(FPCore (x) :precision binary64 (/ (- (exp x) 1.0) x))
double code(double x) { return (exp(x) - 1.0) / x; }
real(8) function code(x) real(8), intent (in) :: x code = (exp(x) - 1.0d0) / x end function
public static double code(double x) { return (Math.exp(x) - 1.0) / x; }
def code(x): return (math.exp(x) - 1.0) / x
function code(x) return Float64(Float64(exp(x) - 1.0) / x) end
function tmp = code(x) tmp = (exp(x) - 1.0) / x; end
code[x_] := N[(N[(N[Exp[x], $MachinePrecision] - 1.0), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision]
\begin{array}{l} \\ \frac{e^{x} - 1}{x} \end{array}
Sampling outcomes in binary64 precision:
Herbie found 9 alternatives:
Alternative | Accuracy | Speedup |
---|
(FPCore (x) :precision binary64 (/ (- (exp x) 1.0) x))
double code(double x) { return (exp(x) - 1.0) / x; }
real(8) function code(x) real(8), intent (in) :: x code = (exp(x) - 1.0d0) / x end function
public static double code(double x) { return (Math.exp(x) - 1.0) / x; }
def code(x): return (math.exp(x) - 1.0) / x
function code(x) return Float64(Float64(exp(x) - 1.0) / x) end
function tmp = code(x) tmp = (exp(x) - 1.0) / x; end
code[x_] := N[(N[(N[Exp[x], $MachinePrecision] - 1.0), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision]
\begin{array}{l} \\ \frac{e^{x} - 1}{x} \end{array}
(FPCore (x) :precision binary64 (/ (expm1 x) x))
double code(double x) { return expm1(x) / x; }
public static double code(double x) { return Math.expm1(x) / x; }
def code(x): return math.expm1(x) / x
function code(x) return Float64(expm1(x) / x) end
code[x_] := N[(N[(Exp[x] - 1), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision]
\begin{array}{l} \\ \frac{\mathsf{expm1}\left(x\right)}{x} \end{array}
Initial program 51.8%
lift--.f64
N/A
lift-exp.f64
N/A
lower-expm1.f64
100.0
Applied rewrites100.0%
(FPCore (x) :precision binary64 (if (<= (/ (- (exp x) 1.0) x) 2.0) 1.0 (* (* (fma 0.041666666666666664 x 0.16666666666666666) x) x)))
double code(double x) { double tmp; if (((exp(x) - 1.0) / x) <= 2.0) { tmp = 1.0; } else { tmp = (fma(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666) * x) * x; } return tmp; }
function code(x) tmp = 0.0 if (Float64(Float64(exp(x) - 1.0) / x) <= 2.0) tmp = 1.0; else tmp = Float64(Float64(fma(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666) * x) * x); end return tmp end
code[x_] := If[LessEqual[N[(N[(N[Exp[x], $MachinePrecision] - 1.0), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision], 2.0], 1.0, N[(N[(N[(0.041666666666666664 * x + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\frac{e^{x} - 1}{x} \leq 2:\\ \;\;\;\;1\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right) \cdot x\right) \cdot x\\ \end{array} \end{array}
if (/.f64 (-.f64 (exp.f64 x) #s(literal 1 binary64)) x) < 2
Initial program 36.7%
Taylor expanded in x around 0
Applied rewrites67.6%
if 2 < (/.f64 (-.f64 (exp.f64 x) #s(literal 1 binary64)) x)
Initial program 100.0%
Taylor expanded in x around 0
+-commutative
N/A
*-commutative
N/A
lower-fma.f64
N/A
+-commutative
N/A
*-commutative
N/A
lower-fma.f64
N/A
+-commutative
N/A
lower-fma.f64
65.8
Applied rewrites65.8%
Taylor expanded in x around inf
Applied rewrites65.8%
(FPCore (x) :precision binary64 (if (<= (/ (- (exp x) 1.0) x) 2.0) 1.0 (* (fma 0.16666666666666666 x 0.5) x)))
double code(double x) { double tmp; if (((exp(x) - 1.0) / x) <= 2.0) { tmp = 1.0; } else { tmp = fma(0.16666666666666666, x, 0.5) * x; } return tmp; }
function code(x) tmp = 0.0 if (Float64(Float64(exp(x) - 1.0) / x) <= 2.0) tmp = 1.0; else tmp = Float64(fma(0.16666666666666666, x, 0.5) * x); end return tmp end
code[x_] := If[LessEqual[N[(N[(N[Exp[x], $MachinePrecision] - 1.0), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision], 2.0], 1.0, N[(N[(0.16666666666666666 * x + 0.5), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\frac{e^{x} - 1}{x} \leq 2:\\ \;\;\;\;1\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(0.16666666666666666, x, 0.5\right) \cdot x\\ \end{array} \end{array}
if (/.f64 (-.f64 (exp.f64 x) #s(literal 1 binary64)) x) < 2
Initial program 36.7%
Taylor expanded in x around 0
Applied rewrites67.6%
if 2 < (/.f64 (-.f64 (exp.f64 x) #s(literal 1 binary64)) x)
Initial program 100.0%
Taylor expanded in x around 0
+-commutative
N/A
*-commutative
N/A
lower-fma.f64
N/A
+-commutative
N/A
lower-fma.f64
45.7
Applied rewrites45.7%
Taylor expanded in x around inf
Applied rewrites45.7%
(FPCore (x) :precision binary64 (if (<= (/ (- (exp x) 1.0) x) 2.0) 1.0 (* (* x x) 0.16666666666666666)))
double code(double x) { double tmp; if (((exp(x) - 1.0) / x) <= 2.0) { tmp = 1.0; } else { tmp = (x * x) * 0.16666666666666666; } return tmp; }
real(8) function code(x) real(8), intent (in) :: x real(8) :: tmp if (((exp(x) - 1.0d0) / x) <= 2.0d0) then tmp = 1.0d0 else tmp = (x * x) * 0.16666666666666666d0 end if code = tmp end function
public static double code(double x) { double tmp; if (((Math.exp(x) - 1.0) / x) <= 2.0) { tmp = 1.0; } else { tmp = (x * x) * 0.16666666666666666; } return tmp; }
def code(x): tmp = 0 if ((math.exp(x) - 1.0) / x) <= 2.0: tmp = 1.0 else: tmp = (x * x) * 0.16666666666666666 return tmp
function code(x) tmp = 0.0 if (Float64(Float64(exp(x) - 1.0) / x) <= 2.0) tmp = 1.0; else tmp = Float64(Float64(x * x) * 0.16666666666666666); end return tmp end
function tmp_2 = code(x) tmp = 0.0; if (((exp(x) - 1.0) / x) <= 2.0) tmp = 1.0; else tmp = (x * x) * 0.16666666666666666; end tmp_2 = tmp; end
code[x_] := If[LessEqual[N[(N[(N[Exp[x], $MachinePrecision] - 1.0), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision], 2.0], 1.0, N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * 0.16666666666666666), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\frac{e^{x} - 1}{x} \leq 2:\\ \;\;\;\;1\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(x \cdot x\right) \cdot 0.16666666666666666\\ \end{array} \end{array}
if (/.f64 (-.f64 (exp.f64 x) #s(literal 1 binary64)) x) < 2
Initial program 36.7%
Taylor expanded in x around 0
Applied rewrites67.6%
if 2 < (/.f64 (-.f64 (exp.f64 x) #s(literal 1 binary64)) x)
Initial program 100.0%
Taylor expanded in x around 0
+-commutative
N/A
*-commutative
N/A
lower-fma.f64
N/A
+-commutative
N/A
lower-fma.f64
45.7
Applied rewrites45.7%
Taylor expanded in x around inf
Applied rewrites45.7%
(FPCore (x) :precision binary64 (/ (* (fma (fma (fma 0.041666666666666664 x 0.16666666666666666) x 0.5) x 1.0) x) x))
double code(double x) { return (fma(fma(fma(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666), x, 0.5), x, 1.0) * x) / x; }
function code(x) return Float64(Float64(fma(fma(fma(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666), x, 0.5), x, 1.0) * x) / x) end
code[x_] := N[(N[(N[(N[(N[(0.041666666666666664 * x + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * x + 0.5), $MachinePrecision] * x + 1.0), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision]
\begin{array}{l} \\ \frac{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right), x, 1\right) \cdot x}{x} \end{array}
Initial program 51.8%
Taylor expanded in x around 0
*-commutative
N/A
lower-*.f64
N/A
+-commutative
N/A
*-commutative
N/A
lower-fma.f64
N/A
+-commutative
N/A
*-commutative
N/A
lower-fma.f64
N/A
+-commutative
N/A
lower-fma.f64
68.2
Applied rewrites68.2%
(FPCore (x) :precision binary64 (fma (fma (fma 0.041666666666666664 x 0.16666666666666666) x 0.5) x 1.0))
double code(double x) { return fma(fma(fma(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666), x, 0.5), x, 1.0); }
function code(x) return fma(fma(fma(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666), x, 0.5), x, 1.0) end
code[x_] := N[(N[(N[(0.041666666666666664 * x + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * x + 0.5), $MachinePrecision] * x + 1.0), $MachinePrecision]
\begin{array}{l} \\ \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right), x, 1\right) \end{array}
Initial program 51.8%
Taylor expanded in x around 0
+-commutative
N/A
*-commutative
N/A
lower-fma.f64
N/A
+-commutative
N/A
*-commutative
N/A
lower-fma.f64
N/A
+-commutative
N/A
lower-fma.f64
66.4
Applied rewrites66.4%
(FPCore (x) :precision binary64 (fma (* (* x x) 0.041666666666666664) x 1.0))
double code(double x) { return fma(((x * x) * 0.041666666666666664), x, 1.0); }
function code(x) return fma(Float64(Float64(x * x) * 0.041666666666666664), x, 1.0) end
code[x_] := N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * 0.041666666666666664), $MachinePrecision] * x + 1.0), $MachinePrecision]
\begin{array}{l} \\ \mathsf{fma}\left(\left(x \cdot x\right) \cdot 0.041666666666666664, x, 1\right) \end{array}
Initial program 51.8%
Taylor expanded in x around 0
+-commutative
N/A
*-commutative
N/A
lower-fma.f64
N/A
+-commutative
N/A
*-commutative
N/A
lower-fma.f64
N/A
+-commutative
N/A
lower-fma.f64
66.4
Applied rewrites66.4%
Taylor expanded in x around inf
Applied rewrites66.1%
(FPCore (x) :precision binary64 (fma (fma 0.16666666666666666 x 0.5) x 1.0))
double code(double x) { return fma(fma(0.16666666666666666, x, 0.5), x, 1.0); }
function code(x) return fma(fma(0.16666666666666666, x, 0.5), x, 1.0) end
code[x_] := N[(N[(0.16666666666666666 * x + 0.5), $MachinePrecision] * x + 1.0), $MachinePrecision]
\begin{array}{l} \\ \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.16666666666666666, x, 0.5\right), x, 1\right) \end{array}
Initial program 51.8%
Taylor expanded in x around 0
+-commutative
N/A
*-commutative
N/A
lower-fma.f64
N/A
+-commutative
N/A
lower-fma.f64
62.1
Applied rewrites62.1%
(FPCore (x) :precision binary64 1.0)
double code(double x) { return 1.0; }
real(8) function code(x) real(8), intent (in) :: x code = 1.0d0 end function
public static double code(double x) { return 1.0; }
def code(x): return 1.0
function code(x) return 1.0 end
function tmp = code(x) tmp = 1.0; end
code[x_] := 1.0
\begin{array}{l} \\ 1 \end{array}
Initial program 51.8%
Taylor expanded in x around 0
Applied rewrites52.2%
herbie shell --seed 1
(FPCore (x)
:name "(/ (- (exp x) 1.0) x)"
:precision binary64
(/ (- (exp x) 1.0) x))