ginac/remember.h

   1 /** @file remember.h
   2  *
   3  *  Interface to helper classes for using the remember option
   4  *  in GiNaC functions */
   5
   6 /*
   7  *  GiNaC Copyright (C) 1999-2001 Johannes Gutenberg University Mainz, Germany
   8  *
   9  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  10  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
  11  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  12  *  (at your option) any later version.
  13  *
  14  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
  15  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  17  *  GNU General Public License for more details.
  18  *
  19  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
  20  *  along with this program; if not, write to the Free Software
  21  *  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  22  */
  23
  24 #ifndef __GINAC_REMEMBER_H__
  25 #define __GINAC_REMEMBER_H__
  26
  27 #include <vector>
  28 #include <list>
  29
  30 namespace GiNaC {
  31
  32 class function;
  33 class ex;
  34
  35 /** A single entry in the remember table of a function.
  36  *  Needs to be a friend of class function to access 'seq'.
  37  *  'last_access' and 'successful_hits' are updated at each successful
  38  *  'is_equal'. */
  39 class remember_table_entry {
  40 public:
  41         remember_table_entry(function const & f, ex const & r);
  42         bool is_equal(function const & f) const;
  43         ex get_result(void) const { return result; }
  44         unsigned long get_last_access(void) const { return last_access; }
  45         unsigned long get_successful_hits(void) const { return successful_hits; };
  46
  47 protected:
  48         unsigned hashvalue;
  49         exvector seq;
  50         ex result;
  51         mutable unsigned long last_access;
  52         mutable unsigned successful_hits;
  53         static unsigned long access_counter;
  54 };
  55
  56 /** A list of entries in the remember table having some least
  57  *  significant bits of the hashvalue in common. */
  58 class remember_table_list : public std::list<remember_table_entry> {
  59 public:
  60         remember_table_list(unsigned as, unsigned strat);
  61         void add_entry(function const & f, ex const & result);
  62         bool lookup_entry(function const & f, ex & result) const;
  63 protected:
  64         unsigned max_assoc_size;
  65         unsigned remember_strategy;
  66 };
  67
  68 /** The remember table is organized like an n-fold associative cache
  69  *  in a microprocessor.  The table has a width of 's' (which is rounded
  70  *  to table_size, some power of 2 near 's', internally) and a depth of 'as'
  71  *  (unless you choose that entries are never discarded). The place where
  72  *  an entry is stored depends on the hashvalue of the parameters of the
  73  *  function (this corresponds to the address of byte to be cached).
  74  *  The 'log_2(table_size)' least significant bits of this hashvalue
  75  *  give the slot in which the entry will be stored or looked up.
  76  *  Each slot can take up to 'as' entries. If a slot is full, an older
  77  *  entry is removed by one of the following strategies:
  78  *   - oldest entry (the first one in the list)
  79  *   - least recently used (the one with the lowest 'last_access')
  80  *   - least frequently used (the one with the lowest 'successful_hits')
  81  *  or all entries are kept which means that the table grows indefinitely. */
  82 class remember_table : public std::vector<remember_table_list> {
  83 public:
  84         remember_table();
  85         remember_table(unsigned s, unsigned as, unsigned strat);
  86         bool lookup_entry(function const & f, ex & result) const;
  87         void add_entry(function const & f, ex const & result);
  88         void clear_all_entries(void);
  89         void show_statistics(std::ostream & os, unsigned level) const;
  90         static std::vector<remember_table> & remember_tables(void);
  91 protected:
  92         void init_table(void);
  93         unsigned table_size;
  94         unsigned max_assoc_size;
  95         unsigned remember_strategy;
  96 };
  97
  98 } // namespace GiNaC
  99
 100 #endif // ndef __GINAC_REMEMBER_H__