]> www.ginac.de Git - ginac.git/blobdiff - ginac/archive.h
Faster archiving by adding a map from strings to idices in the atoms vector.
[ginac.git] / ginac / archive.h
index 082a32680b6a7aa7ec43b59bbd35d7ee5ab80fa0..1d60f5317748f08d41e818b111acf90ccb56da57 100644 (file)
@@ -3,7 +3,7 @@
  *  Archiving of GiNaC expressions. */
 
 /*
- *  GiNaC Copyright (C) 1999-2000 Johannes Gutenberg University Mainz, Germany
+ *  GiNaC Copyright (C) 1999-2007 Johannes Gutenberg University Mainz, Germany
  *
  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
@@ -17,7 +17,7 @@
  *
  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
  *  along with this program; if not, write to the Free Software
- *  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
+ *  Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  */
 
 #ifndef __GINAC_ARCHIVE_H__
 
 #include "ex.h"
 
+#include <iosfwd>
 #include <string>
 #include <vector>
+#include <map>
 
-namespace std {
-    class ostream;
-    class istream;
-}
-
-#ifndef NO_NAMESPACE_GINAC
 namespace GiNaC {
-#endif // ndef NO_NAMESPACE_GINAC
 
-class lst;
 class archive;
 
 
 /** Numerical ID value to refer to an archive_node. */
-typedef unsigned int archive_node_id;
+typedef unsigned archive_node_id;
 
 /** Numerical ID value to refer to a string. */
-typedef unsigned int archive_atom;
+typedef unsigned archive_atom;
 
 
 /** This class stores all properties needed to record/retrieve the state
@@ -57,55 +51,99 @@ class archive_node
        friend std::istream &operator>>(std::istream &is, archive_node &ar);
 
 public:
+       /** Property data types */
+       enum property_type {
+               PTYPE_BOOL,
+               PTYPE_UNSIGNED,
+               PTYPE_STRING,
+               PTYPE_NODE
+       };
+
+       /** Information about a stored property. A vector of these structures
+        *  is returned by get_properties().
+        *  @see get_properties */
+       struct property_info {
+               property_info() {}
+               property_info(property_type t, const std::string &n, unsigned c = 1) : type(t), name(n), count(c) {}
+
+               property_type type; /**< Data type of property. */
+               std::string name;   /**< Name of property. */
+               unsigned count;     /**< Number of occurrences. */
+       };
+       typedef std::vector<property_info> propinfovector;
+
+       /** Archived property (data type, name and associated data) */
+       struct property {
+               property() {}
+               property(archive_atom n, property_type t, unsigned v) : type(t), name(n), value(v) {}
+
+               property_type type; /**< Data type of property. */
+               archive_atom name;  /**< Name of property. */
+               unsigned value;     /**< Stored value. */
+       };
+       typedef std::vector<property>::const_iterator archive_node_cit;
+
        archive_node() : a(*dummy_ar_creator()), has_expression(false) {} // hack for cint which always requires a default constructor
        archive_node(archive &ar) : a(ar), has_expression(false) {}
        archive_node(archive &ar, const ex &expr);
-       ~archive_node() {}
 
-       archive_node(const archive_node &other);
        const archive_node &operator=(const archive_node &other);
 
-       bool has_same_ex_as(const archive_node &other) const;
-
+       /** Add property of type "bool" to node. */
        void add_bool(const std::string &name, bool value);
-       void add_unsigned(const std::string &name, unsigned int value);
+
+       /** Add property of type "unsigned int" to node. */
+       void add_unsigned(const std::string &name, unsigned value);
+
+       /** Add property of type "string" to node. */
        void add_string(const std::string &name, const std::string &value);
+
+       /** Add property of type "ex" to node. */
        void add_ex(const std::string &name, const ex &value);
 
-       bool find_bool(const std::string &name, bool &ret) const;
-       bool find_unsigned(const std::string &name, unsigned int &ret) const;
-       bool find_string(const std::string &name, std::string &ret) const;
-       bool find_ex(const std::string &name, ex &ret, const lst &sym_lst, unsigned int index = 0) const;
+       /** Retrieve property of type "bool" from node.
+        *  @return "true" if property was found, "false" otherwise */
+       bool find_bool(const std::string &name, bool &ret, unsigned index = 0) const;
 
-       ex unarchive(const lst &sym_lst) const;
+       /** Retrieve property of type "unsigned" from node.
+        *  @return "true" if property was found, "false" otherwise */
+       bool find_unsigned(const std::string &name, unsigned &ret, unsigned index = 0) const;
 
-       void forget(void);
-       void printraw(std::ostream &os) const;
+       /** Retrieve property of type "string" from node.
+        *  @return "true" if property was found, "false" otherwise */
+       bool find_string(const std::string &name, std::string &ret, unsigned index = 0) const;
 
-private:
-       static archive* dummy_ar_creator(void);
+       /** Find the location in the vector of properties of the first/last
+    *  property with a given name. */
+       archive_node_cit find_first(const std::string &name) const;
+       archive_node_cit find_last(const std::string &name) const;
 
-       /** Property data types */
-       enum property_type {
-               PTYPE_BOOL,
-               PTYPE_UNSIGNED,
-               PTYPE_STRING,
-               PTYPE_NODE
-       };
+       /** Retrieve property of type "ex" from node.
+        *  @return "true" if property was found, "false" otherwise */
+       bool find_ex(const std::string &name, ex &ret, lst &sym_lst, unsigned index = 0) const;
 
-       /** Archived property (data type, name and associated data) */
-       struct property {
-               property() {}
-               property(archive_atom n, property_type t, unsigned int v) : type(t), name(n), value(v) {}
-               ~property() {}
+       /** Retrieve property of type "ex" from the node if it is known
+    *  that this node in fact contains such a property at the given
+    *  location. This is much more efficient than the preceding function. */
+       void find_ex_by_loc(archive_node_cit loc, ex &ret, lst &sym_lst) const;
 
-               property(const property &other) : type(other.type), name(other.name), value(other.value) {}
-               const property &operator=(const property &other);
+       /** Retrieve property of type "ex" from node, returning the node of
+        *  the sub-expression. */
+       const archive_node &find_ex_node(const std::string &name, unsigned index = 0) const;
 
-               property_type type;     /**< Data type of property. */
-               archive_atom name;      /**< Name of property. */
-               unsigned int value;     /**< Stored value. */
-       };
+       /** Return vector of properties stored in node. */
+       void get_properties(propinfovector &v) const;
+
+       ex unarchive(lst &sym_lst) const;
+       bool has_same_ex_as(const archive_node &other) const;
+       bool has_ex() const {return has_expression;}
+       ex get_ex() const {return e;}
+
+       void forget();
+       void printraw(std::ostream &os) const;
+
+private:
+       static archive* dummy_ar_creator();
 
        /** Reference to the archive to which this node belongs. */
        archive &a;
@@ -143,18 +181,42 @@ public:
        /** Construct archive from expression using the specified name. */
        archive(const ex &e, const char *n) {archive_ex(e, n);}
 
-       archive_node_id add_node(const archive_node &n);
-       archive_node &get_node(archive_node_id id);
-
+       /** Archive an expression.
+        *  @param e the expression to be archived
+        *  @param name name under which the expression is stored */
        void archive_ex(const ex &e, const char *name);
+
+       /** Retrieve expression from archive by name.
+        *  @param sym_lst list of pre-defined symbols
+        *  @param name name of expression */
        ex unarchive_ex(const lst &sym_lst, const char *name) const;
-       ex unarchive_ex(const lst &sym_lst, unsigned int index = 0) const;
-       ex unarchive_ex(const lst &sym_lst, std::string &name, unsigned int index = 0) const;
-       unsigned int num_expressions(void) const;
 
-       void clear(void);
+       /** Retrieve expression from archive by index.
+        *  @param sym_lst list of pre-defined symbols
+        *  @param index index of expression
+     *  @see count_expressions */
+       ex unarchive_ex(const lst &sym_lst, unsigned index = 0) const;
+
+       /** Retrieve expression and its name from archive by index.
+        *  @param sym_lst list of pre-defined symbols
+        *  @param name receives the name of the expression
+        *  @param index index of expression
+     *  @see count_expressions */
+       ex unarchive_ex(const lst &sym_lst, std::string &name, unsigned index = 0) const;
+
+       /** Return number of archived expressions. */
+       unsigned num_expressions() const;
+
+       /** Return reference to top node of an expression specified by index. */
+       const archive_node &get_top_node(unsigned index = 0) const;
+
+       /** Clear all archived expressions. */
+       void clear();
+
+       archive_node_id add_node(const archive_node &n);
+       archive_node &get_node(archive_node_id id);
 
-       void forget(void);
+       void forget();
        void printraw(std::ostream &os) const;
 
 private:
@@ -166,8 +228,8 @@ private:
                archived_ex() {}
                archived_ex(archive_atom n, archive_node_id node) : name(n), root(node) {}
 
-               archive_atom name;              /**< Name of expression. */
-               archive_node_id root;   /**< ID of root node. */
+               archive_atom name;     /**< Name of expression. */
+               archive_node_id root;  /**< ID of root node. */
        };
 
        /** Vector of archived expression descriptors. */
@@ -180,6 +242,15 @@ public:
 private:
        /** Vector of atomized strings (using a vector allows faster unarchiving). */
        mutable std::vector<std::string> atoms;
+       /** The map of from strings to indices of the atoms vectors allows for
+        *  faster archiving.
+        */
+       typedef std::map<std::string, archive_atom>::const_iterator inv_at_cit;
+       mutable std::map<std::string, archive_atom> inverse_atoms;
+
+       /** Map of stored expressions to nodes for faster archiving */
+       typedef std::map<ex, archive_node_id, ex_is_less>::iterator mapit;
+       mutable std::map<ex, archive_node_id, ex_is_less> exprtable;
 };
 
 
@@ -187,8 +258,6 @@ std::ostream &operator<<(std::ostream &os, const archive &ar);
 std::istream &operator>>(std::istream &is, archive &ar);
 
 
-#ifndef NO_NAMESPACE_GINAC
 } // namespace GiNaC
-#endif // ndef NO_NAMESPACE_GINAC
 
 #endif // ndef __GINAC_ARCHIVE_H__