Visualizza wikitesto di Operazioni con precisione quadrupla a 128-bit con numeri in virgola mobile mediante la libreria quadmath.h

Come è noto, in Gambas nelle operazioni con numeri in virgola mobile il tipo di valore che consente la più alta precisione è il ''Float'' (che nel C corrisponde al tipo chiamato ''double'').

Questo tipo di valore nativo nei sistemi a 64-bit occupa 8 byte (64-bit) e rappresenta un valore in virgola mobile con precisione ''doppia''. La precisione del ''Float'' è di 52 cifre binarie che sono 16 cifre decimali (2^-52).

Precisioni superiori non sono possibili in Gambas con i tipi di valore nativi.


====Superare i limiti di Gambas della doppia precisione del ''Float'' con i numeri in virgola mobile mediante la libreria "''quadmath.h''"====
Possiamo ovviare al limite di Gambas della doppia precisione del ''Float'' con i numeri in virgola mobile, utilizzando la libreria "''quadmath.h''", la quale fornisce una precisione quadrupla a 128-bit (16 byte).

Potremo utilizzare in Gambas le risorse e le potenzialità di detta libreria, realizzando un'apposita libreria dinamica condivisa esterna .so.

Pur fornendo la libreria ''quadmath.h'' proprie funzioni matematiche e trigonometriche, nell'esempio che faremo di seguito ci limiteremo a creare una libreria condivisa che consenta di effettuare le quattro principali operazioni (addizione, sottrazione, moltiplicazione e divisione) fra due numeri in virgola mobile.

La libreria condivisa, da noi creata, possiede un'unica funzione, così dichiarata:
 char * Float128q(int dec, char *num1, char *num2, char *opera)
e contenente le righe di codice per effettuare, a seconda dell'identificativo passato, una delle quattro operazioni predette.
<BR>Riguardo ai suoi parametri:
<BR>- il primo è un intero che rappresenta il numero di decimali dopo la virgola che saranno mostrati;
<BR>- il secondo è un ''Puntatore'' ad un vettore di valori di tipo carattere che rappresenta il primo numero oggetto dell'operazione;
<BR>- il terzo è un ''Puntatore'' ad un vettore di valori di tipo carattere che rappresenta il secondo numero oggetto dell'operazione;
<BR>- il quarto è un ''Puntatore'' ad un vettore di valori di tipo carattere che rappresenta l'identificatore dell'operazione prescelta da far compiere.

La funzione restituisce un vettore di valori di tipo carattere che rappresenta il risultato dell'operazione da noi scelta.


Tutto ciò in Gambas sarà così dichiarato con ''Extern'':
 Private Extern Float128q(dcm As Integer, num1 As String, num2 As String, opera As String) As String
Bisogna ricordare che per numeri in virgola mobile, passati nel secondo e terzo argomento della funzione esterna ''Float128q( )'', il segno separatore della parte intera dalla parte decimale dovrà essere quello ''locale'', ossia da noi la <SPAN Style="text-decoration:underline">''virgola''</span>.


Mostriamo dunque un esempio pratico, nel quale scegliamo di far effettuare una ''divisione'' fra i due numeri passati, e di ottenere un risultato avente la parte decimale formata da 32 numeri:
 Library "/tmp/libfloat128q"
 
 <FONT Color=gray>' ''char * Float128q(int dcm, char *num1, char *num2, char *opera)''
 ' ''La funzione contenuta nella nostra libreria dinamica per la gestione delle risorse della libreria esterna "quadmath.h"''</font>
 Private Extern Float128q(dcm As Integer, num1 As String, num2 As String, opera As String) As String
 
 
 '''Public''' Sub Main()
  
  Dim operazione As String[] = ["add", "sot", "mol", "div"]  <FONT Color=gray>' ''Imposta gli identificatori delle 4 operazioni principali: "addizione", "sottrazione", "moltiplicazione" e "divisione"''</font>
  Dim ver, s As String
  
 <FONT Color=gray>' ''Cerca la cartella della versione di gcc contenente il file header "quadmath.h":''</font>
   ver = Versione()
  
 <FONT Color=gray>' ''Va a creare la nostra apposita libreria dinamica esterna .so per la gestione delle risorse della libreria esterna "quadmath.h":''</font>
   CrealibFloat128q(ver)  
  
 <FONT Color=gray>' ''Per i numeri in virgola mobile si deve usare la "virgola" separatrice della parte decimale da quella intera:''</font>
   s = Float128q(32, "5,123456789123456789", "3,123456789", operazione[3])
  
   Print "Risultato: "; s
    
 '''End'''
 
 
 '''Private''' Function Versione() As String
  
  Dim dd As String[]
  Dim percorso, d As String
   
   percorso = "/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/"
   
   dd = Dir(percorso, Null, gb.Directory).Sort(gb.Descent)
    
   For Each d In dd
     If Exist(percorso &/ d &/ "quadmath.h") Then Exit
   Next
   
   Return d
   
 '''End'''
 
 
 '''Private''' Procedure CrealibFloat128q(v As String)
  
 <FONT Color=gray>' ''Scrive il codice sorgente della nostra apposita libreria dinamica esterna:''</font>
   File.Save("/tmp/libfloat128q.c", "#include </usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu" &/ v &/ "include/quadmath.h>\n" &
                                    "#include <stdio.h>\n" &
                                    "#include <string.h>" &
                                    "\n\n" &
                                    "char buf[128];" &
                                    "\n\n\n" &
                                    "char * Float128q(int dcm, char *num1, char *num2, char *opera) {" &
                                    "\n\n" &
                                    "   char str[4];\n" &
                                    "   char dest[16] = \"%+-#*.\";\n" &
                                    "   __float128 fl1, fl2, ris;" &
                                    "\n\n\n" &
                                    "   sprintf(str, \"%d\", dcm);\n" &
                                    "   strcat(dest, str);\n" &
                                    "   strcat(dest, \"Qe\");" &
                                    "\n\n" &
                                    "   fl1 = strtoflt128(num1, NULL);\n" &
                                    "   fl2 = strtoflt128(num2, NULL);" &
                                    "\n\n" &
                                    "   if (strcmp(opera, \"add\") == 0 ) {\n" &
                                    "         ris = fl1 + fl2;\n   }" &
                                    "\n\n" &
                                    "   if (strcmp(opera, \"sot\") == 0 ) {\n" &
                                    "         ris = fl1 - fl2;\n   }" &
                                    "\n\n" &
                                    "   if (strcmp(opera, \"mol\") == 0 ) {\n" &
                                    "         ris = fl1 * fl2;\n   }" &
                                    "\n\n" &
                                    "   if (strcmp(opera, \"div\") == 0 ) {\n" &
                                    "         ris = fl1 / fl2;\n   }" &
                                    "\n\n\n" &
                                    "   quadmath_snprintf(buf, 128, dest, ris);
                                    "\n\n" &
                                    "   return buf;\n\n}")
   
 <FONT Color=gray>' ''Genera la nostra apposita libreria dinamica esterna:''</font>
   Shell "gcc -o /tmp/libfloat128q.so /tmp/libfloat128q.c -shared -fPIC -lquadmath" Wait
   
 '''End'''




=Riferimenti=
* https://github.com/gcc-mirror/gcc/blob/master/libquadmath/quadmath.h
* https://gcc.gnu.org/onlinedocs/libquadmath/
* https://gcc.gnu.org/onlinedocs/libquadmath.pdf
* https://en.wikipedia.org/wiki/Quadruple-precision_floating-point_format