
(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 17 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 57.8%
lift--.f64N/A
lift-exp.f64N/A
lower-expm1.f64100.0
Applied rewrites100.0%
(FPCore (x)
:precision binary64
(if (<= (/ (- (exp x) 1.0) x) 2.0)
(fma
(fma
(/
-0.027777777777777776
(fma 0.041666666666666664 x -0.16666666666666666))
x
0.5)
x
1.0)
(/
(* (* x x) (fma (fma 0.041666666666666664 x 0.16666666666666666) x 0.5))
x)))
double code(double x) {
double tmp;
if (((exp(x) - 1.0) / x) <= 2.0) {
tmp = fma(fma((-0.027777777777777776 / fma(0.041666666666666664, x, -0.16666666666666666)), x, 0.5), x, 1.0);
} else {
tmp = ((x * x) * fma(fma(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666), x, 0.5)) / x;
}
return tmp;
}
function code(x) tmp = 0.0 if (Float64(Float64(exp(x) - 1.0) / x) <= 2.0) tmp = fma(fma(Float64(-0.027777777777777776 / fma(0.041666666666666664, x, -0.16666666666666666)), x, 0.5), x, 1.0); else tmp = Float64(Float64(Float64(x * x) * fma(fma(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666), x, 0.5)) / x); end return tmp end
code[x_] := If[LessEqual[N[(N[(N[Exp[x], $MachinePrecision] - 1.0), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision], 2.0], N[(N[(N[(-0.027777777777777776 / N[(0.041666666666666664 * x + -0.16666666666666666), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * x + 0.5), $MachinePrecision] * x + 1.0), $MachinePrecision], N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * N[(N[(0.041666666666666664 * x + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * x + 0.5), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;\frac{e^{x} - 1}{x} \leq 2:\\
\;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{-0.027777777777777776}{\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, -0.16666666666666666\right)}, x, 0.5\right), x, 1\right)\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\frac{\left(x \cdot x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right)}{x}\\
\end{array}
\end{array}
if (/.f64 (-.f64 (exp.f64 x) #s(literal 1 binary64)) x) < 2Initial program 40.0%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-fma.f6464.1
Applied rewrites64.1%
Applied rewrites64.1%
Taylor expanded in x around 0
Applied rewrites65.0%
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-*.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-fma.f6469.8
Applied rewrites69.8%
Taylor expanded in x around inf
Applied rewrites69.8%
Final simplification66.5%
(FPCore (x)
:precision binary64
(if (<= (/ (- (exp x) 1.0) x) 2.0)
(fma
(fma
(/
-0.027777777777777776
(fma 0.041666666666666664 x -0.16666666666666666))
x
0.5)
x
1.0)
(/ (* (* (* x x) (* x x)) 0.041666666666666664) x)))
double code(double x) {
double tmp;
if (((exp(x) - 1.0) / x) <= 2.0) {
tmp = fma(fma((-0.027777777777777776 / fma(0.041666666666666664, x, -0.16666666666666666)), x, 0.5), x, 1.0);
} else {
tmp = (((x * x) * (x * x)) * 0.041666666666666664) / x;
}
return tmp;
}
function code(x) tmp = 0.0 if (Float64(Float64(exp(x) - 1.0) / x) <= 2.0) tmp = fma(fma(Float64(-0.027777777777777776 / fma(0.041666666666666664, x, -0.16666666666666666)), x, 0.5), x, 1.0); else tmp = Float64(Float64(Float64(Float64(x * x) * Float64(x * x)) * 0.041666666666666664) / x); end return tmp end
code[x_] := If[LessEqual[N[(N[(N[Exp[x], $MachinePrecision] - 1.0), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision], 2.0], N[(N[(N[(-0.027777777777777776 / N[(0.041666666666666664 * x + -0.16666666666666666), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * x + 0.5), $MachinePrecision] * x + 1.0), $MachinePrecision], N[(N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * 0.041666666666666664), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;\frac{e^{x} - 1}{x} \leq 2:\\
\;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{-0.027777777777777776}{\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, -0.16666666666666666\right)}, x, 0.5\right), x, 1\right)\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\frac{\left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot 0.041666666666666664}{x}\\
\end{array}
\end{array}
if (/.f64 (-.f64 (exp.f64 x) #s(literal 1 binary64)) x) < 2Initial program 40.0%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-fma.f6464.1
Applied rewrites64.1%
Applied rewrites64.1%
Taylor expanded in x around 0
Applied rewrites65.0%
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-*.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-fma.f6469.8
Applied rewrites69.8%
Taylor expanded in x around inf
Applied rewrites69.8%
(FPCore (x) :precision binary64 (if (<= (/ (- (exp x) 1.0) x) 2.0) (fma (fma 0.16666666666666666 x 0.5) x 1.0) (* (fma (fma 0.041666666666666664 x 0.16666666666666666) x 0.5) x)))
double code(double x) {
double tmp;
if (((exp(x) - 1.0) / x) <= 2.0) {
tmp = fma(fma(0.16666666666666666, x, 0.5), x, 1.0);
} else {
tmp = fma(fma(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666), x, 0.5) * x;
}
return tmp;
}
function code(x) tmp = 0.0 if (Float64(Float64(exp(x) - 1.0) / x) <= 2.0) tmp = fma(fma(0.16666666666666666, x, 0.5), x, 1.0); else tmp = Float64(fma(fma(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666), x, 0.5) * x); end return tmp end
code[x_] := If[LessEqual[N[(N[(N[Exp[x], $MachinePrecision] - 1.0), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision], 2.0], N[(N[(0.16666666666666666 * x + 0.5), $MachinePrecision] * x + 1.0), $MachinePrecision], N[(N[(N[(0.041666666666666664 * x + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * x + 0.5), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;\frac{e^{x} - 1}{x} \leq 2:\\
\;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.16666666666666666, x, 0.5\right), x, 1\right)\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right) \cdot x\\
\end{array}
\end{array}
if (/.f64 (-.f64 (exp.f64 x) #s(literal 1 binary64)) x) < 2Initial program 40.0%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-fma.f6464.6
Applied rewrites64.6%
if 2 < (/.f64 (-.f64 (exp.f64 x) #s(literal 1 binary64)) x) Initial program 100.0%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-fma.f6455.3
Applied rewrites55.3%
Taylor expanded in x around inf
Applied rewrites55.3%
(FPCore (x) :precision binary64 (if (<= (/ (- (exp x) 1.0) x) 2.0) (fma (fma 0.16666666666666666 x 0.5) x 1.0) (* (* (fma 0.041666666666666664 x 0.16666666666666666) x) x)))
double code(double x) {
double tmp;
if (((exp(x) - 1.0) / x) <= 2.0) {
tmp = fma(fma(0.16666666666666666, x, 0.5), x, 1.0);
} else {
tmp = (fma(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666) * x) * x;
}
return tmp;
}
function code(x) tmp = 0.0 if (Float64(Float64(exp(x) - 1.0) / x) <= 2.0) tmp = fma(fma(0.16666666666666666, x, 0.5), x, 1.0); else tmp = Float64(Float64(fma(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666) * x) * x); end return tmp end
code[x_] := If[LessEqual[N[(N[(N[Exp[x], $MachinePrecision] - 1.0), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision], 2.0], N[(N[(0.16666666666666666 * x + 0.5), $MachinePrecision] * x + 1.0), $MachinePrecision], N[(N[(N[(0.041666666666666664 * x + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;\frac{e^{x} - 1}{x} \leq 2:\\
\;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.16666666666666666, x, 0.5\right), x, 1\right)\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right) \cdot x\right) \cdot x\\
\end{array}
\end{array}
if (/.f64 (-.f64 (exp.f64 x) #s(literal 1 binary64)) x) < 2Initial program 40.0%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-fma.f6464.6
Applied rewrites64.6%
if 2 < (/.f64 (-.f64 (exp.f64 x) #s(literal 1 binary64)) x) Initial program 100.0%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-fma.f6455.3
Applied rewrites55.3%
Taylor expanded in x around inf
Applied rewrites55.3%
(FPCore (x) :precision binary64 (if (<= (/ (- (exp x) 1.0) x) 2.0) (fma (fma 0.16666666666666666 x 0.5) x 1.0) (* (* (* x x) 0.041666666666666664) x)))
double code(double x) {
double tmp;
if (((exp(x) - 1.0) / x) <= 2.0) {
tmp = fma(fma(0.16666666666666666, x, 0.5), x, 1.0);
} else {
tmp = ((x * x) * 0.041666666666666664) * x;
}
return tmp;
}
function code(x) tmp = 0.0 if (Float64(Float64(exp(x) - 1.0) / x) <= 2.0) tmp = fma(fma(0.16666666666666666, x, 0.5), x, 1.0); else tmp = Float64(Float64(Float64(x * x) * 0.041666666666666664) * x); end return tmp end
code[x_] := If[LessEqual[N[(N[(N[Exp[x], $MachinePrecision] - 1.0), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision], 2.0], N[(N[(0.16666666666666666 * x + 0.5), $MachinePrecision] * x + 1.0), $MachinePrecision], N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * 0.041666666666666664), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;\frac{e^{x} - 1}{x} \leq 2:\\
\;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.16666666666666666, x, 0.5\right), x, 1\right)\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\left(\left(x \cdot x\right) \cdot 0.041666666666666664\right) \cdot x\\
\end{array}
\end{array}
if (/.f64 (-.f64 (exp.f64 x) #s(literal 1 binary64)) x) < 2Initial program 40.0%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-fma.f6464.6
Applied rewrites64.6%
if 2 < (/.f64 (-.f64 (exp.f64 x) #s(literal 1 binary64)) x) Initial program 100.0%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-fma.f6455.3
Applied rewrites55.3%
Taylor expanded in x around inf
Applied rewrites55.3%
(FPCore (x) :precision binary64 (if (<= (/ (- (exp x) 1.0) x) 2.0) 1.0 (* (fma 0.16666666666666666 x 0.5) x)))
double code(double x) {
double tmp;
if (((exp(x) - 1.0) / x) <= 2.0) {
tmp = 1.0;
} else {
tmp = fma(0.16666666666666666, x, 0.5) * x;
}
return tmp;
}
function code(x) tmp = 0.0 if (Float64(Float64(exp(x) - 1.0) / x) <= 2.0) tmp = 1.0; else tmp = Float64(fma(0.16666666666666666, x, 0.5) * x); end return tmp end
code[x_] := If[LessEqual[N[(N[(N[Exp[x], $MachinePrecision] - 1.0), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision], 2.0], 1.0, N[(N[(0.16666666666666666 * x + 0.5), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;\frac{e^{x} - 1}{x} \leq 2:\\
\;\;\;\;1\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\mathsf{fma}\left(0.16666666666666666, x, 0.5\right) \cdot x\\
\end{array}
\end{array}
if (/.f64 (-.f64 (exp.f64 x) #s(literal 1 binary64)) x) < 2Initial program 40.0%
Taylor expanded in x around 0
Applied rewrites64.5%
if 2 < (/.f64 (-.f64 (exp.f64 x) #s(literal 1 binary64)) x) Initial program 100.0%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-fma.f6442.6
Applied rewrites42.6%
Taylor expanded in x around inf
Applied rewrites42.6%
(FPCore (x) :precision binary64 (if (<= (/ (- (exp x) 1.0) x) 2.0) 1.0 (* (* 0.16666666666666666 x) x)))
double code(double x) {
double tmp;
if (((exp(x) - 1.0) / x) <= 2.0) {
tmp = 1.0;
} else {
tmp = (0.16666666666666666 * x) * x;
}
return tmp;
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
real(8) :: tmp
if (((exp(x) - 1.0d0) / x) <= 2.0d0) then
tmp = 1.0d0
else
tmp = (0.16666666666666666d0 * x) * x
end if
code = tmp
end function
public static double code(double x) {
double tmp;
if (((Math.exp(x) - 1.0) / x) <= 2.0) {
tmp = 1.0;
} else {
tmp = (0.16666666666666666 * x) * x;
}
return tmp;
}
def code(x): tmp = 0 if ((math.exp(x) - 1.0) / x) <= 2.0: tmp = 1.0 else: tmp = (0.16666666666666666 * x) * x return tmp
function code(x) tmp = 0.0 if (Float64(Float64(exp(x) - 1.0) / x) <= 2.0) tmp = 1.0; else tmp = Float64(Float64(0.16666666666666666 * x) * x); end return tmp end
function tmp_2 = code(x) tmp = 0.0; if (((exp(x) - 1.0) / x) <= 2.0) tmp = 1.0; else tmp = (0.16666666666666666 * x) * x; end tmp_2 = tmp; end
code[x_] := If[LessEqual[N[(N[(N[Exp[x], $MachinePrecision] - 1.0), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision], 2.0], 1.0, N[(N[(0.16666666666666666 * x), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;\frac{e^{x} - 1}{x} \leq 2:\\
\;\;\;\;1\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\left(0.16666666666666666 \cdot x\right) \cdot x\\
\end{array}
\end{array}
if (/.f64 (-.f64 (exp.f64 x) #s(literal 1 binary64)) x) < 2Initial program 40.0%
Taylor expanded in x around 0
Applied rewrites64.5%
if 2 < (/.f64 (-.f64 (exp.f64 x) #s(literal 1 binary64)) x) Initial program 100.0%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-fma.f6442.6
Applied rewrites42.6%
Taylor expanded in x around inf
Applied rewrites42.6%
Taylor expanded in x around inf
Applied rewrites42.6%
(FPCore (x)
:precision binary64
(let* ((t_0 (fma (fma 0.041666666666666664 x 0.16666666666666666) x 0.5))
(t_1 (* (- 1.0 (* t_0 x)) x)))
(if (<= x 2.55)
(fma
(fma
(/
-0.027777777777777776
(fma 0.041666666666666664 x -0.16666666666666666))
x
0.5)
x
1.0)
(if (<= x 1e+77)
(/ (/ (* t_1 (* (fma t_0 x 1.0) x)) t_1) x)
(/ (* (* (* x x) (* x x)) 0.041666666666666664) x)))))
double code(double x) {
double t_0 = fma(fma(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666), x, 0.5);
double t_1 = (1.0 - (t_0 * x)) * x;
double tmp;
if (x <= 2.55) {
tmp = fma(fma((-0.027777777777777776 / fma(0.041666666666666664, x, -0.16666666666666666)), x, 0.5), x, 1.0);
} else if (x <= 1e+77) {
tmp = ((t_1 * (fma(t_0, x, 1.0) * x)) / t_1) / x;
} else {
tmp = (((x * x) * (x * x)) * 0.041666666666666664) / x;
}
return tmp;
}
function code(x) t_0 = fma(fma(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666), x, 0.5) t_1 = Float64(Float64(1.0 - Float64(t_0 * x)) * x) tmp = 0.0 if (x <= 2.55) tmp = fma(fma(Float64(-0.027777777777777776 / fma(0.041666666666666664, x, -0.16666666666666666)), x, 0.5), x, 1.0); elseif (x <= 1e+77) tmp = Float64(Float64(Float64(t_1 * Float64(fma(t_0, x, 1.0) * x)) / t_1) / x); else tmp = Float64(Float64(Float64(Float64(x * x) * Float64(x * x)) * 0.041666666666666664) / x); end return tmp end
code[x_] := Block[{t$95$0 = N[(N[(0.041666666666666664 * x + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * x + 0.5), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$1 = N[(N[(1.0 - N[(t$95$0 * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[x, 2.55], N[(N[(N[(-0.027777777777777776 / N[(0.041666666666666664 * x + -0.16666666666666666), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * x + 0.5), $MachinePrecision] * x + 1.0), $MachinePrecision], If[LessEqual[x, 1e+77], N[(N[(N[(t$95$1 * N[(N[(t$95$0 * x + 1.0), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] / t$95$1), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision], N[(N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * 0.041666666666666664), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision]]]]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
t_0 := \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right)\\
t_1 := \left(1 - t\_0 \cdot x\right) \cdot x\\
\mathbf{if}\;x \leq 2.55:\\
\;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{-0.027777777777777776}{\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, -0.16666666666666666\right)}, x, 0.5\right), x, 1\right)\\
\mathbf{elif}\;x \leq 10^{+77}:\\
\;\;\;\;\frac{\frac{t\_1 \cdot \left(\mathsf{fma}\left(t\_0, x, 1\right) \cdot x\right)}{t\_1}}{x}\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\frac{\left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot 0.041666666666666664}{x}\\
\end{array}
\end{array}
if x < 2.5499999999999998Initial program 40.0%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-fma.f6464.1
Applied rewrites64.1%
Applied rewrites64.1%
Taylor expanded in x around 0
Applied rewrites65.0%
if 2.5499999999999998 < x < 9.99999999999999983e76Initial program 100.0%
Taylor expanded in x around 0
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-fma.f644.4
Applied rewrites4.4%
Applied rewrites4.4%
Applied rewrites55.8%
if 9.99999999999999983e76 < x Initial program 100.0%
Taylor expanded in x around 0
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-fma.f64100.0
Applied rewrites100.0%
Taylor expanded in x around inf
Applied rewrites100.0%
Final simplification71.3%
(FPCore (x)
:precision binary64
(let* ((t_0 (fma (fma 0.041666666666666664 x 0.16666666666666666) x 0.5))
(t_1 (* t_0 x)))
(if (<= x 1.65e+103)
(/ (/ (* (fma t_1 t_1 -1.0) x) (fma t_0 x -1.0)) x)
(* (* (* x x) 0.041666666666666664) x))))
double code(double x) {
double t_0 = fma(fma(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666), x, 0.5);
double t_1 = t_0 * x;
double tmp;
if (x <= 1.65e+103) {
tmp = ((fma(t_1, t_1, -1.0) * x) / fma(t_0, x, -1.0)) / x;
} else {
tmp = ((x * x) * 0.041666666666666664) * x;
}
return tmp;
}
function code(x) t_0 = fma(fma(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666), x, 0.5) t_1 = Float64(t_0 * x) tmp = 0.0 if (x <= 1.65e+103) tmp = Float64(Float64(Float64(fma(t_1, t_1, -1.0) * x) / fma(t_0, x, -1.0)) / x); else tmp = Float64(Float64(Float64(x * x) * 0.041666666666666664) * x); end return tmp end
code[x_] := Block[{t$95$0 = N[(N[(0.041666666666666664 * x + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * x + 0.5), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$1 = N[(t$95$0 * x), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[x, 1.65e+103], N[(N[(N[(N[(t$95$1 * t$95$1 + -1.0), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] / N[(t$95$0 * x + -1.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision], N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * 0.041666666666666664), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision]]]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
t_0 := \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right)\\
t_1 := t\_0 \cdot x\\
\mathbf{if}\;x \leq 1.65 \cdot 10^{+103}:\\
\;\;\;\;\frac{\frac{\mathsf{fma}\left(t\_1, t\_1, -1\right) \cdot x}{\mathsf{fma}\left(t\_0, x, -1\right)}}{x}\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\left(\left(x \cdot x\right) \cdot 0.041666666666666664\right) \cdot x\\
\end{array}
\end{array}
if x < 1.65000000000000004e103Initial program 50.0%
Taylor expanded in x around 0
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-fma.f6459.5
Applied rewrites59.5%
Applied rewrites64.0%
if 1.65000000000000004e103 < x Initial program 100.0%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-fma.f64100.0
Applied rewrites100.0%
Taylor expanded in x around inf
Applied rewrites100.0%
(FPCore (x)
:precision binary64
(let* ((t_0 (* (* x x) x)))
(if (<= x 3.25)
(fma
(fma
(/
-0.027777777777777776
(fma 0.041666666666666664 x -0.16666666666666666))
x
0.5)
x
1.0)
(if (<= x 5.8e+102)
(/ (fma (* t_0 t_0) 0.015625 -1.0) (* (fma t_0 0.125 -1.0) 1.0))
(* (* (* x x) 0.041666666666666664) x)))))
double code(double x) {
double t_0 = (x * x) * x;
double tmp;
if (x <= 3.25) {
tmp = fma(fma((-0.027777777777777776 / fma(0.041666666666666664, x, -0.16666666666666666)), x, 0.5), x, 1.0);
} else if (x <= 5.8e+102) {
tmp = fma((t_0 * t_0), 0.015625, -1.0) / (fma(t_0, 0.125, -1.0) * 1.0);
} else {
tmp = ((x * x) * 0.041666666666666664) * x;
}
return tmp;
}
function code(x) t_0 = Float64(Float64(x * x) * x) tmp = 0.0 if (x <= 3.25) tmp = fma(fma(Float64(-0.027777777777777776 / fma(0.041666666666666664, x, -0.16666666666666666)), x, 0.5), x, 1.0); elseif (x <= 5.8e+102) tmp = Float64(fma(Float64(t_0 * t_0), 0.015625, -1.0) / Float64(fma(t_0, 0.125, -1.0) * 1.0)); else tmp = Float64(Float64(Float64(x * x) * 0.041666666666666664) * x); end return tmp end
code[x_] := Block[{t$95$0 = N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[x, 3.25], N[(N[(N[(-0.027777777777777776 / N[(0.041666666666666664 * x + -0.16666666666666666), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * x + 0.5), $MachinePrecision] * x + 1.0), $MachinePrecision], If[LessEqual[x, 5.8e+102], N[(N[(N[(t$95$0 * t$95$0), $MachinePrecision] * 0.015625 + -1.0), $MachinePrecision] / N[(N[(t$95$0 * 0.125 + -1.0), $MachinePrecision] * 1.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * 0.041666666666666664), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision]]]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
t_0 := \left(x \cdot x\right) \cdot x\\
\mathbf{if}\;x \leq 3.25:\\
\;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{-0.027777777777777776}{\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, -0.16666666666666666\right)}, x, 0.5\right), x, 1\right)\\
\mathbf{elif}\;x \leq 5.8 \cdot 10^{+102}:\\
\;\;\;\;\frac{\mathsf{fma}\left(t\_0 \cdot t\_0, 0.015625, -1\right)}{\mathsf{fma}\left(t\_0, 0.125, -1\right) \cdot 1}\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\left(\left(x \cdot x\right) \cdot 0.041666666666666664\right) \cdot x\\
\end{array}
\end{array}
if x < 3.25Initial program 40.0%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-fma.f6464.1
Applied rewrites64.1%
Applied rewrites64.1%
Taylor expanded in x around 0
Applied rewrites65.0%
if 3.25 < x < 5.8000000000000005e102Initial program 100.0%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
lower-fma.f643.6
Applied rewrites3.6%
Applied rewrites12.4%
Taylor expanded in x around 0
Applied rewrites62.6%
if 5.8000000000000005e102 < x Initial program 100.0%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-fma.f64100.0
Applied rewrites100.0%
Taylor expanded in x around inf
Applied rewrites100.0%
Final simplification70.2%
(FPCore (x)
:precision binary64
(fma
(/
(-
0.25
(*
(* (* (fma 0.041666666666666664 x 0.16666666666666666) x) x)
(fma 0.041666666666666664 x 0.16666666666666666)))
(fma -0.16666666666666666 x 0.5))
x
1.0))
double code(double x) {
return fma(((0.25 - (((fma(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666) * x) * x) * fma(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666))) / fma(-0.16666666666666666, x, 0.5)), x, 1.0);
}
function code(x) return fma(Float64(Float64(0.25 - Float64(Float64(Float64(fma(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666) * x) * x) * fma(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666))) / fma(-0.16666666666666666, x, 0.5)), x, 1.0) end
code[x_] := N[(N[(N[(0.25 - N[(N[(N[(N[(0.041666666666666664 * x + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * N[(0.041666666666666664 * x + 0.16666666666666666), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] / N[(-0.16666666666666666 * x + 0.5), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * x + 1.0), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\mathsf{fma}\left(\frac{0.25 - \left(\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right) \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right)}{\mathsf{fma}\left(-0.16666666666666666, x, 0.5\right)}, x, 1\right)
\end{array}
Initial program 57.8%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-fma.f6461.5
Applied rewrites61.5%
Applied rewrites53.9%
Taylor expanded in x around 0
Applied rewrites66.1%
(FPCore (x) :precision binary64 (/ (* (fma (fma (fma 0.041666666666666664 x 0.16666666666666666) x 0.5) x 1.0) x) x))
double code(double x) {
return (fma(fma(fma(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666), x, 0.5), x, 1.0) * x) / x;
}
function code(x) return Float64(Float64(fma(fma(fma(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666), x, 0.5), x, 1.0) * x) / x) end
code[x_] := N[(N[(N[(N[(N[(0.041666666666666664 * x + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * x + 0.5), $MachinePrecision] * x + 1.0), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\frac{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right), x, 1\right) \cdot x}{x}
\end{array}
Initial program 57.8%
Taylor expanded in x around 0
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-fma.f6465.8
Applied rewrites65.8%
(FPCore (x) :precision binary64 (fma (fma (fma 0.041666666666666664 x 0.16666666666666666) x 0.5) x 1.0))
double code(double x) {
return fma(fma(fma(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666), x, 0.5), x, 1.0);
}
function code(x) return fma(fma(fma(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666), x, 0.5), x, 1.0) end
code[x_] := N[(N[(N[(0.041666666666666664 * x + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * x + 0.5), $MachinePrecision] * x + 1.0), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right), x, 1\right)
\end{array}
Initial program 57.8%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-fma.f6461.5
Applied rewrites61.5%
(FPCore (x) :precision binary64 (fma (fma 0.16666666666666666 x 0.5) x 1.0))
double code(double x) {
return fma(fma(0.16666666666666666, x, 0.5), x, 1.0);
}
function code(x) return fma(fma(0.16666666666666666, x, 0.5), x, 1.0) end
code[x_] := N[(N[(0.16666666666666666 * x + 0.5), $MachinePrecision] * x + 1.0), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.16666666666666666, x, 0.5\right), x, 1\right)
\end{array}
Initial program 57.8%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-fma.f6458.0
Applied rewrites58.0%
(FPCore (x) :precision binary64 (fma 0.5 x 1.0))
double code(double x) {
return fma(0.5, x, 1.0);
}
function code(x) return fma(0.5, x, 1.0) end
code[x_] := N[(0.5 * x + 1.0), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\mathsf{fma}\left(0.5, x, 1\right)
\end{array}
Initial program 57.8%
Taylor expanded in x around 0
+-commutativeN/A
lower-fma.f6446.4
Applied rewrites46.4%
(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 57.8%
Taylor expanded in x around 0
Applied rewrites46.3%
(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 2024237
(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))