Update To 11.40.268.0
[platform/framework/web/crosswalk.git] / src / third_party / WebKit / Source / wtf / dtoa / fast-dtoa.cc
1 // Copyright 2010 the V8 project authors. All rights reserved.
2 // Redistribution and use in source and binary forms, with or without
3 // modification, are permitted provided that the following conditions are
4 // met:
5 //
6 //     * Redistributions of source code must retain the above copyright
7 //       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
8 //     * Redistributions in binary form must reproduce the above
9 //       copyright notice, this list of conditions and the following
10 //       disclaimer in the documentation and/or other materials provided
11 //       with the distribution.
12 //     * Neither the name of Google Inc. nor the names of its
13 //       contributors may be used to endorse or promote products derived
14 //       from this software without specific prior written permission.
15 //
16 // THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
17 // "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
18 // LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
19 // A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
20 // OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
21 // SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
22 // LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
23 // DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
24 // THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
25 // (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
26 // OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
27
28 #include "config.h"
29
30 #include "fast-dtoa.h"
31
32 #include "cached-powers.h"
33 #include "diy-fp.h"
34 #include "double.h"
35
36 namespace WTF {
37
38 namespace double_conversion {
39
40     // The minimal and maximal target exponent define the range of w's binary
41     // exponent, where 'w' is the result of multiplying the input by a cached power
42     // of ten.
43     //
44     // A different range might be chosen on a different platform, to optimize digit
45     // generation, but a smaller range requires more powers of ten to be cached.
46     static const int kMinimalTargetExponent = -60;
47     static const int kMaximalTargetExponent = -32;
48
49
50     // Adjusts the last digit of the generated number, and screens out generated
51     // solutions that may be inaccurate. A solution may be inaccurate if it is
52     // outside the safe interval, or if we cannot prove that it is closer to the
53     // input than a neighboring representation of the same length.
54     //
55     // Input: * buffer containing the digits of too_high / 10^kappa
56     //        * the buffer's length
57     //        * distance_too_high_w == (too_high - w).f() * unit
58     //        * unsafe_interval == (too_high - too_low).f() * unit
59     //        * rest = (too_high - buffer * 10^kappa).f() * unit
60     //        * ten_kappa = 10^kappa * unit
61     //        * unit = the common multiplier
62     // Output: returns true if the buffer is guaranteed to contain the closest
63     //    representable number to the input.
64     //  Modifies the generated digits in the buffer to approach (round towards) w.
65     static bool RoundWeed(Vector<char> buffer,
66                           int length,
67                           uint64_t distance_too_high_w,
68                           uint64_t unsafe_interval,
69                           uint64_t rest,
70                           uint64_t ten_kappa,
71                           uint64_t unit) {
72         uint64_t small_distance = distance_too_high_w - unit;
73         uint64_t big_distance = distance_too_high_w + unit;
74         // Let w_low  = too_high - big_distance, and
75         //     w_high = too_high - small_distance.
76         // Note: w_low < w < w_high
77         //
78         // The real w (* unit) must lie somewhere inside the interval
79         // ]w_low; w_high[ (often written as "(w_low; w_high)")
80
81         // Basically the buffer currently contains a number in the unsafe interval
82         // ]too_low; too_high[ with too_low < w < too_high
83         //
84         //  too_high - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
85         //                     ^v 1 unit            ^      ^                 ^      ^
86         //  boundary_high ---------------------     .      .                 .      .
87         //                     ^v 1 unit            .      .                 .      .
88         //   - - - - - - - - - - - - - - - - - - -  +  - - + - - - - - -     .      .
89         //                                          .      .         ^       .      .
90         //                                          .  big_distance  .       .      .
91         //                                          .      .         .       .    rest
92         //                              small_distance     .         .       .      .
93         //                                          v      .         .       .      .
94         //  w_high - - - - - - - - - - - - - - - - - -     .         .       .      .
95         //                     ^v 1 unit                   .         .       .      .
96         //  w ----------------------------------------     .         .       .      .
97         //                     ^v 1 unit                   v         .       .      .
98         //  w_low  - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -         .       .      .
99         //                                                           .       .      v
100         //  buffer --------------------------------------------------+-------+--------
101         //                                                           .       .
102         //                                                  safe_interval    .
103         //                                                           v       .
104         //   - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -     .
105         //                     ^v 1 unit                                     .
106         //  boundary_low -------------------------                     unsafe_interval
107         //                     ^v 1 unit                                     v
108         //  too_low  - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
109         //
110         //
111         // Note that the value of buffer could lie anywhere inside the range too_low
112         // to too_high.
113         //
114         // boundary_low, boundary_high and w are approximations of the real boundaries
115         // and v (the input number). They are guaranteed to be precise up to one unit.
116         // In fact the error is guaranteed to be strictly less than one unit.
117         //
118         // Anything that lies outside the unsafe interval is guaranteed not to round
119         // to v when read again.
120         // Anything that lies inside the safe interval is guaranteed to round to v
121         // when read again.
122         // If the number inside the buffer lies inside the unsafe interval but not
123         // inside the safe interval then we simply do not know and bail out (returning
124         // false).
125         //
126         // Similarly we have to take into account the imprecision of 'w' when finding
127         // the closest representation of 'w'. If we have two potential
128         // representations, and one is closer to both w_low and w_high, then we know
129         // it is closer to the actual value v.
130         //
131         // By generating the digits of too_high we got the largest (closest to
132         // too_high) buffer that is still in the unsafe interval. In the case where
133         // w_high < buffer < too_high we try to decrement the buffer.
134         // This way the buffer approaches (rounds towards) w.
135         // There are 3 conditions that stop the decrementation process:
136         //   1) the buffer is already below w_high
137         //   2) decrementing the buffer would make it leave the unsafe interval
138         //   3) decrementing the buffer would yield a number below w_high and farther
139         //      away than the current number. In other words:
140         //              (buffer{-1} < w_high) && w_high - buffer{-1} > buffer - w_high
141         // Instead of using the buffer directly we use its distance to too_high.
142         // Conceptually rest ~= too_high - buffer
143         // We need to do the following tests in this order to avoid over- and
144         // underflows.
145         ASSERT(rest <= unsafe_interval);
146         while (rest < small_distance &&  // Negated condition 1
147                unsafe_interval - rest >= ten_kappa &&  // Negated condition 2
148                (rest + ten_kappa < small_distance ||  // buffer{-1} > w_high
149                 small_distance - rest >= rest + ten_kappa - small_distance)) {
150                    buffer[length - 1]--;
151                    rest += ten_kappa;
152                }
153
154         // We have approached w+ as much as possible. We now test if approaching w-
155         // would require changing the buffer. If yes, then we have two possible
156         // representations close to w, but we cannot decide which one is closer.
157         if (rest < big_distance &&
158             unsafe_interval - rest >= ten_kappa &&
159             (rest + ten_kappa < big_distance ||
160              big_distance - rest > rest + ten_kappa - big_distance)) {
161                 return false;
162             }
163
164         // Weeding test.
165         //   The safe interval is [too_low + 2 ulp; too_high - 2 ulp]
166         //   Since too_low = too_high - unsafe_interval this is equivalent to
167         //      [too_high - unsafe_interval + 4 ulp; too_high - 2 ulp]
168         //   Conceptually we have: rest ~= too_high - buffer
169         return (2 * unit <= rest) && (rest <= unsafe_interval - 4 * unit);
170     }
171
172
173     // Rounds the buffer upwards if the result is closer to v by possibly adding
174     // 1 to the buffer. If the precision of the calculation is not sufficient to
175     // round correctly, return false.
176     // The rounding might shift the whole buffer in which case the kappa is
177     // adjusted. For example "99", kappa = 3 might become "10", kappa = 4.
178     //
179     // If 2*rest > ten_kappa then the buffer needs to be round up.
180     // rest can have an error of +/- 1 unit. This function accounts for the
181     // imprecision and returns false, if the rounding direction cannot be
182     // unambiguously determined.
183     //
184     // Precondition: rest < ten_kappa.
185     static bool RoundWeedCounted(Vector<char> buffer,
186                                  int length,
187                                  uint64_t rest,
188                                  uint64_t ten_kappa,
189                                  uint64_t unit,
190                                  int* kappa) {
191         ASSERT(rest < ten_kappa);
192         // The following tests are done in a specific order to avoid overflows. They
193         // will work correctly with any uint64 values of rest < ten_kappa and unit.
194         //
195         // If the unit is too big, then we don't know which way to round. For example
196         // a unit of 50 means that the real number lies within rest +/- 50. If
197         // 10^kappa == 40 then there is no way to tell which way to round.
198         if (unit >= ten_kappa) return false;
199         // Even if unit is just half the size of 10^kappa we are already completely
200         // lost. (And after the previous test we know that the expression will not
201         // over/underflow.)
202         if (ten_kappa - unit <= unit) return false;
203         // If 2 * (rest + unit) <= 10^kappa we can safely round down.
204         if ((ten_kappa - rest > rest) && (ten_kappa - 2 * rest >= 2 * unit)) {
205             return true;
206         }
207         // If 2 * (rest - unit) >= 10^kappa, then we can safely round up.
208         if ((rest > unit) && (ten_kappa - (rest - unit) <= (rest - unit))) {
209             // Increment the last digit recursively until we find a non '9' digit.
210             buffer[length - 1]++;
211             for (int i = length - 1; i > 0; --i) {
212                 if (buffer[i] != '0' + 10) break;
213                 buffer[i] = '0';
214                 buffer[i - 1]++;
215             }
216             // If the first digit is now '0'+ 10 we had a buffer with all '9's. With the
217             // exception of the first digit all digits are now '0'. Simply switch the
218             // first digit to '1' and adjust the kappa. Example: "99" becomes "10" and
219             // the power (the kappa) is increased.
220             if (buffer[0] == '0' + 10) {
221                 buffer[0] = '1';
222                 (*kappa) += 1;
223             }
224             return true;
225         }
226         return false;
227     }
228
229
230     static const uint32_t kTen4 = 10000;
231     static const uint32_t kTen5 = 100000;
232     static const uint32_t kTen6 = 1000000;
233     static const uint32_t kTen7 = 10000000;
234     static const uint32_t kTen8 = 100000000;
235     static const uint32_t kTen9 = 1000000000;
236
237     // Returns the biggest power of ten that is less than or equal to the given
238     // number. We furthermore receive the maximum number of bits 'number' has.
239     // If number_bits == 0 then 0^-1 is returned
240     // The number of bits must be <= 32.
241     // Precondition: number < (1 << (number_bits + 1)).
242     static void BiggestPowerTen(uint32_t number,
243                                 int number_bits,
244                                 uint32_t* power,
245                                 int* exponent) {
246         ASSERT(number < (uint32_t)(1 << (number_bits + 1)));
247
248         switch (number_bits) {
249             case 32:
250             case 31:
251             case 30:
252                 if (kTen9 <= number) {
253                     *power = kTen9;
254                     *exponent = 9;
255                     break;
256                 }  // else fallthrough
257             case 29:
258             case 28:
259             case 27:
260                 if (kTen8 <= number) {
261                     *power = kTen8;
262                     *exponent = 8;
263                     break;
264                 }  // else fallthrough
265             case 26:
266             case 25:
267             case 24:
268                 if (kTen7 <= number) {
269                     *power = kTen7;
270                     *exponent = 7;
271                     break;
272                 }  // else fallthrough
273             case 23:
274             case 22:
275             case 21:
276             case 20:
277                 if (kTen6 <= number) {
278                     *power = kTen6;
279                     *exponent = 6;
280                     break;
281                 }  // else fallthrough
282             case 19:
283             case 18:
284             case 17:
285                 if (kTen5 <= number) {
286                     *power = kTen5;
287                     *exponent = 5;
288                     break;
289                 }  // else fallthrough
290             case 16:
291             case 15:
292             case 14:
293                 if (kTen4 <= number) {
294                     *power = kTen4;
295                     *exponent = 4;
296                     break;
297                 }  // else fallthrough
298             case 13:
299             case 12:
300             case 11:
301             case 10:
302                 if (1000 <= number) {
303                     *power = 1000;
304                     *exponent = 3;
305                     break;
306                 }  // else fallthrough
307             case 9:
308             case 8:
309             case 7:
310                 if (100 <= number) {
311                     *power = 100;
312                     *exponent = 2;
313                     break;
314                 }  // else fallthrough
315             case 6:
316             case 5:
317             case 4:
318                 if (10 <= number) {
319                     *power = 10;
320                     *exponent = 1;
321                     break;
322                 }  // else fallthrough
323             case 3:
324             case 2:
325             case 1:
326                 if (1 <= number) {
327                     *power = 1;
328                     *exponent = 0;
329                     break;
330                 }  // else fallthrough
331             case 0:
332                 *power = 0;
333                 *exponent = -1;
334                 break;
335             default:
336                 // Following assignments are here to silence compiler warnings.
337                 *power = 0;
338                 *exponent = 0;
339                 UNREACHABLE();
340         }
341     }
342
343
344     // Generates the digits of input number w.
345     // w is a floating-point number (DiyFp), consisting of a significand and an
346     // exponent. Its exponent is bounded by kMinimalTargetExponent and
347     // kMaximalTargetExponent.
348     //       Hence -60 <= w.e() <= -32.
349     //
350     // Returns false if it fails, in which case the generated digits in the buffer
351     // should not be used.
352     // Preconditions:
353     //  * low, w and high are correct up to 1 ulp (unit in the last place). That
354     //    is, their error must be less than a unit of their last digits.
355     //  * low.e() == w.e() == high.e()
356     //  * low < w < high, and taking into account their error: low~ <= high~
357     //  * kMinimalTargetExponent <= w.e() <= kMaximalTargetExponent
358     // Postconditions: returns false if procedure fails.
359     //   otherwise:
360     //     * buffer is not null-terminated, but len contains the number of digits.
361     //     * buffer contains the shortest possible decimal digit-sequence
362     //       such that LOW < buffer * 10^kappa < HIGH, where LOW and HIGH are the
363     //       correct values of low and high (without their error).
364     //     * if more than one decimal representation gives the minimal number of
365     //       decimal digits then the one closest to W (where W is the correct value
366     //       of w) is chosen.
367     // Remark: this procedure takes into account the imprecision of its input
368     //   numbers. If the precision is not enough to guarantee all the postconditions
369     //   then false is returned. This usually happens rarely (~0.5%).
370     //
371     // Say, for the sake of example, that
372     //   w.e() == -48, and w.f() == 0x1234567890abcdef
373     // w's value can be computed by w.f() * 2^w.e()
374     // We can obtain w's integral digits by simply shifting w.f() by -w.e().
375     //  -> w's integral part is 0x1234
376     //  w's fractional part is therefore 0x567890abcdef.
377     // Printing w's integral part is easy (simply print 0x1234 in decimal).
378     // In order to print its fraction we repeatedly multiply the fraction by 10 and
379     // get each digit. Example the first digit after the point would be computed by
380     //   (0x567890abcdef * 10) >> 48. -> 3
381     // The whole thing becomes slightly more complicated because we want to stop
382     // once we have enough digits. That is, once the digits inside the buffer
383     // represent 'w' we can stop. Everything inside the interval low - high
384     // represents w. However we have to pay attention to low, high and w's
385     // imprecision.
386     static bool DigitGen(DiyFp low,
387                          DiyFp w,
388                          DiyFp high,
389                          Vector<char> buffer,
390                          int* length,
391                          int* kappa) {
392         ASSERT(low.e() == w.e() && w.e() == high.e());
393         ASSERT(low.f() + 1 <= high.f() - 1);
394         ASSERT(kMinimalTargetExponent <= w.e() && w.e() <= kMaximalTargetExponent);
395         // low, w and high are imprecise, but by less than one ulp (unit in the last
396         // place).
397         // If we remove (resp. add) 1 ulp from low (resp. high) we are certain that
398         // the new numbers are outside of the interval we want the final
399         // representation to lie in.
400         // Inversely adding (resp. removing) 1 ulp from low (resp. high) would yield
401         // numbers that are certain to lie in the interval. We will use this fact
402         // later on.
403         // We will now start by generating the digits within the uncertain
404         // interval. Later we will weed out representations that lie outside the safe
405         // interval and thus _might_ lie outside the correct interval.
406         uint64_t unit = 1;
407         DiyFp too_low = DiyFp(low.f() - unit, low.e());
408         DiyFp too_high = DiyFp(high.f() + unit, high.e());
409         // too_low and too_high are guaranteed to lie outside the interval we want the
410         // generated number in.
411         DiyFp unsafe_interval = DiyFp::Minus(too_high, too_low);
412         // We now cut the input number into two parts: the integral digits and the
413         // fractionals. We will not write any decimal separator though, but adapt
414         // kappa instead.
415         // Reminder: we are currently computing the digits (stored inside the buffer)
416         // such that:   too_low < buffer * 10^kappa < too_high
417         // We use too_high for the digit_generation and stop as soon as possible.
418         // If we stop early we effectively round down.
419         DiyFp one = DiyFp(static_cast<uint64_t>(1) << -w.e(), w.e());
420         // Division by one is a shift.
421         uint32_t integrals = static_cast<uint32_t>(too_high.f() >> -one.e());
422         // Modulo by one is an and.
423         uint64_t fractionals = too_high.f() & (one.f() - 1);
424         uint32_t divisor;
425         int divisor_exponent;
426         BiggestPowerTen(integrals, DiyFp::kSignificandSize - (-one.e()),
427                         &divisor, &divisor_exponent);
428         *kappa = divisor_exponent + 1;
429         *length = 0;
430         // Loop invariant: buffer = too_high / 10^kappa  (integer division)
431         // The invariant holds for the first iteration: kappa has been initialized
432         // with the divisor exponent + 1. And the divisor is the biggest power of ten
433         // that is smaller than integrals.
434         while (*kappa > 0) {
435             char digit = static_cast<char>(integrals / divisor);
436             buffer[*length] = '0' + digit;
437             (*length)++;
438             integrals %= divisor;
439             (*kappa)--;
440             // Note that kappa now equals the exponent of the divisor and that the
441             // invariant thus holds again.
442             uint64_t rest =
443             (static_cast<uint64_t>(integrals) << -one.e()) + fractionals;
444             // Invariant: too_high = buffer * 10^kappa + DiyFp(rest, one.e())
445             // Reminder: unsafe_interval.e() == one.e()
446             if (rest < unsafe_interval.f()) {
447                 // Rounding down (by not emitting the remaining digits) yields a number
448                 // that lies within the unsafe interval.
449                 return RoundWeed(buffer, *length, DiyFp::Minus(too_high, w).f(),
450                                  unsafe_interval.f(), rest,
451                                  static_cast<uint64_t>(divisor) << -one.e(), unit);
452             }
453             divisor /= 10;
454         }
455
456         // The integrals have been generated. We are at the point of the decimal
457         // separator. In the following loop we simply multiply the remaining digits by
458         // 10 and divide by one. We just need to pay attention to multiply associated
459         // data (like the interval or 'unit'), too.
460         // Note that the multiplication by 10 does not overflow, because w.e >= -60
461         // and thus one.e >= -60.
462         ASSERT(one.e() >= -60);
463         ASSERT(fractionals < one.f());
464         ASSERT(UINT64_2PART_C(0xFFFFFFFF, FFFFFFFF) / 10 >= one.f());
465         while (true) {
466             fractionals *= 10;
467             unit *= 10;
468             unsafe_interval.set_f(unsafe_interval.f() * 10);
469             // Integer division by one.
470             char digit = static_cast<char>(fractionals >> -one.e());
471             buffer[*length] = '0' + digit;
472             (*length)++;
473             fractionals &= one.f() - 1;  // Modulo by one.
474             (*kappa)--;
475             if (fractionals < unsafe_interval.f()) {
476                 return RoundWeed(buffer, *length, DiyFp::Minus(too_high, w).f() * unit,
477                                  unsafe_interval.f(), fractionals, one.f(), unit);
478             }
479         }
480     }
481
482
483
484     // Generates (at most) requested_digits digits of input number w.
485     // w is a floating-point number (DiyFp), consisting of a significand and an
486     // exponent. Its exponent is bounded by kMinimalTargetExponent and
487     // kMaximalTargetExponent.
488     //       Hence -60 <= w.e() <= -32.
489     //
490     // Returns false if it fails, in which case the generated digits in the buffer
491     // should not be used.
492     // Preconditions:
493     //  * w is correct up to 1 ulp (unit in the last place). That
494     //    is, its error must be strictly less than a unit of its last digit.
495     //  * kMinimalTargetExponent <= w.e() <= kMaximalTargetExponent
496     //
497     // Postconditions: returns false if procedure fails.
498     //   otherwise:
499     //     * buffer is not null-terminated, but length contains the number of
500     //       digits.
501     //     * the representation in buffer is the most precise representation of
502     //       requested_digits digits.
503     //     * buffer contains at most requested_digits digits of w. If there are less
504     //       than requested_digits digits then some trailing '0's have been removed.
505     //     * kappa is such that
506     //            w = buffer * 10^kappa + eps with |eps| < 10^kappa / 2.
507     //
508     // Remark: This procedure takes into account the imprecision of its input
509     //   numbers. If the precision is not enough to guarantee all the postconditions
510     //   then false is returned. This usually happens rarely, but the failure-rate
511     //   increases with higher requested_digits.
512     static bool DigitGenCounted(DiyFp w,
513                                 int requested_digits,
514                                 Vector<char> buffer,
515                                 int* length,
516                                 int* kappa) {
517         ASSERT(kMinimalTargetExponent <= w.e() && w.e() <= kMaximalTargetExponent);
518         ASSERT(kMinimalTargetExponent >= -60);
519         ASSERT(kMaximalTargetExponent <= -32);
520         // w is assumed to have an error less than 1 unit. Whenever w is scaled we
521         // also scale its error.
522         uint64_t w_error = 1;
523         // We cut the input number into two parts: the integral digits and the
524         // fractional digits. We don't emit any decimal separator, but adapt kappa
525         // instead. Example: instead of writing "1.2" we put "12" into the buffer and
526         // increase kappa by 1.
527         DiyFp one = DiyFp(static_cast<uint64_t>(1) << -w.e(), w.e());
528         // Division by one is a shift.
529         uint32_t integrals = static_cast<uint32_t>(w.f() >> -one.e());
530         // Modulo by one is an and.
531         uint64_t fractionals = w.f() & (one.f() - 1);
532         uint32_t divisor;
533         int divisor_exponent;
534         BiggestPowerTen(integrals, DiyFp::kSignificandSize - (-one.e()),
535                         &divisor, &divisor_exponent);
536         *kappa = divisor_exponent + 1;
537         *length = 0;
538
539         // Loop invariant: buffer = w / 10^kappa  (integer division)
540         // The invariant holds for the first iteration: kappa has been initialized
541         // with the divisor exponent + 1. And the divisor is the biggest power of ten
542         // that is smaller than 'integrals'.
543         while (*kappa > 0) {
544             char digit = static_cast<char>(integrals / divisor);
545             buffer[*length] = '0' + digit;
546             (*length)++;
547             requested_digits--;
548             integrals %= divisor;
549             (*kappa)--;
550             // Note that kappa now equals the exponent of the divisor and that the
551             // invariant thus holds again.
552             if (requested_digits == 0) break;
553             divisor /= 10;
554         }
555
556         if (requested_digits == 0) {
557             uint64_t rest =
558             (static_cast<uint64_t>(integrals) << -one.e()) + fractionals;
559             return RoundWeedCounted(buffer, *length, rest,
560                                     static_cast<uint64_t>(divisor) << -one.e(), w_error,
561                                     kappa);
562         }
563
564         // The integrals have been generated. We are at the point of the decimal
565         // separator. In the following loop we simply multiply the remaining digits by
566         // 10 and divide by one. We just need to pay attention to multiply associated
567         // data (the 'unit'), too.
568         // Note that the multiplication by 10 does not overflow, because w.e >= -60
569         // and thus one.e >= -60.
570         ASSERT(one.e() >= -60);
571         ASSERT(fractionals < one.f());
572         ASSERT(UINT64_2PART_C(0xFFFFFFFF, FFFFFFFF) / 10 >= one.f());
573         while (requested_digits > 0 && fractionals > w_error) {
574             fractionals *= 10;
575             w_error *= 10;
576             // Integer division by one.
577             char digit = static_cast<char>(fractionals >> -one.e());
578             buffer[*length] = '0' + digit;
579             (*length)++;
580             requested_digits--;
581             fractionals &= one.f() - 1;  // Modulo by one.
582             (*kappa)--;
583         }
584         if (requested_digits != 0) return false;
585         return RoundWeedCounted(buffer, *length, fractionals, one.f(), w_error,
586                                 kappa);
587     }
588
589
590     // Provides a decimal representation of v.
591     // Returns true if it succeeds, otherwise the result cannot be trusted.
592     // There will be *length digits inside the buffer (not null-terminated).
593     // If the function returns true then
594     //        v == (double) (buffer * 10^decimal_exponent).
595     // The digits in the buffer are the shortest representation possible: no
596     // 0.09999999999999999 instead of 0.1. The shorter representation will even be
597     // chosen even if the longer one would be closer to v.
598     // The last digit will be closest to the actual v. That is, even if several
599     // digits might correctly yield 'v' when read again, the closest will be
600     // computed.
601     static bool Grisu3(double v,
602                        Vector<char> buffer,
603                        int* length,
604                        int* decimal_exponent) {
605         DiyFp w = Double(v).AsNormalizedDiyFp();
606         // boundary_minus and boundary_plus are the boundaries between v and its
607         // closest floating-point neighbors. Any number strictly between
608         // boundary_minus and boundary_plus will round to v when convert to a double.
609         // Grisu3 will never output representations that lie exactly on a boundary.
610         DiyFp boundary_minus, boundary_plus;
611         Double(v).NormalizedBoundaries(&boundary_minus, &boundary_plus);
612         ASSERT(boundary_plus.e() == w.e());
613         DiyFp ten_mk;  // Cached power of ten: 10^-k
614         int mk;        // -k
615         int ten_mk_minimal_binary_exponent =
616         kMinimalTargetExponent - (w.e() + DiyFp::kSignificandSize);
617         int ten_mk_maximal_binary_exponent =
618         kMaximalTargetExponent - (w.e() + DiyFp::kSignificandSize);
619         PowersOfTenCache::GetCachedPowerForBinaryExponentRange(
620                                                                ten_mk_minimal_binary_exponent,
621                                                                ten_mk_maximal_binary_exponent,
622                                                                &ten_mk, &mk);
623         ASSERT((kMinimalTargetExponent <= w.e() + ten_mk.e() +
624                 DiyFp::kSignificandSize) &&
625                (kMaximalTargetExponent >= w.e() + ten_mk.e() +
626                 DiyFp::kSignificandSize));
627         // Note that ten_mk is only an approximation of 10^-k. A DiyFp only contains a
628         // 64 bit significand and ten_mk is thus only precise up to 64 bits.
629
630         // The DiyFp::Times procedure rounds its result, and ten_mk is approximated
631         // too. The variable scaled_w (as well as scaled_boundary_minus/plus) are now
632         // off by a small amount.
633         // In fact: scaled_w - w*10^k < 1ulp (unit in the last place) of scaled_w.
634         // In other words: let f = scaled_w.f() and e = scaled_w.e(), then
635         //           (f-1) * 2^e < w*10^k < (f+1) * 2^e
636         DiyFp scaled_w = DiyFp::Times(w, ten_mk);
637         ASSERT(scaled_w.e() ==
638                boundary_plus.e() + ten_mk.e() + DiyFp::kSignificandSize);
639         // In theory it would be possible to avoid some recomputations by computing
640         // the difference between w and boundary_minus/plus (a power of 2) and to
641         // compute scaled_boundary_minus/plus by subtracting/adding from
642         // scaled_w. However the code becomes much less readable and the speed
643         // enhancements are not terriffic.
644         DiyFp scaled_boundary_minus = DiyFp::Times(boundary_minus, ten_mk);
645         DiyFp scaled_boundary_plus  = DiyFp::Times(boundary_plus,  ten_mk);
646
647         // DigitGen will generate the digits of scaled_w. Therefore we have
648         // v == (double) (scaled_w * 10^-mk).
649         // Set decimal_exponent == -mk and pass it to DigitGen. If scaled_w is not an
650         // integer than it will be updated. For instance if scaled_w == 1.23 then
651         // the buffer will be filled with "123" und the decimal_exponent will be
652         // decreased by 2.
653         int kappa;
654         bool result = DigitGen(scaled_boundary_minus, scaled_w, scaled_boundary_plus,
655                                buffer, length, &kappa);
656         *decimal_exponent = -mk + kappa;
657         return result;
658     }
659
660
661     // The "counted" version of grisu3 (see above) only generates requested_digits
662     // number of digits. This version does not generate the shortest representation,
663     // and with enough requested digits 0.1 will at some point print as 0.9999999...
664     // Grisu3 is too imprecise for real halfway cases (1.5 will not work) and
665     // therefore the rounding strategy for halfway cases is irrelevant.
666     static bool Grisu3Counted(double v,
667                               int requested_digits,
668                               Vector<char> buffer,
669                               int* length,
670                               int* decimal_exponent) {
671         DiyFp w = Double(v).AsNormalizedDiyFp();
672         DiyFp ten_mk;  // Cached power of ten: 10^-k
673         int mk;        // -k
674         int ten_mk_minimal_binary_exponent =
675         kMinimalTargetExponent - (w.e() + DiyFp::kSignificandSize);
676         int ten_mk_maximal_binary_exponent =
677         kMaximalTargetExponent - (w.e() + DiyFp::kSignificandSize);
678         PowersOfTenCache::GetCachedPowerForBinaryExponentRange(
679                                                                ten_mk_minimal_binary_exponent,
680                                                                ten_mk_maximal_binary_exponent,
681                                                                &ten_mk, &mk);
682         ASSERT((kMinimalTargetExponent <= w.e() + ten_mk.e() +
683                 DiyFp::kSignificandSize) &&
684                (kMaximalTargetExponent >= w.e() + ten_mk.e() +
685                 DiyFp::kSignificandSize));
686         // Note that ten_mk is only an approximation of 10^-k. A DiyFp only contains a
687         // 64 bit significand and ten_mk is thus only precise up to 64 bits.
688
689         // The DiyFp::Times procedure rounds its result, and ten_mk is approximated
690         // too. The variable scaled_w (as well as scaled_boundary_minus/plus) are now
691         // off by a small amount.
692         // In fact: scaled_w - w*10^k < 1ulp (unit in the last place) of scaled_w.
693         // In other words: let f = scaled_w.f() and e = scaled_w.e(), then
694         //           (f-1) * 2^e < w*10^k < (f+1) * 2^e
695         DiyFp scaled_w = DiyFp::Times(w, ten_mk);
696
697         // We now have (double) (scaled_w * 10^-mk).
698         // DigitGen will generate the first requested_digits digits of scaled_w and
699         // return together with a kappa such that scaled_w ~= buffer * 10^kappa. (It
700         // will not always be exactly the same since DigitGenCounted only produces a
701         // limited number of digits.)
702         int kappa;
703         bool result = DigitGenCounted(scaled_w, requested_digits,
704                                       buffer, length, &kappa);
705         *decimal_exponent = -mk + kappa;
706         return result;
707     }
708
709
710     bool FastDtoa(double v,
711                   FastDtoaMode mode,
712                   int requested_digits,
713                   Vector<char> buffer,
714                   int* length,
715                   int* decimal_point) {
716         ASSERT(v > 0);
717         ASSERT(!Double(v).IsSpecial());
718
719         bool result = false;
720         int decimal_exponent = 0;
721         switch (mode) {
722             case FAST_DTOA_SHORTEST:
723                 result = Grisu3(v, buffer, length, &decimal_exponent);
724                 break;
725             case FAST_DTOA_PRECISION:
726                 result = Grisu3Counted(v, requested_digits,
727                                        buffer, length, &decimal_exponent);
728                 break;
729             default:
730                 UNREACHABLE();
731         }
732         if (result) {
733             *decimal_point = *length + decimal_exponent;
734             buffer[*length] = '\0';
735         }
736         return result;
737     }
738
739 }  // namespace double_conversion
740
741 } // namespace WTF