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[man-pages.git] / man3 / fenv.3
blob426b468e2ecc8909d4caaa7ff6916fe798b89f3c
1 .\" Copyright (c) 2000 Andries Brouwer (aeb@cwi.nl)
2 .\"
3 .\" %%%LICENSE_START(GPLv2+_DOC_FULL)
4 .\" This is free documentation; you can redistribute it and/or
5 .\" modify it under the terms of the GNU General Public License as
6 .\" published by the Free Software Foundation; either version 2 of
7 .\" the License, or (at your option) any later version.
8 .\"
9 .\" The GNU General Public License's references to "object code"
10 .\" and "executables" are to be interpreted as the output of any
11 .\" document formatting or typesetting system, including
12 .\" intermediate and printed output.
13 .\"
14 .\" This manual is distributed in the hope that it will be useful,
15 .\" but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16 .\" MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
17 .\" GNU General Public License for more details.
18 .\"
19 .\" You should have received a copy of the GNU General Public
20 .\" License along with this manual; if not, see
21 .\" <http://www.gnu.org/licenses/>.
22 .\" %%%LICENSE_END
23 .\"
24 .\" 2000-08-14 added GNU additions from Andreas Jaeger
25 .\" 2000-12-05 some changes inspired by acahalan's remarks
26 .\"
27 .TH FENV 3  2021-03-22 "Linux" "Linux Programmer's Manual"
28 .SH NAME
29 feclearexcept, fegetexceptflag, feraiseexcept, fesetexceptflag,
30 fetestexcept, fegetenv, fegetround, feholdexcept, fesetround,
31 fesetenv, feupdateenv, feenableexcept, fedisableexcept,
32 fegetexcept \- floating-point rounding and exception handling
33 .SH SYNOPSIS
34 .nf
35 .B #include <fenv.h>
36 .PP
37 .BI "int feclearexcept(int " excepts );
38 .BI "int fegetexceptflag(fexcept_t *" flagp ", int " excepts );
39 .BI "int feraiseexcept(int " excepts );
40 .BI "int fesetexceptflag(const fexcept_t *" flagp ", int " excepts );
41 .BI "int fetestexcept(int " excepts );
42 .PP
43 .B "int fegetround(void);"
44 .BI "int fesetround(int " rounding_mode );
45 .PP
46 .BI "int fegetenv(fenv_t *" envp );
47 .BI "int feholdexcept(fenv_t *" envp );
48 .BI "int fesetenv(const fenv_t *" envp );
49 .BI "int feupdateenv(const fenv_t *" envp );
50 .fi
51 .PP
52 Link with \fI\-lm\fP.
53 .SH DESCRIPTION
54 These eleven functions were defined in C99, and describe the handling
55 of floating-point rounding and exceptions (overflow, zero-divide, etc.).
56 .SS Exceptions
57 The
58 .I divide-by-zero
59 exception occurs when an operation on finite numbers
60 produces infinity as exact answer.
61 .PP
62 The
63 .I overflow
64 exception occurs when a result has to be represented as a
65 floating-point number, but has (much) larger absolute value than the
66 largest (finite) floating-point number that is representable.
67 .PP
68 The
69 .I underflow
70 exception occurs when a result has to be represented as a
71 floating-point number, but has smaller absolute value than the smallest
72 positive normalized floating-point number (and would lose much accuracy
73 when represented as a denormalized number).
74 .PP
75 The
76 .I inexact
77 exception occurs when the rounded result of an operation
78 is not equal to the infinite precision result.
79 It may occur whenever
80 .I overflow
82 .I underflow
83 occurs.
84 .PP
85 The
86 .I invalid
87 exception occurs when there is no well-defined result
88 for an operation, as for 0/0 or infinity \- infinity or sqrt(\-1).
89 .SS Exception handling
90 Exceptions are represented in two ways: as a single bit
91 (exception present/absent), and these bits correspond in some
92 implementation-defined way with bit positions in an integer,
93 and also as an opaque structure that may contain more information
94 about the exception (perhaps the code address where it occurred).
95 .PP
96 Each of the macros
97 .BR FE_DIVBYZERO ,
98 .BR FE_INEXACT ,
99 .BR FE_INVALID ,
100 .BR FE_OVERFLOW ,
101 .B FE_UNDERFLOW
102 is defined when the implementation supports handling
103 of the corresponding exception, and if so then
104 defines the corresponding bit(s), so that one can call
105 exception handling functions, for example, using the integer argument
106 .BR FE_OVERFLOW | FE_UNDERFLOW .
107 Other exceptions may be supported.
108 The macro
109 .B FE_ALL_EXCEPT
110 is the bitwise OR of all bits corresponding to supported exceptions.
113 .BR feclearexcept ()
114 function clears the supported exceptions represented by the bits
115 in its argument.
118 .BR fegetexceptflag ()
119 function stores a representation of the state of the exception flags
120 represented by the argument
121 .I excepts
122 in the opaque object
123 .IR *flagp .
126 .BR feraiseexcept ()
127 function raises the supported exceptions represented by the bits in
128 .IR excepts .
131 .BR fesetexceptflag ()
132 function sets the complete status for the exceptions represented by
133 .I excepts
134 to the value
135 .IR *flagp .
136 This value must have been obtained by an earlier call of
137 .BR fegetexceptflag ()
138 with a last argument that contained all bits in
139 .IR excepts .
142 .BR fetestexcept ()
143 function returns a word in which the bits are set that were
144 set in the argument
145 .I excepts
146 and for which the corresponding exception is currently set.
147 .SS Rounding mode
148 The rounding mode determines how the result of floating-point operations
149 is treated when the result cannot be exactly represented in the significand.
150 Various rounding modes may be provided:
151 round to nearest (the default),
152 round up (toward positive infinity),
153 round down (toward negative infinity), and
154 round toward zero.
156 Each of the macros
157 .BR FE_TONEAREST ,
158 .BR FE_UPWARD ,
159 .BR FE_DOWNWARD ,
161 .BR FE_TOWARDZERO
162 is defined when the implementation supports getting and setting
163 the corresponding rounding direction.
166 .BR fegetround ()
167 function returns the macro corresponding to the current
168 rounding mode.
171 .BR fesetround ()
172 function sets the rounding mode as specified by its argument
173 and returns zero when it was successful.
175 C99 and POSIX.1-2008 specify an identifier,
176 .BR FLT_ROUNDS ,
177 defined in
178 .IR <float.h> ,
179 which indicates the implementation-defined rounding
180 behavior for floating-point addition.
181 This identifier has one of the following values:
182 .IP \-1
183 The rounding mode is not determinable.
184 .IP 0
185 Rounding is toward 0.
186 .IP 1
187 Rounding is toward nearest number.
188 .IP 2
189 Rounding is toward positive infinity.
190 .IP 3
191 Rounding is toward negative infinity.
193 Other values represent machine-dependent, nonstandard rounding modes.
195 The value of
196 .BR FLT_ROUNDS
197 should reflect the current rounding mode as set by
198 .BR fesetround ()
199 (but see BUGS).
200 .SS Floating-point environment
201 The entire floating-point environment, including
202 control modes and status flags, can be handled
203 as one opaque object, of type
204 .IR fenv_t .
205 The default environment is denoted by
206 .B FE_DFL_ENV
207 (of type
208 .IR "const fenv_t\ *" ).
209 This is the environment setup at program start and it is defined by
210 ISO C to have round to nearest, all exceptions cleared and a nonstop
211 (continue on exceptions) mode.
214 .BR fegetenv ()
215 function saves the current floating-point environment in the object
216 .IR *envp .
219 .BR feholdexcept ()
220 function does the same, then clears all exception flags,
221 and sets a nonstop (continue on exceptions) mode,
222 if available.
223 It returns zero when successful.
226 .BR fesetenv ()
227 function restores the floating-point environment from
228 the object
229 .IR *envp .
230 This object must be known to be valid, for example, the result of a call to
231 .BR fegetenv ()
233 .BR feholdexcept ()
234 or equal to
235 .BR FE_DFL_ENV .
236 This call does not raise exceptions.
239 .BR feupdateenv ()
240 function installs the floating-point environment represented by
241 the object
242 .IR *envp ,
243 except that currently raised exceptions are not cleared.
244 After calling this function, the raised exceptions will be a bitwise OR
245 of those previously set with those in
246 .IR *envp .
247 As before, the object
248 .I *envp
249 must be known to be valid.
250 .SH RETURN VALUE
251 These functions return zero on success and nonzero if an error occurred.
252 .\" Earlier seven of these functions were listed as returning void.
253 .\" This was corrected in Corrigendum 1 (ISO/IEC 9899:1999/Cor.1:2001(E))
254 .\" of the C99 Standard.
255 .SH VERSIONS
256 These functions first appeared in glibc in version 2.1.
257 .SH ATTRIBUTES
258 For an explanation of the terms used in this section, see
259 .BR attributes (7).
261 .ad l
264 allbox;
265 lbx lb lb
266 l l l.
267 Interface       Attribute       Value
269 .BR feclearexcept (),
270 .BR fegetexceptflag (),
271 .BR feraiseexcept (),
272 .BR fesetexceptflag (),
273 .BR fetestexcept (),
274 .BR fegetround (),
275 .BR fesetround (),
276 .BR fegetenv (),
277 .BR feholdexcept (),
278 .BR fesetenv (),
279 .BR feupdateenv (),
280 .BR feenableexcept (),
281 .BR fedisableexcept (),
282 .BR fegetexcept ()
283 T}      Thread safety   T{
284 MT-Safe
289 .sp 1
291 .SH CONFORMING TO
292 IEC 60559 (IEC 559:1989), ANSI/IEEE 854, C99, POSIX.1-2001.
293 .SH NOTES
294 .SS Glibc notes
295 If possible, the GNU C Library defines a macro
296 .B FE_NOMASK_ENV
297 which represents an environment where every exception raised causes a
298 trap to occur.
299 You can test for this macro using
300 .BR #ifdef .
301 It is defined only if
302 .B _GNU_SOURCE
303 is defined.
304 The C99 standard does not define a way to set individual bits in the
305 floating-point mask, for example, to trap on specific flags.
306 Since version 2.2, glibc supports the functions
307 .BR feenableexcept ()
309 .BR fedisableexcept ()
310 to set individual floating-point traps, and
311 .BR fegetexcept ()
312 to query the state.
315 .BR "#define _GNU_SOURCE" "         /* See feature_test_macros(7) */"
316 .B "#include <fenv.h>"
318 .BI "int feenableexcept(int " excepts );
319 .BI "int fedisableexcept(int " excepts );
320 .B "int fegetexcept(void);"
324 .BR feenableexcept ()
326 .BR fedisableexcept ()
327 functions enable (disable) traps for each of the exceptions represented by
328 .I excepts
329 and return the previous set of enabled exceptions when successful,
330 and \-1 otherwise.
332 .BR fegetexcept ()
333 function returns the set of all currently enabled exceptions.
334 .SH BUGS
335 C99 specifies that the value of
336 .B FLT_ROUNDS
337 should reflect changes to the current rounding mode, as set by
338 .BR fesetround ().
339 Currently,
340 .\" Aug 08, glibc 2.8
341 this does not occur:
342 .B FLT_ROUNDS
343 always has the value 1.
344 .\" See http://gcc.gnu.org/ml/gcc/2002-02/msg01535.html
345 .SH SEE ALSO
346 .BR math_error (7)