Mention BZ #15674
[glibc.git] / manual / arith.texi
blob77056c3ea2c9c7eacd621365d664eabbeba40f38
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 * System V Number Conversion::  An archaic way to convert numbers to strings.
24 @end menu
26 @node Integers
27 @section Integers
28 @cindex integer
30 The C language defines several integer data types: integer, short integer,
31 long integer, and character, all in both signed and unsigned varieties.
32 The GNU C compiler extends the language to contain long long integers
33 as well.
34 @cindex signedness
36 The C integer types were intended to allow code to be portable among
37 machines with different inherent data sizes (word sizes), so each type
38 may have different ranges on different machines.  The problem with
39 this is that a program often needs to be written for a particular range
40 of integers, and sometimes must be written for a particular size of
41 storage, regardless of what machine the program runs on.
43 To address this problem, @theglibc{} contains C type definitions
44 you can use to declare integers that meet your exact needs.  Because the
45 @glibcadj{} header files are customized to a specific machine, your
46 program source code doesn't have to be.
48 These @code{typedef}s are in @file{stdint.h}.
49 @pindex stdint.h
51 If you require that an integer be represented in exactly N bits, use one
52 of the following types, with the obvious mapping to bit size and signedness:
54 @itemize @bullet
55 @item int8_t
56 @item int16_t
57 @item int32_t
58 @item int64_t
59 @item uint8_t
60 @item uint16_t
61 @item uint32_t
62 @item uint64_t
63 @end itemize
65 If your C compiler and target machine do not allow integers of a certain
66 size, the corresponding above type does not exist.
68 If you don't need a specific storage size, but want the smallest data
69 structure with @emph{at least} N bits, use one of these:
71 @itemize @bullet
72 @item int_least8_t
73 @item int_least16_t
74 @item int_least32_t
75 @item int_least64_t
76 @item uint_least8_t
77 @item uint_least16_t
78 @item uint_least32_t
79 @item uint_least64_t
80 @end itemize
82 If you don't need a specific storage size, but want the data structure
83 that allows the fastest access while having at least N bits (and
84 among data structures with the same access speed, the smallest one), use
85 one of these:
87 @itemize @bullet
88 @item int_fast8_t
89 @item int_fast16_t
90 @item int_fast32_t
91 @item int_fast64_t
92 @item uint_fast8_t
93 @item uint_fast16_t
94 @item uint_fast32_t
95 @item uint_fast64_t
96 @end itemize
98 If you want an integer with the widest range possible on the platform on
99 which it is being used, use one of the following.  If you use these,
100 you should write code that takes into account the variable size and range
101 of the integer.
103 @itemize @bullet
104 @item intmax_t
105 @item uintmax_t
106 @end itemize
108 @Theglibc{} also provides macros that tell you the maximum and
109 minimum possible values for each integer data type.  The macro names
110 follow these examples: @code{INT32_MAX}, @code{UINT8_MAX},
111 @code{INT_FAST32_MIN}, @code{INT_LEAST64_MIN}, @code{UINTMAX_MAX},
112 @code{INTMAX_MAX}, @code{INTMAX_MIN}.  Note that there are no macros for
113 unsigned integer minima.  These are always zero.
114 @cindex maximum possible integer
115 @cindex minimum possible integer
117 There are similar macros for use with C's built in integer types which
118 should come with your C compiler.  These are described in @ref{Data Type
119 Measurements}.
121 Don't forget you can use the C @code{sizeof} function with any of these
122 data types to get the number of bytes of storage each uses.
125 @node Integer Division
126 @section Integer Division
127 @cindex integer division functions
129 This section describes functions for performing integer division.  These
130 functions are redundant when GNU CC is used, because in GNU C the
131 @samp{/} operator always rounds towards zero.  But in other C
132 implementations, @samp{/} may round differently with negative arguments.
133 @code{div} and @code{ldiv} are useful because they specify how to round
134 the quotient: towards zero.  The remainder has the same sign as the
135 numerator.
137 These functions are specified to return a result @var{r} such that the value
138 @code{@var{r}.quot*@var{denominator} + @var{r}.rem} equals
139 @var{numerator}.
141 @pindex stdlib.h
142 To use these facilities, you should include the header file
143 @file{stdlib.h} in your program.
145 @comment stdlib.h
146 @comment ISO
147 @deftp {Data Type} div_t
148 This is a structure type used to hold the result returned by the @code{div}
149 function.  It has the following members:
151 @table @code
152 @item int quot
153 The quotient from the division.
155 @item int rem
156 The remainder from the division.
157 @end table
158 @end deftp
160 @comment stdlib.h
161 @comment ISO
162 @deftypefun div_t div (int @var{numerator}, int @var{denominator})
163 This function @code{div} computes the quotient and remainder from
164 the division of @var{numerator} by @var{denominator}, returning the
165 result in a structure of type @code{div_t}.
167 If the result cannot be represented (as in a division by zero), the
168 behavior is undefined.
170 Here is an example, albeit not a very useful one.
172 @smallexample
173 div_t result;
174 result = div (20, -6);
175 @end smallexample
177 @noindent
178 Now @code{result.quot} is @code{-3} and @code{result.rem} is @code{2}.
179 @end deftypefun
181 @comment stdlib.h
182 @comment ISO
183 @deftp {Data Type} ldiv_t
184 This is a structure type used to hold the result returned by the @code{ldiv}
185 function.  It has the following members:
187 @table @code
188 @item long int quot
189 The quotient from the division.
191 @item long int rem
192 The remainder from the division.
193 @end table
195 (This is identical to @code{div_t} except that the components are of
196 type @code{long int} rather than @code{int}.)
197 @end deftp
199 @comment stdlib.h
200 @comment ISO
201 @deftypefun ldiv_t ldiv (long int @var{numerator}, long int @var{denominator})
202 The @code{ldiv} function is similar to @code{div}, except that the
203 arguments are of type @code{long int} and the result is returned as a
204 structure of type @code{ldiv_t}.
205 @end deftypefun
207 @comment stdlib.h
208 @comment ISO
209 @deftp {Data Type} lldiv_t
210 This is a structure type used to hold the result returned by the @code{lldiv}
211 function.  It has the following members:
213 @table @code
214 @item long long int quot
215 The quotient from the division.
217 @item long long int rem
218 The remainder from the division.
219 @end table
221 (This is identical to @code{div_t} except that the components are of
222 type @code{long long int} rather than @code{int}.)
223 @end deftp
225 @comment stdlib.h
226 @comment ISO
227 @deftypefun lldiv_t lldiv (long long int @var{numerator}, long long int @var{denominator})
228 The @code{lldiv} function is like the @code{div} function, but the
229 arguments are of type @code{long long int} and the result is returned as
230 a structure of type @code{lldiv_t}.
232 The @code{lldiv} function was added in @w{ISO C99}.
233 @end deftypefun
235 @comment inttypes.h
236 @comment ISO
237 @deftp {Data Type} imaxdiv_t
238 This is a structure type used to hold the result returned by the @code{imaxdiv}
239 function.  It has the following members:
241 @table @code
242 @item intmax_t quot
243 The quotient from the division.
245 @item intmax_t rem
246 The remainder from the division.
247 @end table
249 (This is identical to @code{div_t} except that the components are of
250 type @code{intmax_t} rather than @code{int}.)
252 See @ref{Integers} for a description of the @code{intmax_t} type.
254 @end deftp
256 @comment inttypes.h
257 @comment ISO
258 @deftypefun imaxdiv_t imaxdiv (intmax_t @var{numerator}, intmax_t @var{denominator})
259 The @code{imaxdiv} function is like the @code{div} function, but the
260 arguments are of type @code{intmax_t} and the result is returned as
261 a structure of type @code{imaxdiv_t}.
263 See @ref{Integers} for a description of the @code{intmax_t} type.
265 The @code{imaxdiv} function was added in @w{ISO C99}.
266 @end deftypefun
269 @node Floating Point Numbers
270 @section Floating Point Numbers
271 @cindex floating point
272 @cindex IEEE 754
273 @cindex IEEE floating point
275 Most computer hardware has support for two different kinds of numbers:
276 integers (@math{@dots{}-3, -2, -1, 0, 1, 2, 3@dots{}}) and
277 floating-point numbers.  Floating-point numbers have three parts: the
278 @dfn{mantissa}, the @dfn{exponent}, and the @dfn{sign bit}.  The real
279 number represented by a floating-point value is given by
280 @tex
281 $(s \mathrel? -1 \mathrel: 1) \cdot 2^e \cdot M$
282 @end tex
283 @ifnottex
284 @math{(s ? -1 : 1) @mul{} 2^e @mul{} M}
285 @end ifnottex
286 where @math{s} is the sign bit, @math{e} the exponent, and @math{M}
287 the mantissa.  @xref{Floating Point Concepts}, for details.  (It is
288 possible to have a different @dfn{base} for the exponent, but all modern
289 hardware uses @math{2}.)
291 Floating-point numbers can represent a finite subset of the real
292 numbers.  While this subset is large enough for most purposes, it is
293 important to remember that the only reals that can be represented
294 exactly are rational numbers that have a terminating binary expansion
295 shorter than the width of the mantissa.  Even simple fractions such as
296 @math{1/5} can only be approximated by floating point.
298 Mathematical operations and functions frequently need to produce values
299 that are not representable.  Often these values can be approximated
300 closely enough for practical purposes, but sometimes they can't.
301 Historically there was no way to tell when the results of a calculation
302 were inaccurate.  Modern computers implement the @w{IEEE 754} standard
303 for numerical computations, which defines a framework for indicating to
304 the program when the results of calculation are not trustworthy.  This
305 framework consists of a set of @dfn{exceptions} that indicate why a
306 result could not be represented, and the special values @dfn{infinity}
307 and @dfn{not a number} (NaN).
309 @node Floating Point Classes
310 @section Floating-Point Number Classification Functions
311 @cindex floating-point classes
312 @cindex classes, floating-point
313 @pindex math.h
315 @w{ISO C99} defines macros that let you determine what sort of
316 floating-point number a variable holds.
318 @comment math.h
319 @comment ISO
320 @deftypefn {Macro} int fpclassify (@emph{float-type} @var{x})
321 This is a generic macro which works on all floating-point types and
322 which returns a value of type @code{int}.  The possible values are:
324 @vtable @code
325 @item FP_NAN
326 The floating-point number @var{x} is ``Not a Number'' (@pxref{Infinity
327 and NaN})
328 @item FP_INFINITE
329 The value of @var{x} is either plus or minus infinity (@pxref{Infinity
330 and NaN})
331 @item FP_ZERO
332 The value of @var{x} is zero.  In floating-point formats like @w{IEEE
333 754}, where zero can be signed, this value is also returned if
334 @var{x} is negative zero.
335 @item FP_SUBNORMAL
336 Numbers whose absolute value is too small to be represented in the
337 normal format are represented in an alternate, @dfn{denormalized} format
338 (@pxref{Floating Point Concepts}).  This format is less precise but can
339 represent values closer to zero.  @code{fpclassify} returns this value
340 for values of @var{x} in this alternate format.
341 @item FP_NORMAL
342 This value is returned for all other values of @var{x}.  It indicates
343 that there is nothing special about the number.
344 @end vtable
346 @end deftypefn
348 @code{fpclassify} is most useful if more than one property of a number
349 must be tested.  There are more specific macros which only test one
350 property at a time.  Generally these macros execute faster than
351 @code{fpclassify}, since there is special hardware support for them.
352 You should therefore use the specific macros whenever possible.
354 @comment math.h
355 @comment ISO
356 @deftypefn {Macro} int isfinite (@emph{float-type} @var{x})
357 This macro returns a nonzero value if @var{x} is finite: not plus or
358 minus infinity, and not NaN.  It is equivalent to
360 @smallexample
361 (fpclassify (x) != FP_NAN && fpclassify (x) != FP_INFINITE)
362 @end smallexample
364 @code{isfinite} is implemented as a macro which accepts any
365 floating-point type.
366 @end deftypefn
368 @comment math.h
369 @comment ISO
370 @deftypefn {Macro} int isnormal (@emph{float-type} @var{x})
371 This macro returns a nonzero value if @var{x} is finite and normalized.
372 It is equivalent to
374 @smallexample
375 (fpclassify (x) == FP_NORMAL)
376 @end smallexample
377 @end deftypefn
379 @comment math.h
380 @comment ISO
381 @deftypefn {Macro} int isnan (@emph{float-type} @var{x})
382 This macro returns a nonzero value if @var{x} is NaN.  It is equivalent
385 @smallexample
386 (fpclassify (x) == FP_NAN)
387 @end smallexample
388 @end deftypefn
390 @comment math.h
391 @comment GNU
392 @deftypefn {Macro} int issignaling (@emph{float-type} @var{x})
393 This macro returns a nonzero value if @var{x} is a signaling NaN
394 (sNaN).  It is based on draft TS 18661 and currently enabled as a GNU
395 extension.
396 @end deftypefn
398 Another set of floating-point classification functions was provided by
399 BSD.  @Theglibc{} also supports these functions; however, we
400 recommend that you use the ISO C99 macros in new code.  Those are standard
401 and will be available more widely.  Also, since they are macros, you do
402 not have to worry about the type of their argument.
404 @comment math.h
405 @comment BSD
406 @deftypefun int isinf (double @var{x})
407 @comment math.h
408 @comment BSD
409 @deftypefunx int isinff (float @var{x})
410 @comment math.h
411 @comment BSD
412 @deftypefunx int isinfl (long double @var{x})
413 This function returns @code{-1} if @var{x} represents negative infinity,
414 @code{1} if @var{x} represents positive infinity, and @code{0} otherwise.
415 @end deftypefun
417 @comment math.h
418 @comment BSD
419 @deftypefun int isnan (double @var{x})
420 @comment math.h
421 @comment BSD
422 @deftypefunx int isnanf (float @var{x})
423 @comment math.h
424 @comment BSD
425 @deftypefunx int isnanl (long double @var{x})
426 This function returns a nonzero value if @var{x} is a ``not a number''
427 value, and zero otherwise.
429 @strong{NB:} The @code{isnan} macro defined by @w{ISO C99} overrides
430 the BSD function.  This is normally not a problem, because the two
431 routines behave identically.  However, if you really need to get the BSD
432 function for some reason, you can write
434 @smallexample
435 (isnan) (x)
436 @end smallexample
437 @end deftypefun
439 @comment math.h
440 @comment BSD
441 @deftypefun int finite (double @var{x})
442 @comment math.h
443 @comment BSD
444 @deftypefunx int finitef (float @var{x})
445 @comment math.h
446 @comment BSD
447 @deftypefunx int finitel (long double @var{x})
448 This function returns a nonzero value if @var{x} is finite or a ``not a
449 number'' value, and zero otherwise.
450 @end deftypefun
452 @strong{Portability Note:} The functions listed in this section are BSD
453 extensions.
456 @node Floating Point Errors
457 @section Errors in Floating-Point Calculations
459 @menu
460 * FP Exceptions::               IEEE 754 math exceptions and how to detect them.
461 * Infinity and NaN::            Special values returned by calculations.
462 * Status bit operations::       Checking for exceptions after the fact.
463 * Math Error Reporting::        How the math functions report errors.
464 @end menu
466 @node FP Exceptions
467 @subsection FP Exceptions
468 @cindex exception
469 @cindex signal
470 @cindex zero divide
471 @cindex division by zero
472 @cindex inexact exception
473 @cindex invalid exception
474 @cindex overflow exception
475 @cindex underflow exception
477 The @w{IEEE 754} standard defines five @dfn{exceptions} that can occur
478 during a calculation.  Each corresponds to a particular sort of error,
479 such as overflow.
481 When exceptions occur (when exceptions are @dfn{raised}, in the language
482 of the standard), one of two things can happen.  By default the
483 exception is simply noted in the floating-point @dfn{status word}, and
484 the program continues as if nothing had happened.  The operation
485 produces a default value, which depends on the exception (see the table
486 below).  Your program can check the status word to find out which
487 exceptions happened.
489 Alternatively, you can enable @dfn{traps} for exceptions.  In that case,
490 when an exception is raised, your program will receive the @code{SIGFPE}
491 signal.  The default action for this signal is to terminate the
492 program.  @xref{Signal Handling}, for how you can change the effect of
493 the signal.
495 @findex matherr
496 In the System V math library, the user-defined function @code{matherr}
497 is called when certain exceptions occur inside math library functions.
498 However, the Unix98 standard deprecates this interface.  We support it
499 for historical compatibility, but recommend that you do not use it in
500 new programs.
502 @noindent
503 The exceptions defined in @w{IEEE 754} are:
505 @table @samp
506 @item Invalid Operation
507 This exception is raised if the given operands are invalid for the
508 operation to be performed.  Examples are
509 (see @w{IEEE 754}, @w{section 7}):
510 @enumerate
511 @item
512 Addition or subtraction: @math{@infinity{} - @infinity{}}.  (But
513 @math{@infinity{} + @infinity{} = @infinity{}}).
514 @item
515 Multiplication: @math{0 @mul{} @infinity{}}.
516 @item
517 Division: @math{0/0} or @math{@infinity{}/@infinity{}}.
518 @item
519 Remainder: @math{x} REM @math{y}, where @math{y} is zero or @math{x} is
520 infinite.
521 @item
522 Square root if the operand is less then zero.  More generally, any
523 mathematical function evaluated outside its domain produces this
524 exception.
525 @item
526 Conversion of a floating-point number to an integer or decimal
527 string, when the number cannot be represented in the target format (due
528 to overflow, infinity, or NaN).
529 @item
530 Conversion of an unrecognizable input string.
531 @item
532 Comparison via predicates involving @math{<} or @math{>}, when one or
533 other of the operands is NaN.  You can prevent this exception by using
534 the unordered comparison functions instead; see @ref{FP Comparison Functions}.
535 @end enumerate
537 If the exception does not trap, the result of the operation is NaN.
539 @item Division by Zero
540 This exception is raised when a finite nonzero number is divided
541 by zero.  If no trap occurs the result is either @math{+@infinity{}} or
542 @math{-@infinity{}}, depending on the signs of the operands.
544 @item Overflow
545 This exception is raised whenever the result cannot be represented
546 as a finite value in the precision format of the destination.  If no trap
547 occurs the result depends on the sign of the intermediate result and the
548 current rounding mode (@w{IEEE 754}, @w{section 7.3}):
549 @enumerate
550 @item
551 Round to nearest carries all overflows to @math{@infinity{}}
552 with the sign of the intermediate result.
553 @item
554 Round toward @math{0} carries all overflows to the largest representable
555 finite number with the sign of the intermediate result.
556 @item
557 Round toward @math{-@infinity{}} carries positive overflows to the
558 largest representable finite number and negative overflows to
559 @math{-@infinity{}}.
561 @item
562 Round toward @math{@infinity{}} carries negative overflows to the
563 most negative representable finite number and positive overflows
564 to @math{@infinity{}}.
565 @end enumerate
567 Whenever the overflow exception is raised, the inexact exception is also
568 raised.
570 @item Underflow
571 The underflow exception is raised when an intermediate result is too
572 small to be calculated accurately, or if the operation's result rounded
573 to the destination precision is too small to be normalized.
575 When no trap is installed for the underflow exception, underflow is
576 signaled (via the underflow flag) only when both tininess and loss of
577 accuracy have been detected.  If no trap handler is installed the
578 operation continues with an imprecise small value, or zero if the
579 destination precision cannot hold the small exact result.
581 @item Inexact
582 This exception is signalled if a rounded result is not exact (such as
583 when calculating the square root of two) or a result overflows without
584 an overflow trap.
585 @end table
587 @node Infinity and NaN
588 @subsection Infinity and NaN
589 @cindex infinity
590 @cindex not a number
591 @cindex NaN
593 @w{IEEE 754} floating point numbers can represent positive or negative
594 infinity, and @dfn{NaN} (not a number).  These three values arise from
595 calculations whose result is undefined or cannot be represented
596 accurately.  You can also deliberately set a floating-point variable to
597 any of them, which is sometimes useful.  Some examples of calculations
598 that produce infinity or NaN:
600 @ifnottex
601 @smallexample
602 @math{1/0 = @infinity{}}
603 @math{log (0) = -@infinity{}}
604 @math{sqrt (-1) = NaN}
605 @end smallexample
606 @end ifnottex
607 @tex
608 $${1\over0} = \infty$$
609 $$\log 0 = -\infty$$
610 $$\sqrt{-1} = \hbox{NaN}$$
611 @end tex
613 When a calculation produces any of these values, an exception also
614 occurs; see @ref{FP Exceptions}.
616 The basic operations and math functions all accept infinity and NaN and
617 produce sensible output.  Infinities propagate through calculations as
618 one would expect: for example, @math{2 + @infinity{} = @infinity{}},
619 @math{4/@infinity{} = 0}, atan @math{(@infinity{}) = @pi{}/2}.  NaN, on
620 the other hand, infects any calculation that involves it.  Unless the
621 calculation would produce the same result no matter what real value
622 replaced NaN, the result is NaN.
624 In comparison operations, positive infinity is larger than all values
625 except itself and NaN, and negative infinity is smaller than all values
626 except itself and NaN.  NaN is @dfn{unordered}: it is not equal to,
627 greater than, or less than anything, @emph{including itself}. @code{x ==
628 x} is false if the value of @code{x} is NaN.  You can use this to test
629 whether a value is NaN or not, but the recommended way to test for NaN
630 is with the @code{isnan} function (@pxref{Floating Point Classes}).  In
631 addition, @code{<}, @code{>}, @code{<=}, and @code{>=} will raise an
632 exception when applied to NaNs.
634 @file{math.h} defines macros that allow you to explicitly set a variable
635 to infinity or NaN.
637 @comment math.h
638 @comment ISO
639 @deftypevr Macro float INFINITY
640 An expression representing positive infinity.  It is equal to the value
641 produced  by mathematical operations like @code{1.0 / 0.0}.
642 @code{-INFINITY} represents negative infinity.
644 You can test whether a floating-point value is infinite by comparing it
645 to this macro.  However, this is not recommended; you should use the
646 @code{isfinite} macro instead.  @xref{Floating Point Classes}.
648 This macro was introduced in the @w{ISO C99} standard.
649 @end deftypevr
651 @comment math.h
652 @comment GNU
653 @deftypevr Macro float NAN
654 An expression representing a value which is ``not a number''.  This
655 macro is a GNU extension, available only on machines that support the
656 ``not a number'' value---that is to say, on all machines that support
657 IEEE floating point.
659 You can use @samp{#ifdef NAN} to test whether the machine supports
660 NaN.  (Of course, you must arrange for GNU extensions to be visible,
661 such as by defining @code{_GNU_SOURCE}, and then you must include
662 @file{math.h}.)
663 @end deftypevr
665 @w{IEEE 754} also allows for another unusual value: negative zero.  This
666 value is produced when you divide a positive number by negative
667 infinity, or when a negative result is smaller than the limits of
668 representation.
670 @node Status bit operations
671 @subsection Examining the FPU status word
673 @w{ISO C99} defines functions to query and manipulate the
674 floating-point status word.  You can use these functions to check for
675 untrapped exceptions when it's convenient, rather than worrying about
676 them in the middle of a calculation.
678 These constants represent the various @w{IEEE 754} exceptions.  Not all
679 FPUs report all the different exceptions.  Each constant is defined if
680 and only if the FPU you are compiling for supports that exception, so
681 you can test for FPU support with @samp{#ifdef}.  They are defined in
682 @file{fenv.h}.
684 @vtable @code
685 @comment fenv.h
686 @comment ISO
687 @item FE_INEXACT
688  The inexact exception.
689 @comment fenv.h
690 @comment ISO
691 @item FE_DIVBYZERO
692  The divide by zero exception.
693 @comment fenv.h
694 @comment ISO
695 @item FE_UNDERFLOW
696  The underflow exception.
697 @comment fenv.h
698 @comment ISO
699 @item FE_OVERFLOW
700  The overflow exception.
701 @comment fenv.h
702 @comment ISO
703 @item FE_INVALID
704  The invalid exception.
705 @end vtable
707 The macro @code{FE_ALL_EXCEPT} is the bitwise OR of all exception macros
708 which are supported by the FP implementation.
710 These functions allow you to clear exception flags, test for exceptions,
711 and save and restore the set of exceptions flagged.
713 @comment fenv.h
714 @comment ISO
715 @deftypefun int feclearexcept (int @var{excepts})
716 This function clears all of the supported exception flags indicated by
717 @var{excepts}.
719 The function returns zero in case the operation was successful, a
720 non-zero value otherwise.
721 @end deftypefun
723 @comment fenv.h
724 @comment ISO
725 @deftypefun int feraiseexcept (int @var{excepts})
726 This function raises the supported exceptions indicated by
727 @var{excepts}.  If more than one exception bit in @var{excepts} is set
728 the order in which the exceptions are raised is undefined except that
729 overflow (@code{FE_OVERFLOW}) or underflow (@code{FE_UNDERFLOW}) are
730 raised before inexact (@code{FE_INEXACT}).  Whether for overflow or
731 underflow the inexact exception is also raised is also implementation
732 dependent.
734 The function returns zero in case the operation was successful, a
735 non-zero value otherwise.
736 @end deftypefun
738 @comment fenv.h
739 @comment ISO
740 @deftypefun int fetestexcept (int @var{excepts})
741 Test whether the exception flags indicated by the parameter @var{except}
742 are currently set.  If any of them are, a nonzero value is returned
743 which specifies which exceptions are set.  Otherwise the result is zero.
744 @end deftypefun
746 To understand these functions, imagine that the status word is an
747 integer variable named @var{status}.  @code{feclearexcept} is then
748 equivalent to @samp{status &= ~excepts} and @code{fetestexcept} is
749 equivalent to @samp{(status & excepts)}.  The actual implementation may
750 be very different, of course.
752 Exception flags are only cleared when the program explicitly requests it,
753 by calling @code{feclearexcept}.  If you want to check for exceptions
754 from a set of calculations, you should clear all the flags first.  Here
755 is a simple example of the way to use @code{fetestexcept}:
757 @smallexample
759   double f;
760   int raised;
761   feclearexcept (FE_ALL_EXCEPT);
762   f = compute ();
763   raised = fetestexcept (FE_OVERFLOW | FE_INVALID);
764   if (raised & FE_OVERFLOW) @{ /* @dots{} */ @}
765   if (raised & FE_INVALID) @{ /* @dots{} */ @}
766   /* @dots{} */
768 @end smallexample
770 You cannot explicitly set bits in the status word.  You can, however,
771 save the entire status word and restore it later.  This is done with the
772 following functions:
774 @comment fenv.h
775 @comment ISO
776 @deftypefun int fegetexceptflag (fexcept_t *@var{flagp}, int @var{excepts})
777 This function stores in the variable pointed to by @var{flagp} an
778 implementation-defined value representing the current setting of the
779 exception flags indicated by @var{excepts}.
781 The function returns zero in case the operation was successful, a
782 non-zero value otherwise.
783 @end deftypefun
785 @comment fenv.h
786 @comment ISO
787 @deftypefun int fesetexceptflag (const fexcept_t *@var{flagp}, int @var{excepts})
788 This function restores the flags for the exceptions indicated by
789 @var{excepts} to the values stored in the variable pointed to by
790 @var{flagp}.
792 The function returns zero in case the operation was successful, a
793 non-zero value otherwise.
794 @end deftypefun
796 Note that the value stored in @code{fexcept_t} bears no resemblance to
797 the bit mask returned by @code{fetestexcept}.  The type may not even be
798 an integer.  Do not attempt to modify an @code{fexcept_t} variable.
800 @node Math Error Reporting
801 @subsection Error Reporting by Mathematical Functions
802 @cindex errors, mathematical
803 @cindex domain error
804 @cindex range error
806 Many of the math functions are defined only over a subset of the real or
807 complex numbers.  Even if they are mathematically defined, their result
808 may be larger or smaller than the range representable by their return
809 type.  These are known as @dfn{domain errors}, @dfn{overflows}, and
810 @dfn{underflows}, respectively.  Math functions do several things when
811 one of these errors occurs.  In this manual we will refer to the
812 complete response as @dfn{signalling} a domain error, overflow, or
813 underflow.
815 When a math function suffers a domain error, it raises the invalid
816 exception and returns NaN.  It also sets @var{errno} to @code{EDOM};
817 this is for compatibility with old systems that do not support @w{IEEE
818 754} exception handling.  Likewise, when overflow occurs, math
819 functions raise the overflow exception and return @math{@infinity{}} or
820 @math{-@infinity{}} as appropriate.  They also set @var{errno} to
821 @code{ERANGE}.  When underflow occurs, the underflow exception is
822 raised, and zero (appropriately signed) is returned.  @var{errno} may be
823 set to @code{ERANGE}, but this is not guaranteed.
825 Some of the math functions are defined mathematically to result in a
826 complex value over parts of their domains.  The most familiar example of
827 this is taking the square root of a negative number.  The complex math
828 functions, such as @code{csqrt}, will return the appropriate complex value
829 in this case.  The real-valued functions, such as @code{sqrt}, will
830 signal a domain error.
832 Some older hardware does not support infinities.  On that hardware,
833 overflows instead return a particular very large number (usually the
834 largest representable number).  @file{math.h} defines macros you can use
835 to test for overflow on both old and new hardware.
837 @comment math.h
838 @comment ISO
839 @deftypevr Macro double HUGE_VAL
840 @comment math.h
841 @comment ISO
842 @deftypevrx Macro float HUGE_VALF
843 @comment math.h
844 @comment ISO
845 @deftypevrx Macro {long double} HUGE_VALL
846 An expression representing a particular very large number.  On machines
847 that use @w{IEEE 754} floating point format, @code{HUGE_VAL} is infinity.
848 On other machines, it's typically the largest positive number that can
849 be represented.
851 Mathematical functions return the appropriately typed version of
852 @code{HUGE_VAL} or @code{@minus{}HUGE_VAL} when the result is too large
853 to be represented.
854 @end deftypevr
856 @node Rounding
857 @section Rounding Modes
859 Floating-point calculations are carried out internally with extra
860 precision, and then rounded to fit into the destination type.  This
861 ensures that results are as precise as the input data.  @w{IEEE 754}
862 defines four possible rounding modes:
864 @table @asis
865 @item Round to nearest.
866 This is the default mode.  It should be used unless there is a specific
867 need for one of the others.  In this mode results are rounded to the
868 nearest representable value.  If the result is midway between two
869 representable values, the even representable is chosen. @dfn{Even} here
870 means the lowest-order bit is zero.  This rounding mode prevents
871 statistical bias and guarantees numeric stability: round-off errors in a
872 lengthy calculation will remain smaller than half of @code{FLT_EPSILON}.
874 @c @item Round toward @math{+@infinity{}}
875 @item Round toward plus Infinity.
876 All results are rounded to the smallest representable value
877 which is greater than the result.
879 @c @item Round toward @math{-@infinity{}}
880 @item Round toward minus Infinity.
881 All results are rounded to the largest representable value which is less
882 than the result.
884 @item Round toward zero.
885 All results are rounded to the largest representable value whose
886 magnitude is less than that of the result.  In other words, if the
887 result is negative it is rounded up; if it is positive, it is rounded
888 down.
889 @end table
891 @noindent
892 @file{fenv.h} defines constants which you can use to refer to the
893 various rounding modes.  Each one will be defined if and only if the FPU
894 supports the corresponding rounding mode.
896 @table @code
897 @comment fenv.h
898 @comment ISO
899 @vindex FE_TONEAREST
900 @item FE_TONEAREST
901 Round to nearest.
903 @comment fenv.h
904 @comment ISO
905 @vindex FE_UPWARD
906 @item FE_UPWARD
907 Round toward @math{+@infinity{}}.
909 @comment fenv.h
910 @comment ISO
911 @vindex FE_DOWNWARD
912 @item FE_DOWNWARD
913 Round toward @math{-@infinity{}}.
915 @comment fenv.h
916 @comment ISO
917 @vindex FE_TOWARDZERO
918 @item FE_TOWARDZERO
919 Round toward zero.
920 @end table
922 Underflow is an unusual case.  Normally, @w{IEEE 754} floating point
923 numbers are always normalized (@pxref{Floating Point Concepts}).
924 Numbers smaller than @math{2^r} (where @math{r} is the minimum exponent,
925 @code{FLT_MIN_RADIX-1} for @var{float}) cannot be represented as
926 normalized numbers.  Rounding all such numbers to zero or @math{2^r}
927 would cause some algorithms to fail at 0.  Therefore, they are left in
928 denormalized form.  That produces loss of precision, since some bits of
929 the mantissa are stolen to indicate the decimal point.
931 If a result is too small to be represented as a denormalized number, it
932 is rounded to zero.  However, the sign of the result is preserved; if
933 the calculation was negative, the result is @dfn{negative zero}.
934 Negative zero can also result from some operations on infinity, such as
935 @math{4/-@infinity{}}.
937 At any time one of the above four rounding modes is selected.  You can
938 find out which one with this function:
940 @comment fenv.h
941 @comment ISO
942 @deftypefun int fegetround (void)
943 Returns the currently selected rounding mode, represented by one of the
944 values of the defined rounding mode macros.
945 @end deftypefun
947 @noindent
948 To change the rounding mode, use this function:
950 @comment fenv.h
951 @comment ISO
952 @deftypefun int fesetround (int @var{round})
953 Changes the currently selected rounding mode to @var{round}.  If
954 @var{round} does not correspond to one of the supported rounding modes
955 nothing is changed.  @code{fesetround} returns zero if it changed the
956 rounding mode, a nonzero value if the mode is not supported.
957 @end deftypefun
959 You should avoid changing the rounding mode if possible.  It can be an
960 expensive operation; also, some hardware requires you to compile your
961 program differently for it to work.  The resulting code may run slower.
962 See your compiler documentation for details.
963 @c This section used to claim that functions existed to round one number
964 @c in a specific fashion.  I can't find any functions in the library
965 @c that do that. -zw
967 @node Control Functions
968 @section Floating-Point Control Functions
970 @w{IEEE 754} floating-point implementations allow the programmer to
971 decide whether traps will occur for each of the exceptions, by setting
972 bits in the @dfn{control word}.  In C, traps result in the program
973 receiving the @code{SIGFPE} signal; see @ref{Signal Handling}.
975 @strong{NB:} @w{IEEE 754} says that trap handlers are given details of
976 the exceptional situation, and can set the result value.  C signals do
977 not provide any mechanism to pass this information back and forth.
978 Trapping exceptions in C is therefore not very useful.
980 It is sometimes necessary to save the state of the floating-point unit
981 while you perform some calculation.  The library provides functions
982 which save and restore the exception flags, the set of exceptions that
983 generate traps, and the rounding mode.  This information is known as the
984 @dfn{floating-point environment}.
986 The functions to save and restore the floating-point environment all use
987 a variable of type @code{fenv_t} to store information.  This type is
988 defined in @file{fenv.h}.  Its size and contents are
989 implementation-defined.  You should not attempt to manipulate a variable
990 of this type directly.
992 To save the state of the FPU, use one of these functions:
994 @comment fenv.h
995 @comment ISO
996 @deftypefun int fegetenv (fenv_t *@var{envp})
997 Store the floating-point environment in the variable pointed to by
998 @var{envp}.
1000 The function returns zero in case the operation was successful, a
1001 non-zero value otherwise.
1002 @end deftypefun
1004 @comment fenv.h
1005 @comment ISO
1006 @deftypefun int feholdexcept (fenv_t *@var{envp})
1007 Store the current floating-point environment in the object pointed to by
1008 @var{envp}.  Then clear all exception flags, and set the FPU to trap no
1009 exceptions.  Not all FPUs support trapping no exceptions; if
1010 @code{feholdexcept} cannot set this mode, it returns nonzero value.  If it
1011 succeeds, it returns zero.
1012 @end deftypefun
1014 The functions which restore the floating-point environment can take these
1015 kinds of arguments:
1017 @itemize @bullet
1018 @item
1019 Pointers to @code{fenv_t} objects, which were initialized previously by a
1020 call to @code{fegetenv} or @code{feholdexcept}.
1021 @item
1022 @vindex FE_DFL_ENV
1023 The special macro @code{FE_DFL_ENV} which represents the floating-point
1024 environment as it was available at program start.
1025 @item
1026 Implementation defined macros with names starting with @code{FE_} and
1027 having type @code{fenv_t *}.
1029 @vindex FE_NOMASK_ENV
1030 If possible, @theglibc{} defines a macro @code{FE_NOMASK_ENV}
1031 which represents an environment where every exception raised causes a
1032 trap to occur.  You can test for this macro using @code{#ifdef}.  It is
1033 only defined if @code{_GNU_SOURCE} is defined.
1035 Some platforms might define other predefined environments.
1036 @end itemize
1038 @noindent
1039 To set the floating-point environment, you can use either of these
1040 functions:
1042 @comment fenv.h
1043 @comment ISO
1044 @deftypefun int fesetenv (const fenv_t *@var{envp})
1045 Set the floating-point environment to that described by @var{envp}.
1047 The function returns zero in case the operation was successful, a
1048 non-zero value otherwise.
1049 @end deftypefun
1051 @comment fenv.h
1052 @comment ISO
1053 @deftypefun int feupdateenv (const fenv_t *@var{envp})
1054 Like @code{fesetenv}, this function sets the floating-point environment
1055 to that described by @var{envp}.  However, if any exceptions were
1056 flagged in the status word before @code{feupdateenv} was called, they
1057 remain flagged after the call.  In other words, after @code{feupdateenv}
1058 is called, the status word is the bitwise OR of the previous status word
1059 and the one saved in @var{envp}.
1061 The function returns zero in case the operation was successful, a
1062 non-zero value otherwise.
1063 @end deftypefun
1065 @noindent
1066 To control for individual exceptions if raising them causes a trap to
1067 occur, you can use the following two functions.
1069 @strong{Portability Note:} These functions are all GNU extensions.
1071 @comment fenv.h
1072 @comment GNU
1073 @deftypefun int feenableexcept (int @var{excepts})
1074 This functions enables traps for each of the exceptions as indicated by
1075 the parameter @var{except}.  The individual exceptions are described in
1076 @ref{Status bit operations}.  Only the specified exceptions are
1077 enabled, the status of the other exceptions is not changed.
1079 The function returns the previous enabled exceptions in case the
1080 operation was successful, @code{-1} otherwise.
1081 @end deftypefun
1083 @comment fenv.h
1084 @comment GNU
1085 @deftypefun int fedisableexcept (int @var{excepts})
1086 This functions disables traps for each of the exceptions as indicated by
1087 the parameter @var{except}.  The individual exceptions are described in
1088 @ref{Status bit operations}.  Only the specified exceptions are
1089 disabled, the status of the other exceptions is not changed.
1091 The function returns the previous enabled exceptions in case the
1092 operation was successful, @code{-1} otherwise.
1093 @end deftypefun
1095 @comment fenv.h
1096 @comment GNU
1097 @deftypefun int fegetexcept (void)
1098 The function returns a bitmask of all currently enabled exceptions.  It
1099 returns @code{-1} in case of failure.
1100 @end deftypefun
1102 @node Arithmetic Functions
1103 @section Arithmetic Functions
1105 The C library provides functions to do basic operations on
1106 floating-point numbers.  These include absolute value, maximum and minimum,
1107 normalization, bit twiddling, rounding, and a few others.
1109 @menu
1110 * Absolute Value::              Absolute values of integers and floats.
1111 * Normalization Functions::     Extracting exponents and putting them back.
1112 * Rounding Functions::          Rounding floats to integers.
1113 * Remainder Functions::         Remainders on division, precisely defined.
1114 * FP Bit Twiddling::            Sign bit adjustment.  Adding epsilon.
1115 * FP Comparison Functions::     Comparisons without risk of exceptions.
1116 * Misc FP Arithmetic::          Max, min, positive difference, multiply-add.
1117 @end menu
1119 @node Absolute Value
1120 @subsection Absolute Value
1121 @cindex absolute value functions
1123 These functions are provided for obtaining the @dfn{absolute value} (or
1124 @dfn{magnitude}) of a number.  The absolute value of a real number
1125 @var{x} is @var{x} if @var{x} is positive, @minus{}@var{x} if @var{x} is
1126 negative.  For a complex number @var{z}, whose real part is @var{x} and
1127 whose imaginary part is @var{y}, the absolute value is @w{@code{sqrt
1128 (@var{x}*@var{x} + @var{y}*@var{y})}}.
1130 @pindex math.h
1131 @pindex stdlib.h
1132 Prototypes for @code{abs}, @code{labs} and @code{llabs} are in @file{stdlib.h};
1133 @code{imaxabs} is declared in @file{inttypes.h};
1134 @code{fabs}, @code{fabsf} and @code{fabsl} are declared in @file{math.h}.
1135 @code{cabs}, @code{cabsf} and @code{cabsl} are declared in @file{complex.h}.
1137 @comment stdlib.h
1138 @comment ISO
1139 @deftypefun int abs (int @var{number})
1140 @comment stdlib.h
1141 @comment ISO
1142 @deftypefunx {long int} labs (long int @var{number})
1143 @comment stdlib.h
1144 @comment ISO
1145 @deftypefunx {long long int} llabs (long long int @var{number})
1146 @comment inttypes.h
1147 @comment ISO
1148 @deftypefunx intmax_t imaxabs (intmax_t @var{number})
1149 These functions return the absolute value of @var{number}.
1151 Most computers use a two's complement integer representation, in which
1152 the absolute value of @code{INT_MIN} (the smallest possible @code{int})
1153 cannot be represented; thus, @w{@code{abs (INT_MIN)}} is not defined.
1155 @code{llabs} and @code{imaxdiv} are new to @w{ISO C99}.
1157 See @ref{Integers} for a description of the @code{intmax_t} type.
1159 @end deftypefun
1161 @comment math.h
1162 @comment ISO
1163 @deftypefun double fabs (double @var{number})
1164 @comment math.h
1165 @comment ISO
1166 @deftypefunx float fabsf (float @var{number})
1167 @comment math.h
1168 @comment ISO
1169 @deftypefunx {long double} fabsl (long double @var{number})
1170 This function returns the absolute value of the floating-point number
1171 @var{number}.
1172 @end deftypefun
1174 @comment complex.h
1175 @comment ISO
1176 @deftypefun double cabs (complex double @var{z})
1177 @comment complex.h
1178 @comment ISO
1179 @deftypefunx float cabsf (complex float @var{z})
1180 @comment complex.h
1181 @comment ISO
1182 @deftypefunx {long double} cabsl (complex long double @var{z})
1183 These functions return the absolute  value of the complex number @var{z}
1184 (@pxref{Complex Numbers}).  The absolute value of a complex number is:
1186 @smallexample
1187 sqrt (creal (@var{z}) * creal (@var{z}) + cimag (@var{z}) * cimag (@var{z}))
1188 @end smallexample
1190 This function should always be used instead of the direct formula
1191 because it takes special care to avoid losing precision.  It may also
1192 take advantage of hardware support for this operation. See @code{hypot}
1193 in @ref{Exponents and Logarithms}.
1194 @end deftypefun
1196 @node Normalization Functions
1197 @subsection Normalization Functions
1198 @cindex normalization functions (floating-point)
1200 The functions described in this section are primarily provided as a way
1201 to efficiently perform certain low-level manipulations on floating point
1202 numbers that are represented internally using a binary radix;
1203 see @ref{Floating Point Concepts}.  These functions are required to
1204 have equivalent behavior even if the representation does not use a radix
1205 of 2, but of course they are unlikely to be particularly efficient in
1206 those cases.
1208 @pindex math.h
1209 All these functions are declared in @file{math.h}.
1211 @comment math.h
1212 @comment ISO
1213 @deftypefun double frexp (double @var{value}, int *@var{exponent})
1214 @comment math.h
1215 @comment ISO
1216 @deftypefunx float frexpf (float @var{value}, int *@var{exponent})
1217 @comment math.h
1218 @comment ISO
1219 @deftypefunx {long double} frexpl (long double @var{value}, int *@var{exponent})
1220 These functions are used to split the number @var{value}
1221 into a normalized fraction and an exponent.
1223 If the argument @var{value} is not zero, the return value is @var{value}
1224 times a power of two, and its magnitude is always in the range 1/2
1225 (inclusive) to 1 (exclusive).  The corresponding exponent is stored in
1226 @code{*@var{exponent}}; the return value multiplied by 2 raised to this
1227 exponent equals the original number @var{value}.
1229 For example, @code{frexp (12.8, &exponent)} returns @code{0.8} and
1230 stores @code{4} in @code{exponent}.
1232 If @var{value} is zero, then the return value is zero and
1233 zero is stored in @code{*@var{exponent}}.
1234 @end deftypefun
1236 @comment math.h
1237 @comment ISO
1238 @deftypefun double ldexp (double @var{value}, int @var{exponent})
1239 @comment math.h
1240 @comment ISO
1241 @deftypefunx float ldexpf (float @var{value}, int @var{exponent})
1242 @comment math.h
1243 @comment ISO
1244 @deftypefunx {long double} ldexpl (long double @var{value}, int @var{exponent})
1245 These functions return the result of multiplying the floating-point
1246 number @var{value} by 2 raised to the power @var{exponent}.  (It can
1247 be used to reassemble floating-point numbers that were taken apart
1248 by @code{frexp}.)
1250 For example, @code{ldexp (0.8, 4)} returns @code{12.8}.
1251 @end deftypefun
1253 The following functions, which come from BSD, provide facilities
1254 equivalent to those of @code{ldexp} and @code{frexp}.  See also the
1255 @w{ISO C} function @code{logb} which originally also appeared in BSD.
1257 @comment math.h
1258 @comment BSD
1259 @deftypefun double scalb (double @var{value}, double @var{exponent})
1260 @comment math.h
1261 @comment BSD
1262 @deftypefunx float scalbf (float @var{value}, float @var{exponent})
1263 @comment math.h
1264 @comment BSD
1265 @deftypefunx {long double} scalbl (long double @var{value}, long double @var{exponent})
1266 The @code{scalb} function is the BSD name for @code{ldexp}.
1267 @end deftypefun
1269 @comment math.h
1270 @comment BSD
1271 @deftypefun double scalbn (double @var{x}, int @var{n})
1272 @comment math.h
1273 @comment BSD
1274 @deftypefunx float scalbnf (float @var{x}, int @var{n})
1275 @comment math.h
1276 @comment BSD
1277 @deftypefunx {long double} scalbnl (long double @var{x}, int @var{n})
1278 @code{scalbn} is identical to @code{scalb}, except that the exponent
1279 @var{n} is an @code{int} instead of a floating-point number.
1280 @end deftypefun
1282 @comment math.h
1283 @comment BSD
1284 @deftypefun double scalbln (double @var{x}, long int @var{n})
1285 @comment math.h
1286 @comment BSD
1287 @deftypefunx float scalblnf (float @var{x}, long int @var{n})
1288 @comment math.h
1289 @comment BSD
1290 @deftypefunx {long double} scalblnl (long double @var{x}, long int @var{n})
1291 @code{scalbln} is identical to @code{scalb}, except that the exponent
1292 @var{n} is a @code{long int} instead of a floating-point number.
1293 @end deftypefun
1295 @comment math.h
1296 @comment BSD
1297 @deftypefun double significand (double @var{x})
1298 @comment math.h
1299 @comment BSD
1300 @deftypefunx float significandf (float @var{x})
1301 @comment math.h
1302 @comment BSD
1303 @deftypefunx {long double} significandl (long double @var{x})
1304 @code{significand} returns the mantissa of @var{x} scaled to the range
1305 @math{[1, 2)}.
1306 It is equivalent to @w{@code{scalb (@var{x}, (double) -ilogb (@var{x}))}}.
1308 This function exists mainly for use in certain standardized tests
1309 of @w{IEEE 754} conformance.
1310 @end deftypefun
1312 @node Rounding Functions
1313 @subsection Rounding Functions
1314 @cindex converting floats to integers
1316 @pindex math.h
1317 The functions listed here perform operations such as rounding and
1318 truncation of floating-point values. Some of these functions convert
1319 floating point numbers to integer values.  They are all declared in
1320 @file{math.h}.
1322 You can also convert floating-point numbers to integers simply by
1323 casting them to @code{int}.  This discards the fractional part,
1324 effectively rounding towards zero.  However, this only works if the
1325 result can actually be represented as an @code{int}---for very large
1326 numbers, this is impossible.  The functions listed here return the
1327 result as a @code{double} instead to get around this problem.
1329 @comment math.h
1330 @comment ISO
1331 @deftypefun double ceil (double @var{x})
1332 @comment math.h
1333 @comment ISO
1334 @deftypefunx float ceilf (float @var{x})
1335 @comment math.h
1336 @comment ISO
1337 @deftypefunx {long double} ceill (long double @var{x})
1338 These functions round @var{x} upwards to the nearest integer,
1339 returning that value as a @code{double}.  Thus, @code{ceil (1.5)}
1340 is @code{2.0}.
1341 @end deftypefun
1343 @comment math.h
1344 @comment ISO
1345 @deftypefun double floor (double @var{x})
1346 @comment math.h
1347 @comment ISO
1348 @deftypefunx float floorf (float @var{x})
1349 @comment math.h
1350 @comment ISO
1351 @deftypefunx {long double} floorl (long double @var{x})
1352 These functions round @var{x} downwards to the nearest
1353 integer, returning that value as a @code{double}.  Thus, @code{floor
1354 (1.5)} is @code{1.0} and @code{floor (-1.5)} is @code{-2.0}.
1355 @end deftypefun
1357 @comment math.h
1358 @comment ISO
1359 @deftypefun double trunc (double @var{x})
1360 @comment math.h
1361 @comment ISO
1362 @deftypefunx float truncf (float @var{x})
1363 @comment math.h
1364 @comment ISO
1365 @deftypefunx {long double} truncl (long double @var{x})
1366 The @code{trunc} functions round @var{x} towards zero to the nearest
1367 integer (returned in floating-point format).  Thus, @code{trunc (1.5)}
1368 is @code{1.0} and @code{trunc (-1.5)} is @code{-1.0}.
1369 @end deftypefun
1371 @comment math.h
1372 @comment ISO
1373 @deftypefun double rint (double @var{x})
1374 @comment math.h
1375 @comment ISO
1376 @deftypefunx float rintf (float @var{x})
1377 @comment math.h
1378 @comment ISO
1379 @deftypefunx {long double} rintl (long double @var{x})
1380 These functions round @var{x} to an integer value according to the
1381 current rounding mode.  @xref{Floating Point Parameters}, for
1382 information about the various rounding modes.  The default
1383 rounding mode is to round to the nearest integer; some machines
1384 support other modes, but round-to-nearest is always used unless
1385 you explicitly select another.
1387 If @var{x} was not initially an integer, these functions raise the
1388 inexact exception.
1389 @end deftypefun
1391 @comment math.h
1392 @comment ISO
1393 @deftypefun double nearbyint (double @var{x})
1394 @comment math.h
1395 @comment ISO
1396 @deftypefunx float nearbyintf (float @var{x})
1397 @comment math.h
1398 @comment ISO
1399 @deftypefunx {long double} nearbyintl (long double @var{x})
1400 These functions return the same value as the @code{rint} functions, but
1401 do not raise the inexact exception if @var{x} is not an integer.
1402 @end deftypefun
1404 @comment math.h
1405 @comment ISO
1406 @deftypefun double round (double @var{x})
1407 @comment math.h
1408 @comment ISO
1409 @deftypefunx float roundf (float @var{x})
1410 @comment math.h
1411 @comment ISO
1412 @deftypefunx {long double} roundl (long double @var{x})
1413 These functions are similar to @code{rint}, but they round halfway
1414 cases away from zero instead of to the nearest integer (or other
1415 current rounding mode).
1416 @end deftypefun
1418 @comment math.h
1419 @comment ISO
1420 @deftypefun {long int} lrint (double @var{x})
1421 @comment math.h
1422 @comment ISO
1423 @deftypefunx {long int} lrintf (float @var{x})
1424 @comment math.h
1425 @comment ISO
1426 @deftypefunx {long int} lrintl (long double @var{x})
1427 These functions are just like @code{rint}, but they return a
1428 @code{long int} instead of a floating-point number.
1429 @end deftypefun
1431 @comment math.h
1432 @comment ISO
1433 @deftypefun {long long int} llrint (double @var{x})
1434 @comment math.h
1435 @comment ISO
1436 @deftypefunx {long long int} llrintf (float @var{x})
1437 @comment math.h
1438 @comment ISO
1439 @deftypefunx {long long int} llrintl (long double @var{x})
1440 These functions are just like @code{rint}, but they return a
1441 @code{long long int} instead of a floating-point number.
1442 @end deftypefun
1444 @comment math.h
1445 @comment ISO
1446 @deftypefun {long int} lround (double @var{x})
1447 @comment math.h
1448 @comment ISO
1449 @deftypefunx {long int} lroundf (float @var{x})
1450 @comment math.h
1451 @comment ISO
1452 @deftypefunx {long int} lroundl (long double @var{x})
1453 These functions are just like @code{round}, but they return a
1454 @code{long int} instead of a floating-point number.
1455 @end deftypefun
1457 @comment math.h
1458 @comment ISO
1459 @deftypefun {long long int} llround (double @var{x})
1460 @comment math.h
1461 @comment ISO
1462 @deftypefunx {long long int} llroundf (float @var{x})
1463 @comment math.h
1464 @comment ISO
1465 @deftypefunx {long long int} llroundl (long double @var{x})
1466 These functions are just like @code{round}, but they return a
1467 @code{long long int} instead of a floating-point number.
1468 @end deftypefun
1471 @comment math.h
1472 @comment ISO
1473 @deftypefun double modf (double @var{value}, double *@var{integer-part})
1474 @comment math.h
1475 @comment ISO
1476 @deftypefunx float modff (float @var{value}, float *@var{integer-part})
1477 @comment math.h
1478 @comment ISO
1479 @deftypefunx {long double} modfl (long double @var{value}, long double *@var{integer-part})
1480 These functions break the argument @var{value} into an integer part and a
1481 fractional part (between @code{-1} and @code{1}, exclusive).  Their sum
1482 equals @var{value}.  Each of the parts has the same sign as @var{value},
1483 and the integer part is always rounded toward zero.
1485 @code{modf} stores the integer part in @code{*@var{integer-part}}, and
1486 returns the fractional part.  For example, @code{modf (2.5, &intpart)}
1487 returns @code{0.5} and stores @code{2.0} into @code{intpart}.
1488 @end deftypefun
1490 @node Remainder Functions
1491 @subsection Remainder Functions
1493 The functions in this section compute the remainder on division of two
1494 floating-point numbers.  Each is a little different; pick the one that
1495 suits your problem.
1497 @comment math.h
1498 @comment ISO
1499 @deftypefun double fmod (double @var{numerator}, double @var{denominator})
1500 @comment math.h
1501 @comment ISO
1502 @deftypefunx float fmodf (float @var{numerator}, float @var{denominator})
1503 @comment math.h
1504 @comment ISO
1505 @deftypefunx {long double} fmodl (long double @var{numerator}, long double @var{denominator})
1506 These functions compute the remainder from the division of
1507 @var{numerator} by @var{denominator}.  Specifically, the return value is
1508 @code{@var{numerator} - @w{@var{n} * @var{denominator}}}, where @var{n}
1509 is the quotient of @var{numerator} divided by @var{denominator}, rounded
1510 towards zero to an integer.  Thus, @w{@code{fmod (6.5, 2.3)}} returns
1511 @code{1.9}, which is @code{6.5} minus @code{4.6}.
1513 The result has the same sign as the @var{numerator} and has magnitude
1514 less than the magnitude of the @var{denominator}.
1516 If @var{denominator} is zero, @code{fmod} signals a domain error.
1517 @end deftypefun
1519 @comment math.h
1520 @comment BSD
1521 @deftypefun double drem (double @var{numerator}, double @var{denominator})
1522 @comment math.h
1523 @comment BSD
1524 @deftypefunx float dremf (float @var{numerator}, float @var{denominator})
1525 @comment math.h
1526 @comment BSD
1527 @deftypefunx {long double} dreml (long double @var{numerator}, long double @var{denominator})
1528 These functions are like @code{fmod} except that they round the
1529 internal quotient @var{n} to the nearest integer instead of towards zero
1530 to an integer.  For example, @code{drem (6.5, 2.3)} returns @code{-0.4},
1531 which is @code{6.5} minus @code{6.9}.
1533 The absolute value of the result is less than or equal to half the
1534 absolute value of the @var{denominator}.  The difference between
1535 @code{fmod (@var{numerator}, @var{denominator})} and @code{drem
1536 (@var{numerator}, @var{denominator})} is always either
1537 @var{denominator}, minus @var{denominator}, or zero.
1539 If @var{denominator} is zero, @code{drem} signals a domain error.
1540 @end deftypefun
1542 @comment math.h
1543 @comment BSD
1544 @deftypefun double remainder (double @var{numerator}, double @var{denominator})
1545 @comment math.h
1546 @comment BSD
1547 @deftypefunx float remainderf (float @var{numerator}, float @var{denominator})
1548 @comment math.h
1549 @comment BSD
1550 @deftypefunx {long double} remainderl (long double @var{numerator}, long double @var{denominator})
1551 This function is another name for @code{drem}.
1552 @end deftypefun
1554 @node FP Bit Twiddling
1555 @subsection Setting and modifying single bits of FP values
1556 @cindex FP arithmetic
1558 There are some operations that are too complicated or expensive to
1559 perform by hand on floating-point numbers.  @w{ISO C99} defines
1560 functions to do these operations, which mostly involve changing single
1561 bits.
1563 @comment math.h
1564 @comment ISO
1565 @deftypefun double copysign (double @var{x}, double @var{y})
1566 @comment math.h
1567 @comment ISO
1568 @deftypefunx float copysignf (float @var{x}, float @var{y})
1569 @comment math.h
1570 @comment ISO
1571 @deftypefunx {long double} copysignl (long double @var{x}, long double @var{y})
1572 These functions return @var{x} but with the sign of @var{y}.  They work
1573 even if @var{x} or @var{y} are NaN or zero.  Both of these can carry a
1574 sign (although not all implementations support it) and this is one of
1575 the few operations that can tell the difference.
1577 @code{copysign} never raises an exception.
1578 @c except signalling NaNs
1580 This function is defined in @w{IEC 559} (and the appendix with
1581 recommended functions in @w{IEEE 754}/@w{IEEE 854}).
1582 @end deftypefun
1584 @comment math.h
1585 @comment ISO
1586 @deftypefun int signbit (@emph{float-type} @var{x})
1587 @code{signbit} is a generic macro which can work on all floating-point
1588 types.  It returns a nonzero value if the value of @var{x} has its sign
1589 bit set.
1591 This is not the same as @code{x < 0.0}, because @w{IEEE 754} floating
1592 point allows zero to be signed.  The comparison @code{-0.0 < 0.0} is
1593 false, but @code{signbit (-0.0)} will return a nonzero value.
1594 @end deftypefun
1596 @comment math.h
1597 @comment ISO
1598 @deftypefun double nextafter (double @var{x}, double @var{y})
1599 @comment math.h
1600 @comment ISO
1601 @deftypefunx float nextafterf (float @var{x}, float @var{y})
1602 @comment math.h
1603 @comment ISO
1604 @deftypefunx {long double} nextafterl (long double @var{x}, long double @var{y})
1605 The @code{nextafter} function returns the next representable neighbor of
1606 @var{x} in the direction towards @var{y}.  The size of the step between
1607 @var{x} and the result depends on the type of the result.  If
1608 @math{@var{x} = @var{y}} the function simply returns @var{y}.  If either
1609 value is @code{NaN}, @code{NaN} is returned.  Otherwise
1610 a value corresponding to the value of the least significant bit in the
1611 mantissa is added or subtracted, depending on the direction.
1612 @code{nextafter} will signal overflow or underflow if the result goes
1613 outside of the range of normalized numbers.
1615 This function is defined in @w{IEC 559} (and the appendix with
1616 recommended functions in @w{IEEE 754}/@w{IEEE 854}).
1617 @end deftypefun
1619 @comment math.h
1620 @comment ISO
1621 @deftypefun double nexttoward (double @var{x}, long double @var{y})
1622 @comment math.h
1623 @comment ISO
1624 @deftypefunx float nexttowardf (float @var{x}, long double @var{y})
1625 @comment math.h
1626 @comment ISO
1627 @deftypefunx {long double} nexttowardl (long double @var{x}, long double @var{y})
1628 These functions are identical to the corresponding versions of
1629 @code{nextafter} except that their second argument is a @code{long
1630 double}.
1631 @end deftypefun
1633 @cindex NaN
1634 @comment math.h
1635 @comment ISO
1636 @deftypefun double nan (const char *@var{tagp})
1637 @comment math.h
1638 @comment ISO
1639 @deftypefunx float nanf (const char *@var{tagp})
1640 @comment math.h
1641 @comment ISO
1642 @deftypefunx {long double} nanl (const char *@var{tagp})
1643 The @code{nan} function returns a representation of NaN, provided that
1644 NaN is supported by the target platform.
1645 @code{nan ("@var{n-char-sequence}")} is equivalent to
1646 @code{strtod ("NAN(@var{n-char-sequence})")}.
1648 The argument @var{tagp} is used in an unspecified manner.  On @w{IEEE
1649 754} systems, there are many representations of NaN, and @var{tagp}
1650 selects one.  On other systems it may do nothing.
1651 @end deftypefun
1653 @node FP Comparison Functions
1654 @subsection Floating-Point Comparison Functions
1655 @cindex unordered comparison
1657 The standard C comparison operators provoke exceptions when one or other
1658 of the operands is NaN.  For example,
1660 @smallexample
1661 int v = a < 1.0;
1662 @end smallexample
1664 @noindent
1665 will raise an exception if @var{a} is NaN.  (This does @emph{not}
1666 happen with @code{==} and @code{!=}; those merely return false and true,
1667 respectively, when NaN is examined.)  Frequently this exception is
1668 undesirable.  @w{ISO C99} therefore defines comparison functions that
1669 do not raise exceptions when NaN is examined.  All of the functions are
1670 implemented as macros which allow their arguments to be of any
1671 floating-point type.  The macros are guaranteed to evaluate their
1672 arguments only once.
1674 @comment math.h
1675 @comment ISO
1676 @deftypefn Macro int isgreater (@emph{real-floating} @var{x}, @emph{real-floating} @var{y})
1677 This macro determines whether the argument @var{x} is greater than
1678 @var{y}.  It is equivalent to @code{(@var{x}) > (@var{y})}, but no
1679 exception is raised if @var{x} or @var{y} are NaN.
1680 @end deftypefn
1682 @comment math.h
1683 @comment ISO
1684 @deftypefn Macro int isgreaterequal (@emph{real-floating} @var{x}, @emph{real-floating} @var{y})
1685 This macro determines whether the argument @var{x} is greater than or
1686 equal to @var{y}.  It is equivalent to @code{(@var{x}) >= (@var{y})}, but no
1687 exception is raised if @var{x} or @var{y} are NaN.
1688 @end deftypefn
1690 @comment math.h
1691 @comment ISO
1692 @deftypefn Macro int isless (@emph{real-floating} @var{x}, @emph{real-floating} @var{y})
1693 This macro determines whether the argument @var{x} is less than @var{y}.
1694 It is equivalent to @code{(@var{x}) < (@var{y})}, but no exception is
1695 raised if @var{x} or @var{y} are NaN.
1696 @end deftypefn
1698 @comment math.h
1699 @comment ISO
1700 @deftypefn Macro int islessequal (@emph{real-floating} @var{x}, @emph{real-floating} @var{y})
1701 This macro determines whether the argument @var{x} is less than or equal
1702 to @var{y}.  It is equivalent to @code{(@var{x}) <= (@var{y})}, but no
1703 exception is raised if @var{x} or @var{y} are NaN.
1704 @end deftypefn
1706 @comment math.h
1707 @comment ISO
1708 @deftypefn Macro int islessgreater (@emph{real-floating} @var{x}, @emph{real-floating} @var{y})
1709 This macro determines whether the argument @var{x} is less or greater
1710 than @var{y}.  It is equivalent to @code{(@var{x}) < (@var{y}) ||
1711 (@var{x}) > (@var{y})} (although it only evaluates @var{x} and @var{y}
1712 once), but no exception is raised if @var{x} or @var{y} are NaN.
1714 This macro is not equivalent to @code{@var{x} != @var{y}}, because that
1715 expression is true if @var{x} or @var{y} are NaN.
1716 @end deftypefn
1718 @comment math.h
1719 @comment ISO
1720 @deftypefn Macro int isunordered (@emph{real-floating} @var{x}, @emph{real-floating} @var{y})
1721 This macro determines whether its arguments are unordered.  In other
1722 words, it is true if @var{x} or @var{y} are NaN, and false otherwise.
1723 @end deftypefn
1725 Not all machines provide hardware support for these operations.  On
1726 machines that don't, the macros can be very slow.  Therefore, you should
1727 not use these functions when NaN is not a concern.
1729 @strong{NB:} There are no macros @code{isequal} or @code{isunequal}.
1730 They are unnecessary, because the @code{==} and @code{!=} operators do
1731 @emph{not} throw an exception if one or both of the operands are NaN.
1733 @node Misc FP Arithmetic
1734 @subsection Miscellaneous FP arithmetic functions
1735 @cindex minimum
1736 @cindex maximum
1737 @cindex positive difference
1738 @cindex multiply-add
1740 The functions in this section perform miscellaneous but common
1741 operations that are awkward to express with C operators.  On some
1742 processors these functions can use special machine instructions to
1743 perform these operations faster than the equivalent C code.
1745 @comment math.h
1746 @comment ISO
1747 @deftypefun double fmin (double @var{x}, double @var{y})
1748 @comment math.h
1749 @comment ISO
1750 @deftypefunx float fminf (float @var{x}, float @var{y})
1751 @comment math.h
1752 @comment ISO
1753 @deftypefunx {long double} fminl (long double @var{x}, long double @var{y})
1754 The @code{fmin} function returns the lesser of the two values @var{x}
1755 and @var{y}.  It is similar to the expression
1756 @smallexample
1757 ((x) < (y) ? (x) : (y))
1758 @end smallexample
1759 except that @var{x} and @var{y} are only evaluated once.
1761 If an argument is NaN, the other argument is returned.  If both arguments
1762 are NaN, NaN is returned.
1763 @end deftypefun
1765 @comment math.h
1766 @comment ISO
1767 @deftypefun double fmax (double @var{x}, double @var{y})
1768 @comment math.h
1769 @comment ISO
1770 @deftypefunx float fmaxf (float @var{x}, float @var{y})
1771 @comment math.h
1772 @comment ISO
1773 @deftypefunx {long double} fmaxl (long double @var{x}, long double @var{y})
1774 The @code{fmax} function returns the greater of the two values @var{x}
1775 and @var{y}.
1777 If an argument is NaN, the other argument is returned.  If both arguments
1778 are NaN, NaN is returned.
1779 @end deftypefun
1781 @comment math.h
1782 @comment ISO
1783 @deftypefun double fdim (double @var{x}, double @var{y})
1784 @comment math.h
1785 @comment ISO
1786 @deftypefunx float fdimf (float @var{x}, float @var{y})
1787 @comment math.h
1788 @comment ISO
1789 @deftypefunx {long double} fdiml (long double @var{x}, long double @var{y})
1790 The @code{fdim} function returns the positive difference between
1791 @var{x} and @var{y}.  The positive difference is @math{@var{x} -
1792 @var{y}} if @var{x} is greater than @var{y}, and @math{0} otherwise.
1794 If @var{x}, @var{y}, or both are NaN, NaN is returned.
1795 @end deftypefun
1797 @comment math.h
1798 @comment ISO
1799 @deftypefun double fma (double @var{x}, double @var{y}, double @var{z})
1800 @comment math.h
1801 @comment ISO
1802 @deftypefunx float fmaf (float @var{x}, float @var{y}, float @var{z})
1803 @comment math.h
1804 @comment ISO
1805 @deftypefunx {long double} fmal (long double @var{x}, long double @var{y}, long double @var{z})
1806 @cindex butterfly
1807 The @code{fma} function performs floating-point multiply-add.  This is
1808 the operation @math{(@var{x} @mul{} @var{y}) + @var{z}}, but the
1809 intermediate result is not rounded to the destination type.  This can
1810 sometimes improve the precision of a calculation.
1812 This function was introduced because some processors have a special
1813 instruction to perform multiply-add.  The C compiler cannot use it
1814 directly, because the expression @samp{x*y + z} is defined to round the
1815 intermediate result.  @code{fma} lets you choose when you want to round
1816 only once.
1818 @vindex FP_FAST_FMA
1819 On processors which do not implement multiply-add in hardware,
1820 @code{fma} can be very slow since it must avoid intermediate rounding.
1821 @file{math.h} defines the symbols @code{FP_FAST_FMA},
1822 @code{FP_FAST_FMAF}, and @code{FP_FAST_FMAL} when the corresponding
1823 version of @code{fma} is no slower than the expression @samp{x*y + z}.
1824 In @theglibc{}, this always means the operation is implemented in
1825 hardware.
1826 @end deftypefun
1828 @node Complex Numbers
1829 @section Complex Numbers
1830 @pindex complex.h
1831 @cindex complex numbers
1833 @w{ISO C99} introduces support for complex numbers in C.  This is done
1834 with a new type qualifier, @code{complex}.  It is a keyword if and only
1835 if @file{complex.h} has been included.  There are three complex types,
1836 corresponding to the three real types:  @code{float complex},
1837 @code{double complex}, and @code{long double complex}.
1839 To construct complex numbers you need a way to indicate the imaginary
1840 part of a number.  There is no standard notation for an imaginary
1841 floating point constant.  Instead, @file{complex.h} defines two macros
1842 that can be used to create complex numbers.
1844 @deftypevr Macro {const float complex} _Complex_I
1845 This macro is a representation of the complex number ``@math{0+1i}''.
1846 Multiplying a real floating-point value by @code{_Complex_I} gives a
1847 complex number whose value is purely imaginary.  You can use this to
1848 construct complex constants:
1850 @smallexample
1851 @math{3.0 + 4.0i} = @code{3.0 + 4.0 * _Complex_I}
1852 @end smallexample
1854 Note that @code{_Complex_I * _Complex_I} has the value @code{-1}, but
1855 the type of that value is @code{complex}.
1856 @end deftypevr
1858 @c Put this back in when gcc supports _Imaginary_I.  It's too confusing.
1859 @ignore
1860 @noindent
1861 Without an optimizing compiler this is more expensive than the use of
1862 @code{_Imaginary_I} but with is better than nothing.  You can avoid all
1863 the hassles if you use the @code{I} macro below if the name is not
1864 problem.
1866 @deftypevr Macro {const float imaginary} _Imaginary_I
1867 This macro is a representation of the value ``@math{1i}''.  I.e., it is
1868 the value for which
1870 @smallexample
1871 _Imaginary_I * _Imaginary_I = -1
1872 @end smallexample
1874 @noindent
1875 The result is not of type @code{float imaginary} but instead @code{float}.
1876 One can use it to easily construct complex number like in
1878 @smallexample
1879 3.0 - _Imaginary_I * 4.0
1880 @end smallexample
1882 @noindent
1883 which results in the complex number with a real part of 3.0 and a
1884 imaginary part -4.0.
1885 @end deftypevr
1886 @end ignore
1888 @noindent
1889 @code{_Complex_I} is a bit of a mouthful.  @file{complex.h} also defines
1890 a shorter name for the same constant.
1892 @deftypevr Macro {const float complex} I
1893 This macro has exactly the same value as @code{_Complex_I}.  Most of the
1894 time it is preferable.  However, it causes problems if you want to use
1895 the identifier @code{I} for something else.  You can safely write
1897 @smallexample
1898 #include <complex.h>
1899 #undef I
1900 @end smallexample
1902 @noindent
1903 if you need @code{I} for your own purposes.  (In that case we recommend
1904 you also define some other short name for @code{_Complex_I}, such as
1905 @code{J}.)
1907 @ignore
1908 If the implementation does not support the @code{imaginary} types
1909 @code{I} is defined as @code{_Complex_I} which is the second best
1910 solution.  It still can be used in the same way but requires a most
1911 clever compiler to get the same results.
1912 @end ignore
1913 @end deftypevr
1915 @node Operations on Complex
1916 @section Projections, Conjugates, and Decomposing of Complex Numbers
1917 @cindex project complex numbers
1918 @cindex conjugate complex numbers
1919 @cindex decompose complex numbers
1920 @pindex complex.h
1922 @w{ISO C99} also defines functions that perform basic operations on
1923 complex numbers, such as decomposition and conjugation.  The prototypes
1924 for all these functions are in @file{complex.h}.  All functions are
1925 available in three variants, one for each of the three complex types.
1927 @comment complex.h
1928 @comment ISO
1929 @deftypefun double creal (complex double @var{z})
1930 @comment complex.h
1931 @comment ISO
1932 @deftypefunx float crealf (complex float @var{z})
1933 @comment complex.h
1934 @comment ISO
1935 @deftypefunx {long double} creall (complex long double @var{z})
1936 These functions return the real part of the complex number @var{z}.
1937 @end deftypefun
1939 @comment complex.h
1940 @comment ISO
1941 @deftypefun double cimag (complex double @var{z})
1942 @comment complex.h
1943 @comment ISO
1944 @deftypefunx float cimagf (complex float @var{z})
1945 @comment complex.h
1946 @comment ISO
1947 @deftypefunx {long double} cimagl (complex long double @var{z})
1948 These functions return the imaginary part of the complex number @var{z}.
1949 @end deftypefun
1951 @comment complex.h
1952 @comment ISO
1953 @deftypefun {complex double} conj (complex double @var{z})
1954 @comment complex.h
1955 @comment ISO
1956 @deftypefunx {complex float} conjf (complex float @var{z})
1957 @comment complex.h
1958 @comment ISO
1959 @deftypefunx {complex long double} conjl (complex long double @var{z})
1960 These functions return the conjugate value of the complex number
1961 @var{z}.  The conjugate of a complex number has the same real part and a
1962 negated imaginary part.  In other words, @samp{conj(a + bi) = a + -bi}.
1963 @end deftypefun
1965 @comment complex.h
1966 @comment ISO
1967 @deftypefun double carg (complex double @var{z})
1968 @comment complex.h
1969 @comment ISO
1970 @deftypefunx float cargf (complex float @var{z})
1971 @comment complex.h
1972 @comment ISO
1973 @deftypefunx {long double} cargl (complex long double @var{z})
1974 These functions return the argument of the complex number @var{z}.
1975 The argument of a complex number is the angle in the complex plane
1976 between the positive real axis and a line passing through zero and the
1977 number.  This angle is measured in the usual fashion and ranges from
1978 @math{-@pi{}} to @math{@pi{}}.
1980 @code{carg} has a branch cut along the negative real axis.
1981 @end deftypefun
1983 @comment complex.h
1984 @comment ISO
1985 @deftypefun {complex double} cproj (complex double @var{z})
1986 @comment complex.h
1987 @comment ISO
1988 @deftypefunx {complex float} cprojf (complex float @var{z})
1989 @comment complex.h
1990 @comment ISO
1991 @deftypefunx {complex long double} cprojl (complex long double @var{z})
1992 These functions return the projection of the complex value @var{z} onto
1993 the Riemann sphere.  Values with a infinite imaginary part are projected
1994 to positive infinity on the real axis, even if the real part is NaN.  If
1995 the real part is infinite, the result is equivalent to
1997 @smallexample
1998 INFINITY + I * copysign (0.0, cimag (z))
1999 @end smallexample
2000 @end deftypefun
2002 @node Parsing of Numbers
2003 @section Parsing of Numbers
2004 @cindex parsing numbers (in formatted input)
2005 @cindex converting strings to numbers
2006 @cindex number syntax, parsing
2007 @cindex syntax, for reading numbers
2009 This section describes functions for ``reading'' integer and
2010 floating-point numbers from a string.  It may be more convenient in some
2011 cases to use @code{sscanf} or one of the related functions; see
2012 @ref{Formatted Input}.  But often you can make a program more robust by
2013 finding the tokens in the string by hand, then converting the numbers
2014 one by one.
2016 @menu
2017 * Parsing of Integers::         Functions for conversion of integer values.
2018 * Parsing of Floats::           Functions for conversion of floating-point
2019                                  values.
2020 @end menu
2022 @node Parsing of Integers
2023 @subsection Parsing of Integers
2025 @pindex stdlib.h
2026 @pindex wchar.h
2027 The @samp{str} functions are declared in @file{stdlib.h} and those
2028 beginning with @samp{wcs} are declared in @file{wchar.h}.  One might
2029 wonder about the use of @code{restrict} in the prototypes of the
2030 functions in this section.  It is seemingly useless but the @w{ISO C}
2031 standard uses it (for the functions defined there) so we have to do it
2032 as well.
2034 @comment stdlib.h
2035 @comment ISO
2036 @deftypefun {long int} strtol (const char *restrict @var{string}, char **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2037 The @code{strtol} (``string-to-long'') function converts the initial
2038 part of @var{string} to a signed integer, which is returned as a value
2039 of type @code{long int}.
2041 This function attempts to decompose @var{string} as follows:
2043 @itemize @bullet
2044 @item
2045 A (possibly empty) sequence of whitespace characters.  Which characters
2046 are whitespace is determined by the @code{isspace} function
2047 (@pxref{Classification of Characters}).  These are discarded.
2049 @item
2050 An optional plus or minus sign (@samp{+} or @samp{-}).
2052 @item
2053 A nonempty sequence of digits in the radix specified by @var{base}.
2055 If @var{base} is zero, decimal radix is assumed unless the series of
2056 digits begins with @samp{0} (specifying octal radix), or @samp{0x} or
2057 @samp{0X} (specifying hexadecimal radix); in other words, the same
2058 syntax used for integer constants in C.
2060 Otherwise @var{base} must have a value between @code{2} and @code{36}.
2061 If @var{base} is @code{16}, the digits may optionally be preceded by
2062 @samp{0x} or @samp{0X}.  If base has no legal value the value returned
2063 is @code{0l} and the global variable @code{errno} is set to @code{EINVAL}.
2065 @item
2066 Any remaining characters in the string.  If @var{tailptr} is not a null
2067 pointer, @code{strtol} stores a pointer to this tail in
2068 @code{*@var{tailptr}}.
2069 @end itemize
2071 If the string is empty, contains only whitespace, or does not contain an
2072 initial substring that has the expected syntax for an integer in the
2073 specified @var{base}, no conversion is performed.  In this case,
2074 @code{strtol} returns a value of zero and the value stored in
2075 @code{*@var{tailptr}} is the value of @var{string}.
2077 In a locale other than the standard @code{"C"} locale, this function
2078 may recognize additional implementation-dependent syntax.
2080 If the string has valid syntax for an integer but the value is not
2081 representable because of overflow, @code{strtol} returns either
2082 @code{LONG_MAX} or @code{LONG_MIN} (@pxref{Range of Type}), as
2083 appropriate for the sign of the value.  It also sets @code{errno}
2084 to @code{ERANGE} to indicate there was overflow.
2086 You should not check for errors by examining the return value of
2087 @code{strtol}, because the string might be a valid representation of
2088 @code{0l}, @code{LONG_MAX}, or @code{LONG_MIN}.  Instead, check whether
2089 @var{tailptr} points to what you expect after the number
2090 (e.g. @code{'\0'} if the string should end after the number).  You also
2091 need to clear @var{errno} before the call and check it afterward, in
2092 case there was overflow.
2094 There is an example at the end of this section.
2095 @end deftypefun
2097 @comment wchar.h
2098 @comment ISO
2099 @deftypefun {long int} wcstol (const wchar_t *restrict @var{string}, wchar_t **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2100 The @code{wcstol} function is equivalent to the @code{strtol} function
2101 in nearly all aspects but handles wide character strings.
2103 The @code{wcstol} function was introduced in @w{Amendment 1} of @w{ISO C90}.
2104 @end deftypefun
2106 @comment stdlib.h
2107 @comment ISO
2108 @deftypefun {unsigned long int} strtoul (const char *retrict @var{string}, char **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2109 The @code{strtoul} (``string-to-unsigned-long'') function is like
2110 @code{strtol} except it converts to an @code{unsigned long int} value.
2111 The syntax is the same as described above for @code{strtol}.  The value
2112 returned on overflow is @code{ULONG_MAX} (@pxref{Range of Type}).
2114 If @var{string} depicts a negative number, @code{strtoul} acts the same
2115 as @var{strtol} but casts the result to an unsigned integer.  That means
2116 for example that @code{strtoul} on @code{"-1"} returns @code{ULONG_MAX}
2117 and an input more negative than @code{LONG_MIN} returns
2118 (@code{ULONG_MAX} + 1) / 2.
2120 @code{strtoul} sets @var{errno} to @code{EINVAL} if @var{base} is out of
2121 range, or @code{ERANGE} on overflow.
2122 @end deftypefun
2124 @comment wchar.h
2125 @comment ISO
2126 @deftypefun {unsigned long int} wcstoul (const wchar_t *restrict @var{string}, wchar_t **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2127 The @code{wcstoul} function is equivalent to the @code{strtoul} function
2128 in nearly all aspects but handles wide character strings.
2130 The @code{wcstoul} function was introduced in @w{Amendment 1} of @w{ISO C90}.
2131 @end deftypefun
2133 @comment stdlib.h
2134 @comment ISO
2135 @deftypefun {long long int} strtoll (const char *restrict @var{string}, char **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2136 The @code{strtoll} function is like @code{strtol} except that it returns
2137 a @code{long long int} value, and accepts numbers with a correspondingly
2138 larger range.
2140 If the string has valid syntax for an integer but the value is not
2141 representable because of overflow, @code{strtoll} returns either
2142 @code{LLONG_MAX} or @code{LLONG_MIN} (@pxref{Range of Type}), as
2143 appropriate for the sign of the value.  It also sets @code{errno} to
2144 @code{ERANGE} to indicate there was overflow.
2146 The @code{strtoll} function was introduced in @w{ISO C99}.
2147 @end deftypefun
2149 @comment wchar.h
2150 @comment ISO
2151 @deftypefun {long long int} wcstoll (const wchar_t *restrict @var{string}, wchar_t **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2152 The @code{wcstoll} function is equivalent to the @code{strtoll} function
2153 in nearly all aspects but handles wide character strings.
2155 The @code{wcstoll} function was introduced in @w{Amendment 1} of @w{ISO C90}.
2156 @end deftypefun
2158 @comment stdlib.h
2159 @comment BSD
2160 @deftypefun {long long int} strtoq (const char *restrict @var{string}, char **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2161 @code{strtoq} (``string-to-quad-word'') is the BSD name for @code{strtoll}.
2162 @end deftypefun
2164 @comment wchar.h
2165 @comment GNU
2166 @deftypefun {long long int} wcstoq (const wchar_t *restrict @var{string}, wchar_t **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2167 The @code{wcstoq} function is equivalent to the @code{strtoq} function
2168 in nearly all aspects but handles wide character strings.
2170 The @code{wcstoq} function is a GNU extension.
2171 @end deftypefun
2173 @comment stdlib.h
2174 @comment ISO
2175 @deftypefun {unsigned long long int} strtoull (const char *restrict @var{string}, char **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2176 The @code{strtoull} function is related to @code{strtoll} the same way
2177 @code{strtoul} is related to @code{strtol}.
2179 The @code{strtoull} function was introduced in @w{ISO C99}.
2180 @end deftypefun
2182 @comment wchar.h
2183 @comment ISO
2184 @deftypefun {unsigned long long int} wcstoull (const wchar_t *restrict @var{string}, wchar_t **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2185 The @code{wcstoull} function is equivalent to the @code{strtoull} function
2186 in nearly all aspects but handles wide character strings.
2188 The @code{wcstoull} function was introduced in @w{Amendment 1} of @w{ISO C90}.
2189 @end deftypefun
2191 @comment stdlib.h
2192 @comment BSD
2193 @deftypefun {unsigned long long int} strtouq (const char *restrict @var{string}, char **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2194 @code{strtouq} is the BSD name for @code{strtoull}.
2195 @end deftypefun
2197 @comment wchar.h
2198 @comment GNU
2199 @deftypefun {unsigned long long int} wcstouq (const wchar_t *restrict @var{string}, wchar_t **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2200 The @code{wcstouq} function is equivalent to the @code{strtouq} function
2201 in nearly all aspects but handles wide character strings.
2203 The @code{wcstouq} function is a GNU extension.
2204 @end deftypefun
2206 @comment inttypes.h
2207 @comment ISO
2208 @deftypefun intmax_t strtoimax (const char *restrict @var{string}, char **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2209 The @code{strtoimax} function is like @code{strtol} except that it returns
2210 a @code{intmax_t} value, and accepts numbers of a corresponding range.
2212 If the string has valid syntax for an integer but the value is not
2213 representable because of overflow, @code{strtoimax} returns either
2214 @code{INTMAX_MAX} or @code{INTMAX_MIN} (@pxref{Integers}), as
2215 appropriate for the sign of the value.  It also sets @code{errno} to
2216 @code{ERANGE} to indicate there was overflow.
2218 See @ref{Integers} for a description of the @code{intmax_t} type.  The
2219 @code{strtoimax} function was introduced in @w{ISO C99}.
2220 @end deftypefun
2222 @comment wchar.h
2223 @comment ISO
2224 @deftypefun intmax_t wcstoimax (const wchar_t *restrict @var{string}, wchar_t **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2225 The @code{wcstoimax} function is equivalent to the @code{strtoimax} function
2226 in nearly all aspects but handles wide character strings.
2228 The @code{wcstoimax} function was introduced in @w{ISO C99}.
2229 @end deftypefun
2231 @comment inttypes.h
2232 @comment ISO
2233 @deftypefun uintmax_t strtoumax (const char *restrict @var{string}, char **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2234 The @code{strtoumax} function is related to @code{strtoimax}
2235 the same way that @code{strtoul} is related to @code{strtol}.
2237 See @ref{Integers} for a description of the @code{intmax_t} type.  The
2238 @code{strtoumax} function was introduced in @w{ISO C99}.
2239 @end deftypefun
2241 @comment wchar.h
2242 @comment ISO
2243 @deftypefun uintmax_t wcstoumax (const wchar_t *restrict @var{string}, wchar_t **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2244 The @code{wcstoumax} function is equivalent to the @code{strtoumax} function
2245 in nearly all aspects but handles wide character strings.
2247 The @code{wcstoumax} function was introduced in @w{ISO C99}.
2248 @end deftypefun
2250 @comment stdlib.h
2251 @comment ISO
2252 @deftypefun {long int} atol (const char *@var{string})
2253 This function is similar to the @code{strtol} function with a @var{base}
2254 argument of @code{10}, except that it need not detect overflow errors.
2255 The @code{atol} function is provided mostly for compatibility with
2256 existing code; using @code{strtol} is more robust.
2257 @end deftypefun
2259 @comment stdlib.h
2260 @comment ISO
2261 @deftypefun int atoi (const char *@var{string})
2262 This function is like @code{atol}, except that it returns an @code{int}.
2263 The @code{atoi} function is also considered obsolete; use @code{strtol}
2264 instead.
2265 @end deftypefun
2267 @comment stdlib.h
2268 @comment ISO
2269 @deftypefun {long long int} atoll (const char *@var{string})
2270 This function is similar to @code{atol}, except it returns a @code{long
2271 long int}.
2273 The @code{atoll} function was introduced in @w{ISO C99}.  It too is
2274 obsolete (despite having just been added); use @code{strtoll} instead.
2275 @end deftypefun
2277 All the functions mentioned in this section so far do not handle
2278 alternative representations of characters as described in the locale
2279 data.  Some locales specify thousands separator and the way they have to
2280 be used which can help to make large numbers more readable.  To read
2281 such numbers one has to use the @code{scanf} functions with the @samp{'}
2282 flag.
2284 Here is a function which parses a string as a sequence of integers and
2285 returns the sum of them:
2287 @smallexample
2289 sum_ints_from_string (char *string)
2291   int sum = 0;
2293   while (1) @{
2294     char *tail;
2295     int next;
2297     /* @r{Skip whitespace by hand, to detect the end.}  */
2298     while (isspace (*string)) string++;
2299     if (*string == 0)
2300       break;
2302     /* @r{There is more nonwhitespace,}  */
2303     /* @r{so it ought to be another number.}  */
2304     errno = 0;
2305     /* @r{Parse it.}  */
2306     next = strtol (string, &tail, 0);
2307     /* @r{Add it in, if not overflow.}  */
2308     if (errno)
2309       printf ("Overflow\n");
2310     else
2311       sum += next;
2312     /* @r{Advance past it.}  */
2313     string = tail;
2314   @}
2316   return sum;
2318 @end smallexample
2320 @node Parsing of Floats
2321 @subsection Parsing of Floats
2323 @pindex stdlib.h
2324 The @samp{str} functions are declared in @file{stdlib.h} and those
2325 beginning with @samp{wcs} are declared in @file{wchar.h}.  One might
2326 wonder about the use of @code{restrict} in the prototypes of the
2327 functions in this section.  It is seemingly useless but the @w{ISO C}
2328 standard uses it (for the functions defined there) so we have to do it
2329 as well.
2331 @comment stdlib.h
2332 @comment ISO
2333 @deftypefun double strtod (const char *restrict @var{string}, char **restrict @var{tailptr})
2334 The @code{strtod} (``string-to-double'') function converts the initial
2335 part of @var{string} to a floating-point number, which is returned as a
2336 value of type @code{double}.
2338 This function attempts to decompose @var{string} as follows:
2340 @itemize @bullet
2341 @item
2342 A (possibly empty) sequence of whitespace characters.  Which characters
2343 are whitespace is determined by the @code{isspace} function
2344 (@pxref{Classification of Characters}).  These are discarded.
2346 @item
2347 An optional plus or minus sign (@samp{+} or @samp{-}).
2349 @item A floating point number in decimal or hexadecimal format.  The
2350 decimal format is:
2351 @itemize @minus
2353 @item
2354 A nonempty sequence of digits optionally containing a decimal-point
2355 character---normally @samp{.}, but it depends on the locale
2356 (@pxref{General Numeric}).
2358 @item
2359 An optional exponent part, consisting of a character @samp{e} or
2360 @samp{E}, an optional sign, and a sequence of digits.
2362 @end itemize
2364 The hexadecimal format is as follows:
2365 @itemize @minus
2367 @item
2368 A 0x or 0X followed by a nonempty sequence of hexadecimal digits
2369 optionally containing a decimal-point character---normally @samp{.}, but
2370 it depends on the locale (@pxref{General Numeric}).
2372 @item
2373 An optional binary-exponent part, consisting of a character @samp{p} or
2374 @samp{P}, an optional sign, and a sequence of digits.
2376 @end itemize
2378 @item
2379 Any remaining characters in the string.  If @var{tailptr} is not a null
2380 pointer, a pointer to this tail of the string is stored in
2381 @code{*@var{tailptr}}.
2382 @end itemize
2384 If the string is empty, contains only whitespace, or does not contain an
2385 initial substring that has the expected syntax for a floating-point
2386 number, no conversion is performed.  In this case, @code{strtod} returns
2387 a value of zero and the value returned in @code{*@var{tailptr}} is the
2388 value of @var{string}.
2390 In a locale other than the standard @code{"C"} or @code{"POSIX"} locales,
2391 this function may recognize additional locale-dependent syntax.
2393 If the string has valid syntax for a floating-point number but the value
2394 is outside the range of a @code{double}, @code{strtod} will signal
2395 overflow or underflow as described in @ref{Math Error Reporting}.
2397 @code{strtod} recognizes four special input strings.  The strings
2398 @code{"inf"} and @code{"infinity"} are converted to @math{@infinity{}},
2399 or to the largest representable value if the floating-point format
2400 doesn't support infinities.  You can prepend a @code{"+"} or @code{"-"}
2401 to specify the sign.  Case is ignored when scanning these strings.
2403 The strings @code{"nan"} and @code{"nan(@var{chars@dots{}})"} are converted
2404 to NaN.  Again, case is ignored.  If @var{chars@dots{}} are provided, they
2405 are used in some unspecified fashion to select a particular
2406 representation of NaN (there can be several).
2408 Since zero is a valid result as well as the value returned on error, you
2409 should check for errors in the same way as for @code{strtol}, by
2410 examining @var{errno} and @var{tailptr}.
2411 @end deftypefun
2413 @comment stdlib.h
2414 @comment ISO
2415 @deftypefun float strtof (const char *@var{string}, char **@var{tailptr})
2416 @comment stdlib.h
2417 @comment ISO
2418 @deftypefunx {long double} strtold (const char *@var{string}, char **@var{tailptr})
2419 These functions are analogous to @code{strtod}, but return @code{float}
2420 and @code{long double} values respectively.  They report errors in the
2421 same way as @code{strtod}.  @code{strtof} can be substantially faster
2422 than @code{strtod}, but has less precision; conversely, @code{strtold}
2423 can be much slower but has more precision (on systems where @code{long
2424 double} is a separate type).
2426 These functions have been GNU extensions and are new to @w{ISO C99}.
2427 @end deftypefun
2429 @comment wchar.h
2430 @comment ISO
2431 @deftypefun double wcstod (const wchar_t *restrict @var{string}, wchar_t **restrict @var{tailptr})
2432 @comment stdlib.h
2433 @comment ISO
2434 @deftypefunx float wcstof (const wchar_t *@var{string}, wchar_t **@var{tailptr})
2435 @comment stdlib.h
2436 @comment ISO
2437 @deftypefunx {long double} wcstold (const wchar_t *@var{string}, wchar_t **@var{tailptr})
2438 The @code{wcstod}, @code{wcstof}, and @code{wcstol} functions are
2439 equivalent in nearly all aspect to the @code{strtod}, @code{strtof}, and
2440 @code{strtold} functions but it handles wide character string.
2442 The @code{wcstod} function was introduced in @w{Amendment 1} of @w{ISO
2443 C90}.  The @code{wcstof} and @code{wcstold} functions were introduced in
2444 @w{ISO C99}.
2445 @end deftypefun
2447 @comment stdlib.h
2448 @comment ISO
2449 @deftypefun double atof (const char *@var{string})
2450 This function is similar to the @code{strtod} function, except that it
2451 need not detect overflow and underflow errors.  The @code{atof} function
2452 is provided mostly for compatibility with existing code; using
2453 @code{strtod} is more robust.
2454 @end deftypefun
2456 @Theglibc{} also provides @samp{_l} versions of these functions,
2457 which take an additional argument, the locale to use in conversion.
2458 @xref{Parsing of Integers}.
2460 @node System V Number Conversion
2461 @section Old-fashioned System V number-to-string functions
2463 The old @w{System V} C library provided three functions to convert
2464 numbers to strings, with unusual and hard-to-use semantics.  @Theglibc{}
2465 also provides these functions and some natural extensions.
2467 These functions are only available in @theglibc{} and on systems descended
2468 from AT&T Unix.  Therefore, unless these functions do precisely what you
2469 need, it is better to use @code{sprintf}, which is standard.
2471 All these functions are defined in @file{stdlib.h}.
2473 @comment stdlib.h
2474 @comment SVID, Unix98
2475 @deftypefun {char *} ecvt (double @var{value}, int @var{ndigit}, int *@var{decpt}, int *@var{neg})
2476 The function @code{ecvt} converts the floating-point number @var{value}
2477 to a string with at most @var{ndigit} decimal digits.  The
2478 returned string contains no decimal point or sign. The first digit of
2479 the string is non-zero (unless @var{value} is actually zero) and the
2480 last digit is rounded to nearest.  @code{*@var{decpt}} is set to the
2481 index in the string of the first digit after the decimal point.
2482 @code{*@var{neg}} is set to a nonzero value if @var{value} is negative,
2483 zero otherwise.
2485 If @var{ndigit} decimal digits would exceed the precision of a
2486 @code{double} it is reduced to a system-specific value.
2488 The returned string is statically allocated and overwritten by each call
2489 to @code{ecvt}.
2491 If @var{value} is zero, it is implementation defined whether
2492 @code{*@var{decpt}} is @code{0} or @code{1}.
2494 For example: @code{ecvt (12.3, 5, &d, &n)} returns @code{"12300"}
2495 and sets @var{d} to @code{2} and @var{n} to @code{0}.
2496 @end deftypefun
2498 @comment stdlib.h
2499 @comment SVID, Unix98
2500 @deftypefun {char *} fcvt (double @var{value}, int @var{ndigit}, int *@var{decpt}, int *@var{neg})
2501 The function @code{fcvt} is like @code{ecvt}, but @var{ndigit} specifies
2502 the number of digits after the decimal point.  If @var{ndigit} is less
2503 than zero, @var{value} is rounded to the @math{@var{ndigit}+1}'th place to the
2504 left of the decimal point.  For example, if @var{ndigit} is @code{-1},
2505 @var{value} will be rounded to the nearest 10.  If @var{ndigit} is
2506 negative and larger than the number of digits to the left of the decimal
2507 point in @var{value}, @var{value} will be rounded to one significant digit.
2509 If @var{ndigit} decimal digits would exceed the precision of a
2510 @code{double} it is reduced to a system-specific value.
2512 The returned string is statically allocated and overwritten by each call
2513 to @code{fcvt}.
2514 @end deftypefun
2516 @comment stdlib.h
2517 @comment SVID, Unix98
2518 @deftypefun {char *} gcvt (double @var{value}, int @var{ndigit}, char *@var{buf})
2519 @code{gcvt} is functionally equivalent to @samp{sprintf(buf, "%*g",
2520 ndigit, value}.  It is provided only for compatibility's sake.  It
2521 returns @var{buf}.
2523 If @var{ndigit} decimal digits would exceed the precision of a
2524 @code{double} it is reduced to a system-specific value.
2525 @end deftypefun
2527 As extensions, @theglibc{} provides versions of these three
2528 functions that take @code{long double} arguments.
2530 @comment stdlib.h
2531 @comment GNU
2532 @deftypefun {char *} qecvt (long double @var{value}, int @var{ndigit}, int *@var{decpt}, int *@var{neg})
2533 This function is equivalent to @code{ecvt} except that it takes a
2534 @code{long double} for the first parameter and that @var{ndigit} is
2535 restricted by the precision of a @code{long double}.
2536 @end deftypefun
2538 @comment stdlib.h
2539 @comment GNU
2540 @deftypefun {char *} qfcvt (long double @var{value}, int @var{ndigit}, int *@var{decpt}, int *@var{neg})
2541 This function is equivalent to @code{fcvt} except that it
2542 takes a @code{long double} for the first parameter and that @var{ndigit} is
2543 restricted by the precision of a @code{long double}.
2544 @end deftypefun
2546 @comment stdlib.h
2547 @comment GNU
2548 @deftypefun {char *} qgcvt (long double @var{value}, int @var{ndigit}, char *@var{buf})
2549 This function is equivalent to @code{gcvt} except that it takes a
2550 @code{long double} for the first parameter and that @var{ndigit} is
2551 restricted by the precision of a @code{long double}.
2552 @end deftypefun
2555 @cindex gcvt_r
2556 The @code{ecvt} and @code{fcvt} functions, and their @code{long double}
2557 equivalents, all return a string located in a static buffer which is
2558 overwritten by the next call to the function.  @Theglibc{}
2559 provides another set of extended functions which write the converted
2560 string into a user-supplied buffer.  These have the conventional
2561 @code{_r} suffix.
2563 @code{gcvt_r} is not necessary, because @code{gcvt} already uses a
2564 user-supplied buffer.
2566 @comment stdlib.h
2567 @comment GNU
2568 @deftypefun int ecvt_r (double @var{value}, int @var{ndigit}, int *@var{decpt}, int *@var{neg}, char *@var{buf}, size_t @var{len})
2569 The @code{ecvt_r} function is the same as @code{ecvt}, except
2570 that it places its result into the user-specified buffer pointed to by
2571 @var{buf}, with length @var{len}.  The return value is @code{-1} in
2572 case of an error and zero otherwise.
2574 This function is a GNU extension.
2575 @end deftypefun
2577 @comment stdlib.h
2578 @comment SVID, Unix98
2579 @deftypefun int fcvt_r (double @var{value}, int @var{ndigit}, int *@var{decpt}, int *@var{neg}, char *@var{buf}, size_t @var{len})
2580 The @code{fcvt_r} function is the same as @code{fcvt}, except that it
2581 places its result into the user-specified buffer pointed to by
2582 @var{buf}, with length @var{len}.  The return value is @code{-1} in
2583 case of an error and zero otherwise.
2585 This function is a GNU extension.
2586 @end deftypefun
2588 @comment stdlib.h
2589 @comment GNU
2590 @deftypefun int qecvt_r (long double @var{value}, int @var{ndigit}, int *@var{decpt}, int *@var{neg}, char *@var{buf}, size_t @var{len})
2591 The @code{qecvt_r} function is the same as @code{qecvt}, except
2592 that it places its result into the user-specified buffer pointed to by
2593 @var{buf}, with length @var{len}.  The return value is @code{-1} in
2594 case of an error and zero otherwise.
2596 This function is a GNU extension.
2597 @end deftypefun
2599 @comment stdlib.h
2600 @comment GNU
2601 @deftypefun int qfcvt_r (long double @var{value}, int @var{ndigit}, int *@var{decpt}, int *@var{neg}, char *@var{buf}, size_t @var{len})
2602 The @code{qfcvt_r} function is the same as @code{qfcvt}, except
2603 that it places its result into the user-specified buffer pointed to by
2604 @var{buf}, with length @var{len}.  The return value is @code{-1} in
2605 case of an error and zero otherwise.
2607 This function is a GNU extension.
2608 @end deftypefun