ginac/simp_lor.h

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