]> Dogcows Code - chaz/yoink/blobdiff - src/cml/matrix/external.h
testing new non-autotools build system
[chaz/yoink] / src / cml / matrix / external.h
diff --git a/src/cml/matrix/external.h b/src/cml/matrix/external.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..6bfb8c4
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,543 @@
+/* -*- C++ -*- ------------------------------------------------------------
+Copyright (c) 2007 Jesse Anders and Demian Nave http://cmldev.net/
+
+The Configurable Math Library (CML) is distributed under the terms of the
+Boost Software License, v1.0 (see cml/LICENSE for details).
+
+ *-----------------------------------------------------------------------*/
+/** @file
+ *  @brief
+ */
+
+#ifndef external_matrix_h
+#define external_matrix_h
+
+#include <cml/core/external_2D.h>
+#include <cml/matrix/matrix_expr.h>
+#include <cml/matrix/class_ops.h>
+#include <cml/matrix/matrix_unroller.h>
+#include <cml/matrix/dynamic.h>
+
+namespace cml {
+
+/** Fixed-size, external-memory matrix. */
+template<typename Element, int Rows, int Cols,
+    typename BasisOrient, typename Layout>
+class matrix<Element,external<Rows,Cols>,BasisOrient,Layout>
+: public external_2D<Element,Rows,Cols,Layout>
+{
+  public:
+
+    /* Shorthand for the generator: */
+    typedef external<Rows,Cols> generator_type;
+
+    /* Shorthand for the array type: */
+    typedef external_2D<Element,Rows,Cols,Layout> array_type;
+
+    /* Shorthand for the type of this matrix: */
+    typedef matrix<Element,generator_type,BasisOrient,Layout> matrix_type;
+
+    /* For integration into the expression template code: */
+    typedef matrix_type expr_type;
+
+    /* For integration into the expression template code: */
+    typedef matrix<Element,fixed<Rows,Cols>,BasisOrient,Layout> temporary_type;
+    /* Note: this ensures that an external matrix is copied into the proper
+     * temporary; external<> temporaries are not allowed.
+     */
+
+    /* Standard: */
+    typedef typename array_type::value_type value_type;
+    typedef typename array_type::reference reference;
+    typedef typename array_type::const_reference const_reference;
+
+    typedef matrix_type& expr_reference;
+    typedef const matrix_type& expr_const_reference;
+
+    /* For matching by basis: */
+    typedef BasisOrient basis_orient;
+
+    /* For matching by memory layout: */
+    typedef typename array_type::layout layout;
+
+    /* For matching by storage type if necessary: */
+    typedef typename array_type::memory_tag memory_tag;
+
+    /* For matching by size type if necessary: */
+    typedef typename array_type::size_tag size_tag;
+
+    /* For matching by resizability: */
+    typedef typename array_type::resizing_tag resizing_tag;
+
+    /* For matching by result-type: */
+    typedef cml::et::matrix_result_tag result_tag;
+
+    /* For matching by assignability: */
+    typedef cml::et::assignable_tag assignable_tag;
+
+    /* To simplify the matrix transpose operator: */
+    typedef matrix<
+        typename cml::remove_const<Element>::type,
+        typename array_type::transposed_type::generator_type,
+        BasisOrient,
+        Layout
+    > transposed_type;
+
+    /* To simplify the matrix row and column operators: */
+    typedef vector<
+        Element,
+        typename array_type::row_array_type::generator_type
+    > row_vector_type;
+
+    typedef vector<
+        Element,
+        typename array_type::col_array_type::generator_type
+    > col_vector_type;
+
+
+  public:
+
+    /** Set this matrix to zero. */
+    matrix_type& zero() {
+        typedef cml::et::OpAssign<Element,Element> OpT;
+        cml::et::UnrollAssignment<OpT>(*this,Element(0));
+        return *this;
+    }
+
+    /** Set this matrix to the identity.
+     *
+     * This only makes sense for a square matrix, but no error will be
+     * signaled if the matrix is not square.
+     */
+    matrix_type& identity() {
+        for(size_t i = 0; i < this->rows(); ++ i) {
+            for(size_t j = 0; j < this->cols(); ++ j) {
+                (*this)(i,j) = value_type((i == j)?1:0);
+            }
+        }
+        return *this;
+    }
+
+    /** Set this matrix to its transpose.
+     *
+     * This only makes sense for a square matrix, but no error will be
+     * signaled if the matrix is not square.
+     */
+    matrix_type& transpose() {
+        /* transpose() returns a temporary: */
+        *this = transpose(*this);
+        return *this;
+    }
+
+    /** Set this matrix to its inverse.
+     *
+     * This only makes sense for a square matrix, but no error will be
+     * signaled if the matrix is not square.
+     */
+    matrix_type& inverse() {
+        /* inverse() returns a temporary: */
+        *this = cml::inverse(*this);
+        return *this;
+    }
+
+    /* NOTE: minimize() and maximize() no longer supported (Jesse) */
+
+    #if 0
+    /** Pairwise minimum of this matrix with another. */
+    template<typename E, class AT, typename L>
+    void minimize(const matrix<E,AT,basis_orient,L>& v) {
+      /* XXX This should probably use ScalarPromote: */
+      for (size_t i = 0; i < this->rows(); ++i) {
+        for (size_t j = 0; j < this->cols(); ++j) {
+          (*this)(i,j) = std::min((*this)(i,j),v(i,j));
+        }
+      }
+    }
+
+    /** Pairwise maximum of this matrix with another. */
+    template<typename E, class AT, typename L>
+    void maximize(const matrix<E,AT,basis_orient,L>& v) {
+      /* XXX This should probably use ScalarPromote: */
+      for (size_t i = 0; i < this->rows(); ++i) {
+        for (size_t j = 0; j < this->cols(); ++j) {
+          (*this)(i,j) = std::max((*this)(i,j),v(i,j));
+        }
+      }
+    }
+    #endif
+
+    /* Set each element to a random number in the range [min,max] */
+    void random(ELEMENT_ARG_TYPE min, ELEMENT_ARG_TYPE max) {
+      for(size_t i = 0; i < this->rows(); ++i) {
+        for(size_t j = 0; j < this->cols(); ++j) {
+          (*this)(i,j) = random_real(min,max);
+        }
+      }
+    }
+
+
+  public:
+
+    /** Constructor for fixed-size external matrices.
+     *
+     * The array must be given as a pointer to Element*, not a
+     * multi-dimensional array.  The caller owns the pointer, and is
+     * responsible for doing any necessary memory management.
+     *
+     * @param ptr specify the external pointer.
+     *
+     * @throws same as the ArrayType constructor.
+     */
+    explicit matrix(value_type ptr[Rows][Cols]) : array_type(ptr) {}
+
+    /** Constructor for fixed-size external matrices.
+     *
+     * The array must be given as a pointer to Element*, not a
+     * multi-dimensional array.  The caller owns the pointer, and is
+     * responsible for doing any necessary memory management.
+     *
+     * @param ptr specify the external pointer.
+     *
+     * @throws same as the ArrayType constructor.
+     */
+    explicit matrix(value_type* ptr) : array_type(ptr) {}
+
+
+  public:
+
+    /** Return the matrix size as a pair. */
+    matrix_size size() const {
+        return matrix_size(this->rows(),this->cols());
+    }
+
+    /** Return element j of basis vector i. */
+    value_type basis_element(size_t i, size_t j) const {
+        return basis_element(i,j,basis_orient());
+    }
+
+    /** Set the given basis element. */
+    void set_basis_element(size_t i, size_t j, ELEMENT_ARG_TYPE s) {
+        set_basis_element(i,j,s,basis_orient());
+    }
+
+    /** Set the matrix row from the given vector. */
+    void set_row(size_t i, const row_vector_type& row) {
+      for(size_t j = 0; j < this->cols(); ++ j) (*this)(i,j) = row[j];
+    }
+
+    /** Set the matrix column from the given vector. */
+    void set_col(size_t j, const col_vector_type& col) {
+      for(size_t i = 0; i < this->rows(); ++ i) (*this)(i,j) = col[i];
+    }
+
+
+  public:
+
+    CML_ASSIGN_MAT_22
+    CML_ASSIGN_MAT_33
+    CML_ASSIGN_MAT_44
+
+    /* Define class operators for external matrices. Note: external matrices
+     * cannot be copy-constructed, but they can be assigned to:
+     */
+    CML_MAT_ASSIGN_FROM_MATTYPE
+
+    CML_MAT_ASSIGN_FROM_MAT(=, et::OpAssign)
+    CML_MAT_ASSIGN_FROM_MAT(+=, et::OpAddAssign)
+    CML_MAT_ASSIGN_FROM_MAT(-=, et::OpSubAssign)
+
+    CML_MAT_ASSIGN_FROM_MATXPR(=, et::OpAssign)
+    CML_MAT_ASSIGN_FROM_MATXPR(+=, et::OpAddAssign)
+    CML_MAT_ASSIGN_FROM_MATXPR(-=, et::OpSubAssign)
+
+    CML_MAT_ASSIGN_FROM_SCALAR(*=, et::OpMulAssign)
+    CML_MAT_ASSIGN_FROM_SCALAR(/=, et::OpDivAssign)
+
+    CML_ACCUMULATED_MATRIX_MULT(const matrix_type&)
+
+    template<typename E, class AT, typename BO, typename L>
+        CML_ACCUMULATED_MATRIX_MULT(const TEMPLATED_MATRIX_MACRO&)
+
+    template<class XprT>
+        CML_ACCUMULATED_MATRIX_MULT(MATXPR_ARG_TYPE)
+
+
+  protected:
+
+    value_type basis_element(size_t i, size_t j, row_basis) const {
+        return (*this)(i,j);
+    }
+
+    value_type basis_element(size_t i, size_t j, col_basis) const {
+        return (*this)(j,i);
+    }
+
+    void set_basis_element(size_t i, size_t j, ELEMENT_ARG_TYPE s, row_basis) {
+        (*this)(i,j) = s;
+    }
+
+    void set_basis_element(size_t i, size_t j, ELEMENT_ARG_TYPE s, col_basis) {
+        (*this)(j,i) = s;
+    }
+
+
+  public:
+
+    /* Braces should only be used for testing: */
+#if defined(CML_ENABLE_MATRIX_BRACES)
+    CML_MATRIX_BRACE_OPERATORS
+#endif
+};
+
+/** Dynamic-size, external-memory matrix. */
+template<typename Element, typename BasisOrient, typename Layout>
+class matrix<Element,external<-1,-1>,BasisOrient,Layout>
+: public external_2D<Element,-1,-1,Layout>
+{
+  public:
+
+    /* Shorthand for the generator: */
+    typedef external<> generator_type;
+
+    /* Shorthand for the array type: */
+    typedef external_2D<Element,-1,-1,Layout> array_type;
+
+    /* Shorthand for the type of this matrix: */
+    typedef matrix<Element,generator_type,BasisOrient,Layout> matrix_type;
+
+    /* For integration into the expression template code: */
+    typedef matrix_type expr_type;
+
+    /* For integration into the expression template code: */
+    typedef matrix<Element,dynamic<>,BasisOrient,Layout> temporary_type;
+    /* Note: this ensures that an external matrix is copied into the proper
+     * temporary; external<> temporaries are not allowed.
+     */
+
+    /* Standard: */
+    typedef typename array_type::value_type value_type;
+    typedef typename array_type::reference reference;
+    typedef typename array_type::const_reference const_reference;
+
+    typedef matrix_type& expr_reference;
+    typedef const matrix_type& expr_const_reference;
+
+    /* For matching by basis: */
+    typedef BasisOrient basis_orient;
+
+    /* For matching by memory layout: */
+    typedef typename array_type::layout layout;
+
+    /* For matching by storage type if necessary: */
+    typedef typename array_type::memory_tag memory_tag;
+
+    /* For matching by size type if necessary: */
+    typedef typename array_type::size_tag size_tag;
+
+    /* For matching by resizability: */
+    typedef typename array_type::resizing_tag resizing_tag;
+
+    /* For matching by result-type: */
+    typedef cml::et::matrix_result_tag result_tag;
+
+    /* For matching by assignability: */
+    typedef cml::et::assignable_tag assignable_tag;
+
+    /* To simplify the matrix transpose operator: */
+    typedef matrix<
+        Element,
+        typename array_type::transposed_type::generator_type,
+        BasisOrient,
+        Layout
+    > transposed_type;
+
+    /* To simplify the matrix row and column operators: */
+    typedef vector<
+        Element,
+        typename array_type::row_array_type::generator_type
+    > row_vector_type;
+
+    typedef vector<
+        Element,
+        typename array_type::col_array_type::generator_type
+    > col_vector_type;
+
+
+  public:
+
+    /** Set this matrix to zero. */
+    matrix_type& zero() {
+        typedef cml::et::OpAssign<Element,Element> OpT;
+        cml::et::UnrollAssignment<OpT>(*this,Element(0));
+        return *this;
+    }
+
+    /** Set this matrix to the identity.
+     *
+     * This only makes sense for a square matrix, but no error will be
+     * signaled if the matrix is not square.
+     */
+    matrix_type& identity() {
+        for(size_t i = 0; i < this->rows(); ++ i) {
+            for(size_t j = 0; j < this->cols(); ++ j) {
+                (*this)(i,j) = value_type((i == j)?1:0);
+            }
+        }
+        return *this;
+    }
+
+    /** Set this matrix to its transpose.
+     *
+     * This only makes sense for a square matrix, but no error will be
+     * signaled if the matrix is not square.
+     */
+    matrix_type& transpose() {
+        /* transpose() returns a temporary: */
+        *this = cml::transpose(*this);
+        return *this;
+    }
+
+    /** Set this matrix to its inverse.
+     *
+     * This only makes sense for a square matrix, but no error will be
+     * signaled if the matrix is not square.
+     */
+    matrix_type& inverse() {
+        /* inverse() returns a temporary: */
+        *this = inverse(*this);
+        return *this;
+    }
+
+    /** Pairwise minimum of this matrix with another. */
+    template<typename E, class AT, typename L>
+    void minimize(const matrix<E,AT,basis_orient,L>& v) {
+      /* XXX This should probably use ScalarPromote: */
+      for (size_t i = 0; i < this->rows(); ++i) {
+        for (size_t j = 0; j < this->cols(); ++j) {
+          (*this)[i] = std::min((*this)(i,j),v(i,j));
+        }
+      }
+    }
+
+    /** Pairwise maximum of this matrix with another. */
+    template<typename E, class AT, class BO, typename L>
+    void maximize(const matrix<E,AT,basis_orient,L>& v) {
+      /* XXX This should probably use ScalarPromote: */
+      for (size_t i = 0; i < this->rows(); ++i) {
+        for (size_t j = 0; j < this->cols(); ++j) {
+          (*this)[i] = std::max((*this)(i,j),v(i,j));
+        }
+      }
+    }
+
+    /* Set each element to a random number in the range [min,max] */
+    void random(ELEMENT_ARG_TYPE min, ELEMENT_ARG_TYPE max) {
+      for(size_t i = 0; i < this->rows(); ++i) {
+        for(size_t j = 0; j < this->cols(); ++j) {
+          (*this)(i,j) = cml::random_real(min,max);
+        }
+      }
+    }
+
+
+  public:
+
+    /** Constructor for fixed-size external matrices.
+     *
+     * The array must be given as a pointer to Element*, not a
+     * multi-dimensional array.  The caller owns the pointer, and is
+     * responsible for doing any necessary memory management.
+     *
+     * @param ptr specify the external pointer.
+     * @param rows the number of rows in the C array.
+     * @param cols the number of columns in the C array.
+     *
+     * @throws same as the ArrayType constructor.
+     */
+    explicit matrix(value_type* const ptr, size_t rows, size_t cols)
+        : array_type(ptr,rows,cols) {}
+
+
+  public:
+
+    /** Return the matrix size as a pair. */
+    matrix_size size() const {
+        return matrix_size(this->rows(),this->cols());
+    }
+
+    /** Return element j of basis vector i. */
+    value_type basis_element(size_t i, size_t j) const {
+        return basis_element(i,j,basis_orient());
+    }
+
+    /** Set the given basis element. */
+    void set_basis_element(size_t i, size_t j, ELEMENT_ARG_TYPE s) {
+        set_basis_element(i,j,s,basis_orient());
+    }
+
+
+  public:
+
+    CML_ASSIGN_MAT_22
+    CML_ASSIGN_MAT_33
+    CML_ASSIGN_MAT_44
+
+    /* Define class operators for external matrices. Note: external matrices
+     * cannot be copy-constructed, but they can be assigned to:
+     */
+    CML_MAT_ASSIGN_FROM_MATTYPE
+
+    CML_MAT_ASSIGN_FROM_MAT(=, et::OpAssign)
+    CML_MAT_ASSIGN_FROM_MAT(+=, et::OpAddAssign)
+    CML_MAT_ASSIGN_FROM_MAT(-=, et::OpSubAssign)
+
+    CML_MAT_ASSIGN_FROM_MATXPR(=, et::OpAssign)
+    CML_MAT_ASSIGN_FROM_MATXPR(+=, et::OpAddAssign)
+    CML_MAT_ASSIGN_FROM_MATXPR(-=, et::OpSubAssign)
+
+    CML_MAT_ASSIGN_FROM_SCALAR(*=, et::OpMulAssign)
+    CML_MAT_ASSIGN_FROM_SCALAR(/=, et::OpDivAssign)
+
+    CML_ACCUMULATED_MATRIX_MULT(const matrix_type&)
+
+    template<typename E, class AT, typename BO, typename L>
+        CML_ACCUMULATED_MATRIX_MULT(const TEMPLATED_MATRIX_MACRO&)
+
+    template<class XprT>
+        CML_ACCUMULATED_MATRIX_MULT(MATXPR_ARG_TYPE)
+
+
+  protected:
+
+    value_type basis_element(size_t i, size_t j, row_basis) const {
+        return (*this)(i,j);
+    }
+
+    value_type basis_element(size_t i, size_t j, col_basis) const {
+        return (*this)(j,i);
+    }
+
+    void set_basis_element(size_t i, size_t j, ELEMENT_ARG_TYPE s, row_basis) {
+        (*this)(i,j) = s;
+    }
+
+    void set_basis_element(size_t i, size_t j, ELEMENT_ARG_TYPE s, col_basis) {
+        (*this)(j,i) = s;
+    }
+
+
+  public:
+
+    /* Braces should only be used for testing: */
+#if defined(CML_ENABLE_MATRIX_BRACES)
+    CML_MATRIX_BRACE_OPERATORS
+#endif
+};
+
+} // namespace cml
+
+#endif
+
+// -------------------------------------------------------------------------
+// vim:ft=cpp
This page took 0.031177 seconds and 4 git commands to generate.