]> asedeno.scripts.mit.edu Git - cl-protobufs.git/blobdiff - utilities.lisp
Support floating point in the wire protocol
[cl-protobufs.git] / utilities.lisp
index a655231d29ddcae6a8618fbdb96e1438725bde4a..66d95e7522ec11f8cf083201e213157e6dd1bb4c 100644 (file)
 (define-modify-macro idecf (&optional (delta 1)) i-)
 
 )       ;#-quux
+
+\f
+;;; Floating point utilities
+
+#+(or abcl allegro cmu sbcl lispworks)
+(defun single-float-bits (x)
+  (declare (type single-float x))
+  #+abcl    (system:single-float-bits float)
+  #+allegro (multiple-value-bind (high low)
+                (excl:single-float-to-shorts float)
+              (declare (type (unsigned-byte 16) high low))
+              (logior (ash high 16) low))
+  #+cmu  (kernel:single-float-bits float)
+  #+sbcl (sb-kernel:single-float-bits float)
+  #+lispworks (lispworks-float:single-float-bits float))
+
+#-(or abcl allegro cmu sbcl lispworks)
+(defun single-float-bits (x)
+  (declare (type single-float x))
+  (assert (= (float-radix x) 2))
+  (if (zerop x)
+    (if (eql x 0.0f0) 0 #x-80000000)
+    (multiple-value-bind (lisp-significand lisp-exponent lisp-sign)
+        (integer-decode-float x)
+      (assert (plusp lisp-significand))
+      (let* ((significand lisp-significand)
+             (exponent (+ lisp-exponent 23 127))
+             (unsigned-result
+              (if (plusp exponent)                      ;if not obviously denormalized
+                (do () (nil)
+                  (cond
+                    ;; Special termination case for denormalized float number
+                    ((zerop exponent)
+                     ;; Denormalized numbers have exponent one greater than
+                     ;; in the exponent field
+                     (return (ash significand -1)))
+                    ;; Ordinary termination case
+                    ((>= significand (expt 2 23))
+                     (assert (< 0 significand (expt 2 24)))
+                     ;; Exponent 0 is reserved for denormalized numbers,
+                     ;; and 255 is reserved for specials like NaN
+                     (assert (< 0 exponent 255))
+                     (return (logior (ash exponent 23)
+                                     (logand significand (1- (ash 1 23))))))
+                    (t
+                     ;; Shift as necessary to set bit 24 of significand
+                     (setq significand (ash significand 1)
+                           exponent (1- exponent)))))
+                (do () ((zerop exponent)
+                        ;; Denormalized numbers have exponent one greater than
+                        ;; the exponent field
+                        (ash significand -1))
+                  (unless (zerop (logand significand 1))
+                    (warn "Denormalized '~S' losing bits in ~D" 'single-float-bits x))
+                  (setq significand (ash significand -1)
+                        exponent (1+ exponent))))))
+        (ecase lisp-sign
+          ((1)  unsigned-result)
+          ((-1) (logior unsigned-result (- (expt 2 31)))))))))
+
+
+#+(or abcl allegro cmu sbcl lispworks)
+(defun double-float-bits (x)
+  (declare (type double-float x))
+  #+abcl    (values (system:double-float-low-bits float)
+                    (system:double-float-high-bits float))
+  #+allegro (multiple-value-bind (us3 us2 us1 us0)
+                (excl:double-float-to-shorts float)
+              (logior (ash us1 16) us0)
+              (logior (ash us3 16) us2))
+  #+cmu  (values (kernel:double-float-low-bits float)
+                 (kernel:double-float-high-bits float))
+  #+sbcl (values (sb-kernel:double-float-low-bits float)
+                 (sb-kernel:double-float-high-bits float))
+  #+lispworks (let ((bits (lispworks-float:double-float-bits float)))
+                (values (logand #xffffffff bits)
+                        (ash bits -32))))
+
+#-(or abcl allegro cmu sbcl lispworks)
+(defun double-float-bits (x)
+  (declare (type double-float x))
+  (assert (= (float-radix x) 2))
+  (if (zerop x)
+    (if (eql x 0.0d0) 0 #x-8000000000000000)
+    (multiple-value-bind (lisp-significand lisp-exponent lisp-sign)
+        (integer-decode-float x)
+      (assert (plusp lisp-significand))
+      (let* ((significand lisp-significand)
+             (exponent (+ lisp-exponent 52 1023))
+             (unsigned-result
+              (if (plusp exponent)                      ;if not obviously denormalized
+                (do () (nil)
+                  (cond
+                    ;; Special termination case for denormalized float number
+                    ((zerop exponent)
+                     ;; Denormalized numbers have exponent one greater than
+                     ;; in the exponent field
+                     (return (ash significand -1)))
+                    ;; Ordinary termination case
+                    ((>= significand (expt 2 52))
+                     (assert (< 0 significand (expt 2 53)))
+                     ;; Exponent 0 is reserved for denormalized numbers,
+                     ;; and 2047 is reserved for specials like NaN
+                     (assert (< 0 exponent 2047))
+                     (return (logior (ash exponent 52)
+                                     (logand significand (1- (ash 1 52))))))
+                    (t
+                     ;; Shift as necessary to set bit 53 of significand
+                     (setq significand (ash significand 1)
+                           exponent (1- exponent)))))
+                (do () ((zerop exponent)
+                        ;; Denormalized numbers have exponent one greater than
+                        ;; the exponent field
+                        (ash significand -1))
+                  (unless (zerop (logand significand 1))
+                    (warn "Denormalized '~S' losing bits in ~D" 'double-float-bits x))
+                  (setq significand (ash significand -1)
+                        exponent (1+ exponent))))))
+        (let ((result
+               (ecase lisp-sign
+                 ((1)  unsigned-result)
+                 ((-1) (logior unsigned-result (- (expt 2 63)))))))
+          ;; Return the low bits and the high bits
+          (values (logand #xffffffff result) (ash result -32)))))))
+
+
+#+(or abcl allegro cmu sbcl lispworks)
+(defun make-single-float (bits)
+  (declare (type (signed-byte 32) bits))
+  #+abcl    (system:make-single-float bits)
+  #+allegro (excl:shorts-to-single-float (ldb (byte 16 16) bits)
+                                         (ldb (byte 16 0) bits))
+  #+cmu  (kernel:make-single-float bits)
+  #+sbcl (sb-kernel:make-single-float bits)
+  #+lispworks (lispworks-float:make-single-float bits))
+
+#-(or abcl allegro cmu sbcl lispworks)
+(defun make-single-float (bits)
+  (declare (type (signed-byte 32) bits))
+  (cond
+    ;; IEEE float special cases
+    ((zerop bits) 0.0)
+    ((= bits #x-80000000) -0.0)                         ;--- change if unsigned-byte argument
+    (t
+     (let* ((sign (ecase (ldb (byte 1 31) bits)
+                    (0 1.0)
+                    (1 -1.0)))
+            (iexpt (ldb (byte 8 23) bits))
+            (exponent (if (zerop iexpt)                 ;denormalized
+                        -126
+                        (- iexpt 127)))
+            (mantissa (* (logior (ldb (byte 23 0) bits)
+                                 (if (zerop iexpt) 0 (ash 1 23)))
+                         (expt 0.5 23))))
+       (* sign (expt 2.0 exponent) mantissa)))))
+
+
+#+(or abcl allegro cmu sbcl lispworks)
+(defun make-double-float (low-bits high-bits)
+  (declare (type (unsigned-byte 32) low-bits)
+           (type (signed-byte   32) high-bits))
+  #+abcl (system:make-double-float (logior (ash high 32) low))
+  #+allegro (excl:shorts-to-double-float (ldb (byte 16 16) high)
+                                         (ldb (byte 16 0) high)
+                                         (ldb (byte 16 16) low)
+                                         (ldb (byte 16 0) low))
+  #+cmu  (kernel:make-double-float high low)
+  #+sbcl (sb-kernel:make-double-float high low)
+  #+lispworks (lispworks-float:make-double-float high low))
+
+#-(or abcl allegro cmu sbcl lispworks)
+(defun make-double-float (low-bits high-bits)
+  (declare (type (unsigned-byte 32) low-bits)
+           (type (signed-byte   32) high-bits))
+  (cond
+    ;; IEEE float special cases
+    ((and (zerop high-bits) (zerop low-bits)) 0.0d0)
+    ((and (= high-bits #x-80000000)                     ;--- change if unsigned-byte arguments
+          (zerop low-bits)) -0.0d0)
+    (t
+     (let* ((bits (logior (ash high-bits 32) low-bits))
+            (sign (ecase (ldb (byte 1 63) bits)
+                    (0 1.0d0)
+                    (1 -1.0d0)))
+            (iexpt (ldb (byte 11 52) bits))
+            (exponent (if (zerop iexpt)                 ;denormalized
+                        -1022
+                        (- iexpt 1023)))
+            (mantissa (* (logior (ldb (byte 52 0) bits)
+                                 (if (zerop iexpt) 0 (ash 1 52)))
+                         (expt 0.5d0 52))))
+       (* sign (expt 2.0d0 exponent) mantissa)))))