ginac/color.h

   1 /** @file color.h
   2  *
   3  *  Interface to GiNaC's color objects. */
   4
   5 #ifndef _COLOR_H_
   6 #define _COLOR_H_
   7
   8 #include <string>
   9 #include <vector>
  10
  11 class color;
  12
  13 #include "indexed.h"
  14
  15 #define MAX_REPRESENTATION_LABELS 4
  16 #define COLOR_EIGHT 8 // N*N-1
  17 #define COLOR_THREE 3 // N
  18
  19 /** Base class for color object */
  20 class color : public indexed
  21 {
  22 // friends
  23
  24     friend color color_ONE(unsigned const rl);
  25     friend color color_T(ex const & a, unsigned const rl);
  26     friend color color_f(ex const & a, ex const & b, ex const & c);
  27     friend color color_d(ex const & a, ex const & b, ex const & c);
  28     friend ex color_h(ex const & a, ex const & b, ex const & c);
  29     friend color color_delta8(ex const & a, ex const & b);
  30     friend unsigned subs_index_in_exvector(exvector & v, ex const & is, ex const & ir);
  31     friend void split_color_string_in_parts(exvector const & v, exvector & delta8vec,
  32                                             exvector & fvec, exvector & dvec,
  33                                             vector<exvector> & Tvecs,
  34                                             vector<exvector> & ONEvecs,
  35                                             exvector & unknownvec);
  36     friend exvector recombine_color_string(exvector & delta8vec, exvector & fvec,
  37                                            exvector & dvec, vector<exvector> & Tvecs,
  38                                            vector<exvector> & ONEvecs, exvector & unknownvec);
  39     friend ex color_trace_of_one_representation_label(exvector const & v);
  40     friend ex color_trace(exvector const & v, unsigned const rl);
  41     friend ex simplify_pure_color_string(ex const & e);
  42     friend ex simplify_color(ex const & e);
  43
  44
  45 // types
  46
  47 public:
  48     typedef enum { invalid, // not properly constructed by one of the friend functions
  49                    color_T,
  50                    color_f,
  51                    color_d,
  52                    color_delta8,
  53                    color_ONE
  54     } color_types;
  55
  56 // member functions
  57
  58     // default constructor, destructor, copy constructor assignment operator and helpers
  59 public:
  60     color();
  61     ~color();
  62     color(color const & other);
  63     color const & operator=(color const & other);
  64 protected:
  65     void copy(color const & other);
  66     void destroy(bool call_parent);
  67
  68     // other constructors
  69 protected:
  70     color(color_types const t, unsigned const rl=0);
  71     color(color_types const t, ex const & i1, unsigned const rl=0);
  72     color(color_types const t, ex const & i1, ex const & i2, unsigned const rl=0);
  73     color(color_types const t, ex const & i1, ex const & i2, ex const & i3,
  74           unsigned const rl=0);
  75     color(color_types const t, exvector const & iv, unsigned const rl=0);
  76     color(color_types const t, exvector * ivp, unsigned const rl=0);
  77
  78     // functions overriding virtual functions from base classes
  79 public:
  80     basic * duplicate() const;
  81     void printraw(ostream & os) const;
  82     void printtree(ostream & os, unsigned indent) const;
  83     void print(ostream & os, unsigned upper_precedence=0) const;
  84     void printcsrc(ostream & os, unsigned type, unsigned upper_precedence=0) const;
  85     bool info(unsigned inf) const;
  86     ex eval(int level=0) const;
  87 protected:
  88     int compare_same_type(basic const & other) const;
  89     bool is_equal_same_type(basic const & other) const;
  90     ex simplify_ncmul(exvector const & v) const;
  91     ex thisexprseq(exvector const & v) const;
  92     ex thisexprseq(exvector * vp) const;
  93
  94     // new virtual functions which can be overridden by derived classes
  95     // none
  96
  97     // non-virtual functions in this class
  98 protected:
  99     bool all_of_type_coloridx(void) const;
 100
 101 // member variables
 102
 103 protected:
 104     color_types type;
 105     unsigned representation_label; // to distiguish independent color matrices coming from separated fermion lines
 106 };
 107
 108 // global constants
 109
 110 extern const color some_color;
 111 extern type_info const & typeid_color;
 112
 113 // macros
 114
 115 #define ex_to_color(X) static_cast<color const &>(*(X).bp)
 116 #define ex_to_nonconst_color(X) static_cast<color &>(*(X).bp)
 117
 118 color color_ONE(unsigned const rl=0);
 119 color color_T(ex const & a, unsigned const rl=0);
 120 color color_f(ex const & a, ex const & b, ex const & c);
 121 color color_d(ex const & a, ex const & b, ex const & c);
 122 ex color_h(ex const & a, ex const & b, ex const & c);
 123 color color_delta8(ex const & a, ex const & b);
 124 void split_color_string_in_parts(exvector const & v, exvector & delta8vec,
 125                                  exvector & fvec, exvector & dvec,
 126                                  vector<exvector> & Tvecs,
 127                                  vector<exvector> & ONEvecs,
 128                                  exvector & unknownvec);
 129 exvector recombine_color_string(exvector & delta8vec, exvector & fvec,
 130                                 exvector & dvec, vector<exvector> & Tvecs,
 131                                 vector<exvector> & ONEvecs, exvector & unknownvec);
 132 ex color_trace_of_one_representation_label(exvector const & v);
 133 ex color_trace(exvector const & v, unsigned const rl=0);
 134 ex simplify_pure_color_string(ex const & e);
 135 ex simplify_color(ex const & e);
 136
 137 ex brute_force_sum_color_indices(ex const & e);
 138
 139 void append_exvector_to_exvector(exvector & dest, exvector const & source);
 140
 141 #endif // ndef _COLOR_H_
 142
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