
(FPCore (d1 d2 d3) :precision binary64 (+ (+ (* d1 3.0) (* d1 d2)) (* d1 d3)))
double code(double d1, double d2, double d3) {
return ((d1 * 3.0) + (d1 * d2)) + (d1 * d3);
}
real(8) function code(d1, d2, d3)
real(8), intent (in) :: d1
real(8), intent (in) :: d2
real(8), intent (in) :: d3
code = ((d1 * 3.0d0) + (d1 * d2)) + (d1 * d3)
end function
public static double code(double d1, double d2, double d3) {
return ((d1 * 3.0) + (d1 * d2)) + (d1 * d3);
}
def code(d1, d2, d3): return ((d1 * 3.0) + (d1 * d2)) + (d1 * d3)
function code(d1, d2, d3) return Float64(Float64(Float64(d1 * 3.0) + Float64(d1 * d2)) + Float64(d1 * d3)) end
function tmp = code(d1, d2, d3) tmp = ((d1 * 3.0) + (d1 * d2)) + (d1 * d3); end
code[d1_, d2_, d3_] := N[(N[(N[(d1 * 3.0), $MachinePrecision] + N[(d1 * d2), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] + N[(d1 * d3), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\left(d1 \cdot 3 + d1 \cdot d2\right) + d1 \cdot d3
\end{array}
Sampling outcomes in binary64 precision:
Herbie found 7 alternatives:
| Alternative | Accuracy | Speedup |
|---|
(FPCore (d1 d2 d3) :precision binary64 (+ (+ (* d1 3.0) (* d1 d2)) (* d1 d3)))
double code(double d1, double d2, double d3) {
return ((d1 * 3.0) + (d1 * d2)) + (d1 * d3);
}
real(8) function code(d1, d2, d3)
real(8), intent (in) :: d1
real(8), intent (in) :: d2
real(8), intent (in) :: d3
code = ((d1 * 3.0d0) + (d1 * d2)) + (d1 * d3)
end function
public static double code(double d1, double d2, double d3) {
return ((d1 * 3.0) + (d1 * d2)) + (d1 * d3);
}
def code(d1, d2, d3): return ((d1 * 3.0) + (d1 * d2)) + (d1 * d3)
function code(d1, d2, d3) return Float64(Float64(Float64(d1 * 3.0) + Float64(d1 * d2)) + Float64(d1 * d3)) end
function tmp = code(d1, d2, d3) tmp = ((d1 * 3.0) + (d1 * d2)) + (d1 * d3); end
code[d1_, d2_, d3_] := N[(N[(N[(d1 * 3.0), $MachinePrecision] + N[(d1 * d2), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] + N[(d1 * d3), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\left(d1 \cdot 3 + d1 \cdot d2\right) + d1 \cdot d3
\end{array}
(FPCore (d1 d2 d3) :precision binary64 (fma d1 3.0 (* (+ d3 d2) d1)))
double code(double d1, double d2, double d3) {
return fma(d1, 3.0, ((d3 + d2) * d1));
}
function code(d1, d2, d3) return fma(d1, 3.0, Float64(Float64(d3 + d2) * d1)) end
code[d1_, d2_, d3_] := N[(d1 * 3.0 + N[(N[(d3 + d2), $MachinePrecision] * d1), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\mathsf{fma}\left(d1, 3, \left(d3 + d2\right) \cdot d1\right)
\end{array}
Initial program 97.6%
lift-+.f64N/A
lift-+.f64N/A
associate-+l+N/A
lift-*.f64N/A
lower-fma.f64N/A
lift-*.f64N/A
lift-*.f64N/A
distribute-lft-outN/A
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-+.f64100.0
Applied rewrites100.0%
(FPCore (d1 d2 d3) :precision binary64 (let* ((t_0 (+ (+ (* d1 3.0) (* d1 d2)) (* d1 d3)))) (if (<= t_0 -1e-207) (* d2 d1) (if (<= t_0 2e-102) (* 3.0 d1) (* d3 d1)))))
double code(double d1, double d2, double d3) {
double t_0 = ((d1 * 3.0) + (d1 * d2)) + (d1 * d3);
double tmp;
if (t_0 <= -1e-207) {
tmp = d2 * d1;
} else if (t_0 <= 2e-102) {
tmp = 3.0 * d1;
} else {
tmp = d3 * d1;
}
return tmp;
}
real(8) function code(d1, d2, d3)
real(8), intent (in) :: d1
real(8), intent (in) :: d2
real(8), intent (in) :: d3
real(8) :: t_0
real(8) :: tmp
t_0 = ((d1 * 3.0d0) + (d1 * d2)) + (d1 * d3)
if (t_0 <= (-1d-207)) then
tmp = d2 * d1
else if (t_0 <= 2d-102) then
tmp = 3.0d0 * d1
else
tmp = d3 * d1
end if
code = tmp
end function
public static double code(double d1, double d2, double d3) {
double t_0 = ((d1 * 3.0) + (d1 * d2)) + (d1 * d3);
double tmp;
if (t_0 <= -1e-207) {
tmp = d2 * d1;
} else if (t_0 <= 2e-102) {
tmp = 3.0 * d1;
} else {
tmp = d3 * d1;
}
return tmp;
}
def code(d1, d2, d3): t_0 = ((d1 * 3.0) + (d1 * d2)) + (d1 * d3) tmp = 0 if t_0 <= -1e-207: tmp = d2 * d1 elif t_0 <= 2e-102: tmp = 3.0 * d1 else: tmp = d3 * d1 return tmp
function code(d1, d2, d3) t_0 = Float64(Float64(Float64(d1 * 3.0) + Float64(d1 * d2)) + Float64(d1 * d3)) tmp = 0.0 if (t_0 <= -1e-207) tmp = Float64(d2 * d1); elseif (t_0 <= 2e-102) tmp = Float64(3.0 * d1); else tmp = Float64(d3 * d1); end return tmp end
function tmp_2 = code(d1, d2, d3) t_0 = ((d1 * 3.0) + (d1 * d2)) + (d1 * d3); tmp = 0.0; if (t_0 <= -1e-207) tmp = d2 * d1; elseif (t_0 <= 2e-102) tmp = 3.0 * d1; else tmp = d3 * d1; end tmp_2 = tmp; end
code[d1_, d2_, d3_] := Block[{t$95$0 = N[(N[(N[(d1 * 3.0), $MachinePrecision] + N[(d1 * d2), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] + N[(d1 * d3), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[t$95$0, -1e-207], N[(d2 * d1), $MachinePrecision], If[LessEqual[t$95$0, 2e-102], N[(3.0 * d1), $MachinePrecision], N[(d3 * d1), $MachinePrecision]]]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
t_0 := \left(d1 \cdot 3 + d1 \cdot d2\right) + d1 \cdot d3\\
\mathbf{if}\;t\_0 \leq -1 \cdot 10^{-207}:\\
\;\;\;\;d2 \cdot d1\\
\mathbf{elif}\;t\_0 \leq 2 \cdot 10^{-102}:\\
\;\;\;\;3 \cdot d1\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;d3 \cdot d1\\
\end{array}
\end{array}
if (+.f64 (+.f64 (*.f64 d1 #s(literal 3 binary64)) (*.f64 d1 d2)) (*.f64 d1 d3)) < -9.99999999999999925e-208Initial program 99.9%
lift-+.f64N/A
lift-+.f64N/A
associate-+l+N/A
lift-*.f64N/A
lower-fma.f64N/A
lift-*.f64N/A
lift-*.f64N/A
distribute-lft-outN/A
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-+.f64100.0
Applied rewrites100.0%
Taylor expanded in d2 around inf
*-commutativeN/A
lower-*.f6439.8
Applied rewrites39.8%
if -9.99999999999999925e-208 < (+.f64 (+.f64 (*.f64 d1 #s(literal 3 binary64)) (*.f64 d1 d2)) (*.f64 d1 d3)) < 1.99999999999999987e-102Initial program 99.8%
Taylor expanded in d2 around 0
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
distribute-lft-outN/A
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
metadata-evalN/A
sub-negN/A
lower--.f6487.4
Applied rewrites87.4%
Taylor expanded in d3 around 0
Applied rewrites62.5%
if 1.99999999999999987e-102 < (+.f64 (+.f64 (*.f64 d1 #s(literal 3 binary64)) (*.f64 d1 d2)) (*.f64 d1 d3)) Initial program 94.5%
Taylor expanded in d3 around inf
*-commutativeN/A
lower-*.f6448.8
Applied rewrites48.8%
Final simplification46.5%
(FPCore (d1 d2 d3) :precision binary64 (if (<= (+ (+ (* d1 3.0) (* d1 d2)) (* d1 d3)) -1e-207) (* (- d2 -3.0) d1) (* (- d3 -3.0) d1)))
double code(double d1, double d2, double d3) {
double tmp;
if ((((d1 * 3.0) + (d1 * d2)) + (d1 * d3)) <= -1e-207) {
tmp = (d2 - -3.0) * d1;
} else {
tmp = (d3 - -3.0) * d1;
}
return tmp;
}
real(8) function code(d1, d2, d3)
real(8), intent (in) :: d1
real(8), intent (in) :: d2
real(8), intent (in) :: d3
real(8) :: tmp
if ((((d1 * 3.0d0) + (d1 * d2)) + (d1 * d3)) <= (-1d-207)) then
tmp = (d2 - (-3.0d0)) * d1
else
tmp = (d3 - (-3.0d0)) * d1
end if
code = tmp
end function
public static double code(double d1, double d2, double d3) {
double tmp;
if ((((d1 * 3.0) + (d1 * d2)) + (d1 * d3)) <= -1e-207) {
tmp = (d2 - -3.0) * d1;
} else {
tmp = (d3 - -3.0) * d1;
}
return tmp;
}
def code(d1, d2, d3): tmp = 0 if (((d1 * 3.0) + (d1 * d2)) + (d1 * d3)) <= -1e-207: tmp = (d2 - -3.0) * d1 else: tmp = (d3 - -3.0) * d1 return tmp
function code(d1, d2, d3) tmp = 0.0 if (Float64(Float64(Float64(d1 * 3.0) + Float64(d1 * d2)) + Float64(d1 * d3)) <= -1e-207) tmp = Float64(Float64(d2 - -3.0) * d1); else tmp = Float64(Float64(d3 - -3.0) * d1); end return tmp end
function tmp_2 = code(d1, d2, d3) tmp = 0.0; if ((((d1 * 3.0) + (d1 * d2)) + (d1 * d3)) <= -1e-207) tmp = (d2 - -3.0) * d1; else tmp = (d3 - -3.0) * d1; end tmp_2 = tmp; end
code[d1_, d2_, d3_] := If[LessEqual[N[(N[(N[(d1 * 3.0), $MachinePrecision] + N[(d1 * d2), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] + N[(d1 * d3), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], -1e-207], N[(N[(d2 - -3.0), $MachinePrecision] * d1), $MachinePrecision], N[(N[(d3 - -3.0), $MachinePrecision] * d1), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;\left(d1 \cdot 3 + d1 \cdot d2\right) + d1 \cdot d3 \leq -1 \cdot 10^{-207}:\\
\;\;\;\;\left(d2 - -3\right) \cdot d1\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\left(d3 - -3\right) \cdot d1\\
\end{array}
\end{array}
if (+.f64 (+.f64 (*.f64 d1 #s(literal 3 binary64)) (*.f64 d1 d2)) (*.f64 d1 d3)) < -9.99999999999999925e-208Initial program 99.9%
lift-+.f64N/A
lift-+.f64N/A
associate-+l+N/A
lift-*.f64N/A
lower-fma.f64N/A
lift-*.f64N/A
lift-*.f64N/A
distribute-lft-outN/A
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-+.f64100.0
Applied rewrites100.0%
Taylor expanded in d3 around 0
*-commutativeN/A
distribute-rgt-inN/A
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
+-commutativeN/A
metadata-evalN/A
sub-negN/A
lower--.f6461.2
Applied rewrites61.2%
if -9.99999999999999925e-208 < (+.f64 (+.f64 (*.f64 d1 #s(literal 3 binary64)) (*.f64 d1 d2)) (*.f64 d1 d3)) Initial program 95.7%
Taylor expanded in d2 around 0
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
distribute-lft-outN/A
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
metadata-evalN/A
sub-negN/A
lower--.f6472.5
Applied rewrites72.5%
Final simplification67.5%
(FPCore (d1 d2 d3) :precision binary64 (if (<= d3 15000000000.0) (* (- d2 -3.0) d1) (* d3 d1)))
double code(double d1, double d2, double d3) {
double tmp;
if (d3 <= 15000000000.0) {
tmp = (d2 - -3.0) * d1;
} else {
tmp = d3 * d1;
}
return tmp;
}
real(8) function code(d1, d2, d3)
real(8), intent (in) :: d1
real(8), intent (in) :: d2
real(8), intent (in) :: d3
real(8) :: tmp
if (d3 <= 15000000000.0d0) then
tmp = (d2 - (-3.0d0)) * d1
else
tmp = d3 * d1
end if
code = tmp
end function
public static double code(double d1, double d2, double d3) {
double tmp;
if (d3 <= 15000000000.0) {
tmp = (d2 - -3.0) * d1;
} else {
tmp = d3 * d1;
}
return tmp;
}
def code(d1, d2, d3): tmp = 0 if d3 <= 15000000000.0: tmp = (d2 - -3.0) * d1 else: tmp = d3 * d1 return tmp
function code(d1, d2, d3) tmp = 0.0 if (d3 <= 15000000000.0) tmp = Float64(Float64(d2 - -3.0) * d1); else tmp = Float64(d3 * d1); end return tmp end
function tmp_2 = code(d1, d2, d3) tmp = 0.0; if (d3 <= 15000000000.0) tmp = (d2 - -3.0) * d1; else tmp = d3 * d1; end tmp_2 = tmp; end
code[d1_, d2_, d3_] := If[LessEqual[d3, 15000000000.0], N[(N[(d2 - -3.0), $MachinePrecision] * d1), $MachinePrecision], N[(d3 * d1), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;d3 \leq 15000000000:\\
\;\;\;\;\left(d2 - -3\right) \cdot d1\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;d3 \cdot d1\\
\end{array}
\end{array}
if d3 < 1.5e10Initial program 97.3%
lift-+.f64N/A
lift-+.f64N/A
associate-+l+N/A
lift-*.f64N/A
lower-fma.f64N/A
lift-*.f64N/A
lift-*.f64N/A
distribute-lft-outN/A
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-+.f64100.0
Applied rewrites100.0%
Taylor expanded in d3 around 0
*-commutativeN/A
distribute-rgt-inN/A
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
+-commutativeN/A
metadata-evalN/A
sub-negN/A
lower--.f6470.5
Applied rewrites70.5%
if 1.5e10 < d3 Initial program 98.5%
Taylor expanded in d3 around inf
*-commutativeN/A
lower-*.f6476.5
Applied rewrites76.5%
Final simplification72.0%
(FPCore (d1 d2 d3) :precision binary64 (if (<= d2 -3.0) (* d2 d1) (* 3.0 d1)))
double code(double d1, double d2, double d3) {
double tmp;
if (d2 <= -3.0) {
tmp = d2 * d1;
} else {
tmp = 3.0 * d1;
}
return tmp;
}
real(8) function code(d1, d2, d3)
real(8), intent (in) :: d1
real(8), intent (in) :: d2
real(8), intent (in) :: d3
real(8) :: tmp
if (d2 <= (-3.0d0)) then
tmp = d2 * d1
else
tmp = 3.0d0 * d1
end if
code = tmp
end function
public static double code(double d1, double d2, double d3) {
double tmp;
if (d2 <= -3.0) {
tmp = d2 * d1;
} else {
tmp = 3.0 * d1;
}
return tmp;
}
def code(d1, d2, d3): tmp = 0 if d2 <= -3.0: tmp = d2 * d1 else: tmp = 3.0 * d1 return tmp
function code(d1, d2, d3) tmp = 0.0 if (d2 <= -3.0) tmp = Float64(d2 * d1); else tmp = Float64(3.0 * d1); end return tmp end
function tmp_2 = code(d1, d2, d3) tmp = 0.0; if (d2 <= -3.0) tmp = d2 * d1; else tmp = 3.0 * d1; end tmp_2 = tmp; end
code[d1_, d2_, d3_] := If[LessEqual[d2, -3.0], N[(d2 * d1), $MachinePrecision], N[(3.0 * d1), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;d2 \leq -3:\\
\;\;\;\;d2 \cdot d1\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;3 \cdot d1\\
\end{array}
\end{array}
if d2 < -3Initial program 98.2%
lift-+.f64N/A
lift-+.f64N/A
associate-+l+N/A
lift-*.f64N/A
lower-fma.f64N/A
lift-*.f64N/A
lift-*.f64N/A
distribute-lft-outN/A
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-+.f64100.0
Applied rewrites100.0%
Taylor expanded in d2 around inf
*-commutativeN/A
lower-*.f6472.7
Applied rewrites72.7%
if -3 < d2 Initial program 97.4%
Taylor expanded in d2 around 0
+-commutativeN/A
*-commutativeN/A
distribute-lft-outN/A
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
metadata-evalN/A
sub-negN/A
lower--.f6479.3
Applied rewrites79.3%
Taylor expanded in d3 around 0
Applied rewrites35.0%
Final simplification43.1%
(FPCore (d1 d2 d3) :precision binary64 (* (+ (+ d3 d2) 3.0) d1))
double code(double d1, double d2, double d3) {
return ((d3 + d2) + 3.0) * d1;
}
real(8) function code(d1, d2, d3)
real(8), intent (in) :: d1
real(8), intent (in) :: d2
real(8), intent (in) :: d3
code = ((d3 + d2) + 3.0d0) * d1
end function
public static double code(double d1, double d2, double d3) {
return ((d3 + d2) + 3.0) * d1;
}
def code(d1, d2, d3): return ((d3 + d2) + 3.0) * d1
function code(d1, d2, d3) return Float64(Float64(Float64(d3 + d2) + 3.0) * d1) end
function tmp = code(d1, d2, d3) tmp = ((d3 + d2) + 3.0) * d1; end
code[d1_, d2_, d3_] := N[(N[(N[(d3 + d2), $MachinePrecision] + 3.0), $MachinePrecision] * d1), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
\left(\left(d3 + d2\right) + 3\right) \cdot d1
\end{array}
Initial program 97.6%
lift-+.f64N/A
lift-+.f64N/A
lift-*.f64N/A
lift-*.f64N/A
distribute-lft-outN/A
lift-*.f64N/A
distribute-lft-outN/A
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
+-commutativeN/A
+-commutativeN/A
associate-+r+N/A
+-commutativeN/A
lower-+.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-+.f6499.9
Applied rewrites99.9%
(FPCore (d1 d2 d3) :precision binary64 (* d2 d1))
double code(double d1, double d2, double d3) {
return d2 * d1;
}
real(8) function code(d1, d2, d3)
real(8), intent (in) :: d1
real(8), intent (in) :: d2
real(8), intent (in) :: d3
code = d2 * d1
end function
public static double code(double d1, double d2, double d3) {
return d2 * d1;
}
def code(d1, d2, d3): return d2 * d1
function code(d1, d2, d3) return Float64(d2 * d1) end
function tmp = code(d1, d2, d3) tmp = d2 * d1; end
code[d1_, d2_, d3_] := N[(d2 * d1), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
d2 \cdot d1
\end{array}
Initial program 97.6%
lift-+.f64N/A
lift-+.f64N/A
associate-+l+N/A
lift-*.f64N/A
lower-fma.f64N/A
lift-*.f64N/A
lift-*.f64N/A
distribute-lft-outN/A
*-commutativeN/A
lower-*.f64N/A
+-commutativeN/A
lower-+.f64100.0
Applied rewrites100.0%
Taylor expanded in d2 around inf
*-commutativeN/A
lower-*.f6434.2
Applied rewrites34.2%
(FPCore (d1 d2 d3) :precision binary64 (* d1 (+ (+ 3.0 d2) d3)))
double code(double d1, double d2, double d3) {
return d1 * ((3.0 + d2) + d3);
}
real(8) function code(d1, d2, d3)
real(8), intent (in) :: d1
real(8), intent (in) :: d2
real(8), intent (in) :: d3
code = d1 * ((3.0d0 + d2) + d3)
end function
public static double code(double d1, double d2, double d3) {
return d1 * ((3.0 + d2) + d3);
}
def code(d1, d2, d3): return d1 * ((3.0 + d2) + d3)
function code(d1, d2, d3) return Float64(d1 * Float64(Float64(3.0 + d2) + d3)) end
function tmp = code(d1, d2, d3) tmp = d1 * ((3.0 + d2) + d3); end
code[d1_, d2_, d3_] := N[(d1 * N[(N[(3.0 + d2), $MachinePrecision] + d3), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
\\
d1 \cdot \left(\left(3 + d2\right) + d3\right)
\end{array}
herbie shell --seed 2024308
(FPCore (d1 d2 d3)
:name "FastMath test3"
:precision binary64
:alt
(! :herbie-platform default (* d1 (+ 3 d2 d3)))
(+ (+ (* d1 3.0) (* d1 d2)) (* d1 d3)))