core: Rework gamma/gammaln to match SciPy behavior
Matches behavior for infinities and NaNs.
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ff1fed112c
@ -1470,32 +1470,204 @@ pub fn get_builtins(primitives: &mut (PrimitiveStore, Unifier)) -> BuiltinInfo {
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"erfc",
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"erfc",
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&[],
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&[],
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),
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),
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create_fn_by_extern(
|
create_fn_by_codegen(
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primitives,
|
primitives,
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&var_map,
|
&var_map,
|
||||||
"gamma",
|
"gamma",
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float,
|
float,
|
||||||
&[(float, "z")],
|
&[(float, "z")],
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||||||
"tgamma",
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Box::new(|ctx, _, fun, args, generator| {
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&[],
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let float = ctx.primitives.float;
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let llvm_f64 = ctx.ctx.f64_type();
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let z_ty = fun.0.args[0].ty;
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let z_val = args[0].1.clone()
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.to_basic_value_enum(ctx, generator, z_ty)?;
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assert!(ctx.unifier.unioned(z_ty, float));
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let tgamma_fn = ctx.module.get_function("tgamma").unwrap_or_else(|| {
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||||||
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let fn_type = llvm_f64.fn_type(&[llvm_f64.into()], false);
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||||||
|
let func = ctx.module.add_function("tgamma", fn_type, None);
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||||||
|
func.add_attribute(
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AttributeLoc::Function,
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ctx.ctx.create_enum_attribute(Attribute::get_named_enum_kind_id("nounwind"), 0)
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);
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func
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|
});
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// %0 = call f64 @tgamma(f64 %z)
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let call = ctx.builder
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.build_call(tgamma_fn, &[z_val.into()], "gamma")
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.try_as_basic_value()
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.left()
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.unwrap()
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.into_float_value();
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// Handling for denormals
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// | x | Python gamma(x) | C tgamma(x) |
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// --- | ----------------- | --------------- | ----------- |
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// (1) | nan | nan | nan |
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// (2) | -inf | -inf | inf |
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// (3) | inf | inf | inf |
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// (4) | 0.0 | inf | inf |
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// (5) | {-1.0, -2.0, ...} | inf | nan |
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//
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// Therefore, we remap to Python's denorm handling by:
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//
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// let v = tgamma(x);
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// v = if isinf(v) || isnan(v) { f64::INFINITY } else { v } // Handles (4)-(5)
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// v = if isinf(x) || isnan(x) { x } else { v } // Handles (1)-(3)
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// %v.isinf = call i32 @__nac3_isinf(f64 %0)
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||||||
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// %v.isinf.tobool = icmp ne i32 %v.isinf, 0
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||||||
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let v_isinf = call_isinf(generator, ctx, call.into());
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||||||
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// %v.isnan = call i32 @__nac3_isnan(f64 %0)
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||||||
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// %v.isnan.tobool = icmp ne i32 %v.isnan, 0
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|
let v_isnan = call_isnan(generator, ctx, call.into());
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||||||
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||||||
|
// %or = or i1 %v.isinf.tobool, %v.isnan.tobool
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||||||
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// %3 = select i1 %or, f64 inf, f64 %0
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|
let v_is_nonnum = ctx.builder.build_or(v_isinf, v_isnan, "");
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||||||
|
let val = ctx.builder.build_select(
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||||||
|
v_is_nonnum,
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|
llvm_f64.const_float(f64::INFINITY).into(),
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call,
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"",
|
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|
).into_float_value();
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// %z.isinf = call i32 @__nac3_isinf(f64 %z)
|
||||||
|
// %z.isinf.tobool = icmp ne i32 %z.isinf, 0
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||||||
|
let z_isinf = call_isinf(generator, ctx, z_val.into_float_value());
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||||||
|
// %z.isnan = call i32 @__nac3_isnan(f64 %z)
|
||||||
|
// %z.isnan.tobool = icmp ne i32 %z.isnan, 0
|
||||||
|
let z_isnan = call_isnan(generator, ctx, z_val.into_float_value());
|
||||||
|
|
||||||
|
// %or = or i1 %z.isinf.tobool, %z.isnan.tobool
|
||||||
|
// %val = select i1 %or, f64 %z, f64 %3
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||||||
|
let z_is_nonnum = ctx.builder.build_or(z_isinf, z_isnan, "");
|
||||||
|
let val = ctx.builder.build_select(
|
||||||
|
z_is_nonnum,
|
||||||
|
z_val.into_float_value(),
|
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|
val,
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|
"",
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
Ok(val.into())
|
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|
}),
|
||||||
),
|
),
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||||||
create_fn_by_extern(
|
create_fn_by_codegen(
|
||||||
primitives,
|
primitives,
|
||||||
&var_map,
|
&var_map,
|
||||||
"gammaln",
|
"gammaln",
|
||||||
float,
|
float,
|
||||||
&[(float, "x")],
|
&[(float, "x")],
|
||||||
"lgamma",
|
Box::new(|ctx, _, fun, args, generator| {
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&[],
|
let float = ctx.primitives.float;
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|
let llvm_f64 = ctx.ctx.f64_type();
|
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|
let x_ty = fun.0.args[0].ty;
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||||||
|
let x_val = args[0].1.clone()
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||||||
|
.to_basic_value_enum(ctx, generator, x_ty)?;
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||||||
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|
assert!(ctx.unifier.unioned(x_ty, float));
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||||||
|
|
||||||
|
let tgamma_fn = ctx.module.get_function("lgamma").unwrap_or_else(|| {
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||||||
|
let fn_type = llvm_f64.fn_type(&[llvm_f64.into()], false);
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||||||
|
let func = ctx.module.add_function("lgamma", fn_type, None);
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|
func.add_attribute(
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|
AttributeLoc::Function,
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|
ctx.ctx.create_enum_attribute(Attribute::get_named_enum_kind_id("nounwind"), 0)
|
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|
);
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|
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||||||
|
func
|
||||||
|
});
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// %0 = call f64 @gamma(f64 %x)
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let call = ctx.builder
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.build_call(tgamma_fn, &[x_val.into()], "gammaln")
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|
.try_as_basic_value()
|
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|
.left()
|
||||||
|
.unwrap()
|
||||||
|
.into_float_value();
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|
// libm's handling of value overflows differs from scipy:
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// - scipy: gammaln(-inf) -> -inf
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// - libm : lgamma(-inf) -> inf
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//
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// Therefore we remap it by:
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//
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// let v = lgamma(x);
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// v = if isinf(x) { x } else { v }
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// %isinf = call i32 @__nac3_isinf(f64 %x)
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// %tobool = icmp ne i32 %isinf, 0
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|
// %val = select i1 %tobool, f64 %x, f64 %0
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let v = ctx.builder.build_select(
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|
call_isinf(generator, ctx, x_val.into_float_value()),
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|
x_val,
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|
call.into(),
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|
""
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
Ok(v.into())
|
||||||
|
}),
|
||||||
),
|
),
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||||||
create_fn_by_extern(
|
create_fn_by_codegen(
|
||||||
primitives,
|
primitives,
|
||||||
&var_map,
|
&var_map,
|
||||||
"j0",
|
"j0",
|
||||||
float,
|
float,
|
||||||
&[(float, "x")],
|
&[(float, "x")],
|
||||||
"j0",
|
Box::new(|ctx, _, fun, args, generator| {
|
||||||
&[],
|
let float = ctx.primitives.float;
|
||||||
|
let llvm_f64 = ctx.ctx.f64_type();
|
||||||
|
|
||||||
|
let x_ty = fun.0.args[0].ty;
|
||||||
|
let x_val = args[0].1.clone()
|
||||||
|
.to_basic_value_enum(ctx, generator, x_ty)?;
|
||||||
|
|
||||||
|
assert!(ctx.unifier.unioned(x_ty, float));
|
||||||
|
|
||||||
|
let tgamma_fn = ctx.module.get_function("j0").unwrap_or_else(|| {
|
||||||
|
let fn_type = llvm_f64.fn_type(&[llvm_f64.into()], false);
|
||||||
|
let func = ctx.module.add_function("j0", fn_type, None);
|
||||||
|
func.add_attribute(
|
||||||
|
AttributeLoc::Function,
|
||||||
|
ctx.ctx.create_enum_attribute(Attribute::get_named_enum_kind_id("nounwind"), 0)
|
||||||
|
);
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||||||
|
|
||||||
|
func
|
||||||
|
});
|
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|
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// %0 = call f64 @j0(f64 %x)
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|
let call = ctx.builder
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||||||
|
.build_call(tgamma_fn, &[x_val.into()], "j0")
|
||||||
|
.try_as_basic_value()
|
||||||
|
.left()
|
||||||
|
.unwrap()
|
||||||
|
.into_float_value();
|
||||||
|
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// libm's handling of value overflows differs from scipy:
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// - scipy: j0(inf) -> nan
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// - libm : j0(inf) -> 0.0
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//
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// Therefore we remap it by:
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//
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// let v = j0(x);
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// v = if isinf(x) { f64::NAN } else { v }
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// %1 = call i32 @__nac3_isinf(f64 %x)
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||||||
|
// %tobool = icmp ne i32 %isinf, 0
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|
let arg_isinf = call_isinf(generator, ctx, x_val.into_float_value());
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||||||
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||||||
|
// %val = select i1 %tobool, f64 nan, f64 %0
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||||||
|
let val = ctx.builder
|
||||||
|
.build_select(arg_isinf, llvm_f64.const_float(f64::NAN), call, "");
|
||||||
|
|
||||||
|
Ok(val.into())
|
||||||
|
}),
|
||||||
),
|
),
|
||||||
create_fn_by_extern(
|
create_fn_by_extern(
|
||||||
primitives,
|
primitives,
|
||||||
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