libdecnumber/dpd/decimal64.c

   1 /* Decimal 64-bit format module for the decNumber C Library.
   2    Copyright (C) 2005, 2007 Free Software Foundation, Inc.
   3    Contributed by IBM Corporation.  Author Mike Cowlishaw.
   4
   5    This file is part of GCC.
   6
   7    GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
   8    the terms of the GNU General Public License as published by the Free
   9    Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
  10    version.
  11
  12    In addition to the permissions in the GNU General Public License,
  13    the Free Software Foundation gives you unlimited permission to link
  14    the compiled version of this file into combinations with other
  15    programs, and to distribute those combinations without any
  16    restriction coming from the use of this file.  (The General Public
  17    License restrictions do apply in other respects; for example, they
  18    cover modification of the file, and distribution when not linked
  19    into a combine executable.)
  20
  21    GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
  22    WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  23    FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
  24    for more details.
  25
  26    You should have received a copy of the GNU General Public License
  27    along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
  28    Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
  29    02110-1301, USA.  */
  30
  31 /* ------------------------------------------------------------------ */
  32 /* Decimal 64-bit format module                                       */
  33 /* ------------------------------------------------------------------ */
  34 /* This module comprises the routines for decimal64 format numbers.   */
  35 /* Conversions are supplied to and from decNumber and String.         */
  36 /*                                                                    */
  37 /* This is used when decNumber provides operations, either for all    */
  38 /* operations or as a proxy between decNumber and decSingle.          */
  39 /*                                                                    */
  40 /* Error handling is the same as decNumber (qv.).                     */
  41 /* ------------------------------------------------------------------ */
  42 #include <string.h>           /* [for memset/memcpy] */
  43 #include <stdio.h>            /* [for printf] */
  44
  45 #include "config.h"           /* GCC definitions */
  46 #define  DECNUMDIGITS 16      /* make decNumbers with space for 16 */
  47 #include "decNumber.h"        /* base number library */
  48 #include "decNumberLocal.h"   /* decNumber local types, etc. */
  49 #include "decimal64.h"        /* our primary include */
  50
  51 /* Utility routines and tables [in decimal64.c]; externs for C++ */
  52 /* DPD2BIN and the reverse are renamed to prevent link-time conflict */
  53 /* if decQuad is also built in the same executable */
  54 #define DPD2BIN DPD2BINx
  55 #define BIN2DPD BIN2DPDx
  56 extern const uInt COMBEXP[32], COMBMSD[32];
  57 extern const uShort DPD2BIN[1024];
  58 extern const uShort BIN2DPD[1000];
  59 extern const uByte  BIN2CHAR[4001];
  60
  61 extern void decDigitsFromDPD(decNumber *, const uInt *, Int);
  62 extern void decDigitsToDPD(const decNumber *, uInt *, Int);
  63
  64 #if DECTRACE || DECCHECK
  65 void decimal64Show(const decimal64 *);            /* for debug */
  66 extern void decNumberShow(const decNumber *);     /* .. */
  67 #endif
  68
  69 /* Useful macro */
  70 /* Clear a structure (e.g., a decNumber) */
  71 #define DEC_clear(d) memset(d, 0, sizeof(*d))
  72
  73 /* define and include the tables to use for conversions */
  74 #define DEC_BIN2CHAR 1
  75 #define DEC_DPD2BIN  1
  76 #define DEC_BIN2DPD  1             /* used for all sizes */
  77 #include "decDPD.h"                /* lookup tables */
  78
  79 /* ------------------------------------------------------------------ */
  80 /* decimal64FromNumber -- convert decNumber to decimal64              */
  81 /*                                                                    */
  82 /*   ds is the target decimal64                                       */
  83 /*   dn is the source number (assumed valid)                          */
  84 /*   set is the context, used only for reporting errors               */
  85 /*                                                                    */
  86 /* The set argument is used only for status reporting and for the     */
  87 /* rounding mode (used if the coefficient is more than DECIMAL64_Pmax */
  88 /* digits or an overflow is detected).  If the exponent is out of the */
  89 /* valid range then Overflow or Underflow will be raised.             */
  90 /* After Underflow a subnormal result is possible.                    */
  91 /*                                                                    */
  92 /* DEC_Clamped is set if the number has to be 'folded down' to fit,   */
  93 /* by reducing its exponent and multiplying the coefficient by a      */
  94 /* power of ten, or if the exponent on a zero had to be clamped.      */
  95 /* ------------------------------------------------------------------ */
  96 decimal64 * decimal64FromNumber(decimal64 *d64, const decNumber *dn,
  97                                 decContext *set) {
  98   uInt status=0;                   /* status accumulator */
  99   Int ae;                          /* adjusted exponent */
 100   decNumber  dw;                   /* work */
 101   decContext dc;                   /* .. */
 102   uInt *pu;                        /* .. */
 103   uInt comb, exp;                  /* .. */
 104   uInt targar[2]={0, 0};           /* target 64-bit */
 105   #define targhi targar[1]         /* name the word with the sign */
 106   #define targlo targar[0]         /* and the other */
 107
 108   /* If the number has too many digits, or the exponent could be */
 109   /* out of range then reduce the number under the appropriate */
 110   /* constraints.  This could push the number to Infinity or zero, */
 111   /* so this check and rounding must be done before generating the */
 112   /* decimal64] */
 113   ae=dn->exponent+dn->digits-1;              /* [0 if special] */
 114   if (dn->digits>DECIMAL64_Pmax              /* too many digits */
 115    || ae>DECIMAL64_Emax                      /* likely overflow */
 116    || ae<DECIMAL64_Emin) {                   /* likely underflow */
 117     decContextDefault(&dc, DEC_INIT_DECIMAL64); /* [no traps] */
 118     dc.round=set->round;                     /* use supplied rounding */
 119     decNumberPlus(&dw, dn, &dc);             /* (round and check) */
 120     /* [this changes -0 to 0, so enforce the sign...] */
 121     dw.bits|=dn->bits&DECNEG;
 122     status=dc.status;                        /* save status */
 123     dn=&dw;                                  /* use the work number */
 124     } /* maybe out of range */
 125
 126   if (dn->bits&DECSPECIAL) {                      /* a special value */
 127     if (dn->bits&DECINF) targhi=DECIMAL_Inf<<24;
 128      else {                                       /* sNaN or qNaN */
 129       if ((*dn->lsu!=0 || dn->digits>1)           /* non-zero coefficient */
 130        && (dn->digits<DECIMAL64_Pmax)) {          /* coefficient fits */
 131         decDigitsToDPD(dn, targar, 0);
 132         }
 133       if (dn->bits&DECNAN) targhi|=DECIMAL_NaN<<24;
 134        else targhi|=DECIMAL_sNaN<<24;
 135       } /* a NaN */
 136     } /* special */
 137
 138    else { /* is finite */
 139     if (decNumberIsZero(dn)) {               /* is a zero */
 140       /* set and clamp exponent */
 141       if (dn->exponent<-DECIMAL64_Bias) {
 142         exp=0;                               /* low clamp */
 143         status|=DEC_Clamped;
 144         }
 145        else {
 146         exp=dn->exponent+DECIMAL64_Bias;     /* bias exponent */
 147         if (exp>DECIMAL64_Ehigh) {           /* top clamp */
 148           exp=DECIMAL64_Ehigh;
 149           status|=DEC_Clamped;
 150           }
 151         }
 152       comb=(exp>>5) & 0x18;             /* msd=0, exp top 2 bits .. */
 153       }
 154      else {                             /* non-zero finite number */
 155       uInt msd;                         /* work */
 156       Int pad=0;                        /* coefficient pad digits */
 157
 158       /* the dn is known to fit, but it may need to be padded */
 159       exp=(uInt)(dn->exponent+DECIMAL64_Bias);    /* bias exponent */
 160       if (exp>DECIMAL64_Ehigh) {                  /* fold-down case */
 161         pad=exp-DECIMAL64_Ehigh;
 162         exp=DECIMAL64_Ehigh;                      /* [to maximum] */
 163         status|=DEC_Clamped;
 164         }
 165
 166       /* fastpath common case */
 167       if (DECDPUN==3 && pad==0) {
 168         uInt dpd[6]={0,0,0,0,0,0};
 169         uInt i;
 170         Int d=dn->digits;
 171         for (i=0; d>0; i++, d-=3) dpd[i]=BIN2DPD[dn->lsu[i]];
 172         targlo =dpd[0];
 173         targlo|=dpd[1]<<10;
 174         targlo|=dpd[2]<<20;
 175         if (dn->digits>6) {
 176           targlo|=dpd[3]<<30;
 177           targhi =dpd[3]>>2;
 178           targhi|=dpd[4]<<8;
 179           }
 180         msd=dpd[5];                /* [did not really need conversion] */
 181         }
 182        else { /* general case */
 183         decDigitsToDPD(dn, targar, pad);
 184         /* save and clear the top digit */
 185         msd=targhi>>18;
 186         targhi&=0x0003ffff;
 187         }
 188
 189       /* create the combination field */
 190       if (msd>=8) comb=0x18 | ((exp>>7) & 0x06) | (msd & 0x01);
 191              else comb=((exp>>5) & 0x18) | msd;
 192       }
 193     targhi|=comb<<26;              /* add combination field .. */
 194     targhi|=(exp&0xff)<<18;        /* .. and exponent continuation */
 195     } /* finite */
 196
 197   if (dn->bits&DECNEG) targhi|=0x80000000; /* add sign bit */
 198
 199   /* now write to storage; this is now always endian */
 200   pu=(uInt *)d64->bytes;           /* overlay */
 201   if (DECLITEND) {
 202     pu[0]=targar[0];               /* directly store the low int */
 203     pu[1]=targar[1];               /* then the high int */
 204     }
 205    else {
 206     pu[0]=targar[1];               /* directly store the high int */
 207     pu[1]=targar[0];               /* then the low int */
 208     }
 209
 210   if (status!=0) decContextSetStatus(set, status); /* pass on status */
 211   /* decimal64Show(d64); */
 212   return d64;
 213   } /* decimal64FromNumber */
 214
 215 /* ------------------------------------------------------------------ */
 216 /* decimal64ToNumber -- convert decimal64 to decNumber                */
 217 /*   d64 is the source decimal64                                      */
 218 /*   dn is the target number, with appropriate space                  */
 219 /* No error is possible.                                              */
 220 /* ------------------------------------------------------------------ */
 221 decNumber * decimal64ToNumber(const decimal64 *d64, decNumber *dn) {
 222   uInt msd;                        /* coefficient MSD */
 223   uInt exp;                        /* exponent top two bits */
 224   uInt comb;                       /* combination field */
 225   const uInt *pu;                  /* work */
 226   Int  need;                       /* .. */
 227   uInt sourar[2];                  /* source 64-bit */
 228   #define sourhi sourar[1]         /* name the word with the sign */
 229   #define sourlo sourar[0]         /* and the lower word */
 230
 231   /* load source from storage; this is endian */
 232   pu=(const uInt *)d64->bytes;     /* overlay */
 233   if (DECLITEND) {
 234     sourlo=pu[0];                  /* directly load the low int */
 235     sourhi=pu[1];                  /* then the high int */
 236     }
 237    else {
 238     sourhi=pu[0];                  /* directly load the high int */
 239     sourlo=pu[1];                  /* then the low int */
 240     }
 241
 242   comb=(sourhi>>26)&0x1f;          /* combination field */
 243
 244   decNumberZero(dn);               /* clean number */
 245   if (sourhi&0x80000000) dn->bits=DECNEG; /* set sign if negative */
 246
 247   msd=COMBMSD[comb];               /* decode the combination field */
 248   exp=COMBEXP[comb];               /* .. */
 249
 250   if (exp==3) {                    /* is a special */
 251     if (msd==0) {
 252       dn->bits|=DECINF;
 253       return dn;                   /* no coefficient needed */
 254       }
 255     else if (sourhi&0x02000000) dn->bits|=DECSNAN;
 256     else dn->bits|=DECNAN;
 257     msd=0;                         /* no top digit */
 258     }
 259    else {                          /* is a finite number */
 260     dn->exponent=(exp<<8)+((sourhi>>18)&0xff)-DECIMAL64_Bias; /* unbiased */
 261     }
 262
 263   /* get the coefficient */
 264   sourhi&=0x0003ffff;              /* clean coefficient continuation */
 265   if (msd) {                       /* non-zero msd */
 266     sourhi|=msd<<18;               /* prefix to coefficient */
 267     need=6;                        /* process 6 declets */
 268     }
 269    else { /* msd=0 */
 270     if (!sourhi) {                 /* top word 0 */
 271       if (!sourlo) return dn;      /* easy: coefficient is 0 */
 272       need=3;                      /* process at least 3 declets */
 273       if (sourlo&0xc0000000) need++; /* process 4 declets */
 274       /* [could reduce some more, here] */
 275       }
 276      else {                        /* some bits in top word, msd=0 */
 277       need=4;                      /* process at least 4 declets */
 278       if (sourhi&0x0003ff00) need++; /* top declet!=0, process 5 */
 279       }
 280     } /*msd=0 */
 281
 282   decDigitsFromDPD(dn, sourar, need);   /* process declets */
 283   return dn;
 284   } /* decimal64ToNumber */
 285
 286
 287 /* ------------------------------------------------------------------ */
 288 /* to-scientific-string -- conversion to numeric string               */
 289 /* to-engineering-string -- conversion to numeric string              */
 290 /*                                                                    */
 291 /*   decimal64ToString(d64, string);                                  */
 292 /*   decimal64ToEngString(d64, string);                               */
 293 /*                                                                    */
 294 /*  d64 is the decimal64 format number to convert                     */
 295 /*  string is the string where the result will be laid out            */
 296 /*                                                                    */
 297 /*  string must be at least 24 characters                             */
 298 /*                                                                    */
 299 /*  No error is possible, and no status can be set.                   */
 300 /* ------------------------------------------------------------------ */
 301 char * decimal64ToEngString(const decimal64 *d64, char *string){
 302   decNumber dn;                         /* work */
 303   decimal64ToNumber(d64, &dn);
 304   decNumberToEngString(&dn, string);
 305   return string;
 306   } /* decimal64ToEngString */
 307
 308 char * decimal64ToString(const decimal64 *d64, char *string){
 309   uInt msd;                        /* coefficient MSD */
 310   Int  exp;                        /* exponent top two bits or full */
 311   uInt comb;                       /* combination field */
 312   char *cstart;                    /* coefficient start */
 313   char *c;                         /* output pointer in string */
 314   const uInt *pu;                  /* work */
 315   char *s, *t;                     /* .. (source, target) */
 316   Int  dpd;                        /* .. */
 317   Int  pre, e;                     /* .. */
 318   const uByte *u;                  /* .. */
 319
 320   uInt sourar[2];                  /* source 64-bit */
 321   #define sourhi sourar[1]         /* name the word with the sign */
 322   #define sourlo sourar[0]         /* and the lower word */
 323
 324   /* load source from storage; this is endian */
 325   pu=(const uInt *)d64->bytes;     /* overlay */
 326   if (DECLITEND) {
 327     sourlo=pu[0];                  /* directly load the low int */
 328     sourhi=pu[1];                  /* then the high int */
 329     }
 330    else {
 331     sourhi=pu[0];                  /* directly load the high int */
 332     sourlo=pu[1];                  /* then the low int */
 333     }
 334
 335   c=string;                        /* where result will go */
 336   if (((Int)sourhi)<0) *c++='-';   /* handle sign */
 337
 338   comb=(sourhi>>26)&0x1f;          /* combination field */
 339   msd=COMBMSD[comb];               /* decode the combination field */
 340   exp=COMBEXP[comb];               /* .. */
 341
 342   if (exp==3) {
 343     if (msd==0) {                  /* infinity */
 344       strcpy(c,   "Inf");
 345       strcpy(c+3, "inity");
 346       return string;               /* easy */
 347       }
 348     if (sourhi&0x02000000) *c++='s'; /* sNaN */
 349     strcpy(c, "NaN");              /* complete word */
 350     c+=3;                          /* step past */
 351     if (sourlo==0 && (sourhi&0x0003ffff)==0) return string; /* zero payload */
 352     /* otherwise drop through to add integer; set correct exp */
 353     exp=0; msd=0;                  /* setup for following code */
 354     }
 355    else exp=(exp<<8)+((sourhi>>18)&0xff)-DECIMAL64_Bias;
 356
 357   /* convert 16 digits of significand to characters */
 358   cstart=c;                        /* save start of coefficient */
 359   if (msd) *c++='0'+(char)msd;     /* non-zero most significant digit */
 360
 361   /* Now decode the declets.  After extracting each one, it is */
 362   /* decoded to binary and then to a 4-char sequence by table lookup; */
 363   /* the 4-chars are a 1-char length (significant digits, except 000 */
 364   /* has length 0).  This allows us to left-align the first declet */
 365   /* with non-zero content, then remaining ones are full 3-char */
 366   /* length.  We use fixed-length memcpys because variable-length */
 367   /* causes a subroutine call in GCC.  (These are length 4 for speed */
 368   /* and are safe because the array has an extra terminator byte.) */
 369   #define dpd2char u=&BIN2CHAR[DPD2BIN[dpd]*4];                   \
 370                    if (c!=cstart) {memcpy(c, u+1, 4); c+=3;}      \
 371                     else if (*u)  {memcpy(c, u+4-*u, 4); c+=*u;}
 372
 373   dpd=(sourhi>>8)&0x3ff;                     /* declet 1 */
 374   dpd2char;
 375   dpd=((sourhi&0xff)<<2) | (sourlo>>30);     /* declet 2 */
 376   dpd2char;
 377   dpd=(sourlo>>20)&0x3ff;                    /* declet 3 */
 378   dpd2char;
 379   dpd=(sourlo>>10)&0x3ff;                    /* declet 4 */
 380   dpd2char;
 381   dpd=(sourlo)&0x3ff;                        /* declet 5 */
 382   dpd2char;
 383
 384   if (c==cstart) *c++='0';         /* all zeros -- make 0 */
 385
 386   if (exp==0) {                    /* integer or NaN case -- easy */
 387     *c='\0';                       /* terminate */
 388     return string;
 389     }
 390
 391   /* non-0 exponent */
 392   e=0;                             /* assume no E */
 393   pre=c-cstart+exp;
 394   /* [here, pre-exp is the digits count (==1 for zero)] */
 395   if (exp>0 || pre<-5) {           /* need exponential form */
 396     e=pre-1;                       /* calculate E value */
 397     pre=1;                         /* assume one digit before '.' */
 398     } /* exponential form */
 399
 400   /* modify the coefficient, adding 0s, '.', and E+nn as needed */
 401   s=c-1;                           /* source (LSD) */
 402   if (pre>0) {                     /* ddd.ddd (plain), perhaps with E */
 403     char *dotat=cstart+pre;
 404     if (dotat<c) {                 /* if embedded dot needed... */
 405       t=c;                              /* target */
 406       for (; s>=dotat; s--, t--) *t=*s; /* open the gap; leave t at gap */
 407       *t='.';                           /* insert the dot */
 408       c++;                              /* length increased by one */
 409       }
 410
 411     /* finally add the E-part, if needed; it will never be 0, and has */
 412     /* a maximum length of 3 digits */
 413     if (e!=0) {
 414       *c++='E';                    /* starts with E */
 415       *c++='+';                    /* assume positive */
 416       if (e<0) {
 417         *(c-1)='-';                /* oops, need '-' */
 418         e=-e;                      /* uInt, please */
 419         }
 420       u=&BIN2CHAR[e*4];            /* -> length byte */
 421       memcpy(c, u+4-*u, 4);        /* copy fixed 4 characters [is safe] */
 422       c+=*u;                       /* bump pointer appropriately */
 423       }
 424     *c='\0';                       /* add terminator */
 425     /*printf("res %s\n", string); */
 426     return string;
 427     } /* pre>0 */
 428
 429   /* -5<=pre<=0: here for plain 0.ddd or 0.000ddd forms (can never have E) */
 430   t=c+1-pre;
 431   *(t+1)='\0';                          /* can add terminator now */
 432   for (; s>=cstart; s--, t--) *t=*s;    /* shift whole coefficient right */
 433   c=cstart;
 434   *c++='0';                             /* always starts with 0. */
 435   *c++='.';
 436   for (; pre<0; pre++) *c++='0';        /* add any 0's after '.' */
 437   /*printf("res %s\n", string); */
 438   return string;
 439   } /* decimal64ToString */
 440
 441 /* ------------------------------------------------------------------ */
 442 /* to-number -- conversion from numeric string                        */
 443 /*                                                                    */
 444 /*   decimal64FromString(result, string, set);                        */
 445 /*                                                                    */
 446 /*  result  is the decimal64 format number which gets the result of   */
 447 /*          the conversion                                            */
 448 /*  *string is the character string which should contain a valid      */
 449 /*          number (which may be a special value)                     */
 450 /*  set     is the context                                            */
 451 /*                                                                    */
 452 /* The context is supplied to this routine is used for error handling */
 453 /* (setting of status and traps) and for the rounding mode, only.     */
 454 /* If an error occurs, the result will be a valid decimal64 NaN.      */
 455 /* ------------------------------------------------------------------ */
 456 decimal64 * decimal64FromString(decimal64 *result, const char *string,
 457                                 decContext *set) {
 458   decContext dc;                             /* work */
 459   decNumber dn;                              /* .. */
 460
 461   decContextDefault(&dc, DEC_INIT_DECIMAL64); /* no traps, please */
 462   dc.round=set->round;                        /* use supplied rounding */
 463
 464   decNumberFromString(&dn, string, &dc);     /* will round if needed */
 465
 466   decimal64FromNumber(result, &dn, &dc);
 467   if (dc.status!=0) {                        /* something happened */
 468     decContextSetStatus(set, dc.status);     /* .. pass it on */
 469     }
 470   return result;
 471   } /* decimal64FromString */
 472
 473 /* ------------------------------------------------------------------ */
 474 /* decimal64IsCanonical -- test whether encoding is canonical         */
 475 /*   d64 is the source decimal64                                      */
 476 /*   returns 1 if the encoding of d64 is canonical, 0 otherwise       */
 477 /* No error is possible.                                              */
 478 /* ------------------------------------------------------------------ */
 479 uint32_t decimal64IsCanonical(const decimal64 *d64) {
 480   decNumber dn;                         /* work */
 481   decimal64 canon;                      /* .. */
 482   decContext dc;                        /* .. */
 483   decContextDefault(&dc, DEC_INIT_DECIMAL64);
 484   decimal64ToNumber(d64, &dn);
 485   decimal64FromNumber(&canon, &dn, &dc);/* canon will now be canonical */
 486   return memcmp(d64, &canon, DECIMAL64_Bytes)==0;
 487   } /* decimal64IsCanonical */
 488
 489 /* ------------------------------------------------------------------ */
 490 /* decimal64Canonical -- copy an encoding, ensuring it is canonical   */
 491 /*   d64 is the source decimal64                                      */
 492 /*   result is the target (may be the same decimal64)                 */
 493 /*   returns result                                                   */
 494 /* No error is possible.                                              */
 495 /* ------------------------------------------------------------------ */
 496 decimal64 * decimal64Canonical(decimal64 *result, const decimal64 *d64) {
 497   decNumber dn;                         /* work */
 498   decContext dc;                        /* .. */
 499   decContextDefault(&dc, DEC_INIT_DECIMAL64);
 500   decimal64ToNumber(d64, &dn);
 501   decimal64FromNumber(result, &dn, &dc);/* result will now be canonical */
 502   return result;
 503   } /* decimal64Canonical */
 504
 505 #if DECTRACE || DECCHECK
 506 /* Macros for accessing decimal64 fields.  These assume the
 507    argument is a reference (pointer) to the decimal64 structure,
 508    and the decimal64 is in network byte order (big-endian) */
 509 /* Get sign */
 510 #define decimal64Sign(d)       ((unsigned)(d)->bytes[0]>>7)
 511
 512 /* Get combination field */
 513 #define decimal64Comb(d)       (((d)->bytes[0] & 0x7c)>>2)
 514
 515 /* Get exponent continuation [does not remove bias] */
 516 #define decimal64ExpCon(d)     ((((d)->bytes[0] & 0x03)<<6)           \
 517                              | ((unsigned)(d)->bytes[1]>>2))
 518
 519 /* Set sign [this assumes sign previously 0] */
 520 #define decimal64SetSign(d, b) {                                      \
 521   (d)->bytes[0]|=((unsigned)(b)<<7);}
 522
 523 /* Set exponent continuation [does not apply bias] */
 524 /* This assumes range has been checked and exponent previously 0; */
 525 /* type of exponent must be unsigned */
 526 #define decimal64SetExpCon(d, e) {                                    \
 527   (d)->bytes[0]|=(uint8_t)((e)>>6);                                   \
 528   (d)->bytes[1]|=(uint8_t)(((e)&0x3F)<<2);}
 529
 530 /* ------------------------------------------------------------------ */
 531 /* decimal64Show -- display a decimal64 in hexadecimal [debug aid]    */
 532 /*   d64 -- the number to show                                        */
 533 /* ------------------------------------------------------------------ */
 534 /* Also shows sign/cob/expconfields extracted */
 535 void decimal64Show(const decimal64 *d64) {
 536   char buf[DECIMAL64_Bytes*2+1];
 537   Int i, j=0;
 538
 539   if (DECLITEND) {
 540     for (i=0; i<DECIMAL64_Bytes; i++, j+=2) {
 541       sprintf(&buf[j], "%02x", d64->bytes[7-i]);
 542       }
 543     printf(" D64> %s [S:%d Cb:%02x Ec:%02x] LittleEndian\n", buf,
 544            d64->bytes[7]>>7, (d64->bytes[7]>>2)&0x1f,
 545            ((d64->bytes[7]&0x3)<<6)| (d64->bytes[6]>>2));
 546     }
 547    else { /* big-endian */
 548     for (i=0; i<DECIMAL64_Bytes; i++, j+=2) {
 549       sprintf(&buf[j], "%02x", d64->bytes[i]);
 550       }
 551     printf(" D64> %s [S:%d Cb:%02x Ec:%02x] BigEndian\n", buf,
 552            decimal64Sign(d64), decimal64Comb(d64), decimal64ExpCon(d64));
 553     }
 554   } /* decimal64Show */
 555 #endif
 556
 557 /* ================================================================== */
 558 /* Shared utility routines and tables                                 */
 559 /* ================================================================== */
 560 /* define and include the conversion tables to use for shared code */
 561 #if DECDPUN==3
 562   #define DEC_DPD2BIN 1
 563 #else
 564   #define DEC_DPD2BCD 1
 565 #endif
 566 #include "decDPD.h"           /* lookup tables */
 567
 568 /* The maximum number of decNumberUnits needed for a working copy of */
 569 /* the units array is the ceiling of digits/DECDPUN, where digits is */
 570 /* the maximum number of digits in any of the formats for which this */
 571 /* is used.  decimal128.h must not be included in this module, so, as */
 572 /* a very special case, that number is defined as a literal here. */
 573 #define DECMAX754   34
 574 #define DECMAXUNITS ((DECMAX754+DECDPUN-1)/DECDPUN)
 575
 576 /* ------------------------------------------------------------------ */
 577 /* Combination field lookup tables (uInts to save measurable work)    */
 578 /*                                                                    */
 579 /*      COMBEXP - 2-bit most-significant-bits of exponent             */
 580 /*                [11 if an Infinity or NaN]                          */
 581 /*      COMBMSD - 4-bit most-significant-digit                        */
 582 /*                [0=Infinity, 1=NaN if COMBEXP=11]                   */
 583 /*                                                                    */
 584 /* Both are indexed by the 5-bit combination field (0-31)             */
 585 /* ------------------------------------------------------------------ */
 586 const uInt COMBEXP[32]={0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 587                         1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,
 588                         2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2,
 589                         0, 0, 1, 1, 2, 2, 3, 3};
 590 const uInt COMBMSD[32]={0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,
 591                         0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,
 592                         0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,
 593                         8, 9, 8, 9, 8, 9, 0, 1};
 594
 595 /* ------------------------------------------------------------------ */
 596 /* decDigitsToDPD -- pack coefficient into DPD form                   */
 597 /*                                                                    */
 598 /*   dn   is the source number (assumed valid, max DECMAX754 digits)  */
 599 /*   targ is 1, 2, or 4-element uInt array, which the caller must     */
 600 /*        have cleared to zeros                                       */
 601 /*   shift is the number of 0 digits to add on the right (normally 0) */
 602 /*                                                                    */
 603 /* The coefficient must be known small enough to fit.  The full       */
 604 /* coefficient is copied, including the leading 'odd' digit.  This    */
 605 /* digit is retrieved and packed into the combination field by the    */
 606 /* caller.                                                            */
 607 /*                                                                    */
 608 /* The target uInts are altered only as necessary to receive the      */
 609 /* digits of the decNumber.  When more than one uInt is needed, they  */
 610 /* are filled from left to right (that is, the uInt at offset 0 will  */
 611 /* end up with the least-significant digits).                         */
 612 /*                                                                    */
 613 /* shift is used for 'fold-down' padding.                             */
 614 /*                                                                    */
 615 /* No error is possible.                                              */
 616 /* ------------------------------------------------------------------ */
 617 #if DECDPUN<=4
 618 /* Constant multipliers for divide-by-power-of five using reciprocal */
 619 /* multiply, after removing powers of 2 by shifting, and final shift */
 620 /* of 17 [we only need up to **4] */
 621 static const uInt multies[]={131073, 26215, 5243, 1049, 210};
 622 /* QUOT10 -- macro to return the quotient of unit u divided by 10**n */
 623 #define QUOT10(u, n) ((((uInt)(u)>>(n))*multies[n])>>17)
 624 #endif
 625 void decDigitsToDPD(const decNumber *dn, uInt *targ, Int shift) {
 626   Int  cut;                   /* work */
 627   Int  n;                     /* output bunch counter */
 628   Int  digits=dn->digits;     /* digit countdown */
 629   uInt dpd;                   /* densely packed decimal value */
 630   uInt bin;                   /* binary value 0-999 */
 631   uInt *uout=targ;            /* -> current output uInt */
 632   uInt  uoff=0;               /* -> current output offset [from right] */
 633   const Unit *inu=dn->lsu;    /* -> current input unit */
 634   Unit  uar[DECMAXUNITS];     /* working copy of units, iff shifted */
 635   #if DECDPUN!=3              /* not fast path */
 636     Unit in;                  /* current unit */
 637   #endif
 638
 639   if (shift!=0) {             /* shift towards most significant required */
 640     /* shift the units array to the left by pad digits and copy */
 641     /* [this code is a special case of decShiftToMost, which could */
 642     /* be used instead if exposed and the array were copied first] */
 643     const Unit *source;                 /* .. */
 644     Unit  *target, *first;              /* .. */
 645     uInt  next=0;                       /* work */
 646
 647     source=dn->lsu+D2U(digits)-1;       /* where msu comes from */
 648     target=uar+D2U(digits)-1+D2U(shift);/* where upper part of first cut goes */
 649     cut=DECDPUN-MSUDIGITS(shift);       /* where to slice */
 650     if (cut==0) {                       /* unit-boundary case */
 651       for (; source>=dn->lsu; source--, target--) *target=*source;
 652       }
 653      else {
 654       first=uar+D2U(digits+shift)-1;    /* where msu will end up */
 655       for (; source>=dn->lsu; source--, target--) {
 656         /* split the source Unit and accumulate remainder for next */
 657         #if DECDPUN<=4
 658           uInt quot=QUOT10(*source, cut);
 659           uInt rem=*source-quot*DECPOWERS[cut];
 660           next+=quot;
 661         #else
 662           uInt rem=*source%DECPOWERS[cut];
 663           next+=*source/DECPOWERS[cut];
 664         #endif
 665         if (target<=first) *target=(Unit)next; /* write to target iff valid */
 666         next=rem*DECPOWERS[DECDPUN-cut];       /* save remainder for next Unit */
 667         }
 668       } /* shift-move */
 669     /* propagate remainder to one below and clear the rest */
 670     for (; target>=uar; target--) {
 671       *target=(Unit)next;
 672       next=0;
 673       }
 674     digits+=shift;                 /* add count (shift) of zeros added */
 675     inu=uar;                       /* use units in working array */
 676     }
 677
 678   /* now densely pack the coefficient into DPD declets */
 679
 680   #if DECDPUN!=3                   /* not fast path */
 681     in=*inu;                       /* current unit */
 682     cut=0;                         /* at lowest digit */
 683     bin=0;                         /* [keep compiler quiet] */
 684   #endif
 685
 686   for(n=0; digits>0; n++) {        /* each output bunch */
 687     #if DECDPUN==3                 /* fast path, 3-at-a-time */
 688       bin=*inu;                    /* 3 digits ready for convert */
 689       digits-=3;                   /* [may go negative] */
 690       inu++;                       /* may need another */
 691
 692     #else                          /* must collect digit-by-digit */
 693       Unit dig;                    /* current digit */
 694       Int j;                       /* digit-in-declet count */
 695       for (j=0; j<3; j++) {
 696         #if DECDPUN<=4
 697           Unit temp=(Unit)((uInt)(in*6554)>>16);
 698           dig=(Unit)(in-X10(temp));
 699           in=temp;
 700         #else
 701           dig=in%10;
 702           in=in/10;
 703         #endif
 704         if (j==0) bin=dig;
 705          else if (j==1)  bin+=X10(dig);
 706          else /* j==2 */ bin+=X100(dig);
 707         digits--;
 708         if (digits==0) break;      /* [also protects *inu below] */
 709         cut++;
 710         if (cut==DECDPUN) {inu++; in=*inu; cut=0;}
 711         }
 712     #endif
 713     /* here there are 3 digits in bin, or have used all input digits */
 714
 715     dpd=BIN2DPD[bin];
 716
 717     /* write declet to uInt array */
 718     *uout|=dpd<<uoff;
 719     uoff+=10;
 720     if (uoff<32) continue;         /* no uInt boundary cross */
 721     uout++;
 722     uoff-=32;
 723     *uout|=dpd>>(10-uoff);         /* collect top bits */
 724     } /* n declets */
 725   return;
 726   } /* decDigitsToDPD */
 727
 728 /* ------------------------------------------------------------------ */
 729 /* decDigitsFromDPD -- unpack a format's coefficient                  */
 730 /*                                                                    */
 731 /*   dn is the target number, with 7, 16, or 34-digit space.          */
 732 /*   sour is a 1, 2, or 4-element uInt array containing only declets  */
 733 /*   declets is the number of (right-aligned) declets in sour to      */
 734 /*     be processed.  This may be 1 more than the obvious number in   */
 735 /*     a format, as any top digit is prefixed to the coefficient      */
 736 /*     continuation field.  It also may be as small as 1, as the      */
 737 /*     caller may pre-process leading zero declets.                   */
 738 /*                                                                    */
 739 /* When doing the 'extra declet' case care is taken to avoid writing  */
 740 /* extra digits when there are leading zeros, as these could overflow */
 741 /* the units array when DECDPUN is not 3.                             */
 742 /*                                                                    */
 743 /* The target uInts are used only as necessary to process declets     */
 744 /* declets into the decNumber.  When more than one uInt is needed,    */
 745 /* they are used from left to right (that is, the uInt at offset 0    */
 746 /* provides the least-significant digits).                            */
 747 /*                                                                    */
 748 /* dn->digits is set, but not the sign or exponent.                   */
 749 /* No error is possible [the redundant 888 codes are allowed].        */
 750 /* ------------------------------------------------------------------ */
 751 void decDigitsFromDPD(decNumber *dn, const uInt *sour, Int declets) {
 752
 753   uInt  dpd;                       /* collector for 10 bits */
 754   Int   n;                         /* counter */
 755   Unit  *uout=dn->lsu;             /* -> current output unit */
 756   Unit  *last=uout;                /* will be unit containing msd */
 757   const uInt *uin=sour;            /* -> current input uInt */
 758   uInt  uoff=0;                    /* -> current input offset [from right] */
 759
 760   #if DECDPUN!=3
 761   uInt  bcd;                       /* BCD result */
 762   uInt  nibble;                    /* work */
 763   Unit  out=0;                     /* accumulator */
 764   Int   cut=0;                     /* power of ten in current unit */
 765   #endif
 766   #if DECDPUN>4
 767   uInt const *pow;                 /* work */
 768   #endif
 769
 770   /* Expand the densely-packed integer, right to left */
 771   for (n=declets-1; n>=0; n--) {   /* count down declets of 10 bits */
 772     dpd=*uin>>uoff;
 773     uoff+=10;
 774     if (uoff>32) {                 /* crossed uInt boundary */
 775       uin++;
 776       uoff-=32;
 777       dpd|=*uin<<(10-uoff);        /* get waiting bits */
 778       }
 779     dpd&=0x3ff;                    /* clear uninteresting bits */
 780
 781   #if DECDPUN==3
 782     if (dpd==0) *uout=0;
 783      else {
 784       *uout=DPD2BIN[dpd];          /* convert 10 bits to binary 0-999 */
 785       last=uout;                   /* record most significant unit */
 786       }
 787     uout++;
 788     } /* n */
 789
 790   #else /* DECDPUN!=3 */
 791     if (dpd==0) {                  /* fastpath [e.g., leading zeros] */
 792       /* write out three 0 digits (nibbles); out may have digit(s) */
 793       cut++;
 794       if (cut==DECDPUN) {*uout=out; if (out) {last=uout; out=0;} uout++; cut=0;}
 795       if (n==0) break;             /* [as below, works even if MSD=0] */
 796       cut++;
 797       if (cut==DECDPUN) {*uout=out; if (out) {last=uout; out=0;} uout++; cut=0;}
 798       cut++;
 799       if (cut==DECDPUN) {*uout=out; if (out) {last=uout; out=0;} uout++; cut=0;}
 800       continue;
 801       }
 802
 803     bcd=DPD2BCD[dpd];              /* convert 10 bits to 12 bits BCD */
 804
 805     /* now accumulate the 3 BCD nibbles into units */
 806     nibble=bcd & 0x00f;
 807     if (nibble) out=(Unit)(out+nibble*DECPOWERS[cut]);
 808     cut++;
 809     if (cut==DECDPUN) {*uout=out; if (out) {last=uout; out=0;} uout++; cut=0;}
 810     bcd>>=4;
 811
 812     /* if this is the last declet and the remaining nibbles in bcd */
 813     /* are 00 then process no more nibbles, because this could be */
 814     /* the 'odd' MSD declet and writing any more Units would then */
 815     /* overflow the unit array */
 816     if (n==0 && !bcd) break;
 817
 818     nibble=bcd & 0x00f;
 819     if (nibble) out=(Unit)(out+nibble*DECPOWERS[cut]);
 820     cut++;
 821     if (cut==DECDPUN) {*uout=out; if (out) {last=uout; out=0;} uout++; cut=0;}
 822     bcd>>=4;
 823
 824     nibble=bcd & 0x00f;
 825     if (nibble) out=(Unit)(out+nibble*DECPOWERS[cut]);
 826     cut++;
 827     if (cut==DECDPUN) {*uout=out; if (out) {last=uout; out=0;} uout++; cut=0;}
 828     } /* n */
 829   if (cut!=0) {                         /* some more left over */
 830     *uout=out;                          /* write out final unit */
 831     if (out) last=uout;                 /* and note if non-zero */
 832     }
 833   #endif
 834
 835   /* here, last points to the most significant unit with digits; */
 836   /* inspect it to get the final digits count -- this is essentially */
 837   /* the same code as decGetDigits in decNumber.c */
 838   dn->digits=(last-dn->lsu)*DECDPUN+1;  /* floor of digits, plus */
 839                                         /* must be at least 1 digit */
 840   #if DECDPUN>1
 841   if (*last<10) return;                 /* common odd digit or 0 */
 842   dn->digits++;                         /* must be 2 at least */
 843   #if DECDPUN>2
 844   if (*last<100) return;                /* 10-99 */
 845   dn->digits++;                         /* must be 3 at least */
 846   #if DECDPUN>3
 847   if (*last<1000) return;               /* 100-999 */
 848   dn->digits++;                         /* must be 4 at least */
 849   #if DECDPUN>4
 850   for (pow=&DECPOWERS[4]; *last>=*pow; pow++) dn->digits++;
 851   #endif
 852   #endif
 853   #endif
 854   #endif
 855   return;
 856   } /*decDigitsFromDPD */