real.c (real_powi): New function to calculate the value of a real raised to an intege...
authorRoger Sayle <roger@eyesopen.com>
Tue, 6 May 2003 03:14:10 +0000 (03:14 +0000)
committerRoger Sayle <sayle@gcc.gnu.org>
Tue, 6 May 2003 03:14:10 +0000 (03:14 +0000)
* real.c (real_powi): New function to calculate the value of
a real raised to an integer power, i.e. pow(x,n) for int n.
(real_sqrt): Convert to using the faster do_add, do_multiply
and do_divide API for consistency with the rest of real.c.
* real.h (real_powi): Prototype here.
* builtins.c (fold_builtin):  Avoid local variable mode when
evaluating sqrt at compile time.  Attempt to evaluate pow at
compile-time, by checking for an integral exponent.

* gcc.dg/builtins-14.c: New test case.

From-SVN: r66515

gcc/ChangeLog
gcc/builtins.c
gcc/real.c
gcc/real.h
gcc/testsuite/ChangeLog
gcc/testsuite/gcc.dg/builtins-14.c [new file with mode: 0644]

index e4a15d3..ae2db06 100644 (file)
@@ -1,3 +1,14 @@
+2003-05-05  Roger Sayle  <roger@eyesopen.com>
+
+       * real.c (real_powi): New function to calculate the value of
+       a real raised to an integer power, i.e. pow(x,n) for int n.
+       (real_sqrt): Convert to using the faster do_add, do_multiply
+       and do_divide API for consistency with the rest of real.c.
+       * real.h (real_powi): Prototype here.
+       * builtins.c (fold_builtin):  Avoid local variable mode when
+       evaluating sqrt at compile time.  Attempt to evaluate pow at
+       compile-time, by checking for an integral exponent.
+
 2003-05-05  Richard Henderson  <rth@redhat.com>
 
        * doc/extend.texi (Variable Attributes): Re-sort table and tidy.
index feee531..c309997 100644 (file)
@@ -5011,12 +5011,10 @@ fold_builtin (exp)
          if (TREE_CODE (arg) == REAL_CST
              && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg))
            {
-             enum machine_mode mode;
              REAL_VALUE_TYPE r, x;
 
              x = TREE_REAL_CST (arg);
-             mode = TYPE_MODE (type);
-             if (real_sqrt (&r, mode, &x)
+             if (real_sqrt (&r, TYPE_MODE (type), &x)
                  || (!flag_trapping_math && !flag_errno_math))
                return build_real (type, r);
            }
@@ -5229,6 +5227,28 @@ fold_builtin (exp)
                      return build_function_call_expr (sqrtfn, arglist);
                    }
                }
+
+             /* Attempt to evaluate pow at compile-time.  */
+             if (TREE_CODE (arg0) == REAL_CST
+                 && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg0))
+               {
+                 REAL_VALUE_TYPE cint;
+                 HOST_WIDE_INT n;
+
+                 n = real_to_integer(&c);
+                 real_from_integer (&cint, VOIDmode, n,
+                                    n < 0 ? -1 : 0, 0);
+                 if (real_identical (&c, &cint))
+                   {
+                     REAL_VALUE_TYPE x;
+                     bool inexact;
+
+                     x = TREE_REAL_CST (arg0);
+                     inexact = real_powi (&x, TYPE_MODE (type), &x, n);
+                     if (flag_unsafe_math_optimizations || !inexact)
+                       return build_real (type, x);
+                   }
+               }
            }
 
          /* Optimize pow(exp(x),y) = exp(x*y).  */
index db658fd..16cd02a 100644 (file)
@@ -4606,7 +4606,7 @@ real_sqrt (r, mode, x)
 
   if (!init)
     {
-      real_arithmetic (&halfthree, PLUS_EXPR, &dconst1, &dconsthalf);
+      do_add (&halfthree, &dconst1, &dconsthalf, 0);
       init = true;
     }
 
@@ -4618,11 +4618,11 @@ real_sqrt (r, mode, x)
   for (iter = 0; iter < 16; iter++)
     {
       /* i(n+1) = i(n) * (1.5 - 0.5*i(n)*i(n)*x).  */
-      real_arithmetic (&t, MULT_EXPR, x, &i);
-      real_arithmetic (&h, MULT_EXPR, &t, &i);
-      real_arithmetic (&t, MULT_EXPR, &h, &dconsthalf);
-      real_arithmetic (&h, MINUS_EXPR, &halfthree, &t);
-      real_arithmetic (&t, MULT_EXPR, &i, &h);
+      do_multiply (&t, x, &i);
+      do_multiply (&h, &t, &i);
+      do_multiply (&t, &h, &dconsthalf);
+      do_add (&h, &halfthree, &t, 1);
+      do_multiply (&t, &i, &h);
 
       /* Check for early convergence.  */
       if (iter >= 6 && real_identical (&i, &t))
@@ -4633,12 +4633,12 @@ real_sqrt (r, mode, x)
     }
 
   /* Final iteration: r = i*x + 0.5*i*x*(1.0 - i*(i*x)).  */
-  real_arithmetic (&t, MULT_EXPR, x, &i);
-  real_arithmetic (&h, MULT_EXPR, &t, &i);
-  real_arithmetic (&i, MINUS_EXPR, &dconst1, &h);
-  real_arithmetic (&h, MULT_EXPR, &t, &i);
-  real_arithmetic (&i, MULT_EXPR, &dconsthalf, &h);
-  real_arithmetic (&h, PLUS_EXPR, &t, &i);
+  do_multiply (&t, x, &i);
+  do_multiply (&h, &t, &i);
+  do_add (&i, &dconst1, &h, 1);
+  do_multiply (&h, &t, &i);
+  do_multiply (&i, &dconsthalf, &h);
+  do_add (&h, &t, &i, 0);
 
   /* ??? We need a Tuckerman test to get the last bit.  */
 
@@ -4646,3 +4646,59 @@ real_sqrt (r, mode, x)
   return true;
 }
 
+/* Calculate X raised to the integer exponent N in mode MODE and store
+   the result in R.  Return true if the result may be inexact due to
+   loss of precision.  The algorithm is the classic "left-to-right binary
+   method" described in section 4.6.3 of Donald Knuth's "Seminumerical
+   Algorithms", "The Art of Computer Programming", Volume 2.  */
+
+bool
+real_powi (r, mode, x, n)
+     REAL_VALUE_TYPE *r;
+     enum machine_mode mode;
+     const REAL_VALUE_TYPE *x;
+     HOST_WIDE_INT n;
+{
+  unsigned HOST_WIDE_INT bit;
+  REAL_VALUE_TYPE t;
+  bool inexact = false;
+  bool init = false;
+  bool neg;
+  int i;
+
+  if (n == 0)
+    {
+      *r = dconst1;
+      return false;
+    }
+  else if (n < 0)
+    {
+      /* Don't worry about overflow, from now on n is unsigned.  */
+      neg = true;
+      n = -n;
+    }
+  else
+    neg = false;
+
+  t = *x;
+  bit = (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1);
+  for (i = 0; i < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; i++)
+    {
+      if (init)
+       {
+         inexact |= do_multiply (&t, &t, &t);
+         if (n & bit)
+           inexact |= do_multiply (&t, &t, x);
+       }
+      else if (n & bit)
+       init = true;
+      bit >>= 1;
+    }
+
+  if (neg)
+    inexact |= do_divide (&t, &dconst1, &t);
+
+  real_convert (r, mode, &t);
+  return inexact;
+}
+
index 0a470a5..1611392 100644 (file)
@@ -365,4 +365,10 @@ extern bool real_sqrt                      PARAMS ((REAL_VALUE_TYPE *,
                                                 enum machine_mode,
                                                 const REAL_VALUE_TYPE *));
 
+/* Calculate R as X raised to the integer exponent N in mode MODE. */
+extern bool real_powi                  PARAMS ((REAL_VALUE_TYPE *,
+                                                enum machine_mode,
+                                                const REAL_VALUE_TYPE *,
+                                                HOST_WIDE_INT));
+
 #endif /* ! GCC_REAL_H */
index a2e5159..9c161a7 100644 (file)
@@ -1,3 +1,7 @@
+2003-05-05  Roger Sayle  <roger@eyesopen.com>
+
+       * gcc.dg/builtins-14.c: New test case.
+
 2003-05-05  Janis Johnson  <janis187@us.ibm.com>
 
        * lib/compat.exp (compat-execute): New argument.
diff --git a/gcc/testsuite/gcc.dg/builtins-14.c b/gcc/testsuite/gcc.dg/builtins-14.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..e025391
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,26 @@
+/* Copyright (C) 2003 Free Software Foundation.
+
+   Check that constant folding of built-in math functions doesn't
+   break anything and produces the expected results.
+
+   Written by Roger Sayle, 9th April 2003.  */
+
+/* { dg-do link } */
+/* { dg-options "-O2" } */
+
+extern void link_error(void);
+
+extern double pow(double,double);
+
+
+int main()
+{
+  if (pow (2.0, 3.0) != 8.0)
+    link_error ();
+
+  if (pow (2.0, -3.0) != 0.125)
+    link_error ();
+
+  return 0;
+}
+