]> www.ginac.de Git - ginac.git/blobdiff - ginac/color.h
* New funny timing added: compute an antipode in Yukawa theory.
[ginac.git] / ginac / color.h
index d900d84f9b22dca82189d027699c49e2ddd79267..4d4169a7ab119c597f4fdd6bf7880b5181a0a022 100644 (file)
@@ -1,8 +1,9 @@
 /** @file color.h
  *
- *  Interface to GiNaC's color objects.
- *
- *  GiNaC Copyright (C) 1999 Johannes Gutenberg University Mainz, Germany
+ *  Interface to GiNaC's color objects. */
+
+/*
+ *  GiNaC Copyright (C) 1999-2001 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
 
 #include <string>
 #include <vector>
-
-#define MAX_REPRESENTATION_LABELS 4
-#define COLOR_EIGHT 8 // N*N-1
-#define COLOR_THREE 3 // N
-
-/** Base class for color object */
+#include "indexed.h"
+#include "ex.h"
+
+namespace GiNaC {
+
+const unsigned MAX_REPRESENTATION_LABELS = 4;
+const unsigned COLOR_EIGHT = 8; // N*N-1
+const unsigned COLOR_THREE = 3; // N
+
+// Cint doesn't like vector<..,default_alloc> but malloc_alloc is
+// unstandardized and not supported by newer GCCs.
+#if defined(__GNUC__) && ((__GNUC__ == 2) && (__GNUC_MINOR__ < 97))
+typedef std::vector<exvector,malloc_alloc> exvectorvector;
+#else
+typedef std::vector<exvector> exvectorvector;
+#endif
+
+
+/** This class holds an object carrying color indices (of class coloridx). 
+ *  It can represent the generators T_a and structure constants f_abc/d_abc
+ *  of SU(3), the unity element ONE of the Lie algebra of SU(3), or the
+ *  unity matrix delta8. Together, these objects are used to implement the
+ *  Lie algebra su(3), as required for calculations in quantum
+ *  chromodynamics. A representation label (an unsigned integer) is used to
+ *  distinguish elements from different Lie algebras (only objects with the
+ *  same representation label "interact" with each other). */
 class color : public indexed
 {
+       GINAC_DECLARE_REGISTERED_CLASS(color, indexed)
+
 // friends
 
-    friend color color_ONE(unsigned const rl);
-    friend color color_T(ex const & a, unsigned const rl);
-    friend color color_f(ex const & a, ex const & b, ex const & c);
-    friend color color_d(ex const & a, ex const & b, ex const & c);
-    friend ex color_h(ex const & a, ex const & b, ex const & c);
-    friend color color_delta8(ex const & a, ex const & b);
-    friend unsigned subs_index_in_exvector(exvector & v, ex const & is, ex const & ir);
-    friend void split_color_string_in_parts(exvector const & v, exvector & delta8vec,
-                                            exvector & fvec, exvector & dvec,
-                                            vector<exvector> & Tvecs,
-                                            vector<exvector> & ONEvecs,
-                                            exvector & unknownvec);
-    friend exvector recombine_color_string(exvector & delta8vec, exvector & fvec,
-                                           exvector & dvec, vector<exvector> & Tvecs,
-                                           vector<exvector> & ONEvecs, exvector & unknownvec);
-    friend ex color_trace_of_one_representation_label(exvector const & v);
-    friend ex color_trace(exvector const & v, unsigned const rl);
-    friend ex simplify_pure_color_string(ex const & e);
-    friend ex simplify_color(ex const & e);
-
-    
+       friend color color_ONE(unsigned rl);
+       friend color color_T(const ex & a, unsigned rl);
+       friend color color_f(const ex & a, const ex & b, const ex & c);
+       friend color color_d(const ex & a, const ex & b, const ex & c);
+       friend ex color_h(const ex & a, const ex & b, const ex & c);
+       friend color color_delta8(const ex & a, const ex & b);
+       friend unsigned subs_index_in_exvector(exvector & v, const ex & is, const ex & ir);
+       friend void split_color_string_in_parts(const exvector & v, exvector & delta8vec,
+                                               exvector & fvec, exvector & dvec,
+                                               exvectorvector & Tvecs,
+                                               exvectorvector & ONEvecs,
+                                               exvector & unknownvec);
+       friend exvector recombine_color_string(exvector & delta8vec, exvector & fvec,
+                                              exvector & dvec, exvectorvector & Tvecs,
+                                              exvectorvector & ONEvecs, exvector & unknownvec);
+       friend ex color_trace_of_one_representation_label(const exvector & v);
+       friend ex color_trace(const exvector & v, unsigned rl);
+       friend ex simplify_pure_color_string(const ex & e);
+       friend ex simplify_color(const ex & e);
+
 // types
 
 public:
-    typedef enum { invalid, // not properly constructed by one of the friend functions
-                   color_T,
-                   color_f,
-                   color_d,
-                   color_delta8,
-                   color_ONE
-    } color_types;
-    
+       /** Type of object */
+       typedef enum {
+               invalid,      /**< not properly constructed */
+               color_T,      /**< one of the generators T_a of SU(3) (these are non-commutative) */
+               color_f,      /**< one of the antisymmetric structure constants f_abc of SU(3) */
+               color_d,      /**< one of the symmetric structure constants d_abc of SU(3) */
+               color_delta8, /**< the unity matrix */
+               color_ONE     /**< the unity element of su(3) */
+       } color_types;
+       
 // member functions
 
-    // default constructor, destructor, copy constructor assignment operator and helpers
-public:
-    color();
-    ~color();
-    color(color const & other);
-    color const & operator=(color const & other);
-protected:
-    void copy(color const & other); 
-    void destroy(bool call_parent);
-
-    // other constructors
+       // other constructors
 protected:
-    color(color_types const t, unsigned const rl=0);
-    color(color_types const t, ex const & i1, unsigned const rl=0);
-    color(color_types const t, ex const & i1, ex const & i2, unsigned const rl=0);
-    color(color_types const t, ex const & i1, ex const & i2, ex const & i3,
-          unsigned const rl=0);
-    color(color_types const t, exvector const & iv, unsigned const rl=0);
-    color(color_types const t, exvector * ivp, unsigned const rl=0);
-    
-    // functions overriding virtual functions from base classes
+       color(color_types const t, unsigned rl=0);
+       color(color_types const t, const ex & i1, unsigned rl=0);
+       color(color_types const t, const ex & i1, const ex & i2, unsigned rl=0);
+       color(color_types const t, const ex & i1, const ex & i2, const ex & i3,
+             unsigned rl=0);
+       color(color_types const t, const exvector & iv, unsigned rl=0);
+       color(color_types const t, exvector * ivp, unsigned rl=0);
+       
+       // functions overriding virtual functions from base classes
 public:
-    basic * duplicate() const;
-    void printraw(ostream & os) const;
-    void printtree(ostream & os, unsigned indent) const;
-    void print(ostream & os, unsigned upper_precedence=0) const;
-    void printcsrc(ostream & os, unsigned type, unsigned upper_precedence=0) const;
-    bool info(unsigned inf) const;
-    ex eval(int level=0) const;
+       void printraw(std::ostream & os) const;
+       void printtree(std::ostream & os, unsigned indent) const;
+       void print(std::ostream & os, unsigned upper_precedence=0) const;
+       bool info(unsigned inf) const;
+       ex eval(int level=0) const;
 protected:
-    int compare_same_type(basic const & other) const;
-    bool is_equal_same_type(basic const & other) const;
-    ex simplify_ncmul(exvector const & v) const;
-    ex thisexprseq(exvector const & v) const;
-    ex thisexprseq(exvector * vp) const;
-
-    // new virtual functions which can be overridden by derived classes
-    // none
-    
-    // non-virtual functions in this class
+       bool is_equal_same_type(const basic & other) const;
+       ex simplify_ncmul(const exvector & v) const;
+       ex thisexprseq(const exvector & v) const;
+       ex thisexprseq(exvector * vp) const;
+
+       // new virtual functions which can be overridden by derived classes
+       // none
+       
+       // non-virtual functions in this class
 protected:
-    bool all_of_type_coloridx(void) const;
-    
+       bool all_of_type_coloridx(void) const;
+       
 // member variables
 
 protected:
-    color_types type;
-    unsigned representation_label; // to distiguish independent color matrices coming from separated fermion lines
+       color_types type; /**< Type of object (generator, structure constant etc.) */
+       unsigned representation_label; /**< Representation label to distiguish independent color matrices coming from separated fermion lines */
 };
 
-// global constants
-
-extern const color some_color;
-extern type_info const & typeid_color;
-
-// macros
-
-#define ex_to_color(X) static_cast<color const &>(*(X).bp)
-#define ex_to_nonconst_color(X) static_cast<color &>(*(X).bp)
+// global functions
+inline const color &ex_to_color(const ex &e)
+{
+       return static_cast<const color &>(*e.bp);
+}
 
-color color_ONE(unsigned const rl=0);
-color color_T(ex const & a, unsigned const rl=0);
-color color_f(ex const & a, ex const & b, ex const & c);
-color color_d(ex const & a, ex const & b, ex const & c);
-ex color_h(ex const & a, ex const & b, ex const & c);
-color color_delta8(ex const & a, ex const & b);
-void split_color_string_in_parts(exvector const & v, exvector & delta8vec,
+inline color &ex_to_nonconst_color(const ex &e)
+{
+       return static_cast<color &>(*e.bp);
+}
+
+color color_ONE(unsigned rl=0);
+color color_T(const ex & a, unsigned rl=0);
+color color_f(const ex & a, const ex & b, const ex & c);
+color color_d(const ex & a, const ex & b, const ex & c);
+ex color_h(const ex & a, const ex & b, const ex & c);
+color color_delta8(const ex & a, const ex & b);
+void split_color_string_in_parts(const exvector & v, exvector & delta8vec,
                                  exvector & fvec, exvector & dvec,
-                                 vector<exvector> & Tvecs,
-                                 vector<exvector> & ONEvecs,
+                                 exvectorvector & Tvecs,
+                                 exvectorvector & ONEvecs,
                                  exvector & unknownvec);
 exvector recombine_color_string(exvector & delta8vec, exvector & fvec,
-                                exvector & dvec, vector<exvector> & Tvecs,
-                                vector<exvector> & ONEvecs, exvector & unknownvec);
-ex color_trace_of_one_representation_label(exvector const & v);
-ex color_trace(exvector const & v, unsigned const rl=0);
-ex simplify_pure_color_string(ex const & e);
-ex simplify_color(ex const & e);
+                                exvector & dvec, exvectorvector & Tvecs,
+                                exvectorvector & ONEvecs, exvector & unknownvec);
+ex color_trace_of_one_representation_label(const exvector & v);
+ex color_trace(const exvector & v, unsigned rl=0);
+ex simplify_pure_color_string(const ex & e);
+ex simplify_color(const ex & e);
 
-ex brute_force_sum_color_indices(ex const & e);
+ex brute_force_sum_color_indices(const ex & e);
 
-void append_exvector_to_exvector(exvector & dest, exvector const & source);
+} // namespace GiNaC
 
 #endif // ndef __GINAC_COLOR_H__
-
-