File Coverage

d2fixed.c
Criterion Covered Total %
statement 280 384 72.9
branch 110 192 57.2
condition n/a
subroutine n/a
pod n/a
total 390 576 67.7


line stmt bran cond sub pod time code
1             // Copyright 2018 Ulf Adams
2             //
3             // The contents of this file may be used under the terms of the Apache License,
4             // Version 2.0.
5             //
6             // (See accompanying file LICENSE-Apache or copy at
7             // http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0)
8             //
9             // Alternatively, the contents of this file may be used under the terms of
10             // the Boost Software License, Version 1.0.
11             // (See accompanying file LICENSE-Boost or copy at
12             // https://www.boost.org/LICENSE_1_0.txt)
13             //
14             // Unless required by applicable law or agreed to in writing, this software
15             // is distributed on an "AS IS" BASIS, WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY
16             // KIND, either express or implied.
17              
18             // Runtime compiler options:
19             // -DRYU_DEBUG Generate verbose debugging output to stdout.
20             //
21             // -DRYU_ONLY_64_BIT_OPS Avoid using uint128_t or 64-bit intrinsics. Slower,
22             // depending on your compiler.
23             //
24             // -DRYU_AVOID_UINT128 Avoid using uint128_t. Slower, depending on your compiler.
25              
26             /* Sisyphus has applied some superficial changes to this file because perl has *
27             * not always honored "C99 mode". The location of the header files, relative *
28             * to the location of this file, has also changed */
29              
30             #include "ryu_headers/ryu.h"
31              
32             #include
33             #include
34             #include
35             #include
36             #include
37              
38             #ifdef RYU_DEBUG
39             #include
40             #include
41             #endif
42              
43             #include "ryu_headers/common.h"
44             #include "ryu_headers/digit_table.h"
45             #include "ryu_headers/d2fixed_full_table.h"
46             #include "ryu_headers/d2s_intrinsics.h"
47              
48             #define DOUBLE_MANTISSA_BITS 52
49             #define DOUBLE_EXPONENT_BITS 11
50             #define DOUBLE_BIAS 1023
51              
52             #define POW10_ADDITIONAL_BITS 120
53              
54             #if defined(HAS_UINT128)
55 535           static inline uint128_t umul256(const uint128_t a, const uint64_t bHi, const uint64_t bLo, uint128_t* const productHi) {
56 535           const uint64_t aLo = (uint64_t)a;
57 535           const uint64_t aHi = (uint64_t)(a >> 64);
58              
59 535           const uint128_t b00 = (uint128_t)aLo * bLo;
60 535           const uint128_t b01 = (uint128_t)aLo * bHi;
61 535           const uint128_t b10 = (uint128_t)aHi * bLo;
62 535           const uint128_t b11 = (uint128_t)aHi * bHi;
63              
64 535           const uint64_t b00Lo = (uint64_t)b00;
65 535           const uint64_t b00Hi = (uint64_t)(b00 >> 64);
66              
67 535           const uint128_t mid1 = b10 + b00Hi;
68 535           const uint64_t mid1Lo = (uint64_t)(mid1);
69 535           const uint64_t mid1Hi = (uint64_t)(mid1 >> 64);
70              
71 535           const uint128_t mid2 = b01 + mid1Lo;
72 535           const uint64_t mid2Lo = (uint64_t)(mid2);
73 535           const uint64_t mid2Hi = (uint64_t)(mid2 >> 64);
74              
75 535           const uint128_t pHi = b11 + mid1Hi + mid2Hi;
76 535           const uint128_t pLo = ((uint128_t)mid2Lo << 64) | b00Lo;
77              
78 535           *productHi = pHi;
79 535           return pLo;
80             }
81              
82             // Returns the high 128 bits of the 256-bit product of a and b.
83 535           static inline uint128_t umul256_hi(const uint128_t a, const uint64_t bHi, const uint64_t bLo) {
84             // Reuse the umul256 implementation.
85             // Optimizers will likely eliminate the instructions used to compute the
86             // low part of the product.
87             uint128_t hi;
88 535           umul256(a, bHi, bLo, &hi);
89 535           return hi;
90             }
91              
92             // Unfortunately, gcc/clang do not automatically turn a 128-bit integer division
93             // into a multiplication, so we have to do it manually.
94 535           static inline uint32_t uint128_mod1e9(const uint128_t v) {
95             // After multiplying, we're going to shift right by 29, then truncate to uint32_t.
96             // This means that we need only 29 + 32 = 61 bits, so we can truncate to uint64_t before shifting.
97 535           const uint64_t multiplied = (uint64_t) umul256_hi(v, 0x89705F4136B4A597u, 0x31680A88F8953031u);
98              
99             // For uint32_t truncation, see the mod1e9() comment in d2s_intrinsics.h.
100 535           const uint32_t shifted = (uint32_t) (multiplied >> 29);
101              
102 535           return ((uint32_t) v) - 1000000000 * shifted;
103             }
104              
105             // Best case: use 128-bit type.
106 535           static inline uint32_t mulShift_mod1e9(const uint64_t m, const uint64_t* const mul, const int32_t j) {
107 535           const uint128_t b0 = ((uint128_t) m) * mul[0]; // 0
108 535           const uint128_t b1 = ((uint128_t) m) * mul[1]; // 64
109 535           const uint128_t b2 = ((uint128_t) m) * mul[2]; // 128
110             #ifdef RYU_DEBUG
111             if (j < 128 || j > 180) {
112             printf("%d\n", j);
113             }
114             #endif
115 535 50         assert(j >= 128);
116 535 50         assert(j <= 180);
117             // j: [128, 256)
118 535           const uint128_t mid = b1 + (uint64_t) (b0 >> 64); // 64
119 535           const uint128_t s1 = b2 + (uint64_t) (mid >> 64); // 128
120 535           return uint128_mod1e9(s1 >> (j - 128));
121             }
122              
123             #else // HAS_UINT128
124              
125             #if defined(HAS_64_BIT_INTRINSICS)
126             // Returns the low 64 bits of the high 128 bits of the 256-bit product of a and b.
127             static inline uint64_t umul256_hi128_lo64(
128             const uint64_t aHi, const uint64_t aLo, const uint64_t bHi, const uint64_t bLo) {
129             uint64_t b00Hi;
130             const uint64_t b00Lo = umul128(aLo, bLo, &b00Hi);
131             uint64_t b01Hi;
132             const uint64_t b01Lo = umul128(aLo, bHi, &b01Hi);
133             uint64_t b10Hi;
134             const uint64_t b10Lo = umul128(aHi, bLo, &b10Hi);
135             uint64_t b11Hi;
136             const uint64_t b11Lo = umul128(aHi, bHi, &b11Hi);
137             (void) b00Lo; // unused
138             (void) b11Hi; // unused
139             const uint64_t temp1Lo = b10Lo + b00Hi;
140             const uint64_t temp1Hi = b10Hi + (temp1Lo < b10Lo);
141             const uint64_t temp2Lo = b01Lo + temp1Lo;
142             const uint64_t temp2Hi = b01Hi + (temp2Lo < b01Lo);
143             return b11Lo + temp1Hi + temp2Hi;
144             }
145              
146             static inline uint32_t uint128_mod1e9(const uint64_t vHi, const uint64_t vLo) {
147             // After multiplying, we're going to shift right by 29, then truncate to uint32_t.
148             // This means that we need only 29 + 32 = 61 bits, so we can truncate to uint64_t before shifting.
149             const uint64_t multiplied = umul256_hi128_lo64(vHi, vLo, 0x89705F4136B4A597u, 0x31680A88F8953031u);
150              
151             // For uint32_t truncation, see the mod1e9() comment in d2s_intrinsics.h.
152             const uint32_t shifted = (uint32_t) (multiplied >> 29);
153              
154             return ((uint32_t) vLo) - 1000000000 * shifted;
155             }
156             #endif // HAS_64_BIT_INTRINSICS
157              
158             static inline uint32_t mulShift_mod1e9(const uint64_t m, const uint64_t* const mul, const int32_t j) {
159             uint64_t high0; // 64
160             const uint64_t low0 = umul128(m, mul[0], &high0); // 0
161             uint64_t high1; // 128
162             const uint64_t low1 = umul128(m, mul[1], &high1); // 64
163             uint64_t high2; // 192
164             const uint64_t low2 = umul128(m, mul[2], &high2); // 128
165             const uint64_t s0low = low0; // 0
166             (void) s0low; // unused
167             const uint64_t s0high = low1 + high0; // 64
168             const uint32_t c1 = s0high < low1;
169             const uint64_t s1low = low2 + high1 + c1; // 128
170             const uint32_t c2 = s1low < low2; // high1 + c1 can't overflow, so compare against low2
171             const uint64_t s1high = high2 + c2; // 192
172             #ifdef RYU_DEBUG
173             if (j < 128 || j > 180) {
174             printf("%d\n", j);
175             }
176             #endif
177             assert(j >= 128);
178             assert(j <= 180);
179             #if defined(HAS_64_BIT_INTRINSICS)
180             const uint32_t dist = (uint32_t) (j - 128); // dist: [0, 52]
181             const uint64_t shiftedhigh = s1high >> dist;
182             const uint64_t shiftedlow = shiftright128(s1low, s1high, dist);
183             return uint128_mod1e9(shiftedhigh, shiftedlow);
184             #else // HAS_64_BIT_INTRINSICS
185             if (j < 160) { // j: [128, 160)
186             const uint64_t r0 = mod1e9(s1high);
187             const uint64_t r1 = mod1e9((r0 << 32) | (s1low >> 32));
188             const uint64_t r2 = ((r1 << 32) | (s1low & 0xffffffff));
189             return mod1e9(r2 >> (j - 128));
190             } else { // j: [160, 192)
191             const uint64_t r0 = mod1e9(s1high);
192             const uint64_t r1 = ((r0 << 32) | (s1low >> 32));
193             return mod1e9(r1 >> (j - 160));
194             }
195             #endif // HAS_64_BIT_INTRINSICS
196             }
197             #endif // HAS_UINT128
198              
199             // Convert `digits` to a sequence of decimal digits. Append the digits to the result.
200             // The caller has to guarantee that:
201             // 10^(olength-1) <= digits < 10^olength
202             // e.g., by passing `olength` as `decimalLength9(digits)`.
203 10           static inline void append_n_digits(const uint32_t olength, uint32_t digits, char* const result) {
204             #ifdef RYU_DEBUG
205             printf("DIGITS=%u\n", digits);
206             #endif
207              
208 10           uint32_t i = 0;
209 10 50         while (digits >= 10000) {
210             #ifdef __clang__ // https://bugs.llvm.org/show_bug.cgi?id=38217
211             const uint32_t c = digits - 10000 * (digits / 10000);
212             #else
213 0           const uint32_t c = digits % 10000;
214             #endif
215 0           digits /= 10000;
216 0           const uint32_t c0 = (c % 100) << 1;
217 0           const uint32_t c1 = (c / 100) << 1;
218 0           memcpy(result + olength - i - 2, DIGIT_TABLE + c0, 2);
219 0           memcpy(result + olength - i - 4, DIGIT_TABLE + c1, 2);
220 0           i += 4;
221             }
222 10 50         if (digits >= 100) {
223 0           const uint32_t c = (digits % 100) << 1;
224 0           digits /= 100;
225 0           memcpy(result + olength - i - 2, DIGIT_TABLE + c, 2);
226 0           i += 2;
227             }
228 10 50         if (digits >= 10) {
229 0           const uint32_t c = digits << 1;
230 0           memcpy(result + olength - i - 2, DIGIT_TABLE + c, 2);
231             } else {
232 10           result[0] = (char) ('0' + digits);
233             }
234 10           }
235              
236             // Convert `digits` to a sequence of decimal digits. Print the first digit, followed by a decimal
237             // dot '.' followed by the remaining digits. The caller has to guarantee that:
238             // 10^(olength-1) <= digits < 10^olength
239             // e.g., by passing `olength` as `decimalLength9(digits)`.
240 35           static inline void append_d_digits(const uint32_t olength, uint32_t digits, char* const result) {
241             #ifdef RYU_DEBUG
242             printf("DIGITS=%u\n", digits);
243             #endif
244              
245 35           uint32_t i = 0;
246 65 100         while (digits >= 10000) {
247             #ifdef __clang__ // https://bugs.llvm.org/show_bug.cgi?id=38217
248             const uint32_t c = digits - 10000 * (digits / 10000);
249             #else
250 30           const uint32_t c = digits % 10000;
251             #endif
252 30           digits /= 10000;
253 30           const uint32_t c0 = (c % 100) << 1;
254 30           const uint32_t c1 = (c / 100) << 1;
255 30           memcpy(result + olength + 1 - i - 2, DIGIT_TABLE + c0, 2);
256 30           memcpy(result + olength + 1 - i - 4, DIGIT_TABLE + c1, 2);
257 30           i += 4;
258             }
259 35 50         if (digits >= 100) {
260 0           const uint32_t c = (digits % 100) << 1;
261 0           digits /= 100;
262 0           memcpy(result + olength + 1 - i - 2, DIGIT_TABLE + c, 2);
263 0           i += 2;
264             }
265 35 50         if (digits >= 10) {
266 0           const uint32_t c = digits << 1;
267 0           result[2] = DIGIT_TABLE[c + 1];
268 0           result[1] = '.';
269 0           result[0] = DIGIT_TABLE[c];
270             } else {
271 35           result[1] = '.';
272 35           result[0] = (char) ('0' + digits);
273             }
274 35           }
275              
276             // Convert `digits` to decimal and write the last `count` decimal digits to result.
277             // If `digits` contains additional digits, then those are silently ignored.
278 25           static inline void append_c_digits(const uint32_t count, uint32_t digits, char* const result) {
279             #ifdef RYU_DEBUG
280             printf("DIGITS=%u\n", digits);
281             #endif
282             // Copy pairs of digits from DIGIT_TABLE.
283 25           uint32_t i = 0;
284 40 100         for (; i < count - 1; i += 2) {
285 15           const uint32_t c = (digits % 100) << 1;
286 15           digits /= 100;
287 15           memcpy(result + count - i - 2, DIGIT_TABLE + c, 2);
288             }
289             // Generate the last digit if count is odd.
290 25 100         if (i < count) {
291 10           const char c = (char) ('0' + (digits % 10));
292 10           result[count - i - 1] = c;
293             }
294 25           }
295              
296             // Convert `digits` to decimal and write the last 9 decimal digits to result.
297             // If `digits` contains additional digits, then those are silently ignored.
298 415           static inline void append_nine_digits(uint32_t digits, char* const result) {
299             uint32_t i;
300             #ifdef RYU_DEBUG
301             printf("DIGITS=%u\n", digits);
302             #endif
303 415 100         if (digits == 0) {
304 45           memset(result, '0', 9);
305 45           return;
306             }
307              
308 1110 100         for (i = 0; i < 5; i += 4) {
309             #ifdef __clang__ // https://bugs.llvm.org/show_bug.cgi?id=38217
310             const uint32_t c = digits - 10000 * (digits / 10000);
311             #else
312 740           const uint32_t c = digits % 10000;
313             #endif
314 740           digits /= 10000;
315 740           const uint32_t c0 = (c % 100) << 1;
316 740           const uint32_t c1 = (c / 100) << 1;
317 740           memcpy(result + 7 - i, DIGIT_TABLE + c0, 2);
318 740           memcpy(result + 5 - i, DIGIT_TABLE + c1, 2);
319             }
320 370           result[0] = (char) ('0' + digits);
321             }
322              
323 0           static inline uint32_t indexForExponent(const uint32_t e) {
324 0           return (e + 15) / 16;
325             }
326              
327 20           static inline uint32_t pow10BitsForIndex(const uint32_t idx) {
328 20           return 16 * idx + POW10_ADDITIONAL_BITS;
329             }
330              
331 20           static inline uint32_t lengthForIndex(const uint32_t idx) {
332             // +1 for ceil, +16 for mantissa, +8 to round up when dividing by 9
333 20           return (log10Pow2(16 * (int32_t) idx) + 1 + 16 + 8) / 9;
334             }
335              
336 0           static inline int copy_special_str_printf(char* const result, const bool sign, const uint64_t mantissa) {
337             #if defined(_MSC_VER)
338             // TODO: Check that -nan is expected output on Windows.
339             if (sign) {
340             result[0] = '-';
341             }
342             if (mantissa) {
343             if (mantissa < (1ull << (DOUBLE_MANTISSA_BITS - 1))) {
344             memcpy(result + sign, "nan(snan)", 9);
345             return sign + 9;
346             }
347             memcpy(result + sign, "nan", 3);
348             return sign + 3;
349             }
350             #else
351 0 0         if (mantissa) {
352 0           memcpy(result, "nan", 3);
353 0           return 3;
354             }
355 0 0         if (sign) {
356 0           result[0] = '-';
357             }
358             #endif
359 0           memcpy(result + sign, "Infinity", 8);
360 0           return sign + 8;
361             }
362              
363 35           int d2fixed_buffered_n(double d, uint32_t precision, char* result) {
364 35           const uint64_t bits = double_to_bits(d);
365             #ifdef RYU_DEBUG
366             printf("IN=");
367             for (int32_t bit = 63; bit >= 0; --bit) {
368             printf("%d", (int) ((bits >> bit) & 1));
369             }
370             printf("\n");
371             #endif
372              
373             // Decode bits into sign, mantissa, and exponent.
374 35           const bool ieeeSign = ((bits >> (DOUBLE_MANTISSA_BITS + DOUBLE_EXPONENT_BITS)) & 1) != 0;
375 35           const uint64_t ieeeMantissa = bits & ((1ull << DOUBLE_MANTISSA_BITS) - 1);
376 35           const uint32_t ieeeExponent = (uint32_t) ((bits >> DOUBLE_MANTISSA_BITS) & ((1u << DOUBLE_EXPONENT_BITS) - 1));
377              
378             // Case distinction; exit early for the easy cases.
379 35 50         if (ieeeExponent == ((1u << DOUBLE_EXPONENT_BITS) - 1u)) {
380 0           return copy_special_str_printf(result, ieeeSign, ieeeMantissa);
381             }
382 35 100         if (ieeeExponent == 0 && ieeeMantissa == 0) {
    50          
383 0           int index = 0;
384 0 0         if (ieeeSign) {
385 0           result[index++] = '-';
386             }
387 0           result[index++] = '0';
388 0 0         if (precision > 0) {
389 0           result[index++] = '.';
390 0           memset(result + index, '0', precision);
391 0           index += precision;
392             }
393 0           return index;
394             }
395              
396             int32_t e2;
397             int32_t i;
398             uint64_t m2;
399 35 100         if (ieeeExponent == 0) {
400 10           e2 = 1 - DOUBLE_BIAS - DOUBLE_MANTISSA_BITS;
401 10           m2 = ieeeMantissa;
402             } else {
403 25           e2 = (int32_t) ieeeExponent - DOUBLE_BIAS - DOUBLE_MANTISSA_BITS;
404 25           m2 = (1ull << DOUBLE_MANTISSA_BITS) | ieeeMantissa;
405             }
406              
407             #ifdef RYU_DEBUG
408             printf("-> %" PRIu64 " * 2^%d\n", m2, e2);
409             #endif
410              
411 35           int index = 0;
412 35           bool nonzero = false;
413 35 100         if (ieeeSign) {
414 10           result[index++] = '-';
415             }
416 35 100         if (e2 >= -52) {
417 10 50         const uint32_t idx = e2 < 0 ? 0 : indexForExponent((uint32_t) e2);
418 10           const uint32_t p10bits = pow10BitsForIndex(idx);
419 10           const int32_t len = (int32_t) lengthForIndex(idx);
420             #ifdef RYU_DEBUG
421             printf("idx=%u\n", idx);
422             printf("len=%d\n", len);
423             #endif
424 30 100         for (i = len - 1; i >= 0; --i) {
425 20           const uint32_t j = p10bits - e2;
426             // Temporary: j is usually around 128, and by shifting a bit, we push it to 128 or above, which is
427             // a slightly faster code path in mulShift_mod1e9. Instead, we can just increase the multipliers.
428 20           const uint32_t digits = mulShift_mod1e9(m2 << 8, POW10_SPLIT[POW10_OFFSET[idx] + i], (int32_t) (j + 8));
429 20 50         if (nonzero) {
430 0           append_nine_digits(digits, result + index);
431 0           index += 9;
432 20 100         } else if (digits != 0) {
433 10           const uint32_t olength = decimalLength9(digits);
434 10           append_n_digits(olength, digits, result + index);
435 10           index += olength;
436 10           nonzero = true;
437             }
438             }
439             }
440 35 100         if (!nonzero) {
441 25           result[index++] = '0';
442             }
443 35 50         if (precision > 0) {
444 35           result[index++] = '.';
445             }
446             #ifdef RYU_DEBUG
447             printf("e2=%d\n", e2);
448             #endif
449 35 50         if (e2 < 0) {
450 35           const int32_t idx = -e2 / 16;
451             #ifdef RYU_DEBUG
452             printf("idx=%d\n", idx);
453             #endif
454 35           const uint32_t blocks = precision / 9 + 1;
455             // 0 = don't round up; 1 = round up unconditionally; 2 = round up if odd.
456 35           int roundUp = 0;
457 35           uint32_t i = 0;
458 35 50         if (blocks <= MIN_BLOCK_2[idx]) {
459 0           i = blocks;
460 0           memset(result + index, '0', precision);
461 0           index += precision;
462 35 100         } else if (i < MIN_BLOCK_2[idx]) {
463 10           i = MIN_BLOCK_2[idx];
464 10           memset(result + index, '0', 9 * i);
465 10           index += 9 * i;
466             }
467 255 50         for (; i < blocks; ++i) {
468 255           const int32_t j = ADDITIONAL_BITS_2 + (-e2 - 16 * idx);
469 255           const uint32_t p = POW10_OFFSET_2[idx] + i - MIN_BLOCK_2[idx];
470 255 100         if (p >= POW10_OFFSET_2[idx + 1]) {
471             // If the remaining digits are all 0, then we might as well use memset.
472             // No rounding required in this case.
473 25           const uint32_t fill = precision - 9 * i;
474 25           memset(result + index, '0', fill);
475 25           index += fill;
476 25           break;
477             }
478             // Temporary: j is usually around 128, and by shifting a bit, we push it to 128 or above, which is
479             // a slightly faster code path in mulShift_mod1e9. Instead, we can just increase the multipliers.
480 230           uint32_t digits = mulShift_mod1e9(m2 << 8, POW10_SPLIT_2[p], j + 8);
481             uint32_t k;
482             #ifdef RYU_DEBUG
483             printf("digits=%u\n", digits);
484             #endif
485 230 100         if (i < blocks - 1) {
486 220           append_nine_digits(digits, result + index);
487 220           index += 9;
488             } else {
489 10           const uint32_t maximum = precision - 9 * i;
490 10           uint32_t lastDigit = 0;
491 100 100         for (k = 0; k < 9 - maximum; ++k) {
492 90           lastDigit = digits % 10;
493 90           digits /= 10;
494             }
495             #ifdef RYU_DEBUG
496             printf("lastDigit=%u\n", lastDigit);
497             #endif
498 10 50         if (lastDigit != 5) {
499 10           roundUp = lastDigit > 5;
500             } else {
501             // Is m * 10^(additionalDigits + 1) / 2^(-e2) integer?
502 0           const int32_t requiredTwos = -e2 - (int32_t) precision - 1;
503 0           const bool trailingZeros = requiredTwos <= 0
504 0 0         || (requiredTwos < 60 && multipleOfPowerOf2(m2, (uint32_t) requiredTwos));
    0          
    0          
505 0 0         roundUp = trailingZeros ? 2 : 1;
506             #ifdef RYU_DEBUG
507             printf("requiredTwos=%d\n", requiredTwos);
508             printf("trailingZeros=%s\n", trailingZeros ? "true" : "false");
509             #endif
510             }
511 10 50         if (maximum > 0) {
512 0           append_c_digits(maximum, digits, result + index);
513 0           index += maximum;
514             }
515 10           break;
516             }
517             }
518             #ifdef RYU_DEBUG
519             printf("roundUp=%d\n", roundUp);
520             #endif
521 35 100         if (roundUp != 0) {
522 10           int roundIndex = index;
523 10           int dotIndex = 0; // '.' can't be located at index 0
524             while (true) {
525 10           --roundIndex;
526             char c;
527 10 50         if (roundIndex == -1 || (c = result[roundIndex], c == '-')) {
    50          
528 0           result[roundIndex + 1] = '1';
529 0 0         if (dotIndex > 0) {
530 0           result[dotIndex] = '0';
531 0           result[dotIndex + 1] = '.';
532             }
533 0           result[index++] = '0';
534 0           break;
535             }
536 10 50         if (c == '.') {
537 0           dotIndex = roundIndex;
538 0           continue;
539 10 50         } else if (c == '9') {
540 0           result[roundIndex] = '0';
541 0           roundUp = 1;
542 0           continue;
543             } else {
544 10 50         if (roundUp == 2 && c % 2 == 0) {
    0          
545 0           break;
546             }
547 10           result[roundIndex] = c + 1;
548 10           break;
549             }
550 35           }
551             }
552             } else {
553 0           memset(result + index, '0', precision);
554 0           index += precision;
555             }
556 35           return index;
557             }
558              
559 7           void d2fixed_buffered(double d, uint32_t precision, char* result) {
560 7           const int len = d2fixed_buffered_n(d, precision, result);
561 7           result[len] = '\0';
562 7           }
563              
564 21           char* d2fixed(double d, uint32_t precision) {
565 21           char* const buffer = (char*)malloc(2000);
566 21           const int index = d2fixed_buffered_n(d, precision, buffer);
567 21           buffer[index] = '\0';
568 21           return buffer;
569             }
570              
571              
572              
573 35           int d2exp_buffered_n(double d, uint32_t precision, char* result) {
574 35           const uint64_t bits = double_to_bits(d);
575             #ifdef RYU_DEBUG
576             printf("IN=");
577             for (int32_t bit = 63; bit >= 0; --bit) {
578             printf("%d", (int) ((bits >> bit) & 1));
579             }
580             printf("\n");
581             #endif
582              
583             // Decode bits into sign, mantissa, and exponent.
584 35           const bool ieeeSign = ((bits >> (DOUBLE_MANTISSA_BITS + DOUBLE_EXPONENT_BITS)) & 1) != 0;
585 35           const uint64_t ieeeMantissa = bits & ((1ull << DOUBLE_MANTISSA_BITS) - 1);
586 35           const uint32_t ieeeExponent = (uint32_t) ((bits >> DOUBLE_MANTISSA_BITS) & ((1u << DOUBLE_EXPONENT_BITS) - 1));
587              
588             // Case distinction; exit early for the easy cases.
589 35 50         if (ieeeExponent == ((1u << DOUBLE_EXPONENT_BITS) - 1u)) {
590 0           return copy_special_str_printf(result, ieeeSign, ieeeMantissa);
591             }
592 35 100         if (ieeeExponent == 0 && ieeeMantissa == 0) {
    50          
593 0           int index = 0;
594 0 0         if (ieeeSign) {
595 0           result[index++] = '-';
596             }
597 0           result[index++] = '0';
598 0 0         if (precision > 0) {
599 0           result[index++] = '.';
600 0           memset(result + index, '0', precision);
601 0           index += precision;
602             }
603 0           memcpy(result + index, "e+00", 4);
604 0           index += 4;
605 0           return index;
606             }
607              
608             int32_t e2;
609             uint64_t m2;
610 35 100         if (ieeeExponent == 0) {
611 10           e2 = 1 - DOUBLE_BIAS - DOUBLE_MANTISSA_BITS;
612 10           m2 = ieeeMantissa;
613             } else {
614 25           e2 = (int32_t) ieeeExponent - DOUBLE_BIAS - DOUBLE_MANTISSA_BITS;
615 25           m2 = (1ull << DOUBLE_MANTISSA_BITS) | ieeeMantissa;
616             }
617              
618             #ifdef RYU_DEBUG
619             printf("-> %" PRIu64 " * 2^%d\n", m2, e2);
620             #endif
621              
622 35           const bool printDecimalPoint = precision > 0;
623 35           ++precision;
624 35           int index = 0;
625 35 100         if (ieeeSign) {
626 10           result[index++] = '-';
627             }
628 35           uint32_t digits = 0;
629 35           uint32_t printedDigits = 0;
630 35           uint32_t availableDigits = 0;
631 35           int32_t exp = 0;
632             int32_t i;
633 35 100         if (e2 >= -52) {
634 10 50         const uint32_t idx = e2 < 0 ? 0 : indexForExponent((uint32_t) e2);
635 10           const uint32_t p10bits = pow10BitsForIndex(idx);
636 10           const int32_t len = (int32_t) lengthForIndex(idx);
637             #ifdef RYU_DEBUG
638             printf("idx=%u\n", idx);
639             printf("len=%d\n", len);
640             #endif
641 30 100         for (i = len - 1; i >= 0; --i) {
642 20           const uint32_t j = p10bits - e2;
643             // Temporary: j is usually around 128, and by shifting a bit, we push it to 128 or above, which is
644             // a slightly faster code path in mulShift_mod1e9. Instead, we can just increase the multipliers.
645 20           digits = mulShift_mod1e9(m2 << 8, POW10_SPLIT[POW10_OFFSET[idx] + i], (int32_t) (j + 8));
646 20 50         if (printedDigits != 0) {
647 0 0         if (printedDigits + 9 > precision) {
648 0           availableDigits = 9;
649 0           break;
650             }
651 0           append_nine_digits(digits, result + index);
652 0           index += 9;
653 0           printedDigits += 9;
654 20 100         } else if (digits != 0) {
655 10           availableDigits = decimalLength9(digits);
656 10           exp = i * 9 + (int32_t) availableDigits - 1;
657 10 50         if (availableDigits > precision) {
658 0           break;
659             }
660 10 50         if (printDecimalPoint) {
661 10           append_d_digits(availableDigits, digits, result + index);
662 10           index += availableDigits + 1; // +1 for decimal point
663             } else {
664 0           result[index++] = (char) ('0' + digits);
665             }
666 10           printedDigits = availableDigits;
667 10           availableDigits = 0;
668             }
669             }
670             }
671              
672 35 50         if (e2 < 0 && availableDigits == 0) {
    50          
673 35           const int32_t idx = -e2 / 16;
674             int32_t i;
675             #ifdef RYU_DEBUG
676             printf("idx=%d, e2=%d, min=%d\n", idx, e2, MIN_BLOCK_2[idx]);
677             #endif
678 265 50         for (i = MIN_BLOCK_2[idx]; i < 200; ++i) {
679 265           const int32_t j = ADDITIONAL_BITS_2 + (-e2 - 16 * idx);
680 265           const uint32_t p = POW10_OFFSET_2[idx] + (uint32_t) i - MIN_BLOCK_2[idx];
681             // Temporary: j is usually around 128, and by shifting a bit, we push it to 128 or above, which is
682             // a slightly faster code path in mulShift_mod1e9. Instead, we can just increase the multipliers.
683 265 50         digits = (p >= POW10_OFFSET_2[idx + 1]) ? 0 : mulShift_mod1e9(m2 << 8, POW10_SPLIT_2[p], j + 8);
684             #ifdef RYU_DEBUG
685             printf("exact=%" PRIu64 " * (%" PRIu64 " + %" PRIu64 " << 64) >> %d\n", m2, POW10_SPLIT_2[p][0], POW10_SPLIT_2[p][1], j);
686             printf("digits=%u\n", digits);
687             #endif
688 265 100         if (printedDigits != 0) {
689 230 100         if (printedDigits + 9 > precision) {
690 35           availableDigits = 9;
691 35           break;
692             }
693 195           append_nine_digits(digits, result + index);
694 195           index += 9;
695 195           printedDigits += 9;
696 35 100         } else if (digits != 0) {
697 25           availableDigits = decimalLength9(digits);
698 25           exp = -(i + 1) * 9 + (int32_t) availableDigits - 1;
699 25 50         if (availableDigits > precision) {
700 0           break;
701             }
702 25 50         if (printDecimalPoint) {
703 25           append_d_digits(availableDigits, digits, result + index);
704 25           index += availableDigits + 1; // +1 for decimal point
705             } else {
706 0           result[index++] = (char) ('0' + digits);
707             }
708 25           printedDigits = availableDigits;
709 25           availableDigits = 0;
710             }
711             }
712             }
713              
714 35           const uint32_t maximum = precision - printedDigits;
715             #ifdef RYU_DEBUG
716             printf("availableDigits=%u\n", availableDigits);
717             printf("digits=%u\n", digits);
718             printf("maximum=%u\n", maximum);
719             #endif
720 35 50         if (availableDigits == 0) {
721 0           digits = 0;
722             }
723 35           uint32_t lastDigit = 0;
724             uint32_t k;
725 35 50         if (availableDigits > maximum) {
726 300 100         for (k = 0; k < availableDigits - maximum; ++k) {
727 265           lastDigit = digits % 10;
728 265           digits /= 10;
729             }
730             }
731             #ifdef RYU_DEBUG
732             printf("lastDigit=%u\n", lastDigit);
733             #endif
734             // 0 = don't round up; 1 = round up unconditionally; 2 = round up if odd.
735 35           int roundUp = 0;
736 35 100         if (lastDigit != 5) {
737 25           roundUp = lastDigit > 5;
738             } else {
739             // Is m * 2^e2 * 10^(precision + 1 - exp) integer?
740             // precision was already increased by 1, so we don't need to write + 1 here.
741 10           const int32_t rexp = (int32_t) precision - exp;
742 10           const int32_t requiredTwos = -e2 - rexp;
743 10           bool trailingZeros = requiredTwos <= 0
744 10 50         || (requiredTwos < 60 && multipleOfPowerOf2(m2, (uint32_t) requiredTwos));
    50          
    0          
745 10 50         if (rexp < 0) {
746 0           const int32_t requiredFives = -rexp;
747 0 0         trailingZeros = trailingZeros && multipleOfPowerOf5(m2, (uint32_t) requiredFives);
    0          
748             }
749 10 50         roundUp = trailingZeros ? 2 : 1;
750             #ifdef RYU_DEBUG
751             printf("requiredTwos=%d\n", requiredTwos);
752             printf("trailingZeros=%s\n", trailingZeros ? "true" : "false");
753             #endif
754             }
755 35 50         if (printedDigits != 0) {
756 35 100         if (digits == 0) {
757 10           memset(result + index, '0', maximum);
758             } else {
759 25           append_c_digits(maximum, digits, result + index);
760             }
761 35           index += maximum;
762             } else {
763 0 0         if (printDecimalPoint) {
764 0           append_d_digits(maximum, digits, result + index);
765 0           index += maximum + 1; // +1 for decimal point
766             } else {
767 0           result[index++] = (char) ('0' + digits);
768             }
769             }
770             #ifdef RYU_DEBUG
771             printf("roundUp=%d\n", roundUp);
772             #endif
773 35 100         if (roundUp != 0) {
774 10           int roundIndex = index;
775             while (true) {
776 10           --roundIndex;
777             char c;
778 10 50         if (roundIndex == -1 || (c = result[roundIndex], c == '-')) {
    50          
779 0           result[roundIndex + 1] = '1';
780 0           ++exp;
781 0           break;
782             }
783 10 50         if (c == '.') {
784 0           continue;
785 10 50         } else if (c == '9') {
786 0           result[roundIndex] = '0';
787 0           roundUp = 1;
788 0           continue;
789             } else {
790 10 50         if (roundUp == 2 && c % 2 == 0) {
    0          
791 0           break;
792             }
793 10           result[roundIndex] = c + 1;
794 10           break;
795             }
796 0           }
797             }
798 35           result[index++] = 'e';
799 35 100         if (exp < 0) {
800 25           result[index++] = '-';
801 25           exp = -exp;
802             } else {
803 10           result[index++] = '+';
804             }
805              
806 35 100         if (exp >= 100) {
807 10           const int32_t c = exp % 10;
808 10           memcpy(result + index, DIGIT_TABLE + 2 * (exp / 10), 2);
809 10           result[index + 2] = (char) ('0' + c);
810 10           index += 3;
811             } else {
812 25           memcpy(result + index, DIGIT_TABLE + 2 * exp, 2);
813 25           index += 2;
814             }
815              
816 35           return index;
817             }
818              
819 7           void d2exp_buffered(double d, uint32_t precision, char* result) {
820 7           const int len = d2exp_buffered_n(d, precision, result);
821 7           result[len] = '\0';
822 7           }
823              
824 21           char* d2exp(double d, uint32_t precision) {
825 21           char* const buffer = (char*)malloc(2000);
826 21           const int index = d2exp_buffered_n(d, precision, buffer);
827 21           buffer[index] = '\0';
828 21           return buffer;
829             }