m4/signbit.m4

   1 # signbit.m4 serial 16
   2 dnl Copyright (C) 2007-2018 Free Software Foundation, Inc.
   3 dnl This file is free software; the Free Software Foundation
   4 dnl gives unlimited permission to copy and/or distribute it,
   5 dnl with or without modifications, as long as this notice is preserved.
   6
   7 AC_DEFUN([gl_SIGNBIT],
   8 [
   9   AC_REQUIRE([gl_MATH_H_DEFAULTS])
  10   AC_REQUIRE([AC_CANONICAL_HOST]) dnl for cross-compiles
  11   AC_CACHE_CHECK([for signbit macro], [gl_cv_func_signbit],
  12     [
  13       AC_RUN_IFELSE(
  14         [AC_LANG_SOURCE([[
  15 #include <math.h>
  16 /* If signbit is defined as a function, don't use it, since calling it for
  17    'float' or 'long double' arguments would involve conversions.
  18    If signbit is not declared at all but exists as a library function, don't
  19    use it, since the prototype may not match.
  20    If signbit is not declared at all but exists as a compiler built-in, don't
  21    use it, since it's preferable to use __builtin_signbit* (no warnings,
  22    no conversions).  */
  23 #ifndef signbit
  24 # error "signbit should be a macro"
  25 #endif
  26 #include <string.h>
  27 ]gl_SIGNBIT_TEST_PROGRAM
  28 ])],
  29         [gl_cv_func_signbit=yes],
  30         [gl_cv_func_signbit=no],
  31         [case "$host_os" in
  32                           # Guess yes on glibc systems.
  33            *-gnu* | gnu*) gl_cv_func_signbit="guessing yes" ;;
  34                           # Guess yes on native Windows.
  35            mingw*)        gl_cv_func_signbit="guessing yes" ;;
  36                           # If we don't know, assume the worst.
  37            *)             gl_cv_func_signbit="guessing no" ;;
  38          esac
  39         ])
  40     ])
  41   dnl GCC 4.0 and newer provides three built-ins for signbit.
  42   dnl They can be used without warnings, also in C++, regardless of <math.h>.
  43   dnl But they may expand to calls to functions, which may or may not be in
  44   dnl libc.
  45   AC_CACHE_CHECK([for signbit compiler built-ins], [gl_cv_func_signbit_gcc],
  46     [
  47       AC_RUN_IFELSE(
  48         [AC_LANG_SOURCE([[
  49 #if __GNUC__ >= 4
  50 # define signbit(x) \
  51    (sizeof (x) == sizeof (long double) ? __builtin_signbitl (x) : \
  52     sizeof (x) == sizeof (double) ? __builtin_signbit (x) : \
  53     __builtin_signbitf (x))
  54 #else
  55 # error "signbit should be three compiler built-ins"
  56 #endif
  57 #include <string.h>
  58 ]gl_SIGNBIT_TEST_PROGRAM
  59 ])],
  60         [gl_cv_func_signbit_gcc=yes],
  61         [gl_cv_func_signbit_gcc=no],
  62         [case "$host_os" in
  63                           # Guess yes on glibc systems.
  64            *-gnu* | gnu*) gl_cv_func_signbit_gcc="guessing yes" ;;
  65                           # Guess yes on mingw, no on MSVC.
  66            mingw*)        if test -n "$GCC"; then
  67                             gl_cv_func_signbit_gcc="guessing yes"
  68                           else
  69                             gl_cv_func_signbit_gcc="guessing no"
  70                           fi
  71                           ;;
  72                           # If we don't know, assume the worst.
  73            *)             gl_cv_func_signbit_gcc="guessing no" ;;
  74          esac
  75         ])
  76     ])
  77   dnl Use the compiler built-ins whenever possible, because they are more
  78   dnl efficient than the system library functions (if they exist).
  79   case "$gl_cv_func_signbit_gcc" in
  80     *yes)
  81       REPLACE_SIGNBIT_USING_GCC=1
  82       ;;
  83     *)
  84       case "$gl_cv_func_signbit" in
  85         *yes) ;;
  86         *)
  87           dnl REPLACE_SIGNBIT=1 makes sure the signbit[fdl] functions get built.
  88           REPLACE_SIGNBIT=1
  89           gl_FLOAT_SIGN_LOCATION
  90           gl_DOUBLE_SIGN_LOCATION
  91           gl_LONG_DOUBLE_SIGN_LOCATION
  92           if test "$gl_cv_cc_float_signbit" = unknown; then
  93             dnl Test whether copysignf() is declared.
  94             AC_CHECK_DECLS([copysignf], , , [[#include <math.h>]])
  95             if test "$ac_cv_have_decl_copysignf" = yes; then
  96               dnl Test whether copysignf() can be used without libm.
  97               AC_CACHE_CHECK([whether copysignf can be used without linking with libm],
  98                 [gl_cv_func_copysignf_no_libm],
  99                 [
 100                   AC_LINK_IFELSE(
 101                     [AC_LANG_PROGRAM(
 102                        [[#include <math.h>
 103                          float x, y;]],
 104                        [[return copysignf (x, y) < 0;]])],
 105                     [gl_cv_func_copysignf_no_libm=yes],
 106                     [gl_cv_func_copysignf_no_libm=no])
 107                 ])
 108               if test $gl_cv_func_copysignf_no_libm = yes; then
 109                 AC_DEFINE([HAVE_COPYSIGNF_IN_LIBC], [1],
 110                   [Define if the copysignf function is declared in <math.h> and available in libc.])
 111               fi
 112             fi
 113           fi
 114           if test "$gl_cv_cc_double_signbit" = unknown; then
 115             dnl Test whether copysign() is declared.
 116             AC_CHECK_DECLS([copysign], , , [[#include <math.h>]])
 117             if test "$ac_cv_have_decl_copysign" = yes; then
 118               dnl Test whether copysign() can be used without libm.
 119               AC_CACHE_CHECK([whether copysign can be used without linking with libm],
 120                 [gl_cv_func_copysign_no_libm],
 121                 [
 122                   AC_LINK_IFELSE(
 123                     [AC_LANG_PROGRAM(
 124                        [[#include <math.h>
 125                          double x, y;]],
 126                        [[return copysign (x, y) < 0;]])],
 127                     [gl_cv_func_copysign_no_libm=yes],
 128                     [gl_cv_func_copysign_no_libm=no])
 129                 ])
 130               if test $gl_cv_func_copysign_no_libm = yes; then
 131                 AC_DEFINE([HAVE_COPYSIGN_IN_LIBC], [1],
 132                   [Define if the copysign function is declared in <math.h> and available in libc.])
 133               fi
 134             fi
 135           fi
 136           if test "$gl_cv_cc_long_double_signbit" = unknown; then
 137             dnl Test whether copysignl() is declared.
 138             AC_CHECK_DECLS([copysignl], , , [[#include <math.h>]])
 139             if test "$ac_cv_have_decl_copysignl" = yes; then
 140               dnl Test whether copysignl() can be used without libm.
 141               AC_CACHE_CHECK([whether copysignl can be used without linking with libm],
 142                 [gl_cv_func_copysignl_no_libm],
 143                 [
 144                   AC_LINK_IFELSE(
 145                     [AC_LANG_PROGRAM(
 146                        [[#include <math.h>
 147                          long double x, y;]],
 148                        [[return copysignl (x, y) < 0;]])],
 149                     [gl_cv_func_copysignl_no_libm=yes],
 150                     [gl_cv_func_copysignl_no_libm=no])
 151                 ])
 152               if test $gl_cv_func_copysignl_no_libm = yes; then
 153                 AC_DEFINE([HAVE_COPYSIGNL_IN_LIBC], [1],
 154                   [Define if the copysignl function is declared in <math.h> and available in libc.])
 155               fi
 156             fi
 157           fi
 158           ;;
 159       esac
 160       ;;
 161   esac
 162 ])
 163
 164 AC_DEFUN([gl_SIGNBIT_TEST_PROGRAM], [[
 165 /* Global variables.
 166    Needed because GCC 4 constant-folds __builtin_signbitl (literal)
 167    but cannot constant-fold            __builtin_signbitl (variable).  */
 168 float vf;
 169 double vd;
 170 long double vl;
 171 int main ()
 172 {
 173 /* HP cc on HP-UX 10.20 has a bug with the constant expression -0.0.
 174    So we use -p0f and -p0d instead.  */
 175 float p0f = 0.0f;
 176 float m0f = -p0f;
 177 double p0d = 0.0;
 178 double m0d = -p0d;
 179 /* On HP-UX 10.20, negating 0.0L does not yield -0.0L.
 180    So we use another constant expression instead.
 181    But that expression does not work on other platforms, such as when
 182    cross-compiling to PowerPC on Mac OS X 10.5.  */
 183 long double p0l = 0.0L;
 184 #if defined __hpux || defined __sgi
 185 long double m0l = -LDBL_MIN * LDBL_MIN;
 186 #else
 187 long double m0l = -p0l;
 188 #endif
 189   int result = 0;
 190   if (signbit (vf)) /* link check */
 191     vf++;
 192   {
 193     float plus_inf = 1.0f / p0f;
 194     float minus_inf = -1.0f / p0f;
 195     if (!(!signbit (255.0f)
 196           && signbit (-255.0f)
 197           && !signbit (p0f)
 198           && (memcmp (&m0f, &p0f, sizeof (float)) == 0 || signbit (m0f))
 199           && !signbit (plus_inf)
 200           && signbit (minus_inf)))
 201       result |= 1;
 202   }
 203   if (signbit (vd)) /* link check */
 204     vd++;
 205   {
 206     double plus_inf = 1.0 / p0d;
 207     double minus_inf = -1.0 / p0d;
 208     if (!(!signbit (255.0)
 209           && signbit (-255.0)
 210           && !signbit (p0d)
 211           && (memcmp (&m0d, &p0d, sizeof (double)) == 0 || signbit (m0d))
 212           && !signbit (plus_inf)
 213           && signbit (minus_inf)))
 214       result |= 2;
 215   }
 216   if (signbit (vl)) /* link check */
 217     vl++;
 218   {
 219     long double plus_inf = 1.0L / p0l;
 220     long double minus_inf = -1.0L / p0l;
 221     if (signbit (255.0L))
 222       result |= 4;
 223     if (!signbit (-255.0L))
 224       result |= 4;
 225     if (signbit (p0l))
 226       result |= 8;
 227     if (!(memcmp (&m0l, &p0l, sizeof (long double)) == 0 || signbit (m0l)))
 228       result |= 16;
 229     if (signbit (plus_inf))
 230       result |= 32;
 231     if (!signbit (minus_inf))
 232       result |= 64;
 233   }
 234   return result;
 235 }
 236 ]])
 237
 238 AC_DEFUN([gl_FLOAT_SIGN_LOCATION],
 239 [
 240   gl_FLOATTYPE_SIGN_LOCATION([float], [gl_cv_cc_float_signbit], [f], [FLT])
 241 ])
 242
 243 AC_DEFUN([gl_DOUBLE_SIGN_LOCATION],
 244 [
 245   gl_FLOATTYPE_SIGN_LOCATION([double], [gl_cv_cc_double_signbit], [], [DBL])
 246 ])
 247
 248 AC_DEFUN([gl_LONG_DOUBLE_SIGN_LOCATION],
 249 [
 250   gl_FLOATTYPE_SIGN_LOCATION([long double], [gl_cv_cc_long_double_signbit], [L], [LDBL])
 251 ])
 252
 253 AC_DEFUN([gl_FLOATTYPE_SIGN_LOCATION],
 254 [
 255   AC_CACHE_CHECK([where to find the sign bit in a '$1'],
 256     [$2],
 257     [
 258       AC_RUN_IFELSE(
 259         [AC_LANG_SOURCE([[
 260 #include <stddef.h>
 261 #include <stdio.h>
 262 #define NWORDS \
 263   ((sizeof ($1) + sizeof (unsigned int) - 1) / sizeof (unsigned int))
 264 typedef union { $1 value; unsigned int word[NWORDS]; }
 265         memory_float;
 266 static memory_float plus = { 1.0$3 };
 267 static memory_float minus = { -1.0$3 };
 268 int main ()
 269 {
 270   size_t j, k, i;
 271   unsigned int m;
 272   FILE *fp = fopen ("conftest.out", "w");
 273   if (fp == NULL)
 274     return 1;
 275   /* Find the different bit.  */
 276   k = 0; m = 0;
 277   for (j = 0; j < NWORDS; j++)
 278     {
 279       unsigned int x = plus.word[j] ^ minus.word[j];
 280       if ((x & (x - 1)) || (x && m))
 281         {
 282           /* More than one bit difference.  */
 283           fprintf (fp, "unknown");
 284           fclose (fp);
 285           return 2;
 286         }
 287       if (x)
 288         {
 289           k = j;
 290           m = x;
 291         }
 292     }
 293   if (m == 0)
 294     {
 295       /* No difference.  */
 296       fprintf (fp, "unknown");
 297       fclose (fp);
 298       return 3;
 299     }
 300   /* Now m = plus.word[k] ^ ~minus.word[k].  */
 301   if (plus.word[k] & ~minus.word[k])
 302     {
 303       /* Oh? The sign bit is set in the positive and cleared in the negative
 304          numbers?  */
 305       fprintf (fp, "unknown");
 306       fclose (fp);
 307       return 4;
 308     }
 309   for (i = 0; ; i++)
 310     if ((m >> i) & 1)
 311       break;
 312   fprintf (fp, "word %d bit %d", (int) k, (int) i);
 313   if (fclose (fp) != 0)
 314     return 5;
 315   return 0;
 316 }
 317         ]])],
 318         [$2=`cat conftest.out`],
 319         [$2="unknown"],
 320         [
 321           dnl When cross-compiling, we don't know. It depends on the
 322           dnl ABI and compiler version. There are too many cases.
 323           $2="unknown"
 324         ])
 325       rm -f conftest.out
 326     ])
 327   case "$]$2[" in
 328     word*bit*)
 329       word=`echo "$]$2[" | sed -e 's/word //' -e 's/ bit.*//'`
 330       bit=`echo "$]$2[" | sed -e 's/word.*bit //'`
 331       AC_DEFINE_UNQUOTED([$4][_SIGNBIT_WORD], [$word],
 332         [Define as the word index where to find the sign of '$1'.])
 333       AC_DEFINE_UNQUOTED([$4][_SIGNBIT_BIT], [$bit],
 334         [Define as the bit index in the word where to find the sign of '$1'.])
 335       ;;
 336   esac
 337 ])
 338
 339 # Expands to code that defines a function signbitf(float).
 340 # It extracts the sign bit of a non-NaN value.
 341 AC_DEFUN([gl_FLOAT_SIGNBIT_CODE],
 342 [
 343   gl_FLOATTYPE_SIGNBIT_CODE([float], [f], [f])
 344 ])
 345
 346 # Expands to code that defines a function signbitd(double).
 347 # It extracts the sign bit of a non-NaN value.
 348 AC_DEFUN([gl_DOUBLE_SIGNBIT_CODE],
 349 [
 350   gl_FLOATTYPE_SIGNBIT_CODE([double], [d], [])
 351 ])
 352
 353 # Expands to code that defines a function signbitl(long double).
 354 # It extracts the sign bit of a non-NaN value.
 355 AC_DEFUN([gl_LONG_DOUBLE_SIGNBIT_CODE],
 356 [
 357   gl_FLOATTYPE_SIGNBIT_CODE([long double], [l], [L])
 358 ])
 359
 360 AC_DEFUN([gl_FLOATTYPE_SIGNBIT_CODE],
 361 [[
 362 static int
 363 signbit$2 ($1 value)
 364 {
 365   typedef union { $1 f; unsigned char b[sizeof ($1)]; } float_union;
 366   static float_union plus_one = { 1.0$3 };   /* unused bits are zero here */
 367   static float_union minus_one = { -1.0$3 }; /* unused bits are zero here */
 368   /* Compute the sign bit mask as the XOR of plus_one and minus_one.  */
 369   float_union u;
 370   unsigned int i;
 371   u.f = value;
 372   for (i = 0; i < sizeof ($1); i++)
 373     if (u.b[i] & (plus_one.b[i] ^ minus_one.b[i]))
 374       return 1;
 375   return 0;
 376 }
 377 ]])