ginac/simp_lor.h

   1 /** @file simp_lor.h
   2  *
   3  *  Interface to GiNaC's simp_lor objects. */
   4
   5 /*
   6  *  GiNaC Copyright (C) 1999 Johannes Gutenberg University Mainz, Germany
   7  *
   8  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
  10  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  11  *  (at your option) any later version.
  12  *
  13  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
  14  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  16  *  GNU General Public License for more details.
  17  *
  18  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
  19  *  along with this program; if not, write to the Free Software
  20  *  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  21  */
  22
  23 #ifndef _SIMP__GINAC_LOR_H__
  24 #define _SIMP__GINAC_LOR_H__
  25
  26 #include <string>
  27 #include <vector>
  28 #include <utility>
  29 #include <map>
  30 #include <iostream>
  31 #include <ginac/indexed.h>
  32 #include <ginac/lorentzidx.h>
  33
  34 typedef pair<string,string> strstrpair;
  35 typedef pair<strstrpair,lorentzidx> spmapkey;
  36
  37 class spmapkey_is_less
  38 {
  39 public:
  40     bool operator()(spmapkey const & lh, spmapkey const & rh) const
  41     {
  42         /*
  43         cerr << "spmapkey_is_less" << endl;
  44         cerr << "lh=((" << lh.first.first
  45              << "," << lh.first.second << "),";
  46         lh.second.printraw(cerr);
  47         cerr << ")" << endl;
  48
  49         cerr << "rh=((" << rh.first.first
  50              << "," << rh.first.second << "),";
  51         rh.second.printraw(cerr);
  52         cerr << ")" << endl;
  53         */
  54         bool res=lh.first<rh.first ||
  55             (!(rh.first<lh.first) && lh.second.compare(rh.second)<0 );
  56         // cout << "result=" << res << endl;
  57         return res;
  58     }
  59 };
  60
  61 typedef map<spmapkey,ex,spmapkey_is_less> spmap;
  62
  63 class simp_lor;
  64
  65 /** helper class for scalar products */
  66 class scalar_products
  67 {
  68 public:
  69     void reg(simp_lor const & v1, simp_lor const & v2, ex const & sp);
  70     bool is_defined(simp_lor const & v1, simp_lor const & v2) const;
  71     ex evaluate(simp_lor const & v1, simp_lor const & v2) const;
  72     void debugprint(void) const;
  73 protected:
  74     static spmapkey make_key(simp_lor const & v1, simp_lor const & v2);
  75 protected:
  76     spmap spm;
  77 };
  78
  79 /** Base class for simp_lor object */
  80 class simp_lor : public indexed
  81 {
  82 // friends
  83
  84     friend class scalar_products;
  85     friend simp_lor lor_g(ex const & mu, ex const & nu);
  86     friend simp_lor lor_vec(string const & n, ex const & mu);
  87     friend ex simplify_simp_lor_mul(ex const & m, scalar_products const & sp);
  88     friend ex simplify_simp_lor(ex const & e, scalar_products const & sp);
  89
  90 // types
  91
  92 public:
  93     typedef enum { invalid, // not properly constructed by one of the friend functions
  94                    simp_lor_g,
  95                    simp_lor_vec
  96     } simp_lor_types;
  97
  98 // member functions
  99
 100     // default constructor, destructor, copy constructor assignment operator and helpers
 101 public:
 102     simp_lor();
 103     ~simp_lor();
 104     simp_lor(simp_lor const & other);
 105     simp_lor const & operator=(simp_lor const & other);
 106 protected:
 107     void copy(simp_lor const & other);
 108     void destroy(bool call_parent);
 109
 110     // other constructors
 111 protected:
 112     simp_lor(simp_lor_types const t);
 113     simp_lor(simp_lor_types const t, ex const & i1, ex const & i2);
 114     simp_lor(simp_lor_types const t, string const & n, ex const & i1);
 115     simp_lor(simp_lor_types const t, string const & n, exvector const & iv);
 116     simp_lor(simp_lor_types const t, string const & n, exvector * ivp);
 117
 118     // functions overriding virtual functions from base classes
 119 public:
 120     basic * duplicate() const;
 121     void printraw(ostream & os) const;
 122     void printtree(ostream & os, unsigned indent) const;
 123     void print(ostream & os, unsigned upper_precedence=0) const;
 124     void printcsrc(ostream & os, unsigned type, unsigned upper_precedence=0) const;
 125     bool info(unsigned inf) const;
 126     ex eval(int level=0) const;
 127 protected:
 128     int compare_same_type(basic const & other) const;
 129     bool is_equal_same_type(basic const & other) const;
 130     unsigned return_type(void) const;
 131     unsigned return_type_tinfo(void) const;
 132     ex thisexprseq(exvector const & v) const;
 133     ex thisexprseq(exvector * vp) const;
 134
 135     // new virtual functions which can be overridden by derived classes
 136     // none
 137
 138     // non-virtual functions in this class
 139 protected:
 140     bool all_of_type_lorentzidx(void) const;
 141
 142 // member variables
 143
 144 protected:
 145     simp_lor_types type;
 146     string name;
 147 };
 148
 149 // global constants
 150
 151 extern const simp_lor some_simp_lor;
 152 extern type_info const & typeid_simp_lor;
 153
 154 // macros
 155
 156 #define ex_to_simp_lor(X) static_cast<simp_lor const &>(*(X).bp)
 157 #define ex_to_nonconst_simp_lor(X) static_cast<simp_lor &>(*(X).bp)
 158
 159 simp_lor lor_g(ex const & mu, ex const & nu);
 160 simp_lor lor_vec(string const & n, ex const & mu);
 161 ex simplify_simp_lor_mul(ex const & m, scalar_products const & sp);
 162 ex simplify_simp_lor(ex const & e, scalar_products const & sp);
 163 ex Dim(void);
 164
 165 #endif // ndef _SIMP__GINAC_LOR_H__
 166
 167