separate out tests into separate files
This commit is contained in:
Jeff Wang
@ -27,6 +27,8 @@ set (BUILD_TESTING ON)
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add_executable(decn_tests
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add_executable(decn_tests
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catch_main.cpp
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catch_main.cpp
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decn_tests.cpp
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decn_tests.cpp
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decn_tests_div_sqrt.cpp
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decn_tests_transcendental.cpp
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decn_tests_trig.cpp
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decn_tests_trig.cpp
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||||||
../utils.c
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../utils.c
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)
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)
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||||||
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|||||||
@ -27,12 +27,12 @@
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|||||||
#include "decn.h"
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#include "decn.h"
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#include "../utils.h"
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#include "../utils.h"
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#include "decn_tests.h"
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namespace bmp = boost::multiprecision;
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namespace bmp = boost::multiprecision;
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using Catch::Matchers::Equals;
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using Catch::Matchers::Equals;
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static const int NUM_RAND_TESTS = 123456;
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||||||
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TEST_CASE("build decn"){
|
TEST_CASE("build decn"){
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build_dec80("0.0009234567890123456", 7);
|
build_dec80("0.0009234567890123456", 7);
|
||||||
@ -261,622 +261,6 @@ TEST_CASE("multiply"){
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|||||||
CHECK_THAT(Buf, Equals("Error")); //acc*b
|
CHECK_THAT(Buf, Equals("Error")); //acc*b
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}
|
}
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||||||
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||||||
static void div_test(){ //acc / b
|
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||||||
bmp::mpf_float::default_precision(50);
|
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||||||
decn_to_str_complete(&AccDecn);
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||||||
CAPTURE(Buf);
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||||||
bmp::mpfr_float a_actual(Buf);
|
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||||||
decn_to_str_complete(&BDecn);
|
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||||||
CAPTURE(Buf);
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||||||
bmp::mpfr_float b_actual(Buf);
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||||||
//calc result
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div_decn();
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||||||
decn_to_str_complete(&AccDecn);
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CAPTURE(Buf); // acc / b
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//calculate actual result
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a_actual /= b_actual;
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if (decn_is_nan(&AccDecn)){
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||||||
//check that NaN result of division by 0
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||||||
CAPTURE(a_actual);
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||||||
CHECK(b_actual == 0);
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||||||
} else {
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||||||
bmp::mpfr_float calculated(Buf);
|
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||||||
bmp::mpfr_float rel_diff = abs((a_actual - calculated) / a_actual);
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CHECK(rel_diff < 2e-17);
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}
|
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}
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||||||
static void div_test(
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//input
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const char* a_str, int a_exp,
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const char* b_str, int b_exp
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)
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{
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CAPTURE(a_str); CAPTURE(a_exp);
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||||||
CAPTURE(b_str); CAPTURE(b_exp);
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||||||
//do division
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||||||
build_dec80(a_str, a_exp);
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||||||
build_decn_at(&BDecn, b_str, b_exp);
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||||||
div_test();
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||||||
}
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||||||
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||||||
TEST_CASE("division"){
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div_test(
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"1", 0,
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"0", 0
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||||||
);
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||||||
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||||||
div_test(
|
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||||||
"3.14", 60,
|
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||||||
"-1.5", -2
|
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||||||
);
|
|
||||||
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||||||
div_test(
|
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||||||
"4", 0,
|
|
||||||
"4", 0
|
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||||||
);
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|
||||||
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||||||
div_test(
|
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||||||
"1", 0,
|
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||||||
"3", 0
|
|
||||||
);
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|
||||||
|
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||||||
div_test(
|
|
||||||
"500", 0,
|
|
||||||
"99", 0
|
|
||||||
);
|
|
||||||
|
|
||||||
div_test(
|
|
||||||
"500", 0,
|
|
||||||
"2", 0
|
|
||||||
);
|
|
||||||
|
|
||||||
div_test(
|
|
||||||
"3", 0,
|
|
||||||
"25", -15
|
|
||||||
);
|
|
||||||
|
|
||||||
div_test(
|
|
||||||
"0.02", 0,
|
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||||||
"0.03", 0
|
|
||||||
);
|
|
||||||
}
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||||||
|
|
||||||
TEST_CASE("division random"){
|
|
||||||
std::default_random_engine gen;
|
|
||||||
std::uniform_int_distribution<int> distrib(0, 99);
|
|
||||||
std::uniform_int_distribution<int> sign_distrib(0,1);
|
|
||||||
for (int j = 0; j < NUM_RAND_TESTS; j++){
|
|
||||||
AccDecn.lsu[0] = distrib(gen);
|
|
||||||
BDecn.lsu[0] = distrib(gen);
|
|
||||||
for (int i = 1; i < DEC80_NUM_LSU; i++){
|
|
||||||
AccDecn.lsu[i] = distrib(gen);
|
|
||||||
BDecn.lsu[i] = distrib(gen);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
set_exponent(&AccDecn, distrib(gen), sign_distrib(gen));
|
|
||||||
set_exponent(&BDecn, distrib(gen), sign_distrib(gen));
|
|
||||||
div_test();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
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||||||
static void sqrt_test(){
|
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||||||
decn_to_str_complete(&AccDecn);
|
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||||||
CAPTURE(Buf);
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||||||
//calculate result
|
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||||||
sqrt_decn();
|
|
||||||
//build mpfr float
|
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||||||
bmp::mpfr_float::default_precision(50);
|
|
||||||
bmp::mpfr_float x_actual(Buf);
|
|
||||||
//print calc result
|
|
||||||
decn_to_str_complete(&AccDecn);
|
|
||||||
CAPTURE(Buf);
|
|
||||||
//calculate actual result
|
|
||||||
CAPTURE(x_actual);
|
|
||||||
if (decn_is_nan(&AccDecn)){
|
|
||||||
//check that NaN is from result of sqrt(-)
|
|
||||||
CHECK(x_actual <= 0);
|
|
||||||
} else if (decn_is_zero(&AccDecn)){
|
|
||||||
//check actual is also 0
|
|
||||||
CHECK(x_actual == 0);
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
x_actual = sqrt(x_actual);
|
|
||||||
CAPTURE(x_actual);
|
|
||||||
bmp::mpfr_float calculated(Buf);
|
|
||||||
bmp::mpfr_float rel_diff = abs((x_actual - calculated) / x_actual);
|
|
||||||
CHECK(rel_diff < 2e-17);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
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|
||||||
static void sqrt_test(const char* x_str, int x_exp)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
CAPTURE(x_str); CAPTURE(x_exp);
|
|
||||||
build_dec80(x_str, x_exp);
|
|
||||||
sqrt_test();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
TEST_CASE("sqrt"){
|
|
||||||
sqrt_test("0", 0);
|
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||||||
sqrt_test("2", 0);
|
|
||||||
sqrt_test("-1", 0);
|
|
||||||
sqrt_test("0.155", 0);
|
|
||||||
sqrt_test("10", 0);
|
|
||||||
sqrt_test("1.1", 10);
|
|
||||||
sqrt_test("2.02", -10);
|
|
||||||
sqrt_test("2.02", 0);
|
|
||||||
sqrt_test("1.5", 0);
|
|
||||||
sqrt_test("9", 99);
|
|
||||||
sqrt_test("123", 12345);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
TEST_CASE("sqrt random"){
|
|
||||||
std::default_random_engine generator;
|
|
||||||
std::uniform_int_distribution<int> distribution(0,99);
|
|
||||||
std::uniform_int_distribution<int> exp_distrib(-99,99);
|
|
||||||
std::uniform_int_distribution<int> sign_distrib(0,1);
|
|
||||||
for (int j = 0; j < NUM_RAND_TESTS; j++){
|
|
||||||
for (int i = 0; i < DEC80_NUM_LSU; i++){
|
|
||||||
AccDecn.lsu[i] = distribution(generator);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
int sign = sign_distrib(generator);
|
|
||||||
set_exponent(&AccDecn, exp_distrib(generator), sign);
|
|
||||||
sqrt_test();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static void log_test_(bool base10, double epsilon){
|
|
||||||
bmp::mpfr_float::default_precision(50);
|
|
||||||
CAPTURE(base10);
|
|
||||||
decn_to_str_complete(&AccDecn);
|
|
||||||
CAPTURE(Buf);
|
|
||||||
//build mpfr float
|
|
||||||
bmp::mpfr_float x_actual(Buf);
|
|
||||||
//calculate result
|
|
||||||
if (base10){
|
|
||||||
log10_decn();
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
ln_decn();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
decn_to_str_complete(&AccDecn);
|
|
||||||
CAPTURE(Buf); // log(x)
|
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||||||
|
|
||||||
//calculate actual result
|
|
||||||
CAPTURE(x_actual);
|
|
||||||
if (decn_is_nan(&AccDecn)){
|
|
||||||
//check that NaN is from result of log(-)
|
|
||||||
CHECK(x_actual <= 0);
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
if (base10){
|
|
||||||
x_actual = log10(x_actual);
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
x_actual = log(x_actual);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
bmp::mpfr_float calculated(Buf);
|
|
||||||
CAPTURE(calculated);
|
|
||||||
bmp::mpfr_float rel_diff = abs((x_actual - calculated) / x_actual);
|
|
||||||
CHECK(rel_diff < epsilon);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static void log_test(bool base10=false){
|
|
||||||
//check if near 1.0
|
|
||||||
remove_leading_zeros(&AccDecn);
|
|
||||||
double lsu0 = AccDecn.lsu[0];
|
|
||||||
int exp = get_exponent(&AccDecn);
|
|
||||||
if (exp == -1){
|
|
||||||
lsu0 /= (double) 10;
|
|
||||||
lsu0 += (double) AccDecn.lsu[1] / (10*100);
|
|
||||||
lsu0 += (double) AccDecn.lsu[2] / (10*100*100);
|
|
||||||
lsu0 += (double) AccDecn.lsu[3] / (10*100*100*100);
|
|
||||||
} else if (exp == 0){
|
|
||||||
lsu0 += (double) AccDecn.lsu[1] / 100;
|
|
||||||
lsu0 += (double) AccDecn.lsu[2] / (100*100);
|
|
||||||
lsu0 += (double) AccDecn.lsu[3] / (100*100*100);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
CAPTURE((int) AccDecn.lsu[0]); CAPTURE((int) AccDecn.lsu[1]);
|
|
||||||
CAPTURE(exp);
|
|
||||||
CAPTURE(lsu0);
|
|
||||||
if (exp == 0 || exp == -1){
|
|
||||||
//check if near 1.0
|
|
||||||
if (lsu0 >= 7 && lsu0 < 8){
|
|
||||||
log_test_(base10, 7.5e-16);
|
|
||||||
} else if (lsu0 >= 8 && lsu0 < 9){
|
|
||||||
log_test_(base10, 1.5e-15);
|
|
||||||
} else if (lsu0 >= 9 && lsu0 < 9.6){
|
|
||||||
log_test_(base10, 1.0e-14);
|
|
||||||
} else if (lsu0 >= 9.6 && lsu0 < 9.9){
|
|
||||||
log_test_(base10, 4.1e-13);
|
|
||||||
} else if (lsu0 >= 9.9 && lsu0 < 9.999){
|
|
||||||
log_test_(base10, 1.5e-11);
|
|
||||||
} else if (lsu0 >= 9.999 && lsu0 < 9.99999){
|
|
||||||
log_test_(base10, 6.0e-10);
|
|
||||||
} else if (lsu0 >= 9.99999 && lsu0 < 9.9999999){
|
|
||||||
log_test_(base10, 3.0e-9);
|
|
||||||
} else if (lsu0 >= 9.9999999 && lsu0 < 10.0){
|
|
||||||
log_test_(base10, 1.3e-7);
|
|
||||||
} else if (lsu0 >= 10.0 && lsu0 < 10.00001){
|
|
||||||
log_test_(base10, 6.0e-10);
|
|
||||||
} else if (lsu0 >= 10.00001 && lsu0 < 10.001){
|
|
||||||
log_test_(base10, 6.0e-11);
|
|
||||||
} else if (lsu0 >= 10.001 && lsu0 < 10.1){
|
|
||||||
log_test_(base10, 1.5e-12);
|
|
||||||
} else if (lsu0 >= 10.1 && lsu0 < 11){
|
|
||||||
log_test_(base10, 1.6e-14);
|
|
||||||
} else if (lsu0 >= 11 && lsu0 < 13){
|
|
||||||
log_test_(base10, 2.0e-15);
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
log_test_(base10, 6.5e-16);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
log_test_(base10, 2e-16);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static void log_test(
|
|
||||||
//input
|
|
||||||
const char* x_str, int x_exp,
|
|
||||||
bool base10=false
|
|
||||||
)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
CAPTURE(x_str); CAPTURE(x_exp);
|
|
||||||
CAPTURE(base10);
|
|
||||||
build_dec80(x_str, x_exp);
|
|
||||||
log_test(base10);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
TEST_CASE("log"){
|
|
||||||
log_test("0", 0);
|
|
||||||
log_test("-1", 0);
|
|
||||||
log_test("0.155", 0);
|
|
||||||
log_test("10", 0);
|
|
||||||
log_test("1.1", 10);
|
|
||||||
log_test("2.02", -10);
|
|
||||||
log_test("2.02", 0);
|
|
||||||
log_test("1.5", 0, true);
|
|
||||||
log_test("9", 99);
|
|
||||||
log_test("123", 12345);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
TEST_CASE("log random"){
|
|
||||||
std::default_random_engine gen;
|
|
||||||
std::uniform_int_distribution<int> distrib(0,99);
|
|
||||||
std::uniform_int_distribution<int> exp_distrib(-99,99);
|
|
||||||
std::uniform_int_distribution<int> sign_distrib(0,1);
|
|
||||||
for (int j = 0; j < NUM_RAND_TESTS; j++){
|
|
||||||
for (int i = 0; i < DEC80_NUM_LSU; i++){
|
|
||||||
AccDecn.lsu[i] = distrib(gen);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
int exp = exp_distrib(gen);
|
|
||||||
set_exponent(&AccDecn, exp, 0);
|
|
||||||
int base10 = sign_distrib(gen);
|
|
||||||
log_test(base10);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static void log_test_near1(int lsu0_low, int lsu0_high, int exp){
|
|
||||||
std::default_random_engine gen;
|
|
||||||
std::uniform_int_distribution<int> lsu0_distrib(lsu0_low, lsu0_high);
|
|
||||||
std::uniform_int_distribution<int> distrib(0,99);
|
|
||||||
std::uniform_int_distribution<int> exp_distrib(-99,99);
|
|
||||||
std::uniform_int_distribution<int> sign_distrib(0,1);
|
|
||||||
for (int j = 0; j < NUM_RAND_TESTS; j++){
|
|
||||||
AccDecn.lsu[0] = lsu0_distrib(gen);
|
|
||||||
for (int i = 1; i < DEC80_NUM_LSU; i++){
|
|
||||||
AccDecn.lsu[i] = distrib(gen);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
set_exponent(&AccDecn, exp, 0);
|
|
||||||
int base10 = sign_distrib(gen);
|
|
||||||
log_test(base10);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
TEST_CASE("log random 0 to 0.99..."){
|
|
||||||
log_test_near1(0, 99, -1);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
TEST_CASE("log random 0.8 to 0.99..."){
|
|
||||||
log_test_near1(80, 99, -1);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
TEST_CASE("log random 1.0 to 9.9"){
|
|
||||||
log_test_near1(10, 99, 0);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
TEST_CASE("log random 1.0 to 2.0"){
|
|
||||||
log_test_near1(10, 20, 0);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static void exp_test_(bool base10, double epsilon){
|
|
||||||
bmp::mpfr_float::default_precision(50);
|
|
||||||
CAPTURE(base10);
|
|
||||||
decn_to_str_complete(&AccDecn);
|
|
||||||
CAPTURE(Buf); //x
|
|
||||||
CAPTURE(AccDecn.exponent);
|
|
||||||
//build mpfr float
|
|
||||||
bmp::mpfr_float x_actual(Buf);
|
|
||||||
//calculate result
|
|
||||||
if (base10){
|
|
||||||
exp10_decn();
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
exp_decn();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
decn_to_str_complete(&AccDecn);
|
|
||||||
CAPTURE(Buf); // exp(x)
|
|
||||||
|
|
||||||
//calculate actual result
|
|
||||||
bmp::mpfr_float calculated(Buf);
|
|
||||||
if (base10){
|
|
||||||
x_actual *= log(10);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
x_actual = exp(x_actual);
|
|
||||||
CAPTURE(x_actual);
|
|
||||||
bmp::mpfr_float rel_diff = abs((x_actual - calculated) / x_actual);
|
|
||||||
CHECK(rel_diff < epsilon);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static void exp_test(bool base10=false){
|
|
||||||
double x;
|
|
||||||
int exp = get_exponent(&AccDecn);
|
|
||||||
if (exp == 1){
|
|
||||||
x = AccDecn.lsu[0];
|
|
||||||
x += (double) AccDecn.lsu[1] / 100;
|
|
||||||
} else if (exp == 2){
|
|
||||||
x = (double) AccDecn.lsu[0] * 10;
|
|
||||||
x += (double) AccDecn.lsu[1] / 10;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
CAPTURE((int) AccDecn.lsu[0]); CAPTURE((int) AccDecn.lsu[1]);
|
|
||||||
CAPTURE(exp);
|
|
||||||
CAPTURE(x);
|
|
||||||
double epsilon;
|
|
||||||
if (exp == 1 || exp == 2){
|
|
||||||
if (x > 230){
|
|
||||||
epsilon = 8e-15;
|
|
||||||
} else if (x > 210){
|
|
||||||
epsilon = 6e-15;
|
|
||||||
} else if (x > 180){
|
|
||||||
epsilon = 5e-15;
|
|
||||||
} else if (x > 150){
|
|
||||||
epsilon = 4e-15;
|
|
||||||
} else if (x > 125){
|
|
||||||
epsilon = 3e-15;
|
|
||||||
} else if (x > 100){
|
|
||||||
epsilon = 2e-15;
|
|
||||||
} else if (x > 65){
|
|
||||||
epsilon = 1e-15;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
epsilon = 6e-16;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
CAPTURE(base10);
|
|
||||||
if (base10){
|
|
||||||
epsilon *= 20;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
exp_test_(base10, epsilon);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static void exp_test(
|
|
||||||
//input
|
|
||||||
const char* x_str, int x_exp,
|
|
||||||
bool base10=false
|
|
||||||
)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
CAPTURE(x_str); CAPTURE(x_exp);
|
|
||||||
CAPTURE(base10);
|
|
||||||
build_dec80(x_str, x_exp);
|
|
||||||
exp_test(base10);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static void exp10_test(const char* x_str, int x_exp){
|
|
||||||
exp_test(x_str, x_exp, true);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
TEST_CASE("exp"){
|
|
||||||
exp_test("4.4", 0);
|
|
||||||
exp_test("0.155", 0);
|
|
||||||
exp_test("9.999", 0);
|
|
||||||
exp_test("10", 0);
|
|
||||||
exp_test("10.001", 0);
|
|
||||||
exp_test("2.3", 2);//, 6e-15);
|
|
||||||
exp_test("2.02", -10);
|
|
||||||
exp_test("2.02", 0);
|
|
||||||
exp_test("1.5", 0);
|
|
||||||
exp_test("99.999999", 0);
|
|
||||||
exp_test("230.2", 0);//, 6e-15);
|
|
||||||
exp_test("-230", 0);//, 6e-15);
|
|
||||||
exp_test("294.69999999", 0);//, 8e-15);
|
|
||||||
|
|
||||||
//do not operate on NaN
|
|
||||||
set_dec80_NaN(&AccDecn);
|
|
||||||
exp_decn();
|
|
||||||
CHECK(decn_is_nan(&AccDecn)); //still NaN
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
TEST_CASE("exp10"){
|
|
||||||
exp10_test("4.4", 0);
|
|
||||||
exp10_test("0.155", 0);
|
|
||||||
exp10_test("9.999", 0);
|
|
||||||
exp10_test("10", 0);
|
|
||||||
exp10_test("10.001", 0);
|
|
||||||
exp10_test("2.02", -10);
|
|
||||||
exp10_test("2.02", 0);
|
|
||||||
exp10_test("1.5", 0);
|
|
||||||
exp10_test("127", 0);//, 3e-14);
|
|
||||||
exp10_test("99.999999", 0);//, 2e-14);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static void test_exp_random(int exp_distrib_low){
|
|
||||||
std::default_random_engine gen;
|
|
||||||
std::uniform_int_distribution<int> distrib(0, 99);
|
|
||||||
std::uniform_int_distribution<int> lsu0_high_distrib(0, 23);
|
|
||||||
std::uniform_int_distribution<int> exp_distrib(exp_distrib_low, 2);
|
|
||||||
std::uniform_int_distribution<int> sign_distrib(0, 1);
|
|
||||||
for (int j = 0; j < NUM_RAND_TESTS; j++){
|
|
||||||
int exp = exp_distrib(gen);
|
|
||||||
int sign = sign_distrib(gen);
|
|
||||||
if (exp == 2) {
|
|
||||||
//limit x to approximately +/- 230
|
|
||||||
AccDecn.lsu[0] = lsu0_high_distrib(gen);
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
AccDecn.lsu[0] = distrib(gen);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
for (int i = 1; i < DEC80_NUM_LSU; i++){
|
|
||||||
AccDecn.lsu[i] = distrib(gen);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
set_exponent(&AccDecn, exp, sign);
|
|
||||||
exp_test();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
TEST_CASE("exp random"){
|
|
||||||
test_exp_random(-99);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
TEST_CASE("exp large random"){
|
|
||||||
test_exp_random(1);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static void pow_test(){ // a^b
|
|
||||||
bmp::mpf_float::default_precision(50);
|
|
||||||
decn_to_str_complete(&AccDecn);
|
|
||||||
CAPTURE(Buf); // a
|
|
||||||
bmp::mpfr_float a_actual(Buf);
|
|
||||||
decn_to_str_complete(&BDecn);
|
|
||||||
CAPTURE(Buf); // b
|
|
||||||
bmp::mpfr_float b_actual(Buf);
|
|
||||||
//calculate result
|
|
||||||
pow_decn();
|
|
||||||
//calculate actual result
|
|
||||||
bmp::mpfr_float res_actual(pow(a_actual, b_actual));
|
|
||||||
//check overflow or underflow
|
|
||||||
if (decn_is_nan(&AccDecn)){
|
|
||||||
//check overflow or underflow
|
|
||||||
if (b_actual > 0) {
|
|
||||||
CHECK(log(res_actual) > 100);
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
CHECK(log(res_actual) < -100);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
return;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
//not over/underflow, get string and log calculated result
|
|
||||||
decn_to_str_complete(&AccDecn);
|
|
||||||
CAPTURE(Buf); // a^b
|
|
||||||
bmp::mpfr_float calculated(Buf);
|
|
||||||
//check relative error
|
|
||||||
double rel_tol = 4.5e-14;
|
|
||||||
if (a_actual > 1.0 && a_actual < 1.0001){
|
|
||||||
rel_tol = 1e-7;
|
|
||||||
} else if (a_actual > 0.9 && a_actual < 2.0){
|
|
||||||
rel_tol = 1.5e-10;
|
|
||||||
} else if (log(res_actual) > 100){
|
|
||||||
rel_tol = 1e-12;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
CAPTURE(a_actual);
|
|
||||||
CAPTURE(rel_tol);
|
|
||||||
if (decn_is_zero(&AccDecn)) {
|
|
||||||
bmp::mpfr_float diff = abs(res_actual - calculated);
|
|
||||||
CHECK(diff < rel_tol);
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
bmp::mpfr_float rel_diff = abs((res_actual - calculated)/res_actual);
|
|
||||||
CHECK(rel_diff < rel_tol);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static void pow_test(
|
|
||||||
//input
|
|
||||||
const char* a_str, int a_exp,
|
|
||||||
const char* b_str, int b_exp
|
|
||||||
)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
CAPTURE(a_str); CAPTURE(a_exp);
|
|
||||||
CAPTURE(b_str); CAPTURE(b_exp);
|
|
||||||
|
|
||||||
//compute power
|
|
||||||
build_decn_at(&BDecn, b_str, b_exp);
|
|
||||||
build_dec80(a_str, a_exp);
|
|
||||||
pow_test();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
TEST_CASE("power"){
|
|
||||||
pow_test(
|
|
||||||
"3.14", 60,
|
|
||||||
"-1.5", -2
|
|
||||||
);
|
|
||||||
|
|
||||||
pow_test(
|
|
||||||
"3", 0,
|
|
||||||
"201", 0
|
|
||||||
);
|
|
||||||
|
|
||||||
pow_test(
|
|
||||||
"5", 0,
|
|
||||||
"0", 0
|
|
||||||
);
|
|
||||||
|
|
||||||
pow_test(
|
|
||||||
"5", 0,
|
|
||||||
"0", 2
|
|
||||||
);
|
|
||||||
|
|
||||||
pow_test(
|
|
||||||
"0", 0,
|
|
||||||
"5", 0
|
|
||||||
);
|
|
||||||
|
|
||||||
pow_test(
|
|
||||||
"0", 0,
|
|
||||||
"0", 0
|
|
||||||
);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static void power_test(int lsu0_low, int lsu0_high, int exp_low=-99, int exp_high=99){
|
|
||||||
std::default_random_engine gen;
|
|
||||||
std::uniform_int_distribution<int> lsu0_distrib(lsu0_low, lsu0_high);
|
|
||||||
std::uniform_int_distribution<int> distrib(0, 99);
|
|
||||||
std::uniform_int_distribution<int> exp_distrib(exp_low, exp_high);
|
|
||||||
std::uniform_int_distribution<int> sign_distrib(0,1);
|
|
||||||
for (int j = 0; j < NUM_RAND_TESTS; j++){
|
|
||||||
AccDecn.lsu[0] = lsu0_distrib(gen);
|
|
||||||
for (int i = 1; i < DEC80_NUM_LSU; i++){
|
|
||||||
AccDecn.lsu[i] = distrib(gen);
|
|
||||||
BDecn.lsu[i] = distrib(gen);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
set_exponent(&AccDecn, exp_distrib(gen), 0);
|
|
||||||
//generate exponent for b to minimize chance of a^b overflowing:
|
|
||||||
// a^b <= 1e100
|
|
||||||
// b*log(a) <= log(1e100) = 100
|
|
||||||
// b <= 100/log(a)
|
|
||||||
// b_exponent <= log(100/log(a)) = log(100) - log(log(a))
|
|
||||||
// b_exponent <= 2 - log(log(a))
|
|
||||||
decn_to_str_complete(&AccDecn);
|
|
||||||
bmp::mpfr_float acc(Buf);
|
|
||||||
acc = 2.0 - log(log(acc));
|
|
||||||
double b_exponent_high_flt = acc.convert_to<double>();
|
|
||||||
int b_exponent_high = b_exponent_high_flt;
|
|
||||||
int b_exponent_low = -99;
|
|
||||||
//ensure b_exponent high in range
|
|
||||||
if (b_exponent_high > 99){
|
|
||||||
b_exponent_high = 99;
|
|
||||||
} else if (b_exponent_high < b_exponent_low){
|
|
||||||
b_exponent_high = b_exponent_low;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
CAPTURE(b_exponent_low);
|
|
||||||
CAPTURE(b_exponent_high);
|
|
||||||
std::uniform_int_distribution<int> b_exp_distrib(b_exponent_low, b_exponent_high);
|
|
||||||
int b_exponent = b_exp_distrib(gen);
|
|
||||||
CAPTURE(b_exponent);
|
|
||||||
int b_neg = sign_distrib(gen);
|
|
||||||
set_exponent(&BDecn, b_exponent, b_neg);
|
|
||||||
pow_test();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
TEST_CASE("power random"){
|
|
||||||
power_test(0, 99);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
TEST_CASE("power random 0.9 to 0.99..."){
|
|
||||||
power_test(90, 99, -1, -1);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
TEST_CASE("power random 1.0 to 2.0..."){
|
|
||||||
power_test(10, 20, 0, 0);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
TEST_CASE("u32str corner"){
|
TEST_CASE("u32str corner"){
|
||||||
u32str(0, &Buf[0], 10);
|
u32str(0, &Buf[0], 10);
|
||||||
CHECK_THAT(Buf, Equals("0"));
|
CHECK_THAT(Buf, Equals("0"));
|
||||||
|
|||||||
28
src/decn/decn_tests.h
Normal file
28
src/decn/decn_tests.h
Normal file
@ -0,0 +1,28 @@
|
|||||||
|
// This program is free software: you can redistribute it and/or modify
|
||||||
|
// it under the terms of the GNU General Public License as published by
|
||||||
|
// the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
|
||||||
|
// (at your option) any later version.
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// This program is distributed in the hope that it will be useful,
|
||||||
|
// but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
|
||||||
|
// MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
|
||||||
|
// GNU General Public License for more details.
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// You should have received a copy of the GNU General Public License
|
||||||
|
// along with this program. If not, see <https://www.gnu.org/licenses/>.
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* decn_tests.h
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* Created on: Oct 26, 2020
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
#ifndef DECN_TESTS_H_
|
||||||
|
#define DECN_TESTS_H_
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
static const int NUM_RAND_TESTS = 123456;
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
#endif
|
||||||
200
src/decn/decn_tests_div_sqrt.cpp
Normal file
200
src/decn/decn_tests_div_sqrt.cpp
Normal file
@ -0,0 +1,200 @@
|
|||||||
|
// This program is free software: you can redistribute it and/or modify
|
||||||
|
// it under the terms of the GNU General Public License as published by
|
||||||
|
// the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
|
||||||
|
// (at your option) any later version.
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// This program is distributed in the hope that it will be useful,
|
||||||
|
// but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
|
||||||
|
// MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
|
||||||
|
// GNU General Public License for more details.
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// You should have received a copy of the GNU General Public License
|
||||||
|
// along with this program. If not, see <https://www.gnu.org/licenses/>.
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* decn_tests_div_sqrt.cpp
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* Unit tests using https://github.com/catchorg/Catch2
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* separate out reciprocal/division and sqrt tests
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* Created on: Oct 26, 2020
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
#include <string>
|
||||||
|
#include <random>
|
||||||
|
#include <boost/multiprecision/mpfr.hpp>
|
||||||
|
#include <catch2/catch.hpp>
|
||||||
|
#include "decn.h"
|
||||||
|
#include "../utils.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
#include "decn_tests.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
namespace bmp = boost::multiprecision;
|
||||||
|
using Catch::Matchers::Equals;
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
static void div_test(){ //acc / b
|
||||||
|
bmp::mpf_float::default_precision(50);
|
||||||
|
decn_to_str_complete(&AccDecn);
|
||||||
|
CAPTURE(Buf);
|
||||||
|
bmp::mpfr_float a_actual(Buf);
|
||||||
|
decn_to_str_complete(&BDecn);
|
||||||
|
CAPTURE(Buf);
|
||||||
|
bmp::mpfr_float b_actual(Buf);
|
||||||
|
//calc result
|
||||||
|
div_decn();
|
||||||
|
decn_to_str_complete(&AccDecn);
|
||||||
|
CAPTURE(Buf); // acc / b
|
||||||
|
|
||||||
|
//calculate actual result
|
||||||
|
a_actual /= b_actual;
|
||||||
|
if (decn_is_nan(&AccDecn)){
|
||||||
|
//check that NaN result of division by 0
|
||||||
|
CAPTURE(a_actual);
|
||||||
|
CHECK(b_actual == 0);
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
bmp::mpfr_float calculated(Buf);
|
||||||
|
bmp::mpfr_float rel_diff = abs((a_actual - calculated) / a_actual);
|
||||||
|
CHECK(rel_diff < 2e-17);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void div_test(
|
||||||
|
//input
|
||||||
|
const char* a_str, int a_exp,
|
||||||
|
const char* b_str, int b_exp
|
||||||
|
)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
CAPTURE(a_str); CAPTURE(a_exp);
|
||||||
|
CAPTURE(b_str); CAPTURE(b_exp);
|
||||||
|
//do division
|
||||||
|
build_dec80(a_str, a_exp);
|
||||||
|
build_decn_at(&BDecn, b_str, b_exp);
|
||||||
|
div_test();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
TEST_CASE("division"){
|
||||||
|
div_test(
|
||||||
|
"1", 0,
|
||||||
|
"0", 0
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
div_test(
|
||||||
|
"3.14", 60,
|
||||||
|
"-1.5", -2
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
div_test(
|
||||||
|
"4", 0,
|
||||||
|
"4", 0
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
div_test(
|
||||||
|
"1", 0,
|
||||||
|
"3", 0
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
div_test(
|
||||||
|
"500", 0,
|
||||||
|
"99", 0
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
div_test(
|
||||||
|
"500", 0,
|
||||||
|
"2", 0
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
div_test(
|
||||||
|
"3", 0,
|
||||||
|
"25", -15
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
div_test(
|
||||||
|
"0.02", 0,
|
||||||
|
"0.03", 0
|
||||||
|
);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
TEST_CASE("division random"){
|
||||||
|
std::default_random_engine gen;
|
||||||
|
std::uniform_int_distribution<int> distrib(0, 99);
|
||||||
|
std::uniform_int_distribution<int> sign_distrib(0,1);
|
||||||
|
for (int j = 0; j < NUM_RAND_TESTS; j++){
|
||||||
|
AccDecn.lsu[0] = distrib(gen);
|
||||||
|
BDecn.lsu[0] = distrib(gen);
|
||||||
|
for (int i = 1; i < DEC80_NUM_LSU; i++){
|
||||||
|
AccDecn.lsu[i] = distrib(gen);
|
||||||
|
BDecn.lsu[i] = distrib(gen);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
set_exponent(&AccDecn, distrib(gen), sign_distrib(gen));
|
||||||
|
set_exponent(&BDecn, distrib(gen), sign_distrib(gen));
|
||||||
|
div_test();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void sqrt_test(){
|
||||||
|
decn_to_str_complete(&AccDecn);
|
||||||
|
CAPTURE(Buf);
|
||||||
|
//calculate result
|
||||||
|
sqrt_decn();
|
||||||
|
//build mpfr float
|
||||||
|
bmp::mpfr_float::default_precision(50);
|
||||||
|
bmp::mpfr_float x_actual(Buf);
|
||||||
|
//print calc result
|
||||||
|
decn_to_str_complete(&AccDecn);
|
||||||
|
CAPTURE(Buf);
|
||||||
|
//calculate actual result
|
||||||
|
CAPTURE(x_actual);
|
||||||
|
if (decn_is_nan(&AccDecn)){
|
||||||
|
//check that NaN is from result of sqrt(-)
|
||||||
|
CHECK(x_actual <= 0);
|
||||||
|
} else if (decn_is_zero(&AccDecn)){
|
||||||
|
//check actual is also 0
|
||||||
|
CHECK(x_actual == 0);
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
x_actual = sqrt(x_actual);
|
||||||
|
CAPTURE(x_actual);
|
||||||
|
bmp::mpfr_float calculated(Buf);
|
||||||
|
bmp::mpfr_float rel_diff = abs((x_actual - calculated) / x_actual);
|
||||||
|
CHECK(rel_diff < 2e-17);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void sqrt_test(const char* x_str, int x_exp)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
CAPTURE(x_str); CAPTURE(x_exp);
|
||||||
|
build_dec80(x_str, x_exp);
|
||||||
|
sqrt_test();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
TEST_CASE("sqrt"){
|
||||||
|
sqrt_test("0", 0);
|
||||||
|
sqrt_test("2", 0);
|
||||||
|
sqrt_test("-1", 0);
|
||||||
|
sqrt_test("0.155", 0);
|
||||||
|
sqrt_test("10", 0);
|
||||||
|
sqrt_test("1.1", 10);
|
||||||
|
sqrt_test("2.02", -10);
|
||||||
|
sqrt_test("2.02", 0);
|
||||||
|
sqrt_test("1.5", 0);
|
||||||
|
sqrt_test("9", 99);
|
||||||
|
sqrt_test("123", 12345);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
TEST_CASE("sqrt random"){
|
||||||
|
std::default_random_engine generator;
|
||||||
|
std::uniform_int_distribution<int> distribution(0,99);
|
||||||
|
std::uniform_int_distribution<int> exp_distrib(-99,99);
|
||||||
|
std::uniform_int_distribution<int> sign_distrib(0,1);
|
||||||
|
for (int j = 0; j < NUM_RAND_TESTS; j++){
|
||||||
|
for (int i = 0; i < DEC80_NUM_LSU; i++){
|
||||||
|
AccDecn.lsu[i] = distribution(generator);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
int sign = sign_distrib(generator);
|
||||||
|
set_exponent(&AccDecn, exp_distrib(generator), sign);
|
||||||
|
sqrt_test();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
490
src/decn/decn_tests_transcendental.cpp
Normal file
490
src/decn/decn_tests_transcendental.cpp
Normal file
@ -0,0 +1,490 @@
|
|||||||
|
// This program is free software: you can redistribute it and/or modify
|
||||||
|
// it under the terms of the GNU General Public License as published by
|
||||||
|
// the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
|
||||||
|
// (at your option) any later version.
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// This program is distributed in the hope that it will be useful,
|
||||||
|
// but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
|
||||||
|
// MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
|
||||||
|
// GNU General Public License for more details.
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// You should have received a copy of the GNU General Public License
|
||||||
|
// along with this program. If not, see <https://www.gnu.org/licenses/>.
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* decn_tests_transcendental.cpp
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* Unit tests using https://github.com/catchorg/Catch2
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* separate out transcendental function tests
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* Created on: Oct 26, 2020
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
#include <string>
|
||||||
|
#include <random>
|
||||||
|
#include <boost/multiprecision/mpfr.hpp>
|
||||||
|
#include <catch2/catch.hpp>
|
||||||
|
#include "decn.h"
|
||||||
|
#include "../utils.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
#include "decn_tests.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
namespace bmp = boost::multiprecision;
|
||||||
|
using Catch::Matchers::Equals;
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
static void log_test_(bool base10, double epsilon){
|
||||||
|
bmp::mpfr_float::default_precision(50);
|
||||||
|
CAPTURE(base10);
|
||||||
|
decn_to_str_complete(&AccDecn);
|
||||||
|
CAPTURE(Buf);
|
||||||
|
//build mpfr float
|
||||||
|
bmp::mpfr_float x_actual(Buf);
|
||||||
|
//calculate result
|
||||||
|
if (base10){
|
||||||
|
log10_decn();
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
ln_decn();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
decn_to_str_complete(&AccDecn);
|
||||||
|
CAPTURE(Buf); // log(x)
|
||||||
|
|
||||||
|
//calculate actual result
|
||||||
|
CAPTURE(x_actual);
|
||||||
|
if (decn_is_nan(&AccDecn)){
|
||||||
|
//check that NaN is from result of log(-)
|
||||||
|
CHECK(x_actual <= 0);
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
if (base10){
|
||||||
|
x_actual = log10(x_actual);
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
x_actual = log(x_actual);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
bmp::mpfr_float calculated(Buf);
|
||||||
|
CAPTURE(calculated);
|
||||||
|
bmp::mpfr_float rel_diff = abs((x_actual - calculated) / x_actual);
|
||||||
|
CHECK(rel_diff < epsilon);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void log_test(bool base10=false){
|
||||||
|
//check if near 1.0
|
||||||
|
remove_leading_zeros(&AccDecn);
|
||||||
|
double lsu0 = AccDecn.lsu[0];
|
||||||
|
int exp = get_exponent(&AccDecn);
|
||||||
|
if (exp == -1){
|
||||||
|
lsu0 /= (double) 10;
|
||||||
|
lsu0 += (double) AccDecn.lsu[1] / (10*100);
|
||||||
|
lsu0 += (double) AccDecn.lsu[2] / (10*100*100);
|
||||||
|
lsu0 += (double) AccDecn.lsu[3] / (10*100*100*100);
|
||||||
|
} else if (exp == 0){
|
||||||
|
lsu0 += (double) AccDecn.lsu[1] / 100;
|
||||||
|
lsu0 += (double) AccDecn.lsu[2] / (100*100);
|
||||||
|
lsu0 += (double) AccDecn.lsu[3] / (100*100*100);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
CAPTURE((int) AccDecn.lsu[0]); CAPTURE((int) AccDecn.lsu[1]);
|
||||||
|
CAPTURE(exp);
|
||||||
|
CAPTURE(lsu0);
|
||||||
|
if (exp == 0 || exp == -1){
|
||||||
|
//check if near 1.0
|
||||||
|
if (lsu0 >= 7 && lsu0 < 8){
|
||||||
|
log_test_(base10, 7.5e-16);
|
||||||
|
} else if (lsu0 >= 8 && lsu0 < 9){
|
||||||
|
log_test_(base10, 1.5e-15);
|
||||||
|
} else if (lsu0 >= 9 && lsu0 < 9.6){
|
||||||
|
log_test_(base10, 1.0e-14);
|
||||||
|
} else if (lsu0 >= 9.6 && lsu0 < 9.9){
|
||||||
|
log_test_(base10, 4.1e-13);
|
||||||
|
} else if (lsu0 >= 9.9 && lsu0 < 9.999){
|
||||||
|
log_test_(base10, 1.5e-11);
|
||||||
|
} else if (lsu0 >= 9.999 && lsu0 < 9.99999){
|
||||||
|
log_test_(base10, 6.0e-10);
|
||||||
|
} else if (lsu0 >= 9.99999 && lsu0 < 9.9999999){
|
||||||
|
log_test_(base10, 3.0e-9);
|
||||||
|
} else if (lsu0 >= 9.9999999 && lsu0 < 10.0){
|
||||||
|
log_test_(base10, 1.3e-7);
|
||||||
|
} else if (lsu0 >= 10.0 && lsu0 < 10.00001){
|
||||||
|
log_test_(base10, 6.0e-10);
|
||||||
|
} else if (lsu0 >= 10.00001 && lsu0 < 10.001){
|
||||||
|
log_test_(base10, 6.0e-11);
|
||||||
|
} else if (lsu0 >= 10.001 && lsu0 < 10.1){
|
||||||
|
log_test_(base10, 1.5e-12);
|
||||||
|
} else if (lsu0 >= 10.1 && lsu0 < 11){
|
||||||
|
log_test_(base10, 1.6e-14);
|
||||||
|
} else if (lsu0 >= 11 && lsu0 < 13){
|
||||||
|
log_test_(base10, 2.0e-15);
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
log_test_(base10, 6.5e-16);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
log_test_(base10, 2e-16);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void log_test(
|
||||||
|
//input
|
||||||
|
const char* x_str, int x_exp,
|
||||||
|
bool base10=false
|
||||||
|
)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
CAPTURE(x_str); CAPTURE(x_exp);
|
||||||
|
CAPTURE(base10);
|
||||||
|
build_dec80(x_str, x_exp);
|
||||||
|
log_test(base10);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
TEST_CASE("log"){
|
||||||
|
log_test("0", 0);
|
||||||
|
log_test("-1", 0);
|
||||||
|
log_test("0.155", 0);
|
||||||
|
log_test("10", 0);
|
||||||
|
log_test("1.1", 10);
|
||||||
|
log_test("2.02", -10);
|
||||||
|
log_test("2.02", 0);
|
||||||
|
log_test("1.5", 0, true);
|
||||||
|
log_test("9", 99);
|
||||||
|
log_test("123", 12345);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
TEST_CASE("log random"){
|
||||||
|
std::default_random_engine gen;
|
||||||
|
std::uniform_int_distribution<int> distrib(0,99);
|
||||||
|
std::uniform_int_distribution<int> exp_distrib(-99,99);
|
||||||
|
std::uniform_int_distribution<int> sign_distrib(0,1);
|
||||||
|
for (int j = 0; j < NUM_RAND_TESTS; j++){
|
||||||
|
for (int i = 0; i < DEC80_NUM_LSU; i++){
|
||||||
|
AccDecn.lsu[i] = distrib(gen);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
int exp = exp_distrib(gen);
|
||||||
|
set_exponent(&AccDecn, exp, 0);
|
||||||
|
int base10 = sign_distrib(gen);
|
||||||
|
log_test(base10);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void log_test_near1(int lsu0_low, int lsu0_high, int exp){
|
||||||
|
std::default_random_engine gen;
|
||||||
|
std::uniform_int_distribution<int> lsu0_distrib(lsu0_low, lsu0_high);
|
||||||
|
std::uniform_int_distribution<int> distrib(0,99);
|
||||||
|
std::uniform_int_distribution<int> exp_distrib(-99,99);
|
||||||
|
std::uniform_int_distribution<int> sign_distrib(0,1);
|
||||||
|
for (int j = 0; j < NUM_RAND_TESTS; j++){
|
||||||
|
AccDecn.lsu[0] = lsu0_distrib(gen);
|
||||||
|
for (int i = 1; i < DEC80_NUM_LSU; i++){
|
||||||
|
AccDecn.lsu[i] = distrib(gen);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
set_exponent(&AccDecn, exp, 0);
|
||||||
|
int base10 = sign_distrib(gen);
|
||||||
|
log_test(base10);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
TEST_CASE("log random 0 to 0.99..."){
|
||||||
|
log_test_near1(0, 99, -1);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
TEST_CASE("log random 0.8 to 0.99..."){
|
||||||
|
log_test_near1(80, 99, -1);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
TEST_CASE("log random 1.0 to 9.9"){
|
||||||
|
log_test_near1(10, 99, 0);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
TEST_CASE("log random 1.0 to 2.0"){
|
||||||
|
log_test_near1(10, 20, 0);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void exp_test_(bool base10, double epsilon){
|
||||||
|
bmp::mpfr_float::default_precision(50);
|
||||||
|
CAPTURE(base10);
|
||||||
|
decn_to_str_complete(&AccDecn);
|
||||||
|
CAPTURE(Buf); //x
|
||||||
|
CAPTURE(AccDecn.exponent);
|
||||||
|
//build mpfr float
|
||||||
|
bmp::mpfr_float x_actual(Buf);
|
||||||
|
//calculate result
|
||||||
|
if (base10){
|
||||||
|
exp10_decn();
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
exp_decn();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
decn_to_str_complete(&AccDecn);
|
||||||
|
CAPTURE(Buf); // exp(x)
|
||||||
|
|
||||||
|
//calculate actual result
|
||||||
|
bmp::mpfr_float calculated(Buf);
|
||||||
|
if (base10){
|
||||||
|
x_actual *= log(10);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
x_actual = exp(x_actual);
|
||||||
|
CAPTURE(x_actual);
|
||||||
|
bmp::mpfr_float rel_diff = abs((x_actual - calculated) / x_actual);
|
||||||
|
CHECK(rel_diff < epsilon);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void exp_test(bool base10=false){
|
||||||
|
double x;
|
||||||
|
int exp = get_exponent(&AccDecn);
|
||||||
|
if (exp == 1){
|
||||||
|
x = AccDecn.lsu[0];
|
||||||
|
x += (double) AccDecn.lsu[1] / 100;
|
||||||
|
} else if (exp == 2){
|
||||||
|
x = (double) AccDecn.lsu[0] * 10;
|
||||||
|
x += (double) AccDecn.lsu[1] / 10;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
CAPTURE((int) AccDecn.lsu[0]); CAPTURE((int) AccDecn.lsu[1]);
|
||||||
|
CAPTURE(exp);
|
||||||
|
CAPTURE(x);
|
||||||
|
double epsilon;
|
||||||
|
if (exp == 1 || exp == 2){
|
||||||
|
if (x > 230){
|
||||||
|
epsilon = 8e-15;
|
||||||
|
} else if (x > 210){
|
||||||
|
epsilon = 6e-15;
|
||||||
|
} else if (x > 180){
|
||||||
|
epsilon = 5e-15;
|
||||||
|
} else if (x > 150){
|
||||||
|
epsilon = 4e-15;
|
||||||
|
} else if (x > 125){
|
||||||
|
epsilon = 3e-15;
|
||||||
|
} else if (x > 100){
|
||||||
|
epsilon = 2e-15;
|
||||||
|
} else if (x > 65){
|
||||||
|
epsilon = 1e-15;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
epsilon = 6e-16;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
CAPTURE(base10);
|
||||||
|
if (base10){
|
||||||
|
epsilon *= 20;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
exp_test_(base10, epsilon);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void exp_test(
|
||||||
|
//input
|
||||||
|
const char* x_str, int x_exp,
|
||||||
|
bool base10=false
|
||||||
|
)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
CAPTURE(x_str); CAPTURE(x_exp);
|
||||||
|
CAPTURE(base10);
|
||||||
|
build_dec80(x_str, x_exp);
|
||||||
|
exp_test(base10);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void exp10_test(const char* x_str, int x_exp){
|
||||||
|
exp_test(x_str, x_exp, true);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
TEST_CASE("exp"){
|
||||||
|
exp_test("4.4", 0);
|
||||||
|
exp_test("0.155", 0);
|
||||||
|
exp_test("9.999", 0);
|
||||||
|
exp_test("10", 0);
|
||||||
|
exp_test("10.001", 0);
|
||||||
|
exp_test("2.3", 2);//, 6e-15);
|
||||||
|
exp_test("2.02", -10);
|
||||||
|
exp_test("2.02", 0);
|
||||||
|
exp_test("1.5", 0);
|
||||||
|
exp_test("99.999999", 0);
|
||||||
|
exp_test("230.2", 0);//, 6e-15);
|
||||||
|
exp_test("-230", 0);//, 6e-15);
|
||||||
|
exp_test("294.69999999", 0);//, 8e-15);
|
||||||
|
|
||||||
|
//do not operate on NaN
|
||||||
|
set_dec80_NaN(&AccDecn);
|
||||||
|
exp_decn();
|
||||||
|
CHECK(decn_is_nan(&AccDecn)); //still NaN
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
TEST_CASE("exp10"){
|
||||||
|
exp10_test("4.4", 0);
|
||||||
|
exp10_test("0.155", 0);
|
||||||
|
exp10_test("9.999", 0);
|
||||||
|
exp10_test("10", 0);
|
||||||
|
exp10_test("10.001", 0);
|
||||||
|
exp10_test("2.02", -10);
|
||||||
|
exp10_test("2.02", 0);
|
||||||
|
exp10_test("1.5", 0);
|
||||||
|
exp10_test("127", 0);//, 3e-14);
|
||||||
|
exp10_test("99.999999", 0);//, 2e-14);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void test_exp_random(int exp_distrib_low){
|
||||||
|
std::default_random_engine gen;
|
||||||
|
std::uniform_int_distribution<int> distrib(0, 99);
|
||||||
|
std::uniform_int_distribution<int> lsu0_high_distrib(0, 23);
|
||||||
|
std::uniform_int_distribution<int> exp_distrib(exp_distrib_low, 2);
|
||||||
|
std::uniform_int_distribution<int> sign_distrib(0, 1);
|
||||||
|
for (int j = 0; j < NUM_RAND_TESTS; j++){
|
||||||
|
int exp = exp_distrib(gen);
|
||||||
|
int sign = sign_distrib(gen);
|
||||||
|
if (exp == 2) {
|
||||||
|
//limit x to approximately +/- 230
|
||||||
|
AccDecn.lsu[0] = lsu0_high_distrib(gen);
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
AccDecn.lsu[0] = distrib(gen);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
for (int i = 1; i < DEC80_NUM_LSU; i++){
|
||||||
|
AccDecn.lsu[i] = distrib(gen);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
set_exponent(&AccDecn, exp, sign);
|
||||||
|
exp_test();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
TEST_CASE("exp random"){
|
||||||
|
test_exp_random(-99);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
TEST_CASE("exp large random"){
|
||||||
|
test_exp_random(1);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void pow_test(){ // a^b
|
||||||
|
bmp::mpf_float::default_precision(50);
|
||||||
|
decn_to_str_complete(&AccDecn);
|
||||||
|
CAPTURE(Buf); // a
|
||||||
|
bmp::mpfr_float a_actual(Buf);
|
||||||
|
decn_to_str_complete(&BDecn);
|
||||||
|
CAPTURE(Buf); // b
|
||||||
|
bmp::mpfr_float b_actual(Buf);
|
||||||
|
//calculate result
|
||||||
|
pow_decn();
|
||||||
|
//calculate actual result
|
||||||
|
bmp::mpfr_float res_actual(pow(a_actual, b_actual));
|
||||||
|
//check overflow or underflow
|
||||||
|
if (decn_is_nan(&AccDecn)){
|
||||||
|
//check overflow or underflow
|
||||||
|
if (b_actual > 0) {
|
||||||
|
CHECK(log(res_actual) > 100);
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
CHECK(log(res_actual) < -100);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
//not over/underflow, get string and log calculated result
|
||||||
|
decn_to_str_complete(&AccDecn);
|
||||||
|
CAPTURE(Buf); // a^b
|
||||||
|
bmp::mpfr_float calculated(Buf);
|
||||||
|
//check relative error
|
||||||
|
double rel_tol = 4.5e-14;
|
||||||
|
if (a_actual > 1.0 && a_actual < 1.0001){
|
||||||
|
rel_tol = 1e-7;
|
||||||
|
} else if (a_actual > 0.9 && a_actual < 2.0){
|
||||||
|
rel_tol = 1.5e-10;
|
||||||
|
} else if (log(res_actual) > 100){
|
||||||
|
rel_tol = 1e-12;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
CAPTURE(a_actual);
|
||||||
|
CAPTURE(rel_tol);
|
||||||
|
if (decn_is_zero(&AccDecn)) {
|
||||||
|
bmp::mpfr_float diff = abs(res_actual - calculated);
|
||||||
|
CHECK(diff < rel_tol);
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
bmp::mpfr_float rel_diff = abs((res_actual - calculated)/res_actual);
|
||||||
|
CHECK(rel_diff < rel_tol);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void pow_test(
|
||||||
|
//input
|
||||||
|
const char* a_str, int a_exp,
|
||||||
|
const char* b_str, int b_exp
|
||||||
|
)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
CAPTURE(a_str); CAPTURE(a_exp);
|
||||||
|
CAPTURE(b_str); CAPTURE(b_exp);
|
||||||
|
|
||||||
|
//compute power
|
||||||
|
build_decn_at(&BDecn, b_str, b_exp);
|
||||||
|
build_dec80(a_str, a_exp);
|
||||||
|
pow_test();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
TEST_CASE("power"){
|
||||||
|
pow_test(
|
||||||
|
"3.14", 60,
|
||||||
|
"-1.5", -2
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
pow_test(
|
||||||
|
"3", 0,
|
||||||
|
"201", 0
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
pow_test(
|
||||||
|
"5", 0,
|
||||||
|
"0", 0
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
pow_test(
|
||||||
|
"5", 0,
|
||||||
|
"0", 2
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
pow_test(
|
||||||
|
"0", 0,
|
||||||
|
"5", 0
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
pow_test(
|
||||||
|
"0", 0,
|
||||||
|
"0", 0
|
||||||
|
);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void power_test(int lsu0_low, int lsu0_high, int exp_low=-99, int exp_high=99){
|
||||||
|
std::default_random_engine gen;
|
||||||
|
std::uniform_int_distribution<int> lsu0_distrib(lsu0_low, lsu0_high);
|
||||||
|
std::uniform_int_distribution<int> distrib(0, 99);
|
||||||
|
std::uniform_int_distribution<int> exp_distrib(exp_low, exp_high);
|
||||||
|
std::uniform_int_distribution<int> sign_distrib(0,1);
|
||||||
|
for (int j = 0; j < NUM_RAND_TESTS; j++){
|
||||||
|
AccDecn.lsu[0] = lsu0_distrib(gen);
|
||||||
|
for (int i = 1; i < DEC80_NUM_LSU; i++){
|
||||||
|
AccDecn.lsu[i] = distrib(gen);
|
||||||
|
BDecn.lsu[i] = distrib(gen);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
set_exponent(&AccDecn, exp_distrib(gen), 0);
|
||||||
|
//generate exponent for b to minimize chance of a^b overflowing:
|
||||||
|
// a^b <= 1e100
|
||||||
|
// b*log(a) <= log(1e100) = 100
|
||||||
|
// b <= 100/log(a)
|
||||||
|
// b_exponent <= log(100/log(a)) = log(100) - log(log(a))
|
||||||
|
// b_exponent <= 2 - log(log(a))
|
||||||
|
decn_to_str_complete(&AccDecn);
|
||||||
|
bmp::mpfr_float acc(Buf);
|
||||||
|
acc = 2.0 - log(log(acc));
|
||||||
|
double b_exponent_high_flt = acc.convert_to<double>();
|
||||||
|
int b_exponent_high = b_exponent_high_flt;
|
||||||
|
int b_exponent_low = -99;
|
||||||
|
//ensure b_exponent high in range
|
||||||
|
if (b_exponent_high > 99){
|
||||||
|
b_exponent_high = 99;
|
||||||
|
} else if (b_exponent_high < b_exponent_low){
|
||||||
|
b_exponent_high = b_exponent_low;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
CAPTURE(b_exponent_low);
|
||||||
|
CAPTURE(b_exponent_high);
|
||||||
|
std::uniform_int_distribution<int> b_exp_distrib(b_exponent_low, b_exponent_high);
|
||||||
|
int b_exponent = b_exp_distrib(gen);
|
||||||
|
CAPTURE(b_exponent);
|
||||||
|
int b_neg = sign_distrib(gen);
|
||||||
|
set_exponent(&BDecn, b_exponent, b_neg);
|
||||||
|
pow_test();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
TEST_CASE("power random"){
|
||||||
|
power_test(0, 99);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
TEST_CASE("power random 0.9 to 0.99..."){
|
||||||
|
power_test(90, 99, -1, -1);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
TEST_CASE("power random 1.0 to 2.0..."){
|
||||||
|
power_test(10, 20, 0, 0);
|
||||||
|
}
|
||||||
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