Add strfromd, strfromf, and strfroml functions
[glibc.git] / manual / arith.texi
blobeaaf2b71278ca96bc84fc35d69709fa891c40dda
1 @node Arithmetic, Date and Time, Mathematics, Top
2 @c %MENU% Low level arithmetic functions
3 @chapter Arithmetic Functions
5 This chapter contains information about functions for doing basic
6 arithmetic operations, such as splitting a float into its integer and
7 fractional parts or retrieving the imaginary part of a complex value.
8 These functions are declared in the header files @file{math.h} and
9 @file{complex.h}.
11 @menu
12 * Integers::                    Basic integer types and concepts
13 * Integer Division::            Integer division with guaranteed rounding.
14 * Floating Point Numbers::      Basic concepts.  IEEE 754.
15 * Floating Point Classes::      The five kinds of floating-point number.
16 * Floating Point Errors::       When something goes wrong in a calculation.
17 * Rounding::                    Controlling how results are rounded.
18 * Control Functions::           Saving and restoring the FPU's state.
19 * Arithmetic Functions::        Fundamental operations provided by the library.
20 * Complex Numbers::             The types.  Writing complex constants.
21 * Operations on Complex::       Projection, conjugation, decomposition.
22 * Parsing of Numbers::          Converting strings to numbers.
23 * Printing of Floats::          Converting floating-point numbers to strings.
24 * System V Number Conversion::  An archaic way to convert numbers to strings.
25 @end menu
27 @node Integers
28 @section Integers
29 @cindex integer
31 The C language defines several integer data types: integer, short integer,
32 long integer, and character, all in both signed and unsigned varieties.
33 The GNU C compiler extends the language to contain long long integers
34 as well.
35 @cindex signedness
37 The C integer types were intended to allow code to be portable among
38 machines with different inherent data sizes (word sizes), so each type
39 may have different ranges on different machines.  The problem with
40 this is that a program often needs to be written for a particular range
41 of integers, and sometimes must be written for a particular size of
42 storage, regardless of what machine the program runs on.
44 To address this problem, @theglibc{} contains C type definitions
45 you can use to declare integers that meet your exact needs.  Because the
46 @glibcadj{} header files are customized to a specific machine, your
47 program source code doesn't have to be.
49 These @code{typedef}s are in @file{stdint.h}.
50 @pindex stdint.h
52 If you require that an integer be represented in exactly N bits, use one
53 of the following types, with the obvious mapping to bit size and signedness:
55 @itemize @bullet
56 @item int8_t
57 @item int16_t
58 @item int32_t
59 @item int64_t
60 @item uint8_t
61 @item uint16_t
62 @item uint32_t
63 @item uint64_t
64 @end itemize
66 If your C compiler and target machine do not allow integers of a certain
67 size, the corresponding above type does not exist.
69 If you don't need a specific storage size, but want the smallest data
70 structure with @emph{at least} N bits, use one of these:
72 @itemize @bullet
73 @item int_least8_t
74 @item int_least16_t
75 @item int_least32_t
76 @item int_least64_t
77 @item uint_least8_t
78 @item uint_least16_t
79 @item uint_least32_t
80 @item uint_least64_t
81 @end itemize
83 If you don't need a specific storage size, but want the data structure
84 that allows the fastest access while having at least N bits (and
85 among data structures with the same access speed, the smallest one), use
86 one of these:
88 @itemize @bullet
89 @item int_fast8_t
90 @item int_fast16_t
91 @item int_fast32_t
92 @item int_fast64_t
93 @item uint_fast8_t
94 @item uint_fast16_t
95 @item uint_fast32_t
96 @item uint_fast64_t
97 @end itemize
99 If you want an integer with the widest range possible on the platform on
100 which it is being used, use one of the following.  If you use these,
101 you should write code that takes into account the variable size and range
102 of the integer.
104 @itemize @bullet
105 @item intmax_t
106 @item uintmax_t
107 @end itemize
109 @Theglibc{} also provides macros that tell you the maximum and
110 minimum possible values for each integer data type.  The macro names
111 follow these examples: @code{INT32_MAX}, @code{UINT8_MAX},
112 @code{INT_FAST32_MIN}, @code{INT_LEAST64_MIN}, @code{UINTMAX_MAX},
113 @code{INTMAX_MAX}, @code{INTMAX_MIN}.  Note that there are no macros for
114 unsigned integer minima.  These are always zero.  Similiarly, there
115 are macros such as @code{INTMAX_WIDTH} for the width of these types.
116 Those macros for integer type widths come from TS 18661-1:2014.
117 @cindex maximum possible integer
118 @cindex minimum possible integer
120 There are similar macros for use with C's built in integer types which
121 should come with your C compiler.  These are described in @ref{Data Type
122 Measurements}.
124 Don't forget you can use the C @code{sizeof} function with any of these
125 data types to get the number of bytes of storage each uses.
128 @node Integer Division
129 @section Integer Division
130 @cindex integer division functions
132 This section describes functions for performing integer division.  These
133 functions are redundant when GNU CC is used, because in GNU C the
134 @samp{/} operator always rounds towards zero.  But in other C
135 implementations, @samp{/} may round differently with negative arguments.
136 @code{div} and @code{ldiv} are useful because they specify how to round
137 the quotient: towards zero.  The remainder has the same sign as the
138 numerator.
140 These functions are specified to return a result @var{r} such that the value
141 @code{@var{r}.quot*@var{denominator} + @var{r}.rem} equals
142 @var{numerator}.
144 @pindex stdlib.h
145 To use these facilities, you should include the header file
146 @file{stdlib.h} in your program.
148 @comment stdlib.h
149 @comment ISO
150 @deftp {Data Type} div_t
151 This is a structure type used to hold the result returned by the @code{div}
152 function.  It has the following members:
154 @table @code
155 @item int quot
156 The quotient from the division.
158 @item int rem
159 The remainder from the division.
160 @end table
161 @end deftp
163 @comment stdlib.h
164 @comment ISO
165 @deftypefun div_t div (int @var{numerator}, int @var{denominator})
166 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
167 @c Functions in this section are pure, and thus safe.
168 The function @code{div} computes the quotient and remainder from
169 the division of @var{numerator} by @var{denominator}, returning the
170 result in a structure of type @code{div_t}.
172 If the result cannot be represented (as in a division by zero), the
173 behavior is undefined.
175 Here is an example, albeit not a very useful one.
177 @smallexample
178 div_t result;
179 result = div (20, -6);
180 @end smallexample
182 @noindent
183 Now @code{result.quot} is @code{-3} and @code{result.rem} is @code{2}.
184 @end deftypefun
186 @comment stdlib.h
187 @comment ISO
188 @deftp {Data Type} ldiv_t
189 This is a structure type used to hold the result returned by the @code{ldiv}
190 function.  It has the following members:
192 @table @code
193 @item long int quot
194 The quotient from the division.
196 @item long int rem
197 The remainder from the division.
198 @end table
200 (This is identical to @code{div_t} except that the components are of
201 type @code{long int} rather than @code{int}.)
202 @end deftp
204 @comment stdlib.h
205 @comment ISO
206 @deftypefun ldiv_t ldiv (long int @var{numerator}, long int @var{denominator})
207 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
208 The @code{ldiv} function is similar to @code{div}, except that the
209 arguments are of type @code{long int} and the result is returned as a
210 structure of type @code{ldiv_t}.
211 @end deftypefun
213 @comment stdlib.h
214 @comment ISO
215 @deftp {Data Type} lldiv_t
216 This is a structure type used to hold the result returned by the @code{lldiv}
217 function.  It has the following members:
219 @table @code
220 @item long long int quot
221 The quotient from the division.
223 @item long long int rem
224 The remainder from the division.
225 @end table
227 (This is identical to @code{div_t} except that the components are of
228 type @code{long long int} rather than @code{int}.)
229 @end deftp
231 @comment stdlib.h
232 @comment ISO
233 @deftypefun lldiv_t lldiv (long long int @var{numerator}, long long int @var{denominator})
234 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
235 The @code{lldiv} function is like the @code{div} function, but the
236 arguments are of type @code{long long int} and the result is returned as
237 a structure of type @code{lldiv_t}.
239 The @code{lldiv} function was added in @w{ISO C99}.
240 @end deftypefun
242 @comment inttypes.h
243 @comment ISO
244 @deftp {Data Type} imaxdiv_t
245 This is a structure type used to hold the result returned by the @code{imaxdiv}
246 function.  It has the following members:
248 @table @code
249 @item intmax_t quot
250 The quotient from the division.
252 @item intmax_t rem
253 The remainder from the division.
254 @end table
256 (This is identical to @code{div_t} except that the components are of
257 type @code{intmax_t} rather than @code{int}.)
259 See @ref{Integers} for a description of the @code{intmax_t} type.
261 @end deftp
263 @comment inttypes.h
264 @comment ISO
265 @deftypefun imaxdiv_t imaxdiv (intmax_t @var{numerator}, intmax_t @var{denominator})
266 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
267 The @code{imaxdiv} function is like the @code{div} function, but the
268 arguments are of type @code{intmax_t} and the result is returned as
269 a structure of type @code{imaxdiv_t}.
271 See @ref{Integers} for a description of the @code{intmax_t} type.
273 The @code{imaxdiv} function was added in @w{ISO C99}.
274 @end deftypefun
277 @node Floating Point Numbers
278 @section Floating Point Numbers
279 @cindex floating point
280 @cindex IEEE 754
281 @cindex IEEE floating point
283 Most computer hardware has support for two different kinds of numbers:
284 integers (@math{@dots{}-3, -2, -1, 0, 1, 2, 3@dots{}}) and
285 floating-point numbers.  Floating-point numbers have three parts: the
286 @dfn{mantissa}, the @dfn{exponent}, and the @dfn{sign bit}.  The real
287 number represented by a floating-point value is given by
288 @tex
289 $(s \mathrel? -1 \mathrel: 1) \cdot 2^e \cdot M$
290 @end tex
291 @ifnottex
292 @math{(s ? -1 : 1) @mul{} 2^e @mul{} M}
293 @end ifnottex
294 where @math{s} is the sign bit, @math{e} the exponent, and @math{M}
295 the mantissa.  @xref{Floating Point Concepts}, for details.  (It is
296 possible to have a different @dfn{base} for the exponent, but all modern
297 hardware uses @math{2}.)
299 Floating-point numbers can represent a finite subset of the real
300 numbers.  While this subset is large enough for most purposes, it is
301 important to remember that the only reals that can be represented
302 exactly are rational numbers that have a terminating binary expansion
303 shorter than the width of the mantissa.  Even simple fractions such as
304 @math{1/5} can only be approximated by floating point.
306 Mathematical operations and functions frequently need to produce values
307 that are not representable.  Often these values can be approximated
308 closely enough for practical purposes, but sometimes they can't.
309 Historically there was no way to tell when the results of a calculation
310 were inaccurate.  Modern computers implement the @w{IEEE 754} standard
311 for numerical computations, which defines a framework for indicating to
312 the program when the results of calculation are not trustworthy.  This
313 framework consists of a set of @dfn{exceptions} that indicate why a
314 result could not be represented, and the special values @dfn{infinity}
315 and @dfn{not a number} (NaN).
317 @node Floating Point Classes
318 @section Floating-Point Number Classification Functions
319 @cindex floating-point classes
320 @cindex classes, floating-point
321 @pindex math.h
323 @w{ISO C99} defines macros that let you determine what sort of
324 floating-point number a variable holds.
326 @comment math.h
327 @comment ISO
328 @deftypefn {Macro} int fpclassify (@emph{float-type} @var{x})
329 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
330 This is a generic macro which works on all floating-point types and
331 which returns a value of type @code{int}.  The possible values are:
333 @vtable @code
334 @item FP_NAN
335 The floating-point number @var{x} is ``Not a Number'' (@pxref{Infinity
336 and NaN})
337 @item FP_INFINITE
338 The value of @var{x} is either plus or minus infinity (@pxref{Infinity
339 and NaN})
340 @item FP_ZERO
341 The value of @var{x} is zero.  In floating-point formats like @w{IEEE
342 754}, where zero can be signed, this value is also returned if
343 @var{x} is negative zero.
344 @item FP_SUBNORMAL
345 Numbers whose absolute value is too small to be represented in the
346 normal format are represented in an alternate, @dfn{denormalized} format
347 (@pxref{Floating Point Concepts}).  This format is less precise but can
348 represent values closer to zero.  @code{fpclassify} returns this value
349 for values of @var{x} in this alternate format.
350 @item FP_NORMAL
351 This value is returned for all other values of @var{x}.  It indicates
352 that there is nothing special about the number.
353 @end vtable
355 @end deftypefn
357 @code{fpclassify} is most useful if more than one property of a number
358 must be tested.  There are more specific macros which only test one
359 property at a time.  Generally these macros execute faster than
360 @code{fpclassify}, since there is special hardware support for them.
361 You should therefore use the specific macros whenever possible.
363 @comment math.h
364 @comment ISO
365 @deftypefn {Macro} int iscanonical (@emph{float-type} @var{x})
366 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
367 In some floating-point formats, some values have canonical (preferred)
368 and noncanonical encodings (for IEEE interchange binary formats, all
369 encodings are canonical).  This macro returns a nonzero value if
370 @var{x} has a canonical encoding.  It is from TS 18661-1:2014.
372 Note that some formats have multiple encodings of a value which are
373 all equally canonical; @code{iscanonical} returns a nonzero value for
374 all such encodings.  Also, formats may have encodings that do not
375 correspond to any valid value of the type.  In ISO C terms these are
376 @dfn{trap representations}; in @theglibc{}, @code{iscanonical} returns
377 zero for such encodings.
378 @end deftypefn
380 @comment math.h
381 @comment ISO
382 @deftypefn {Macro} int isfinite (@emph{float-type} @var{x})
383 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
384 This macro returns a nonzero value if @var{x} is finite: not plus or
385 minus infinity, and not NaN.  It is equivalent to
387 @smallexample
388 (fpclassify (x) != FP_NAN && fpclassify (x) != FP_INFINITE)
389 @end smallexample
391 @code{isfinite} is implemented as a macro which accepts any
392 floating-point type.
393 @end deftypefn
395 @comment math.h
396 @comment ISO
397 @deftypefn {Macro} int isnormal (@emph{float-type} @var{x})
398 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
399 This macro returns a nonzero value if @var{x} is finite and normalized.
400 It is equivalent to
402 @smallexample
403 (fpclassify (x) == FP_NORMAL)
404 @end smallexample
405 @end deftypefn
407 @comment math.h
408 @comment ISO
409 @deftypefn {Macro} int isnan (@emph{float-type} @var{x})
410 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
411 This macro returns a nonzero value if @var{x} is NaN.  It is equivalent
414 @smallexample
415 (fpclassify (x) == FP_NAN)
416 @end smallexample
417 @end deftypefn
419 @comment math.h
420 @comment ISO
421 @deftypefn {Macro} int issignaling (@emph{float-type} @var{x})
422 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
423 This macro returns a nonzero value if @var{x} is a signaling NaN
424 (sNaN).  It is from TS 18661-1:2014.
425 @end deftypefn
427 @comment math.h
428 @comment ISO
429 @deftypefn {Macro} int issubnormal (@emph{float-type} @var{x})
430 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
431 This macro returns a nonzero value if @var{x} is subnormal.  It is
432 from TS 18661-1:2014.
433 @end deftypefn
435 @comment math.h
436 @comment ISO
437 @deftypefn {Macro} int iszero (@emph{float-type} @var{x})
438 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
439 This macro returns a nonzero value if @var{x} is zero.  It is from TS
440 18661-1:2014.
441 @end deftypefn
443 Another set of floating-point classification functions was provided by
444 BSD.  @Theglibc{} also supports these functions; however, we
445 recommend that you use the ISO C99 macros in new code.  Those are standard
446 and will be available more widely.  Also, since they are macros, you do
447 not have to worry about the type of their argument.
449 @comment math.h
450 @comment BSD
451 @deftypefun int isinf (double @var{x})
452 @comment math.h
453 @comment BSD
454 @deftypefunx int isinff (float @var{x})
455 @comment math.h
456 @comment BSD
457 @deftypefunx int isinfl (long double @var{x})
458 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
459 This function returns @code{-1} if @var{x} represents negative infinity,
460 @code{1} if @var{x} represents positive infinity, and @code{0} otherwise.
461 @end deftypefun
463 @comment math.h
464 @comment BSD
465 @deftypefun int isnan (double @var{x})
466 @comment math.h
467 @comment BSD
468 @deftypefunx int isnanf (float @var{x})
469 @comment math.h
470 @comment BSD
471 @deftypefunx int isnanl (long double @var{x})
472 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
473 This function returns a nonzero value if @var{x} is a ``not a number''
474 value, and zero otherwise.
476 @strong{NB:} The @code{isnan} macro defined by @w{ISO C99} overrides
477 the BSD function.  This is normally not a problem, because the two
478 routines behave identically.  However, if you really need to get the BSD
479 function for some reason, you can write
481 @smallexample
482 (isnan) (x)
483 @end smallexample
484 @end deftypefun
486 @comment math.h
487 @comment BSD
488 @deftypefun int finite (double @var{x})
489 @comment math.h
490 @comment BSD
491 @deftypefunx int finitef (float @var{x})
492 @comment math.h
493 @comment BSD
494 @deftypefunx int finitel (long double @var{x})
495 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
496 This function returns a nonzero value if @var{x} is finite or a ``not a
497 number'' value, and zero otherwise.
498 @end deftypefun
500 @strong{Portability Note:} The functions listed in this section are BSD
501 extensions.
504 @node Floating Point Errors
505 @section Errors in Floating-Point Calculations
507 @menu
508 * FP Exceptions::               IEEE 754 math exceptions and how to detect them.
509 * Infinity and NaN::            Special values returned by calculations.
510 * Status bit operations::       Checking for exceptions after the fact.
511 * Math Error Reporting::        How the math functions report errors.
512 @end menu
514 @node FP Exceptions
515 @subsection FP Exceptions
516 @cindex exception
517 @cindex signal
518 @cindex zero divide
519 @cindex division by zero
520 @cindex inexact exception
521 @cindex invalid exception
522 @cindex overflow exception
523 @cindex underflow exception
525 The @w{IEEE 754} standard defines five @dfn{exceptions} that can occur
526 during a calculation.  Each corresponds to a particular sort of error,
527 such as overflow.
529 When exceptions occur (when exceptions are @dfn{raised}, in the language
530 of the standard), one of two things can happen.  By default the
531 exception is simply noted in the floating-point @dfn{status word}, and
532 the program continues as if nothing had happened.  The operation
533 produces a default value, which depends on the exception (see the table
534 below).  Your program can check the status word to find out which
535 exceptions happened.
537 Alternatively, you can enable @dfn{traps} for exceptions.  In that case,
538 when an exception is raised, your program will receive the @code{SIGFPE}
539 signal.  The default action for this signal is to terminate the
540 program.  @xref{Signal Handling}, for how you can change the effect of
541 the signal.
543 @findex matherr
544 In the System V math library, the user-defined function @code{matherr}
545 is called when certain exceptions occur inside math library functions.
546 However, the Unix98 standard deprecates this interface.  We support it
547 for historical compatibility, but recommend that you do not use it in
548 new programs.  When this interface is used, exceptions may not be
549 raised.
551 @noindent
552 The exceptions defined in @w{IEEE 754} are:
554 @table @samp
555 @item Invalid Operation
556 This exception is raised if the given operands are invalid for the
557 operation to be performed.  Examples are
558 (see @w{IEEE 754}, @w{section 7}):
559 @enumerate
560 @item
561 Addition or subtraction: @math{@infinity{} - @infinity{}}.  (But
562 @math{@infinity{} + @infinity{} = @infinity{}}).
563 @item
564 Multiplication: @math{0 @mul{} @infinity{}}.
565 @item
566 Division: @math{0/0} or @math{@infinity{}/@infinity{}}.
567 @item
568 Remainder: @math{x} REM @math{y}, where @math{y} is zero or @math{x} is
569 infinite.
570 @item
571 Square root if the operand is less than zero.  More generally, any
572 mathematical function evaluated outside its domain produces this
573 exception.
574 @item
575 Conversion of a floating-point number to an integer or decimal
576 string, when the number cannot be represented in the target format (due
577 to overflow, infinity, or NaN).
578 @item
579 Conversion of an unrecognizable input string.
580 @item
581 Comparison via predicates involving @math{<} or @math{>}, when one or
582 other of the operands is NaN.  You can prevent this exception by using
583 the unordered comparison functions instead; see @ref{FP Comparison Functions}.
584 @end enumerate
586 If the exception does not trap, the result of the operation is NaN.
588 @item Division by Zero
589 This exception is raised when a finite nonzero number is divided
590 by zero.  If no trap occurs the result is either @math{+@infinity{}} or
591 @math{-@infinity{}}, depending on the signs of the operands.
593 @item Overflow
594 This exception is raised whenever the result cannot be represented
595 as a finite value in the precision format of the destination.  If no trap
596 occurs the result depends on the sign of the intermediate result and the
597 current rounding mode (@w{IEEE 754}, @w{section 7.3}):
598 @enumerate
599 @item
600 Round to nearest carries all overflows to @math{@infinity{}}
601 with the sign of the intermediate result.
602 @item
603 Round toward @math{0} carries all overflows to the largest representable
604 finite number with the sign of the intermediate result.
605 @item
606 Round toward @math{-@infinity{}} carries positive overflows to the
607 largest representable finite number and negative overflows to
608 @math{-@infinity{}}.
610 @item
611 Round toward @math{@infinity{}} carries negative overflows to the
612 most negative representable finite number and positive overflows
613 to @math{@infinity{}}.
614 @end enumerate
616 Whenever the overflow exception is raised, the inexact exception is also
617 raised.
619 @item Underflow
620 The underflow exception is raised when an intermediate result is too
621 small to be calculated accurately, or if the operation's result rounded
622 to the destination precision is too small to be normalized.
624 When no trap is installed for the underflow exception, underflow is
625 signaled (via the underflow flag) only when both tininess and loss of
626 accuracy have been detected.  If no trap handler is installed the
627 operation continues with an imprecise small value, or zero if the
628 destination precision cannot hold the small exact result.
630 @item Inexact
631 This exception is signalled if a rounded result is not exact (such as
632 when calculating the square root of two) or a result overflows without
633 an overflow trap.
634 @end table
636 @node Infinity and NaN
637 @subsection Infinity and NaN
638 @cindex infinity
639 @cindex not a number
640 @cindex NaN
642 @w{IEEE 754} floating point numbers can represent positive or negative
643 infinity, and @dfn{NaN} (not a number).  These three values arise from
644 calculations whose result is undefined or cannot be represented
645 accurately.  You can also deliberately set a floating-point variable to
646 any of them, which is sometimes useful.  Some examples of calculations
647 that produce infinity or NaN:
649 @ifnottex
650 @smallexample
651 @math{1/0 = @infinity{}}
652 @math{log (0) = -@infinity{}}
653 @math{sqrt (-1) = NaN}
654 @end smallexample
655 @end ifnottex
656 @tex
657 $${1\over0} = \infty$$
658 $$\log 0 = -\infty$$
659 $$\sqrt{-1} = \hbox{NaN}$$
660 @end tex
662 When a calculation produces any of these values, an exception also
663 occurs; see @ref{FP Exceptions}.
665 The basic operations and math functions all accept infinity and NaN and
666 produce sensible output.  Infinities propagate through calculations as
667 one would expect: for example, @math{2 + @infinity{} = @infinity{}},
668 @math{4/@infinity{} = 0}, atan @math{(@infinity{}) = @pi{}/2}.  NaN, on
669 the other hand, infects any calculation that involves it.  Unless the
670 calculation would produce the same result no matter what real value
671 replaced NaN, the result is NaN.
673 In comparison operations, positive infinity is larger than all values
674 except itself and NaN, and negative infinity is smaller than all values
675 except itself and NaN.  NaN is @dfn{unordered}: it is not equal to,
676 greater than, or less than anything, @emph{including itself}. @code{x ==
677 x} is false if the value of @code{x} is NaN.  You can use this to test
678 whether a value is NaN or not, but the recommended way to test for NaN
679 is with the @code{isnan} function (@pxref{Floating Point Classes}).  In
680 addition, @code{<}, @code{>}, @code{<=}, and @code{>=} will raise an
681 exception when applied to NaNs.
683 @file{math.h} defines macros that allow you to explicitly set a variable
684 to infinity or NaN.
686 @comment math.h
687 @comment ISO
688 @deftypevr Macro float INFINITY
689 An expression representing positive infinity.  It is equal to the value
690 produced  by mathematical operations like @code{1.0 / 0.0}.
691 @code{-INFINITY} represents negative infinity.
693 You can test whether a floating-point value is infinite by comparing it
694 to this macro.  However, this is not recommended; you should use the
695 @code{isfinite} macro instead.  @xref{Floating Point Classes}.
697 This macro was introduced in the @w{ISO C99} standard.
698 @end deftypevr
700 @comment math.h
701 @comment GNU
702 @deftypevr Macro float NAN
703 An expression representing a value which is ``not a number''.  This
704 macro is a GNU extension, available only on machines that support the
705 ``not a number'' value---that is to say, on all machines that support
706 IEEE floating point.
708 You can use @samp{#ifdef NAN} to test whether the machine supports
709 NaN.  (Of course, you must arrange for GNU extensions to be visible,
710 such as by defining @code{_GNU_SOURCE}, and then you must include
711 @file{math.h}.)
712 @end deftypevr
714 @w{IEEE 754} also allows for another unusual value: negative zero.  This
715 value is produced when you divide a positive number by negative
716 infinity, or when a negative result is smaller than the limits of
717 representation.
719 @node Status bit operations
720 @subsection Examining the FPU status word
722 @w{ISO C99} defines functions to query and manipulate the
723 floating-point status word.  You can use these functions to check for
724 untrapped exceptions when it's convenient, rather than worrying about
725 them in the middle of a calculation.
727 These constants represent the various @w{IEEE 754} exceptions.  Not all
728 FPUs report all the different exceptions.  Each constant is defined if
729 and only if the FPU you are compiling for supports that exception, so
730 you can test for FPU support with @samp{#ifdef}.  They are defined in
731 @file{fenv.h}.
733 @vtable @code
734 @comment fenv.h
735 @comment ISO
736 @item FE_INEXACT
737  The inexact exception.
738 @comment fenv.h
739 @comment ISO
740 @item FE_DIVBYZERO
741  The divide by zero exception.
742 @comment fenv.h
743 @comment ISO
744 @item FE_UNDERFLOW
745  The underflow exception.
746 @comment fenv.h
747 @comment ISO
748 @item FE_OVERFLOW
749  The overflow exception.
750 @comment fenv.h
751 @comment ISO
752 @item FE_INVALID
753  The invalid exception.
754 @end vtable
756 The macro @code{FE_ALL_EXCEPT} is the bitwise OR of all exception macros
757 which are supported by the FP implementation.
759 These functions allow you to clear exception flags, test for exceptions,
760 and save and restore the set of exceptions flagged.
762 @comment fenv.h
763 @comment ISO
764 @deftypefun int feclearexcept (int @var{excepts})
765 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{@assposix{}}@acsafe{@acsposix{}}}
766 @c The other functions in this section that modify FP status register
767 @c mostly do so with non-atomic load-modify-store sequences, but since
768 @c the register is thread-specific, this should be fine, and safe for
769 @c cancellation.  As long as the FP environment is restored before the
770 @c signal handler returns control to the interrupted thread (like any
771 @c kernel should do), the functions are also safe for use in signal
772 @c handlers.
773 This function clears all of the supported exception flags indicated by
774 @var{excepts}.
776 The function returns zero in case the operation was successful, a
777 non-zero value otherwise.
778 @end deftypefun
780 @comment fenv.h
781 @comment ISO
782 @deftypefun int feraiseexcept (int @var{excepts})
783 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
784 This function raises the supported exceptions indicated by
785 @var{excepts}.  If more than one exception bit in @var{excepts} is set
786 the order in which the exceptions are raised is undefined except that
787 overflow (@code{FE_OVERFLOW}) or underflow (@code{FE_UNDERFLOW}) are
788 raised before inexact (@code{FE_INEXACT}).  Whether for overflow or
789 underflow the inexact exception is also raised is also implementation
790 dependent.
792 The function returns zero in case the operation was successful, a
793 non-zero value otherwise.
794 @end deftypefun
796 @comment fenv.h
797 @comment ISO
798 @deftypefun int fesetexcept (int @var{excepts})
799 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
800 This function sets the supported exception flags indicated by
801 @var{excepts}, like @code{feraiseexcept}, but without causing enabled
802 traps to be taken.  @code{fesetexcept} is from TS 18661-1:2014.
804 The function returns zero in case the operation was successful, a
805 non-zero value otherwise.
806 @end deftypefun
808 @comment fenv.h
809 @comment ISO
810 @deftypefun int fetestexcept (int @var{excepts})
811 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
812 Test whether the exception flags indicated by the parameter @var{except}
813 are currently set.  If any of them are, a nonzero value is returned
814 which specifies which exceptions are set.  Otherwise the result is zero.
815 @end deftypefun
817 To understand these functions, imagine that the status word is an
818 integer variable named @var{status}.  @code{feclearexcept} is then
819 equivalent to @samp{status &= ~excepts} and @code{fetestexcept} is
820 equivalent to @samp{(status & excepts)}.  The actual implementation may
821 be very different, of course.
823 Exception flags are only cleared when the program explicitly requests it,
824 by calling @code{feclearexcept}.  If you want to check for exceptions
825 from a set of calculations, you should clear all the flags first.  Here
826 is a simple example of the way to use @code{fetestexcept}:
828 @smallexample
830   double f;
831   int raised;
832   feclearexcept (FE_ALL_EXCEPT);
833   f = compute ();
834   raised = fetestexcept (FE_OVERFLOW | FE_INVALID);
835   if (raised & FE_OVERFLOW) @{ /* @dots{} */ @}
836   if (raised & FE_INVALID) @{ /* @dots{} */ @}
837   /* @dots{} */
839 @end smallexample
841 You cannot explicitly set bits in the status word.  You can, however,
842 save the entire status word and restore it later.  This is done with the
843 following functions:
845 @comment fenv.h
846 @comment ISO
847 @deftypefun int fegetexceptflag (fexcept_t *@var{flagp}, int @var{excepts})
848 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
849 This function stores in the variable pointed to by @var{flagp} an
850 implementation-defined value representing the current setting of the
851 exception flags indicated by @var{excepts}.
853 The function returns zero in case the operation was successful, a
854 non-zero value otherwise.
855 @end deftypefun
857 @comment fenv.h
858 @comment ISO
859 @deftypefun int fesetexceptflag (const fexcept_t *@var{flagp}, int @var{excepts})
860 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
861 This function restores the flags for the exceptions indicated by
862 @var{excepts} to the values stored in the variable pointed to by
863 @var{flagp}.
865 The function returns zero in case the operation was successful, a
866 non-zero value otherwise.
867 @end deftypefun
869 Note that the value stored in @code{fexcept_t} bears no resemblance to
870 the bit mask returned by @code{fetestexcept}.  The type may not even be
871 an integer.  Do not attempt to modify an @code{fexcept_t} variable.
873 @comment fenv.h
874 @comment ISO
875 @deftypefun int fetestexceptflag (const fexcept_t *@var{flagp}, int @var{excepts})
876 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
877 Test whether the exception flags indicated by the parameter
878 @var{excepts} are set in the variable pointed to by @var{flagp}.  If
879 any of them are, a nonzero value is returned which specifies which
880 exceptions are set.  Otherwise the result is zero.
881 @code{fetestexceptflag} is from TS 18661-1:2014.
882 @end deftypefun
884 @node Math Error Reporting
885 @subsection Error Reporting by Mathematical Functions
886 @cindex errors, mathematical
887 @cindex domain error
888 @cindex range error
890 Many of the math functions are defined only over a subset of the real or
891 complex numbers.  Even if they are mathematically defined, their result
892 may be larger or smaller than the range representable by their return
893 type without loss of accuracy.  These are known as @dfn{domain errors},
894 @dfn{overflows}, and
895 @dfn{underflows}, respectively.  Math functions do several things when
896 one of these errors occurs.  In this manual we will refer to the
897 complete response as @dfn{signalling} a domain error, overflow, or
898 underflow.
900 When a math function suffers a domain error, it raises the invalid
901 exception and returns NaN.  It also sets @var{errno} to @code{EDOM};
902 this is for compatibility with old systems that do not support @w{IEEE
903 754} exception handling.  Likewise, when overflow occurs, math
904 functions raise the overflow exception and, in the default rounding
905 mode, return @math{@infinity{}} or @math{-@infinity{}} as appropriate
906 (in other rounding modes, the largest finite value of the appropriate
907 sign is returned when appropriate for that rounding mode).  They also
908 set @var{errno} to @code{ERANGE} if returning @math{@infinity{}} or
909 @math{-@infinity{}}; @var{errno} may or may not be set to
910 @code{ERANGE} when a finite value is returned on overflow.  When
911 underflow occurs, the underflow exception is raised, and zero
912 (appropriately signed) or a subnormal value, as appropriate for the
913 mathematical result of the function and the rounding mode, is
914 returned.  @var{errno} may be set to @code{ERANGE}, but this is not
915 guaranteed; it is intended that @theglibc{} should set it when the
916 underflow is to an appropriately signed zero, but not necessarily for
917 other underflows.
919 Some of the math functions are defined mathematically to result in a
920 complex value over parts of their domains.  The most familiar example of
921 this is taking the square root of a negative number.  The complex math
922 functions, such as @code{csqrt}, will return the appropriate complex value
923 in this case.  The real-valued functions, such as @code{sqrt}, will
924 signal a domain error.
926 Some older hardware does not support infinities.  On that hardware,
927 overflows instead return a particular very large number (usually the
928 largest representable number).  @file{math.h} defines macros you can use
929 to test for overflow on both old and new hardware.
931 @comment math.h
932 @comment ISO
933 @deftypevr Macro double HUGE_VAL
934 @comment math.h
935 @comment ISO
936 @deftypevrx Macro float HUGE_VALF
937 @comment math.h
938 @comment ISO
939 @deftypevrx Macro {long double} HUGE_VALL
940 An expression representing a particular very large number.  On machines
941 that use @w{IEEE 754} floating point format, @code{HUGE_VAL} is infinity.
942 On other machines, it's typically the largest positive number that can
943 be represented.
945 Mathematical functions return the appropriately typed version of
946 @code{HUGE_VAL} or @code{@minus{}HUGE_VAL} when the result is too large
947 to be represented.
948 @end deftypevr
950 @node Rounding
951 @section Rounding Modes
953 Floating-point calculations are carried out internally with extra
954 precision, and then rounded to fit into the destination type.  This
955 ensures that results are as precise as the input data.  @w{IEEE 754}
956 defines four possible rounding modes:
958 @table @asis
959 @item Round to nearest.
960 This is the default mode.  It should be used unless there is a specific
961 need for one of the others.  In this mode results are rounded to the
962 nearest representable value.  If the result is midway between two
963 representable values, the even representable is chosen. @dfn{Even} here
964 means the lowest-order bit is zero.  This rounding mode prevents
965 statistical bias and guarantees numeric stability: round-off errors in a
966 lengthy calculation will remain smaller than half of @code{FLT_EPSILON}.
968 @c @item Round toward @math{+@infinity{}}
969 @item Round toward plus Infinity.
970 All results are rounded to the smallest representable value
971 which is greater than the result.
973 @c @item Round toward @math{-@infinity{}}
974 @item Round toward minus Infinity.
975 All results are rounded to the largest representable value which is less
976 than the result.
978 @item Round toward zero.
979 All results are rounded to the largest representable value whose
980 magnitude is less than that of the result.  In other words, if the
981 result is negative it is rounded up; if it is positive, it is rounded
982 down.
983 @end table
985 @noindent
986 @file{fenv.h} defines constants which you can use to refer to the
987 various rounding modes.  Each one will be defined if and only if the FPU
988 supports the corresponding rounding mode.
990 @table @code
991 @comment fenv.h
992 @comment ISO
993 @vindex FE_TONEAREST
994 @item FE_TONEAREST
995 Round to nearest.
997 @comment fenv.h
998 @comment ISO
999 @vindex FE_UPWARD
1000 @item FE_UPWARD
1001 Round toward @math{+@infinity{}}.
1003 @comment fenv.h
1004 @comment ISO
1005 @vindex FE_DOWNWARD
1006 @item FE_DOWNWARD
1007 Round toward @math{-@infinity{}}.
1009 @comment fenv.h
1010 @comment ISO
1011 @vindex FE_TOWARDZERO
1012 @item FE_TOWARDZERO
1013 Round toward zero.
1014 @end table
1016 Underflow is an unusual case.  Normally, @w{IEEE 754} floating point
1017 numbers are always normalized (@pxref{Floating Point Concepts}).
1018 Numbers smaller than @math{2^r} (where @math{r} is the minimum exponent,
1019 @code{FLT_MIN_RADIX-1} for @var{float}) cannot be represented as
1020 normalized numbers.  Rounding all such numbers to zero or @math{2^r}
1021 would cause some algorithms to fail at 0.  Therefore, they are left in
1022 denormalized form.  That produces loss of precision, since some bits of
1023 the mantissa are stolen to indicate the decimal point.
1025 If a result is too small to be represented as a denormalized number, it
1026 is rounded to zero.  However, the sign of the result is preserved; if
1027 the calculation was negative, the result is @dfn{negative zero}.
1028 Negative zero can also result from some operations on infinity, such as
1029 @math{4/-@infinity{}}.
1031 At any time, one of the above four rounding modes is selected.  You can
1032 find out which one with this function:
1034 @comment fenv.h
1035 @comment ISO
1036 @deftypefun int fegetround (void)
1037 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1038 Returns the currently selected rounding mode, represented by one of the
1039 values of the defined rounding mode macros.
1040 @end deftypefun
1042 @noindent
1043 To change the rounding mode, use this function:
1045 @comment fenv.h
1046 @comment ISO
1047 @deftypefun int fesetround (int @var{round})
1048 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1049 Changes the currently selected rounding mode to @var{round}.  If
1050 @var{round} does not correspond to one of the supported rounding modes
1051 nothing is changed.  @code{fesetround} returns zero if it changed the
1052 rounding mode, or a nonzero value if the mode is not supported.
1053 @end deftypefun
1055 You should avoid changing the rounding mode if possible.  It can be an
1056 expensive operation; also, some hardware requires you to compile your
1057 program differently for it to work.  The resulting code may run slower.
1058 See your compiler documentation for details.
1059 @c This section used to claim that functions existed to round one number
1060 @c in a specific fashion.  I can't find any functions in the library
1061 @c that do that. -zw
1063 @node Control Functions
1064 @section Floating-Point Control Functions
1066 @w{IEEE 754} floating-point implementations allow the programmer to
1067 decide whether traps will occur for each of the exceptions, by setting
1068 bits in the @dfn{control word}.  In C, traps result in the program
1069 receiving the @code{SIGFPE} signal; see @ref{Signal Handling}.
1071 @strong{NB:} @w{IEEE 754} says that trap handlers are given details of
1072 the exceptional situation, and can set the result value.  C signals do
1073 not provide any mechanism to pass this information back and forth.
1074 Trapping exceptions in C is therefore not very useful.
1076 It is sometimes necessary to save the state of the floating-point unit
1077 while you perform some calculation.  The library provides functions
1078 which save and restore the exception flags, the set of exceptions that
1079 generate traps, and the rounding mode.  This information is known as the
1080 @dfn{floating-point environment}.
1082 The functions to save and restore the floating-point environment all use
1083 a variable of type @code{fenv_t} to store information.  This type is
1084 defined in @file{fenv.h}.  Its size and contents are
1085 implementation-defined.  You should not attempt to manipulate a variable
1086 of this type directly.
1088 To save the state of the FPU, use one of these functions:
1090 @comment fenv.h
1091 @comment ISO
1092 @deftypefun int fegetenv (fenv_t *@var{envp})
1093 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1094 Store the floating-point environment in the variable pointed to by
1095 @var{envp}.
1097 The function returns zero in case the operation was successful, a
1098 non-zero value otherwise.
1099 @end deftypefun
1101 @comment fenv.h
1102 @comment ISO
1103 @deftypefun int feholdexcept (fenv_t *@var{envp})
1104 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1105 Store the current floating-point environment in the object pointed to by
1106 @var{envp}.  Then clear all exception flags, and set the FPU to trap no
1107 exceptions.  Not all FPUs support trapping no exceptions; if
1108 @code{feholdexcept} cannot set this mode, it returns nonzero value.  If it
1109 succeeds, it returns zero.
1110 @end deftypefun
1112 The functions which restore the floating-point environment can take these
1113 kinds of arguments:
1115 @itemize @bullet
1116 @item
1117 Pointers to @code{fenv_t} objects, which were initialized previously by a
1118 call to @code{fegetenv} or @code{feholdexcept}.
1119 @item
1120 @vindex FE_DFL_ENV
1121 The special macro @code{FE_DFL_ENV} which represents the floating-point
1122 environment as it was available at program start.
1123 @item
1124 Implementation defined macros with names starting with @code{FE_} and
1125 having type @code{fenv_t *}.
1127 @vindex FE_NOMASK_ENV
1128 If possible, @theglibc{} defines a macro @code{FE_NOMASK_ENV}
1129 which represents an environment where every exception raised causes a
1130 trap to occur.  You can test for this macro using @code{#ifdef}.  It is
1131 only defined if @code{_GNU_SOURCE} is defined.
1133 Some platforms might define other predefined environments.
1134 @end itemize
1136 @noindent
1137 To set the floating-point environment, you can use either of these
1138 functions:
1140 @comment fenv.h
1141 @comment ISO
1142 @deftypefun int fesetenv (const fenv_t *@var{envp})
1143 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1144 Set the floating-point environment to that described by @var{envp}.
1146 The function returns zero in case the operation was successful, a
1147 non-zero value otherwise.
1148 @end deftypefun
1150 @comment fenv.h
1151 @comment ISO
1152 @deftypefun int feupdateenv (const fenv_t *@var{envp})
1153 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1154 Like @code{fesetenv}, this function sets the floating-point environment
1155 to that described by @var{envp}.  However, if any exceptions were
1156 flagged in the status word before @code{feupdateenv} was called, they
1157 remain flagged after the call.  In other words, after @code{feupdateenv}
1158 is called, the status word is the bitwise OR of the previous status word
1159 and the one saved in @var{envp}.
1161 The function returns zero in case the operation was successful, a
1162 non-zero value otherwise.
1163 @end deftypefun
1165 @noindent
1166 TS 18661-1:2014 defines additional functions to save and restore
1167 floating-point control modes (such as the rounding mode and whether
1168 traps are enabled) while leaving other status (such as raised flags)
1169 unchanged.
1171 @vindex FE_DFL_MODE
1172 The special macro @code{FE_DFL_MODE} may be passed to
1173 @code{fesetmode}.  It represents the floating-point control modes at
1174 program start.
1176 @comment fenv.h
1177 @comment ISO
1178 @deftypefun int fegetmode (femode_t *@var{modep})
1179 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1180 Store the floating-point control modes in the variable pointed to by
1181 @var{modep}.
1183 The function returns zero in case the operation was successful, a
1184 non-zero value otherwise.
1185 @end deftypefun
1187 @comment fenv.h
1188 @comment ISO
1189 @deftypefun int fesetmode (const femode_t *@var{modep})
1190 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1191 Set the floating-point control modes to those described by
1192 @var{modep}.
1194 The function returns zero in case the operation was successful, a
1195 non-zero value otherwise.
1196 @end deftypefun
1198 @noindent
1199 To control for individual exceptions if raising them causes a trap to
1200 occur, you can use the following two functions.
1202 @strong{Portability Note:} These functions are all GNU extensions.
1204 @comment fenv.h
1205 @comment GNU
1206 @deftypefun int feenableexcept (int @var{excepts})
1207 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1208 This function enables traps for each of the exceptions as indicated by
1209 the parameter @var{excepts}.  The individual exceptions are described in
1210 @ref{Status bit operations}.  Only the specified exceptions are
1211 enabled, the status of the other exceptions is not changed.
1213 The function returns the previous enabled exceptions in case the
1214 operation was successful, @code{-1} otherwise.
1215 @end deftypefun
1217 @comment fenv.h
1218 @comment GNU
1219 @deftypefun int fedisableexcept (int @var{excepts})
1220 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1221 This function disables traps for each of the exceptions as indicated by
1222 the parameter @var{excepts}.  The individual exceptions are described in
1223 @ref{Status bit operations}.  Only the specified exceptions are
1224 disabled, the status of the other exceptions is not changed.
1226 The function returns the previous enabled exceptions in case the
1227 operation was successful, @code{-1} otherwise.
1228 @end deftypefun
1230 @comment fenv.h
1231 @comment GNU
1232 @deftypefun int fegetexcept (void)
1233 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1234 The function returns a bitmask of all currently enabled exceptions.  It
1235 returns @code{-1} in case of failure.
1236 @end deftypefun
1238 @node Arithmetic Functions
1239 @section Arithmetic Functions
1241 The C library provides functions to do basic operations on
1242 floating-point numbers.  These include absolute value, maximum and minimum,
1243 normalization, bit twiddling, rounding, and a few others.
1245 @menu
1246 * Absolute Value::              Absolute values of integers and floats.
1247 * Normalization Functions::     Extracting exponents and putting them back.
1248 * Rounding Functions::          Rounding floats to integers.
1249 * Remainder Functions::         Remainders on division, precisely defined.
1250 * FP Bit Twiddling::            Sign bit adjustment.  Adding epsilon.
1251 * FP Comparison Functions::     Comparisons without risk of exceptions.
1252 * Misc FP Arithmetic::          Max, min, positive difference, multiply-add.
1253 @end menu
1255 @node Absolute Value
1256 @subsection Absolute Value
1257 @cindex absolute value functions
1259 These functions are provided for obtaining the @dfn{absolute value} (or
1260 @dfn{magnitude}) of a number.  The absolute value of a real number
1261 @var{x} is @var{x} if @var{x} is positive, @minus{}@var{x} if @var{x} is
1262 negative.  For a complex number @var{z}, whose real part is @var{x} and
1263 whose imaginary part is @var{y}, the absolute value is @w{@code{sqrt
1264 (@var{x}*@var{x} + @var{y}*@var{y})}}.
1266 @pindex math.h
1267 @pindex stdlib.h
1268 Prototypes for @code{abs}, @code{labs} and @code{llabs} are in @file{stdlib.h};
1269 @code{imaxabs} is declared in @file{inttypes.h};
1270 @code{fabs}, @code{fabsf} and @code{fabsl} are declared in @file{math.h}.
1271 @code{cabs}, @code{cabsf} and @code{cabsl} are declared in @file{complex.h}.
1273 @comment stdlib.h
1274 @comment ISO
1275 @deftypefun int abs (int @var{number})
1276 @comment stdlib.h
1277 @comment ISO
1278 @deftypefunx {long int} labs (long int @var{number})
1279 @comment stdlib.h
1280 @comment ISO
1281 @deftypefunx {long long int} llabs (long long int @var{number})
1282 @comment inttypes.h
1283 @comment ISO
1284 @deftypefunx intmax_t imaxabs (intmax_t @var{number})
1285 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1286 These functions return the absolute value of @var{number}.
1288 Most computers use a two's complement integer representation, in which
1289 the absolute value of @code{INT_MIN} (the smallest possible @code{int})
1290 cannot be represented; thus, @w{@code{abs (INT_MIN)}} is not defined.
1292 @code{llabs} and @code{imaxdiv} are new to @w{ISO C99}.
1294 See @ref{Integers} for a description of the @code{intmax_t} type.
1296 @end deftypefun
1298 @comment math.h
1299 @comment ISO
1300 @deftypefun double fabs (double @var{number})
1301 @comment math.h
1302 @comment ISO
1303 @deftypefunx float fabsf (float @var{number})
1304 @comment math.h
1305 @comment ISO
1306 @deftypefunx {long double} fabsl (long double @var{number})
1307 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1308 This function returns the absolute value of the floating-point number
1309 @var{number}.
1310 @end deftypefun
1312 @comment complex.h
1313 @comment ISO
1314 @deftypefun double cabs (complex double @var{z})
1315 @comment complex.h
1316 @comment ISO
1317 @deftypefunx float cabsf (complex float @var{z})
1318 @comment complex.h
1319 @comment ISO
1320 @deftypefunx {long double} cabsl (complex long double @var{z})
1321 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1322 These functions return the absolute  value of the complex number @var{z}
1323 (@pxref{Complex Numbers}).  The absolute value of a complex number is:
1325 @smallexample
1326 sqrt (creal (@var{z}) * creal (@var{z}) + cimag (@var{z}) * cimag (@var{z}))
1327 @end smallexample
1329 This function should always be used instead of the direct formula
1330 because it takes special care to avoid losing precision.  It may also
1331 take advantage of hardware support for this operation.  See @code{hypot}
1332 in @ref{Exponents and Logarithms}.
1333 @end deftypefun
1335 @node Normalization Functions
1336 @subsection Normalization Functions
1337 @cindex normalization functions (floating-point)
1339 The functions described in this section are primarily provided as a way
1340 to efficiently perform certain low-level manipulations on floating point
1341 numbers that are represented internally using a binary radix;
1342 see @ref{Floating Point Concepts}.  These functions are required to
1343 have equivalent behavior even if the representation does not use a radix
1344 of 2, but of course they are unlikely to be particularly efficient in
1345 those cases.
1347 @pindex math.h
1348 All these functions are declared in @file{math.h}.
1350 @comment math.h
1351 @comment ISO
1352 @deftypefun double frexp (double @var{value}, int *@var{exponent})
1353 @comment math.h
1354 @comment ISO
1355 @deftypefunx float frexpf (float @var{value}, int *@var{exponent})
1356 @comment math.h
1357 @comment ISO
1358 @deftypefunx {long double} frexpl (long double @var{value}, int *@var{exponent})
1359 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1360 These functions are used to split the number @var{value}
1361 into a normalized fraction and an exponent.
1363 If the argument @var{value} is not zero, the return value is @var{value}
1364 times a power of two, and its magnitude is always in the range 1/2
1365 (inclusive) to 1 (exclusive).  The corresponding exponent is stored in
1366 @code{*@var{exponent}}; the return value multiplied by 2 raised to this
1367 exponent equals the original number @var{value}.
1369 For example, @code{frexp (12.8, &exponent)} returns @code{0.8} and
1370 stores @code{4} in @code{exponent}.
1372 If @var{value} is zero, then the return value is zero and
1373 zero is stored in @code{*@var{exponent}}.
1374 @end deftypefun
1376 @comment math.h
1377 @comment ISO
1378 @deftypefun double ldexp (double @var{value}, int @var{exponent})
1379 @comment math.h
1380 @comment ISO
1381 @deftypefunx float ldexpf (float @var{value}, int @var{exponent})
1382 @comment math.h
1383 @comment ISO
1384 @deftypefunx {long double} ldexpl (long double @var{value}, int @var{exponent})
1385 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1386 These functions return the result of multiplying the floating-point
1387 number @var{value} by 2 raised to the power @var{exponent}.  (It can
1388 be used to reassemble floating-point numbers that were taken apart
1389 by @code{frexp}.)
1391 For example, @code{ldexp (0.8, 4)} returns @code{12.8}.
1392 @end deftypefun
1394 The following functions, which come from BSD, provide facilities
1395 equivalent to those of @code{ldexp} and @code{frexp}.  See also the
1396 @w{ISO C} function @code{logb} which originally also appeared in BSD.
1398 @comment math.h
1399 @comment BSD
1400 @deftypefun double scalb (double @var{value}, double @var{exponent})
1401 @comment math.h
1402 @comment BSD
1403 @deftypefunx float scalbf (float @var{value}, float @var{exponent})
1404 @comment math.h
1405 @comment BSD
1406 @deftypefunx {long double} scalbl (long double @var{value}, long double @var{exponent})
1407 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1408 The @code{scalb} function is the BSD name for @code{ldexp}.
1409 @end deftypefun
1411 @comment math.h
1412 @comment BSD
1413 @deftypefun double scalbn (double @var{x}, int @var{n})
1414 @comment math.h
1415 @comment BSD
1416 @deftypefunx float scalbnf (float @var{x}, int @var{n})
1417 @comment math.h
1418 @comment BSD
1419 @deftypefunx {long double} scalbnl (long double @var{x}, int @var{n})
1420 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1421 @code{scalbn} is identical to @code{scalb}, except that the exponent
1422 @var{n} is an @code{int} instead of a floating-point number.
1423 @end deftypefun
1425 @comment math.h
1426 @comment BSD
1427 @deftypefun double scalbln (double @var{x}, long int @var{n})
1428 @comment math.h
1429 @comment BSD
1430 @deftypefunx float scalblnf (float @var{x}, long int @var{n})
1431 @comment math.h
1432 @comment BSD
1433 @deftypefunx {long double} scalblnl (long double @var{x}, long int @var{n})
1434 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1435 @code{scalbln} is identical to @code{scalb}, except that the exponent
1436 @var{n} is a @code{long int} instead of a floating-point number.
1437 @end deftypefun
1439 @comment math.h
1440 @comment BSD
1441 @deftypefun double significand (double @var{x})
1442 @comment math.h
1443 @comment BSD
1444 @deftypefunx float significandf (float @var{x})
1445 @comment math.h
1446 @comment BSD
1447 @deftypefunx {long double} significandl (long double @var{x})
1448 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1449 @code{significand} returns the mantissa of @var{x} scaled to the range
1450 @math{[1, 2)}.
1451 It is equivalent to @w{@code{scalb (@var{x}, (double) -ilogb (@var{x}))}}.
1453 This function exists mainly for use in certain standardized tests
1454 of @w{IEEE 754} conformance.
1455 @end deftypefun
1457 @node Rounding Functions
1458 @subsection Rounding Functions
1459 @cindex converting floats to integers
1461 @pindex math.h
1462 The functions listed here perform operations such as rounding and
1463 truncation of floating-point values.  Some of these functions convert
1464 floating point numbers to integer values.  They are all declared in
1465 @file{math.h}.
1467 You can also convert floating-point numbers to integers simply by
1468 casting them to @code{int}.  This discards the fractional part,
1469 effectively rounding towards zero.  However, this only works if the
1470 result can actually be represented as an @code{int}---for very large
1471 numbers, this is impossible.  The functions listed here return the
1472 result as a @code{double} instead to get around this problem.
1474 @comment math.h
1475 @comment ISO
1476 @deftypefun double ceil (double @var{x})
1477 @comment math.h
1478 @comment ISO
1479 @deftypefunx float ceilf (float @var{x})
1480 @comment math.h
1481 @comment ISO
1482 @deftypefunx {long double} ceill (long double @var{x})
1483 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1484 These functions round @var{x} upwards to the nearest integer,
1485 returning that value as a @code{double}.  Thus, @code{ceil (1.5)}
1486 is @code{2.0}.
1487 @end deftypefun
1489 @comment math.h
1490 @comment ISO
1491 @deftypefun double floor (double @var{x})
1492 @comment math.h
1493 @comment ISO
1494 @deftypefunx float floorf (float @var{x})
1495 @comment math.h
1496 @comment ISO
1497 @deftypefunx {long double} floorl (long double @var{x})
1498 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1499 These functions round @var{x} downwards to the nearest
1500 integer, returning that value as a @code{double}.  Thus, @code{floor
1501 (1.5)} is @code{1.0} and @code{floor (-1.5)} is @code{-2.0}.
1502 @end deftypefun
1504 @comment math.h
1505 @comment ISO
1506 @deftypefun double trunc (double @var{x})
1507 @comment math.h
1508 @comment ISO
1509 @deftypefunx float truncf (float @var{x})
1510 @comment math.h
1511 @comment ISO
1512 @deftypefunx {long double} truncl (long double @var{x})
1513 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1514 The @code{trunc} functions round @var{x} towards zero to the nearest
1515 integer (returned in floating-point format).  Thus, @code{trunc (1.5)}
1516 is @code{1.0} and @code{trunc (-1.5)} is @code{-1.0}.
1517 @end deftypefun
1519 @comment math.h
1520 @comment ISO
1521 @deftypefun double rint (double @var{x})
1522 @comment math.h
1523 @comment ISO
1524 @deftypefunx float rintf (float @var{x})
1525 @comment math.h
1526 @comment ISO
1527 @deftypefunx {long double} rintl (long double @var{x})
1528 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1529 These functions round @var{x} to an integer value according to the
1530 current rounding mode.  @xref{Floating Point Parameters}, for
1531 information about the various rounding modes.  The default
1532 rounding mode is to round to the nearest integer; some machines
1533 support other modes, but round-to-nearest is always used unless
1534 you explicitly select another.
1536 If @var{x} was not initially an integer, these functions raise the
1537 inexact exception.
1538 @end deftypefun
1540 @comment math.h
1541 @comment ISO
1542 @deftypefun double nearbyint (double @var{x})
1543 @comment math.h
1544 @comment ISO
1545 @deftypefunx float nearbyintf (float @var{x})
1546 @comment math.h
1547 @comment ISO
1548 @deftypefunx {long double} nearbyintl (long double @var{x})
1549 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1550 These functions return the same value as the @code{rint} functions, but
1551 do not raise the inexact exception if @var{x} is not an integer.
1552 @end deftypefun
1554 @comment math.h
1555 @comment ISO
1556 @deftypefun double round (double @var{x})
1557 @comment math.h
1558 @comment ISO
1559 @deftypefunx float roundf (float @var{x})
1560 @comment math.h
1561 @comment ISO
1562 @deftypefunx {long double} roundl (long double @var{x})
1563 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1564 These functions are similar to @code{rint}, but they round halfway
1565 cases away from zero instead of to the nearest integer (or other
1566 current rounding mode).
1567 @end deftypefun
1569 @comment math.h
1570 @comment ISO
1571 @deftypefun {long int} lrint (double @var{x})
1572 @comment math.h
1573 @comment ISO
1574 @deftypefunx {long int} lrintf (float @var{x})
1575 @comment math.h
1576 @comment ISO
1577 @deftypefunx {long int} lrintl (long double @var{x})
1578 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1579 These functions are just like @code{rint}, but they return a
1580 @code{long int} instead of a floating-point number.
1581 @end deftypefun
1583 @comment math.h
1584 @comment ISO
1585 @deftypefun {long long int} llrint (double @var{x})
1586 @comment math.h
1587 @comment ISO
1588 @deftypefunx {long long int} llrintf (float @var{x})
1589 @comment math.h
1590 @comment ISO
1591 @deftypefunx {long long int} llrintl (long double @var{x})
1592 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1593 These functions are just like @code{rint}, but they return a
1594 @code{long long int} instead of a floating-point number.
1595 @end deftypefun
1597 @comment math.h
1598 @comment ISO
1599 @deftypefun {long int} lround (double @var{x})
1600 @comment math.h
1601 @comment ISO
1602 @deftypefunx {long int} lroundf (float @var{x})
1603 @comment math.h
1604 @comment ISO
1605 @deftypefunx {long int} lroundl (long double @var{x})
1606 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1607 These functions are just like @code{round}, but they return a
1608 @code{long int} instead of a floating-point number.
1609 @end deftypefun
1611 @comment math.h
1612 @comment ISO
1613 @deftypefun {long long int} llround (double @var{x})
1614 @comment math.h
1615 @comment ISO
1616 @deftypefunx {long long int} llroundf (float @var{x})
1617 @comment math.h
1618 @comment ISO
1619 @deftypefunx {long long int} llroundl (long double @var{x})
1620 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1621 These functions are just like @code{round}, but they return a
1622 @code{long long int} instead of a floating-point number.
1623 @end deftypefun
1626 @comment math.h
1627 @comment ISO
1628 @deftypefun double modf (double @var{value}, double *@var{integer-part})
1629 @comment math.h
1630 @comment ISO
1631 @deftypefunx float modff (float @var{value}, float *@var{integer-part})
1632 @comment math.h
1633 @comment ISO
1634 @deftypefunx {long double} modfl (long double @var{value}, long double *@var{integer-part})
1635 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1636 These functions break the argument @var{value} into an integer part and a
1637 fractional part (between @code{-1} and @code{1}, exclusive).  Their sum
1638 equals @var{value}.  Each of the parts has the same sign as @var{value},
1639 and the integer part is always rounded toward zero.
1641 @code{modf} stores the integer part in @code{*@var{integer-part}}, and
1642 returns the fractional part.  For example, @code{modf (2.5, &intpart)}
1643 returns @code{0.5} and stores @code{2.0} into @code{intpart}.
1644 @end deftypefun
1646 @node Remainder Functions
1647 @subsection Remainder Functions
1649 The functions in this section compute the remainder on division of two
1650 floating-point numbers.  Each is a little different; pick the one that
1651 suits your problem.
1653 @comment math.h
1654 @comment ISO
1655 @deftypefun double fmod (double @var{numerator}, double @var{denominator})
1656 @comment math.h
1657 @comment ISO
1658 @deftypefunx float fmodf (float @var{numerator}, float @var{denominator})
1659 @comment math.h
1660 @comment ISO
1661 @deftypefunx {long double} fmodl (long double @var{numerator}, long double @var{denominator})
1662 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1663 These functions compute the remainder from the division of
1664 @var{numerator} by @var{denominator}.  Specifically, the return value is
1665 @code{@var{numerator} - @w{@var{n} * @var{denominator}}}, where @var{n}
1666 is the quotient of @var{numerator} divided by @var{denominator}, rounded
1667 towards zero to an integer.  Thus, @w{@code{fmod (6.5, 2.3)}} returns
1668 @code{1.9}, which is @code{6.5} minus @code{4.6}.
1670 The result has the same sign as the @var{numerator} and has magnitude
1671 less than the magnitude of the @var{denominator}.
1673 If @var{denominator} is zero, @code{fmod} signals a domain error.
1674 @end deftypefun
1676 @comment math.h
1677 @comment BSD
1678 @deftypefun double drem (double @var{numerator}, double @var{denominator})
1679 @comment math.h
1680 @comment BSD
1681 @deftypefunx float dremf (float @var{numerator}, float @var{denominator})
1682 @comment math.h
1683 @comment BSD
1684 @deftypefunx {long double} dreml (long double @var{numerator}, long double @var{denominator})
1685 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1686 These functions are like @code{fmod} except that they round the
1687 internal quotient @var{n} to the nearest integer instead of towards zero
1688 to an integer.  For example, @code{drem (6.5, 2.3)} returns @code{-0.4},
1689 which is @code{6.5} minus @code{6.9}.
1691 The absolute value of the result is less than or equal to half the
1692 absolute value of the @var{denominator}.  The difference between
1693 @code{fmod (@var{numerator}, @var{denominator})} and @code{drem
1694 (@var{numerator}, @var{denominator})} is always either
1695 @var{denominator}, minus @var{denominator}, or zero.
1697 If @var{denominator} is zero, @code{drem} signals a domain error.
1698 @end deftypefun
1700 @comment math.h
1701 @comment BSD
1702 @deftypefun double remainder (double @var{numerator}, double @var{denominator})
1703 @comment math.h
1704 @comment BSD
1705 @deftypefunx float remainderf (float @var{numerator}, float @var{denominator})
1706 @comment math.h
1707 @comment BSD
1708 @deftypefunx {long double} remainderl (long double @var{numerator}, long double @var{denominator})
1709 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1710 This function is another name for @code{drem}.
1711 @end deftypefun
1713 @node FP Bit Twiddling
1714 @subsection Setting and modifying single bits of FP values
1715 @cindex FP arithmetic
1717 There are some operations that are too complicated or expensive to
1718 perform by hand on floating-point numbers.  @w{ISO C99} defines
1719 functions to do these operations, which mostly involve changing single
1720 bits.
1722 @comment math.h
1723 @comment ISO
1724 @deftypefun double copysign (double @var{x}, double @var{y})
1725 @comment math.h
1726 @comment ISO
1727 @deftypefunx float copysignf (float @var{x}, float @var{y})
1728 @comment math.h
1729 @comment ISO
1730 @deftypefunx {long double} copysignl (long double @var{x}, long double @var{y})
1731 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1732 These functions return @var{x} but with the sign of @var{y}.  They work
1733 even if @var{x} or @var{y} are NaN or zero.  Both of these can carry a
1734 sign (although not all implementations support it) and this is one of
1735 the few operations that can tell the difference.
1737 @code{copysign} never raises an exception.
1738 @c except signalling NaNs
1740 This function is defined in @w{IEC 559} (and the appendix with
1741 recommended functions in @w{IEEE 754}/@w{IEEE 854}).
1742 @end deftypefun
1744 @comment math.h
1745 @comment ISO
1746 @deftypefun int signbit (@emph{float-type} @var{x})
1747 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1748 @code{signbit} is a generic macro which can work on all floating-point
1749 types.  It returns a nonzero value if the value of @var{x} has its sign
1750 bit set.
1752 This is not the same as @code{x < 0.0}, because @w{IEEE 754} floating
1753 point allows zero to be signed.  The comparison @code{-0.0 < 0.0} is
1754 false, but @code{signbit (-0.0)} will return a nonzero value.
1755 @end deftypefun
1757 @comment math.h
1758 @comment ISO
1759 @deftypefun double nextafter (double @var{x}, double @var{y})
1760 @comment math.h
1761 @comment ISO
1762 @deftypefunx float nextafterf (float @var{x}, float @var{y})
1763 @comment math.h
1764 @comment ISO
1765 @deftypefunx {long double} nextafterl (long double @var{x}, long double @var{y})
1766 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1767 The @code{nextafter} function returns the next representable neighbor of
1768 @var{x} in the direction towards @var{y}.  The size of the step between
1769 @var{x} and the result depends on the type of the result.  If
1770 @math{@var{x} = @var{y}} the function simply returns @var{y}.  If either
1771 value is @code{NaN}, @code{NaN} is returned.  Otherwise
1772 a value corresponding to the value of the least significant bit in the
1773 mantissa is added or subtracted, depending on the direction.
1774 @code{nextafter} will signal overflow or underflow if the result goes
1775 outside of the range of normalized numbers.
1777 This function is defined in @w{IEC 559} (and the appendix with
1778 recommended functions in @w{IEEE 754}/@w{IEEE 854}).
1779 @end deftypefun
1781 @comment math.h
1782 @comment ISO
1783 @deftypefun double nexttoward (double @var{x}, long double @var{y})
1784 @comment math.h
1785 @comment ISO
1786 @deftypefunx float nexttowardf (float @var{x}, long double @var{y})
1787 @comment math.h
1788 @comment ISO
1789 @deftypefunx {long double} nexttowardl (long double @var{x}, long double @var{y})
1790 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1791 These functions are identical to the corresponding versions of
1792 @code{nextafter} except that their second argument is a @code{long
1793 double}.
1794 @end deftypefun
1796 @comment math.h
1797 @comment ISO
1798 @deftypefun double nextup (double @var{x})
1799 @comment math.h
1800 @comment ISO
1801 @deftypefunx float nextupf (float @var{x})
1802 @comment math.h
1803 @comment ISO
1804 @deftypefunx {long double} nextupl (long double @var{x})
1805 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1806 The @code{nextup} function returns the next representable neighbor of @var{x}
1807 in the direction of positive infinity.  If @var{x} is the smallest negative
1808 subnormal number in the type of @var{x} the function returns @code{-0}.  If
1809 @math{@var{x} = @code{0}} the function returns the smallest positive subnormal
1810 number in the type of @var{x}.  If @var{x} is NaN, NaN is returned.
1811 If @var{x} is @math{+@infinity{}}, @math{+@infinity{}} is returned.
1812 @code{nextup} is from TS 18661-1:2014.
1813 @code{nextup} never raises an exception except for signaling NaNs.
1814 @end deftypefun
1816 @comment math.h
1817 @comment ISO
1818 @deftypefun double nextdown (double @var{x})
1819 @comment math.h
1820 @comment ISO
1821 @deftypefunx float nextdownf (float @var{x})
1822 @comment math.h
1823 @comment ISO
1824 @deftypefunx {long double} nextdownl (long double @var{x})
1825 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1826 The @code{nextdown} function returns the next representable neighbor of @var{x}
1827 in the direction of negative infinity.  If @var{x} is the smallest positive
1828 subnormal number in the type of @var{x} the function returns @code{+0}.  If
1829 @math{@var{x} = @code{0}} the function returns the smallest negative subnormal
1830 number in the type of @var{x}.  If @var{x} is NaN, NaN is returned.
1831 If @var{x} is @math{-@infinity{}}, @math{-@infinity{}} is returned.
1832 @code{nextdown} is from TS 18661-1:2014.
1833 @code{nextdown} never raises an exception except for signaling NaNs.
1834 @end deftypefun
1836 @cindex NaN
1837 @comment math.h
1838 @comment ISO
1839 @deftypefun double nan (const char *@var{tagp})
1840 @comment math.h
1841 @comment ISO
1842 @deftypefunx float nanf (const char *@var{tagp})
1843 @comment math.h
1844 @comment ISO
1845 @deftypefunx {long double} nanl (const char *@var{tagp})
1846 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
1847 @c The unsafe-but-ruled-safe locale use comes from strtod.
1848 The @code{nan} function returns a representation of NaN, provided that
1849 NaN is supported by the target platform.
1850 @code{nan ("@var{n-char-sequence}")} is equivalent to
1851 @code{strtod ("NAN(@var{n-char-sequence})")}.
1853 The argument @var{tagp} is used in an unspecified manner.  On @w{IEEE
1854 754} systems, there are many representations of NaN, and @var{tagp}
1855 selects one.  On other systems it may do nothing.
1856 @end deftypefun
1858 @comment math.h
1859 @comment ISO
1860 @deftypefun double getpayload (const double *@var{x})
1861 @comment math.h
1862 @comment ISO
1863 @deftypefunx float getpayloadf (const float *@var{x})
1864 @comment math.h
1865 @comment ISO
1866 @deftypefunx {long double} getpayloadl (const long double *@var{x})
1867 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1868 IEEE 754 defines the @dfn{payload} of a NaN to be an integer value
1869 encoded in the representation of the NaN.  Payloads are typically
1870 propagated from NaN inputs to the result of a floating-point
1871 operation.  These functions, defined by TS 18661-1:2014, return the
1872 payload of the NaN pointed to by @var{x} (returned as a positive
1873 integer, or positive zero, represented as a floating-point number); if
1874 @var{x} is not a NaN, they return an unspecified value.  They raise no
1875 floating-point exceptions even for signaling NaNs.
1876 @end deftypefun
1878 @node FP Comparison Functions
1879 @subsection Floating-Point Comparison Functions
1880 @cindex unordered comparison
1882 The standard C comparison operators provoke exceptions when one or other
1883 of the operands is NaN.  For example,
1885 @smallexample
1886 int v = a < 1.0;
1887 @end smallexample
1889 @noindent
1890 will raise an exception if @var{a} is NaN.  (This does @emph{not}
1891 happen with @code{==} and @code{!=}; those merely return false and true,
1892 respectively, when NaN is examined.)  Frequently this exception is
1893 undesirable.  @w{ISO C99} therefore defines comparison functions that
1894 do not raise exceptions when NaN is examined.  All of the functions are
1895 implemented as macros which allow their arguments to be of any
1896 floating-point type.  The macros are guaranteed to evaluate their
1897 arguments only once.  TS 18661-1:2014 adds such a macro for an
1898 equality comparison that @emph{does} raise an exception for a NaN
1899 argument; it also adds functions that provide a total ordering on all
1900 floating-point values, including NaNs, without raising any exceptions
1901 even for signaling NaNs.
1903 @comment math.h
1904 @comment ISO
1905 @deftypefn Macro int isgreater (@emph{real-floating} @var{x}, @emph{real-floating} @var{y})
1906 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1907 This macro determines whether the argument @var{x} is greater than
1908 @var{y}.  It is equivalent to @code{(@var{x}) > (@var{y})}, but no
1909 exception is raised if @var{x} or @var{y} are NaN.
1910 @end deftypefn
1912 @comment math.h
1913 @comment ISO
1914 @deftypefn Macro int isgreaterequal (@emph{real-floating} @var{x}, @emph{real-floating} @var{y})
1915 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1916 This macro determines whether the argument @var{x} is greater than or
1917 equal to @var{y}.  It is equivalent to @code{(@var{x}) >= (@var{y})}, but no
1918 exception is raised if @var{x} or @var{y} are NaN.
1919 @end deftypefn
1921 @comment math.h
1922 @comment ISO
1923 @deftypefn Macro int isless (@emph{real-floating} @var{x}, @emph{real-floating} @var{y})
1924 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1925 This macro determines whether the argument @var{x} is less than @var{y}.
1926 It is equivalent to @code{(@var{x}) < (@var{y})}, but no exception is
1927 raised if @var{x} or @var{y} are NaN.
1928 @end deftypefn
1930 @comment math.h
1931 @comment ISO
1932 @deftypefn Macro int islessequal (@emph{real-floating} @var{x}, @emph{real-floating} @var{y})
1933 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1934 This macro determines whether the argument @var{x} is less than or equal
1935 to @var{y}.  It is equivalent to @code{(@var{x}) <= (@var{y})}, but no
1936 exception is raised if @var{x} or @var{y} are NaN.
1937 @end deftypefn
1939 @comment math.h
1940 @comment ISO
1941 @deftypefn Macro int islessgreater (@emph{real-floating} @var{x}, @emph{real-floating} @var{y})
1942 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1943 This macro determines whether the argument @var{x} is less or greater
1944 than @var{y}.  It is equivalent to @code{(@var{x}) < (@var{y}) ||
1945 (@var{x}) > (@var{y})} (although it only evaluates @var{x} and @var{y}
1946 once), but no exception is raised if @var{x} or @var{y} are NaN.
1948 This macro is not equivalent to @code{@var{x} != @var{y}}, because that
1949 expression is true if @var{x} or @var{y} are NaN.
1950 @end deftypefn
1952 @comment math.h
1953 @comment ISO
1954 @deftypefn Macro int isunordered (@emph{real-floating} @var{x}, @emph{real-floating} @var{y})
1955 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1956 This macro determines whether its arguments are unordered.  In other
1957 words, it is true if @var{x} or @var{y} are NaN, and false otherwise.
1958 @end deftypefn
1960 @comment math.h
1961 @comment ISO
1962 @deftypefn Macro int iseqsig (@emph{real-floating} @var{x}, @emph{real-floating} @var{y})
1963 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1964 This macro determines whether its arguments are equal.  It is
1965 equivalent to @code{(@var{x}) == (@var{y})}, but it raises the invalid
1966 exception and sets @code{errno} to @code{EDOM} is either argument is a
1967 NaN.
1968 @end deftypefn
1970 @comment math.h
1971 @comment ISO
1972 @deftypefun int totalorder (double @var{x}, double @var{y})
1973 @comment ISO
1974 @deftypefunx int totalorderf (float @var{x}, float @var{y})
1975 @comment ISO
1976 @deftypefunx int totalorderl (long double @var{x}, long double @var{y})
1977 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1978 These functions determine whether the total order relationship,
1979 defined in IEEE 754-2008, is true for @var{x} and @var{y}, returning
1980 nonzero if it is true and zero if it is false.  No exceptions are
1981 raised even for signaling NaNs.  The relationship is true if they are
1982 the same floating-point value (including sign for zero and NaNs, and
1983 payload for NaNs), or if @var{x} comes before @var{y} in the following
1984 order: negative quiet NaNs, in order of decreasing payload; negative
1985 signaling NaNs, in order of decreasing payload; negative infinity;
1986 finite numbers, in ascending order, with negative zero before positive
1987 zero; positive infinity; positive signaling NaNs, in order of
1988 increasing payload; positive quiet NaNs, in order of increasing
1989 payload.
1990 @end deftypefun
1992 @comment math.h
1993 @comment ISO
1994 @deftypefun int totalordermag (double @var{x}, double @var{y})
1995 @comment ISO
1996 @deftypefunx int totalordermagf (float @var{x}, float @var{y})
1997 @comment ISO
1998 @deftypefunx int totalordermagl (long double @var{x}, long double @var{y})
1999 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2000 These functions determine whether the total order relationship,
2001 defined in IEEE 754-2008, is true for the absolute values of @var{x}
2002 and @var{y}, returning nonzero if it is true and zero if it is false.
2003 No exceptions are raised even for signaling NaNs.
2004 @end deftypefun
2006 Not all machines provide hardware support for these operations.  On
2007 machines that don't, the macros can be very slow.  Therefore, you should
2008 not use these functions when NaN is not a concern.
2010 @strong{NB:} There are no macros @code{isequal} or @code{isunequal}.
2011 They are unnecessary, because the @code{==} and @code{!=} operators do
2012 @emph{not} throw an exception if one or both of the operands are NaN.
2014 @node Misc FP Arithmetic
2015 @subsection Miscellaneous FP arithmetic functions
2016 @cindex minimum
2017 @cindex maximum
2018 @cindex positive difference
2019 @cindex multiply-add
2021 The functions in this section perform miscellaneous but common
2022 operations that are awkward to express with C operators.  On some
2023 processors these functions can use special machine instructions to
2024 perform these operations faster than the equivalent C code.
2026 @comment math.h
2027 @comment ISO
2028 @deftypefun double fmin (double @var{x}, double @var{y})
2029 @comment math.h
2030 @comment ISO
2031 @deftypefunx float fminf (float @var{x}, float @var{y})
2032 @comment math.h
2033 @comment ISO
2034 @deftypefunx {long double} fminl (long double @var{x}, long double @var{y})
2035 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2036 The @code{fmin} function returns the lesser of the two values @var{x}
2037 and @var{y}.  It is similar to the expression
2038 @smallexample
2039 ((x) < (y) ? (x) : (y))
2040 @end smallexample
2041 except that @var{x} and @var{y} are only evaluated once.
2043 If an argument is NaN, the other argument is returned.  If both arguments
2044 are NaN, NaN is returned.
2045 @end deftypefun
2047 @comment math.h
2048 @comment ISO
2049 @deftypefun double fmax (double @var{x}, double @var{y})
2050 @comment math.h
2051 @comment ISO
2052 @deftypefunx float fmaxf (float @var{x}, float @var{y})
2053 @comment math.h
2054 @comment ISO
2055 @deftypefunx {long double} fmaxl (long double @var{x}, long double @var{y})
2056 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2057 The @code{fmax} function returns the greater of the two values @var{x}
2058 and @var{y}.
2060 If an argument is NaN, the other argument is returned.  If both arguments
2061 are NaN, NaN is returned.
2062 @end deftypefun
2064 @comment math.h
2065 @comment ISO
2066 @deftypefun double fdim (double @var{x}, double @var{y})
2067 @comment math.h
2068 @comment ISO
2069 @deftypefunx float fdimf (float @var{x}, float @var{y})
2070 @comment math.h
2071 @comment ISO
2072 @deftypefunx {long double} fdiml (long double @var{x}, long double @var{y})
2073 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2074 The @code{fdim} function returns the positive difference between
2075 @var{x} and @var{y}.  The positive difference is @math{@var{x} -
2076 @var{y}} if @var{x} is greater than @var{y}, and @math{0} otherwise.
2078 If @var{x}, @var{y}, or both are NaN, NaN is returned.
2079 @end deftypefun
2081 @comment math.h
2082 @comment ISO
2083 @deftypefun double fma (double @var{x}, double @var{y}, double @var{z})
2084 @comment math.h
2085 @comment ISO
2086 @deftypefunx float fmaf (float @var{x}, float @var{y}, float @var{z})
2087 @comment math.h
2088 @comment ISO
2089 @deftypefunx {long double} fmal (long double @var{x}, long double @var{y}, long double @var{z})
2090 @cindex butterfly
2091 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2092 The @code{fma} function performs floating-point multiply-add.  This is
2093 the operation @math{(@var{x} @mul{} @var{y}) + @var{z}}, but the
2094 intermediate result is not rounded to the destination type.  This can
2095 sometimes improve the precision of a calculation.
2097 This function was introduced because some processors have a special
2098 instruction to perform multiply-add.  The C compiler cannot use it
2099 directly, because the expression @samp{x*y + z} is defined to round the
2100 intermediate result.  @code{fma} lets you choose when you want to round
2101 only once.
2103 @vindex FP_FAST_FMA
2104 On processors which do not implement multiply-add in hardware,
2105 @code{fma} can be very slow since it must avoid intermediate rounding.
2106 @file{math.h} defines the symbols @code{FP_FAST_FMA},
2107 @code{FP_FAST_FMAF}, and @code{FP_FAST_FMAL} when the corresponding
2108 version of @code{fma} is no slower than the expression @samp{x*y + z}.
2109 In @theglibc{}, this always means the operation is implemented in
2110 hardware.
2111 @end deftypefun
2113 @node Complex Numbers
2114 @section Complex Numbers
2115 @pindex complex.h
2116 @cindex complex numbers
2118 @w{ISO C99} introduces support for complex numbers in C.  This is done
2119 with a new type qualifier, @code{complex}.  It is a keyword if and only
2120 if @file{complex.h} has been included.  There are three complex types,
2121 corresponding to the three real types:  @code{float complex},
2122 @code{double complex}, and @code{long double complex}.
2124 To construct complex numbers you need a way to indicate the imaginary
2125 part of a number.  There is no standard notation for an imaginary
2126 floating point constant.  Instead, @file{complex.h} defines two macros
2127 that can be used to create complex numbers.
2129 @deftypevr Macro {const float complex} _Complex_I
2130 This macro is a representation of the complex number ``@math{0+1i}''.
2131 Multiplying a real floating-point value by @code{_Complex_I} gives a
2132 complex number whose value is purely imaginary.  You can use this to
2133 construct complex constants:
2135 @smallexample
2136 @math{3.0 + 4.0i} = @code{3.0 + 4.0 * _Complex_I}
2137 @end smallexample
2139 Note that @code{_Complex_I * _Complex_I} has the value @code{-1}, but
2140 the type of that value is @code{complex}.
2141 @end deftypevr
2143 @c Put this back in when gcc supports _Imaginary_I.  It's too confusing.
2144 @ignore
2145 @noindent
2146 Without an optimizing compiler this is more expensive than the use of
2147 @code{_Imaginary_I} but with is better than nothing.  You can avoid all
2148 the hassles if you use the @code{I} macro below if the name is not
2149 problem.
2151 @deftypevr Macro {const float imaginary} _Imaginary_I
2152 This macro is a representation of the value ``@math{1i}''.  I.e., it is
2153 the value for which
2155 @smallexample
2156 _Imaginary_I * _Imaginary_I = -1
2157 @end smallexample
2159 @noindent
2160 The result is not of type @code{float imaginary} but instead @code{float}.
2161 One can use it to easily construct complex number like in
2163 @smallexample
2164 3.0 - _Imaginary_I * 4.0
2165 @end smallexample
2167 @noindent
2168 which results in the complex number with a real part of 3.0 and a
2169 imaginary part -4.0.
2170 @end deftypevr
2171 @end ignore
2173 @noindent
2174 @code{_Complex_I} is a bit of a mouthful.  @file{complex.h} also defines
2175 a shorter name for the same constant.
2177 @deftypevr Macro {const float complex} I
2178 This macro has exactly the same value as @code{_Complex_I}.  Most of the
2179 time it is preferable.  However, it causes problems if you want to use
2180 the identifier @code{I} for something else.  You can safely write
2182 @smallexample
2183 #include <complex.h>
2184 #undef I
2185 @end smallexample
2187 @noindent
2188 if you need @code{I} for your own purposes.  (In that case we recommend
2189 you also define some other short name for @code{_Complex_I}, such as
2190 @code{J}.)
2192 @ignore
2193 If the implementation does not support the @code{imaginary} types
2194 @code{I} is defined as @code{_Complex_I} which is the second best
2195 solution.  It still can be used in the same way but requires a most
2196 clever compiler to get the same results.
2197 @end ignore
2198 @end deftypevr
2200 @node Operations on Complex
2201 @section Projections, Conjugates, and Decomposing of Complex Numbers
2202 @cindex project complex numbers
2203 @cindex conjugate complex numbers
2204 @cindex decompose complex numbers
2205 @pindex complex.h
2207 @w{ISO C99} also defines functions that perform basic operations on
2208 complex numbers, such as decomposition and conjugation.  The prototypes
2209 for all these functions are in @file{complex.h}.  All functions are
2210 available in three variants, one for each of the three complex types.
2212 @comment complex.h
2213 @comment ISO
2214 @deftypefun double creal (complex double @var{z})
2215 @comment complex.h
2216 @comment ISO
2217 @deftypefunx float crealf (complex float @var{z})
2218 @comment complex.h
2219 @comment ISO
2220 @deftypefunx {long double} creall (complex long double @var{z})
2221 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2222 These functions return the real part of the complex number @var{z}.
2223 @end deftypefun
2225 @comment complex.h
2226 @comment ISO
2227 @deftypefun double cimag (complex double @var{z})
2228 @comment complex.h
2229 @comment ISO
2230 @deftypefunx float cimagf (complex float @var{z})
2231 @comment complex.h
2232 @comment ISO
2233 @deftypefunx {long double} cimagl (complex long double @var{z})
2234 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2235 These functions return the imaginary part of the complex number @var{z}.
2236 @end deftypefun
2238 @comment complex.h
2239 @comment ISO
2240 @deftypefun {complex double} conj (complex double @var{z})
2241 @comment complex.h
2242 @comment ISO
2243 @deftypefunx {complex float} conjf (complex float @var{z})
2244 @comment complex.h
2245 @comment ISO
2246 @deftypefunx {complex long double} conjl (complex long double @var{z})
2247 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2248 These functions return the conjugate value of the complex number
2249 @var{z}.  The conjugate of a complex number has the same real part and a
2250 negated imaginary part.  In other words, @samp{conj(a + bi) = a + -bi}.
2251 @end deftypefun
2253 @comment complex.h
2254 @comment ISO
2255 @deftypefun double carg (complex double @var{z})
2256 @comment complex.h
2257 @comment ISO
2258 @deftypefunx float cargf (complex float @var{z})
2259 @comment complex.h
2260 @comment ISO
2261 @deftypefunx {long double} cargl (complex long double @var{z})
2262 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2263 These functions return the argument of the complex number @var{z}.
2264 The argument of a complex number is the angle in the complex plane
2265 between the positive real axis and a line passing through zero and the
2266 number.  This angle is measured in the usual fashion and ranges from
2267 @math{-@pi{}} to @math{@pi{}}.
2269 @code{carg} has a branch cut along the negative real axis.
2270 @end deftypefun
2272 @comment complex.h
2273 @comment ISO
2274 @deftypefun {complex double} cproj (complex double @var{z})
2275 @comment complex.h
2276 @comment ISO
2277 @deftypefunx {complex float} cprojf (complex float @var{z})
2278 @comment complex.h
2279 @comment ISO
2280 @deftypefunx {complex long double} cprojl (complex long double @var{z})
2281 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2282 These functions return the projection of the complex value @var{z} onto
2283 the Riemann sphere.  Values with an infinite imaginary part are projected
2284 to positive infinity on the real axis, even if the real part is NaN.  If
2285 the real part is infinite, the result is equivalent to
2287 @smallexample
2288 INFINITY + I * copysign (0.0, cimag (z))
2289 @end smallexample
2290 @end deftypefun
2292 @node Parsing of Numbers
2293 @section Parsing of Numbers
2294 @cindex parsing numbers (in formatted input)
2295 @cindex converting strings to numbers
2296 @cindex number syntax, parsing
2297 @cindex syntax, for reading numbers
2299 This section describes functions for ``reading'' integer and
2300 floating-point numbers from a string.  It may be more convenient in some
2301 cases to use @code{sscanf} or one of the related functions; see
2302 @ref{Formatted Input}.  But often you can make a program more robust by
2303 finding the tokens in the string by hand, then converting the numbers
2304 one by one.
2306 @menu
2307 * Parsing of Integers::         Functions for conversion of integer values.
2308 * Parsing of Floats::           Functions for conversion of floating-point
2309                                  values.
2310 @end menu
2312 @node Parsing of Integers
2313 @subsection Parsing of Integers
2315 @pindex stdlib.h
2316 @pindex wchar.h
2317 The @samp{str} functions are declared in @file{stdlib.h} and those
2318 beginning with @samp{wcs} are declared in @file{wchar.h}.  One might
2319 wonder about the use of @code{restrict} in the prototypes of the
2320 functions in this section.  It is seemingly useless but the @w{ISO C}
2321 standard uses it (for the functions defined there) so we have to do it
2322 as well.
2324 @comment stdlib.h
2325 @comment ISO
2326 @deftypefun {long int} strtol (const char *restrict @var{string}, char **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2327 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2328 @c strtol uses the thread-local pointer to the locale in effect, and
2329 @c strtol_l loads the LC_NUMERIC locale data from it early on and once,
2330 @c but if the locale is the global locale, and another thread calls
2331 @c setlocale in a way that modifies the pointer to the LC_CTYPE locale
2332 @c category, the behavior of e.g. IS*, TOUPPER will vary throughout the
2333 @c execution of the function, because they re-read the locale data from
2334 @c the given locale pointer.  We solved this by documenting setlocale as
2335 @c MT-Unsafe.
2336 The @code{strtol} (``string-to-long'') function converts the initial
2337 part of @var{string} to a signed integer, which is returned as a value
2338 of type @code{long int}.
2340 This function attempts to decompose @var{string} as follows:
2342 @itemize @bullet
2343 @item
2344 A (possibly empty) sequence of whitespace characters.  Which characters
2345 are whitespace is determined by the @code{isspace} function
2346 (@pxref{Classification of Characters}).  These are discarded.
2348 @item
2349 An optional plus or minus sign (@samp{+} or @samp{-}).
2351 @item
2352 A nonempty sequence of digits in the radix specified by @var{base}.
2354 If @var{base} is zero, decimal radix is assumed unless the series of
2355 digits begins with @samp{0} (specifying octal radix), or @samp{0x} or
2356 @samp{0X} (specifying hexadecimal radix); in other words, the same
2357 syntax used for integer constants in C.
2359 Otherwise @var{base} must have a value between @code{2} and @code{36}.
2360 If @var{base} is @code{16}, the digits may optionally be preceded by
2361 @samp{0x} or @samp{0X}.  If base has no legal value the value returned
2362 is @code{0l} and the global variable @code{errno} is set to @code{EINVAL}.
2364 @item
2365 Any remaining characters in the string.  If @var{tailptr} is not a null
2366 pointer, @code{strtol} stores a pointer to this tail in
2367 @code{*@var{tailptr}}.
2368 @end itemize
2370 If the string is empty, contains only whitespace, or does not contain an
2371 initial substring that has the expected syntax for an integer in the
2372 specified @var{base}, no conversion is performed.  In this case,
2373 @code{strtol} returns a value of zero and the value stored in
2374 @code{*@var{tailptr}} is the value of @var{string}.
2376 In a locale other than the standard @code{"C"} locale, this function
2377 may recognize additional implementation-dependent syntax.
2379 If the string has valid syntax for an integer but the value is not
2380 representable because of overflow, @code{strtol} returns either
2381 @code{LONG_MAX} or @code{LONG_MIN} (@pxref{Range of Type}), as
2382 appropriate for the sign of the value.  It also sets @code{errno}
2383 to @code{ERANGE} to indicate there was overflow.
2385 You should not check for errors by examining the return value of
2386 @code{strtol}, because the string might be a valid representation of
2387 @code{0l}, @code{LONG_MAX}, or @code{LONG_MIN}.  Instead, check whether
2388 @var{tailptr} points to what you expect after the number
2389 (e.g. @code{'\0'} if the string should end after the number).  You also
2390 need to clear @var{errno} before the call and check it afterward, in
2391 case there was overflow.
2393 There is an example at the end of this section.
2394 @end deftypefun
2396 @comment wchar.h
2397 @comment ISO
2398 @deftypefun {long int} wcstol (const wchar_t *restrict @var{string}, wchar_t **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2399 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2400 The @code{wcstol} function is equivalent to the @code{strtol} function
2401 in nearly all aspects but handles wide character strings.
2403 The @code{wcstol} function was introduced in @w{Amendment 1} of @w{ISO C90}.
2404 @end deftypefun
2406 @comment stdlib.h
2407 @comment ISO
2408 @deftypefun {unsigned long int} strtoul (const char *retrict @var{string}, char **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2409 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2410 The @code{strtoul} (``string-to-unsigned-long'') function is like
2411 @code{strtol} except it converts to an @code{unsigned long int} value.
2412 The syntax is the same as described above for @code{strtol}.  The value
2413 returned on overflow is @code{ULONG_MAX} (@pxref{Range of Type}).
2415 If @var{string} depicts a negative number, @code{strtoul} acts the same
2416 as @var{strtol} but casts the result to an unsigned integer.  That means
2417 for example that @code{strtoul} on @code{"-1"} returns @code{ULONG_MAX}
2418 and an input more negative than @code{LONG_MIN} returns
2419 (@code{ULONG_MAX} + 1) / 2.
2421 @code{strtoul} sets @var{errno} to @code{EINVAL} if @var{base} is out of
2422 range, or @code{ERANGE} on overflow.
2423 @end deftypefun
2425 @comment wchar.h
2426 @comment ISO
2427 @deftypefun {unsigned long int} wcstoul (const wchar_t *restrict @var{string}, wchar_t **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2428 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2429 The @code{wcstoul} function is equivalent to the @code{strtoul} function
2430 in nearly all aspects but handles wide character strings.
2432 The @code{wcstoul} function was introduced in @w{Amendment 1} of @w{ISO C90}.
2433 @end deftypefun
2435 @comment stdlib.h
2436 @comment ISO
2437 @deftypefun {long long int} strtoll (const char *restrict @var{string}, char **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2438 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2439 The @code{strtoll} function is like @code{strtol} except that it returns
2440 a @code{long long int} value, and accepts numbers with a correspondingly
2441 larger range.
2443 If the string has valid syntax for an integer but the value is not
2444 representable because of overflow, @code{strtoll} returns either
2445 @code{LLONG_MAX} or @code{LLONG_MIN} (@pxref{Range of Type}), as
2446 appropriate for the sign of the value.  It also sets @code{errno} to
2447 @code{ERANGE} to indicate there was overflow.
2449 The @code{strtoll} function was introduced in @w{ISO C99}.
2450 @end deftypefun
2452 @comment wchar.h
2453 @comment ISO
2454 @deftypefun {long long int} wcstoll (const wchar_t *restrict @var{string}, wchar_t **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2455 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2456 The @code{wcstoll} function is equivalent to the @code{strtoll} function
2457 in nearly all aspects but handles wide character strings.
2459 The @code{wcstoll} function was introduced in @w{Amendment 1} of @w{ISO C90}.
2460 @end deftypefun
2462 @comment stdlib.h
2463 @comment BSD
2464 @deftypefun {long long int} strtoq (const char *restrict @var{string}, char **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2465 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2466 @code{strtoq} (``string-to-quad-word'') is the BSD name for @code{strtoll}.
2467 @end deftypefun
2469 @comment wchar.h
2470 @comment GNU
2471 @deftypefun {long long int} wcstoq (const wchar_t *restrict @var{string}, wchar_t **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2472 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2473 The @code{wcstoq} function is equivalent to the @code{strtoq} function
2474 in nearly all aspects but handles wide character strings.
2476 The @code{wcstoq} function is a GNU extension.
2477 @end deftypefun
2479 @comment stdlib.h
2480 @comment ISO
2481 @deftypefun {unsigned long long int} strtoull (const char *restrict @var{string}, char **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2482 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2483 The @code{strtoull} function is related to @code{strtoll} the same way
2484 @code{strtoul} is related to @code{strtol}.
2486 The @code{strtoull} function was introduced in @w{ISO C99}.
2487 @end deftypefun
2489 @comment wchar.h
2490 @comment ISO
2491 @deftypefun {unsigned long long int} wcstoull (const wchar_t *restrict @var{string}, wchar_t **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2492 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2493 The @code{wcstoull} function is equivalent to the @code{strtoull} function
2494 in nearly all aspects but handles wide character strings.
2496 The @code{wcstoull} function was introduced in @w{Amendment 1} of @w{ISO C90}.
2497 @end deftypefun
2499 @comment stdlib.h
2500 @comment BSD
2501 @deftypefun {unsigned long long int} strtouq (const char *restrict @var{string}, char **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2502 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2503 @code{strtouq} is the BSD name for @code{strtoull}.
2504 @end deftypefun
2506 @comment wchar.h
2507 @comment GNU
2508 @deftypefun {unsigned long long int} wcstouq (const wchar_t *restrict @var{string}, wchar_t **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2509 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2510 The @code{wcstouq} function is equivalent to the @code{strtouq} function
2511 in nearly all aspects but handles wide character strings.
2513 The @code{wcstouq} function is a GNU extension.
2514 @end deftypefun
2516 @comment inttypes.h
2517 @comment ISO
2518 @deftypefun intmax_t strtoimax (const char *restrict @var{string}, char **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2519 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2520 The @code{strtoimax} function is like @code{strtol} except that it returns
2521 a @code{intmax_t} value, and accepts numbers of a corresponding range.
2523 If the string has valid syntax for an integer but the value is not
2524 representable because of overflow, @code{strtoimax} returns either
2525 @code{INTMAX_MAX} or @code{INTMAX_MIN} (@pxref{Integers}), as
2526 appropriate for the sign of the value.  It also sets @code{errno} to
2527 @code{ERANGE} to indicate there was overflow.
2529 See @ref{Integers} for a description of the @code{intmax_t} type.  The
2530 @code{strtoimax} function was introduced in @w{ISO C99}.
2531 @end deftypefun
2533 @comment wchar.h
2534 @comment ISO
2535 @deftypefun intmax_t wcstoimax (const wchar_t *restrict @var{string}, wchar_t **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2536 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2537 The @code{wcstoimax} function is equivalent to the @code{strtoimax} function
2538 in nearly all aspects but handles wide character strings.
2540 The @code{wcstoimax} function was introduced in @w{ISO C99}.
2541 @end deftypefun
2543 @comment inttypes.h
2544 @comment ISO
2545 @deftypefun uintmax_t strtoumax (const char *restrict @var{string}, char **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2546 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2547 The @code{strtoumax} function is related to @code{strtoimax}
2548 the same way that @code{strtoul} is related to @code{strtol}.
2550 See @ref{Integers} for a description of the @code{intmax_t} type.  The
2551 @code{strtoumax} function was introduced in @w{ISO C99}.
2552 @end deftypefun
2554 @comment wchar.h
2555 @comment ISO
2556 @deftypefun uintmax_t wcstoumax (const wchar_t *restrict @var{string}, wchar_t **restrict @var{tailptr}, int @var{base})
2557 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2558 The @code{wcstoumax} function is equivalent to the @code{strtoumax} function
2559 in nearly all aspects but handles wide character strings.
2561 The @code{wcstoumax} function was introduced in @w{ISO C99}.
2562 @end deftypefun
2564 @comment stdlib.h
2565 @comment ISO
2566 @deftypefun {long int} atol (const char *@var{string})
2567 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2568 This function is similar to the @code{strtol} function with a @var{base}
2569 argument of @code{10}, except that it need not detect overflow errors.
2570 The @code{atol} function is provided mostly for compatibility with
2571 existing code; using @code{strtol} is more robust.
2572 @end deftypefun
2574 @comment stdlib.h
2575 @comment ISO
2576 @deftypefun int atoi (const char *@var{string})
2577 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2578 This function is like @code{atol}, except that it returns an @code{int}.
2579 The @code{atoi} function is also considered obsolete; use @code{strtol}
2580 instead.
2581 @end deftypefun
2583 @comment stdlib.h
2584 @comment ISO
2585 @deftypefun {long long int} atoll (const char *@var{string})
2586 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2587 This function is similar to @code{atol}, except it returns a @code{long
2588 long int}.
2590 The @code{atoll} function was introduced in @w{ISO C99}.  It too is
2591 obsolete (despite having just been added); use @code{strtoll} instead.
2592 @end deftypefun
2594 All the functions mentioned in this section so far do not handle
2595 alternative representations of characters as described in the locale
2596 data.  Some locales specify thousands separator and the way they have to
2597 be used which can help to make large numbers more readable.  To read
2598 such numbers one has to use the @code{scanf} functions with the @samp{'}
2599 flag.
2601 Here is a function which parses a string as a sequence of integers and
2602 returns the sum of them:
2604 @smallexample
2606 sum_ints_from_string (char *string)
2608   int sum = 0;
2610   while (1) @{
2611     char *tail;
2612     int next;
2614     /* @r{Skip whitespace by hand, to detect the end.}  */
2615     while (isspace (*string)) string++;
2616     if (*string == 0)
2617       break;
2619     /* @r{There is more nonwhitespace,}  */
2620     /* @r{so it ought to be another number.}  */
2621     errno = 0;
2622     /* @r{Parse it.}  */
2623     next = strtol (string, &tail, 0);
2624     /* @r{Add it in, if not overflow.}  */
2625     if (errno)
2626       printf ("Overflow\n");
2627     else
2628       sum += next;
2629     /* @r{Advance past it.}  */
2630     string = tail;
2631   @}
2633   return sum;
2635 @end smallexample
2637 @node Parsing of Floats
2638 @subsection Parsing of Floats
2640 @pindex stdlib.h
2641 The @samp{str} functions are declared in @file{stdlib.h} and those
2642 beginning with @samp{wcs} are declared in @file{wchar.h}.  One might
2643 wonder about the use of @code{restrict} in the prototypes of the
2644 functions in this section.  It is seemingly useless but the @w{ISO C}
2645 standard uses it (for the functions defined there) so we have to do it
2646 as well.
2648 @comment stdlib.h
2649 @comment ISO
2650 @deftypefun double strtod (const char *restrict @var{string}, char **restrict @var{tailptr})
2651 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2652 @c Besides the unsafe-but-ruled-safe locale uses, this uses a lot of
2653 @c mpn, but it's all safe.
2655 @c round_and_return
2656 @c   get_rounding_mode ok
2657 @c   mpn_add_1 ok
2658 @c   mpn_rshift ok
2659 @c   MPN_ZERO ok
2660 @c   MPN2FLOAT -> mpn_construct_(float|double|long_double) ok
2661 @c str_to_mpn
2662 @c   mpn_mul_1 -> umul_ppmm ok
2663 @c   mpn_add_1 ok
2664 @c mpn_lshift_1 -> mpn_lshift ok
2665 @c STRTOF_INTERNAL
2666 @c   MPN_VAR ok
2667 @c   SET_MANTISSA ok
2668 @c   STRNCASECMP ok, wide and narrow
2669 @c   round_and_return ok
2670 @c   mpn_mul ok
2671 @c     mpn_addmul_1 ok
2672 @c     ... mpn_sub
2673 @c   mpn_lshift ok
2674 @c   udiv_qrnnd ok
2675 @c   count_leading_zeros ok
2676 @c   add_ssaaaa ok
2677 @c   sub_ddmmss ok
2678 @c   umul_ppmm ok
2679 @c   mpn_submul_1 ok
2680 The @code{strtod} (``string-to-double'') function converts the initial
2681 part of @var{string} to a floating-point number, which is returned as a
2682 value of type @code{double}.
2684 This function attempts to decompose @var{string} as follows:
2686 @itemize @bullet
2687 @item
2688 A (possibly empty) sequence of whitespace characters.  Which characters
2689 are whitespace is determined by the @code{isspace} function
2690 (@pxref{Classification of Characters}).  These are discarded.
2692 @item
2693 An optional plus or minus sign (@samp{+} or @samp{-}).
2695 @item A floating point number in decimal or hexadecimal format.  The
2696 decimal format is:
2697 @itemize @minus
2699 @item
2700 A nonempty sequence of digits optionally containing a decimal-point
2701 character---normally @samp{.}, but it depends on the locale
2702 (@pxref{General Numeric}).
2704 @item
2705 An optional exponent part, consisting of a character @samp{e} or
2706 @samp{E}, an optional sign, and a sequence of digits.
2708 @end itemize
2710 The hexadecimal format is as follows:
2711 @itemize @minus
2713 @item
2714 A 0x or 0X followed by a nonempty sequence of hexadecimal digits
2715 optionally containing a decimal-point character---normally @samp{.}, but
2716 it depends on the locale (@pxref{General Numeric}).
2718 @item
2719 An optional binary-exponent part, consisting of a character @samp{p} or
2720 @samp{P}, an optional sign, and a sequence of digits.
2722 @end itemize
2724 @item
2725 Any remaining characters in the string.  If @var{tailptr} is not a null
2726 pointer, a pointer to this tail of the string is stored in
2727 @code{*@var{tailptr}}.
2728 @end itemize
2730 If the string is empty, contains only whitespace, or does not contain an
2731 initial substring that has the expected syntax for a floating-point
2732 number, no conversion is performed.  In this case, @code{strtod} returns
2733 a value of zero and the value returned in @code{*@var{tailptr}} is the
2734 value of @var{string}.
2736 In a locale other than the standard @code{"C"} or @code{"POSIX"} locales,
2737 this function may recognize additional locale-dependent syntax.
2739 If the string has valid syntax for a floating-point number but the value
2740 is outside the range of a @code{double}, @code{strtod} will signal
2741 overflow or underflow as described in @ref{Math Error Reporting}.
2743 @code{strtod} recognizes four special input strings.  The strings
2744 @code{"inf"} and @code{"infinity"} are converted to @math{@infinity{}},
2745 or to the largest representable value if the floating-point format
2746 doesn't support infinities.  You can prepend a @code{"+"} or @code{"-"}
2747 to specify the sign.  Case is ignored when scanning these strings.
2749 The strings @code{"nan"} and @code{"nan(@var{chars@dots{}})"} are converted
2750 to NaN.  Again, case is ignored.  If @var{chars@dots{}} are provided, they
2751 are used in some unspecified fashion to select a particular
2752 representation of NaN (there can be several).
2754 Since zero is a valid result as well as the value returned on error, you
2755 should check for errors in the same way as for @code{strtol}, by
2756 examining @var{errno} and @var{tailptr}.
2757 @end deftypefun
2759 @comment stdlib.h
2760 @comment ISO
2761 @deftypefun float strtof (const char *@var{string}, char **@var{tailptr})
2762 @comment stdlib.h
2763 @comment ISO
2764 @deftypefunx {long double} strtold (const char *@var{string}, char **@var{tailptr})
2765 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2766 These functions are analogous to @code{strtod}, but return @code{float}
2767 and @code{long double} values respectively.  They report errors in the
2768 same way as @code{strtod}.  @code{strtof} can be substantially faster
2769 than @code{strtod}, but has less precision; conversely, @code{strtold}
2770 can be much slower but has more precision (on systems where @code{long
2771 double} is a separate type).
2773 These functions have been GNU extensions and are new to @w{ISO C99}.
2774 @end deftypefun
2776 @comment wchar.h
2777 @comment ISO
2778 @deftypefun double wcstod (const wchar_t *restrict @var{string}, wchar_t **restrict @var{tailptr})
2779 @comment stdlib.h
2780 @comment ISO
2781 @deftypefunx float wcstof (const wchar_t *@var{string}, wchar_t **@var{tailptr})
2782 @comment stdlib.h
2783 @comment ISO
2784 @deftypefunx {long double} wcstold (const wchar_t *@var{string}, wchar_t **@var{tailptr})
2785 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2786 The @code{wcstod}, @code{wcstof}, and @code{wcstol} functions are
2787 equivalent in nearly all aspect to the @code{strtod}, @code{strtof}, and
2788 @code{strtold} functions but it handles wide character string.
2790 The @code{wcstod} function was introduced in @w{Amendment 1} of @w{ISO
2791 C90}.  The @code{wcstof} and @code{wcstold} functions were introduced in
2792 @w{ISO C99}.
2793 @end deftypefun
2795 @comment stdlib.h
2796 @comment ISO
2797 @deftypefun double atof (const char *@var{string})
2798 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
2799 This function is similar to the @code{strtod} function, except that it
2800 need not detect overflow and underflow errors.  The @code{atof} function
2801 is provided mostly for compatibility with existing code; using
2802 @code{strtod} is more robust.
2803 @end deftypefun
2805 @Theglibc{} also provides @samp{_l} versions of these functions,
2806 which take an additional argument, the locale to use in conversion.
2808 See also @ref{Parsing of Integers}.
2810 @node Printing of Floats
2811 @section Printing of Floats
2813 @pindex stdlib.h
2814 The @samp{strfrom} functions are declared in @file{stdlib.h}.
2816 @comment stdlib.h
2817 @comment ISO/IEC TS 18661-1
2818 @deftypefun int strfromd (char *restrict @var{string}, size_t @var{size}, const char *restrict @var{format}, double @var{value})
2819 @deftypefunx int strfromf (char *restrict @var{string}, size_t @var{size}, const char *restrict @var{format}, float @var{value})
2820 @deftypefunx int strfroml (char *restrict @var{string}, size_t @var{size}, const char *restrict @var{format}, long double @var{value})
2821 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@asunsafe{@ascuheap{}}@acunsafe{@acsmem{}}}
2822 @comment these functions depend on __printf_fp and __printf_fphex, which are
2823 @comment AS-unsafe (ascuheap) and AC-unsafe (acsmem).
2824 The functions @code{strfromd} (``string-from-double''), @code{strfromf}
2825 (``string-from-float''), and @code{strfroml} (``string-from-long-double'')
2826 convert the floating-point number @var{value} to a string of characters and
2827 stores them into the area pointed to by @var{string}.  The conversion
2828 writes at most @var{size} characters and respects the format specified by
2829 @var{format}.
2831 The format string must start with the character @samp{%}.  An optional
2832 precision follows, which starts with a period, @samp{.}, and may be
2833 followed by a decimal integer, representing the precision.  If a decimal
2834 integer is not specified after the period, the precision is taken to be
2835 zero.  The character @samp{*} is not allowed.  Finally, the format string
2836 ends with one of the following conversion specifiers: @samp{a}, @samp{A},
2837 @samp{e}, @samp{E}, @samp{f}, @samp{F}, @samp{g} or @samp{G} (@pxref{Table
2838 of Output Conversions}).  Invalid format strings result in undefined
2839 behavior.
2841 These functions return the number of characters that would have been
2842 written to @var{string} had @var{size} been sufficiently large, not
2843 counting the terminating null character.  Thus, the null-terminated output
2844 has been completely written if and only if the returned value is less than
2845 @var{size}.
2847 These functions were introduced by ISO/IEC TS 18661-1.
2848 @end deftypefun
2850 @node System V Number Conversion
2851 @section Old-fashioned System V number-to-string functions
2853 The old @w{System V} C library provided three functions to convert
2854 numbers to strings, with unusual and hard-to-use semantics.  @Theglibc{}
2855 also provides these functions and some natural extensions.
2857 These functions are only available in @theglibc{} and on systems descended
2858 from AT&T Unix.  Therefore, unless these functions do precisely what you
2859 need, it is better to use @code{sprintf}, which is standard.
2861 All these functions are defined in @file{stdlib.h}.
2863 @comment stdlib.h
2864 @comment SVID, Unix98
2865 @deftypefun {char *} ecvt (double @var{value}, int @var{ndigit}, int *@var{decpt}, int *@var{neg})
2866 @safety{@prelim{}@mtunsafe{@mtasurace{:ecvt}}@asunsafe{}@acsafe{}}
2867 The function @code{ecvt} converts the floating-point number @var{value}
2868 to a string with at most @var{ndigit} decimal digits.  The
2869 returned string contains no decimal point or sign.  The first digit of
2870 the string is non-zero (unless @var{value} is actually zero) and the
2871 last digit is rounded to nearest.  @code{*@var{decpt}} is set to the
2872 index in the string of the first digit after the decimal point.
2873 @code{*@var{neg}} is set to a nonzero value if @var{value} is negative,
2874 zero otherwise.
2876 If @var{ndigit} decimal digits would exceed the precision of a
2877 @code{double} it is reduced to a system-specific value.
2879 The returned string is statically allocated and overwritten by each call
2880 to @code{ecvt}.
2882 If @var{value} is zero, it is implementation defined whether
2883 @code{*@var{decpt}} is @code{0} or @code{1}.
2885 For example: @code{ecvt (12.3, 5, &d, &n)} returns @code{"12300"}
2886 and sets @var{d} to @code{2} and @var{n} to @code{0}.
2887 @end deftypefun
2889 @comment stdlib.h
2890 @comment SVID, Unix98
2891 @deftypefun {char *} fcvt (double @var{value}, int @var{ndigit}, int *@var{decpt}, int *@var{neg})
2892 @safety{@prelim{}@mtunsafe{@mtasurace{:fcvt}}@asunsafe{@ascuheap{}}@acunsafe{@acsmem{}}}
2893 The function @code{fcvt} is like @code{ecvt}, but @var{ndigit} specifies
2894 the number of digits after the decimal point.  If @var{ndigit} is less
2895 than zero, @var{value} is rounded to the @math{@var{ndigit}+1}'th place to the
2896 left of the decimal point.  For example, if @var{ndigit} is @code{-1},
2897 @var{value} will be rounded to the nearest 10.  If @var{ndigit} is
2898 negative and larger than the number of digits to the left of the decimal
2899 point in @var{value}, @var{value} will be rounded to one significant digit.
2901 If @var{ndigit} decimal digits would exceed the precision of a
2902 @code{double} it is reduced to a system-specific value.
2904 The returned string is statically allocated and overwritten by each call
2905 to @code{fcvt}.
2906 @end deftypefun
2908 @comment stdlib.h
2909 @comment SVID, Unix98
2910 @deftypefun {char *} gcvt (double @var{value}, int @var{ndigit}, char *@var{buf})
2911 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2912 @c gcvt calls sprintf, that ultimately calls vfprintf, which malloc()s
2913 @c args_value if it's too large, but gcvt never exercises this path.
2914 @code{gcvt} is functionally equivalent to @samp{sprintf(buf, "%*g",
2915 ndigit, value}.  It is provided only for compatibility's sake.  It
2916 returns @var{buf}.
2918 If @var{ndigit} decimal digits would exceed the precision of a
2919 @code{double} it is reduced to a system-specific value.
2920 @end deftypefun
2922 As extensions, @theglibc{} provides versions of these three
2923 functions that take @code{long double} arguments.
2925 @comment stdlib.h
2926 @comment GNU
2927 @deftypefun {char *} qecvt (long double @var{value}, int @var{ndigit}, int *@var{decpt}, int *@var{neg})
2928 @safety{@prelim{}@mtunsafe{@mtasurace{:qecvt}}@asunsafe{}@acsafe{}}
2929 This function is equivalent to @code{ecvt} except that it takes a
2930 @code{long double} for the first parameter and that @var{ndigit} is
2931 restricted by the precision of a @code{long double}.
2932 @end deftypefun
2934 @comment stdlib.h
2935 @comment GNU
2936 @deftypefun {char *} qfcvt (long double @var{value}, int @var{ndigit}, int *@var{decpt}, int *@var{neg})
2937 @safety{@prelim{}@mtunsafe{@mtasurace{:qfcvt}}@asunsafe{@ascuheap{}}@acunsafe{@acsmem{}}}
2938 This function is equivalent to @code{fcvt} except that it
2939 takes a @code{long double} for the first parameter and that @var{ndigit} is
2940 restricted by the precision of a @code{long double}.
2941 @end deftypefun
2943 @comment stdlib.h
2944 @comment GNU
2945 @deftypefun {char *} qgcvt (long double @var{value}, int @var{ndigit}, char *@var{buf})
2946 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2947 This function is equivalent to @code{gcvt} except that it takes a
2948 @code{long double} for the first parameter and that @var{ndigit} is
2949 restricted by the precision of a @code{long double}.
2950 @end deftypefun
2953 @cindex gcvt_r
2954 The @code{ecvt} and @code{fcvt} functions, and their @code{long double}
2955 equivalents, all return a string located in a static buffer which is
2956 overwritten by the next call to the function.  @Theglibc{}
2957 provides another set of extended functions which write the converted
2958 string into a user-supplied buffer.  These have the conventional
2959 @code{_r} suffix.
2961 @code{gcvt_r} is not necessary, because @code{gcvt} already uses a
2962 user-supplied buffer.
2964 @comment stdlib.h
2965 @comment GNU
2966 @deftypefun int ecvt_r (double @var{value}, int @var{ndigit}, int *@var{decpt}, int *@var{neg}, char *@var{buf}, size_t @var{len})
2967 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2968 The @code{ecvt_r} function is the same as @code{ecvt}, except
2969 that it places its result into the user-specified buffer pointed to by
2970 @var{buf}, with length @var{len}.  The return value is @code{-1} in
2971 case of an error and zero otherwise.
2973 This function is a GNU extension.
2974 @end deftypefun
2976 @comment stdlib.h
2977 @comment SVID, Unix98
2978 @deftypefun int fcvt_r (double @var{value}, int @var{ndigit}, int *@var{decpt}, int *@var{neg}, char *@var{buf}, size_t @var{len})
2979 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2980 The @code{fcvt_r} function is the same as @code{fcvt}, except that it
2981 places its result into the user-specified buffer pointed to by
2982 @var{buf}, with length @var{len}.  The return value is @code{-1} in
2983 case of an error and zero otherwise.
2985 This function is a GNU extension.
2986 @end deftypefun
2988 @comment stdlib.h
2989 @comment GNU
2990 @deftypefun int qecvt_r (long double @var{value}, int @var{ndigit}, int *@var{decpt}, int *@var{neg}, char *@var{buf}, size_t @var{len})
2991 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2992 The @code{qecvt_r} function is the same as @code{qecvt}, except
2993 that it places its result into the user-specified buffer pointed to by
2994 @var{buf}, with length @var{len}.  The return value is @code{-1} in
2995 case of an error and zero otherwise.
2997 This function is a GNU extension.
2998 @end deftypefun
3000 @comment stdlib.h
3001 @comment GNU
3002 @deftypefun int qfcvt_r (long double @var{value}, int @var{ndigit}, int *@var{decpt}, int *@var{neg}, char *@var{buf}, size_t @var{len})
3003 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
3004 The @code{qfcvt_r} function is the same as @code{qfcvt}, except
3005 that it places its result into the user-specified buffer pointed to by
3006 @var{buf}, with length @var{len}.  The return value is @code{-1} in
3007 case of an error and zero otherwise.
3009 This function is a GNU extension.
3010 @end deftypefun