags, the set of exceptions that
1079 generate traps, and the rounding mode.  This information is known as the
1080 @dfn{floating-point environment}.
1082 The functions to save and restore the floating-point environment all use
1083 a variable of type @code{fenv_t} to store information.  This type is
1084 defined in @file{fenv.h}.  Its size and contents are
1085 implementation-defined.  You should not attempt to manipulate a variable
1086 of this type directly.
1088 To save the state of the FPU, use one of these functions:
1090 @comment fenv.h
1091 @comment ISO
1092 @deftypefun int fegetenv (fenv_t *@var{envp})
1093 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1094 Store the floating-point environment in the variable pointed to by
1095 @var{envp}.
1097 The function returns zero in case the operation was successful, a
1098 non-zero value otherwise.
1099 @end deftypefun
1101 @comment fenv.h
1102 @comment ISO
1103 @deftypefun int feholdexcept (fenv_t *@var{envp})
1104 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1105 Store the current floating-point environment in the object pointed to by
1106 @var{envp}.  Then clear all exception flags, and set the FPU to trap no
1107 exceptions.  Not all FPUs support trapping no exceptions; if
1108 @code{feholdexcept} cannot set this mode, it returns nonzero value.  If it
1109 succeeds, it returns zero.
1110 @end deftypefun
1112 The functions which restore the floating-point environment can take these
1113 kinds of arguments:
1115 @itemize @bullet
1116 @item
1117 Pointers to @code{fenv_t} objects, which were initialized previously by a
1118 call to @code{fegetenv} or @code{feholdexcept}.
1119 @item
1120 @vindex FE_DFL_ENV
1121 The special macro @code{FE_DFL_ENV} which represents the floating-point
1122 environment as it was available at program start.
1123 @item
1124 Implementation defined macros with names starting with @code{FE_} and
1125 having type @code{fenv_t *}.
1127 @vindex FE_NOMASK_ENV
1128 If possible, @theglibc{} defines a macro @code{FE_NOMASK_ENV}
1129 which represents an environment where every exception raised causes a
1130 trap to occur.  You can test for this macro using @code{#ifdef}.  It is
1131 only defined if @code{_GNU_SOURCE} is defined.
1133 Some platforms might define other predefined environments.
1134 @end itemize
1136 @noindent
1137 To set the floating-point environment, you can use either of these
1138 functions:
1140 @comment fenv.h
1141 @comment ISO
1142 @deftypefun int fesetenv (const fenv_t *@var{envp})
1143 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1144 Set the floating-point environment to that described by @var{envp}.
1146 The function returns zero in case the operation was successful, a
1147 non-zero value otherwise.
1148 @end deftypefun
1150 @comment fenv.h
1151 @comment ISO
1152 @deftypefun int feupdateenv (const fenv_t *@var{envp})
1153 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1154 Like @code{fesetenv}, this function sets the floating-point environment
1155 to that described by @var{envp}.  However, if any exceptions were
1156 flagged in the status word before @code{feupdateenv} was called, they
1157 remain flagged after the call.  In other words, after @code{feupdateenv}
1158 is called, the status word is the bitwise OR of the previous status word
1159 and the one saved in @var{envp}.
1161 The function returns zero in case the operation was successful, a
1162 non-zero value otherwise.
1163 @end deftypefun
1165 @noindent
1166 TS 18661-1:2014 defines additional functions to save and restore
1167 floating-point control modes (such as the rounding mode and whether
1168 traps are enabled) while leaving other status (such as raised flags)
1169 unchanged.
1171 @vindex FE_DFL_MODE
1172 The special macro @code{FE_DFL_MODE} may be passed to
1173 @code{fesetmode}.  It represents the floating-point control modes at
1174 program start.
1176 @comment fenv.h
1177 @comment ISO
1178 @deftypefun int fegetmode (femode_t *@var{modep})
1179 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1180 Store the floating-point control modes in the variable pointed to by
1181 @var{modep}.
1183 The function returns zero in case the operation was successful, a
1184 non-zero value otherwise.
1185 @end deftypefun
1187 @comment fenv.h
1188 @comment ISO
1189 @deftypefun int fesetmode (const femode_t *@var{modep})
1190 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1191 Set the floating-point control modes to those described by
1192 @var{modep}.
1194 The function returns zero in case the operation was successful, a
1195 non-zero value otherwise.
1196 @end deftypefun
1198 @noindent
1199 To control for individual exceptions if raising them causes a trap to
1200 occur, you can use the following two functions.
1202 @strong{Portability Note:} These functions are all GNU extensions.
1204 @comment fenv.h
1205 @comment GNU
1206 @deftypefun int feenableexcept (int @var{excepts})
1207 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1208 This function enables traps for each of the exceptions as indicated by
1209 the parameter @var{excepts}.  The individual exceptions are described in
1210 @ref{Status bit operations}.  Only the specified exceptions are
1211 enabled, the status of the other exceptions is not changed.
1213 The function returns the previous enabled exceptions in case the
1214 operation was successful, @code{-1} otherwise.
1215 @end deftypefun
1217 @comment fenv.h
1218 @comment GNU
1219 @deftypefun int fedisableexcept (int @var{excepts})
1220 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1221 This function disables traps for each of the exceptions as indicated by
1222 the parameter @var{excepts}.  The individual exceptions are described in
1223 @ref{Status bit operations}.  Only the specified exceptions are
1224 disabled, the status of the other exceptions is not changed.
1226 The function returns the previous enabled exceptions in case the
1227 operation was successful, @code{-1} otherwise.
1228 @end deftypefun
1230 @comment fenv.h
1231 @comment GNU
1232 @deftypefun int fegetexcept (void)
1233 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1234 The function returns a bitmask of all currently enabled exceptions.  It
1235 returns @code{-1} in case of failure.
1236 @end deftypefun
1238 @node Arithmetic Functions
1239 @section Arithmetic Functions
1241 The C library provides functions to do basic operations on
1242 floating-point numbers.  These include absolute value, maximum and minimum,
1243 normalization, bit twiddling, rounding, and a few others.
1245 @menu
1246 * Absolute Value::              Absolute values of integers and floats.
1247 * Normalization Functions::     Extracting exponents and putting them back.
1248 * Rounding Functions::          Rounding floats to integers.
1249 * Remainder Functions::         Remainders on division, precisely defined.
1250 * FP Bit Twiddling::            Sign bit adjustment.  Adding epsilon.
1251 * FP Comparison Functions::     Comparisons without risk of exceptions.
1252 * Misc FP Arithmetic::          Max, min, positive difference, multiply-add.
1253 @end menu
1255 @node Absolute Value
1256 @subsection Absolute Value
1257 @cindex absolute value functions
1259 These functions are provided for obtaining the @dfn{absolute value} (or
1260 @dfn{magnitude}) of a number.  The absolute value of a real number
1261 @var{x} is @var{x} if @var{x} is positive, @minus{}@var{x} if @var{x} is
1262 negative.  For a complex number @var{z}, whose real part is @var{x} and
1263 whose imaginary part is @var{y}, the absolute value is @w{@code{sqrt
1264 (@var{x}*@var{x} + @var{y}*@var{y})}}.
1266 @pindex math.h
1267 @pindex stdlib.h
1268 Prototypes for @code{abs}, @code{labs} and @code{llabs} are in @file{stdlib.h};
1269 @code{imaxabs} is declared in @file{inttypes.h};
1270 @code{fabs}, @code{fabsf} and @code{fabsl} are declared in @file{math.h}.
1271 @code{cabs}, @code{cabsf} and @code{cabsl} are declared in @file{complex.h}.
1273 @comment stdlib.h
1274 @comment ISO
1275 @deftypefun int abs (int @var{number})
1276 @comment stdlib.h
1277 @comment ISO
1278 @deftypefunx {long int} labs (long int @var{number})
1279 @comment stdlib.h
1280 @comment ISO
1281 @deftypefunx {long long int} llabs (long long int @var{number})
1282 @comment inttypes.h
1283 @comment ISO
1284 @deftypefunx intmax_t imaxabs (intmax_t @var{number})
1285 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1286 These functions return the absolute value of @var{number}.
1288 Most computers use a two's complement integer representation, in which
1289 the absolute value of @code{INT_MIN} (the smallest possible @code{int})
1290 cannot be represented; thus, @w{@code{abs (INT_MIN)}} is not defined.
1292 @code{llabs} and @code{imaxdiv} are new to @w{ISO C99}.
1294 See @ref{Integers} for a description of the @code{intmax_t} type.
1296 @end deftypefun
1298 @comment math.h
1299 @comment ISO
1300 @deftypefun double fabs (double @var{number})
1301 @comment math.h
1302 @comment ISO
1303 @deftypefunx float fabsf (float @var{number})
1304 @comment math.h
1305 @comment ISO
1306 @deftypefunx {long double} fabsl (long double @var{number})
1307 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1308 This function returns the absolute value of the floating-point number
1309 @var{number}.
1310 @end deftypefun
1312 @comment complex.h
1313 @comment ISO
1314 @deftypefun double cabs (complex double @var{z})
1315 @comment complex.h
1316 @comment ISO
1317 @deftypefunx float cabsf (complex float @var{z})
1318 @comment complex.h
1319 @comment ISO
1320 @deftypefunx {long double} cabsl (complex long double @var{z})
1321 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1322 These functions return the absolute  value of the complex number @var{z}
1323 (@pxref{Complex Numbers}).  The absolute value of a complex number is:
1325 @smallexample
1326 sqrt (creal (@var{z}) * creal (@var{z}) + cimag (@var{z}) * cimag (@var{z}))
1327 @end smallexample
1329 This function should always be used instead of the direct formula
1330 because it takes special care to avoid losing precision.  It may also
1331 take advantage of hardware support for this operation.  See @code{hypot}
1332 in @ref{Exponents and Logarithms}.
1333 @end deftypefun
1335 @node Normalization Functions
1336 @subsection Normalization Functions
1337 @cindex normalization functions (floating-point)
1339 The functions described in this section are primarily provided as a way
1340 to efficiently perform certain low-level manipulations on floating point
1341 numbers that are represented internally using a binary radix;
1342 see @ref{Floating Point Concepts}.  These functions are required to
1343 have equivalent behavior even if the representation does not use a radix
1344 of 2, but of course they are unlikely to be particularly efficient in
1345 those cases.
1347 @pindex math.h
1348 All these functions are declared in @file{math.h}.
1350 @comment math.h
1351 @comment ISO
1352 @deftypefun double frexp (double @var{value}, int *@var{exponent})
1353 @comment math.h
1354 @comment ISO
1355 @deftypefunx float frexpf (float @var{value}, int *@var{exponent})
1356 @comment math.h
1357 @comment ISO
1358 @deftypefunx {long double} frexpl (long double @var{value}, int *@var{exponent})
1359 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1360 These functions are used to split the number @var{value}
1361 into a normalized fraction and an exponent.
1363 If the argument @var{value} is not zero, the return value is @var{value}
1364 times a power of two, and its magnitude is always in the range 1/2
1365 (inclusive) to 1 (exclusive).  The corresponding exponent is stored in
1366 @code{*@var{exponent}}; the return value multiplied by 2 raised to this
1367 exponent equals the original number @var{value}.
1369 For example, @code{frexp (12.8, &exponent)} returns @code{0.8} and
1370 stores @code{4} in @code{exponent}.
1372 If @var{value} is zero, then the return value is zero and
1373 zero is stored in @code{*@var{exponent}}.
1374 @end deftypefun
1376 @comment math.h
1377 @comment ISO
1378 @deftypefun double ldexp (double @var{value}, int @var{exponent})
1379 @comment math.h
1380 @comment ISO
1381 @deftypefunx float ldexpf (float @var{value}, int @var{exponent})
1382 @comment math.h
1383 @comment ISO
1384 @deftypefunx {long double} ldexpl (long double @var{value}, int @var{exponent})
1385 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1386 These functions return the result of multiplying the floating-point
1387 number @var{value} by 2 raised to the power @var{exponent}.  (It can
1388 be used to reassemble floating-point numbers that were taken apart
1389 by @code{frexp}.)
1391 For example, @code{ldexp (0.8, 4)} returns @code{12.8}.
1392 @end deftypefun
1394 The following functions, which come from BSD, provide facilities
1395 equivalent to those of @code{ldexp} and @code{frexp}.  See also the
1396 @w{ISO C} function @code{logb} which originally also appeared in BSD.
1398 @comment math.h
1399 @comment BSD
1400 @deftypefun double scalb (double @var{value}, double @var{exponent})
1401 @comment math.h
1402 @comment BSD
1403 @deftypefunx float scalbf (float @var{value}, float @var{exponent})
1404 @comment math.h
1405 @comment BSD
1406 @deftypefunx {long double} scalbl (long double @var{value}, long double @var{exponent})
1407 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1408 The @code{scalb} function is the BSD name for @code{ldexp}.
1409 @end deftypefun
1411 @comment math.h
1412 @comment BSD
1413 @deftypefun double scalbn (double @var{x}, int @var{n})
1414 @comment math.h
1415 @comment BSD
1416 @deftypefunx float scalbnf (float @var{x}, int @var{n})
1417 @comment math.h
1418 @comment BSD
1419 @deftypefunx {long double} scalbnl (long double @var{x}, int @var{n})
1420 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1421 @code{scalbn} is identical to @code{scalb}, except that the exponent
1422 @var{n} is an @code{int} instead of a floating-point number.
1423 @end deftypefun
1425 @comment math.h
1426 @comment BSD
1427 @deftypefun double scalbln (double @var{x}, long int @var{n})
1428 @comment math.h
1429 @comment BSD
1430 @deftypefunx float scalblnf (float @var{x}, long int @var{n})
1431 @comment math.h
1432 @comment BSD
1433 @deftypefunx {long double} scalblnl (long double @var{x}, long int @var{n})
1434 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1435 @code{scalbln} is identical to @code{scalb}, except that the exponent
1436 @var{n} is a @code{long int} instead of a floating-point number.
1437 @end deftypefun
1439 @comment math.h
1440 @comment BSD
1441 @deftypefun double significand (double @var{x})
1442 @comment math.h
1443 @comment BSD
1444 @deftypefunx float significandf (float @var{x})
1445 @comment math.h
1446 @comment BSD
1447 @deftypefunx {long double} significandl (long double @var{x})
1448 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1449 @code{significand} returns the mantissa of @var{x} scaled to the range
1450 @math{[1, 2)}.
1451 It is equivalent to @w{@code{scalb (@var{x}, (double) -ilogb (@var{x}))}}.
1453 This function exists mainly for use in certain standardized tests
1454 of @w{IEEE 754} conformance.
1455 @end deftypefun
1457 @node Rounding Functions
1458 @subsection Rounding Functions
1459 @cindex converting floats to integers
1461 @pindex math.h
1462 The functions listed here perform operations such as rounding and
1463 truncation of floating-point values.  Some of these functions convert
1464 floating point numbers to integer values.  They are all declared in
1465 @file{math.h}.
1467 You can also convert floating-point numbers to integers simply by
1468 casting them to @code{int}.  This discards the fractional part,
1469 effectively rounding towards zero.  However, this only works if the
1470 result can actually be represented as an @code{int}---for very large
1471 numbers, this is impossible.  The functions listed here return the
1472 result as a @code{double} instead to get around this problem.
1474 @comment math.h
1475 @comment ISO
1476 @deftypefun double ceil (double @var{x})
1477 @comment math.h
1478 @comment ISO
1479 @deftypefunx float ceilf (float @var{x})
1480 @comment math.h
1481 @comment ISO
1482 @deftypefunx {long double} ceill (long double @var{x})
1483 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1484 These functions round @var{x} upwards to the nearest integer,
1485 returning that value as a @code{double}.  Thus, @code{ceil (1.5)}
1486 is @code{2.0}.
1487 @end deftypefun
1489 @comment math.h
1490 @comment ISO
1491 @deftypefun double floor (double @var{x})
1492 @comment math.h
1493 @comment ISO
1494 @deftypefunx float floorf (float @var{x})
1495 @comment math.h
1496 @comment ISO
1497 @deftypefunx {long double} floorl (long double @var{x})
1498 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1499 These functions round @var{x} downwards to the nearest
1500 integer, returning that value as a @code{double}.  Thus, @code{floor
1501 (1.5)} is @code{1.0} and @code{floor (-1.5)} is @code{-2.0}.
1502 @end deftypefun
1504 @comment math.h
1505 @comment ISO
1506 @deftypefun double trunc (double @var{x})
1507 @comment math.h
1508 @comment ISO
1509 @deftypefunx float truncf (float @var{x})
1510 @comment math.h
1511 @comment ISO
1512 @deftypefunx {long double} truncl (long double @var{x})
1513 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1514 The @code{trunc} functions round @var{x} towards zero to the nearest
1515 integer (returned in floating-point format).  Thus, @code{trunc (1.5)}
1516 is @code{1.0} and @code{trunc (-1.5)} is @code{-1.0}.
1517 @end deftypefun
1519 @comment math.h
1520 @comment ISO
1521 @deftypefun double rint (double @var{x})
1522 @comment math.h
1523 @comment ISO
1524 @deftypefunx float rintf (float @var{x})
1525 @comment math.h
1526 @comment ISO
1527 @deftypefunx {long double} rintl (long double @var{x})
1528 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1529 These functions round @var{x} to an integer value according to the
1530 current rounding mode.  @xref{Floating Point Parameters}, for
1531 information about the various rounding modes.  The default
1532 rounding mode is to round to the nearest integer; some machines
1533 support other modes, but round-to-nearest is always used unless
1534 you explicitly select another.
1536 If @var{x} was not initially an integer, these functions raise the
1537 inexact exception.
1538 @end deftypefun
1540 @comment math.h
1541 @comment ISO
1542 @deftypefun double nearbyint (double @var{x})
1543 @comment math.h
1544 @comment ISO
1545 @deftypefunx float nearbyintf (float @var{x})
1546 @comment math.h
1547 @comment ISO
1548 @deftypefunx {long double} nearbyintl (long double @var{x})
1549 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1550 These functions return the same value as the @code{rint} functions, but
1551 do not raise the inexact exception if @var{x} is not an integer.
1552 @end deftypefun
1554 @comment math.h
1555 @comment ISO
1556 @deftypefun double round (double @var{x})
1557 @comment math.h
1558 @comment ISO
1559 @deftypefunx float roundf (float @var{x})
1560 @comment math.h
1561 @comment ISO
1562 @deftypefunx {long double} roundl (long double @var{x})
1563 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1564 These functions are similar to @code{rint}, but they round halfway
1565 cases away from zero instead of to the nearest integer (or other
1566 current rounding mode).
1567 @end deftypefun
1569 @comment math.h
1570 @comment ISO
1571 @deftypefun {long int} lrint (double @var{x})
1572 @comment math.h
1573 @comment ISO
1574 @deftypefunx {long int} lrintf (float @var{x})
1575 @comment math.h
1576 @comment ISO
1577 @deftypefunx {long int} lrintl (long double @var{x})
1578 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1579 These functions are just like @code{rint}, but they return a
1580 @code{long int} instead of a floating-point number.
1581 @end deftypefun
1583 @comment math.h
1584 @comment ISO
1585 @deftypefun {long long int} llrint (double @var{x})
1586 @comment math.h
1587 @comment ISO
1588 @deftypefunx {long long int} llrintf (float @var{x})
1589 @comment math.h
1590 @comment ISO
1591 @deftypefunx {long long int} llrintl (long double @var{x})
1592 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1593 These functions are just like @code{rint}, but they return a
1594 @code{long long int} instead of a floating-point number.
1595 @end deftypefun
1597 @comment math.h
1598 @comment ISO
1599 @deftypefun {long int} lround (double @var{x})
1600 @comment math.h
1601 @comment ISO
1602 @deftypefunx {long int} lroundf (float @var{x})
1603 @comment math.h
1604 @comment ISO
1605 @deftypefunx {long int} lroundl (long double @var{x})
1606 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1607 These functions are just like @code{round}, but they return a
1608 @code{long int} instead of a floating-point number.
1609 @end deftypefun
1611 @comment math.h
1612 @comment ISO
1613 @deftypefun {long long int} llround (double @var{x})
1614 @comment math.h
1615 @comment ISO
1616 @deftypefunx {long long int} llroundf (float @var{x})
1617 @comment math.h
1618 @comment ISO
1619 @deftypefunx {long long int} llroundl (long double @var{x})
1620 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1621 These functions are just like @code{round}, but they return a
1622 @code{long long int} instead of a floating-point number.
1623 @end deftypefun
1626 @comment math.h
1627 @comment ISO
1628 @deftypefun double modf (double @var{value}, double *@var{integer-part})
1629 @comment math.h
1630 @comment ISO
1631 @deftypefunx float modff (float @var{value}, float *@var{integer-part})
1632 @comment math.h
1633 @comment ISO
1634 @deftypefunx {long double} modfl (long double @var{value}, long double *@var{integer-part})
1635 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1636 These functions break the argument @var{value} into an integer part and a
1637 fractional part (between @code{-1} and @code{1}, exclusive).  Their sum
1638 equals @var{value}.  Each of the parts has the same sign as @var{value},
1639 and the integer part is always rounded toward zero.
1641 @code{modf} stores the integer part in @code{*@var{integer-part}}, and
1642 returns the fractional part.  For example, @code{modf (2.5, &intpart)}
1643 returns @code{0.5} and stores @code{2.0} into @code{intpart}.
1644 @end deftypefun
1646 @node Remainder Functions
1647 @subsection Remainder Functions
1649 The functions in this section compute the remainder on division of two
1650 floating-point numbers.  Each is a little different; pick the one that
1651 suits your problem.
1653 @comment math.h
1654 @comment ISO
1655 @deftypefun double fmod (double @var{numerator}, double @var{denominator})
1656 @comment math.h
1657 @comment ISO
1658 @deftypefunx float fmodf (float @var{numerator}, float @var{denominator})
1659 @comment math.h
1660 @comment ISO
1661 @deftypefunx {long double} fmodl (long double @var{numerator}, long double @var{denominator})
1662 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1663 These functions compute the remainder from the division of
1664 @var{numerator} by @var{denominator}.  Specifically, the return value is
1665 @code{@var{numerator} - @w{@var{n} * @var{denominator}}}, where @var{n}
1666 is the quotient of @var{numerator} divided by @var{denominator}, rounded
1667 towards zero to an integer.  Thus, @w{@code{fmod (6.5, 2.3)}} returns
1668 @code{1.9}, which is @code{6.5} minus @code{4.6}.
1670 The result has the same sign as the @var{numerator} and has magnitude
1671 less than the magnitude of the @var{denominator}.
1673 If @var{denominator} is zero, @code{fmod} signals a domain error.
1674 @end deftypefun
1676 @comment math.h
1677 @comment BSD
1678 @deftypefun double drem (double @var{numerator}, double @var{denominator})
1679 @comment math.h
1680 @comment BSD
1681 @deftypefunx float dremf (float @var{numerator}, float @var{denominator})
1682 @comment math.h
1683 @comment BSD
1684 @deftypefunx {long double} dreml (long double @var{numerator}, long double @var{denominator})
1685 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1686 These functions are like @code{fmod} except that they round the
1687 internal quotient @var{n} to the nearest integer instead of towards zero
1688 to an integer.  For example, @code{drem (6.5, 2.3)} returns @code{-0.4},
1689 which is @code{6.5} minus @code{6.9}.
1691 The absolute value of the result is less than or equal to half the
1692 absolute value of the @var{denominator}.  The difference between
1693 @code{fmod (@var{numerator}, @var{denominator})} and @code{drem
1694 (@var{numerator}, @var{denominator})} is always either
1695 @var{denominator}, minus @var{denominator}, or zero.
1697 If @var{denominator} is zero, @code{drem} signals a domain error.
1698 @end deftypefun
1700 @comment math.h
1701 @comment BSD
1702 @deftypefun double remainder (double @var{numerator}, double @var{denominator})
1703 @comment math.h
1704 @comment BSD
1705 @deftypefunx float remainderf (float @var{numerator}, float @var{denominator})
1706 @comment math.h
1707 @comment BSD
1708 @deftypefunx {long double} remainderl (long double @var{numerator}, long double @var{denominator})
1709 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1710 This function is another name for @code{drem}.
1711 @end deftypefun
1713 @node FP Bit Twiddling
1714 @subsection Setting and modifying single bits of FP values
1715 @cindex FP arithmetic
1717 There are some operations that are too complicated or expensive to
1718 perform by hand on floating-point numbers.  @w{ISO C99} defines
1719 functions to do these operations, which mostly involve changing single
1720 bits.
1722 @comment math.h
1723 @comment ISO
1724 @deftypefun double copysign (double @var{x}, double @var{y})
1725 @comment math.h
1726 @comment ISO
1727 @deftypefunx float copysignf (float @var{x}, float @var{y})
1728 @comment math.h
1729 @comment ISO
1730 @deftypefunx {long double} copysignl (long double @var{x}, long double @var{y})
1731 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1732 These functions return @var{x} but with the sign of @var{y}.  They work
1733 even if @var{x} or @var{y} are NaN or zero.  Both of these can carry a
1734 sign (although not all implementations support it) and this is one of
1735 the few operations that can tell the difference.
1737 @code{copysign} never raises an exception.
1738 @c except signalling NaNs
1740 This function is defined in @w{IEC 559} (and the appendix with
1741 recommended functions in @w{IEEE 754}/@w{IEEE 854}).
1742 @end deftypefun
1744 @comment math.h
1745 @comment ISO
1746 @deftypefun int signbit (@emph{float-type} @var{x})
1747 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1748 @code{signbit} is a generic macro which can work on all floating-point
1749 types.  It returns a nonzero value if the value of @var{x} has its sign
1750 bit set.
1752 This is not the same as @code{x < 0.0}, because @w{IEEE 754} floating
1753 point allows zero to be signed.  The comparison @code{-0.0 < 0.0} is
1754 false, but @code{signbit (-0.0)} will return a nonzero value.
1755 @end deftypefun
1757 @comment math.h
1758 @comment ISO
1759 @deftypefun double nextafter (double @var{x}, double @var{y})
1760 @comment math.h
1761 @comment ISO
1762 @deftypefunx float nextafterf (float @var{x}, float @var{y})
1763 @comment math.h
1764 @comment ISO
1765 @deftypefunx {long double} nextafterl (long double @var{x}, long double @var{y})
1766 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1767 The @code{nextafter} function returns the next representable neighbor of
1768 @var{x} in the direction towards @var{y}.  The size of the step between
1769 @var{x} and the result depends on the type of the result.  If
1770 @math{@var{x} = @var{y}} the function simply returns @var{y}.  If either
1771 value is @code{NaN}, @code{NaN} is returned.  Otherwise
1772 a value corresponding to the value of the least significant bit in the
1773 mantissa is added or subtracted, depending on the direction.
1774 @code{nextafter} will signal overflow or underflow if the result goes
1775 outside of the range of normalized numbers.
1777 This function is defined in @w{IEC 559} (and the appendix with
1778 recommended functions in @w{IEEE 754}/@w{IEEE 854}).
1779 @end deftypefun
1781 @comment math.h
1782 @comment ISO
1783 @deftypefun double nexttoward (double @var{x}, long double @var{y})
1784 @comment math.h
1785 @comment ISO
1786 @deftypefunx float nexttowardf (float @var{x}, long double @var{y})
1787 @comment math.h
1788 @comment ISO
1789 @deftypefunx {long double} nexttowardl (long double @var{x}, long double @var{y})
1790 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1791 These functions are identical to the corresponding versions of
1792 @code{nextafter} except that their second argument is a @code{long
1793 double}.
1794 @end deftypefun
1796 @comment math.h
1797 @comment ISO
1798 @deftypefun double nextup (double @var{x})
1799 @comment math.h
1800 @comment ISO
1801 @deftypefunx float nextupf (float @var{x})
1802 @comment math.h
1803 @comment ISO
1804 @deftypefunx {long double} nextupl (long double @var{x})
1805 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1806 The @code{nextup} function returns the next representable neighbor of @var{x}
1807 in the direction of positive infinity.  If @var{x} is the smallest negative
1808 subnormal number in the type of @var{x} the function returns @code{-0}.  If
1809 @math{@var{x} = @code{0}} the function returns the smallest positive subnormal
1810 number in the type of @var{x}.  If @var{x} is NaN, NaN is returned.
1811 If @var{x} is @math{+@infinity{}}, @math{+@infinity{}} is returned.
1812 @code{nextup} is from TS 18661-1:2014.
1813 @code{nextup} never raises an exception except for signaling NaNs.
1814 @end deftypefun
1816 @comment math.h
1817 @comment ISO
1818 @deftypefun double nextdown (double @var{x})
1819 @comment math.h
1820 @comment ISO
1821 @deftypefunx float nextdownf (float @var{x})
1822 @comment math.h
1823 @comment ISO
1824 @deftypefunx {long double} nextdownl (long double @var{x})
1825 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1826 The @code{nextdown} function returns the next representable neighbor of @var{x}
1827 in the direction of negative infinity.  If @var{x} is the smallest positive
1828 subnormal number in the type of @var{x} the function returns @code{+0}.  If
1829 @math{@var{x} = @code{0}} the function returns the smallest negative subnormal
1830 number in the type of @var{x}.  If @var{x} is NaN, NaN is returned.
1831 If @var{x} is @math{-@infinity{}}, @math{-@infinity{}} is returned.
1832 @code{nextdown} is from TS 18661-1:2014.
1833 @code{nextdown} never raises an exception except for signaling NaNs.
1834 @end deftypefun
1836 @cindex NaN
1837 @comment math.h
1838 @comment ISO
1839 @deftypefun double nan (const char *@var{tagp})
1840 @comment math.h
1841 @comment ISO
1842 @deftypefunx float nanf (const char *@var{tagp})
1843 @comment math.h
1844 @comment ISO
1845 @deftypefunx {long double} nanl (const char *@var{tagp})
1846 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
1847 @c The unsafe-but-ruled-safe locale use comes from strtod.
1848 The @code{nan} function returns a representation of NaN, provided that
1849 NaN is supported by the target platform.
1850 @code{nan ("@var{n-char-sequence}")} is equivalent to
1851 @code{strtod ("NAN(@var{n-char-sequence})")}.
1853 The argument @var{tagp} is used in an unspecified manner.  On @w{IEEE
1854 754} systems, there are many representations of NaN, and @var{tagp}
1855 selects one.  On other systems it may do nothing.
1856 @end deftypefun
1858 @comment math.h
1859 @comment ISO
1860 @deftypefun int canonicalize (double *@var{cx}, const double *@var{x})
1861 @comment math.h
1862 @comment ISO
1863 @deftypefunx int canonicalizef (float *@var{cx}, const float *@var{x})
1864 @comment math.h
1865 @comment ISO
1866 @deftypefunx int canonicalizel (long double *@var{cx}, const long double *@var{x})
1867 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1868 In some floating-point formats, some values have canonical (preferred)
1869 and noncanonical encodings (for IEEE interchange binary formats, all
1870 encodings are canonical).  These functions, defined by TS
1871 18661-1:2014, attempt to produce a canonical version of the
1872 floating-point value pointed to by @var{x}; if that value is a
1873 signaling NaN, they raise the invalid exception and produce a quiet
1874 NaN.  If a canonical value is produced, it is stored in the object
1875 pointed to by @var{cx}, and these functions return zero.  Otherwise
1876 (if a canonical value could not be produced because the object pointed
1877 to by @var{x} is not a valid representation of any floating-point
1878 value), the object pointed to by @var{cx} is unchanged and a nonzero
1879 value is returned.
1881 Note that some formats have multiple encodings of a value which are
1882 all equally canonical; when such an encoding is used as an input to
1883 this function, any such encoding of the same value (or of the
1884 corresponding quiet NaN, if that value is a signaling NaN) may be
1885 produced as output.
1886 @end deftypefun
1888 @comment math.h
1889 @comment ISO
1890 @deftypefun double getpayload (const double *@var{x})
1891 @comment math.h
1892 @comment ISO
1893 @deftypefunx float getpayloadf (const float *@var{x})
1894 @comment math.h
1895 @comment ISO
1896 @deftypefunx {long double} getpayloadl (const long double *@var{x})
1897 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1898 IEEE 754 defines the @dfn{payload} of a NaN to be an integer value
1899 encoded in the representation of the NaN.  Payloads are typically
1900 propagated from NaN inputs to the result of a floating-point
1901 operation.  These functions, defined by TS 18661-1:2014, return the
1902 payload of the NaN pointed to by @var{x} (returned as a positive
1903 integer, or positive zero, represented as a floating-point number); if
1904 @var{x} is not a NaN, they return an unspecified value.  They raise no
1905 floating-point exceptions even for signaling NaNs.
1906 @end deftypefun
1908 @node FP Comparison Functions
1909 @subsection Floating-Point Comparison Functions
1910 @cindex unordered comparison
1912 The standard C comparison operators provoke exceptions when one or other
1913 of the operands is NaN.  For example,
1915 @smallexample
1916 int v = a < 1.0;
1917 @end smallexample
1919 @noindent
1920 will raise an exception if @var{a} is NaN.  (This does @emph{not}
1921 happen with @code{==} and @code{!=}; those merely return false and true,
1922 respectively, when NaN is examined.)  Frequently this exception is
1923 undesirable.  @w{ISO C99} therefore defines comparison functions that
1924 do not raise exceptions when NaN is examined.  All of the functions are
1925 implemented as macros which allow their arguments to be of any
1926 floating-point type.  The macros are guaranteed to evaluate their
1927 arguments only once.  TS 18661-1:2014 adds such a macro for an
1928 equality comparison that @emph{does} raise an exception for a NaN
1929 argument; it also adds functions that provide a total ordering on all
1930 floating-point values, including NaNs, without raising any exceptions
1931 even for signaling NaNs.
1933 @comment math.h
1934 @comment ISO
1935 @deftypefn Macro int isgreater (@emph{real-floating} @var{x}, @emph{real-floating} @var{y})
1936 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1937 This macro determines whether the argument @var{x} is greater than
1938 @var{y}.  It is equivalent to @code{(@var{x}) > (@var{y})}, but no
1939 exception is raised if @var{x} or @var{y} are NaN.
1940 @end deftypefn
1942 @comment math.h
1943 @comment ISO
1944 @deftypefn Macro int isgreaterequal (@emph{real-floating} @var{x}, @emph{real-floating} @var{y})
1945 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1946 This macro determines whether the argument @var{x} is greater than or
1947 equal to @var{y}.  It is equivalent to @code{(@var{x}) >= (@var{y})}, but no
1948 exception is raised if @var{x} or @var{y} are NaN.
1949 @end deftypefn
1951 @comment math.h
1952 @comment ISO
1953 @deftypefn Macro int isless (@emph{real-floating} @var{x}, @emph{real-floating} @var{y})
1954 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1955 This macro determines whether the argument @var{x} is less than @var{y}.
1956 It is equivalent to @code{(@var{x}) < (@var{y})}, but no exception is
1957 raised if @var{x} or @var{y} are NaN.
1958 @end deftypefn
1960 @comment math.h
1961 @comment ISO
1962 @deftypefn Macro int islessequal (@emph{real-floating} @var{x}, @emph{real-floating} @var{y})
1963 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1964 This macro determines whether the argument @var{x} is less than or equal
1965 to @var{y}.  It is equivalent to @code{(@var{x}) <= (@var{y})}, but no
1966 exception is raised if @var{x} or @var{y} are NaN.
1967 @end deftypefn
1969 @comment math.h
1970 @comment ISO
1971 @deftypefn Macro int islessgreater (@emph{real-floating} @var{x}, @emph{real-floating} @var{y})
1972 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1973 This macro determines whether the argument @var{x} is less or greater
1974 than @var{y}.  It is equivalent to @code{(@var{x}) < (@var{y}) ||
1975 (@var{x}) > (@var{y})} (although it only evaluates @var{x} and @var{y}
1976 once), but no exception is raised if @var{x} or @var{y} are NaN.
1978 This macro is not equivalent to @code{@var{x} != @var{y}}, because that
1979 expression is true if @var{x} or @var{y} are NaN.
1980 @end deftypefn
1982 @comment math.h
1983 @comment ISO
1984 @deftypefn Macro int isunordered (@emph{real-floating} @var{x}, @emph{real-floating} @var{y})
1985 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1986 This macro determines whether its arguments are unordered.  In other
1987 words, it is true if @var{x} or @var{y} are NaN, and false otherwise.
1988 @end deftypefn
1990 @comment math.h
1991 @comment ISO
1992 @deftypefn Macro int iseqsig (@emph{real-floating} @var{x}, @emph{real-floating} @var{y})
1993 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1994 This macro determines whether its arguments are equal.  It is
1995 equivalent to @code{(@var{x}) == (@var{y})}, but it raises the invalid
1996 exception and sets @code{errno} to @code{EDOM} is either argument is a
1997 NaN.
1998 @end deftypefn
2000 @comment math.h
2001 @comment ISO
2002 @deftypefun int totalorder (double @var{x}, double @var{y})
2003 @comment ISO
2004 @deftypefunx int totalorderf (float @var{x}, float @var{y})
2005 @comment ISO
2006 @deftypefunx int totalorderl (long double @var{x}, long double @var{y})
2007 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2008 These functions determine whether the total order relationship,
2009 defined in IEEE 754-2008, is true for @var{x} and @var{y}, returning
2010 nonzero if it is true and zero if it is false.  No exceptions are
2011 raised even for signaling NaNs.  The relationship is true if they are
2012 the same floating-point value (including sign for zero and NaNs, and
2013 payload for NaNs), or if @var{x} comes before @var{y} in the following
2014 order: negative quiet NaNs, in order of decreasing payload; negative
2015 signaling NaNs, in order of decreasing payload; negative infinity;
2016 finite numbers, in ascending order, with negative zero before positive
2017 zero; positive infinity; positive signaling NaNs, in order of
2018 increasing payload; positive quiet NaNs, in order of increasing
2019 payload.
2020 @end deftypefun
2022 @comment math.h
2023 @comment ISO
2024 @deftypefun int totalordermag (double @var{x}, double @var{y})
2025 @comment ISO
2026 @deftypefunx int totalordermagf (float @var{x}, float @var{y})
2027 @comment ISO
2028 @deftypefunx int totalordermagl (long double @var{x}, long double @var{y})
2029 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2030 These functions determine whether the total order relationship,
2031 defined in IEEE 754-2008, is true for the absolute values of @var{x}
2032 and @var{y}, returning nonzero if it is true and zero if it is false.
2033 No exceptions are raised even for signaling NaNs.
2034 @end deftypefun
2036 Not all machines provide hardware support for these operations.  On
2037 machines that don't, the macros can be very slow.  Therefore, you should
2038 not use these functions when NaN is not a concern.
2040 @strong{NB:} There are no macros @code{isequal} or @code{isunequal}.
2041 They are unnecessary, because the @code{==} and @code{!=} operators do
2042 @emph{not} throw an exception if one or both of the operands are NaN.
2044 @node Misc FP Arithmetic
2045 @subsection Miscellaneous FP arithmetic functions
2046 @cindex minimum
2047 @cindex maximum
2048 @cindex positive difference
2049 @cindex multiply-add
2051 The functions in this section perform miscellaneous but common
2052 operations that are awkward to express with C operators.  On some
2053 processors these functions can use special machine instructions to
2054 perform these operations faster than the equivalent C code.
2056 @comment math.h
2057 @comment ISO
2058 @deftypefun double fmin (double @var{x}, double @var{y})
2059 @comment math.h
2060 @comment ISO
2061 @deftypefunx float fminf (float @var{x}, float @var{y})
2062 @comment math.h
2063 @comment ISO
2064 @deftypefunx {long double} fminl (long double @var{x}, long double @var{y})
2065 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2066 The @code{fmin} function returns the lesser of the two values @var{x}
2067 and @var{y}.  It is similar to the expression
2068 @smallexample
2069 ((x) < (y) ? (x) : (y))
2070 @end smallexample
2071 except that @var{x} and @var{y} are only evaluated once.
2073 If an argument is NaN, the other argument is returned.  If both arguments
2074 are NaN, NaN is returned.
2075 @end deftypefun
2077 @comment math.h
2078 @comment ISO
2079 @deftypefun double fmax (double @var{x}, double @var{y})
2080 @comment math.h
2081 @comment ISO
2082 @deftypefunx float fmaxf (float @var{x}, float @var{y})
2083 @comment math.h
2084 @comment ISO
2085 @deftypefunx {long double} fmaxl (long double @var{x}, long double @var{y})
2086 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2087 The @code{fmax} function returns the greater of the two values @var{x}
2088 and @var{y}.
2090 If an argument is NaN, the other argument is returned.  If both arguments
2091 are NaN, NaN is returned.
2092 @end deftypefun
2094 @comment math.h
2095 @comment ISO
2096 @deftypefun double fdim (double @var{x}, double @var{y})
2097 @comment math.h
2098 @comment ISO
2099 @deftypefunx float fdimf (float @var{x}, float @var{y})
2100 @comment math.h
2101 @comment ISO
2102 @deftypefunx {long double} fdiml (long double @var{x}, long double @var{y})
2103 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2104 The @code{fdim} function returns the positive difference between
2105 @var{x} and @var{y}.  The positive difference is @math{@var{x} -
2106 @var{y}} if @var{x} is greater than @var{y}, and @math{0} otherwise.
2108 If @var{x}, @var{y}, or both are NaN, NaN is returned.
2109 @end deftypefun
2111 @comment math.h
2112 @comment ISO
2113 @deftypefun double fma (double @var{x}, double @var{y}, double @var{z})
2114 @comment math.h
2115 @comment ISO
2116 @deftypefunx float fmaf (float @var{x}, float @var{y}, float @var{z})
2117 @comment math.h
2118 @comment ISO
2119 @deftypefunx {long double} fmal (long double @var{x}, long double @var{y}, long double @var{z})
2120 @cindex butterfly
2121 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2122 The @code{fma} function performs floating-point multiply-add.  This is
2123 the operation @math{(@var{x} @mul{} @var{y}) + @var{z}}, but the
2124 intermediate result is not rounded to the destination type.  This can
2125 sometimes improve the precision of a calculation.
2127 This function was introduced because some processors have a special
2128 instruction to perform multiply-add.  The C compiler cannot use it
2129 directly, because the expression @samp{x*y + z} is defined to round the
2130 intermediate result.  @code{fma} lets you choose when you want to round
2131 only once.
2133 @vindex FP_FAST_FMA
2134 On processors which do not implement multiply-add in hardware,
2135 @code{fma} can be very slow since it must avoid intermediate rounding.
2136 @file{math.h} defines the symbols @code{FP_FAST_FMA},
2137 @code{FP_FAST_FMAF}, and @code{FP_FAST_FMAL} when the corresponding
2138 version of @code{fma} is no slower than the expression @samp{x*y + z}.
2139 In @theglibc{}, this always means the operation is implemented in
2140 hardware.
2141 @end deftypefun
2143 @node Complex Numbers
2144 @section Complex Numbers
2145 @pindex complex.h
2146 @cindex complex numbers
2148 @w{ISO C99} introduces support for complex numbers in C.  This is done
2149 with a new type qualifier, @code{complex}.  It is a keyword if and only
2150 if @file{complex.h} has been included.  There are three complex types,
2151 corresponding to the three real types:  @code{float complex},
2152 @code{double complex}, and @code{long double complex}.
2154 To construct complex numbers you need a way to indicate the imaginary
2155 part of a number.  There is no standard notation for an imaginary
2156 floating point constant.  Instead, @file{complex.h} defines two macros
2157 that can be used to create complex numbers.
2159 @deftypevr Macro {const float complex} _Complex_I
2160 This macro is a representation of the complex number ``@math{0+1i}''.
2161 Multiplying a real floating-point value by @code{_Complex_I} gives a
2162 complex number whose value is purely imaginary.  You can use this to
2163 construct complex constants:
2165 @smallexample
2166 @math{3.0 + 4.0i} = @code{3.0 + 4.0 * _Complex_I}
2167 @end smallexample
2169 Note that @code{_Complex_I * _Complex_I} has the value @code{-1}, but
2170 the type of that value is @code{complex}.
2171 @end deftypevr
2173 @c Put this back in when gcc supports _Imaginary_I.  It's too confusing.
2174 @ignore
2175 @noindent
2176 Without an optimizing compiler this is more expensive than the use of
2177 @code{_Imaginary_I} but with is better than nothing.  You can avoid all
2178 the hassles if you use the @code{I} macro below if the name is not
2179 problem.
2181 @deftypevr Macro {const float imaginary} _Imaginary_I
2182 This macro is a representation of the value ``@math{1i}''.  I.e., it is
2183 the value for which
2185 @smallexample
2186 _Imaginary_I * _Imaginary_I = -1
2187 @end smallexample
2189 @noindent
2190 The result is not of type @code{float imaginary} but instead @code{float}.
2191 One can use it to easily construct complex number like in
2193 @smallexample
2194 3.0 - _Imaginary_I * 4.0
2195 @end smallexample
2197 @noindent
2198 which results in the complex number with a real part of 3.0 and a
2199 imaginary part -4.0.
2200 @end deftypevr
2201 @end ignore
2203 @noindent
2204 @code{_Complex_I} is a bit of a mouthful.  @file{complex.h} also defines
2205 a shorter name for the same constant.
2207 @deftypevr Macro {const float complex} I
2208 This macro has exactly the same value as @code{_Complex_I}.  Most of the
2209 time it is preferable.  However, it causes problems if you want to use
2210 the identifier @code{I} for something else.  You can safely write
2212 @smallexample
2213 #include <complex.h>
2214 #undef I
2215 @end smallexample
2217 @noindent
2218 if you need @code{I} for your own purposes.  (In that case we recommend
2219 you also define some other short name for @code{_Complex_I}, such as
2220 @code{J}.)
2222 @ignore
2223 If the implementation does not support the @code{imaginary} types
2224 @code{I} is defined as @code{_Complex_I} which is the second best
2225 solution.  It still can be used in the same way but requires a most
2226 clever compiler to get the same results.
2227 @end ignore
2228 @end deftypevr
2230 @node Operations on Complex
2231 @section Projections, Conjugates, and Decomposing of Complex Numbers
2232 @cindex project complex numbers
2233 @cindex conjugate complex numbers
2234 @cindex decompose complex numbers
2235 @pindex complex.h
2237 @w{ISO C99} also defines functions that perform basic operations on
2238 complex numbers, such as decomposition and conjugation.  The prototypes
2239 for all these functions are in @file{complex.h}.  All functions are
2240 available in three variants, one for each of the three complex types.
2242 @comment complex.h
2243 @comment ISO
2244 @deftypefun double creal (complex double @var{z})
2245 @comment complex.h
2246 @comment ISO
2247 @deftypefunx float crealf (complex float @var{z})
2248 @comment complex.h
2249 @comment ISO
2250 @deftypefunx {long double} creall (complex long double @var{z})
2251 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2252 These functions return the real part of the complex number @var{z}.
2253 @end deftypefun
2255 @comment complex.h
2256 @comment ISO
2257 @deftypefun double cimag (complex double @var{z})
2258 @comment complex.h
2259 @comment ISO
2260 @deftypefunx float cimagf (complex float @var{z})
2261 @comment complex.h
2262 @comment ISO
2263 @deftypefunx {long double} cimagl (complex long double @var{z})
2264 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2265 These functions return the imaginary part of the complex number @var{z}.
2266 @end deftypefun
2268 @comment complex.h
2269 @comment ISO
2270 @deftypefun {complex double} conj (complex double @var{z})
2271 @comment complex.h
2272 @comment ISO
2273 @deftypefunx {complex float} conjf (complex float @var{z})
2274 @comment complex.h
2275 @comment ISO
2276 @deftypefunx {complex long double} conjl (complex long double @var{z})
2277 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2278 These functions return the conjugate value of the complex number
2279 @var{z}.  The conjugate of a complex number has the same real part and a
2280 negated imaginary part.  In other words, @samp{conj(a + bi) = a + -bi}.
2281 @end deftypefun
2283 @comment complex.h
2284 @comment ISO
2285 @deftypefun double carg (complex double @var{z})
2286 @comment complex.h
2287 @comment ISO
2288 @deftypefunx float cargf (complex float @var{z})
2289 @comment complex.h
2290 @comment ISO
2291 @deftypefunx {long double} cargl (complex long double @var{z})
2292 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2293 These functions return the argument of the complex number @var{z}.
2294 The argument of a complex number is the angle in the complex plane
2295 between the positive real axis and a line passing through zero and the
2296 number.  This angle is measured in the usual fashion and ranges from
2297 @math{-@pi{}} to @math{@pi{}}.
2299 @code{carg} has a branch cut along the negative real axis.
2300 @end deftypefun
2302 @comment complex.h
2303 @comment ISO
2304 @deftypefun {complex double} cproj (complex double @var{z})
2305 @comment complex.h
2306 @comment ISO
2307 @deftypefunx {complex float} cprojf (complex float @var{z})
2308 @comment complex.h
2309 @comment ISO
2310 @deftypefunx {complex long double} cprojl (complex long double @var{z})
2311 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2312 These functions return the projection of the complex value @var{z} onto
2313 the Riemann sphere.  Values with an infinite imaginary part are projected
2314 to positive infinity on the real axis, even if the real part is NaN.  If
2315 the real part is infinite, the result is equivalent to
2317 @smallexample
2318 INFINITY + I * copysign (0.0, cimag (z))
2319 @end smallexample
2320 @end deftypefun
2322 @node Parsing of Numbers
2323 @section Parsing of Numbers
2324 @cindex parsing numbers (in formatted input)
2325 @cindex converting strings to numbers
2326 @cindex number syntax, parsing
2327 @cindex syntax, for reading numbers
2329 This section describes functions for ``reading'' integer and
2330 floating-point numbers from a string.  It may be more convenient in some
2331 cases to use @code{sscanf} or one of the related functions; see
2332 @ref{Formatted Input}.  But often you can make a program more robust by
2333 finding the tokens in the string by hand, then converting the numbers
2334 one by one.
2336 @menu
2337 * Parsing of Integers::         Functions for conversion of integer values.
2338 * Parsing of Floats::           Functions for conversion of floating-point
2339                                  values.
2340 @end menu
2342 @node Parsing of Integers
2343 @subsection Parsing of Integers
2345 @pindex stdlib.h
2346 @pindex wchar.h
2347 The @samp{str} functions are declared in @file{stdlib.h} and those
2348 beginning with @samp{wcs} are declared in @file{wchar.h}.  One might
2349 wonder about the use of @code{restrict} in the prototypes of the
2350 functions in this section.  It is seemingly useless but the @w{ISO C}
2351 standard uses it (for the functions defined there) so we have to do it
2352 as well.
2354 @comment stdlib.h
2355 @comment ISO
2356 @deftypefun {long int} strtol (const char *restrict @var{string}, char **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2357 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2358 @c strtol uses the thread-local pointer to the locale in effect, and
2359 @c strtol_l loads the LC_NUMERIC locale data from it early on and once,
2360 @c but if the locale is the global locale, and another thread calls
2361 @c setlocale in a way that modifies the pointer to the LC_CTYPE locale
2362 @c category, the behavior of e.g. IS*, TOUPPER will vary throughout the
2363 @c execution of the function, because they re-read the locale data from
2364 @c the given locale pointer.  We solved this by documenting setlocale as
2365 @c MT-Unsafe.
2366 The @code{strtol} (``string-to-long'') function converts the initial
2367 part of @var{string} to a signed integer, which is returned as a value
2368 of type @code{long int}.
2370 This function attempts to decompose @var{string} as follows:
2372 @itemize @bullet
2373 @item
2374 A (possibly empty) sequence of whitespace characters.  Which characters
2375 are whitespace is determined by the @code{isspace} function
2376 (@pxref{Classification of Characters}).  These are discarded.
2378 @item
2379 An optional plus or minus sign (@samp{+} or @samp{-}).
2381 @item
2382 A nonempty sequence of digits in the radix specified by @var{base}.
2384 If @var{base} is zero, decimal radix is assumed unless the series of
2385 digits begins with @samp{0} (specifying octal radix), or @samp{0x} or
2386 @samp{0X} (specifying hexadecimal radix); in other words, the same
2387 syntax used for integer constants in C.
2389 Otherwise @var{base} must have a value between @code{2} and @code{36}.
2390 If @var{base} is @code{16}, the digits may optionally be preceded by
2391 @samp{0x} or @samp{0X}.  If base has no legal value the value returned
2392 is @code{0l} and the global variable @code{errno} is set to @code{EINVAL}.
2394 @item
2395 Any remaining characters in the string.  If @var{tailptr} is not a null
2396 pointer, @code{strtol} stores a pointer to this tail in
2397 @code{*@var{tailptr}}.
2398 @end itemize
2400 If the string is empty, contains only whitespace, or does not contain an
2401 initial substring that has the expected syntax for an integer in the
2402 specified @var{base}, no conversion is performed.  In this case,
2403 @code{strtol} returns a value of zero and the value stored in
2404 @code{*@var{tailptr}} is the value of @var{string}.
2406 In a locale other than the standard @code{"C"} locale, this function
2407 may recognize additional implementation-dependent syntax.
2409 If the string has valid syntax for an integer but the value is not
2410 representable because of overflow, @code{strtol} returns either
2411 @code{LONG_MAX} or @code{LONG_MIN} (@pxref{Range of Type}), as
2412 appropriate for the sign of the value.  It also sets @code{errno}
2413 to @code{ERANGE} to indicate there was overflow.
2415 You should not check for errors by examining the return value of
2416 @code{strtol}, because the string might be a valid representation of
2417 @code{0l}, @code{LONG_MAX}, or @code{LONG_MIN}.  Instead, check whether
2418 @var{tailptr} points to what you expect after the number
2419 (e.g. @code{'\0'} if the string should end after the number).  You also
2420 need to clear @var{errno} before the call and check it afterward, in
2421 case there was overflow.
2423 There is an example at the end of this section.
2424 @end deftypefun
2426 @comment wchar.h
2427 @comment ISO
2428 @deftypefun {long int} wcstol (const wchar_t *restrict @var{string}, wchar_t **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2429 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2430 The @code{wcstol} function is equivalent to the @code{strtol} function
2431 in nearly all aspects but handles wide character strings.
2433 The @code{wcstol} function was introduced in @w{Amendment 1} of @w{ISO C90}.
2434 @end deftypefun
2436 @comment stdlib.h
2437 @comment ISO
2438 @deftypefun {unsigned long int} strtoul (const char *retrict @var{string}, char **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2439 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2440 The @code{strtoul} (``string-to-unsigned-long'') function is like
2441 @code{strtol} except it converts to an @code{unsigned long int} value.
2442 The syntax is the same as described above for @code{strtol}.  The value
2443 returned on overflow is @code{ULONG_MAX} (@pxref{Range of Type}).
2445 If @var{string} depicts a negative number, @code{strtoul} acts the same
2446 as @var{strtol} but casts the result to an unsigned integer.  That means
2447 for example that @code{strtoul} on @code{"-1"} returns @code{ULONG_MAX}
2448 and an input more negative than @code{LONG_MIN} returns
2449 (@code{ULONG_MAX} + 1) / 2.
2451 @code{strtoul} sets @var{errno} to @code{EINVAL} if @var{base} is out of
2452 range, or @code{ERANGE} on overflow.
2453 @end deftypefun
2455 @comment wchar.h
2456 @comment ISO
2457 @deftypefun {unsigned long int} wcstoul (const wchar_t *restrict @var{string}, wchar_t **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2458 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2459 The @code{wcstoul} function is equivalent to the @code{strtoul} function
2460 in nearly all aspects but handles wide character strings.
2462 The @code{wcstoul} function was introduced in @w{Amendment 1} of @w{ISO C90}.
2463 @end deftypefun
2465 @comment stdlib.h
2466 @comment ISO
2467 @deftypefun {long long int} strtoll (const char *restrict @var{string}, char **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2468 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2469 The @code{strtoll} function is like @code{strtol} except that it returns
2470 a @code{long long int} value, and accepts numbers with a correspondingly
2471 larger range.
2473 If the string has valid syntax for an integer but the value is not
2474 representable because of overflow, @code{strtoll} returns either
2475 @code{LLONG_MAX} or @code{LLONG_MIN} (@pxref{Range of Type}), as
2476 appropriate for the sign of the value.  It also sets @code{errno} to
2477 @code{ERANGE} to indicate there was overflow.
2479 The @code{strtoll} function was introduced in @w{ISO C99}.
2480 @end deftypefun
2482 @comment wchar.h
2483 @comment ISO
2484 @deftypefun {long long int} wcstoll (const wchar_t *restrict @var{string}, wchar_t **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2485 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2486 The @code{wcstoll} function is equivalent to the @code{strtoll} function
2487 in nearly all aspects but handles wide character strings.
2489 The @code{wcstoll} function was introduced in @w{Amendment 1} of @w{ISO C90}.
2490 @end deftypefun
2492 @comment stdlib.h
2493 @comment BSD
2494 @deftypefun {long long int} strtoq (const char *restrict @var{string}, char **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2495 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2496 @code{strtoq} (``string-to-quad-word'') is the BSD name for @code{strtoll}.
2497 @end deftypefun
2499 @comment wchar.h
2500 @comment GNU
2501 @deftypefun {long long int} wcstoq (const wchar_t *restrict @var{string}, wchar_t **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2502 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2503 The @code{wcstoq} function is equivalent to the @code{strtoq} function
2504 in nearly all aspects but handles wide character strings.
2506 The @code{wcstoq} function is a GNU extension.
2507 @end deftypefun
2509 @comment stdlib.h
2510 @comment ISO
2511 @deftypefun {unsigned long long int} strtoull (const char *restrict @var{string}, char **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2512 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2513 The @code{strtoull} function is related to @code{strtoll} the same way
2514 @code{strtoul} is related to @code{strtol}.
2516 The @code{strtoull} function was introduced in @w{ISO C99}.
2517 @end deftypefun
2519 @comment wchar.h
2520 @comment ISO
2521 @deftypefun {unsigned long long int} wcstoull (const wchar_t *restrict @var{string}, wchar_t **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2522 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2523 The @code{wcstoull} function is equivalent to the @code{strtoull} function
2524 in nearly all aspects but handles wide character strings.
2526 The @code{wcstoull} function was introduced in @w{Amendment 1} of @w{ISO C90}.
2527 @end deftypefun
2529 @comment stdlib.h
2530 @comment BSD
2531 @deftypefun {unsigned long long int} strtouq (const char *restrict @var{string}, char **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2532 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2533 @code{strtouq} is the BSD name for @code{strtoull}.
2534 @end deftypefun
2536 @comment wchar.h
2537 @comment GNU
2538 @deftypefun {unsigned long long int} wcstouq (const wchar_t *restrict @var{string}, wchar_t **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2539 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2540 The @code{wcstouq} function is equivalent to the @code{strtouq} function
2541 in nearly all aspects but handles wide character strings.
2543 The @code{wcstouq} function is a GNU extension.
2544 @end deftypefun
2546 @comment inttypes.h
2547 @comment ISO
2548 @deftypefun intmax_t strtoimax (const char *restrict @var{string}, char **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2549 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2550 The @code{strtoimax} function is like @code{strtol} except that it returns
2551 a @code{intmax_t} value, and accepts numbers of a corresponding range.
2553 If the string has valid syntax for an integer but the value is not
2554 representable because of overflow, @code{strtoimax} returns either
2555 @code{INTMAX_MAX} or @code{INTMAX_MIN} (@pxref{Integers}), as
2556 appropriate for the sign of the value.  It also sets @code{errno} to
2557 @code{ERANGE} to indicate there was overflow.
2559 See @ref{Integers} for a description of the @code{intmax_t} type.  The
2560 @code{strtoimax} function was introduced in @w{ISO C99}.
2561 @end deftypefun
2563 @comment wchar.h
2564 @comment ISO
2565 @deftypefun intmax_t wcstoimax (const wchar_t *restrict @var{string}, wchar_t **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2566 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2567 The @code{wcstoimax} function is equivalent to the @code{strtoimax} function
2568 in nearly all aspects but handles wide character strings.
2570 The @code{wcstoimax} function was introduced in @w{ISO C99}.
2571 @end deftypefun
2573 @comment inttypes.h
2574 @comment ISO
2575 @deftypefun uintmax_t strtoumax (const char *restrict @var{string}, char **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2576 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2577 The @code{strtoumax} function is related to @code{strtoimax}
2578 the same way that @code{strtoul} is related to @code{strtol}.
2580 See @ref{Integers} for a description of the @code{intmax_t} type.  The
2581 @code{strtoumax} function was introduced in @w{ISO C99}.
2582 @end deftypefun
2584 @comment wchar.h
2585 @comment ISO
2586 @deftypefun uintmax_t wcstoumax (const wchar_t *restrict @var{string}, wchar_t **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2587 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2588 The @code{wcstoumax} function is equivalent to the @code{strtoumax} function
2589 in nearly all aspects but handles wide character strings.
2591 The @code{wcstoumax} function was introduced in @w{ISO C99}.
2592 @end deftypefun
2594 @comment stdlib.h
2595 @comment ISO
2596 @deftypefun {long int} atol (const char *@var{string})
2597 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2598 This function is similar to the @code{strtol} function with a @var{base}
2599 argument of @code{10}, except that it need not detect overflow errors.
2600 The @code{atol} function is provided mostly for compatibility with
2601 existing code; using @code{strtol} is more robust.
2602 @end deftypefun
2604 @comment stdlib.h
2605 @comment ISO
2606 @deftypefun int atoi (const char *@var{string})
2607 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2608 This function is like @code{atol}, except that it returns an @code{int}.
2609 The @code{atoi} function is also considered obsolete; use @code{strtol}
2610 instead.
2611 @end deftypefun
2613 @comment stdlib.h
2614 @comment ISO
2615 @deftypefun {long long int} atoll (const char *@var{string})
2616 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2617 This function is similar to @code{atol}, except it returns a @code{long
2618 long int}.
2620 The @code{atoll} function was introduced in @w{ISO C99}.  It too is
2621 obsolete (despite having just been added); use @code{strtoll} instead.
2622 @end deftypefun
2624 All the functions mentioned in this section so far do not handle
2625 alternative representations of characters as described in the locale
2626 data.  Some locales specify thousands separator and the way they have to
2627 be used which can help to make large numbers more readable.  To read
2628 such numbers one has to use the @code{scanf} functions with the @samp{'}
2629 flag.
2631 Here is a function which parses a string as a sequence of integers and
2632 returns the sum of them:
2634 @smallexample
2636 sum_ints_from_string (char *string)
2638   int sum = 0;
2640   while (1) @{
2641     char *tail;
2642     int next;
2644     /* @r{Skip whitespace by hand, to detect the end.}  */
2645     while (isspace (*string)) string++;
2646     if (*string == 0)
2647       break;
2649     /* @r{There is more nonwhitespace,}  */
2650     /* @r{so it ought to be another number.}  */
2651     errno = 0;
2652     /* @r{Parse it.}  */
2653     next = strtol (string, &tail, 0);
2654     /* @r{Add it in, if not overflow.}  */
2655     if (errno)
2656       printf ("Overflow\n");
2657     else
2658       sum += next;
2659     /* @r{Advance past it.}  */
2660     string = tail;
2661   @}
2663   return sum;
2665 @end smallexample
2667 @node Parsing of Floats
2668 @subsection Parsing of Floats
2670 @pindex stdlib.h
2671 The @samp{str} functions are declared in @file{stdlib.h} and those
2672 beginning with @samp{wcs} are declared in @file{wchar.h}.  One might
2673 wonder about the use of @code{restrict} in the prototypes of the
2674 functions in this section.  It is seemingly useless but the @w{ISO C}
2675 standard uses it (for the functions defined there) so we have to do it
2676 as well.
2678 @comment stdlib.h
2679 @comment ISO
2680 @deftypefun double strtod (const char *restrict @var{string}, char **restrict @var{tailptr})
2681 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2682 @c Besides the unsafe-but-ruled-safe locale uses, this uses a lot of
2683 @c mpn, but it's all safe.
2685 @c round_and_return
2686 @c   get_rounding_mode ok
2687 @c   mpn_add_1 ok
2688 @c   mpn_rshift ok
2689 @c   MPN_ZERO ok
2690 @c   MPN2FLOAT -> mpn_construct_(float|double|long_double) ok
2691 @c str_to_mpn
2692 @c   mpn_mul_1 -> umul_ppmm ok
2693 @c   mpn_add_1 ok
2694 @c mpn_lshift_1 -> mpn_lshift ok
2695 @c STRTOF_INTERNAL
2696 @c   MPN_VAR ok
2697 @c   SET_MANTISSA ok
2698 @c   STRNCASECMP ok, wide and narrow
2699 @c   round_and_return ok
2700 @c   mpn_mul ok
2701 @c     mpn_addmul_1 ok
2702 @c     ... mpn_sub
2703 @c   mpn_lshift ok
2704 @c   udiv_qrnnd ok
2705 @c   count_leading_zeros ok
2706 @c   add_ssaaaa ok
2707 @c   sub_ddmmss ok
2708 @c   umul_ppmm ok
2709 @c   mpn_submul_1 ok
2710 The @code{strtod} (``string-to-double'') function converts the initial
2711 part of @var{string} to a floating-point number, which is returned as a
2712 value of type @code{double}.
2714 This function attempts to decompose @var{string} as follows:
2716 @itemize @bullet
2717 @item
2718 A (possibly empty) sequence of whitespace characters.  Which characters
2719 are whitespace is determined by the @code{isspace} function
2720 (@pxref{Classification of Characters}).  These are discarded.
2722 @item
2723 An optional plus or minus sign (@samp{+} or @samp{-}).
2725 @item A floating point number in decimal or hexadecimal format.  The
2726 decimal format is:
2727 @itemize @minus
2729 @item
2730 A nonempty sequence of digits optionally containing a decimal-point
2731 character---normally @samp{.}, but it depends on the locale
2732 (@pxref{General Numeric}).
2734 @item
2735 An optional exponent part, consisting of a character @samp{e} or
2736 @samp{E}, an optional sign, and a sequence of digits.
2738 @end itemize
2740 The hexadecimal format is as follows:
2741 @itemize @minus
2743 @item
2744 A 0x or 0X followed by a nonempty sequence of hexadecimal digits
2745 optionally containing a decimal-point character---normally @samp{.}, but
2746 it depends on the locale (@pxref{General Numeric}).
2748 @item
2749 An optional binary-exponent part, consisting of a character @samp{p} or
2750 @samp{P}, an optional sign, and a sequence of digits.
2752 @end itemize
2754 @item
2755 Any remaining characters in the string.  If @var{tailptr} is not a null
2756 pointer, a pointer to this tail of the string is stored in
2757 @code{*@var{tailptr}}.
2758 @end itemize
2760 If the string is empty, contains only whitespace, or does not contain an
2761 initial substring that has the expected syntax for a floating-point
2762 number, no conversion is performed.  In this case, @code{strtod} returns
2763 a value of zero and the value returned in @code{*@var{tailptr}} is the
2764 value of @var{string}.
2766 In a locale other than the standard @code{"C"} or @code{"POSIX"} locales,
2767 this function may recognize additional locale-dependent syntax.
2769 If the string has valid syntax for a floating-point number but the value
2770 is outside the range of a @code{double}, @code{strtod} will signal
2771 overflow or underflow as described in @ref{Math Error Reporting}.
2773 @code{strtod} recognizes four special input strings.  The strings
2774 @code{"inf"} and @code{"infinity"} are converted to @math{@infinity{}},
2775 or to the largest representable value if the floating-point format
2776 doesn't support infinities.  You can prepend a @code{"+"} or @code{"-"}
2777 to specify the sign.  Case is ignored when scanning these strings.
2779 The strings @code{"nan"} and @code{"nan(@var{chars@dots{}})"} are converted
2780 to NaN.  Again, case is ignored.  If @var{chars@dots{}} are provided, they
2781 are used in some unspecified fashion to select a particular
2782 representation of NaN (there can be several).
2784 Since zero is a valid result as well as the value returned on error, you
2785 should check for errors in the same way as for @code{strtol}, by
2786 examining @var{errno} and @var{tailptr}.
2787 @end deftypefun
2789 @comment stdlib.h
2790 @comment ISO
2791 @deftypefun float strtof (const char *@var{string}, char **@var{tailptr})
2792 @comment stdlib.h
2793 @comment ISO
2794 @deftypefunx {long double} strtold (const char *@var{string}, char **@var{tailptr})
2795 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2796 These functions are analogous to @code{strtod}, but return @code{float}
2797 and @code{long double} values respectively.  They report errors in the
2798 same way as @code{strtod}.  @code{strtof} can be substantially faster
2799 than @code{strtod}, but has less precision; conversely, @code{strtold}
2800 can be much slower but has more precision (on systems where @code{long
2801 double} is a separate type).
2803 These functions have been GNU extensions and are new to @w{ISO C99}.
2804 @end deftypefun
2806 @comment wchar.h
2807 @comment ISO
2808 @deftypefun double wcstod (const wchar_t *restrict @var{string}, wchar_t **restrict @var{tailptr})
2809 @comment stdlib.h
2810 @comment ISO
2811 @deftypefunx float wcstof (const wchar_t *@var{string}, wchar_t **@var{tailptr})
2812 @comment stdlib.h
2813 @comment ISO
2814 @deftypefunx {long double} wcstold (const wchar_t *@var{string}, wchar_t **@var{tailptr})
2815 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2816 The @code{wcstod}, @code{wcstof}, and @code{wcstol} functions are
2817 equivalent in nearly all aspect to the @code{strtod}, @code{strtof}, and
2818 @code{strtold} functions but it handles wide character string.
2820 The @code{wcstod} function was introduced in @w{Amendment 1} of @w{ISO
2821 C90}.  The @code{wcstof} and @code{wcstold} functions were introduced in
2822 @w{ISO C99}.
2823 @end deftypefun
2825 @comment stdlib.h
2826 @comment ISO
2827 @deftypefun double atof (const char *@var{string})
2828 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2829 This function is similar to the @code{strtod} function, except that it
2830 need not detect overflow and underflow errors.  The @code{atof} function
2831 is provided mostly for compatibility with existing code; using
2832 @code{strtod} is more robust.
2833 @end deftypefun
2835 @Theglibc{} also provides @samp{_l} versions of these functions,
2836 which take an additional argument, the locale to use in conversion.
2838 See also @ref{Parsing of Integers}.
2840 @node Printing of Floats
2841 @section Printing of Floats
2843 @pindex stdlib.h
2844 The @samp{strfrom} functions are declared in @file{stdlib.h}.
2846 @comment stdlib.h
2847 @comment ISO/IEC TS 18661-1
2848 @deftypefun int strfromd (char *restrict @var{string}, size_t @var{size}, const char *restrict @var{format}, double @var{value})
2849 @deftypefunx int strfromf (char *restrict @var{string}, size_t @var{size}, const char *restrict @var{format}, float @var{value})
2850 @deftypefunx int strfroml (char *restrict @var{string}, size_t @var{size}, const char *restrict @var{format}, long double @var{value})
2851 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@asunsafe{@ascuheap{}}@acunsafe{@acsmem{}}}
2852 @comment these functions depend on __printf_fp and __printf_fphex, which are
2853 @comment AS-unsafe (ascuheap) and AC-unsafe (acsmem).
2854 The functions @code{strfromd} (``string-from-double''), @code{strfromf}
2855 (``string-from-float''), and @code{strfroml} (``string-from-long-double'')
2856 convert the floating-point number @var{value} to a string of characters and
2857 stores them into the area pointed to by @var{string}.  The conversion
2858 writes at most @var{size} characters and respects the format specified by
2859 @var{format}.
2861 The format string must start with the character @samp{%}.  An optional
2862 precision follows, which starts with a period, @samp{.}, and may be
2863 followed by a decimal integer, representing the precision.  If a decimal
2864 integer is not specified after the period, the precision is taken to be
2865 zero.  The character @samp{*} is not allowed.  Finally, the format string
2866 ends with one of the following conversion specifiers: @samp{a}, @samp{A},
2867 @samp{e}, @samp{E}, @samp{f}, @samp{F}, @samp{g} or @samp{G} (@pxref{Table
2868 of Output Conversions}).  Invalid format strings result in undefined
2869 behavior.
2871 These functions return the number of characters that would have been
2872 written to @var{string} had @var{size} been sufficiently large, not
2873 counting the terminating null character.  Thus, the null-terminated output
2874 has been completely written if and only if the returned value is less than
2875 @var{size}.
2877 These functions were introduced by ISO/IEC TS 18661-1.
2878 @end deftypefun
2880 @node System V Number Conversion
2881 @section Old-fashioned System V number-to-string functions
2883 The old @w{System V} C library provided three functions to convert
2884 numbers to strings, with unusual and hard-to-use semantics.  @Theglibc{}
2885 also provides these functions and some natural extensions.
2887 These functions are only available in @theglibc{} and on systems descended
2888 from AT&T Unix.  Therefore, unless these functions do precisely what you
2889 need, it is better to use @code{sprintf}, which is standard.
2891 All these functions are defined in @file{stdlib.h}.
2893 @comment stdlib.h
2894 @comment SVID, Unix98
2895 @deftypefun {char *} ecvt (double @var{value}, int @var{ndigit}, int *@var{decpt}, int *@var{neg})
2896 @safety{@prelim{}@mtunsafe{@mtasurace{:ecvt}}@asunsafe{}@acsafe{}}
2897 The function @code{ecvt} converts the floating-point number @var{value}
2898 to a string with at most @var{ndigit} decimal digits.  The
2899 returned string contains no decimal point or sign.  The first digit of
2900 the string is non-zero (unless @var{value} is actually zero) and the
2901 last digit is rounded to nearest.  @code{*@var{decpt}} is set to the
2902 index in the string of the first digit after the decimal point.
2903 @code{*@var{neg}} is set to a nonzero value if @var{value} is negative,
2904 zero otherwise.
2906 If @var{ndigit} decimal digits would exceed the precision of a
2907 @code{double} it is reduced to a system-specific value.
2909 The returned string is statically allocated and overwritten by each call
2910 to @code{ecvt}.
2912 If @var{value} is zero, it is implementation defined whether
2913 @code{*@var{decpt}} is @code{0} or @code{1}.
2915 For example: @code{ecvt (12.3, 5, &d, &n)} returns @code{"12300"}
2916 and sets @var{d} to @code{2} and @var{n} to @code{0}.
2917 @end deftypefun
2919 @comment stdlib.h
2920 @comment SVID, Unix98
2921 @deftypefun {char *} fcvt (double @var{value}, int @var{ndigit}, int *@var{decpt}, int *@var{neg})
2922 @safety{@prelim{}@mtunsafe{@mtasurace{:fcvt}}@asunsafe{@ascuheap{}}@acunsafe{@acsmem{}}}
2923 The function @code{fcvt} is like @code{ecvt}, but @var{ndigit} specifies
2924 the number of digits after the decimal point.  If @var{ndigit} is less
2925 than zero, @var{value} is rounded to the @math{@var{ndigit}+1}'th place to the
2926 left of the decimal point.  For example, if @var{ndigit} is @code{-1},
2927 @var{value} will be rounded to the nearest 10.  If @var{ndigit} is
2928 negative and larger than the number of digits to the left of the decimal
2929 point in @var{value}, @var{value} will be rounded to one significant digit.
2931 If @var{ndigit} decimal digits would exceed the precision of a
2932 @code{double} it is reduced to a system-specific value.
2934 The returned string is statically allocated and overwritten by each call
2935 to @code{fcvt}.
2936 @end deftypefun
2938 @comment stdlib.h
2939 @comment SVID, Unix98
2940 @deftypefun {char *} gcvt (double @var{value}, int @var{ndigit}, char *@var{buf})
2941 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2942 @c gcvt calls sprintf, that ultimately calls vfprintf, which malloc()s
2943 @c args_value if it's too large, but gcvt never exercises this path.
2944 @code{gcvt} is functionally equivalent to @samp{sprintf(buf, "%*g",
2945 ndigit, value}.  It is provided only for compatibility's sake.  It
2946 returns @var{buf}.
2948 If @var{ndigit} decimal digits would exceed the precision of a
2949 @code{double} it is reduced to a system-specific value.
2950 @end deftypefun
2952 As extensions, @theglibc{} provides versions of these three
2953 functions that take @code{long double} arguments.
2955 @comment stdlib.h
2956 @comment GNU
2957 @deftypefun {char *} qecvt (long double @var{value}, int @var{ndigit}, int *@var{decpt}, int *@var{neg})
2958 @safety{@prelim{}@mtunsafe{@mtasurace{:qecvt}}@asunsafe{}@acsafe{}}
2959 This function is equivalent to @code{ecvt} except that it takes a
2960 @code{long double} for the first parameter and that @var{ndigit} is
2961 restricted by the precision of a @code{long double}.
2962 @end deftypefun
2964 @comment stdlib.h
2965 @comment GNU
2966 @deftypefun {char *} qfcvt (long double @var{value}, int @var{ndigit}, int *@var{decpt}, int *@var{neg})
2967 @safety{@prelim{}@mtunsafe{@mtasurace{:qfcvt}}@asunsafe{@ascuheap{}}@acunsafe{@acsmem{}}}
2968 This function is equivalent to @code{fcvt} except that it
2969 takes a @code{long double} for the first parameter and that @var{ndigit} is
2970 restricted by the precision of a @code{long double}.
2971 @end deftypefun
2973 @comment stdlib.h
2974 @comment GNU
2975 @deftypefun {char *} qgcvt (long double @var{value}, int @var{ndigit}, char *@var{buf})
2976 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2977 This function is equivalent to @code{gcvt} except that it takes a
2978 @code{long double} for the first parameter and that @var{ndigit} is
2979 restricted by the precision of a @code{long double}.
2980 @end deftypefun
2983 @cindex gcvt_r
2984 The @code{ecvt} and @code{fcvt} functions, and their @code{long double}
2985 equivalents, all return a string located in a static buffer which is
2986 overwritten by the next call to the function.  @Theglibc{}
2987 provides another set of extended functions which write the converted
2988 string into a user-supplied buffer.  These have the conventional
2989 @code{_r} suffix.
2991 @code{gcvt_r} is not necessary, because @code{gcvt} already uses a
2992 user-supplied buffer.
2994 @comment stdlib.h
2995 @comment GNU
2996 @deftypefun int ecvt_r (double @var{value}, int @var{ndigit}, int *@var{decpt}, int *@var{neg}, char *@var{buf}, size_t @var{len})
2997 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2998 The @code{ecvt_r} function is the same as @code{ecvt}, except
2999 that it places its result into the user-specified buffer pointed to by
3000 @var{buf}, with length @var{len}.  The return value is @code{-1} in
3001 case of an error and zero otherwise.
3003 This function is a GNU extension.
3004 @end deftypefun
3006 @comment stdlib.h
3007 @comment SVID, Unix98
3008 @deftypefun int fcvt_r (double @var{value}, int @var{ndigit}, int *@var{decpt}, int *@var{neg}, char *@var{buf}, size_t @var{len})
3009 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
3010 The @code{fcvt_r} function is the same as @code{fcvt}, except that it
3011 places its result into the user-specified buffer pointed to by
3012 @var{buf}, with length @var{len}.  The return value is @code{-1} in
3013 case of an error and zero otherwise.
3015 This function is a GNU extension.
3016 @end deftypefun
3018 @comment stdlib.h
3019 @comment GNU
3020 @deftypefun int qecvt_r (long double @var{value}, int @var{ndigit}, int *@var{decpt}, int *@var{neg}, char *@var{buf}, size_t @var{len})
3021 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
3022 The @code{qecvt_r} function is the same as @code{qecvt}, except
3023 that it places its result into the user-specified buffer pointed to by
3024 @var{buf}, with length @var{len}.  The return value is @code{-1} in
3025 case of an error and zero otherwise.
3027 This function is a GNU extension.
3028 @end deftypefun
3030 @comment stdlib.h
3031 @comment GNU
3032 @deftypefun int qfcvt_r (long double @var{value}, int @var{ndigit}, int *@var{decpt}, int *@var{neg}, char *@var{buf}, size_t @var{len})
3033 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
3034 The @code{qfcvt_r} function is the same as @code{qfcvt}, except
3035 that it places its result into the user-specified buffer pointed to by
3036 @var{buf}, with length @var{len}.  The return value is @code{-1} in
3037 case of an error and zero otherwise.
3039 This function is a GNU extension.
3040 @end deftypefun