
(FPCore (x y z) :precision binary64 (+ (+ (+ (* x y) (* z z)) (* z z)) (* z z)))
double code(double x, double y, double z) {
return (((x * y) + (z * z)) + (z * z)) + (z * z);
}
real(8) function code(x, y, z)
real(8), intent (in) :: x
real(8), intent (in) :: y
real(8), intent (in) :: z
code = (((x * y) + (z * z)) + (z * z)) + (z * z)
end function
public static double code(double x, double y, double z) {
return (((x * y) + (z * z)) + (z * z)) + (z * z);
}
def code(x, y, z): return (((x * y) + (z * z)) + (z * z)) + (z * z)
function code(x, y, z) return Float64(Float64(Float64(Float64(x * y) + Float64(z * z)) + Float64(z * z)) + Float64(z * z)) end
function tmp = code(x, y, z) tmp = (((x * y) + (z * z)) + (z * z)) + (z * z); end
code[x_, y_, z_] := N[(N[(N[(N[(x * y), $MachinePrecision] + N[(z * z), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] + N[(z * z), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] + N[(z * z), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\left(\left(x \cdot y + z \cdot z\right) + z \cdot z\right) + z \cdot z
\end{array}
Sampling outcomes in binary64 precision:
Herbie found 8 alternatives:
| Alternative | Accuracy | Speedup |
|---|
(FPCore (x y z) :precision binary64 (+ (+ (+ (* x y) (* z z)) (* z z)) (* z z)))
double code(double x, double y, double z) {
return (((x * y) + (z * z)) + (z * z)) + (z * z);
}
real(8) function code(x, y, z)
real(8), intent (in) :: x
real(8), intent (in) :: y
real(8), intent (in) :: z
code = (((x * y) + (z * z)) + (z * z)) + (z * z)
end function
public static double code(double x, double y, double z) {
return (((x * y) + (z * z)) + (z * z)) + (z * z);
}
def code(x, y, z): return (((x * y) + (z * z)) + (z * z)) + (z * z)
function code(x, y, z) return Float64(Float64(Float64(Float64(x * y) + Float64(z * z)) + Float64(z * z)) + Float64(z * z)) end
function tmp = code(x, y, z) tmp = (((x * y) + (z * z)) + (z * z)) + (z * z); end
code[x_, y_, z_] := N[(N[(N[(N[(x * y), $MachinePrecision] + N[(z * z), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] + N[(z * z), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] + N[(z * z), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\left(\left(x \cdot y + z \cdot z\right) + z \cdot z\right) + z \cdot z
\end{array}
(FPCore (x y z) :precision binary64 (fma z z (fma x y (* 2.0 (* z z)))))
double code(double x, double y, double z) {
return fma(z, z, fma(x, y, (2.0 * (z * z))));
}
function code(x, y, z) return fma(z, z, fma(x, y, Float64(2.0 * Float64(z * z)))) end
code[x_, y_, z_] := N[(z * z + N[(x * y + N[(2.0 * N[(z * z), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\mathsf{fma}\left(z, z, \mathsf{fma}\left(x, y, 2 \cdot \left(z \cdot z\right)\right)\right)
\end{array}
(FPCore (x y z) :precision binary64 (fma x y (* z (* z 3.0))))
double code(double x, double y, double z) {
return fma(x, y, (z * (z * 3.0)));
}
function code(x, y, z) return fma(x, y, Float64(z * Float64(z * 3.0))) end
code[x_, y_, z_] := N[(x * y + N[(z * N[(z * 3.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\mathsf{fma}\left(x, y, z \cdot \left(z \cdot 3\right)\right)
\end{array}
(FPCore (x y z)
:precision binary64
(let* ((t_0 (+ (* z z) (+ (* z z) (* x y)))))
(if (<= (* z z) 2e-35)
t_0
(if (<= (* z z) 5e-9)
(+ (* z z) (* z (/ z 0.5)))
(if (<= (* z z) 5e+82) t_0 (* z (* z 3.0)))))))
double code(double x, double y, double z) {
double t_0 = (z * z) + ((z * z) + (x * y));
double tmp;
if ((z * z) <= 2e-35) {
tmp = t_0;
} else if ((z * z) <= 5e-9) {
tmp = (z * z) + (z * (z / 0.5));
} else if ((z * z) <= 5e+82) {
tmp = t_0;
} else {
tmp = z * (z * 3.0);
}
return tmp;
}
real(8) function code(x, y, z)
real(8), intent (in) :: x
real(8), intent (in) :: y
real(8), intent (in) :: z
real(8) :: t_0
real(8) :: tmp
t_0 = (z * z) + ((z * z) + (x * y))
if ((z * z) <= 2d-35) then
tmp = t_0
else if ((z * z) <= 5d-9) then
tmp = (z * z) + (z * (z / 0.5d0))
else if ((z * z) <= 5d+82) then
tmp = t_0
else
tmp = z * (z * 3.0d0)
end if
code = tmp
end function
public static double code(double x, double y, double z) {
double t_0 = (z * z) + ((z * z) + (x * y));
double tmp;
if ((z * z) <= 2e-35) {
tmp = t_0;
} else if ((z * z) <= 5e-9) {
tmp = (z * z) + (z * (z / 0.5));
} else if ((z * z) <= 5e+82) {
tmp = t_0;
} else {
tmp = z * (z * 3.0);
}
return tmp;
}
def code(x, y, z): t_0 = (z * z) + ((z * z) + (x * y)) tmp = 0 if (z * z) <= 2e-35: tmp = t_0 elif (z * z) <= 5e-9: tmp = (z * z) + (z * (z / 0.5)) elif (z * z) <= 5e+82: tmp = t_0 else: tmp = z * (z * 3.0) return tmp
function code(x, y, z) t_0 = Float64(Float64(z * z) + Float64(Float64(z * z) + Float64(x * y))) tmp = 0.0 if (Float64(z * z) <= 2e-35) tmp = t_0; elseif (Float64(z * z) <= 5e-9) tmp = Float64(Float64(z * z) + Float64(z * Float64(z / 0.5))); elseif (Float64(z * z) <= 5e+82) tmp = t_0; else tmp = Float64(z * Float64(z * 3.0)); end return tmp end
function tmp_2 = code(x, y, z) t_0 = (z * z) + ((z * z) + (x * y)); tmp = 0.0; if ((z * z) <= 2e-35) tmp = t_0; elseif ((z * z) <= 5e-9) tmp = (z * z) + (z * (z / 0.5)); elseif ((z * z) <= 5e+82) tmp = t_0; else tmp = z * (z * 3.0); end tmp_2 = tmp; end
code[x_, y_, z_] := Block[{t$95$0 = N[(N[(z * z), $MachinePrecision] + N[(N[(z * z), $MachinePrecision] + N[(x * y), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[N[(z * z), $MachinePrecision], 2e-35], t$95$0, If[LessEqual[N[(z * z), $MachinePrecision], 5e-9], N[(N[(z * z), $MachinePrecision] + N[(z * N[(z / 0.5), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[N[(z * z), $MachinePrecision], 5e+82], t$95$0, N[(z * N[(z * 3.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
t_0 := z \cdot z + \left(z \cdot z + x \cdot y\right)\\
\mathbf{if}\;z \cdot z \leq 2 \cdot 10^{-35}:\\
\;\;\;\;t_0\\
\mathbf{elif}\;z \cdot z \leq 5 \cdot 10^{-9}:\\
\;\;\;\;z \cdot z + z \cdot \frac{z}{0.5}\\
\mathbf{elif}\;z \cdot z \leq 5 \cdot 10^{+82}:\\
\;\;\;\;t_0\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;z \cdot \left(z \cdot 3\right)\\
\end{array}
\end{array}
(FPCore (x y z) :precision binary64 (if (or (<= (* z z) 2e-35) (and (not (<= (* z z) 5e-9)) (<= (* z z) 5e+82))) (+ (* z z) (* x y)) (* z (* z 3.0))))
double code(double x, double y, double z) {
double tmp;
if (((z * z) <= 2e-35) || (!((z * z) <= 5e-9) && ((z * z) <= 5e+82))) {
tmp = (z * z) + (x * y);
} else {
tmp = z * (z * 3.0);
}
return tmp;
}
real(8) function code(x, y, z)
real(8), intent (in) :: x
real(8), intent (in) :: y
real(8), intent (in) :: z
real(8) :: tmp
if (((z * z) <= 2d-35) .or. (.not. ((z * z) <= 5d-9)) .and. ((z * z) <= 5d+82)) then
tmp = (z * z) + (x * y)
else
tmp = z * (z * 3.0d0)
end if
code = tmp
end function
public static double code(double x, double y, double z) {
double tmp;
if (((z * z) <= 2e-35) || (!((z * z) <= 5e-9) && ((z * z) <= 5e+82))) {
tmp = (z * z) + (x * y);
} else {
tmp = z * (z * 3.0);
}
return tmp;
}
def code(x, y, z): tmp = 0 if ((z * z) <= 2e-35) or (not ((z * z) <= 5e-9) and ((z * z) <= 5e+82)): tmp = (z * z) + (x * y) else: tmp = z * (z * 3.0) return tmp
function code(x, y, z) tmp = 0.0 if ((Float64(z * z) <= 2e-35) || (!(Float64(z * z) <= 5e-9) && (Float64(z * z) <= 5e+82))) tmp = Float64(Float64(z * z) + Float64(x * y)); else tmp = Float64(z * Float64(z * 3.0)); end return tmp end
function tmp_2 = code(x, y, z) tmp = 0.0; if (((z * z) <= 2e-35) || (~(((z * z) <= 5e-9)) && ((z * z) <= 5e+82))) tmp = (z * z) + (x * y); else tmp = z * (z * 3.0); end tmp_2 = tmp; end
code[x_, y_, z_] := If[Or[LessEqual[N[(z * z), $MachinePrecision], 2e-35], And[N[Not[LessEqual[N[(z * z), $MachinePrecision], 5e-9]], $MachinePrecision], LessEqual[N[(z * z), $MachinePrecision], 5e+82]]], N[(N[(z * z), $MachinePrecision] + N[(x * y), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(z * N[(z * 3.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;z \cdot z \leq 2 \cdot 10^{-35} \lor \neg \left(z \cdot z \leq 5 \cdot 10^{-9}\right) \land z \cdot z \leq 5 \cdot 10^{+82}:\\
\;\;\;\;z \cdot z + x \cdot y\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;z \cdot \left(z \cdot 3\right)\\
\end{array}
\end{array}
(FPCore (x y z)
:precision binary64
(let* ((t_0 (+ (* z z) (* x y))))
(if (<= (* z z) 2e-35)
t_0
(if (<= (* z z) 5e-9)
(+ (* z z) (* z (/ z 0.5)))
(if (<= (* z z) 5e+82) t_0 (* z (* z 3.0)))))))
double code(double x, double y, double z) {
double t_0 = (z * z) + (x * y);
double tmp;
if ((z * z) <= 2e-35) {
tmp = t_0;
} else if ((z * z) <= 5e-9) {
tmp = (z * z) + (z * (z / 0.5));
} else if ((z * z) <= 5e+82) {
tmp = t_0;
} else {
tmp = z * (z * 3.0);
}
return tmp;
}
real(8) function code(x, y, z)
real(8), intent (in) :: x
real(8), intent (in) :: y
real(8), intent (in) :: z
real(8) :: t_0
real(8) :: tmp
t_0 = (z * z) + (x * y)
if ((z * z) <= 2d-35) then
tmp = t_0
else if ((z * z) <= 5d-9) then
tmp = (z * z) + (z * (z / 0.5d0))
else if ((z * z) <= 5d+82) then
tmp = t_0
else
tmp = z * (z * 3.0d0)
end if
code = tmp
end function
public static double code(double x, double y, double z) {
double t_0 = (z * z) + (x * y);
double tmp;
if ((z * z) <= 2e-35) {
tmp = t_0;
} else if ((z * z) <= 5e-9) {
tmp = (z * z) + (z * (z / 0.5));
} else if ((z * z) <= 5e+82) {
tmp = t_0;
} else {
tmp = z * (z * 3.0);
}
return tmp;
}
def code(x, y, z): t_0 = (z * z) + (x * y) tmp = 0 if (z * z) <= 2e-35: tmp = t_0 elif (z * z) <= 5e-9: tmp = (z * z) + (z * (z / 0.5)) elif (z * z) <= 5e+82: tmp = t_0 else: tmp = z * (z * 3.0) return tmp
function code(x, y, z) t_0 = Float64(Float64(z * z) + Float64(x * y)) tmp = 0.0 if (Float64(z * z) <= 2e-35) tmp = t_0; elseif (Float64(z * z) <= 5e-9) tmp = Float64(Float64(z * z) + Float64(z * Float64(z / 0.5))); elseif (Float64(z * z) <= 5e+82) tmp = t_0; else tmp = Float64(z * Float64(z * 3.0)); end return tmp end
function tmp_2 = code(x, y, z) t_0 = (z * z) + (x * y); tmp = 0.0; if ((z * z) <= 2e-35) tmp = t_0; elseif ((z * z) <= 5e-9) tmp = (z * z) + (z * (z / 0.5)); elseif ((z * z) <= 5e+82) tmp = t_0; else tmp = z * (z * 3.0); end tmp_2 = tmp; end
code[x_, y_, z_] := Block[{t$95$0 = N[(N[(z * z), $MachinePrecision] + N[(x * y), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[N[(z * z), $MachinePrecision], 2e-35], t$95$0, If[LessEqual[N[(z * z), $MachinePrecision], 5e-9], N[(N[(z * z), $MachinePrecision] + N[(z * N[(z / 0.5), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[N[(z * z), $MachinePrecision], 5e+82], t$95$0, N[(z * N[(z * 3.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
t_0 := z \cdot z + x \cdot y\\
\mathbf{if}\;z \cdot z \leq 2 \cdot 10^{-35}:\\
\;\;\;\;t_0\\
\mathbf{elif}\;z \cdot z \leq 5 \cdot 10^{-9}:\\
\;\;\;\;z \cdot z + z \cdot \frac{z}{0.5}\\
\mathbf{elif}\;z \cdot z \leq 5 \cdot 10^{+82}:\\
\;\;\;\;t_0\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;z \cdot \left(z \cdot 3\right)\\
\end{array}
\end{array}
(FPCore (x y z) :precision binary64 (if (<= (* z z) 1e+287) (+ (* z z) (+ (* z z) (+ (* z z) (* x y)))) (* z (* z 3.0))))
double code(double x, double y, double z) {
double tmp;
if ((z * z) <= 1e+287) {
tmp = (z * z) + ((z * z) + ((z * z) + (x * y)));
} else {
tmp = z * (z * 3.0);
}
return tmp;
}
real(8) function code(x, y, z)
real(8), intent (in) :: x
real(8), intent (in) :: y
real(8), intent (in) :: z
real(8) :: tmp
if ((z * z) <= 1d+287) then
tmp = (z * z) + ((z * z) + ((z * z) + (x * y)))
else
tmp = z * (z * 3.0d0)
end if
code = tmp
end function
public static double code(double x, double y, double z) {
double tmp;
if ((z * z) <= 1e+287) {
tmp = (z * z) + ((z * z) + ((z * z) + (x * y)));
} else {
tmp = z * (z * 3.0);
}
return tmp;
}
def code(x, y, z): tmp = 0 if (z * z) <= 1e+287: tmp = (z * z) + ((z * z) + ((z * z) + (x * y))) else: tmp = z * (z * 3.0) return tmp
function code(x, y, z) tmp = 0.0 if (Float64(z * z) <= 1e+287) tmp = Float64(Float64(z * z) + Float64(Float64(z * z) + Float64(Float64(z * z) + Float64(x * y)))); else tmp = Float64(z * Float64(z * 3.0)); end return tmp end
function tmp_2 = code(x, y, z) tmp = 0.0; if ((z * z) <= 1e+287) tmp = (z * z) + ((z * z) + ((z * z) + (x * y))); else tmp = z * (z * 3.0); end tmp_2 = tmp; end
code[x_, y_, z_] := If[LessEqual[N[(z * z), $MachinePrecision], 1e+287], N[(N[(z * z), $MachinePrecision] + N[(N[(z * z), $MachinePrecision] + N[(N[(z * z), $MachinePrecision] + N[(x * y), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(z * N[(z * 3.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;z \cdot z \leq 10^{+287}:\\
\;\;\;\;z \cdot z + \left(z \cdot z + \left(z \cdot z + x \cdot y\right)\right)\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;z \cdot \left(z \cdot 3\right)\\
\end{array}
\end{array}
(FPCore (x y z) :precision binary64 (if (<= z 6.8e-18) (* x y) (* z (* z 3.0))))
double code(double x, double y, double z) {
double tmp;
if (z <= 6.8e-18) {
tmp = x * y;
} else {
tmp = z * (z * 3.0);
}
return tmp;
}
real(8) function code(x, y, z)
real(8), intent (in) :: x
real(8), intent (in) :: y
real(8), intent (in) :: z
real(8) :: tmp
if (z <= 6.8d-18) then
tmp = x * y
else
tmp = z * (z * 3.0d0)
end if
code = tmp
end function
public static double code(double x, double y, double z) {
double tmp;
if (z <= 6.8e-18) {
tmp = x * y;
} else {
tmp = z * (z * 3.0);
}
return tmp;
}
def code(x, y, z): tmp = 0 if z <= 6.8e-18: tmp = x * y else: tmp = z * (z * 3.0) return tmp
function code(x, y, z) tmp = 0.0 if (z <= 6.8e-18) tmp = Float64(x * y); else tmp = Float64(z * Float64(z * 3.0)); end return tmp end
function tmp_2 = code(x, y, z) tmp = 0.0; if (z <= 6.8e-18) tmp = x * y; else tmp = z * (z * 3.0); end tmp_2 = tmp; end
code[x_, y_, z_] := If[LessEqual[z, 6.8e-18], N[(x * y), $MachinePrecision], N[(z * N[(z * 3.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;z \leq 6.8 \cdot 10^{-18}:\\
\;\;\;\;x \cdot y\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;z \cdot \left(z \cdot 3\right)\\
\end{array}
\end{array}
(FPCore (x y z) :precision binary64 (* x y))
double code(double x, double y, double z) {
return x * y;
}
real(8) function code(x, y, z)
real(8), intent (in) :: x
real(8), intent (in) :: y
real(8), intent (in) :: z
code = x * y
end function
public static double code(double x, double y, double z) {
return x * y;
}
def code(x, y, z): return x * y
function code(x, y, z) return Float64(x * y) end
function tmp = code(x, y, z) tmp = x * y; end
code[x_, y_, z_] := N[(x * y), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
x \cdot y
\end{array}
(FPCore (x y z) :precision binary64 (+ (* (* 3.0 z) z) (* y x)))
double code(double x, double y, double z) {
return ((3.0 * z) * z) + (y * x);
}
real(8) function code(x, y, z)
real(8), intent (in) :: x
real(8), intent (in) :: y
real(8), intent (in) :: z
code = ((3.0d0 * z) * z) + (y * x)
end function
public static double code(double x, double y, double z) {
return ((3.0 * z) * z) + (y * x);
}
def code(x, y, z): return ((3.0 * z) * z) + (y * x)
function code(x, y, z) return Float64(Float64(Float64(3.0 * z) * z) + Float64(y * x)) end
function tmp = code(x, y, z) tmp = ((3.0 * z) * z) + (y * x); end
code[x_, y_, z_] := N[(N[(N[(3.0 * z), $MachinePrecision] * z), $MachinePrecision] + N[(y * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\left(3 \cdot z\right) \cdot z + y \cdot x
\end{array}
herbie shell --seed 2024010
(FPCore (x y z)
:name "Linear.Quaternion:$c/ from linear-1.19.1.3, A"
:precision binary64
:herbie-target
(+ (* (* 3.0 z) z) (* y x))
(+ (+ (+ (* x y) (* z z)) (* z z)) (* z z)))