libstdc++
valarray_before.h
Go to the documentation of this file.
1 // The template and inlines for the -*- C++ -*- internal _Meta class.
2 
3 // Copyright (C) 1997-2013 Free Software Foundation, Inc.
4 //
5 // This file is part of the GNU ISO C++ Library. This library is free
6 // software; you can redistribute it and/or modify it under the
7 // terms of the GNU General Public License as published by the
8 // Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
9 // any later version.
10 
11 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
12 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
14 // GNU General Public License for more details.
15 
16 // Under Section 7 of GPL version 3, you are granted additional
17 // permissions described in the GCC Runtime Library Exception, version
18 // 3.1, as published by the Free Software Foundation.
19 
20 // You should have received a copy of the GNU General Public License and
21 // a copy of the GCC Runtime Library Exception along with this program;
22 // see the files COPYING3 and COPYING.RUNTIME respectively. If not, see
23 // <http://www.gnu.org/licenses/>.
24 
25 /** @file bits/valarray_before.h
26  * This is an internal header file, included by other library headers.
27  * Do not attempt to use it directly. @headername{valarray}
28  */
29 
30 // Written by Gabriel Dos Reis <[email protected]>
31 
32 #ifndef _VALARRAY_BEFORE_H
33 #define _VALARRAY_BEFORE_H 1
34 
35 #pragma GCC system_header
36 
37 #include <bits/slice_array.h>
38 
39 namespace std _GLIBCXX_VISIBILITY(default)
40 {
41 _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE_VERSION
42 
43  //
44  // Implementing a loosened valarray return value is tricky.
45  // First we need to meet 26.3.1/3: we should not add more than
46  // two levels of template nesting. Therefore we resort to template
47  // template to "flatten" loosened return value types.
48  // At some point we use partial specialization to remove one level
49  // template nesting due to _Expr<>
50  //
51 
52  // This class is NOT defined. It doesn't need to.
53  template<typename _Tp1, typename _Tp2> class _Constant;
54 
55  // Implementations of unary functions applied to valarray<>s.
56  // I use hard-coded object functions here instead of a generic
57  // approach like pointers to function:
58  // 1) correctness: some functions take references, others values.
59  // we can't deduce the correct type afterwards.
60  // 2) efficiency -- object functions can be easily inlined
61  // 3) be Koenig-lookup-friendly
62 
63  struct _Abs
64  {
65  template<typename _Tp>
66  _Tp operator()(const _Tp& __t) const
67  { return abs(__t); }
68  };
69 
70  struct _Cos
71  {
72  template<typename _Tp>
73  _Tp operator()(const _Tp& __t) const
74  { return cos(__t); }
75  };
76 
77  struct _Acos
78  {
79  template<typename _Tp>
80  _Tp operator()(const _Tp& __t) const
81  { return acos(__t); }
82  };
83 
84  struct _Cosh
85  {
86  template<typename _Tp>
87  _Tp operator()(const _Tp& __t) const
88  { return cosh(__t); }
89  };
90 
91  struct _Sin
92  {
93  template<typename _Tp>
94  _Tp operator()(const _Tp& __t) const
95  { return sin(__t); }
96  };
97 
98  struct _Asin
99  {
100  template<typename _Tp>
101  _Tp operator()(const _Tp& __t) const
102  { return asin(__t); }
103  };
104 
105  struct _Sinh
106  {
107  template<typename _Tp>
108  _Tp operator()(const _Tp& __t) const
109  { return sinh(__t); }
110  };
111 
112  struct _Tan
113  {
114  template<typename _Tp>
115  _Tp operator()(const _Tp& __t) const
116  { return tan(__t); }
117  };
118 
119  struct _Atan
120  {
121  template<typename _Tp>
122  _Tp operator()(const _Tp& __t) const
123  { return atan(__t); }
124  };
125 
126  struct _Tanh
127  {
128  template<typename _Tp>
129  _Tp operator()(const _Tp& __t) const
130  { return tanh(__t); }
131  };
132 
133  struct _Exp
134  {
135  template<typename _Tp>
136  _Tp operator()(const _Tp& __t) const
137  { return exp(__t); }
138  };
139 
140  struct _Log
141  {
142  template<typename _Tp>
143  _Tp operator()(const _Tp& __t) const
144  { return log(__t); }
145  };
146 
147  struct _Log10
148  {
149  template<typename _Tp>
150  _Tp operator()(const _Tp& __t) const
151  { return log10(__t); }
152  };
153 
154  struct _Sqrt
155  {
156  template<typename _Tp>
157  _Tp operator()(const _Tp& __t) const
158  { return sqrt(__t); }
159  };
160 
161  // In the past, we used to tailor operator applications semantics
162  // to the specialization of standard function objects (i.e. plus<>, etc.)
163  // That is incorrect. Therefore we provide our own surrogates.
164 
165  struct __unary_plus
166  {
167  template<typename _Tp>
168  _Tp operator()(const _Tp& __t) const
169  { return +__t; }
170  };
171 
172  struct __negate
173  {
174  template<typename _Tp>
175  _Tp operator()(const _Tp& __t) const
176  { return -__t; }
177  };
178 
179  struct __bitwise_not
180  {
181  template<typename _Tp>
182  _Tp operator()(const _Tp& __t) const
183  { return ~__t; }
184  };
185 
186  struct __plus
187  {
188  template<typename _Tp>
189  _Tp operator()(const _Tp& __x, const _Tp& __y) const
190  { return __x + __y; }
191  };
192 
193  struct __minus
194  {
195  template<typename _Tp>
196  _Tp operator()(const _Tp& __x, const _Tp& __y) const
197  { return __x - __y; }
198  };
199 
200  struct __multiplies
201  {
202  template<typename _Tp>
203  _Tp operator()(const _Tp& __x, const _Tp& __y) const
204  { return __x * __y; }
205  };
206 
207  struct __divides
208  {
209  template<typename _Tp>
210  _Tp operator()(const _Tp& __x, const _Tp& __y) const
211  { return __x / __y; }
212  };
213 
214  struct __modulus
215  {
216  template<typename _Tp>
217  _Tp operator()(const _Tp& __x, const _Tp& __y) const
218  { return __x % __y; }
219  };
220 
221  struct __bitwise_xor
222  {
223  template<typename _Tp>
224  _Tp operator()(const _Tp& __x, const _Tp& __y) const
225  { return __x ^ __y; }
226  };
227 
228  struct __bitwise_and
229  {
230  template<typename _Tp>
231  _Tp operator()(const _Tp& __x, const _Tp& __y) const
232  { return __x & __y; }
233  };
234 
235  struct __bitwise_or
236  {
237  template<typename _Tp>
238  _Tp operator()(const _Tp& __x, const _Tp& __y) const
239  { return __x | __y; }
240  };
241 
242  struct __shift_left
243  {
244  template<typename _Tp>
245  _Tp operator()(const _Tp& __x, const _Tp& __y) const
246  { return __x << __y; }
247  };
248 
249  struct __shift_right
250  {
251  template<typename _Tp>
252  _Tp operator()(const _Tp& __x, const _Tp& __y) const
253  { return __x >> __y; }
254  };
255 
256  struct __logical_and
257  {
258  template<typename _Tp>
259  bool operator()(const _Tp& __x, const _Tp& __y) const
260  { return __x && __y; }
261  };
262 
263  struct __logical_or
264  {
265  template<typename _Tp>
266  bool operator()(const _Tp& __x, const _Tp& __y) const
267  { return __x || __y; }
268  };
269 
270  struct __logical_not
271  {
272  template<typename _Tp>
273  bool operator()(const _Tp& __x) const
274  { return !__x; }
275  };
276 
277  struct __equal_to
278  {
279  template<typename _Tp>
280  bool operator()(const _Tp& __x, const _Tp& __y) const
281  { return __x == __y; }
282  };
283 
284  struct __not_equal_to
285  {
286  template<typename _Tp>
287  bool operator()(const _Tp& __x, const _Tp& __y) const
288  { return __x != __y; }
289  };
290 
291  struct __less
292  {
293  template<typename _Tp>
294  bool operator()(const _Tp& __x, const _Tp& __y) const
295  { return __x < __y; }
296  };
297 
298  struct __greater
299  {
300  template<typename _Tp>
301  bool operator()(const _Tp& __x, const _Tp& __y) const
302  { return __x > __y; }
303  };
304 
305  struct __less_equal
306  {
307  template<typename _Tp>
308  bool operator()(const _Tp& __x, const _Tp& __y) const
309  { return __x <= __y; }
310  };
311 
312  struct __greater_equal
313  {
314  template<typename _Tp>
315  bool operator()(const _Tp& __x, const _Tp& __y) const
316  { return __x >= __y; }
317  };
318 
319  // The few binary functions we miss.
320  struct _Atan2
321  {
322  template<typename _Tp>
323  _Tp operator()(const _Tp& __x, const _Tp& __y) const
324  { return atan2(__x, __y); }
325  };
326 
327  struct _Pow
328  {
329  template<typename _Tp>
330  _Tp operator()(const _Tp& __x, const _Tp& __y) const
331  { return pow(__x, __y); }
332  };
333 
334 
335  // We need these bits in order to recover the return type of
336  // some functions/operators now that we're no longer using
337  // function templates.
338  template<typename, typename _Tp>
339  struct __fun
340  {
341  typedef _Tp result_type;
342  };
343 
344  // several specializations for relational operators.
345  template<typename _Tp>
346  struct __fun<__logical_not, _Tp>
347  {
348  typedef bool result_type;
349  };
350 
351  template<typename _Tp>
352  struct __fun<__logical_and, _Tp>
353  {
354  typedef bool result_type;
355  };
356 
357  template<typename _Tp>
358  struct __fun<__logical_or, _Tp>
359  {
360  typedef bool result_type;
361  };
362 
363  template<typename _Tp>
364  struct __fun<__less, _Tp>
365  {
366  typedef bool result_type;
367  };
368 
369  template<typename _Tp>
370  struct __fun<__greater, _Tp>
371  {
372  typedef bool result_type;
373  };
374 
375  template<typename _Tp>
376  struct __fun<__less_equal, _Tp>
377  {
378  typedef bool result_type;
379  };
380 
381  template<typename _Tp>
382  struct __fun<__greater_equal, _Tp>
383  {
384  typedef bool result_type;
385  };
386 
387  template<typename _Tp>
388  struct __fun<__equal_to, _Tp>
389  {
390  typedef bool result_type;
391  };
392 
393  template<typename _Tp>
394  struct __fun<__not_equal_to, _Tp>
395  {
396  typedef bool result_type;
397  };
398 
399  //
400  // Apply function taking a value/const reference closure
401  //
402 
403  template<typename _Dom, typename _Arg>
404  class _FunBase
405  {
406  public:
407  typedef typename _Dom::value_type value_type;
408 
409  _FunBase(const _Dom& __e, value_type __f(_Arg))
410  : _M_expr(__e), _M_func(__f) {}
411 
412  value_type operator[](size_t __i) const
413  { return _M_func (_M_expr[__i]); }
414 
415  size_t size() const { return _M_expr.size ();}
416 
417  private:
418  const _Dom& _M_expr;
419  value_type (*_M_func)(_Arg);
420  };
421 
422  template<class _Dom>
423  struct _ValFunClos<_Expr,_Dom> : _FunBase<_Dom, typename _Dom::value_type>
424  {
425  typedef _FunBase<_Dom, typename _Dom::value_type> _Base;
426  typedef typename _Base::value_type value_type;
427  typedef value_type _Tp;
428 
429  _ValFunClos(const _Dom& __e, _Tp __f(_Tp)) : _Base(__e, __f) {}
430  };
431 
432  template<typename _Tp>
433  struct _ValFunClos<_ValArray,_Tp> : _FunBase<valarray<_Tp>, _Tp>
434  {
435  typedef _FunBase<valarray<_Tp>, _Tp> _Base;
436  typedef _Tp value_type;
437 
438  _ValFunClos(const valarray<_Tp>& __v, _Tp __f(_Tp)) : _Base(__v, __f) {}
439  };
440 
441  template<class _Dom>
442  struct _RefFunClos<_Expr, _Dom>
443  : _FunBase<_Dom, const typename _Dom::value_type&>
444  {
445  typedef _FunBase<_Dom, const typename _Dom::value_type&> _Base;
446  typedef typename _Base::value_type value_type;
447  typedef value_type _Tp;
448 
449  _RefFunClos(const _Dom& __e, _Tp __f(const _Tp&))
450  : _Base(__e, __f) {}
451  };
452 
453  template<typename _Tp>
454  struct _RefFunClos<_ValArray, _Tp>
455  : _FunBase<valarray<_Tp>, const _Tp&>
456  {
457  typedef _FunBase<valarray<_Tp>, const _Tp&> _Base;
458  typedef _Tp value_type;
459 
460  _RefFunClos(const valarray<_Tp>& __v, _Tp __f(const _Tp&))
461  : _Base(__v, __f) {}
462  };
463 
464  //
465  // Unary expression closure.
466  //
467 
468  template<class _Oper, class _Arg>
469  class _UnBase
470  {
471  public:
472  typedef typename _Arg::value_type _Vt;
473  typedef typename __fun<_Oper, _Vt>::result_type value_type;
474 
475  _UnBase(const _Arg& __e) : _M_expr(__e) {}
476 
477  value_type operator[](size_t __i) const
478  { return _Oper()(_M_expr[__i]); }
479 
480  size_t size() const { return _M_expr.size(); }
481 
482  private:
483  const _Arg& _M_expr;
484  };
485 
486  template<class _Oper, class _Dom>
487  struct _UnClos<_Oper, _Expr, _Dom>
488  : _UnBase<_Oper, _Dom>
489  {
490  typedef _Dom _Arg;
491  typedef _UnBase<_Oper, _Dom> _Base;
492  typedef typename _Base::value_type value_type;
493 
494  _UnClos(const _Arg& __e) : _Base(__e) {}
495  };
496 
497  template<class _Oper, typename _Tp>
498  struct _UnClos<_Oper, _ValArray, _Tp>
499  : _UnBase<_Oper, valarray<_Tp> >
500  {
501  typedef valarray<_Tp> _Arg;
502  typedef _UnBase<_Oper, valarray<_Tp> > _Base;
503  typedef typename _Base::value_type value_type;
504 
505  _UnClos(const _Arg& __e) : _Base(__e) {}
506  };
507 
508 
509  //
510  // Binary expression closure.
511  //
512 
513  template<class _Oper, class _FirstArg, class _SecondArg>
514  class _BinBase
515  {
516  public:
517  typedef typename _FirstArg::value_type _Vt;
518  typedef typename __fun<_Oper, _Vt>::result_type value_type;
519 
520  _BinBase(const _FirstArg& __e1, const _SecondArg& __e2)
521  : _M_expr1(__e1), _M_expr2(__e2) {}
522 
523  value_type operator[](size_t __i) const
524  { return _Oper()(_M_expr1[__i], _M_expr2[__i]); }
525 
526  size_t size() const { return _M_expr1.size(); }
527 
528  private:
529  const _FirstArg& _M_expr1;
530  const _SecondArg& _M_expr2;
531  };
532 
533 
534  template<class _Oper, class _Clos>
535  class _BinBase2
536  {
537  public:
538  typedef typename _Clos::value_type _Vt;
539  typedef typename __fun<_Oper, _Vt>::result_type value_type;
540 
541  _BinBase2(const _Clos& __e, const _Vt& __t)
542  : _M_expr1(__e), _M_expr2(__t) {}
543 
544  value_type operator[](size_t __i) const
545  { return _Oper()(_M_expr1[__i], _M_expr2); }
546 
547  size_t size() const { return _M_expr1.size(); }
548 
549  private:
550  const _Clos& _M_expr1;
551  const _Vt& _M_expr2;
552  };
553 
554  template<class _Oper, class _Clos>
555  class _BinBase1
556  {
557  public:
558  typedef typename _Clos::value_type _Vt;
559  typedef typename __fun<_Oper, _Vt>::result_type value_type;
560 
561  _BinBase1(const _Vt& __t, const _Clos& __e)
562  : _M_expr1(__t), _M_expr2(__e) {}
563 
564  value_type operator[](size_t __i) const
565  { return _Oper()(_M_expr1, _M_expr2[__i]); }
566 
567  size_t size() const { return _M_expr2.size(); }
568 
569  private:
570  const _Vt& _M_expr1;
571  const _Clos& _M_expr2;
572  };
573 
574  template<class _Oper, class _Dom1, class _Dom2>
575  struct _BinClos<_Oper, _Expr, _Expr, _Dom1, _Dom2>
576  : _BinBase<_Oper, _Dom1, _Dom2>
577  {
578  typedef _BinBase<_Oper, _Dom1, _Dom2> _Base;
579  typedef typename _Base::value_type value_type;
580 
581  _BinClos(const _Dom1& __e1, const _Dom2& __e2) : _Base(__e1, __e2) {}
582  };
583 
584  template<class _Oper, typename _Tp>
585  struct _BinClos<_Oper,_ValArray, _ValArray, _Tp, _Tp>
586  : _BinBase<_Oper, valarray<_Tp>, valarray<_Tp> >
587  {
588  typedef _BinBase<_Oper, valarray<_Tp>, valarray<_Tp> > _Base;
589  typedef typename _Base::value_type value_type;
590 
591  _BinClos(const valarray<_Tp>& __v, const valarray<_Tp>& __w)
592  : _Base(__v, __w) {}
593  };
594 
595  template<class _Oper, class _Dom>
596  struct _BinClos<_Oper, _Expr, _ValArray, _Dom, typename _Dom::value_type>
597  : _BinBase<_Oper, _Dom, valarray<typename _Dom::value_type> >
598  {
599  typedef typename _Dom::value_type _Tp;
600  typedef _BinBase<_Oper,_Dom,valarray<_Tp> > _Base;
601  typedef typename _Base::value_type value_type;
602 
603  _BinClos(const _Dom& __e1, const valarray<_Tp>& __e2)
604  : _Base(__e1, __e2) {}
605  };
606 
607  template<class _Oper, class _Dom>
608  struct _BinClos<_Oper, _ValArray, _Expr, typename _Dom::value_type, _Dom>
609  : _BinBase<_Oper, valarray<typename _Dom::value_type>,_Dom>
610  {
611  typedef typename _Dom::value_type _Tp;
612  typedef _BinBase<_Oper, valarray<_Tp>, _Dom> _Base;
613  typedef typename _Base::value_type value_type;
614 
615  _BinClos(const valarray<_Tp>& __e1, const _Dom& __e2)
616  : _Base(__e1, __e2) {}
617  };
618 
619  template<class _Oper, class _Dom>
620  struct _BinClos<_Oper, _Expr, _Constant, _Dom, typename _Dom::value_type>
621  : _BinBase2<_Oper, _Dom>
622  {
623  typedef typename _Dom::value_type _Tp;
624  typedef _BinBase2<_Oper,_Dom> _Base;
625  typedef typename _Base::value_type value_type;
626 
627  _BinClos(const _Dom& __e1, const _Tp& __e2) : _Base(__e1, __e2) {}
628  };
629 
630  template<class _Oper, class _Dom>
631  struct _BinClos<_Oper, _Constant, _Expr, typename _Dom::value_type, _Dom>
632  : _BinBase1<_Oper, _Dom>
633  {
634  typedef typename _Dom::value_type _Tp;
635  typedef _BinBase1<_Oper, _Dom> _Base;
636  typedef typename _Base::value_type value_type;
637 
638  _BinClos(const _Tp& __e1, const _Dom& __e2) : _Base(__e1, __e2) {}
639  };
640 
641  template<class _Oper, typename _Tp>
642  struct _BinClos<_Oper, _ValArray, _Constant, _Tp, _Tp>
643  : _BinBase2<_Oper, valarray<_Tp> >
644  {
645  typedef _BinBase2<_Oper,valarray<_Tp> > _Base;
646  typedef typename _Base::value_type value_type;
647 
648  _BinClos(const valarray<_Tp>& __v, const _Tp& __t) : _Base(__v, __t) {}
649  };
650 
651  template<class _Oper, typename _Tp>
652  struct _BinClos<_Oper, _Constant, _ValArray, _Tp, _Tp>
653  : _BinBase1<_Oper, valarray<_Tp> >
654  {
655  typedef _BinBase1<_Oper, valarray<_Tp> > _Base;
656  typedef typename _Base::value_type value_type;
657 
658  _BinClos(const _Tp& __t, const valarray<_Tp>& __v) : _Base(__t, __v) {}
659  };
660 
661  //
662  // slice_array closure.
663  //
664  template<typename _Dom>
665  class _SBase
666  {
667  public:
668  typedef typename _Dom::value_type value_type;
669 
670  _SBase (const _Dom& __e, const slice& __s)
671  : _M_expr (__e), _M_slice (__s) {}
672 
673  value_type
674  operator[] (size_t __i) const
675  { return _M_expr[_M_slice.start () + __i * _M_slice.stride ()]; }
676 
677  size_t
678  size() const
679  { return _M_slice.size (); }
680 
681  private:
682  const _Dom& _M_expr;
683  const slice& _M_slice;
684  };
685 
686  template<typename _Tp>
687  class _SBase<_Array<_Tp> >
688  {
689  public:
690  typedef _Tp value_type;
691 
692  _SBase (_Array<_Tp> __a, const slice& __s)
693  : _M_array (__a._M_data+__s.start()), _M_size (__s.size()),
694  _M_stride (__s.stride()) {}
695 
696  value_type
697  operator[] (size_t __i) const
698  { return _M_array._M_data[__i * _M_stride]; }
699 
700  size_t
701  size() const
702  { return _M_size; }
703 
704  private:
705  const _Array<_Tp> _M_array;
706  const size_t _M_size;
707  const size_t _M_stride;
708  };
709 
710  template<class _Dom>
711  struct _SClos<_Expr, _Dom>
712  : _SBase<_Dom>
713  {
714  typedef _SBase<_Dom> _Base;
715  typedef typename _Base::value_type value_type;
716 
717  _SClos (const _Dom& __e, const slice& __s) : _Base (__e, __s) {}
718  };
719 
720  template<typename _Tp>
721  struct _SClos<_ValArray, _Tp>
722  : _SBase<_Array<_Tp> >
723  {
724  typedef _SBase<_Array<_Tp> > _Base;
725  typedef _Tp value_type;
726 
727  _SClos (_Array<_Tp> __a, const slice& __s) : _Base (__a, __s) {}
728  };
729 
730 _GLIBCXX_END_NAMESPACE_VERSION
731 } // namespace
732 
733 #endif /* _CPP_VALARRAY_BEFORE_H */
ISO C++ entities toplevel namespace is std.