
(FPCore (x) :precision binary64 (/ (- x (sin x)) (tan x)))
double code(double x) {
return (x - sin(x)) / tan(x);
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
code = (x - sin(x)) / tan(x)
end function
public static double code(double x) {
return (x - Math.sin(x)) / Math.tan(x);
}
def code(x): return (x - math.sin(x)) / math.tan(x)
function code(x) return Float64(Float64(x - sin(x)) / tan(x)) end
function tmp = code(x) tmp = (x - sin(x)) / tan(x); end
code[x_] := N[(N[(x - N[Sin[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] / N[Tan[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\frac{x - \sin x}{\tan x}
\end{array}
Sampling outcomes in binary64 precision:
Herbie found 10 alternatives:
| Alternative | Accuracy | Speedup |
|---|
(FPCore (x) :precision binary64 (/ (- x (sin x)) (tan x)))
double code(double x) {
return (x - sin(x)) / tan(x);
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
code = (x - sin(x)) / tan(x)
end function
public static double code(double x) {
return (x - Math.sin(x)) / Math.tan(x);
}
def code(x): return (x - math.sin(x)) / math.tan(x)
function code(x) return Float64(Float64(x - sin(x)) / tan(x)) end
function tmp = code(x) tmp = (x - sin(x)) / tan(x); end
code[x_] := N[(N[(x - N[Sin[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] / N[Tan[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\frac{x - \sin x}{\tan x}
\end{array}
(FPCore (x)
:precision binary64
(/
(* x x)
(/
1.0
(fma
(fma
(fma (* x x) -0.00023644179894179894 -0.0007275132275132275)
(* x x)
-0.06388888888888888)
(* x x)
0.16666666666666666))))
double code(double x) {
return (x * x) / (1.0 / fma(fma(fma((x * x), -0.00023644179894179894, -0.0007275132275132275), (x * x), -0.06388888888888888), (x * x), 0.16666666666666666));
}
function code(x) return Float64(Float64(x * x) / Float64(1.0 / fma(fma(fma(Float64(x * x), -0.00023644179894179894, -0.0007275132275132275), Float64(x * x), -0.06388888888888888), Float64(x * x), 0.16666666666666666))) end
code[x_] := N[(N[(x * x), $MachinePrecision] / N[(1.0 / N[(N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * -0.00023644179894179894 + -0.0007275132275132275), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + -0.06388888888888888), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + 0.16666666666666666), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\frac{x \cdot x}{\frac{1}{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, -0.00023644179894179894, -0.0007275132275132275\right), x \cdot x, -0.06388888888888888\right), x \cdot x, 0.16666666666666666\right)}}
\end{array}
Initial program 51.8%
Taylor expanded in x around 0
*-commutativeN/A
unpow2N/A
associate-*r*N/A
lower-*.f64N/A
Applied rewrites99.3%
Applied rewrites99.3%
Applied rewrites99.4%
Applied rewrites99.4%
(FPCore (x)
:precision binary64
(fma
(*
(*
(fma
(fma -0.00023644179894179894 (* x x) -0.0007275132275132275)
(* x x)
-0.06388888888888888)
x)
x)
(* x x)
(* 0.16666666666666666 (* x x))))
double code(double x) {
return fma(((fma(fma(-0.00023644179894179894, (x * x), -0.0007275132275132275), (x * x), -0.06388888888888888) * x) * x), (x * x), (0.16666666666666666 * (x * x)));
}
function code(x) return fma(Float64(Float64(fma(fma(-0.00023644179894179894, Float64(x * x), -0.0007275132275132275), Float64(x * x), -0.06388888888888888) * x) * x), Float64(x * x), Float64(0.16666666666666666 * Float64(x * x))) end
code[x_] := N[(N[(N[(N[(N[(-0.00023644179894179894 * N[(x * x), $MachinePrecision] + -0.0007275132275132275), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + -0.06388888888888888), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + N[(0.16666666666666666 * N[(x * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\mathsf{fma}\left(\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(-0.00023644179894179894, x \cdot x, -0.0007275132275132275\right), x \cdot x, -0.06388888888888888\right) \cdot x\right) \cdot x, x \cdot x, 0.16666666666666666 \cdot \left(x \cdot x\right)\right)
\end{array}
Initial program 51.8%
Taylor expanded in x around 0
*-commutativeN/A
unpow2N/A
associate-*r*N/A
lower-*.f64N/A
Applied rewrites99.3%
Applied rewrites99.3%
Applied rewrites99.3%
(FPCore (x)
:precision binary64
(*
(fma
(fma
(fma (* x x) -0.00023644179894179894 -0.0007275132275132275)
(* x x)
-0.06388888888888888)
(* x x)
0.16666666666666666)
(* x x)))
double code(double x) {
return fma(fma(fma((x * x), -0.00023644179894179894, -0.0007275132275132275), (x * x), -0.06388888888888888), (x * x), 0.16666666666666666) * (x * x);
}
function code(x) return Float64(fma(fma(fma(Float64(x * x), -0.00023644179894179894, -0.0007275132275132275), Float64(x * x), -0.06388888888888888), Float64(x * x), 0.16666666666666666) * Float64(x * x)) end
code[x_] := N[(N[(N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * -0.00023644179894179894 + -0.0007275132275132275), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + -0.06388888888888888), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, -0.00023644179894179894, -0.0007275132275132275\right), x \cdot x, -0.06388888888888888\right), x \cdot x, 0.16666666666666666\right) \cdot \left(x \cdot x\right)
\end{array}
Initial program 51.8%
Taylor expanded in x around 0
*-commutativeN/A
unpow2N/A
associate-*r*N/A
lower-*.f64N/A
Applied rewrites99.3%
Applied rewrites99.3%
(FPCore (x)
:precision binary64
(*
(*
(fma
(fma
(fma -0.00023644179894179894 (* x x) -0.0007275132275132275)
(* x x)
-0.06388888888888888)
(* x x)
0.16666666666666666)
x)
x))
double code(double x) {
return (fma(fma(fma(-0.00023644179894179894, (x * x), -0.0007275132275132275), (x * x), -0.06388888888888888), (x * x), 0.16666666666666666) * x) * x;
}
function code(x) return Float64(Float64(fma(fma(fma(-0.00023644179894179894, Float64(x * x), -0.0007275132275132275), Float64(x * x), -0.06388888888888888), Float64(x * x), 0.16666666666666666) * x) * x) end
code[x_] := N[(N[(N[(N[(N[(-0.00023644179894179894 * N[(x * x), $MachinePrecision] + -0.0007275132275132275), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + -0.06388888888888888), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(-0.00023644179894179894, x \cdot x, -0.0007275132275132275\right), x \cdot x, -0.06388888888888888\right), x \cdot x, 0.16666666666666666\right) \cdot x\right) \cdot x
\end{array}
Initial program 51.8%
Taylor expanded in x around 0
*-commutativeN/A
unpow2N/A
associate-*r*N/A
lower-*.f64N/A
Applied rewrites99.3%
(FPCore (x) :precision binary64 (* (fma (fma -0.0007275132275132275 (* x x) -0.06388888888888888) (* x x) 0.16666666666666666) (* x x)))
double code(double x) {
return fma(fma(-0.0007275132275132275, (x * x), -0.06388888888888888), (x * x), 0.16666666666666666) * (x * x);
}
function code(x) return Float64(fma(fma(-0.0007275132275132275, Float64(x * x), -0.06388888888888888), Float64(x * x), 0.16666666666666666) * Float64(x * x)) end
code[x_] := N[(N[(N[(-0.0007275132275132275 * N[(x * x), $MachinePrecision] + -0.06388888888888888), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(-0.0007275132275132275, x \cdot x, -0.06388888888888888\right), x \cdot x, 0.16666666666666666\right) \cdot \left(x \cdot x\right)
\end{array}
Initial program 51.8%
Taylor expanded in x around 0
*-commutativeN/A
unpow2N/A
associate-*r*N/A
lower-*.f64N/A
Applied rewrites99.3%
Applied rewrites99.3%
Taylor expanded in x around 0
Applied rewrites99.2%
(FPCore (x)
:precision binary64
(*
(*
(fma
(fma -0.0007275132275132275 (* x x) -0.06388888888888888)
(* x x)
0.16666666666666666)
x)
x))
double code(double x) {
return (fma(fma(-0.0007275132275132275, (x * x), -0.06388888888888888), (x * x), 0.16666666666666666) * x) * x;
}
function code(x) return Float64(Float64(fma(fma(-0.0007275132275132275, Float64(x * x), -0.06388888888888888), Float64(x * x), 0.16666666666666666) * x) * x) end
code[x_] := N[(N[(N[(N[(-0.0007275132275132275 * N[(x * x), $MachinePrecision] + -0.06388888888888888), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(-0.0007275132275132275, x \cdot x, -0.06388888888888888\right), x \cdot x, 0.16666666666666666\right) \cdot x\right) \cdot x
\end{array}
Initial program 51.8%
Taylor expanded in x around 0
unpow2N/A
associate-*l*N/A
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
sub-negN/A
metadata-evalN/A
lower-fma.f64N/A
unpow2N/A
lower-*.f64N/A
unpow2N/A
lower-*.f6499.2
Applied rewrites99.2%
(FPCore (x) :precision binary64 (fma (* (* -0.06388888888888888 x) x) (* x x) (* 0.16666666666666666 (* x x))))
double code(double x) {
return fma(((-0.06388888888888888 * x) * x), (x * x), (0.16666666666666666 * (x * x)));
}
function code(x) return fma(Float64(Float64(-0.06388888888888888 * x) * x), Float64(x * x), Float64(0.16666666666666666 * Float64(x * x))) end
code[x_] := N[(N[(N[(-0.06388888888888888 * x), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + N[(0.16666666666666666 * N[(x * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\mathsf{fma}\left(\left(-0.06388888888888888 \cdot x\right) \cdot x, x \cdot x, 0.16666666666666666 \cdot \left(x \cdot x\right)\right)
\end{array}
Initial program 51.8%
Taylor expanded in x around 0
*-commutativeN/A
unpow2N/A
associate-*r*N/A
lower-*.f64N/A
Applied rewrites99.3%
Applied rewrites99.3%
Taylor expanded in x around 0
Applied rewrites99.1%
Applied rewrites99.1%
(FPCore (x) :precision binary64 (* (fma -0.06388888888888888 (* x x) 0.16666666666666666) (* x x)))
double code(double x) {
return fma(-0.06388888888888888, (x * x), 0.16666666666666666) * (x * x);
}
function code(x) return Float64(fma(-0.06388888888888888, Float64(x * x), 0.16666666666666666) * Float64(x * x)) end
code[x_] := N[(N[(-0.06388888888888888 * N[(x * x), $MachinePrecision] + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\mathsf{fma}\left(-0.06388888888888888, x \cdot x, 0.16666666666666666\right) \cdot \left(x \cdot x\right)
\end{array}
Initial program 51.8%
Taylor expanded in x around 0
*-commutativeN/A
unpow2N/A
associate-*r*N/A
lower-*.f64N/A
Applied rewrites99.3%
Applied rewrites99.3%
Taylor expanded in x around 0
Applied rewrites99.1%
(FPCore (x) :precision binary64 (* (* (fma -0.06388888888888888 (* x x) 0.16666666666666666) x) x))
double code(double x) {
return (fma(-0.06388888888888888, (x * x), 0.16666666666666666) * x) * x;
}
function code(x) return Float64(Float64(fma(-0.06388888888888888, Float64(x * x), 0.16666666666666666) * x) * x) end
code[x_] := N[(N[(N[(-0.06388888888888888 * N[(x * x), $MachinePrecision] + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\left(\mathsf{fma}\left(-0.06388888888888888, x \cdot x, 0.16666666666666666\right) \cdot x\right) \cdot x
\end{array}
Initial program 51.8%
Taylor expanded in x around 0
unpow2N/A
associate-*l*N/A
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
unpow2N/A
lower-*.f6499.1
Applied rewrites99.1%
(FPCore (x) :precision binary64 (* 0.16666666666666666 (* x x)))
double code(double x) {
return 0.16666666666666666 * (x * x);
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
code = 0.16666666666666666d0 * (x * x)
end function
public static double code(double x) {
return 0.16666666666666666 * (x * x);
}
def code(x): return 0.16666666666666666 * (x * x)
function code(x) return Float64(0.16666666666666666 * Float64(x * x)) end
function tmp = code(x) tmp = 0.16666666666666666 * (x * x); end
code[x_] := N[(0.16666666666666666 * N[(x * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
0.16666666666666666 \cdot \left(x \cdot x\right)
\end{array}
Initial program 51.8%
Taylor expanded in x around 0
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
unpow2N/A
lower-*.f6498.8
Applied rewrites98.8%
Final simplification98.8%
(FPCore (x) :precision binary64 (* 0.16666666666666666 (* x x)))
double code(double x) {
return 0.16666666666666666 * (x * x);
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
code = 0.16666666666666666d0 * (x * x)
end function
public static double code(double x) {
return 0.16666666666666666 * (x * x);
}
def code(x): return 0.16666666666666666 * (x * x)
function code(x) return Float64(0.16666666666666666 * Float64(x * x)) end
function tmp = code(x) tmp = 0.16666666666666666 * (x * x); end
code[x_] := N[(0.16666666666666666 * N[(x * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
0.16666666666666666 \cdot \left(x \cdot x\right)
\end{array}
herbie shell --seed 2024240
(FPCore (x)
:name "ENA, Section 1.4, Exercise 4a"
:precision binary64
:pre (and (<= -1.0 x) (<= x 1.0))
:alt
(! :herbie-platform default (* 1/6 (* x x)))
(/ (- x (sin x)) (tan x)))