
(FPCore (x) :precision binary64 (/ (- (exp x) 1.0) x))
double code(double x) {
return (exp(x) - 1.0) / x;
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
code = (exp(x) - 1.0d0) / x
end function
public static double code(double x) {
return (Math.exp(x) - 1.0) / x;
}
def code(x): return (math.exp(x) - 1.0) / x
function code(x) return Float64(Float64(exp(x) - 1.0) / x) end
function tmp = code(x) tmp = (exp(x) - 1.0) / x; end
code[x_] := N[(N[(N[Exp[x], $MachinePrecision] - 1.0), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\frac{e^{x} - 1}{x}
\end{array}
Sampling outcomes in binary64 precision:
Herbie found 16 alternatives:
| Alternative | Accuracy | Speedup |
|---|
(FPCore (x) :precision binary64 (/ (- (exp x) 1.0) x))
double code(double x) {
return (exp(x) - 1.0) / x;
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
code = (exp(x) - 1.0d0) / x
end function
public static double code(double x) {
return (Math.exp(x) - 1.0) / x;
}
def code(x): return (math.exp(x) - 1.0) / x
function code(x) return Float64(Float64(exp(x) - 1.0) / x) end
function tmp = code(x) tmp = (exp(x) - 1.0) / x; end
code[x_] := N[(N[(N[Exp[x], $MachinePrecision] - 1.0), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\frac{e^{x} - 1}{x}
\end{array}
(FPCore (x) :precision binary64 (/ (expm1 x) x))
double code(double x) {
return expm1(x) / x;
}
public static double code(double x) {
return Math.expm1(x) / x;
}
def code(x): return math.expm1(x) / x
function code(x) return Float64(expm1(x) / x) end
code[x_] := N[(N[(Exp[x] - 1), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\frac{\mathsf{expm1}\left(x\right)}{x}
\end{array}
Initial program 56.8%
lower-expm1.f64100.0
Applied rewrites100.0%
(FPCore (x)
:precision binary64
(if (<= (/ (+ -1.0 (exp x)) x) 2.0)
(fma
x
(/ 1.0 (fma x (fma x 0.05555555555555555 -0.6666666666666666) 2.0))
1.0)
(/ (* 0.041666666666666664 (* (* x x) (* x x))) x)))
double code(double x) {
double tmp;
if (((-1.0 + exp(x)) / x) <= 2.0) {
tmp = fma(x, (1.0 / fma(x, fma(x, 0.05555555555555555, -0.6666666666666666), 2.0)), 1.0);
} else {
tmp = (0.041666666666666664 * ((x * x) * (x * x))) / x;
}
return tmp;
}
function code(x) tmp = 0.0 if (Float64(Float64(-1.0 + exp(x)) / x) <= 2.0) tmp = fma(x, Float64(1.0 / fma(x, fma(x, 0.05555555555555555, -0.6666666666666666), 2.0)), 1.0); else tmp = Float64(Float64(0.041666666666666664 * Float64(Float64(x * x) * Float64(x * x))) / x); end return tmp end
code[x_] := If[LessEqual[N[(N[(-1.0 + N[Exp[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision], 2.0], N[(x * N[(1.0 / N[(x * N[(x * 0.05555555555555555 + -0.6666666666666666), $MachinePrecision] + 2.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision], N[(N[(0.041666666666666664 * N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;\frac{-1 + e^{x}}{x} \leq 2:\\
\;\;\;\;\mathsf{fma}\left(x, \frac{1}{\mathsf{fma}\left(x, \mathsf{fma}\left(x, 0.05555555555555555, -0.6666666666666666\right), 2\right)}, 1\right)\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\frac{0.041666666666666664 \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)}{x}\\
\end{array}
\end{array}
if (/.f64 (-.f64 (exp.f64 x) #s(literal 1 binary64)) x) < 2Initial program 40.9%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f6466.6
Applied rewrites66.6%
lift-fma.f64N/A
flip-+N/A
clear-numN/A
lower-/.f64N/A
clear-numN/A
flip-+N/A
lift-fma.f64N/A
lower-/.f6466.6
Applied rewrites66.6%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
sub-negN/A
*-commutativeN/A
metadata-evalN/A
lower-fma.f6468.2
Applied rewrites68.2%
if 2 < (/.f64 (-.f64 (exp.f64 x) #s(literal 1 binary64)) x) Initial program 100.0%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
distribute-lft-inN/A
*-rgt-identityN/A
lower-fma.f64N/A
lower-*.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f6472.4
Applied rewrites72.4%
Taylor expanded in x around inf
lower-*.f64N/A
metadata-evalN/A
pow-sqrN/A
lower-*.f64N/A
unpow2N/A
lower-*.f64N/A
unpow2N/A
lower-*.f6472.4
Applied rewrites72.4%
Final simplification69.3%
(FPCore (x) :precision binary64 (if (<= (/ (+ -1.0 (exp x)) x) 2.0) (fma x (fma x 0.16666666666666666 0.5) 1.0) (* x (fma x (fma x 0.041666666666666664 0.16666666666666666) 0.5))))
double code(double x) {
double tmp;
if (((-1.0 + exp(x)) / x) <= 2.0) {
tmp = fma(x, fma(x, 0.16666666666666666, 0.5), 1.0);
} else {
tmp = x * fma(x, fma(x, 0.041666666666666664, 0.16666666666666666), 0.5);
}
return tmp;
}
function code(x) tmp = 0.0 if (Float64(Float64(-1.0 + exp(x)) / x) <= 2.0) tmp = fma(x, fma(x, 0.16666666666666666, 0.5), 1.0); else tmp = Float64(x * fma(x, fma(x, 0.041666666666666664, 0.16666666666666666), 0.5)); end return tmp end
code[x_] := If[LessEqual[N[(N[(-1.0 + N[Exp[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision], 2.0], N[(x * N[(x * 0.16666666666666666 + 0.5), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision], N[(x * N[(x * N[(x * 0.041666666666666664 + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] + 0.5), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;\frac{-1 + e^{x}}{x} \leq 2:\\
\;\;\;\;\mathsf{fma}\left(x, \mathsf{fma}\left(x, 0.16666666666666666, 0.5\right), 1\right)\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;x \cdot \mathsf{fma}\left(x, \mathsf{fma}\left(x, 0.041666666666666664, 0.16666666666666666\right), 0.5\right)\\
\end{array}
\end{array}
if (/.f64 (-.f64 (exp.f64 x) #s(literal 1 binary64)) x) < 2Initial program 40.9%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f6466.8
Applied rewrites66.8%
if 2 < (/.f64 (-.f64 (exp.f64 x) #s(literal 1 binary64)) x) Initial program 100.0%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f6469.8
Applied rewrites69.8%
Taylor expanded in x around inf
cube-multN/A
unpow2N/A
associate-*l*N/A
lower-*.f64N/A
unpow2N/A
associate-*l*N/A
+-commutativeN/A
associate-+r+N/A
distribute-lft-inN/A
distribute-rgt-inN/A
*-commutativeN/A
Applied rewrites69.8%
Final simplification67.6%
(FPCore (x) :precision binary64 (if (<= (/ (+ -1.0 (exp x)) x) 2.0) (fma x (fma x 0.16666666666666666 0.5) 1.0) (* (fma x 0.041666666666666664 0.16666666666666666) (* x x))))
double code(double x) {
double tmp;
if (((-1.0 + exp(x)) / x) <= 2.0) {
tmp = fma(x, fma(x, 0.16666666666666666, 0.5), 1.0);
} else {
tmp = fma(x, 0.041666666666666664, 0.16666666666666666) * (x * x);
}
return tmp;
}
function code(x) tmp = 0.0 if (Float64(Float64(-1.0 + exp(x)) / x) <= 2.0) tmp = fma(x, fma(x, 0.16666666666666666, 0.5), 1.0); else tmp = Float64(fma(x, 0.041666666666666664, 0.16666666666666666) * Float64(x * x)); end return tmp end
code[x_] := If[LessEqual[N[(N[(-1.0 + N[Exp[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision], 2.0], N[(x * N[(x * 0.16666666666666666 + 0.5), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision], N[(N[(x * 0.041666666666666664 + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;\frac{-1 + e^{x}}{x} \leq 2:\\
\;\;\;\;\mathsf{fma}\left(x, \mathsf{fma}\left(x, 0.16666666666666666, 0.5\right), 1\right)\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\mathsf{fma}\left(x, 0.041666666666666664, 0.16666666666666666\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\\
\end{array}
\end{array}
if (/.f64 (-.f64 (exp.f64 x) #s(literal 1 binary64)) x) < 2Initial program 40.9%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f6466.8
Applied rewrites66.8%
if 2 < (/.f64 (-.f64 (exp.f64 x) #s(literal 1 binary64)) x) Initial program 100.0%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f6469.8
Applied rewrites69.8%
Taylor expanded in x around inf
unpow3N/A
unpow2N/A
associate-*l*N/A
lower-*.f64N/A
unpow2N/A
lower-*.f64N/A
distribute-rgt-inN/A
*-commutativeN/A
associate-*l*N/A
lft-mult-inverseN/A
metadata-evalN/A
lower-fma.f6469.8
Applied rewrites69.8%
Final simplification67.6%
(FPCore (x) :precision binary64 (if (<= (/ (+ -1.0 (exp x)) x) 2.0) (fma x (fma x 0.16666666666666666 0.5) 1.0) (* x (* 0.041666666666666664 (* x x)))))
double code(double x) {
double tmp;
if (((-1.0 + exp(x)) / x) <= 2.0) {
tmp = fma(x, fma(x, 0.16666666666666666, 0.5), 1.0);
} else {
tmp = x * (0.041666666666666664 * (x * x));
}
return tmp;
}
function code(x) tmp = 0.0 if (Float64(Float64(-1.0 + exp(x)) / x) <= 2.0) tmp = fma(x, fma(x, 0.16666666666666666, 0.5), 1.0); else tmp = Float64(x * Float64(0.041666666666666664 * Float64(x * x))); end return tmp end
code[x_] := If[LessEqual[N[(N[(-1.0 + N[Exp[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision], 2.0], N[(x * N[(x * 0.16666666666666666 + 0.5), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision], N[(x * N[(0.041666666666666664 * N[(x * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;\frac{-1 + e^{x}}{x} \leq 2:\\
\;\;\;\;\mathsf{fma}\left(x, \mathsf{fma}\left(x, 0.16666666666666666, 0.5\right), 1\right)\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;x \cdot \left(0.041666666666666664 \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\\
\end{array}
\end{array}
if (/.f64 (-.f64 (exp.f64 x) #s(literal 1 binary64)) x) < 2Initial program 40.9%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f6466.8
Applied rewrites66.8%
if 2 < (/.f64 (-.f64 (exp.f64 x) #s(literal 1 binary64)) x) Initial program 100.0%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f6469.8
Applied rewrites69.8%
Taylor expanded in x around inf
unpow3N/A
unpow2N/A
associate-*r*N/A
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
lower-*.f64N/A
unpow2N/A
lower-*.f6469.8
Applied rewrites69.8%
Final simplification67.6%
(FPCore (x) :precision binary64 (if (<= (/ (+ -1.0 (exp x)) x) 2.0) (fma x 0.5 1.0) (* 0.16666666666666666 (* x x))))
double code(double x) {
double tmp;
if (((-1.0 + exp(x)) / x) <= 2.0) {
tmp = fma(x, 0.5, 1.0);
} else {
tmp = 0.16666666666666666 * (x * x);
}
return tmp;
}
function code(x) tmp = 0.0 if (Float64(Float64(-1.0 + exp(x)) / x) <= 2.0) tmp = fma(x, 0.5, 1.0); else tmp = Float64(0.16666666666666666 * Float64(x * x)); end return tmp end
code[x_] := If[LessEqual[N[(N[(-1.0 + N[Exp[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision], 2.0], N[(x * 0.5 + 1.0), $MachinePrecision], N[(0.16666666666666666 * N[(x * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;\frac{-1 + e^{x}}{x} \leq 2:\\
\;\;\;\;\mathsf{fma}\left(x, 0.5, 1\right)\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;0.16666666666666666 \cdot \left(x \cdot x\right)\\
\end{array}
\end{array}
if (/.f64 (-.f64 (exp.f64 x) #s(literal 1 binary64)) x) < 2Initial program 40.9%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f6465.4
Applied rewrites65.4%
if 2 < (/.f64 (-.f64 (exp.f64 x) #s(literal 1 binary64)) x) Initial program 100.0%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f6452.4
Applied rewrites52.4%
Taylor expanded in x around inf
lower-*.f64N/A
unpow2N/A
lower-*.f6452.4
Applied rewrites52.4%
Final simplification61.9%
(FPCore (x)
:precision binary64
(let* ((t_0 (fma x (fma x 0.041666666666666664 0.16666666666666666) 0.5))
(t_1 (fma t_0 (* x x) (- x))))
(if (<= x 4.5)
(fma
x
(/ 1.0 (fma x (fma x 0.05555555555555555 -0.6666666666666666) 2.0))
1.0)
(if (<= x 8.5e+61)
(/ (* (fma t_0 (* x x) x) t_1) (* x t_1))
(/ (* 0.041666666666666664 (* (* x x) (* x x))) x)))))
double code(double x) {
double t_0 = fma(x, fma(x, 0.041666666666666664, 0.16666666666666666), 0.5);
double t_1 = fma(t_0, (x * x), -x);
double tmp;
if (x <= 4.5) {
tmp = fma(x, (1.0 / fma(x, fma(x, 0.05555555555555555, -0.6666666666666666), 2.0)), 1.0);
} else if (x <= 8.5e+61) {
tmp = (fma(t_0, (x * x), x) * t_1) / (x * t_1);
} else {
tmp = (0.041666666666666664 * ((x * x) * (x * x))) / x;
}
return tmp;
}
function code(x) t_0 = fma(x, fma(x, 0.041666666666666664, 0.16666666666666666), 0.5) t_1 = fma(t_0, Float64(x * x), Float64(-x)) tmp = 0.0 if (x <= 4.5) tmp = fma(x, Float64(1.0 / fma(x, fma(x, 0.05555555555555555, -0.6666666666666666), 2.0)), 1.0); elseif (x <= 8.5e+61) tmp = Float64(Float64(fma(t_0, Float64(x * x), x) * t_1) / Float64(x * t_1)); else tmp = Float64(Float64(0.041666666666666664 * Float64(Float64(x * x) * Float64(x * x))) / x); end return tmp end
code[x_] := Block[{t$95$0 = N[(x * N[(x * 0.041666666666666664 + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] + 0.5), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$1 = N[(t$95$0 * N[(x * x), $MachinePrecision] + (-x)), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[x, 4.5], N[(x * N[(1.0 / N[(x * N[(x * 0.05555555555555555 + -0.6666666666666666), $MachinePrecision] + 2.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision], If[LessEqual[x, 8.5e+61], N[(N[(N[(t$95$0 * N[(x * x), $MachinePrecision] + x), $MachinePrecision] * t$95$1), $MachinePrecision] / N[(x * t$95$1), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(0.041666666666666664 * N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision]]]]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
t_0 := \mathsf{fma}\left(x, \mathsf{fma}\left(x, 0.041666666666666664, 0.16666666666666666\right), 0.5\right)\\
t_1 := \mathsf{fma}\left(t\_0, x \cdot x, -x\right)\\
\mathbf{if}\;x \leq 4.5:\\
\;\;\;\;\mathsf{fma}\left(x, \frac{1}{\mathsf{fma}\left(x, \mathsf{fma}\left(x, 0.05555555555555555, -0.6666666666666666\right), 2\right)}, 1\right)\\
\mathbf{elif}\;x \leq 8.5 \cdot 10^{+61}:\\
\;\;\;\;\frac{\mathsf{fma}\left(t\_0, x \cdot x, x\right) \cdot t\_1}{x \cdot t\_1}\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\frac{0.041666666666666664 \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right)}{x}\\
\end{array}
\end{array}
if x < 4.5Initial program 40.9%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f6466.6
Applied rewrites66.6%
lift-fma.f64N/A
flip-+N/A
clear-numN/A
lower-/.f64N/A
clear-numN/A
flip-+N/A
lift-fma.f64N/A
lower-/.f6466.6
Applied rewrites66.6%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
sub-negN/A
*-commutativeN/A
metadata-evalN/A
lower-fma.f6468.2
Applied rewrites68.2%
if 4.5 < x < 8.50000000000000035e61Initial program 100.0%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
distribute-lft-inN/A
*-rgt-identityN/A
lower-fma.f64N/A
lower-*.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f644.8
Applied rewrites4.8%
lift-fma.f64N/A
lift-fma.f64N/A
lift-*.f64N/A
flip-+N/A
associate-/l/N/A
lower-/.f64N/A
Applied rewrites60.8%
if 8.50000000000000035e61 < x Initial program 100.0%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
distribute-lft-inN/A
*-rgt-identityN/A
lower-fma.f64N/A
lower-*.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f6494.6
Applied rewrites94.6%
Taylor expanded in x around inf
lower-*.f64N/A
metadata-evalN/A
pow-sqrN/A
lower-*.f64N/A
unpow2N/A
lower-*.f64N/A
unpow2N/A
lower-*.f6494.6
Applied rewrites94.6%
(FPCore (x)
:precision binary64
(let* ((t_0 (fma x (fma x 0.041666666666666664 0.16666666666666666) 0.5)))
(if (<= x 1.65e+103)
(* (fma t_0 (* t_0 (* x x)) -1.0) (/ 1.0 (fma x t_0 -1.0)))
(* x (* 0.041666666666666664 (* x x))))))
double code(double x) {
double t_0 = fma(x, fma(x, 0.041666666666666664, 0.16666666666666666), 0.5);
double tmp;
if (x <= 1.65e+103) {
tmp = fma(t_0, (t_0 * (x * x)), -1.0) * (1.0 / fma(x, t_0, -1.0));
} else {
tmp = x * (0.041666666666666664 * (x * x));
}
return tmp;
}
function code(x) t_0 = fma(x, fma(x, 0.041666666666666664, 0.16666666666666666), 0.5) tmp = 0.0 if (x <= 1.65e+103) tmp = Float64(fma(t_0, Float64(t_0 * Float64(x * x)), -1.0) * Float64(1.0 / fma(x, t_0, -1.0))); else tmp = Float64(x * Float64(0.041666666666666664 * Float64(x * x))); end return tmp end
code[x_] := Block[{t$95$0 = N[(x * N[(x * 0.041666666666666664 + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] + 0.5), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[x, 1.65e+103], N[(N[(t$95$0 * N[(t$95$0 * N[(x * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] + -1.0), $MachinePrecision] * N[(1.0 / N[(x * t$95$0 + -1.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(x * N[(0.041666666666666664 * N[(x * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
t_0 := \mathsf{fma}\left(x, \mathsf{fma}\left(x, 0.041666666666666664, 0.16666666666666666\right), 0.5\right)\\
\mathbf{if}\;x \leq 1.65 \cdot 10^{+103}:\\
\;\;\;\;\mathsf{fma}\left(t\_0, t\_0 \cdot \left(x \cdot x\right), -1\right) \cdot \frac{1}{\mathsf{fma}\left(x, t\_0, -1\right)}\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;x \cdot \left(0.041666666666666664 \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\\
\end{array}
\end{array}
if x < 1.65000000000000004e103Initial program 47.1%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f6460.2
Applied rewrites60.2%
lift-fma.f64N/A
lift-fma.f64N/A
flip-+N/A
div-invN/A
lower-*.f64N/A
Applied rewrites64.9%
if 1.65000000000000004e103 < x Initial program 100.0%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64100.0
Applied rewrites100.0%
Taylor expanded in x around inf
unpow3N/A
unpow2N/A
associate-*r*N/A
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
lower-*.f64N/A
unpow2N/A
lower-*.f64100.0
Applied rewrites100.0%
(FPCore (x)
:precision binary64
(let* ((t_0 (fma x (fma x 0.041666666666666664 0.16666666666666666) 0.5)))
(if (<= x 1.65e+103)
(/ (fma t_0 (* t_0 (* x x)) -1.0) (fma x t_0 -1.0))
(* x (* 0.041666666666666664 (* x x))))))
double code(double x) {
double t_0 = fma(x, fma(x, 0.041666666666666664, 0.16666666666666666), 0.5);
double tmp;
if (x <= 1.65e+103) {
tmp = fma(t_0, (t_0 * (x * x)), -1.0) / fma(x, t_0, -1.0);
} else {
tmp = x * (0.041666666666666664 * (x * x));
}
return tmp;
}
function code(x) t_0 = fma(x, fma(x, 0.041666666666666664, 0.16666666666666666), 0.5) tmp = 0.0 if (x <= 1.65e+103) tmp = Float64(fma(t_0, Float64(t_0 * Float64(x * x)), -1.0) / fma(x, t_0, -1.0)); else tmp = Float64(x * Float64(0.041666666666666664 * Float64(x * x))); end return tmp end
code[x_] := Block[{t$95$0 = N[(x * N[(x * 0.041666666666666664 + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] + 0.5), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[x, 1.65e+103], N[(N[(t$95$0 * N[(t$95$0 * N[(x * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] + -1.0), $MachinePrecision] / N[(x * t$95$0 + -1.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(x * N[(0.041666666666666664 * N[(x * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
t_0 := \mathsf{fma}\left(x, \mathsf{fma}\left(x, 0.041666666666666664, 0.16666666666666666\right), 0.5\right)\\
\mathbf{if}\;x \leq 1.65 \cdot 10^{+103}:\\
\;\;\;\;\frac{\mathsf{fma}\left(t\_0, t\_0 \cdot \left(x \cdot x\right), -1\right)}{\mathsf{fma}\left(x, t\_0, -1\right)}\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;x \cdot \left(0.041666666666666664 \cdot \left(x \cdot x\right)\right)\\
\end{array}
\end{array}
if x < 1.65000000000000004e103Initial program 47.1%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f6460.2
Applied rewrites60.2%
lift-fma.f64N/A
lift-fma.f64N/A
flip-+N/A
lower-/.f64N/A
Applied rewrites64.9%
if 1.65000000000000004e103 < x Initial program 100.0%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64100.0
Applied rewrites100.0%
Taylor expanded in x around inf
unpow3N/A
unpow2N/A
associate-*r*N/A
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
lower-*.f64N/A
unpow2N/A
lower-*.f64100.0
Applied rewrites100.0%
(FPCore (x) :precision binary64 (fma (* (* x x) (fma x (* x 0.001736111111111111) -0.027777777777777776)) (/ -1.0 (fma x -0.041666666666666664 0.16666666666666666)) (fma x 0.5 1.0)))
double code(double x) {
return fma(((x * x) * fma(x, (x * 0.001736111111111111), -0.027777777777777776)), (-1.0 / fma(x, -0.041666666666666664, 0.16666666666666666)), fma(x, 0.5, 1.0));
}
function code(x) return fma(Float64(Float64(x * x) * fma(x, Float64(x * 0.001736111111111111), -0.027777777777777776)), Float64(-1.0 / fma(x, -0.041666666666666664, 0.16666666666666666)), fma(x, 0.5, 1.0)) end
code[x_] := N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * N[(x * N[(x * 0.001736111111111111), $MachinePrecision] + -0.027777777777777776), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * N[(-1.0 / N[(x * -0.041666666666666664 + 0.16666666666666666), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] + N[(x * 0.5 + 1.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\mathsf{fma}\left(\left(x \cdot x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(x, x \cdot 0.001736111111111111, -0.027777777777777776\right), \frac{-1}{\mathsf{fma}\left(x, -0.041666666666666664, 0.16666666666666666\right)}, \mathsf{fma}\left(x, 0.5, 1\right)\right)
\end{array}
Initial program 56.8%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f6467.5
Applied rewrites67.5%
lift-fma.f64N/A
lift-fma.f64N/A
lift-fma.f64N/A
distribute-lft-inN/A
associate-+l+N/A
associate-*r*N/A
lift-fma.f64N/A
flip-+N/A
div-invN/A
associate-*r*N/A
lower-fma.f64N/A
Applied rewrites68.2%
(FPCore (x) :precision binary64 (/ (fma x (* x (fma x (fma x 0.041666666666666664 0.16666666666666666) 0.5)) x) x))
double code(double x) {
return fma(x, (x * fma(x, fma(x, 0.041666666666666664, 0.16666666666666666), 0.5)), x) / x;
}
function code(x) return Float64(fma(x, Float64(x * fma(x, fma(x, 0.041666666666666664, 0.16666666666666666), 0.5)), x) / x) end
code[x_] := N[(N[(x * N[(x * N[(x * N[(x * 0.041666666666666664 + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] + 0.5), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] + x), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\frac{\mathsf{fma}\left(x, x \cdot \mathsf{fma}\left(x, \mathsf{fma}\left(x, 0.041666666666666664, 0.16666666666666666\right), 0.5\right), x\right)}{x}
\end{array}
Initial program 56.8%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
distribute-lft-inN/A
*-rgt-identityN/A
lower-fma.f64N/A
lower-*.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f6468.2
Applied rewrites68.2%
(FPCore (x) :precision binary64 (fma x (fma x (fma x 0.041666666666666664 0.16666666666666666) 0.5) 1.0))
double code(double x) {
return fma(x, fma(x, fma(x, 0.041666666666666664, 0.16666666666666666), 0.5), 1.0);
}
function code(x) return fma(x, fma(x, fma(x, 0.041666666666666664, 0.16666666666666666), 0.5), 1.0) end
code[x_] := N[(x * N[(x * N[(x * 0.041666666666666664 + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] + 0.5), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\mathsf{fma}\left(x, \mathsf{fma}\left(x, \mathsf{fma}\left(x, 0.041666666666666664, 0.16666666666666666\right), 0.5\right), 1\right)
\end{array}
Initial program 56.8%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f6467.5
Applied rewrites67.5%
(FPCore (x) :precision binary64 (if (<= x 2.5) (fma x 0.5 1.0) (* x (fma x 0.16666666666666666 0.5))))
double code(double x) {
double tmp;
if (x <= 2.5) {
tmp = fma(x, 0.5, 1.0);
} else {
tmp = x * fma(x, 0.16666666666666666, 0.5);
}
return tmp;
}
function code(x) tmp = 0.0 if (x <= 2.5) tmp = fma(x, 0.5, 1.0); else tmp = Float64(x * fma(x, 0.16666666666666666, 0.5)); end return tmp end
code[x_] := If[LessEqual[x, 2.5], N[(x * 0.5 + 1.0), $MachinePrecision], N[(x * N[(x * 0.16666666666666666 + 0.5), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;x \leq 2.5:\\
\;\;\;\;\mathsf{fma}\left(x, 0.5, 1\right)\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;x \cdot \mathsf{fma}\left(x, 0.16666666666666666, 0.5\right)\\
\end{array}
\end{array}
if x < 2.5Initial program 40.9%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f6465.4
Applied rewrites65.4%
if 2.5 < x Initial program 100.0%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f6452.4
Applied rewrites52.4%
Taylor expanded in x around inf
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
associate-*l/N/A
*-commutativeN/A
lft-mult-inverseN/A
associate-*l*N/A
associate-*l/N/A
associate-*r/N/A
metadata-evalN/A
associate-/r*N/A
unpow2N/A
*-commutativeN/A
metadata-evalN/A
rgt-mult-inverseN/A
associate-*r*N/A
*-commutativeN/A
distribute-lft-inN/A
*-commutativeN/A
associate-*l*N/A
Applied rewrites52.4%
(FPCore (x) :precision binary64 (fma x (fma x 0.16666666666666666 0.5) 1.0))
double code(double x) {
return fma(x, fma(x, 0.16666666666666666, 0.5), 1.0);
}
function code(x) return fma(x, fma(x, 0.16666666666666666, 0.5), 1.0) end
code[x_] := N[(x * N[(x * 0.16666666666666666 + 0.5), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\mathsf{fma}\left(x, \mathsf{fma}\left(x, 0.16666666666666666, 0.5\right), 1\right)
\end{array}
Initial program 56.8%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f6462.9
Applied rewrites62.9%
(FPCore (x) :precision binary64 (fma x 0.5 1.0))
double code(double x) {
return fma(x, 0.5, 1.0);
}
function code(x) return fma(x, 0.5, 1.0) end
code[x_] := N[(x * 0.5 + 1.0), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\mathsf{fma}\left(x, 0.5, 1\right)
\end{array}
Initial program 56.8%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f6449.4
Applied rewrites49.4%
(FPCore (x) :precision binary64 1.0)
double code(double x) {
return 1.0;
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
code = 1.0d0
end function
public static double code(double x) {
return 1.0;
}
def code(x): return 1.0
function code(x) return 1.0 end
function tmp = code(x) tmp = 1.0; end
code[x_] := 1.0
\begin{array}{l}
\\
1
\end{array}
Initial program 56.8%
Taylor expanded in x around 0
Applied rewrites48.3%
(FPCore (x) :precision binary64 (let* ((t_0 (- (exp x) 1.0))) (if (and (< x 1.0) (> x -1.0)) (/ t_0 (log (exp x))) (/ t_0 x))))
double code(double x) {
double t_0 = exp(x) - 1.0;
double tmp;
if ((x < 1.0) && (x > -1.0)) {
tmp = t_0 / log(exp(x));
} else {
tmp = t_0 / x;
}
return tmp;
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
real(8) :: t_0
real(8) :: tmp
t_0 = exp(x) - 1.0d0
if ((x < 1.0d0) .and. (x > (-1.0d0))) then
tmp = t_0 / log(exp(x))
else
tmp = t_0 / x
end if
code = tmp
end function
public static double code(double x) {
double t_0 = Math.exp(x) - 1.0;
double tmp;
if ((x < 1.0) && (x > -1.0)) {
tmp = t_0 / Math.log(Math.exp(x));
} else {
tmp = t_0 / x;
}
return tmp;
}
def code(x): t_0 = math.exp(x) - 1.0 tmp = 0 if (x < 1.0) and (x > -1.0): tmp = t_0 / math.log(math.exp(x)) else: tmp = t_0 / x return tmp
function code(x) t_0 = Float64(exp(x) - 1.0) tmp = 0.0 if ((x < 1.0) && (x > -1.0)) tmp = Float64(t_0 / log(exp(x))); else tmp = Float64(t_0 / x); end return tmp end
function tmp_2 = code(x) t_0 = exp(x) - 1.0; tmp = 0.0; if ((x < 1.0) && (x > -1.0)) tmp = t_0 / log(exp(x)); else tmp = t_0 / x; end tmp_2 = tmp; end
code[x_] := Block[{t$95$0 = N[(N[Exp[x], $MachinePrecision] - 1.0), $MachinePrecision]}, If[And[Less[x, 1.0], Greater[x, -1.0]], N[(t$95$0 / N[Log[N[Exp[x], $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(t$95$0 / x), $MachinePrecision]]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
t_0 := e^{x} - 1\\
\mathbf{if}\;x < 1 \land x > -1:\\
\;\;\;\;\frac{t\_0}{\log \left(e^{x}\right)}\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\frac{t\_0}{x}\\
\end{array}
\end{array}
herbie shell --seed 2024214
(FPCore (x)
:name "Kahan's exp quotient"
:precision binary64
:alt
(! :herbie-platform default (if (and (< x 1) (> x -1)) (/ (- (exp x) 1) (log (exp x))) (/ (- (exp x) 1) x)))
(/ (- (exp x) 1.0) x))