qlib の活用

ソースの中の定数，例えば 3.0 は double，3.0L は long double の精度しかありません． 定数の値が 2^n (2 の n 乗) の場合，または倍精度で「きれいに」表現できる数 (比較的桁の小さな整数) ならば良いのですが，そうでない場合には単に定数を代入したのでは精度が落ちます．

定数の精度を落とさないためには，次のような方策があります．

• 関数 asctoq() や ltoq() を利用する．
• 可能ならば，上の表の「定数」から換算する．

その定数を頻繁に使うなら，qconst.c に追加するのも合理的でしょう．
この定数の取り扱いの煩わしさこそが，qlib の一番の弱点であると考えます．

以下に，いくつかの例を示します． このソースでは値の出力を省きましたが，下記の関数 ana_qfloat() を使って，各々の場合にどうなるか確認してみて下さい．

#include <stdio.h>

extern qfloat qone, qthree;

main(void)
{
   long   l;
   double d;
   qfloat q,p;

/*  以下の二つは "asctoq conversion error" になる． */
   asctoq("3.0L",&q.a);      /*  L は使えないし，不要である.  */
   asctoq("1.0/3.0",&q.a);   /*  文字列の中で演算はできない． */


/*  q に 3 を代入する．  */
   l = 3;  ltoq(&l,&q.a);  /*  OK  */
   asctoq("3.0",&q.a);     /*  OK  */
   q = "3.0";              /*  OK  */
   d = 3.0;  q = d;        /*  倍精度の 3.0 が「きれい」なので精度の低下はない．  */
   q = 3.0L;               /*  拡張倍精度の 3.0L が「きれい」なので精度の低下はない．  */
   q = 3.0;                /*  OK  */


/*  q に 1/3 を代入する．  */
   d = 1.0/3.0;  q = d;    /*  倍精度になる．  */
   q = 1.0/3.0;            /*  倍精度になる．  */
   q = qone/qthree;        /*  OK  */
   q = 1.0/qthree;         /*  OK  */
   p = 3.0;  q = 1.0/p;    /*  OK  */

   return 0;
}

変数 qfloat の中身は，次のようにすれば qconst.c の書式で出力できます． このようにして，定数の変換を点検することができます．

#include <stdio.h>
#include "qfloat.h"

/*  以下の三つは qhead.h に定義されている． */
typedef unsigned int QELT;
#define EXPONE 0x8001
#define NQ     14

/*  function prototypes  */
void ana_qfloat( qfloat x );


int main(void)
{
   qfloat q;

   q = 3.0;  q /= 10.0;  /*  精度良く 0.3 が実現できる．  */
   ana_qfloat(q);

   q = 0.3;              /*  倍精度の 0.3 を代入するので精度が悪い．  */
   ana_qfloat(q);

   return 0;
}

void ana_qfloat( qfloat x )  /*  dump qfloat for qconst.c  */
{
   int  i,e;
   QELT a;

   qprint(40,"x = ",x,"\n");

   printf("{\n");
   printf("%d,",x.a.ar[0]);                     /*  sign, 0 or -1  */

   a = x.a.ar[1];                          /*  exponent with bias  */
   e = a - EXPONE;                         /*  exponent            */

   if      ( e == 0 )  printf("EXPONE,");
   else if ( e >  0 )  printf("EXPONE+%d,",e);
   else                printf("EXPONE%d,",e);

   printf("%d,",x.a.ar[2]);               /*  unused, to be zereo  */

   for ( i = 3; i < NQ; i++ )  {                     /*  mantissa  */
      printf("0x%08x",x.a.ar[i]);

      if      ( i == 7    )  printf(",\n");
      else if ( i != NQ-1 )  printf(",");
      else                   printf("};\n");
   }
}