include/cln/univpoly.h

   1 // Univariate Polynomials.
   2
   3 #ifndef _CL_UNIVPOLY_H
   4 #define _CL_UNIVPOLY_H
   5
   6 #include "cln/object.h"
   7 #include "cln/ring.h"
   8 #include "cln/malloc.h"
   9 #include "cln/proplist.h"
  10 #include "cln/symbol.h"
  11 #include "cln/V.h"
  12 #include "cln/io.h"
  13
  14 namespace cln {
  15
  16 // To protect against mixing elements of different polynomial rings, every
  17 // polynomial carries its ring in itself.
  18
  19 class cl_heap_univpoly_ring;
  20
  21 class cl_univpoly_ring : public cl_ring {
  22 public:
  23         // Default constructor.
  24         cl_univpoly_ring ();
  25         // Constructor. Takes a cl_heap_univpoly_ring*, increments its refcount.
  26         cl_univpoly_ring (cl_heap_univpoly_ring* r);
  27         // Private constructor. Doesn't increment the refcount.
  28         cl_univpoly_ring (cl_private_thing);
  29         // Copy constructor.
  30         cl_univpoly_ring (const cl_univpoly_ring&);
  31         // Assignment operator.
  32         cl_univpoly_ring& operator= (const cl_univpoly_ring&);
  33         // Automatic dereferencing.
  34         cl_heap_univpoly_ring* operator-> () const
  35         { return (cl_heap_univpoly_ring*)heappointer; }
  36 };
  37 // Copy constructor and assignment operator.
  38 CL_DEFINE_COPY_CONSTRUCTOR2(cl_univpoly_ring,cl_ring)
  39 CL_DEFINE_ASSIGNMENT_OPERATOR(cl_univpoly_ring,cl_univpoly_ring)
  40
  41 // Normal constructor for `cl_univpoly_ring'.
  42 inline cl_univpoly_ring::cl_univpoly_ring (cl_heap_univpoly_ring* r)
  43         : cl_ring ((cl_private_thing) (cl_inc_pointer_refcount((cl_heap*)r), r)) {}
  44 // Private constructor for `cl_univpoly_ring'.
  45 inline cl_univpoly_ring::cl_univpoly_ring (cl_private_thing p)
  46         : cl_ring (p) {}
  47
  48 // Operations on univariate polynomial rings.
  49
  50 inline bool operator== (const cl_univpoly_ring& R1, const cl_univpoly_ring& R2)
  51 { return (R1.pointer == R2.pointer); }
  52 inline bool operator!= (const cl_univpoly_ring& R1, const cl_univpoly_ring& R2)
  53 { return (R1.pointer != R2.pointer); }
  54 inline bool operator== (const cl_univpoly_ring& R1, cl_heap_univpoly_ring* R2)
  55 { return (R1.pointer == R2); }
  56 inline bool operator!= (const cl_univpoly_ring& R1, cl_heap_univpoly_ring* R2)
  57 { return (R1.pointer != R2); }
  58
  59 // Representation of a univariate polynomial.
  60
  61 class _cl_UP /* cf. _cl_ring_element */ {
  62 public:
  63         cl_gcpointer rep; // vector of coefficients, a cl_V_any
  64         // Default constructor.
  65         _cl_UP ();
  66 public: /* ugh */
  67         // Constructor.
  68         _cl_UP (const cl_heap_univpoly_ring* R, const cl_V_any& r) : rep (as_cl_private_thing(r)) { (void)R; }
  69         _cl_UP (const cl_univpoly_ring& R, const cl_V_any& r) : rep (as_cl_private_thing(r)) { (void)R; }
  70 public:
  71         // Conversion.
  72         CL_DEFINE_CONVERTER(_cl_ring_element)
  73 public: // Ability to place an object at a given address.
  74         void* operator new (size_t size) { return malloc_hook(size); }
  75         void* operator new (size_t size, void* ptr) { (void)size; return ptr; }
  76         void operator delete (void* ptr) { free_hook(ptr); }
  77 };
  78
  79 class cl_UP /* cf. cl_ring_element */ : public _cl_UP {
  80 protected:
  81         cl_univpoly_ring _ring; // polynomial ring (references the base ring)
  82 public:
  83         const cl_univpoly_ring& ring () const { return _ring; }
  84 private:
  85         // Default constructor.
  86         cl_UP ();
  87 public: /* ugh */
  88         // Constructor.
  89         cl_UP (const cl_univpoly_ring& R, const cl_V_any& r)
  90                 : _cl_UP (R,r), _ring (R) {}
  91         cl_UP (const cl_univpoly_ring& R, const _cl_UP& r)
  92                 : _cl_UP (r), _ring (R) {}
  93 public:
  94         // Conversion.
  95         CL_DEFINE_CONVERTER(cl_ring_element)
  96         // Destructive modification.
  97         void set_coeff (uintL index, const cl_ring_element& y);
  98         void finalize();
  99         // Evaluation.
 100         const cl_ring_element operator() (const cl_ring_element& y) const;
 101         // Debugging output.
 102         void debug_print () const;
 103 public: // Ability to place an object at a given address.
 104         void* operator new (size_t size) { return malloc_hook(size); }
 105         void* operator new (size_t size, void* ptr) { (void)size; return ptr; }
 106         void operator delete (void* ptr) { free_hook(ptr); }
 107 };
 108
 109
 110 // Ring operations.
 111
 112 struct _cl_univpoly_setops /* cf. _cl_ring_setops */ {
 113         // print
 114         void (* fprint) (cl_heap_univpoly_ring* R, std::ostream& stream, const _cl_UP& x);
 115         // equality
 116         // (Be careful: This is not well-defined for polynomials with
 117         // floating-point coefficients.)
 118         cl_boolean (* equal) (cl_heap_univpoly_ring* R, const _cl_UP& x, const _cl_UP& y);
 119 };
 120 struct _cl_univpoly_addops /* cf. _cl_ring_addops */ {
 121         // 0
 122         const _cl_UP (* zero) (cl_heap_univpoly_ring* R);
 123         cl_boolean (* zerop) (cl_heap_univpoly_ring* R, const _cl_UP& x);
 124         // x+y
 125         const _cl_UP (* plus) (cl_heap_univpoly_ring* R, const _cl_UP& x, const _cl_UP& y);
 126         // x-y
 127         const _cl_UP (* minus) (cl_heap_univpoly_ring* R, const _cl_UP& x, const _cl_UP& y);
 128         // -x
 129         const _cl_UP (* uminus) (cl_heap_univpoly_ring* R, const _cl_UP& x);
 130 };
 131 struct _cl_univpoly_mulops /* cf. _cl_ring_mulops */ {
 132         // 1
 133         const _cl_UP (* one) (cl_heap_univpoly_ring* R);
 134         // canonical homomorphism
 135         const _cl_UP (* canonhom) (cl_heap_univpoly_ring* R, const cl_I& x);
 136         // x*y
 137         const _cl_UP (* mul) (cl_heap_univpoly_ring* R, const _cl_UP& x, const _cl_UP& y);
 138         // x^2
 139         const _cl_UP (* square) (cl_heap_univpoly_ring* R, const _cl_UP& x);
 140         // x^y, y Integer >0
 141         const _cl_UP (* expt_pos) (cl_heap_univpoly_ring* R, const _cl_UP& x, const cl_I& y);
 142 };
 143 struct _cl_univpoly_modulops {
 144         // scalar multiplication x*y
 145         const _cl_UP (* scalmul) (cl_heap_univpoly_ring* R, const cl_ring_element& x, const _cl_UP& y);
 146 };
 147 struct _cl_univpoly_polyops {
 148         // degree
 149         sintL (* degree) (cl_heap_univpoly_ring* R, const _cl_UP& x);
 150         // monomial
 151         const _cl_UP (* monomial) (cl_heap_univpoly_ring* R, const cl_ring_element& x, uintL e);
 152         // coefficient (0 if index>degree)
 153         const cl_ring_element (* coeff) (cl_heap_univpoly_ring* R, const _cl_UP& x, uintL index);
 154         // create new polynomial, bounded degree
 155         const _cl_UP (* create) (cl_heap_univpoly_ring* R, sintL deg);
 156         // set coefficient in new polynomial
 157         void (* set_coeff) (cl_heap_univpoly_ring* R, _cl_UP& x, uintL index, const cl_ring_element& y);
 158         // finalize polynomial
 159         void (* finalize) (cl_heap_univpoly_ring* R, _cl_UP& x);
 160         // evaluate, substitute an element of R
 161         const cl_ring_element (* eval) (cl_heap_univpoly_ring* R, const _cl_UP& x, const cl_ring_element& y);
 162 };
 163   typedef const _cl_univpoly_setops  cl_univpoly_setops;
 164   typedef const _cl_univpoly_addops  cl_univpoly_addops;
 165   typedef const _cl_univpoly_mulops  cl_univpoly_mulops;
 166   typedef const _cl_univpoly_modulops  cl_univpoly_modulops;
 167   typedef const _cl_univpoly_polyops  cl_univpoly_polyops;
 168
 169 // Representation of a univariate polynomial ring.
 170
 171 class cl_heap_univpoly_ring /* cf. cl_heap_ring */ : public cl_heap {
 172         SUBCLASS_cl_heap_ring()
 173 private:
 174         cl_property_list properties;
 175 protected:
 176         cl_univpoly_setops* setops;
 177         cl_univpoly_addops* addops;
 178         cl_univpoly_mulops* mulops;
 179         cl_univpoly_modulops* modulops;
 180         cl_univpoly_polyops* polyops;
 181 protected:
 182         cl_ring _basering;      // the coefficients are elements of this ring
 183 public:
 184         const cl_ring& basering () const { return _basering; }
 185 public:
 186         // Low-level operations.
 187         void _fprint (std::ostream& stream, const _cl_UP& x)
 188                 { setops->fprint(this,stream,x); }
 189         cl_boolean _equal (const _cl_UP& x, const _cl_UP& y)
 190                 { return setops->equal(this,x,y); }
 191         const _cl_UP _zero ()
 192                 { return addops->zero(this); }
 193         cl_boolean _zerop (const _cl_UP& x)
 194                 { return addops->zerop(this,x); }
 195         const _cl_UP _plus (const _cl_UP& x, const _cl_UP& y)
 196                 { return addops->plus(this,x,y); }
 197         const _cl_UP _minus (const _cl_UP& x, const _cl_UP& y)
 198                 { return addops->minus(this,x,y); }
 199         const _cl_UP _uminus (const _cl_UP& x)
 200                 { return addops->uminus(this,x); }
 201         const _cl_UP _one ()
 202                 { return mulops->one(this); }
 203         const _cl_UP _canonhom (const cl_I& x)
 204                 { return mulops->canonhom(this,x); }
 205         const _cl_UP _mul (const _cl_UP& x, const _cl_UP& y)
 206                 { return mulops->mul(this,x,y); }
 207         const _cl_UP _square (const _cl_UP& x)
 208                 { return mulops->square(this,x); }
 209         const _cl_UP _expt_pos (const _cl_UP& x, const cl_I& y)
 210                 { return mulops->expt_pos(this,x,y); }
 211         const _cl_UP _scalmul (const cl_ring_element& x, const _cl_UP& y)
 212                 { return modulops->scalmul(this,x,y); }
 213         sintL _degree (const _cl_UP& x)
 214                 { return polyops->degree(this,x); }
 215         const _cl_UP _monomial (const cl_ring_element& x, uintL e)
 216                 { return polyops->monomial(this,x,e); }
 217         const cl_ring_element _coeff (const _cl_UP& x, uintL index)
 218                 { return polyops->coeff(this,x,index); }
 219         const _cl_UP _create (sintL deg)
 220                 { return polyops->create(this,deg); }
 221         void _set_coeff (_cl_UP& x, uintL index, const cl_ring_element& y)
 222                 { polyops->set_coeff(this,x,index,y); }
 223         void _finalize (_cl_UP& x)
 224                 { polyops->finalize(this,x); }
 225         const cl_ring_element _eval (const _cl_UP& x, const cl_ring_element& y)
 226                 { return polyops->eval(this,x,y); }
 227         // High-level operations.
 228         void fprint (std::ostream& stream, const cl_UP& x)
 229         {
 230                 if (!(x.ring() == this)) cl_abort();
 231                 _fprint(stream,x);
 232         }
 233         cl_boolean equal (const cl_UP& x, const cl_UP& y)
 234         {
 235                 if (!(x.ring() == this)) cl_abort();
 236                 if (!(y.ring() == this)) cl_abort();
 237                 return _equal(x,y);
 238         }
 239         const cl_UP zero ()
 240         {
 241                 return cl_UP(this,_zero());
 242         }
 243         cl_boolean zerop (const cl_UP& x)
 244         {
 245                 if (!(x.ring() == this)) cl_abort();
 246                 return _zerop(x);
 247         }
 248         const cl_UP plus (const cl_UP& x, const cl_UP& y)
 249         {
 250                 if (!(x.ring() == this)) cl_abort();
 251                 if (!(y.ring() == this)) cl_abort();
 252                 return cl_UP(this,_plus(x,y));
 253         }
 254         const cl_UP minus (const cl_UP& x, const cl_UP& y)
 255         {
 256                 if (!(x.ring() == this)) cl_abort();
 257                 if (!(y.ring() == this)) cl_abort();
 258                 return cl_UP(this,_minus(x,y));
 259         }
 260         const cl_UP uminus (const cl_UP& x)
 261         {
 262                 if (!(x.ring() == this)) cl_abort();
 263                 return cl_UP(this,_uminus(x));
 264         }
 265         const cl_UP one ()
 266         {
 267                 return cl_UP(this,_one());
 268         }
 269         const cl_UP canonhom (const cl_I& x)
 270         {
 271                 return cl_UP(this,_canonhom(x));
 272         }
 273         const cl_UP mul (const cl_UP& x, const cl_UP& y)
 274         {
 275                 if (!(x.ring() == this)) cl_abort();
 276                 if (!(y.ring() == this)) cl_abort();
 277                 return cl_UP(this,_mul(x,y));
 278         }
 279         const cl_UP square (const cl_UP& x)
 280         {
 281                 if (!(x.ring() == this)) cl_abort();
 282                 return cl_UP(this,_square(x));
 283         }
 284         const cl_UP expt_pos (const cl_UP& x, const cl_I& y)
 285         {
 286                 if (!(x.ring() == this)) cl_abort();
 287                 return cl_UP(this,_expt_pos(x,y));
 288         }
 289         const cl_UP scalmul (const cl_ring_element& x, const cl_UP& y)
 290         {
 291                 if (!(y.ring() == this)) cl_abort();
 292                 return cl_UP(this,_scalmul(x,y));
 293         }
 294         sintL degree (const cl_UP& x)
 295         {
 296                 if (!(x.ring() == this)) cl_abort();
 297                 return _degree(x);
 298         }
 299         const cl_UP monomial (const cl_ring_element& x, uintL e)
 300         {
 301                 return cl_UP(this,_monomial(x,e));
 302         }
 303         const cl_ring_element coeff (const cl_UP& x, uintL index)
 304         {
 305                 if (!(x.ring() == this)) cl_abort();
 306                 return _coeff(x,index);
 307         }
 308         const cl_UP create (sintL deg)
 309         {
 310                 return cl_UP(this,_create(deg));
 311         }
 312         void set_coeff (cl_UP& x, uintL index, const cl_ring_element& y)
 313         {
 314                 if (!(x.ring() == this)) cl_abort();
 315                 _set_coeff(x,index,y);
 316         }
 317         void finalize (cl_UP& x)
 318         {
 319                 if (!(x.ring() == this)) cl_abort();
 320                 _finalize(x);
 321         }
 322         const cl_ring_element eval (const cl_UP& x, const cl_ring_element& y)
 323         {
 324                 if (!(x.ring() == this)) cl_abort();
 325                 return _eval(x,y);
 326         }
 327         // Property operations.
 328         cl_property* get_property (const cl_symbol& key)
 329                 { return properties.get_property(key); }
 330         void add_property (cl_property* new_property)
 331                 { properties.add_property(new_property); }
 332 // Constructor.
 333         cl_heap_univpoly_ring (const cl_ring& r, cl_univpoly_setops*, cl_univpoly_addops*, cl_univpoly_mulops*, cl_univpoly_modulops*, cl_univpoly_polyops*);
 334 // This class is intented to be subclassable, hence needs a virtual destructor.
 335         virtual ~cl_heap_univpoly_ring () {}
 336 private:
 337         virtual void dummy ();
 338 };
 339 #define SUBCLASS_cl_heap_univpoly_ring() \
 340   SUBCLASS_cl_heap_ring()
 341
 342
 343 // Lookup or create the "standard" univariate polynomial ring over a ring r.
 344 extern const cl_univpoly_ring find_univpoly_ring (const cl_ring& r);
 345 //CL_REQUIRE(cl_UP_unnamed)
 346
 347 // Lookup or create a univariate polynomial ring with a named variable over r.
 348 extern const cl_univpoly_ring find_univpoly_ring (const cl_ring& r, const cl_symbol& varname);
 349 //CL_REQUIRE(cl_UP_named)
 350
 351 CL_REQUIRE(cl_UP)
 352
 353 // Runtime typing support.
 354 extern cl_class cl_class_univpoly_ring;
 355
 356
 357 // Operations on polynomials.
 358
 359 // Output.
 360 inline void fprint (std::ostream& stream, const cl_UP& x)
 361         { x.ring()->fprint(stream,x); }
 362 CL_DEFINE_PRINT_OPERATOR(cl_UP)
 363
 364 // Add.
 365 inline const cl_UP operator+ (const cl_UP& x, const cl_UP& y)
 366         { return x.ring()->plus(x,y); }
 367
 368 // Negate.
 369 inline const cl_UP operator- (const cl_UP& x)
 370         { return x.ring()->uminus(x); }
 371
 372 // Subtract.
 373 inline const cl_UP operator- (const cl_UP& x, const cl_UP& y)
 374         { return x.ring()->minus(x,y); }
 375
 376 // Equality.
 377 inline bool operator== (const cl_UP& x, const cl_UP& y)
 378         { return x.ring()->equal(x,y); }
 379 inline bool operator!= (const cl_UP& x, const cl_UP& y)
 380         { return !x.ring()->equal(x,y); }
 381
 382 // Compare against 0.
 383 inline cl_boolean zerop (const cl_UP& x)
 384         { return x.ring()->zerop(x); }
 385
 386 // Multiply.
 387 inline const cl_UP operator* (const cl_UP& x, const cl_UP& y)
 388         { return x.ring()->mul(x,y); }
 389
 390 // Squaring.
 391 inline const cl_UP square (const cl_UP& x)
 392         { return x.ring()->square(x); }
 393
 394 // Exponentiation x^y, where y > 0.
 395 inline const cl_UP expt_pos (const cl_UP& x, const cl_I& y)
 396         { return x.ring()->expt_pos(x,y); }
 397
 398 // Scalar multiplication.
 399 #if 0 // less efficient
 400 inline const cl_UP operator* (const cl_I& x, const cl_UP& y)
 401         { return y.ring()->mul(y.ring()->canonhom(x),y); }
 402 inline const cl_UP operator* (const cl_UP& x, const cl_I& y)
 403         { return x.ring()->mul(x.ring()->canonhom(y),x); }
 404 #endif
 405 inline const cl_UP operator* (const cl_I& x, const cl_UP& y)
 406         { return y.ring()->scalmul(y.ring()->basering()->canonhom(x),y); }
 407 inline const cl_UP operator* (const cl_UP& x, const cl_I& y)
 408         { return x.ring()->scalmul(x.ring()->basering()->canonhom(y),x); }
 409 inline const cl_UP operator* (const cl_ring_element& x, const cl_UP& y)
 410         { return y.ring()->scalmul(x,y); }
 411 inline const cl_UP operator* (const cl_UP& x, const cl_ring_element& y)
 412         { return x.ring()->scalmul(y,x); }
 413
 414 // Degree.
 415 inline sintL degree (const cl_UP& x)
 416         { return x.ring()->degree(x); }
 417
 418 // Coefficient.
 419 inline const cl_ring_element coeff (const cl_UP& x, uintL index)
 420         { return x.ring()->coeff(x,index); }
 421
 422 // Destructive modification.
 423 inline void set_coeff (cl_UP& x, uintL index, const cl_ring_element& y)
 424         { x.ring()->set_coeff(x,index,y); }
 425 inline void finalize (cl_UP& x)
 426         { x.ring()->finalize(x); }
 427 inline void cl_UP::set_coeff (uintL index, const cl_ring_element& y)
 428         { ring()->set_coeff(*this,index,y); }
 429 inline void cl_UP::finalize ()
 430         { ring()->finalize(*this); }
 431
 432 // Evaluation. (No extension of the base ring allowed here for now.)
 433 inline const cl_ring_element cl_UP::operator() (const cl_ring_element& y) const
 434 {
 435         return ring()->eval(*this,y);
 436 }
 437
 438 // Derivative.
 439 extern const cl_UP deriv (const cl_UP& x);
 440
 441
 442 // Ring of uninitialized elements.
 443 // Any operation results in a run-time error.
 444
 445 extern const cl_univpoly_ring cl_no_univpoly_ring;
 446 extern cl_class cl_class_no_univpoly_ring;
 447 CL_REQUIRE(cl_UP_no_ring)
 448
 449 inline cl_univpoly_ring::cl_univpoly_ring ()
 450         : cl_ring (as_cl_private_thing(cl_no_univpoly_ring)) {}
 451 inline _cl_UP::_cl_UP ()
 452         : rep ((cl_private_thing) cl_combine(cl_FN_tag,0)) {}
 453 inline cl_UP::cl_UP ()
 454         : _cl_UP (), _ring () {}
 455
 456
 457 // Debugging support.
 458 #ifdef CL_DEBUG
 459 extern int cl_UP_debug_module;
 460 CL_FORCE_LINK(cl_UP_debug_dummy, cl_UP_debug_module)
 461 #endif
 462
 463 }  // namespace cln
 464
 465 #endif /* _CL_UNIVPOLY_H */
 466
 467 namespace cln {
 468
 469 // Templates for univariate polynomials of complex/real/rational/integers.
 470
 471 #ifdef notyet
 472 // Unfortunately, this is not usable now, because of gcc-2.7 bugs:
 473 // - A template inline function is not inline in the first function that
 474 //   uses it.
 475 // - Argument matching bug: User-defined conversions are not tried (or
 476 //   tried with too low priority) for template functions w.r.t. normal
 477 //   functions. For example, a call expt_pos(cl_UP_specialized<cl_N>,int)
 478 //   is compiled as expt_pos(const cl_UP&, const cl_I&) instead of
 479 //   expt_pos(const cl_UP_specialized<cl_N>&, const cl_I&).
 480 // It will, however, be usable when gcc-2.8 is released.
 481
 482 #if defined(_CL_UNIVPOLY_COMPLEX_H) || defined(_CL_UNIVPOLY_REAL_H) || defined(_CL_UNIVPOLY_RATIONAL_H) || defined(_CL_UNIVPOLY_INTEGER_H)
 483 #ifndef _CL_UNIVPOLY_AUX_H
 484
 485 // Normal univariate polynomials with stricter static typing:
 486 // `class T' instead of `cl_ring_element'.
 487
 488 template <class T> class cl_univpoly_specialized_ring;
 489 template <class T> class cl_UP_specialized;
 490 template <class T> class cl_heap_univpoly_specialized_ring;
 491
 492 template <class T>
 493 class cl_univpoly_specialized_ring : public cl_univpoly_ring {
 494 public:
 495         // Default constructor.
 496         cl_univpoly_specialized_ring () : cl_univpoly_ring () {}
 497         // Copy constructor.
 498         cl_univpoly_specialized_ring (const cl_univpoly_specialized_ring&);
 499         // Assignment operator.
 500         cl_univpoly_specialized_ring& operator= (const cl_univpoly_specialized_ring&);
 501         // Automatic dereferencing.
 502         cl_heap_univpoly_specialized_ring<T>* operator-> () const
 503         { return (cl_heap_univpoly_specialized_ring<T>*)heappointer; }
 504 };
 505 // Copy constructor and assignment operator.
 506 template <class T>
 507 _CL_DEFINE_COPY_CONSTRUCTOR2(cl_univpoly_specialized_ring<T>,cl_univpoly_specialized_ring,cl_univpoly_ring)
 508 template <class T>
 509 CL_DEFINE_ASSIGNMENT_OPERATOR(cl_univpoly_specialized_ring<T>,cl_univpoly_specialized_ring<T>)
 510
 511 template <class T>
 512 class cl_UP_specialized : public cl_UP {
 513 public:
 514         const cl_univpoly_specialized_ring<T>& ring () const { return The(cl_univpoly_specialized_ring<T>)(_ring); }
 515         // Conversion.
 516         CL_DEFINE_CONVERTER(cl_ring_element)
 517         // Destructive modification.
 518         void set_coeff (uintL index, const T& y);
 519         void finalize();
 520         // Evaluation.
 521         const T operator() (const T& y) const;
 522 public: // Ability to place an object at a given address.
 523         void* operator new (size_t size) { return malloc_hook(size); }
 524         void* operator new (size_t size, void* ptr) { (void)size; return ptr; }
 525         void operator delete (void* ptr) { free_hook(ptr); }
 526 };
 527
 528 template <class T>
 529 class cl_heap_univpoly_specialized_ring : public cl_heap_univpoly_ring {
 530         SUBCLASS_cl_heap_univpoly_ring()
 531         // High-level operations.
 532         void fprint (std::ostream& stream, const cl_UP_specialized<T>& x)
 533         {
 534                 cl_heap_univpoly_ring::fprint(stream,x);
 535         }
 536         cl_boolean equal (const cl_UP_specialized<T>& x, const cl_UP_specialized<T>& y)
 537         {
 538                 return cl_heap_univpoly_ring::equal(x,y);
 539         }
 540         const cl_UP_specialized<T> zero ()
 541         {
 542                 return The2(cl_UP_specialized<T>)(cl_heap_univpoly_ring::zero());
 543         }
 544         cl_boolean zerop (const cl_UP_specialized<T>& x)
 545         {
 546                 return cl_heap_univpoly_ring::zerop(x);
 547         }
 548         const cl_UP_specialized<T> plus (const cl_UP_specialized<T>& x, const cl_UP_specialized<T>& y)
 549         {
 550                 return The2(cl_UP_specialized<T>)(cl_heap_univpoly_ring::plus(x,y));
 551         }
 552         const cl_UP_specialized<T> minus (const cl_UP_specialized<T>& x, const cl_UP_specialized<T>& y)
 553         {
 554                 return The2(cl_UP_specialized<T>)(cl_heap_univpoly_ring::minus(x,y));
 555         }
 556         const cl_UP_specialized<T> uminus (const cl_UP_specialized<T>& x)
 557         {
 558                 return The2(cl_UP_specialized<T>)(cl_heap_univpoly_ring::uminus(x));
 559         }
 560         const cl_UP_specialized<T> one ()
 561         {
 562                 return The2(cl_UP_specialized<T>)(cl_heap_univpoly_ring::one());
 563         }
 564         const cl_UP_specialized<T> canonhom (const cl_I& x)
 565         {
 566                 return The2(cl_UP_specialized<T>)(cl_heap_univpoly_ring::canonhom(x));
 567         }
 568         const cl_UP_specialized<T> mul (const cl_UP_specialized<T>& x, const cl_UP_specialized<T>& y)
 569         {
 570                 return The2(cl_UP_specialized<T>)(cl_heap_univpoly_ring::mul(x,y));
 571         }
 572         const cl_UP_specialized<T> square (const cl_UP_specialized<T>& x)
 573         {
 574                 return The2(cl_UP_specialized<T>)(cl_heap_univpoly_ring::square(x));
 575         }
 576         const cl_UP_specialized<T> expt_pos (const cl_UP_specialized<T>& x, const cl_I& y)
 577         {
 578                 return The2(cl_UP_specialized<T>)(cl_heap_univpoly_ring::expt_pos(x,y));
 579         }
 580         const cl_UP_specialized<T> scalmul (const T& x, const cl_UP_specialized<T>& y)
 581         {
 582                 return The2(cl_UP_specialized<T>)(cl_heap_univpoly_ring::scalmul(x,y));
 583         }
 584         sintL degree (const cl_UP_specialized<T>& x)
 585         {
 586                 return cl_heap_univpoly_ring::degree(x);
 587         }
 588         const cl_UP_specialized<T> monomial (const T& x, uintL e)
 589         {
 590                 return The2(cl_UP_specialized<T>)(cl_heap_univpoly_ring::monomial(cl_ring_element(cl_C_ring??,x),e));
 591         }
 592         const T coeff (const cl_UP_specialized<T>& x, uintL index)
 593         {
 594                 return The(T)(cl_heap_univpoly_ring::coeff(x,index));
 595         }
 596         const cl_UP_specialized<T> create (sintL deg)
 597         {
 598                 return The2(cl_UP_specialized<T>)(cl_heap_univpoly_ring::create(deg));
 599         }
 600         void set_coeff (cl_UP_specialized<T>& x, uintL index, const T& y)
 601         {
 602                 cl_heap_univpoly_ring::set_coeff(x,index,cl_ring_element(cl_C_ring??,y));
 603         }
 604         void finalize (cl_UP_specialized<T>& x)
 605         {
 606                 cl_heap_univpoly_ring::finalize(x);
 607         }
 608         const T eval (const cl_UP_specialized<T>& x, const T& y)
 609         {
 610                 return The(T)(cl_heap_univpoly_ring::eval(x,cl_ring_element(cl_C_ring??,y)));
 611         }
 612 private:
 613         // No need for any constructors.
 614         cl_heap_univpoly_specialized_ring ();
 615 };
 616
 617 // Lookup of polynomial rings.
 618 template <class T>
 619 inline const cl_univpoly_specialized_ring<T> find_univpoly_ring (const cl_specialized_number_ring<T>& r)
 620 { return The(cl_univpoly_specialized_ring<T>) (find_univpoly_ring((const cl_ring&)r)); }
 621 template <class T>
 622 inline const cl_univpoly_specialized_ring<T> find_univpoly_ring (const cl_specialized_number_ring<T>& r, const cl_symbol& varname)
 623 { return The(cl_univpoly_specialized_ring<T>) (find_univpoly_ring((const cl_ring&)r,varname)); }
 624
 625 // Operations on polynomials.
 626
 627 // Add.
 628 template <class T>
 629 inline const cl_UP_specialized<T> operator+ (const cl_UP_specialized<T>& x, const cl_UP_specialized<T>& y)
 630         { return x.ring()->plus(x,y); }
 631
 632 // Negate.
 633 template <class T>
 634 inline const cl_UP_specialized<T> operator- (const cl_UP_specialized<T>& x)
 635         { return x.ring()->uminus(x); }
 636
 637 // Subtract.
 638 template <class T>
 639 inline const cl_UP_specialized<T> operator- (const cl_UP_specialized<T>& x, const cl_UP_specialized<T>& y)
 640         { return x.ring()->minus(x,y); }
 641
 642 // Multiply.
 643 template <class T>
 644 inline const cl_UP_specialized<T> operator* (const cl_UP_specialized<T>& x, const cl_UP_specialized<T>& y)
 645         { return x.ring()->mul(x,y); }
 646
 647 // Squaring.
 648 template <class T>
 649 inline const cl_UP_specialized<T> square (const cl_UP_specialized<T>& x)
 650         { return x.ring()->square(x); }
 651
 652 // Exponentiation x^y, where y > 0.
 653 template <class T>
 654 inline const cl_UP_specialized<T> expt_pos (const cl_UP_specialized<T>& x, const cl_I& y)
 655         { return x.ring()->expt_pos(x,y); }
 656
 657 // Scalar multiplication.
 658 // Need more discrimination on T ??
 659 template <class T>
 660 inline const cl_UP_specialized<T> operator* (const cl_I& x, const cl_UP_specialized<T>& y)
 661         { return y.ring()->mul(y.ring()->canonhom(x),y); }
 662 template <class T>
 663 inline const cl_UP_specialized<T> operator* (const cl_UP_specialized<T>& x, const cl_I& y)
 664         { return x.ring()->mul(x.ring()->canonhom(y),x); }
 665 template <class T>
 666 inline const cl_UP_specialized<T> operator* (const T& x, const cl_UP_specialized<T>& y)
 667         { return y.ring()->scalmul(x,y); }
 668 template <class T>
 669 inline const cl_UP_specialized<T> operator* (const cl_UP_specialized<T>& x, const T& y)
 670         { return x.ring()->scalmul(y,x); }
 671
 672 // Coefficient.
 673 template <class T>
 674 inline const T coeff (const cl_UP_specialized<T>& x, uintL index)
 675         { return x.ring()->coeff(x,index); }
 676
 677 // Destructive modification.
 678 template <class T>
 679 inline void set_coeff (cl_UP_specialized<T>& x, uintL index, const T& y)
 680         { x.ring()->set_coeff(x,index,y); }
 681 template <class T>
 682 inline void finalize (cl_UP_specialized<T>& x)
 683         { x.ring()->finalize(x); }
 684 template <class T>
 685 inline void cl_UP_specialized<T>::set_coeff (uintL index, const T& y)
 686         { ring()->set_coeff(*this,index,y); }
 687 template <class T>
 688 inline void cl_UP_specialized<T>::finalize ()
 689         { ring()->finalize(*this); }
 690
 691 // Evaluation. (No extension of the base ring allowed here for now.)
 692 template <class T>
 693 inline const T cl_UP_specialized<T>::operator() (const T& y) const
 694 {
 695         return ring()->eval(*this,y);
 696 }
 697
 698 // Derivative.
 699 template <class T>
 700 inline const cl_UP_specialized<T> deriv (const cl_UP_specialized<T>& x)
 701         { return The(cl_UP_specialized<T>)(deriv((const cl_UP&)x)); }
 702
 703
 704 #endif /* _CL_UNIVPOLY_AUX_H */
 705 #endif
 706
 707 #endif /* notyet */
 708
 709 }  // namespace cln