atan2.c
上传用户:nvosite88
上传日期:2007-01-17
资源大小:4983k
文件大小:11k
源码类别:

VxWorks

开发平台:

C/C++

  1. /* atan2.c - math routines */
  2. /* Copyright 1992-1993 Wind River Systems, Inc. */
  3. /*
  4. modification history
  5. --------------------
  6. 01f,03jan01,pes  Fix compiler warnings
  7. 01e,05feb93,jdi  doc changes based on kdl review.
  8. 01d,02dec92,jdi  doc tweaks.
  9. 01c,28oct92,jdi  documentation cleanup.
  10. 01b,20sep92,smb  documentation additions
  11. 01a,08jul92,smb  documentation.
  12. */
  13. /*
  14. DESCRIPTION
  15. * Copyright (c) 1985 Regents of the University of California.
  16. * All rights reserved.
  17. *
  18. * Redistribution and use in source and binary forms are permitted
  19. * provided that the above copyright notice and this paragraph are
  20. * duplicated in all such forms and that any documentation,
  21. * advertising materials, and other materials related to such
  22. * distribution and use acknowledge that the software was developed
  23. * by the University of California, Berkeley.  The name of the
  24. * University may not be used to endorse or promote products derived
  25. * from this software without specific prior written permission.
  26. * THIS SOFTWARE IS PROVIDED ``AS IS'' AND WITHOUT ANY EXPRESS OR
  27. * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, WITHOUT LIMITATION, THE IMPLIED
  28. * WARRANTIES OF MERCHANTIBILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
  29. *
  30. * All recipients should regard themselves as participants in an ongoing
  31. * research project and hence should feel obligated to report their
  32. * experiences (good or bad) with these elementary function codes, using
  33. * the sendbug(8) program, to the authors.
  34. *
  35. SEE ALSO: American National Standard X3.159-1989
  36. NOMANUAL
  37. */
  38. #include "vxWorks.h"
  39. #include "math.h"
  40. #if defined(vax)||defined(tahoe)  /* VAX D format */
  41. #ifdef vax
  42. #define _0x(A,B) 0x/**/A/**/B
  43. #else /* vax */
  44. #define _0x(A,B) 0x/**/B/**/A
  45. #endif /* vax */
  46. /*static double */
  47. /*athfhi =  4.6364760900080611433E-1  ,*//*Hex  2^ -1   *  .ED63382B0DDA7B */
  48. /*athflo =  1.9338828231967579916E-19 ,*//*Hex  2^-62   *  .E450059CFE92C0 */
  49. /*PIo4   =  7.8539816339744830676E-1  ,*//*Hex  2^  0   *  .C90FDAA22168C2 */
  50. /*at1fhi =  9.8279372324732906796E-1  ,*//*Hex  2^  0   *  .FB985E940FB4D9 */
  51. /*at1flo = -3.5540295636764633916E-18 ,*//*Hex  2^-57   * -.831EDC34D6EAEA */
  52. /*PIo2   =  1.5707963267948966135E0   ,*//*Hex  2^  1   *  .C90FDAA22168C2 */
  53. /*PI     =  3.1415926535897932270E0   ,*//*Hex  2^  2   *  .C90FDAA22168C2 */
  54. /*a1     =  3.3333333333333473730E-1  ,*//*Hex  2^ -1   *  .AAAAAAAAAAAB75 */
  55. /*a2     = -2.0000000000017730678E-1  ,*//*Hex  2^ -2   * -.CCCCCCCCCD946E */
  56. /*a3     =  1.4285714286694640301E-1  ,*//*Hex  2^ -2   *  .92492492744262 */
  57. /*a4     = -1.1111111135032672795E-1  ,*//*Hex  2^ -3   * -.E38E38EBC66292 */
  58. /*a5     =  9.0909091380563043783E-2  ,*//*Hex  2^ -3   *  .BA2E8BB31BD70C */
  59. /*a6     = -7.6922954286089459397E-2  ,*//*Hex  2^ -3   * -.9D89C827C37F18 */
  60. /*a7     =  6.6663180891693915586E-2  ,*//*Hex  2^ -3   *  .8886B4AE379E58 */
  61. /*a8     = -5.8772703698290408927E-2  ,*//*Hex  2^ -4   * -.F0BBA58481A942 */
  62. /*a9     =  5.2170707402812969804E-2  ,*//*Hex  2^ -4   *  .D5B0F3A1AB13AB */
  63. /*a10    = -4.4895863157820361210E-2  ,*//*Hex  2^ -4   * -.B7E4B97FD1048F */
  64. /*a11    =  3.3006147437343875094E-2  ,*//*Hex  2^ -4   *  .8731743CF72D87 */
  65. /*a12    = -1.4614844866464185439E-2  ;*//*Hex  2^ -6   * -.EF731A2F3476D9 */
  66. static long athfhix[] = { _0x(6338,3fed), _0x(da7b,2b0d)};
  67. #define athfhi (*(double *)athfhix)
  68. static long athflox[] = { _0x(5005,2164), _0x(92c0,9cfe)};
  69. #define athflo (*(double *)athflox)
  70. static long   PIo4x[] = { _0x(0fda,4049), _0x(68c2,a221)};
  71. #define   PIo4 (*(double *)PIo4x)
  72. static long at1fhix[] = { _0x(985e,407b), _0x(b4d9,940f)};
  73. #define at1fhi (*(double *)at1fhix)
  74. static long at1flox[] = { _0x(1edc,a383), _0x(eaea,34d6)};
  75. #define at1flo (*(double *)at1flox)
  76. static long   PIo2x[] = { _0x(0fda,40c9), _0x(68c2,a221)};
  77. #define   PIo2 (*(double *)PIo2x)
  78. static long     PIx[] = { _0x(0fda,4149), _0x(68c2,a221)};
  79. #define     PI (*(double *)PIx)
  80. static long     a1x[] = { _0x(aaaa,3faa), _0x(ab75,aaaa)};
  81. #define     a1 (*(double *)a1x)
  82. static long     a2x[] = { _0x(cccc,bf4c), _0x(946e,cccd)};
  83. #define     a2 (*(double *)a2x)
  84. static long     a3x[] = { _0x(4924,3f12), _0x(4262,9274)};
  85. #define     a3 (*(double *)a3x)
  86. static long     a4x[] = { _0x(8e38,bee3), _0x(6292,ebc6)};
  87. #define     a4 (*(double *)a4x)
  88. static long     a5x[] = { _0x(2e8b,3eba), _0x(d70c,b31b)};
  89. #define     a5 (*(double *)a5x)
  90. static long     a6x[] = { _0x(89c8,be9d), _0x(7f18,27c3)};
  91. #define     a6 (*(double *)a6x)
  92. static long     a7x[] = { _0x(86b4,3e88), _0x(9e58,ae37)};
  93. #define     a7 (*(double *)a7x)
  94. static long     a8x[] = { _0x(bba5,be70), _0x(a942,8481)};
  95. #define     a8 (*(double *)a8x)
  96. static long     a9x[] = { _0x(b0f3,3e55), _0x(13ab,a1ab)};
  97. #define     a9 (*(double *)a9x)
  98. static long    a10x[] = { _0x(e4b9,be37), _0x(048f,7fd1)};
  99. #define    a10 (*(double *)a10x)
  100. static long    a11x[] = { _0x(3174,3e07), _0x(2d87,3cf7)};
  101. #define    a11 (*(double *)a11x)
  102. static long    a12x[] = { _0x(731a,bd6f), _0x(76d9,2f34)};
  103. #define    a12 (*(double *)a12x)
  104. #else /* defined(vax)||defined(tahoe) */
  105. static double
  106. athfhi =  4.6364760900080609352E-1    , /*Hex  2^ -2   *  1.DAC670561BB4F */
  107. athflo =  4.6249969567426939759E-18   , /*Hex  2^-58   *  1.5543B8F253271 */
  108. PIo4   =  7.8539816339744827900E-1    , /*Hex  2^ -1   *  1.921FB54442D18 */
  109. at1fhi =  9.8279372324732905408E-1    , /*Hex  2^ -1   *  1.F730BD281F69B */
  110. at1flo = -2.4407677060164810007E-17   , /*Hex  2^-56   * -1.C23DFEFEAE6B5 */
  111. PIo2   =  1.5707963267948965580E0     , /*Hex  2^  0   *  1.921FB54442D18 */
  112. PI     =  3.1415926535897931160E0     , /*Hex  2^  1   *  1.921FB54442D18 */
  113. a1     =  3.3333333333333942106E-1    , /*Hex  2^ -2   *  1.55555555555C3 */
  114. a2     = -1.9999999999979536924E-1    , /*Hex  2^ -3   * -1.9999999997CCD */
  115. a3     =  1.4285714278004377209E-1    , /*Hex  2^ -3   *  1.24924921EC1D7 */
  116. a4     = -1.1111110579344973814E-1    , /*Hex  2^ -4   * -1.C71C7059AF280 */
  117. a5     =  9.0908906105474668324E-2    , /*Hex  2^ -4   *  1.745CE5AA35DB2 */
  118. a6     = -7.6919217767468239799E-2    , /*Hex  2^ -4   * -1.3B0FA54BEC400 */
  119. a7     =  6.6614695906082474486E-2    , /*Hex  2^ -4   *  1.10DA924597FFF */
  120. a8     = -5.8358371008508623523E-2    , /*Hex  2^ -5   * -1.DE125FDDBD793 */
  121. a9     =  4.9850617156082015213E-2    , /*Hex  2^ -5   *  1.9860524BDD807 */
  122. a10    = -3.6700606902093604877E-2    , /*Hex  2^ -5   * -1.2CA6C04C6937A */
  123. a11    =  1.6438029044759730479E-2    ; /*Hex  2^ -6   *  1.0D52174A1BB54 */
  124. #endif /* defined(vax)||defined(tahoe) */
  125. /*******************************************************************************
  126. *
  127. * atan2 - compute the arc tangent of y/x (ANSI)
  128. *
  129. * This routine returns the principal value of the arc tangent of <y>/<x> in
  130. * double precision (IEEE double, 53 bits).
  131. * This routine uses the signs of both arguments to determine the quadrant of the
  132. * return value.  A domain error may occur if both arguments are zero.
  133. *
  134. * INTERNAL:
  135. * (1) Reduce <y> to positive by:
  136. *     atan2(y,x)=-atan2(-y,x)
  137. * (2) Reduce <x> to positive by (if <x> and <y> are unexceptional):
  138. *     ARG (x+iy) = arctan(y/x)     ... if x > 0
  139. *     ARG (x+iy) = pi - arctan[y/(-x)]   ... if x < 0
  140. *
  141. * (3) According to the integer k=4t+0.25 truncated , t=y/x, the argument
  142. *     is further reduced to one of the following intervals and the
  143. *     arc tangent of y/x is evaluated by the corresponding formula:
  144. *
  145. *     [0,7/16]       atan(y/x) = t - t^3*(a1+t^2*(a2+...(a10+t^2*a11)...)
  146. *     [7/16,11/16]    atan(y/x) = atan(1/2) + atan( (y-x/2)/(x+y/2) )
  147. *     [11/16.19/16]   atan(y/x) = atan( 1 ) + atan( (y-x)/(x+y) )
  148. *     [19/16,39/16]   atan(y/x) = atan(3/2) + atan( (y-1.5x)/(x+1.5y) )
  149. *     [39/16,INF]     atan(y/x) = atan(INF) + atan( -x/y )
  150. *
  151. * INCLUDE FILES: math.h
  152. *
  153. * RETURNS:
  154. * The double-precision arc tangent of <y>/<x>, in the range [-pi,pi] radians.
  155. *
  156. * Special cases:
  157. *     Notations: atan2(y,x) == ARG (x+iy) == ARG(x,y).
  158. * .TS
  159. * tab(|);
  160. * l0 c0 l.
  161. *     ARG(NAN, (anything))                      | is | NaN
  162. *     ARG((anything), NaN)                      | is | NaN
  163. *     ARG(+(anything but NaN), +-0)             | is | +-0
  164. *     ARG(-(anything but NaN), +-0)             | is | +-PI
  165. *     ARG(0, +-(anything but 0 and NaN))        | is | +-PI/2
  166. *     ARG(+INF, +-(anything but INF and NaN))   | is | +-0
  167. *     ARG(-INF, +-(anything but INF and NaN))   | is | +-PI
  168. *     ARG(+INF, +-INF)                          | is | +-PI/4
  169. *     ARG(-INF, +-INF)                          | is | +-3PI/4
  170. *     ARG((anything but 0, NaN, and INF),+-INF) | is | +-PI/2
  171. * .TE
  172. *
  173. * SEE ALSO: mathALib
  174. *
  175. * INTERNAL:
  176. * Coded in C by K.C. Ng, 1/8/85;
  177. * Revised by K.C. Ng on 2/7/85, 2/13/85, 3/7/85, 3/30/85, 6/29/85.
  178. */
  179. double atan2
  180.     (
  181.     double  y, /* numerator   */
  182.     double  x /* denominator */
  183.     )
  184.     {
  185. static double zero=0, one=1, small=1.0E-9, big=1.0E18;
  186. double copysign(),logb(),scalb(),t,z,signy,signx,hi,lo;
  187. int finite(), k,m;
  188. #if !defined(vax)&&!defined(tahoe)
  189.     /* if x or y is NAN */
  190. if(x!=x) return(x); if(y!=y) return(y);
  191. #endif /* !defined(vax)&&!defined(tahoe) */
  192.     /* copy down the sign of y and x */
  193. signy = copysign(one,y) ;
  194. signx = copysign(one,x) ;
  195.     /* if x is 1.0, goto begin */
  196. if(x==1) { y=copysign(y,one); t=y; if(finite(t)) goto begin;}
  197.     /* when y = 0 */
  198. if(y==zero) return((signx==one)?y:copysign(PI,signy));
  199.     /* when x = 0 */
  200. if(x==zero) return(copysign(PIo2,signy));
  201.     /* when x is INF */
  202. if(!finite(x))
  203.     if(!finite(y))
  204. return(copysign((signx==one)?PIo4:3*PIo4,signy));
  205.     else
  206. return(copysign((signx==one)?zero:PI,signy));
  207.     /* when y is INF */
  208. if(!finite(y)) return(copysign(PIo2,signy));
  209.     /* compute y/x */
  210. x=copysign(x,one);
  211. y=copysign(y,one);
  212. if((m=(k=logb(y))-logb(x)) > 60) t=big+big;
  213.     else if(m < -80 ) t=y/x;
  214.     else { t = y/x ; y = scalb(y,-k); x=scalb(x,-k); }
  215.     /* begin argument reduction */
  216. begin:
  217. if (t < 2.4375) {
  218. /* truncate 4(t+1/16) to integer for branching */
  219.     k = 4 * (t+0.0625);
  220.     switch (k) {
  221.     /* t is in [0,7/16] */
  222.     case 0:
  223.     case 1:
  224. if (t < small)
  225.     { big + small ;  /* raise inexact flag */
  226.       return (copysign((signx>zero)?t:PI-t,signy)); }
  227. hi = zero;  lo = zero;  break;
  228.     /* t is in [7/16,11/16] */
  229.     case 2:
  230. hi = athfhi; lo = athflo;
  231. z = x+x;
  232. t = ( (y+y) - x ) / ( z +  y ); break;
  233.     /* t is in [11/16,19/16] */
  234.     case 3:
  235.     case 4:
  236. hi = PIo4; lo = zero;
  237. t = ( y - x ) / ( x + y ); break;
  238.     /* t is in [19/16,39/16] */
  239.     default:
  240. hi = at1fhi; lo = at1flo;
  241. z = y-x; y=y+y+y; t = x+x;
  242. t = ( (z+z)-x ) / ( t + y ); break;
  243.     }
  244. }
  245. /* end of if (t < 2.4375) */
  246. else
  247. {
  248.     hi = PIo2; lo = zero;
  249.     /* t is in [2.4375, big] */
  250.     if (t <= big)  t = - x / y;
  251.     /* t is in [big, INF] */
  252.     else
  253.       { big+small; /* raise inexact flag */
  254. t = zero; }
  255. }
  256.     /* end of argument reduction */
  257.     /* compute atan(t) for t in [-.4375, .4375] */
  258. z = t*t;
  259. #if defined(vax)||defined(tahoe)
  260. z = t*(z*(a1+z*(a2+z*(a3+z*(a4+z*(a5+z*(a6+z*(a7+z*(a8+
  261. z*(a9+z*(a10+z*(a11+z*a12))))))))))));
  262. #else /* defined(vax)||defined(tahoe) */
  263. z = t*(z*(a1+z*(a2+z*(a3+z*(a4+z*(a5+z*(a6+z*(a7+z*(a8+
  264. z*(a9+z*(a10+z*a11)))))))))));
  265. #endif /* defined(vax)||defined(tahoe) */
  266. z = lo - z; z += t; z += hi;
  267. return(copysign((signx>zero)?z:PI-z,signy));
  268.     }