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) 1997-2018 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  template<typename _Tp, bool _IsValidValarrayValue = !__is_abstract(_Tp)>
335  struct __fun_with_valarray
336  {
337  typedef _Tp result_type;
338  };
339 
340  template<typename _Tp>
341  struct __fun_with_valarray<_Tp, false>
342  {
343  // No result type defined for invalid value types.
344  };
345 
346  // We need these bits in order to recover the return type of
347  // some functions/operators now that we're no longer using
348  // function templates.
349  template<typename, typename _Tp>
350  struct __fun : __fun_with_valarray<_Tp>
351  {
352  };
353 
354  // several specializations for relational operators.
355  template<typename _Tp>
356  struct __fun<__logical_not, _Tp>
357  {
358  typedef bool result_type;
359  };
360 
361  template<typename _Tp>
362  struct __fun<__logical_and, _Tp>
363  {
364  typedef bool result_type;
365  };
366 
367  template<typename _Tp>
368  struct __fun<__logical_or, _Tp>
369  {
370  typedef bool result_type;
371  };
372 
373  template<typename _Tp>
374  struct __fun<__less, _Tp>
375  {
376  typedef bool result_type;
377  };
378 
379  template<typename _Tp>
380  struct __fun<__greater, _Tp>
381  {
382  typedef bool result_type;
383  };
384 
385  template<typename _Tp>
386  struct __fun<__less_equal, _Tp>
387  {
388  typedef bool result_type;
389  };
390 
391  template<typename _Tp>
392  struct __fun<__greater_equal, _Tp>
393  {
394  typedef bool result_type;
395  };
396 
397  template<typename _Tp>
398  struct __fun<__equal_to, _Tp>
399  {
400  typedef bool result_type;
401  };
402 
403  template<typename _Tp>
404  struct __fun<__not_equal_to, _Tp>
405  {
406  typedef bool result_type;
407  };
408 
409  //
410  // Apply function taking a value/const reference closure
411  //
412 
413  template<typename _Dom, typename _Arg>
414  class _FunBase
415  {
416  public:
417  typedef typename _Dom::value_type value_type;
418 
419  _FunBase(const _Dom& __e, value_type __f(_Arg))
420  : _M_expr(__e), _M_func(__f) {}
421 
422  value_type operator[](size_t __i) const
423  { return _M_func (_M_expr[__i]); }
424 
425  size_t size() const { return _M_expr.size ();}
426 
427  private:
428  const _Dom& _M_expr;
429  value_type (*_M_func)(_Arg);
430  };
431 
432  template<class _Dom>
433  struct _ValFunClos<_Expr,_Dom> : _FunBase<_Dom, typename _Dom::value_type>
434  {
435  typedef _FunBase<_Dom, typename _Dom::value_type> _Base;
436  typedef typename _Base::value_type value_type;
437  typedef value_type _Tp;
438 
439  _ValFunClos(const _Dom& __e, _Tp __f(_Tp)) : _Base(__e, __f) {}
440  };
441 
442  template<typename _Tp>
443  struct _ValFunClos<_ValArray,_Tp> : _FunBase<valarray<_Tp>, _Tp>
444  {
445  typedef _FunBase<valarray<_Tp>, _Tp> _Base;
446  typedef _Tp value_type;
447 
448  _ValFunClos(const valarray<_Tp>& __v, _Tp __f(_Tp)) : _Base(__v, __f) {}
449  };
450 
451  template<class _Dom>
452  struct _RefFunClos<_Expr, _Dom>
453  : _FunBase<_Dom, const typename _Dom::value_type&>
454  {
455  typedef _FunBase<_Dom, const typename _Dom::value_type&> _Base;
456  typedef typename _Base::value_type value_type;
457  typedef value_type _Tp;
458 
459  _RefFunClos(const _Dom& __e, _Tp __f(const _Tp&))
460  : _Base(__e, __f) {}
461  };
462 
463  template<typename _Tp>
464  struct _RefFunClos<_ValArray, _Tp>
465  : _FunBase<valarray<_Tp>, const _Tp&>
466  {
467  typedef _FunBase<valarray<_Tp>, const _Tp&> _Base;
468  typedef _Tp value_type;
469 
470  _RefFunClos(const valarray<_Tp>& __v, _Tp __f(const _Tp&))
471  : _Base(__v, __f) {}
472  };
473 
474  //
475  // Unary expression closure.
476  //
477 
478  template<class _Oper, class _Arg>
479  class _UnBase
480  {
481  public:
482  typedef typename _Arg::value_type _Vt;
483  typedef typename __fun<_Oper, _Vt>::result_type value_type;
484 
485  _UnBase(const _Arg& __e) : _M_expr(__e) {}
486 
487  value_type operator[](size_t __i) const
488  { return _Oper()(_M_expr[__i]); }
489 
490  size_t size() const { return _M_expr.size(); }
491 
492  private:
493  const _Arg& _M_expr;
494  };
495 
496  template<class _Oper, class _Dom>
497  struct _UnClos<_Oper, _Expr, _Dom>
498  : _UnBase<_Oper, _Dom>
499  {
500  typedef _Dom _Arg;
501  typedef _UnBase<_Oper, _Dom> _Base;
502  typedef typename _Base::value_type value_type;
503 
504  _UnClos(const _Arg& __e) : _Base(__e) {}
505  };
506 
507  template<class _Oper, typename _Tp>
508  struct _UnClos<_Oper, _ValArray, _Tp>
509  : _UnBase<_Oper, valarray<_Tp> >
510  {
511  typedef valarray<_Tp> _Arg;
512  typedef _UnBase<_Oper, valarray<_Tp> > _Base;
513  typedef typename _Base::value_type value_type;
514 
515  _UnClos(const _Arg& __e) : _Base(__e) {}
516  };
517 
518 
519  //
520  // Binary expression closure.
521  //
522 
523  template<class _Oper, class _FirstArg, class _SecondArg>
524  class _BinBase
525  {
526  public:
527  typedef typename _FirstArg::value_type _Vt;
528  typedef typename __fun<_Oper, _Vt>::result_type value_type;
529 
530  _BinBase(const _FirstArg& __e1, const _SecondArg& __e2)
531  : _M_expr1(__e1), _M_expr2(__e2) {}
532 
533  value_type operator[](size_t __i) const
534  { return _Oper()(_M_expr1[__i], _M_expr2[__i]); }
535 
536  size_t size() const { return _M_expr1.size(); }
537 
538  private:
539  const _FirstArg& _M_expr1;
540  const _SecondArg& _M_expr2;
541  };
542 
543 
544  template<class _Oper, class _Clos>
545  class _BinBase2
546  {
547  public:
548  typedef typename _Clos::value_type _Vt;
549  typedef typename __fun<_Oper, _Vt>::result_type value_type;
550 
551  _BinBase2(const _Clos& __e, const _Vt& __t)
552  : _M_expr1(__e), _M_expr2(__t) {}
553 
554  value_type operator[](size_t __i) const
555  { return _Oper()(_M_expr1[__i], _M_expr2); }
556 
557  size_t size() const { return _M_expr1.size(); }
558 
559  private:
560  const _Clos& _M_expr1;
561  const _Vt& _M_expr2;
562  };
563 
564  template<class _Oper, class _Clos>
565  class _BinBase1
566  {
567  public:
568  typedef typename _Clos::value_type _Vt;
569  typedef typename __fun<_Oper, _Vt>::result_type value_type;
570 
571  _BinBase1(const _Vt& __t, const _Clos& __e)
572  : _M_expr1(__t), _M_expr2(__e) {}
573 
574  value_type operator[](size_t __i) const
575  { return _Oper()(_M_expr1, _M_expr2[__i]); }
576 
577  size_t size() const { return _M_expr2.size(); }
578 
579  private:
580  const _Vt& _M_expr1;
581  const _Clos& _M_expr2;
582  };
583 
584  template<class _Oper, class _Dom1, class _Dom2>
585  struct _BinClos<_Oper, _Expr, _Expr, _Dom1, _Dom2>
586  : _BinBase<_Oper, _Dom1, _Dom2>
587  {
588  typedef _BinBase<_Oper, _Dom1, _Dom2> _Base;
589  typedef typename _Base::value_type value_type;
590 
591  _BinClos(const _Dom1& __e1, const _Dom2& __e2) : _Base(__e1, __e2) {}
592  };
593 
594  template<class _Oper, typename _Tp>
595  struct _BinClos<_Oper,_ValArray, _ValArray, _Tp, _Tp>
596  : _BinBase<_Oper, valarray<_Tp>, valarray<_Tp> >
597  {
598  typedef _BinBase<_Oper, valarray<_Tp>, valarray<_Tp> > _Base;
599  typedef typename _Base::value_type value_type;
600 
601  _BinClos(const valarray<_Tp>& __v, const valarray<_Tp>& __w)
602  : _Base(__v, __w) {}
603  };
604 
605  template<class _Oper, class _Dom>
606  struct _BinClos<_Oper, _Expr, _ValArray, _Dom, typename _Dom::value_type>
607  : _BinBase<_Oper, _Dom, valarray<typename _Dom::value_type> >
608  {
609  typedef typename _Dom::value_type _Tp;
610  typedef _BinBase<_Oper,_Dom,valarray<_Tp> > _Base;
611  typedef typename _Base::value_type value_type;
612 
613  _BinClos(const _Dom& __e1, const valarray<_Tp>& __e2)
614  : _Base(__e1, __e2) {}
615  };
616 
617  template<class _Oper, class _Dom>
618  struct _BinClos<_Oper, _ValArray, _Expr, typename _Dom::value_type, _Dom>
619  : _BinBase<_Oper, valarray<typename _Dom::value_type>,_Dom>
620  {
621  typedef typename _Dom::value_type _Tp;
622  typedef _BinBase<_Oper, valarray<_Tp>, _Dom> _Base;
623  typedef typename _Base::value_type value_type;
624 
625  _BinClos(const valarray<_Tp>& __e1, const _Dom& __e2)
626  : _Base(__e1, __e2) {}
627  };
628 
629  template<class _Oper, class _Dom>
630  struct _BinClos<_Oper, _Expr, _Constant, _Dom, typename _Dom::value_type>
631  : _BinBase2<_Oper, _Dom>
632  {
633  typedef typename _Dom::value_type _Tp;
634  typedef _BinBase2<_Oper,_Dom> _Base;
635  typedef typename _Base::value_type value_type;
636 
637  _BinClos(const _Dom& __e1, const _Tp& __e2) : _Base(__e1, __e2) {}
638  };
639 
640  template<class _Oper, class _Dom>
641  struct _BinClos<_Oper, _Constant, _Expr, typename _Dom::value_type, _Dom>
642  : _BinBase1<_Oper, _Dom>
643  {
644  typedef typename _Dom::value_type _Tp;
645  typedef _BinBase1<_Oper, _Dom> _Base;
646  typedef typename _Base::value_type value_type;
647 
648  _BinClos(const _Tp& __e1, const _Dom& __e2) : _Base(__e1, __e2) {}
649  };
650 
651  template<class _Oper, typename _Tp>
652  struct _BinClos<_Oper, _ValArray, _Constant, _Tp, _Tp>
653  : _BinBase2<_Oper, valarray<_Tp> >
654  {
655  typedef _BinBase2<_Oper,valarray<_Tp> > _Base;
656  typedef typename _Base::value_type value_type;
657 
658  _BinClos(const valarray<_Tp>& __v, const _Tp& __t) : _Base(__v, __t) {}
659  };
660 
661  template<class _Oper, typename _Tp>
662  struct _BinClos<_Oper, _Constant, _ValArray, _Tp, _Tp>
663  : _BinBase1<_Oper, valarray<_Tp> >
664  {
665  typedef _BinBase1<_Oper, valarray<_Tp> > _Base;
666  typedef typename _Base::value_type value_type;
667 
668  _BinClos(const _Tp& __t, const valarray<_Tp>& __v) : _Base(__t, __v) {}
669  };
670 
671  //
672  // slice_array closure.
673  //
674  template<typename _Dom>
675  class _SBase
676  {
677  public:
678  typedef typename _Dom::value_type value_type;
679 
680  _SBase (const _Dom& __e, const slice& __s)
681  : _M_expr (__e), _M_slice (__s) {}
682 
683  value_type
684  operator[] (size_t __i) const
685  { return _M_expr[_M_slice.start () + __i * _M_slice.stride ()]; }
686 
687  size_t
688  size() const
689  { return _M_slice.size (); }
690 
691  private:
692  const _Dom& _M_expr;
693  const slice& _M_slice;
694  };
695 
696  template<typename _Tp>
697  class _SBase<_Array<_Tp> >
698  {
699  public:
700  typedef _Tp value_type;
701 
702  _SBase (_Array<_Tp> __a, const slice& __s)
703  : _M_array (__a._M_data+__s.start()), _M_size (__s.size()),
704  _M_stride (__s.stride()) {}
705 
706  value_type
707  operator[] (size_t __i) const
708  { return _M_array._M_data[__i * _M_stride]; }
709 
710  size_t
711  size() const
712  { return _M_size; }
713 
714  private:
715  const _Array<_Tp> _M_array;
716  const size_t _M_size;
717  const size_t _M_stride;
718  };
719 
720  template<class _Dom>
721  struct _SClos<_Expr, _Dom>
722  : _SBase<_Dom>
723  {
724  typedef _SBase<_Dom> _Base;
725  typedef typename _Base::value_type value_type;
726 
727  _SClos (const _Dom& __e, const slice& __s) : _Base (__e, __s) {}
728  };
729 
730  template<typename _Tp>
731  struct _SClos<_ValArray, _Tp>
732  : _SBase<_Array<_Tp> >
733  {
734  typedef _SBase<_Array<_Tp> > _Base;
735  typedef _Tp value_type;
736 
737  _SClos (_Array<_Tp> __a, const slice& __s) : _Base (__a, __s) {}
738  };
739 
740 _GLIBCXX_END_NAMESPACE_VERSION
741 } // namespace
742 
743 #endif /* _CPP_VALARRAY_BEFORE_H */
complex< _Tp > cos(const complex< _Tp > &)
Return complex cosine of z.
Definition: complex:730
complex< _Tp > sqrt(const complex< _Tp > &)
Return complex square root of z.
Definition: complex:922
complex< _Tp > log(const complex< _Tp > &)
Return complex natural logarithm of z.
Definition: complex:813
complex< _Tp > pow(const complex< _Tp > &, int)
Return x to the y'th power.
Definition: complex:1008
complex< _Tp > tanh(const complex< _Tp > &)
Return complex hyperbolic tangent of z.
Definition: complex:977
complex< _Tp > cosh(const complex< _Tp > &)
Return complex hyperbolic cosine of z.
Definition: complex:760
ISO C++ entities toplevel namespace is std.
complex< _Tp > sin(const complex< _Tp > &)
Return complex sine of z.
Definition: complex:848
_Tp abs(const complex< _Tp > &)
Return magnitude of z.
Definition: complex:622
std::complex< _Tp > atan(const std::complex< _Tp > &)
atan(__z) [8.1.4].
Definition: complex:1718
std::complex< _Tp > asin(const std::complex< _Tp > &)
asin(__z) [8.1.3].
Definition: complex:1674
complex< _Tp > tan(const complex< _Tp > &)
Return complex tangent of z.
Definition: complex:949
std::complex< _Tp > acos(const std::complex< _Tp > &)
acos(__z) [8.1.2].
Definition: complex:1638
complex< _Tp > exp(const complex< _Tp > &)
Return complex base e exponential of z.
Definition: complex:786
complex< _Tp > log10(const complex< _Tp > &)
Return complex base 10 logarithm of z.
Definition: complex:818
complex< _Tp > sinh(const complex< _Tp > &)
Return complex hyperbolic sine of z.
Definition: complex:878