]> www.ginac.de Git - ginac.git/blobdiff - ginac/basic.cpp
Fixed problems on 64-bit machines and introduced has_options::algebraic.
[ginac.git] / ginac / basic.cpp
index 725f28a2e6b0ea40965ebbc45d50e6ca9d5e7a98..38219dcd029274b1d82ad733bccb13f4ffa339ba 100644 (file)
@@ -3,7 +3,7 @@
  *  Implementation of GiNaC's ABC. */
 
 /*
- *  GiNaC Copyright (C) 1999-2003 Johannes Gutenberg University Mainz, Germany
+ *  GiNaC Copyright (C) 1999-2006 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
  */
 
 #include <iostream>
@@ -55,9 +55,8 @@ GINAC_IMPLEMENT_REGISTERED_CLASS_OPT(basic, void,
 /** basic copy constructor: implicitly assumes that the other class is of
  *  the exact same type (as it's used by duplicate()), so it can copy the
  *  tinfo_key and the hash value. */
-basic::basic(const basic & other) : tinfo_key(other.tinfo_key), flags(other.flags & ~status_flags::dynallocated), hashvalue(other.hashvalue), refcount(0)
+basic::basic(const basic & other) : tinfo_key(other.tinfo_key), flags(other.flags & ~status_flags::dynallocated), hashvalue(other.hashvalue)
 {
-       GINAC_ASSERT(typeid(*this) == typeid(other));
 }
 
 /** basic assignment operator: the other object might be of a derived class. */
@@ -68,13 +67,13 @@ const basic & basic::operator=(const basic & other)
                // The other object is of a derived class, so clear the flags as they
                // might no longer apply (especially hash_calculated). Oh, and don't
                // copy the tinfo_key: it is already set correctly for this object.
-               flags = 0;
+               fl &= ~(status_flags::evaluated | status_flags::expanded | status_flags::hash_calculated);
        } else {
                // The objects are of the exact same class, so copy the hash value.
                hashvalue = other.hashvalue;
        }
        flags = fl;
-       refcount = 0;
+       set_refcount(0);
        return *this;
 }
 
@@ -93,7 +92,7 @@ const basic & basic::operator=(const basic & other)
 //////////
 
 /** Construct object from archive_node. */
-basic::basic(const archive_node &n, lst &sym_lst) : flags(0), refcount(0)
+basic::basic(const archive_node &n, lst &sym_lst) : flags(0)
 {
        // Reconstruct tinfo_key from class name
        std::string class_name;
@@ -140,11 +139,9 @@ void basic::print_dispatch(const registered_class_info & ri, const print_context
        const print_context_class_info * pc_info = &c.get_class_info();
 
 next_class:
-std::clog << "searching class " << reg_info->options.get_name() << std::endl;
        const std::vector<print_functor> & pdt = reg_info->options.get_print_dispatch_table();
 
 next_context:
-std::clog << "searching context " << pc_info->options.get_name() << ", ID " << pc_info->options.get_id() << std::endl;
        unsigned id = pc_info->options.get_id();
        if (id >= pdt.size() || !(pdt[id].is_valid())) {
 
@@ -173,8 +170,6 @@ std::clog << "searching context " << pc_info->options.get_name() << ", ID " << p
        } else {
 
                // Call method
-std::clog << "method found, calling" << std::endl;
-std::clog << " this = " << class_name() << ", context = " << c.class_name() << std::endl;
                pdt[id](*this, c, level);
        }
 }
@@ -188,10 +183,11 @@ void basic::do_print(const print_context & c, unsigned level) const
 /** Tree output to stream. */
 void basic::do_print_tree(const print_tree & c, unsigned level) const
 {
-       c.s << std::string(level, ' ') << class_name()
-           << std::hex << ", hash=0x" << hashvalue << ", flags=0x" << flags << std::dec
-           << ", nops=" << nops()
-           << std::endl;
+       c.s << std::string(level, ' ') << class_name() << " @" << this
+           << std::hex << ", hash=0x" << hashvalue << ", flags=0x" << flags << std::dec;
+       if (nops())
+               c.s << ", nops=" << nops();
+       c.s << std::endl;
        for (size_t i=0; i<nops(); ++i)
                op(i).print(c, level + c.delta_indent);
 }
@@ -211,7 +207,7 @@ void basic::do_print_python_repr(const print_python_repr & c, unsigned level) co
  *  @see basic::dbgprinttree */
 void basic::dbgprint() const
 {
-       this->print(std::cerr);
+       this->print(print_dflt(std::cerr));
        std::cerr << std::endl;
 }
 
@@ -290,13 +286,13 @@ ex & basic::operator[](size_t i)
  *  the pattern itself or one of the children 'has' it.  As a consequence
  *  (according to the definition of children) given e=x+y+z, e.has(x) is true
  *  but e.has(x+y) is false. */
-bool basic::has(const ex & pattern) const
+bool basic::has(const ex & pattern, unsigned options) const
 {
        lst repl_lst;
        if (match(pattern, repl_lst))
                return true;
        for (size_t i=0; i<nops(); i++)
-               if (op(i).has(pattern))
+               if (op(i).has(pattern, options))
                        return true;
        
        return false;
@@ -310,12 +306,23 @@ ex basic::map(map_function & f) const
        if (num == 0)
                return *this;
 
-       basic *copy = duplicate();
-       copy->setflag(status_flags::dynallocated);
-       copy->clearflag(status_flags::hash_calculated | status_flags::expanded);
-       for (size_t i=0; i<num; i++)
-               copy->let_op(i) = f(copy->op(i));
-       return *copy;
+       basic *copy = NULL;
+       for (size_t i=0; i<num; i++) {
+               const ex & o = op(i);
+               const ex & n = f(o);
+               if (!are_ex_trivially_equal(o, n)) {
+                       if (copy == NULL)
+                               copy = duplicate();
+                       copy->let_op(i) = n;
+               }
+       }
+
+       if (copy) {
+               copy->setflag(status_flags::dynallocated);
+               copy->clearflag(status_flags::hash_calculated | status_flags::expanded);
+               return *copy;
+       } else
+               return *this;
 }
 
 /** Return degree of highest power in object s. */
@@ -475,6 +482,20 @@ ex basic::evalm() const
                return map(map_evalm);
 }
 
+/** Function object to be applied by basic::eval_integ(). */
+struct eval_integ_map_function : public map_function {
+       ex operator()(const ex & e) { return eval_integ(e); }
+} map_eval_integ;
+
+/** Evaluate integrals, if result is known. */
+ex basic::eval_integ() const
+{
+       if (nops() == 0)
+               return *this;
+       else
+               return map(map_eval_integ);
+}
+
 /** Perform automatic symbolic evaluations on indexed expression that
  *  contains this object as the base expression. */
 ex basic::eval_indexed(const basic & i) const
@@ -489,7 +510,7 @@ ex basic::eval_indexed(const basic & i) const
  *  (or a subclass) and their indices are compatible. This function is used
  *  internally by simplify_indexed().
  *
- *  @param self First indexed expression; it's base object is *this
+ *  @param self First indexed expression; its base object is *this
  *  @param other Second indexed expression
  *  @return sum of self and other 
  *  @see ex::simplify_indexed() */
@@ -501,7 +522,7 @@ ex basic::add_indexed(const ex & self, const ex & other) const
 /** Multiply an indexed expression with a scalar. This function is used
  *  internally by simplify_indexed().
  *
- *  @param self Indexed expression; it's base object is *this
+ *  @param self Indexed expression; its base object is *this
  *  @param other Numeric value
  *  @return product of self and other
  *  @see ex::simplify_indexed() */
@@ -517,7 +538,7 @@ ex basic::scalar_mul_indexed(const ex & self, const numeric & other) const
  *  and that at least one dummy index has been found. This functions is
  *  used internally by simplify_indexed().
  *
- *  @param self Pointer to first indexed expression; it's base object is *this
+ *  @param self Pointer to first indexed expression; its base object is *this
  *  @param other Pointer to second indexed expression
  *  @param v The complete vector of factors
  *  @return true if the contraction was successful, false otherwise
@@ -552,8 +573,8 @@ bool basic::match(const ex & pattern, lst & repl_lst) const
        if (is_exactly_a<wildcard>(pattern)) {
 
                // Wildcard matches anything, but check whether we already have found
-               // a match for that wildcard first (if so, it the earlier match must
-               // be the same expression)
+               // a match for that wildcard first (if so, the earlier match must be
+               // the same expression)
                for (lst::const_iterator it = repl_lst.begin(); it != repl_lst.end(); ++it) {
                        if (it->op(0).is_equal(pattern))
                                return is_equal(ex_to<basic>(it->op(1)));
@@ -596,9 +617,11 @@ ex basic::subs_one_level(const exmap & m, unsigned options) const
        exmap::const_iterator it;
 
        if (options & subs_options::no_pattern) {
-               it = m.find(*this);
+               ex thisex = *this;
+               it = m.find(thisex);
                if (it != m.end())
                        return it->second;
+               return thisex;
        } else {
                for (it = m.begin(); it != m.end(); ++it) {
                        lst repl_lst;
@@ -677,6 +700,11 @@ exvector basic::get_free_indices() const
        return exvector(); // return an empty exvector
 }
 
+ex basic::conjugate() const
+{
+       return *this;
+}
+
 ex basic::eval_ncmul(const exvector & v) const
 {
        return hold_ncmul(v);
@@ -747,9 +775,9 @@ unsigned basic::return_type() const
        return return_types::commutative;
 }
 
-unsigned basic::return_type_tinfo() const
+const basic* basic::return_type_tinfo() const
 {
-       return tinfo();
+       return this;
 }
 
 /** Compute the hash value of an object and if it makes sense to store it in
@@ -760,7 +788,7 @@ unsigned basic::return_type_tinfo() const
  *  would all end up with the same hashvalue. */
 unsigned basic::calchash() const
 {
-       unsigned v = golden_ratio_hash(tinfo());
+       unsigned v = golden_ratio_hash((p_int)tinfo());
        for (size_t i=0; i<nops(); i++) {
                v = rotate_left(v);
                v ^= this->op(i).gethash();
@@ -779,7 +807,7 @@ unsigned basic::calchash() const
 struct expand_map_function : public map_function {
        unsigned options;
        expand_map_function(unsigned o) : options(o) {}
-       ex operator()(const ex & e) { return expand(e, options); }
+       ex operator()(const ex & e) { return e.expand(options); }
 };
 
 /** Expand expression, i.e. multiply it out and return the result as a new
@@ -806,13 +834,19 @@ ex basic::expand(unsigned options) const
  *  1 greater. */
 int basic::compare(const basic & other) const
 {
+#ifdef GINAC_COMPARE_STATISTICS
+       compare_statistics.total_basic_compares++;
+#endif
        const unsigned hash_this = gethash();
        const unsigned hash_other = other.gethash();
        if (hash_this<hash_other) return -1;
        if (hash_this>hash_other) return 1;
+#ifdef GINAC_COMPARE_STATISTICS
+       compare_statistics.compare_same_hashvalue++;
+#endif
 
-       const unsigned typeid_this = tinfo();
-       const unsigned typeid_other = other.tinfo();
+       const tinfo_t typeid_this = tinfo();
+       const tinfo_t typeid_other = other.tinfo();
        if (typeid_this==typeid_other) {
                GINAC_ASSERT(typeid(*this)==typeid(other));
 //             int cmpval = compare_same_type(other);
@@ -825,6 +859,9 @@ int basic::compare(const basic & other) const
 //                     std::cout << std::endl;
 //             }
 //             return cmpval;
+#ifdef GINAC_COMPARE_STATISTICS
+               compare_statistics.compare_same_type++;
+#endif
                return compare_same_type(other);
        } else {
 //             std::cout << "hash collision, different types: " 
@@ -845,13 +882,22 @@ int basic::compare(const basic & other) const
  *  @see is_equal_same_type */
 bool basic::is_equal(const basic & other) const
 {
+#ifdef GINAC_COMPARE_STATISTICS
+       compare_statistics.total_basic_is_equals++;
+#endif
        if (this->gethash()!=other.gethash())
                return false;
+#ifdef GINAC_COMPARE_STATISTICS
+       compare_statistics.is_equal_same_hashvalue++;
+#endif
        if (this->tinfo()!=other.tinfo())
                return false;
        
        GINAC_ASSERT(typeid(*this)==typeid(other));
        
+#ifdef GINAC_COMPARE_STATISTICS
+       compare_statistics.is_equal_same_type++;
+#endif
        return is_equal_same_type(other);
 }
 
@@ -869,7 +915,7 @@ const basic & basic::hold() const
  *  is not the case. */
 void basic::ensure_if_modifiable() const
 {
-       if (refcount > 1)
+       if (get_refcount() > 1)
                throw(std::runtime_error("cannot modify multiply referenced object"));
        clearflag(status_flags::hash_calculated | status_flags::evaluated);
 }
@@ -880,4 +926,27 @@ void basic::ensure_if_modifiable() const
 
 int max_recursion_level = 1024;
 
+
+#ifdef GINAC_COMPARE_STATISTICS
+compare_statistics_t::~compare_statistics_t()
+{
+       std::clog << "ex::compare() called " << total_compares << " times" << std::endl;
+       std::clog << "nontrivial compares: " << nontrivial_compares << " times" << std::endl;
+       std::clog << "basic::compare() called " << total_basic_compares << " times" << std::endl;
+       std::clog << "same hashvalue in compare(): " << compare_same_hashvalue << " times" << std::endl;
+       std::clog << "compare_same_type() called " << compare_same_type << " times" << std::endl;
+       std::clog << std::endl;
+       std::clog << "ex::is_equal() called " << total_is_equals << " times" << std::endl;
+       std::clog << "nontrivial is_equals: " << nontrivial_is_equals << " times" << std::endl;
+       std::clog << "basic::is_equal() called " << total_basic_is_equals << " times" << std::endl;
+       std::clog << "same hashvalue in is_equal(): " << is_equal_same_hashvalue << " times" << std::endl;
+       std::clog << "is_equal_same_type() called " << is_equal_same_type << " times" << std::endl;
+       std::clog << std::endl;
+       std::clog << "basic::gethash() called " << total_gethash << " times" << std::endl;
+       std::clog << "used cached hashvalue " << gethash_cached << " times" << std::endl;
+}
+
+compare_statistics_t compare_statistics;
+#endif
+
 } // namespace GiNaC