
(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
(*
(fma
x
0.16666666666666666
(*
(*
(*
(fma
(fma (* x x) -0.00023644179894179894 -0.0007275132275132275)
(* x x)
-0.06388888888888888)
x)
x)
x))
x))
double code(double x) {
return fma(x, 0.16666666666666666, (((fma(fma((x * x), -0.00023644179894179894, -0.0007275132275132275), (x * x), -0.06388888888888888) * x) * x) * x)) * x;
}
function code(x) return Float64(fma(x, 0.16666666666666666, Float64(Float64(Float64(fma(fma(Float64(x * x), -0.00023644179894179894, -0.0007275132275132275), Float64(x * x), -0.06388888888888888) * x) * x) * x)) * x) end
code[x_] := N[(N[(x * 0.16666666666666666 + N[(N[(N[(N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * -0.00023644179894179894 + -0.0007275132275132275), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + -0.06388888888888888), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\mathsf{fma}\left(x, 0.16666666666666666, \left(\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, -0.00023644179894179894, -0.0007275132275132275\right), x \cdot x, -0.06388888888888888\right) \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot x
\end{array}
Initial program 52.4%
Taylor expanded in x around 0
*-commutativeN/A
unpow2N/A
associate-*r*N/A
lower-*.f64N/A
Applied rewrites99.5%
Applied rewrites99.5%
(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 52.4%
Taylor expanded in x around 0
*-commutativeN/A
unpow2N/A
associate-*r*N/A
lower-*.f64N/A
Applied rewrites99.5%
(FPCore (x) :precision binary64 (* (fma (* (* (fma -0.0007275132275132275 (* x x) -0.06388888888888888) x) x) x (* 0.16666666666666666 x)) x))
double code(double x) {
return fma(((fma(-0.0007275132275132275, (x * x), -0.06388888888888888) * x) * x), x, (0.16666666666666666 * x)) * x;
}
function code(x) return Float64(fma(Float64(Float64(fma(-0.0007275132275132275, Float64(x * x), -0.06388888888888888) * x) * x), x, Float64(0.16666666666666666 * x)) * x) end
code[x_] := N[(N[(N[(N[(N[(-0.0007275132275132275 * N[(x * x), $MachinePrecision] + -0.06388888888888888), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * x + N[(0.16666666666666666 * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\mathsf{fma}\left(\left(\mathsf{fma}\left(-0.0007275132275132275, x \cdot x, -0.06388888888888888\right) \cdot x\right) \cdot x, x, 0.16666666666666666 \cdot x\right) \cdot x
\end{array}
Initial program 52.4%
Taylor expanded in x around 0
*-commutativeN/A
unpow2N/A
associate-*r*N/A
lower-*.f64N/A
Applied rewrites99.5%
Applied rewrites99.5%
Taylor expanded in x around 0
Applied rewrites99.3%
Applied rewrites99.3%
(FPCore (x) :precision binary64 (* (fma x 0.16666666666666666 (* (* (* (fma (* x x) -0.0007275132275132275 -0.06388888888888888) x) x) x)) x))
double code(double x) {
return fma(x, 0.16666666666666666, (((fma((x * x), -0.0007275132275132275, -0.06388888888888888) * x) * x) * x)) * x;
}
function code(x) return Float64(fma(x, 0.16666666666666666, Float64(Float64(Float64(fma(Float64(x * x), -0.0007275132275132275, -0.06388888888888888) * x) * x) * x)) * x) end
code[x_] := N[(N[(x * 0.16666666666666666 + N[(N[(N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * -0.0007275132275132275 + -0.06388888888888888), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\mathsf{fma}\left(x, 0.16666666666666666, \left(\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, -0.0007275132275132275, -0.06388888888888888\right) \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot x
\end{array}
Initial program 52.4%
Taylor expanded in x around 0
*-commutativeN/A
unpow2N/A
associate-*r*N/A
lower-*.f64N/A
Applied rewrites99.5%
Applied rewrites99.5%
Taylor expanded in x around 0
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(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 52.4%
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-*.f6499.3
Applied rewrites99.3%
(FPCore (x) :precision binary64 (* (fma (* -0.06388888888888888 (* x x)) x (* 0.16666666666666666 x)) x))
double code(double x) {
return fma((-0.06388888888888888 * (x * x)), x, (0.16666666666666666 * x)) * x;
}
function code(x) return Float64(fma(Float64(-0.06388888888888888 * Float64(x * x)), x, Float64(0.16666666666666666 * x)) * x) end
code[x_] := N[(N[(N[(-0.06388888888888888 * N[(x * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * x + N[(0.16666666666666666 * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\mathsf{fma}\left(-0.06388888888888888 \cdot \left(x \cdot x\right), x, 0.16666666666666666 \cdot x\right) \cdot x
\end{array}
Initial program 52.4%
Taylor expanded in x around 0
*-commutativeN/A
unpow2N/A
associate-*r*N/A
lower-*.f64N/A
Applied rewrites99.5%
Applied rewrites99.5%
Taylor expanded in x around 0
*-commutativeN/A
unpow2N/A
associate-*r*N/A
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
lower-fma.f64N/A
unpow2N/A
lower-*.f6498.9
Applied rewrites98.9%
Applied rewrites98.9%
(FPCore (x) :precision binary64 (* (fma x 0.16666666666666666 (* (* (* -0.06388888888888888 x) x) x)) x))
double code(double x) {
return fma(x, 0.16666666666666666, (((-0.06388888888888888 * x) * x) * x)) * x;
}
function code(x) return Float64(fma(x, 0.16666666666666666, Float64(Float64(Float64(-0.06388888888888888 * x) * x) * x)) * x) end
code[x_] := N[(N[(x * 0.16666666666666666 + N[(N[(N[(-0.06388888888888888 * x), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\mathsf{fma}\left(x, 0.16666666666666666, \left(\left(-0.06388888888888888 \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot x
\end{array}
Initial program 52.4%
Taylor expanded in x around 0
*-commutativeN/A
unpow2N/A
associate-*r*N/A
lower-*.f64N/A
Applied rewrites99.5%
Applied rewrites99.5%
Taylor expanded in x around 0
Applied rewrites98.9%
(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 52.4%
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-*.f6498.9
Applied rewrites98.9%
(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(Float64(0.16666666666666666 * x) * x) end
function tmp = code(x) tmp = (0.16666666666666666 * x) * x; end
code[x_] := N[(N[(0.16666666666666666 * x), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\left(0.16666666666666666 \cdot x\right) \cdot x
\end{array}
Initial program 52.4%
Taylor expanded in x around 0
*-commutativeN/A
unpow2N/A
associate-*r*N/A
lower-*.f64N/A
Applied rewrites99.5%
Taylor expanded in x around 0
Applied rewrites98.1%
(FPCore (x) :precision binary64 (* (* x x) 0.16666666666666666))
double code(double x) {
return (x * x) * 0.16666666666666666;
}
real(8) function code(x)
real(8), intent (in) :: x
code = (x * x) * 0.16666666666666666d0
end function
public static double code(double x) {
return (x * x) * 0.16666666666666666;
}
def code(x): return (x * x) * 0.16666666666666666
function code(x) return Float64(Float64(x * x) * 0.16666666666666666) end
function tmp = code(x) tmp = (x * x) * 0.16666666666666666; end
code[x_] := N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * 0.16666666666666666), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\left(x \cdot x\right) \cdot 0.16666666666666666
\end{array}
Initial program 52.4%
Taylor expanded in x around 0
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
unpow2N/A
lower-*.f6498.1
Applied rewrites98.1%
(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}
herbie shell --seed 2024295
(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)))