
(FPCore (x) :precision binary64 (- (sin x) x))
double code(double x) {
return sin(x) - x;
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
code = sin(x) - x
end function
public static double code(double x) {
return Math.sin(x) - x;
}
def code(x): return math.sin(x) - x
function code(x) return Float64(sin(x) - x) end
function tmp = code(x) tmp = sin(x) - x; end
code[x_] := N[(N[Sin[x], $MachinePrecision] - x), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\sin x - x
\end{array}
Sampling outcomes in binary64 precision:
Herbie found 9 alternatives:
| Alternative | Accuracy | Speedup |
|---|
(FPCore (x) :precision binary64 (- (sin x) x))
double code(double x) {
return sin(x) - x;
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
code = sin(x) - x
end function
public static double code(double x) {
return Math.sin(x) - x;
}
def code(x): return math.sin(x) - x
function code(x) return Float64(sin(x) - x) end
function tmp = code(x) tmp = sin(x) - x; end
code[x_] := N[(N[Sin[x], $MachinePrecision] - x), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\sin x - x
\end{array}
(FPCore (x)
:precision binary64
(let* ((t_0
(fma
(fma (* x x) 2.7557319223985893e-6 -0.0001984126984126984)
(* x x)
0.008333333333333333)))
(*
(*
(/
(* (fma (pow t_0 2.0) (pow x 4.0) -0.027777777777777776) x)
(fma t_0 (* x x) 0.16666666666666666))
x)
x)))
double code(double x) {
double t_0 = fma(fma((x * x), 2.7557319223985893e-6, -0.0001984126984126984), (x * x), 0.008333333333333333);
return (((fma(pow(t_0, 2.0), pow(x, 4.0), -0.027777777777777776) * x) / fma(t_0, (x * x), 0.16666666666666666)) * x) * x;
}
function code(x) t_0 = fma(fma(Float64(x * x), 2.7557319223985893e-6, -0.0001984126984126984), Float64(x * x), 0.008333333333333333) return Float64(Float64(Float64(Float64(fma((t_0 ^ 2.0), (x ^ 4.0), -0.027777777777777776) * x) / fma(t_0, Float64(x * x), 0.16666666666666666)) * x) * x) end
code[x_] := Block[{t$95$0 = N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * 2.7557319223985893e-6 + -0.0001984126984126984), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + 0.008333333333333333), $MachinePrecision]}, N[(N[(N[(N[(N[(N[Power[t$95$0, 2.0], $MachinePrecision] * N[Power[x, 4.0], $MachinePrecision] + -0.027777777777777776), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] / N[(t$95$0 * N[(x * x), $MachinePrecision] + 0.16666666666666666), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
t_0 := \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, 2.7557319223985893 \cdot 10^{-6}, -0.0001984126984126984\right), x \cdot x, 0.008333333333333333\right)\\
\left(\frac{\mathsf{fma}\left({t\_0}^{2}, {x}^{4}, -0.027777777777777776\right) \cdot x}{\mathsf{fma}\left(t\_0, x \cdot x, 0.16666666666666666\right)} \cdot x\right) \cdot x
\end{array}
\end{array}
Initial program 73.7%
lift--.f64N/A
flip--N/A
div-subN/A
lift-sin.f64N/A
lift-sin.f64N/A
sin-multN/A
associate-/l/N/A
frac-subN/A
lower-/.f64N/A
Applied rewrites21.9%
Taylor expanded in x around inf
*-commutativeN/A
distribute-rgt-out--N/A
metadata-evalN/A
*-commutativeN/A
associate-*r/N/A
associate-*r*N/A
metadata-evalN/A
*-lft-identityN/A
lower-*.f64N/A
lower--.f64N/A
lower-/.f64N/A
lower-sin.f6473.8
Applied rewrites73.8%
Taylor expanded in x around 0
Applied rewrites99.5%
Applied rewrites99.5%
(FPCore (x)
:precision binary64
(*
(*
(*
(fma
(fma
(fma 2.7557319223985893e-6 (* x x) -0.0001984126984126984)
(* x x)
0.008333333333333333)
(* x x)
-0.16666666666666666)
x)
x)
x))
double code(double x) {
return ((fma(fma(fma(2.7557319223985893e-6, (x * x), -0.0001984126984126984), (x * x), 0.008333333333333333), (x * x), -0.16666666666666666) * x) * x) * x;
}
function code(x) return Float64(Float64(Float64(fma(fma(fma(2.7557319223985893e-6, Float64(x * x), -0.0001984126984126984), Float64(x * x), 0.008333333333333333), Float64(x * x), -0.16666666666666666) * x) * x) * x) end
code[x_] := N[(N[(N[(N[(N[(N[(2.7557319223985893e-6 * N[(x * x), $MachinePrecision] + -0.0001984126984126984), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + 0.008333333333333333), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + -0.16666666666666666), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\left(\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(2.7557319223985893 \cdot 10^{-6}, x \cdot x, -0.0001984126984126984\right), x \cdot x, 0.008333333333333333\right), x \cdot x, -0.16666666666666666\right) \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot x
\end{array}
Initial program 73.7%
lift--.f64N/A
flip--N/A
div-subN/A
lift-sin.f64N/A
lift-sin.f64N/A
sin-multN/A
associate-/l/N/A
frac-subN/A
lower-/.f64N/A
Applied rewrites21.9%
Taylor expanded in x around inf
*-commutativeN/A
distribute-rgt-out--N/A
metadata-evalN/A
*-commutativeN/A
associate-*r/N/A
associate-*r*N/A
metadata-evalN/A
*-lft-identityN/A
lower-*.f64N/A
lower--.f64N/A
lower-/.f64N/A
lower-sin.f6473.8
Applied rewrites73.8%
Taylor expanded in x around 0
Applied rewrites99.5%
(FPCore (x)
:precision binary64
(*
(*
(*
(fma
(fma -0.0001984126984126984 (* x x) 0.008333333333333333)
(* x x)
-0.16666666666666666)
x)
x)
x))
double code(double x) {
return ((fma(fma(-0.0001984126984126984, (x * x), 0.008333333333333333), (x * x), -0.16666666666666666) * x) * x) * x;
}
function code(x) return Float64(Float64(Float64(fma(fma(-0.0001984126984126984, Float64(x * x), 0.008333333333333333), Float64(x * x), -0.16666666666666666) * x) * x) * x) end
code[x_] := N[(N[(N[(N[(N[(-0.0001984126984126984 * N[(x * x), $MachinePrecision] + 0.008333333333333333), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + -0.16666666666666666), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\left(\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(-0.0001984126984126984, x \cdot x, 0.008333333333333333\right), x \cdot x, -0.16666666666666666\right) \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot x
\end{array}
Initial program 73.7%
lift--.f64N/A
flip--N/A
div-subN/A
lift-sin.f64N/A
lift-sin.f64N/A
sin-multN/A
associate-/l/N/A
frac-subN/A
lower-/.f64N/A
Applied rewrites21.9%
Taylor expanded in x around inf
*-commutativeN/A
distribute-rgt-out--N/A
metadata-evalN/A
*-commutativeN/A
associate-*r/N/A
associate-*r*N/A
metadata-evalN/A
*-lft-identityN/A
lower-*.f64N/A
lower--.f64N/A
lower-/.f64N/A
lower-sin.f6473.8
Applied rewrites73.8%
Taylor expanded in x around 0
Applied rewrites99.4%
(FPCore (x) :precision binary64 (* (* (* (fma (* x x) 0.008333333333333333 -0.16666666666666666) x) x) x))
double code(double x) {
return ((fma((x * x), 0.008333333333333333, -0.16666666666666666) * x) * x) * x;
}
function code(x) return Float64(Float64(Float64(fma(Float64(x * x), 0.008333333333333333, -0.16666666666666666) * x) * x) * x) end
code[x_] := N[(N[(N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * 0.008333333333333333 + -0.16666666666666666), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\left(\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, 0.008333333333333333, -0.16666666666666666\right) \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot x
\end{array}
Initial program 73.7%
lift--.f64N/A
flip--N/A
div-subN/A
lift-sin.f64N/A
lift-sin.f64N/A
sin-multN/A
associate-/l/N/A
frac-subN/A
lower-/.f64N/A
Applied rewrites21.9%
Taylor expanded in x around inf
*-commutativeN/A
distribute-rgt-out--N/A
metadata-evalN/A
*-commutativeN/A
associate-*r/N/A
associate-*r*N/A
metadata-evalN/A
*-lft-identityN/A
lower-*.f64N/A
lower--.f64N/A
lower-/.f64N/A
lower-sin.f6473.8
Applied rewrites73.8%
Taylor expanded in x around 0
Applied rewrites99.3%
(FPCore (x) :precision binary64 (* (* (* x x) x) -0.16666666666666666))
double code(double x) {
return ((x * x) * x) * -0.16666666666666666;
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
code = ((x * x) * x) * (-0.16666666666666666d0)
end function
public static double code(double x) {
return ((x * x) * x) * -0.16666666666666666;
}
def code(x): return ((x * x) * x) * -0.16666666666666666
function code(x) return Float64(Float64(Float64(x * x) * x) * -0.16666666666666666) end
function tmp = code(x) tmp = ((x * x) * x) * -0.16666666666666666; end
code[x_] := N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * -0.16666666666666666), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\left(\left(x \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot -0.16666666666666666
\end{array}
Initial program 73.7%
Taylor expanded in x around 0
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
lower-pow.f6499.3
Applied rewrites99.3%
Applied rewrites99.2%
(FPCore (x) :precision binary64 (* (* (* -0.16666666666666666 x) x) x))
double code(double x) {
return ((-0.16666666666666666 * x) * x) * x;
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
code = (((-0.16666666666666666d0) * x) * x) * x
end function
public static double code(double x) {
return ((-0.16666666666666666 * x) * x) * x;
}
def code(x): return ((-0.16666666666666666 * x) * x) * x
function code(x) return Float64(Float64(Float64(-0.16666666666666666 * x) * x) * x) end
function tmp = code(x) tmp = ((-0.16666666666666666 * x) * x) * x; end
code[x_] := N[(N[(N[(-0.16666666666666666 * x), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\left(\left(-0.16666666666666666 \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot x
\end{array}
Initial program 73.7%
Taylor expanded in x around 0
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
lower-pow.f6499.3
Applied rewrites99.3%
Applied rewrites99.2%
Applied rewrites99.2%
(FPCore (x) :precision binary64 (* (* -0.16666666666666666 (* x x)) x))
double code(double x) {
return (-0.16666666666666666 * (x * x)) * x;
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
code = ((-0.16666666666666666d0) * (x * x)) * x
end function
public static double code(double x) {
return (-0.16666666666666666 * (x * x)) * x;
}
def code(x): return (-0.16666666666666666 * (x * x)) * x
function code(x) return Float64(Float64(-0.16666666666666666 * Float64(x * x)) * x) end
function tmp = code(x) tmp = (-0.16666666666666666 * (x * x)) * x; end
code[x_] := N[(N[(-0.16666666666666666 * N[(x * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\left(-0.16666666666666666 \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot x
\end{array}
Initial program 73.7%
Taylor expanded in x around 0
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
lower-pow.f6499.3
Applied rewrites99.3%
Applied rewrites99.2%
(FPCore (x) :precision binary64 (* (- 1.0 1.0) x))
double code(double x) {
return (1.0 - 1.0) * x;
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
code = (1.0d0 - 1.0d0) * x
end function
public static double code(double x) {
return (1.0 - 1.0) * x;
}
def code(x): return (1.0 - 1.0) * x
function code(x) return Float64(Float64(1.0 - 1.0) * x) end
function tmp = code(x) tmp = (1.0 - 1.0) * x; end
code[x_] := N[(N[(1.0 - 1.0), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\left(1 - 1\right) \cdot x
\end{array}
Initial program 73.7%
lift--.f64N/A
flip--N/A
div-subN/A
lift-sin.f64N/A
lift-sin.f64N/A
sin-multN/A
associate-/l/N/A
frac-subN/A
lower-/.f64N/A
Applied rewrites21.9%
Taylor expanded in x around inf
*-commutativeN/A
distribute-rgt-out--N/A
metadata-evalN/A
*-commutativeN/A
associate-*r/N/A
associate-*r*N/A
metadata-evalN/A
*-lft-identityN/A
lower-*.f64N/A
lower--.f64N/A
lower-/.f64N/A
lower-sin.f6473.8
Applied rewrites73.8%
Taylor expanded in x around 0
Applied rewrites72.9%
(FPCore (x) :precision binary64 (- x))
double code(double x) {
return -x;
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
code = -x
end function
public static double code(double x) {
return -x;
}
def code(x): return -x
function code(x) return Float64(-x) end
function tmp = code(x) tmp = -x; end
code[x_] := (-x)
\begin{array}{l}
\\
-x
\end{array}
Initial program 73.7%
Taylor expanded in x around inf
mul-1-negN/A
lower-neg.f646.2
Applied rewrites6.2%
(FPCore (x) :precision binary64 (if (< (fabs x) 0.07) (- (+ (- (/ (pow x 3.0) 6.0) (/ (pow x 5.0) 120.0)) (/ (pow x 7.0) 5040.0))) (- (sin x) x)))
double code(double x) {
double tmp;
if (fabs(x) < 0.07) {
tmp = -(((pow(x, 3.0) / 6.0) - (pow(x, 5.0) / 120.0)) + (pow(x, 7.0) / 5040.0));
} else {
tmp = sin(x) - x;
}
return tmp;
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
real(8) :: tmp
if (abs(x) < 0.07d0) then
tmp = -((((x ** 3.0d0) / 6.0d0) - ((x ** 5.0d0) / 120.0d0)) + ((x ** 7.0d0) / 5040.0d0))
else
tmp = sin(x) - x
end if
code = tmp
end function
public static double code(double x) {
double tmp;
if (Math.abs(x) < 0.07) {
tmp = -(((Math.pow(x, 3.0) / 6.0) - (Math.pow(x, 5.0) / 120.0)) + (Math.pow(x, 7.0) / 5040.0));
} else {
tmp = Math.sin(x) - x;
}
return tmp;
}
def code(x): tmp = 0 if math.fabs(x) < 0.07: tmp = -(((math.pow(x, 3.0) / 6.0) - (math.pow(x, 5.0) / 120.0)) + (math.pow(x, 7.0) / 5040.0)) else: tmp = math.sin(x) - x return tmp
function code(x) tmp = 0.0 if (abs(x) < 0.07) tmp = Float64(-Float64(Float64(Float64((x ^ 3.0) / 6.0) - Float64((x ^ 5.0) / 120.0)) + Float64((x ^ 7.0) / 5040.0))); else tmp = Float64(sin(x) - x); end return tmp end
function tmp_2 = code(x) tmp = 0.0; if (abs(x) < 0.07) tmp = -((((x ^ 3.0) / 6.0) - ((x ^ 5.0) / 120.0)) + ((x ^ 7.0) / 5040.0)); else tmp = sin(x) - x; end tmp_2 = tmp; end
code[x_] := If[Less[N[Abs[x], $MachinePrecision], 0.07], (-N[(N[(N[(N[Power[x, 3.0], $MachinePrecision] / 6.0), $MachinePrecision] - N[(N[Power[x, 5.0], $MachinePrecision] / 120.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] + N[(N[Power[x, 7.0], $MachinePrecision] / 5040.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), N[(N[Sin[x], $MachinePrecision] - x), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;\left|x\right| < 0.07:\\
\;\;\;\;-\left(\left(\frac{{x}^{3}}{6} - \frac{{x}^{5}}{120}\right) + \frac{{x}^{7}}{5040}\right)\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\sin x - x\\
\end{array}
\end{array}
herbie shell --seed 2024282
(FPCore (x)
:name "bug500 (missed optimization)"
:precision binary64
:pre (and (< -1000.0 x) (< x 1000.0))
:alt
(! :herbie-platform default (if (< (fabs x) 7/100) (- (+ (- (/ (pow x 3) 6) (/ (pow x 5) 120)) (/ (pow x 7) 5040))) (- (sin x) x)))
(- (sin x) x))