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[oota-llvm.git] / include / llvm / ADT / APFloat.h
index 5b09d48b0f05a21bb14c87d1bdf582ed54214ab5..958e3fdaea14dc69255db32a4ba2cfa8d5f16f8c 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-//== llvm/Support/APFloat.h - Arbitrary Precision Floating Point -*- C++ -*-==//
+//===- llvm/ADT/APFloat.h - Arbitrary Precision Floating Point ---*- C++ -*-==//
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
 // License. See LICENSE.TXT for details.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-//
-// This file declares a class to represent arbitrary precision floating
-// point values and provide a variety of arithmetic operations on them.
-//
+///
+/// \file
+/// \brief
+/// This file declares a class to represent arbitrary precision floating point
+/// values and provide a variety of arithmetic operations on them.
+///
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-/*  A self-contained host- and target-independent arbitrary-precision
-    floating-point software implementation.  It uses bignum integer
-    arithmetic as provided by static functions in the APInt class.
-    The library will work with bignum integers whose parts are any
-    unsigned type at least 16 bits wide, but 64 bits is recommended.
-
-    Written for clarity rather than speed, in particular with a view
-    to use in the front-end of a cross compiler so that target
-    arithmetic can be correctly performed on the host.  Performance
-    should nonetheless be reasonable, particularly for its intended
-    use.  It may be useful as a base implementation for a run-time
-    library during development of a faster target-specific one.
-
-    All 5 rounding modes in the IEEE-754R draft are handled correctly
-    for all implemented operations.  Currently implemented operations
-    are add, subtract, multiply, divide, fused-multiply-add,
-    conversion-to-float, conversion-to-integer and
-    conversion-from-integer.  New rounding modes (e.g. away from zero)
-    can be added with three or four lines of code.
-
-    Four formats are built-in: IEEE single precision, double
-    precision, quadruple precision, and x87 80-bit extended double
-    (when operating with full extended precision).  Adding a new
-    format that obeys IEEE semantics only requires adding two lines of
-    code: a declaration and definition of the format.
-
-    All operations return the status of that operation as an exception
-    bit-mask, so multiple operations can be done consecutively with
-    their results or-ed together.  The returned status can be useful
-    for compiler diagnostics; e.g., inexact, underflow and overflow
-    can be easily diagnosed on constant folding, and compiler
-    optimizers can determine what exceptions would be raised by
-    folding operations and optimize, or perhaps not optimize,
-    accordingly.
-
-    At present, underflow tininess is detected after rounding; it
-    should be straight forward to add support for the before-rounding
-    case too.
-
-    The library reads hexadecimal floating point numbers as per C99,
-    and correctly rounds if necessary according to the specified
-    rounding mode.  Syntax is required to have been validated by the
-    caller.  It also converts floating point numbers to hexadecimal
-    text as per the C99 %a and %A conversions.  The output precision
-    (or alternatively the natural minimal precision) can be specified;
-    if the requested precision is less than the natural precision the
-    output is correctly rounded for the specified rounding mode.
-
-    It also reads decimal floating point numbers and correctly rounds
-    according to the specified rounding mode.
-
-    Conversion to decimal text is not currently implemented.
-
-    Non-zero finite numbers are represented internally as a sign bit,
-    a 16-bit signed exponent, and the significand as an array of
-    integer parts.  After normalization of a number of precision P the
-    exponent is within the range of the format, and if the number is
-    not denormal the P-th bit of the significand is set as an explicit
-    integer bit.  For denormals the most significant bit is shifted
-    right so that the exponent is maintained at the format's minimum,
-    so that the smallest denormal has just the least significant bit
-    of the significand set.  The sign of zeroes and infinities is
-    significant; the exponent and significand of such numbers is not
-    stored, but has a known implicit (deterministic) value: 0 for the
-    significands, 0 for zero exponent, all 1 bits for infinity
-    exponent.  For NaNs the sign and significand are deterministic,
-    although not really meaningful, and preserved in non-conversion
-    operations.  The exponent is implicitly all 1 bits.
-
-    TODO
-    ====
-
-    Some features that may or may not be worth adding:
-
-    Binary to decimal conversion (hard).
-
-    Optional ability to detect underflow tininess before rounding.
-
-    New formats: x87 in single and double precision mode (IEEE apart
-    from extended exponent range) (hard).
-
-    New operations: sqrt, IEEE remainder, C90 fmod, nextafter,
-    nexttoward.
-*/
-
-#ifndef LLVM_FLOAT_H
-#define LLVM_FLOAT_H
-
-// APInt contains static functions implementing bignum arithmetic.
+#ifndef LLVM_ADT_APFLOAT_H
+#define LLVM_ADT_APFLOAT_H
+
 #include "llvm/ADT/APInt.h"
 
 namespace llvm {
 
-  /* Exponents are stored as signed numbers.  */
-  typedef signed short exponent_t;
+struct fltSemantics;
+class APSInt;
+class StringRef;
+
+/// Enum that represents what fraction of the LSB truncated bits of an fp number
+/// represent.
+///
+/// This essentially combines the roles of guard and sticky bits.
+enum lostFraction { // Example of truncated bits:
+  lfExactlyZero,    // 000000
+  lfLessThanHalf,   // 0xxxxx  x's not all zero
+  lfExactlyHalf,    // 100000
+  lfMoreThanHalf    // 1xxxxx  x's not all zero
+};
+
+/// \brief A self-contained host- and target-independent arbitrary-precision
+/// floating-point software implementation.
+///
+/// APFloat uses bignum integer arithmetic as provided by static functions in
+/// the APInt class.  The library will work with bignum integers whose parts are
+/// any unsigned type at least 16 bits wide, but 64 bits is recommended.
+///
+/// Written for clarity rather than speed, in particular with a view to use in
+/// the front-end of a cross compiler so that target arithmetic can be correctly
+/// performed on the host.  Performance should nonetheless be reasonable,
+/// particularly for its intended use.  It may be useful as a base
+/// implementation for a run-time library during development of a faster
+/// target-specific one.
+///
+/// All 5 rounding modes in the IEEE-754R draft are handled correctly for all
+/// implemented operations.  Currently implemented operations are add, subtract,
+/// multiply, divide, fused-multiply-add, conversion-to-float,
+/// conversion-to-integer and conversion-from-integer.  New rounding modes
+/// (e.g. away from zero) can be added with three or four lines of code.
+///
+/// Four formats are built-in: IEEE single precision, double precision,
+/// quadruple precision, and x87 80-bit extended double (when operating with
+/// full extended precision).  Adding a new format that obeys IEEE semantics
+/// only requires adding two lines of code: a declaration and definition of the
+/// format.
+///
+/// All operations return the status of that operation as an exception bit-mask,
+/// so multiple operations can be done consecutively with their results or-ed
+/// together.  The returned status can be useful for compiler diagnostics; e.g.,
+/// inexact, underflow and overflow can be easily diagnosed on constant folding,
+/// and compiler optimizers can determine what exceptions would be raised by
+/// folding operations and optimize, or perhaps not optimize, accordingly.
+///
+/// At present, underflow tininess is detected after rounding; it should be
+/// straight forward to add support for the before-rounding case too.
+///
+/// The library reads hexadecimal floating point numbers as per C99, and
+/// correctly rounds if necessary according to the specified rounding mode.
+/// Syntax is required to have been validated by the caller.  It also converts
+/// floating point numbers to hexadecimal text as per the C99 %a and %A
+/// conversions.  The output precision (or alternatively the natural minimal
+/// precision) can be specified; if the requested precision is less than the
+/// natural precision the output is correctly rounded for the specified rounding
+/// mode.
+///
+/// It also reads decimal floating point numbers and correctly rounds according
+/// to the specified rounding mode.
+///
+/// Conversion to decimal text is not currently implemented.
+///
+/// Non-zero finite numbers are represented internally as a sign bit, a 16-bit
+/// signed exponent, and the significand as an array of integer parts.  After
+/// normalization of a number of precision P the exponent is within the range of
+/// the format, and if the number is not denormal the P-th bit of the
+/// significand is set as an explicit integer bit.  For denormals the most
+/// significant bit is shifted right so that the exponent is maintained at the
+/// format's minimum, so that the smallest denormal has just the least
+/// significant bit of the significand set.  The sign of zeroes and infinities
+/// is significant; the exponent and significand of such numbers is not stored,
+/// but has a known implicit (deterministic) value: 0 for the significands, 0
+/// for zero exponent, all 1 bits for infinity exponent.  For NaNs the sign and
+/// significand are deterministic, although not really meaningful, and preserved
+/// in non-conversion operations.  The exponent is implicitly all 1 bits.
+///
+/// APFloat does not provide any exception handling beyond default exception
+/// handling. We represent Signaling NaNs via IEEE-754R 2008 6.2.1 should clause
+/// by encoding Signaling NaNs with the first bit of its trailing significand as
+/// 0.
+///
+/// TODO
+/// ====
+///
+/// Some features that may or may not be worth adding:
+///
+/// Binary to decimal conversion (hard).
+///
+/// Optional ability to detect underflow tininess before rounding.
+///
+/// New formats: x87 in single and double precision mode (IEEE apart from
+/// extended exponent range) (hard).
+///
+/// New operations: sqrt, IEEE remainder, C90 fmod, nexttoward.
+///
+class APFloat {
+public:
+
+  /// A signed type to represent a floating point numbers unbiased exponent.
+  typedef signed short ExponentType;
+
+  /// \name Floating Point Semantics.
+  /// @{
+
+  static const fltSemantics IEEEhalf;
+  static const fltSemantics IEEEsingle;
+  static const fltSemantics IEEEdouble;
+  static const fltSemantics IEEEquad;
+  static const fltSemantics PPCDoubleDouble;
+  static const fltSemantics x87DoubleExtended;
+
+  /// A Pseudo fltsemantic used to construct APFloats that cannot conflict with
+  /// anything real.
+  static const fltSemantics Bogus;
+
+  /// @}
+
+  static unsigned int semanticsPrecision(const fltSemantics &);
+
+  /// IEEE-754R 5.11: Floating Point Comparison Relations.
+  enum cmpResult {
+    cmpLessThan,
+    cmpEqual,
+    cmpGreaterThan,
+    cmpUnordered
+  };
 
-  struct fltSemantics;
+  /// IEEE-754R 4.3: Rounding-direction attributes.
+  enum roundingMode {
+    rmNearestTiesToEven,
+    rmTowardPositive,
+    rmTowardNegative,
+    rmTowardZero,
+    rmNearestTiesToAway
+  };
 
-  /* When bits of a floating point number are truncated, this enum is
-     used to indicate what fraction of the LSB those bits represented.
-     It essentially combines the roles of guard and sticky bits.  */
-  enum lostFraction {           // Example of truncated bits:
-    lfExactlyZero,              // 000000
-    lfLessThanHalf,             // 0xxxxx  x's not all zero
-    lfExactlyHalf,              // 100000
-    lfMoreThanHalf              // 1xxxxx  x's not all zero
+  /// IEEE-754R 7: Default exception handling.
+  ///
+  /// opUnderflow or opOverflow are always returned or-ed with opInexact.
+  enum opStatus {
+    opOK = 0x00,
+    opInvalidOp = 0x01,
+    opDivByZero = 0x02,
+    opOverflow = 0x04,
+    opUnderflow = 0x08,
+    opInexact = 0x10
   };
 
-  class APFloat {
-  public:
-
-    /* We support the following floating point semantics.  */
-    static const fltSemantics IEEEsingle;
-    static const fltSemantics IEEEdouble;
-    static const fltSemantics IEEEquad;
-    static const fltSemantics PPCDoubleDouble;
-    static const fltSemantics x87DoubleExtended;
-    /* And this pseudo, used to construct APFloats that cannot
-       conflict with anything real. */
-    static const fltSemantics Bogus;
-
-    static unsigned int semanticsPrecision(const fltSemantics &);
-
-    /* Floating point numbers have a four-state comparison relation.  */
-    enum cmpResult {
-      cmpLessThan,
-      cmpEqual,
-      cmpGreaterThan,
-      cmpUnordered
-    };
-
-    /* IEEE-754R gives five rounding modes.  */
-    enum roundingMode {
-      rmNearestTiesToEven,
-      rmTowardPositive,
-      rmTowardNegative,
-      rmTowardZero,
-      rmNearestTiesToAway
-    };
-
-    // Operation status.  opUnderflow or opOverflow are always returned
-    // or-ed with opInexact.
-    enum opStatus {
-      opOK          = 0x00,
-      opInvalidOp   = 0x01,
-      opDivByZero   = 0x02,
-      opOverflow    = 0x04,
-      opUnderflow   = 0x08,
-      opInexact     = 0x10
-    };
-
-    // Category of internally-represented number.
-    enum fltCategory {
-      fcInfinity,
-      fcNaN,
-      fcNormal,
-      fcZero
-    };
-
-    // Constructors.
-    APFloat(const fltSemantics &, const char *);
-    APFloat(const fltSemantics &, integerPart);
-    APFloat(const fltSemantics &, fltCategory, bool negative);
-    explicit APFloat(double d);
-    explicit APFloat(float f);
-    explicit APFloat(const APInt &, bool isIEEE = false);
-    APFloat(const APFloat &);
-    ~APFloat();
-
-    // Convenience "constructors"
-    static APFloat getZero(const fltSemantics &Sem, bool Negative = false) {
-      return APFloat(Sem, fcZero, Negative);
-    }
-    static APFloat getInf(const fltSemantics &Sem, bool Negative = false) {
-      return APFloat(Sem, fcInfinity, Negative);
-    }
-    static APFloat getNaN(const fltSemantics &Sem, bool Negative = false) {
-      return APFloat(Sem, fcNaN, Negative);
-    }
+  /// Category of internally-represented number.
+  enum fltCategory {
+    fcInfinity,
+    fcNaN,
+    fcNormal,
+    fcZero
+  };
 
-    /// Profile - Used to insert APFloat objects, or objects that contain
-    ///  APFloat objects, into FoldingSets.
-    void Profile(FoldingSetNodeID& NID) const;
-
-    /// @brief Used by the Bitcode serializer to emit APInts to Bitcode.
-    void Emit(Serializer& S) const;
-
-    /// @brief Used by the Bitcode deserializer to deserialize APInts.
-    static APFloat ReadVal(Deserializer& D);
-
-    /* Arithmetic.  */
-    opStatus add(const APFloat &, roundingMode);
-    opStatus subtract(const APFloat &, roundingMode);
-    opStatus multiply(const APFloat &, roundingMode);
-    opStatus divide(const APFloat &, roundingMode);
-    /* IEEE remainder. */
-    opStatus remainder(const APFloat &);
-    /* C fmod, or llvm frem. */
-    opStatus mod(const APFloat &, roundingMode);
-    opStatus fusedMultiplyAdd(const APFloat &, const APFloat &, roundingMode);
-
-    /* Sign operations.  */
-    void changeSign();
-    void clearSign();
-    void copySign(const APFloat &);
-
-    /* Conversions.  */
-    opStatus convert(const fltSemantics &, roundingMode, bool *);
-    opStatus convertToInteger(integerPart *, unsigned int, bool,
-                              roundingMode, bool *) const;
-    opStatus convertFromAPInt(const APInt &,
-                              bool, roundingMode);
-    opStatus convertFromSignExtendedInteger(const integerPart *, unsigned int,
-                                            bool, roundingMode);
-    opStatus convertFromZeroExtendedInteger(const integerPart *, unsigned int,
-                                            bool, roundingMode);
-    opStatus convertFromString(const char *, roundingMode);
-    APInt bitcastToAPInt() const;
-    double convertToDouble() const;
-    float convertToFloat() const;
-
-    /* The definition of equality is not straightforward for floating point,
-       so we won't use operator==.  Use one of the following, or write
-       whatever it is you really mean. */
-    // bool operator==(const APFloat &) const;     // DO NOT IMPLEMENT
-
-    /* IEEE comparison with another floating point number (NaNs
-       compare unordered, 0==-0). */
-    cmpResult compare(const APFloat &) const;
-
-    /* Bitwise comparison for equality (QNaNs compare equal, 0!=-0). */
-    bool bitwiseIsEqual(const APFloat &) const;
-
-    /* Write out a hexadecimal representation of the floating point
-       value to DST, which must be of sufficient size, in the C99 form
-       [-]0xh.hhhhp[+-]d.  Return the number of characters written,
-       excluding the terminating NUL.  */
-    unsigned int convertToHexString(char *dst, unsigned int hexDigits,
-                                    bool upperCase, roundingMode) const;
-
-    /* Simple queries.  */
-    fltCategory getCategory() const { return category; }
-    const fltSemantics &getSemantics() const { return *semantics; }
-    bool isZero() const { return category == fcZero; }
-    bool isNonZero() const { return category != fcZero; }
-    bool isNaN() const { return category == fcNaN; }
-    bool isInfinity() const { return category == fcInfinity; }
-    bool isNegative() const { return sign; }
-    bool isPosZero() const { return isZero() && !isNegative(); }
-    bool isNegZero() const { return isZero() && isNegative(); }
-
-    APFloat& operator=(const APFloat &);
-
-    /* Return an arbitrary integer value usable for hashing. */
-    uint32_t getHashValue() const;
-
-  private:
-
-    /* Trivial queries.  */
-    integerPart *significandParts();
-    const integerPart *significandParts() const;
-    unsigned int partCount() const;
-
-    /* Significand operations.  */
-    integerPart addSignificand(const APFloat &);
-    integerPart subtractSignificand(const APFloat &, integerPart);
-    lostFraction addOrSubtractSignificand(const APFloat &, bool subtract);
-    lostFraction multiplySignificand(const APFloat &, const APFloat *);
-    lostFraction divideSignificand(const APFloat &);
-    void incrementSignificand();
-    void initialize(const fltSemantics *);
-    void shiftSignificandLeft(unsigned int);
-    lostFraction shiftSignificandRight(unsigned int);
-    unsigned int significandLSB() const;
-    unsigned int significandMSB() const;
-    void zeroSignificand();
-
-    /* Arithmetic on special values.  */
-    opStatus addOrSubtractSpecials(const APFloat &, bool subtract);
-    opStatus divideSpecials(const APFloat &);
-    opStatus multiplySpecials(const APFloat &);
-
-    /* Miscellany.  */
-    void makeNaN(void);
-    opStatus normalize(roundingMode, lostFraction);
-    opStatus addOrSubtract(const APFloat &, roundingMode, bool subtract);
-    cmpResult compareAbsoluteValue(const APFloat &) const;
-    opStatus handleOverflow(roundingMode);
-    bool roundAwayFromZero(roundingMode, lostFraction, unsigned int) const;
-    opStatus convertToSignExtendedInteger(integerPart *, unsigned int, bool,
-                                          roundingMode, bool *) const;
-    opStatus convertFromUnsignedParts(const integerPart *, unsigned int,
-                                      roundingMode);
-    opStatus convertFromHexadecimalString(const char *, roundingMode);
-    opStatus convertFromDecimalString (const char *, roundingMode);
-    char *convertNormalToHexString(char *, unsigned int, bool,
-                                   roundingMode) const;
-    opStatus roundSignificandWithExponent(const integerPart *, unsigned int,
-                                          int, roundingMode);
-
-    APInt convertFloatAPFloatToAPInt() const;
-    APInt convertDoubleAPFloatToAPInt() const;
-    APInt convertF80LongDoubleAPFloatToAPInt() const;
-    APInt convertPPCDoubleDoubleAPFloatToAPInt() const;
-    void initFromAPInt(const APInt& api, bool isIEEE = false);
-    void initFromFloatAPInt(const APInt& api);
-    void initFromDoubleAPInt(const APInt& api);
-    void initFromF80LongDoubleAPInt(const APInt& api);
-    void initFromPPCDoubleDoubleAPInt(const APInt& api);
-
-    void assign(const APFloat &);
-    void copySignificand(const APFloat &);
-    void freeSignificand();
-
-    /* What kind of semantics does this value obey?  */
-    const fltSemantics *semantics;
-
-    /* Significand - the fraction with an explicit integer bit.  Must be
-       at least one bit wider than the target precision.  */
-    union Significand
-    {
-      integerPart part;
-      integerPart *parts;
-    } significand;
-
-    /* The exponent - a signed number.  */
-    exponent_t exponent;
-
-    /* What kind of floating point number this is.  */
-    /* Only 2 bits are required, but VisualStudio incorrectly sign extends
-       it.  Using the extra bit keeps it from failing under VisualStudio */
-    fltCategory category: 3;
-
-    /* The sign bit of this number.  */
-    unsigned int sign: 1;
-
-    /* For PPCDoubleDouble, we have a second exponent and sign (the second
-       significand is appended to the first one, although it would be wrong to
-       regard these as a single number for arithmetic purposes).  These fields
-       are not meaningful for any other type. */
-    exponent_t exponent2 : 11;
-    unsigned int sign2: 1;
+  /// Convenience enum used to construct an uninitialized APFloat.
+  enum uninitializedTag {
+    uninitialized
+  };
+
+  /// \name Constructors
+  /// @{
+
+  APFloat(const fltSemantics &); // Default construct to 0.0
+  APFloat(const fltSemantics &, StringRef);
+  APFloat(const fltSemantics &, integerPart);
+  APFloat(const fltSemantics &, uninitializedTag);
+  APFloat(const fltSemantics &, const APInt &);
+  explicit APFloat(double d);
+  explicit APFloat(float f);
+  APFloat(const APFloat &);
+  APFloat(APFloat &&);
+  ~APFloat();
+
+  /// @}
+
+  /// \brief Returns whether this instance allocated memory.
+  bool needsCleanup() const { return partCount() > 1; }
+
+  /// \name Convenience "constructors"
+  /// @{
+
+  /// Factory for Positive and Negative Zero.
+  ///
+  /// \param Negative True iff the number should be negative.
+  static APFloat getZero(const fltSemantics &Sem, bool Negative = false) {
+    APFloat Val(Sem, uninitialized);
+    Val.makeZero(Negative);
+    return Val;
+  }
+
+  /// Factory for Positive and Negative Infinity.
+  ///
+  /// \param Negative True iff the number should be negative.
+  static APFloat getInf(const fltSemantics &Sem, bool Negative = false) {
+    APFloat Val(Sem, uninitialized);
+    Val.makeInf(Negative);
+    return Val;
+  }
+
+  /// Factory for QNaN values.
+  ///
+  /// \param Negative - True iff the NaN generated should be negative.
+  /// \param type - The unspecified fill bits for creating the NaN, 0 by
+  /// default.  The value is truncated as necessary.
+  static APFloat getNaN(const fltSemantics &Sem, bool Negative = false,
+                        unsigned type = 0) {
+    if (type) {
+      APInt fill(64, type);
+      return getQNaN(Sem, Negative, &fill);
+    } else {
+      return getQNaN(Sem, Negative, nullptr);
+    }
+  }
+
+  /// Factory for QNaN values.
+  static APFloat getQNaN(const fltSemantics &Sem, bool Negative = false,
+                         const APInt *payload = nullptr) {
+    return makeNaN(Sem, false, Negative, payload);
+  }
+
+  /// Factory for SNaN values.
+  static APFloat getSNaN(const fltSemantics &Sem, bool Negative = false,
+                         const APInt *payload = nullptr) {
+    return makeNaN(Sem, true, Negative, payload);
+  }
+
+  /// Returns the largest finite number in the given semantics.
+  ///
+  /// \param Negative - True iff the number should be negative
+  static APFloat getLargest(const fltSemantics &Sem, bool Negative = false);
+
+  /// Returns the smallest (by magnitude) finite number in the given semantics.
+  /// Might be denormalized, which implies a relative loss of precision.
+  ///
+  /// \param Negative - True iff the number should be negative
+  static APFloat getSmallest(const fltSemantics &Sem, bool Negative = false);
+
+  /// Returns the smallest (by magnitude) normalized finite number in the given
+  /// semantics.
+  ///
+  /// \param Negative - True iff the number should be negative
+  static APFloat getSmallestNormalized(const fltSemantics &Sem,
+                                       bool Negative = false);
+
+  /// Returns a float which is bitcasted from an all one value int.
+  ///
+  /// \param BitWidth - Select float type
+  /// \param isIEEE   - If 128 bit number, select between PPC and IEEE
+  static APFloat getAllOnesValue(unsigned BitWidth, bool isIEEE = false);
+
+  /// @}
+
+  /// Used to insert APFloat objects, or objects that contain APFloat objects,
+  /// into FoldingSets.
+  void Profile(FoldingSetNodeID &NID) const;
+
+  /// \name Arithmetic
+  /// @{
+
+  opStatus add(const APFloat &, roundingMode);
+  opStatus subtract(const APFloat &, roundingMode);
+  opStatus multiply(const APFloat &, roundingMode);
+  opStatus divide(const APFloat &, roundingMode);
+  /// IEEE remainder.
+  opStatus remainder(const APFloat &);
+  /// C fmod, or llvm frem.
+  opStatus mod(const APFloat &, roundingMode);
+  opStatus fusedMultiplyAdd(const APFloat &, const APFloat &, roundingMode);
+  opStatus roundToIntegral(roundingMode);
+  /// IEEE-754R 5.3.1: nextUp/nextDown.
+  opStatus next(bool nextDown);
+
+  /// \brief Operator+ overload which provides the default
+  /// \c nmNearestTiesToEven rounding mode and *no* error checking.
+  APFloat operator+(const APFloat &RHS) const {
+    APFloat Result = *this;
+    Result.add(RHS, rmNearestTiesToEven);
+    return Result;
+  }
+
+  /// \brief Operator- overload which provides the default
+  /// \c nmNearestTiesToEven rounding mode and *no* error checking.
+  APFloat operator-(const APFloat &RHS) const {
+    APFloat Result = *this;
+    Result.subtract(RHS, rmNearestTiesToEven);
+    return Result;
+  }
+
+  /// \brief Operator* overload which provides the default
+  /// \c nmNearestTiesToEven rounding mode and *no* error checking.
+  APFloat operator*(const APFloat &RHS) const {
+    APFloat Result = *this;
+    Result.multiply(RHS, rmNearestTiesToEven);
+    return Result;
+  }
+
+  /// \brief Operator/ overload which provides the default
+  /// \c nmNearestTiesToEven rounding mode and *no* error checking.
+  APFloat operator/(const APFloat &RHS) const {
+    APFloat Result = *this;
+    Result.divide(RHS, rmNearestTiesToEven);
+    return Result;
+  }
+
+  /// @}
+
+  /// \name Sign operations.
+  /// @{
+
+  void changeSign();
+  void clearSign();
+  void copySign(const APFloat &);
+
+  /// \brief A static helper to produce a copy of an APFloat value with its sign
+  /// copied from some other APFloat.
+  static APFloat copySign(APFloat Value, const APFloat &Sign) {
+    Value.copySign(Sign);
+    return Value;
+  }
+
+  /// @}
+
+  /// \name Conversions
+  /// @{
+
+  opStatus convert(const fltSemantics &, roundingMode, bool *);
+  opStatus convertToInteger(integerPart *, unsigned int, bool, roundingMode,
+                            bool *) const;
+  opStatus convertToInteger(APSInt &, roundingMode, bool *) const;
+  opStatus convertFromAPInt(const APInt &, bool, roundingMode);
+  opStatus convertFromSignExtendedInteger(const integerPart *, unsigned int,
+                                          bool, roundingMode);
+  opStatus convertFromZeroExtendedInteger(const integerPart *, unsigned int,
+                                          bool, roundingMode);
+  opStatus convertFromString(StringRef, roundingMode);
+  APInt bitcastToAPInt() const;
+  double convertToDouble() const;
+  float convertToFloat() const;
+
+  /// @}
+
+  /// The definition of equality is not straightforward for floating point, so
+  /// we won't use operator==.  Use one of the following, or write whatever it
+  /// is you really mean.
+  bool operator==(const APFloat &) const = delete;
+
+  /// IEEE comparison with another floating point number (NaNs compare
+  /// unordered, 0==-0).
+  cmpResult compare(const APFloat &) const;
+
+  /// Bitwise comparison for equality (QNaNs compare equal, 0!=-0).
+  bool bitwiseIsEqual(const APFloat &) const;
+
+  /// Write out a hexadecimal representation of the floating point value to DST,
+  /// which must be of sufficient size, in the C99 form [-]0xh.hhhhp[+-]d.
+  /// Return the number of characters written, excluding the terminating NUL.
+  unsigned int convertToHexString(char *dst, unsigned int hexDigits,
+                                  bool upperCase, roundingMode) const;
+
+  /// \name IEEE-754R 5.7.2 General operations.
+  /// @{
+
+  /// IEEE-754R isSignMinus: Returns true if and only if the current value is
+  /// negative.
+  ///
+  /// This applies to zeros and NaNs as well.
+  bool isNegative() const { return sign; }
+
+  /// IEEE-754R isNormal: Returns true if and only if the current value is normal.
+  ///
+  /// This implies that the current value of the float is not zero, subnormal,
+  /// infinite, or NaN following the definition of normality from IEEE-754R.
+  bool isNormal() const { return !isDenormal() && isFiniteNonZero(); }
+
+  /// Returns true if and only if the current value is zero, subnormal, or
+  /// normal.
+  ///
+  /// This means that the value is not infinite or NaN.
+  bool isFinite() const { return !isNaN() && !isInfinity(); }
+
+  /// Returns true if and only if the float is plus or minus zero.
+  bool isZero() const { return category == fcZero; }
+
+  /// IEEE-754R isSubnormal(): Returns true if and only if the float is a
+  /// denormal.
+  bool isDenormal() const;
+
+  /// IEEE-754R isInfinite(): Returns true if and only if the float is infinity.
+  bool isInfinity() const { return category == fcInfinity; }
+
+  /// Returns true if and only if the float is a quiet or signaling NaN.
+  bool isNaN() const { return category == fcNaN; }
+
+  /// Returns true if and only if the float is a signaling NaN.
+  bool isSignaling() const;
+
+  /// @}
+
+  /// \name Simple Queries
+  /// @{
+
+  fltCategory getCategory() const { return category; }
+  const fltSemantics &getSemantics() const { return *semantics; }
+  bool isNonZero() const { return category != fcZero; }
+  bool isFiniteNonZero() const { return isFinite() && !isZero(); }
+  bool isPosZero() const { return isZero() && !isNegative(); }
+  bool isNegZero() const { return isZero() && isNegative(); }
+
+  /// Returns true if and only if the number has the smallest possible non-zero
+  /// magnitude in the current semantics.
+  bool isSmallest() const;
+
+  /// Returns true if and only if the number has the largest possible finite
+  /// magnitude in the current semantics.
+  bool isLargest() const;
+
+  /// @}
+
+  APFloat &operator=(const APFloat &);
+  APFloat &operator=(APFloat &&);
+
+  /// \brief Overload to compute a hash code for an APFloat value.
+  ///
+  /// Note that the use of hash codes for floating point values is in general
+  /// frought with peril. Equality is hard to define for these values. For
+  /// example, should negative and positive zero hash to different codes? Are
+  /// they equal or not? This hash value implementation specifically
+  /// emphasizes producing different codes for different inputs in order to
+  /// be used in canonicalization and memoization. As such, equality is
+  /// bitwiseIsEqual, and 0 != -0.
+  friend hash_code hash_value(const APFloat &Arg);
+
+  /// Converts this value into a decimal string.
+  ///
+  /// \param FormatPrecision The maximum number of digits of
+  ///   precision to output.  If there are fewer digits available,
+  ///   zero padding will not be used unless the value is
+  ///   integral and small enough to be expressed in
+  ///   FormatPrecision digits.  0 means to use the natural
+  ///   precision of the number.
+  /// \param FormatMaxPadding The maximum number of zeros to
+  ///   consider inserting before falling back to scientific
+  ///   notation.  0 means to always use scientific notation.
+  ///
+  /// Number       Precision    MaxPadding      Result
+  /// ------       ---------    ----------      ------
+  /// 1.01E+4              5             2       10100
+  /// 1.01E+4              4             2       1.01E+4
+  /// 1.01E+4              5             1       1.01E+4
+  /// 1.01E-2              5             2       0.0101
+  /// 1.01E-2              4             2       0.0101
+  /// 1.01E-2              4             1       1.01E-2
+  void toString(SmallVectorImpl<char> &Str, unsigned FormatPrecision = 0,
+                unsigned FormatMaxPadding = 3) const;
+
+  /// If this value has an exact multiplicative inverse, store it in inv and
+  /// return true.
+  bool getExactInverse(APFloat *inv) const;
+
+  /// \brief Enumeration of \c ilogb error results.
+  enum IlogbErrorKinds {
+    IEK_Zero = INT_MIN+1,
+    IEK_NaN = INT_MIN,
+    IEK_Inf = INT_MAX
   };
-} /* namespace llvm */
 
-#endif /* LLVM_FLOAT_H */
+  /// \brief Returns the exponent of the internal representation of the APFloat.
+  ///
+  /// Because the radix of APFloat is 2, this is equivalent to floor(log2(x)).
+  /// For special APFloat values, this returns special error codes:
+  ///
+  ///   NaN -> \c IEK_NaN
+  ///   0   -> \c IEK_Zero
+  ///   Inf -> \c IEK_Inf
+  ///
+  friend int ilogb(const APFloat &Arg) {
+    if (Arg.isNaN())
+      return IEK_NaN;
+    if (Arg.isZero())
+      return IEK_Zero;
+    if (Arg.isInfinity())
+      return IEK_Inf;
+
+    return Arg.exponent;
+  }
+
+  /// \brief Returns: X * 2^Exp for integral exponents.
+  friend APFloat scalbn(APFloat X, int Exp);
+
+private:
+
+  /// \name Simple Queries
+  /// @{
+
+  integerPart *significandParts();
+  const integerPart *significandParts() const;
+  unsigned int partCount() const;
+
+  /// @}
+
+  /// \name Significand operations.
+  /// @{
+
+  integerPart addSignificand(const APFloat &);
+  integerPart subtractSignificand(const APFloat &, integerPart);
+  lostFraction addOrSubtractSignificand(const APFloat &, bool subtract);
+  lostFraction multiplySignificand(const APFloat &, const APFloat *);
+  lostFraction divideSignificand(const APFloat &);
+  void incrementSignificand();
+  void initialize(const fltSemantics *);
+  void shiftSignificandLeft(unsigned int);
+  lostFraction shiftSignificandRight(unsigned int);
+  unsigned int significandLSB() const;
+  unsigned int significandMSB() const;
+  void zeroSignificand();
+  /// Return true if the significand excluding the integral bit is all ones.
+  bool isSignificandAllOnes() const;
+  /// Return true if the significand excluding the integral bit is all zeros.
+  bool isSignificandAllZeros() const;
+
+  /// @}
+
+  /// \name Arithmetic on special values.
+  /// @{
+
+  opStatus addOrSubtractSpecials(const APFloat &, bool subtract);
+  opStatus divideSpecials(const APFloat &);
+  opStatus multiplySpecials(const APFloat &);
+  opStatus modSpecials(const APFloat &);
+
+  /// @}
+
+  /// \name Special value setters.
+  /// @{
+
+  void makeLargest(bool Neg = false);
+  void makeSmallest(bool Neg = false);
+  void makeNaN(bool SNaN = false, bool Neg = false,
+               const APInt *fill = nullptr);
+  static APFloat makeNaN(const fltSemantics &Sem, bool SNaN, bool Negative,
+                         const APInt *fill);
+  void makeInf(bool Neg = false);
+  void makeZero(bool Neg = false);
+
+  /// @}
+
+  /// \name Miscellany
+  /// @{
+
+  bool convertFromStringSpecials(StringRef str);
+  opStatus normalize(roundingMode, lostFraction);
+  opStatus addOrSubtract(const APFloat &, roundingMode, bool subtract);
+  cmpResult compareAbsoluteValue(const APFloat &) const;
+  opStatus handleOverflow(roundingMode);
+  bool roundAwayFromZero(roundingMode, lostFraction, unsigned int) const;
+  opStatus convertToSignExtendedInteger(integerPart *, unsigned int, bool,
+                                        roundingMode, bool *) const;
+  opStatus convertFromUnsignedParts(const integerPart *, unsigned int,
+                                    roundingMode);
+  opStatus convertFromHexadecimalString(StringRef, roundingMode);
+  opStatus convertFromDecimalString(StringRef, roundingMode);
+  char *convertNormalToHexString(char *, unsigned int, bool,
+                                 roundingMode) const;
+  opStatus roundSignificandWithExponent(const integerPart *, unsigned int, int,
+                                        roundingMode);
+
+  /// @}
+
+  APInt convertHalfAPFloatToAPInt() const;
+  APInt convertFloatAPFloatToAPInt() const;
+  APInt convertDoubleAPFloatToAPInt() const;
+  APInt convertQuadrupleAPFloatToAPInt() const;
+  APInt convertF80LongDoubleAPFloatToAPInt() const;
+  APInt convertPPCDoubleDoubleAPFloatToAPInt() const;
+  void initFromAPInt(const fltSemantics *Sem, const APInt &api);
+  void initFromHalfAPInt(const APInt &api);
+  void initFromFloatAPInt(const APInt &api);
+  void initFromDoubleAPInt(const APInt &api);
+  void initFromQuadrupleAPInt(const APInt &api);
+  void initFromF80LongDoubleAPInt(const APInt &api);
+  void initFromPPCDoubleDoubleAPInt(const APInt &api);
+
+  void assign(const APFloat &);
+  void copySignificand(const APFloat &);
+  void freeSignificand();
+
+  /// The semantics that this value obeys.
+  const fltSemantics *semantics;
+
+  /// A binary fraction with an explicit integer bit.
+  ///
+  /// The significand must be at least one bit wider than the target precision.
+  union Significand {
+    integerPart part;
+    integerPart *parts;
+  } significand;
+
+  /// The signed unbiased exponent of the value.
+  ExponentType exponent;
+
+  /// What kind of floating point number this is.
+  ///
+  /// Only 2 bits are required, but VisualStudio incorrectly sign extends it.
+  /// Using the extra bit keeps it from failing under VisualStudio.
+  fltCategory category : 3;
+
+  /// Sign bit of the number.
+  unsigned int sign : 1;
+};
+
+/// See friend declarations above.
+///
+/// These additional declarations are required in order to compile LLVM with IBM
+/// xlC compiler.
+hash_code hash_value(const APFloat &Arg);
+APFloat scalbn(APFloat X, int Exp);
+
+/// \brief Returns the absolute value of the argument.
+inline APFloat abs(APFloat X) {
+  X.clearSign();
+  return X;
+}
+
+/// Implements IEEE minNum semantics. Returns the smaller of the 2 arguments if
+/// both are not NaN. If either argument is a NaN, returns the other argument.
+LLVM_READONLY
+inline APFloat minnum(const APFloat &A, const APFloat &B) {
+  if (A.isNaN())
+    return B;
+  if (B.isNaN())
+    return A;
+  return (B.compare(A) == APFloat::cmpLessThan) ? B : A;
+}
+
+/// Implements IEEE maxNum semantics. Returns the larger of the 2 arguments if
+/// both are not NaN. If either argument is a NaN, returns the other argument.
+LLVM_READONLY
+inline APFloat maxnum(const APFloat &A, const APFloat &B) {
+  if (A.isNaN())
+    return B;
+  if (B.isNaN())
+    return A;
+  return (A.compare(B) == APFloat::cmpLessThan) ? B : A;
+}
+
+} // namespace llvm
+
+#endif // LLVM_ADT_APFLOAT_H