]> www.ginac.de Git - ginac.git/blobdiff - ginac/operators.cpp
* comparison operators should return const relationals.
[ginac.git] / ginac / operators.cpp
index 6cf750cefa7005542175ee6d46f2178a18a34787..00c33a73c0a0971bd71cae6d767fd558c62d04f7 100644 (file)
@@ -3,7 +3,7 @@
  *  Implementation of GiNaC's overloaded operators. */
 
 /*
- *  GiNaC Copyright (C) 1999-2000 Johannes Gutenberg University Mainz, Germany
+ *  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
  *  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  */
 
-#include <iostream>
-#include <stdexcept>
-
 #include "operators.h"
-#include "basic.h"
-#include "ex.h"
 #include "numeric.h"
+#include "add.h"
+#include "mul.h"
 #include "power.h"
+#include "ncmul.h"
 #include "relational.h"
-#include "input_lexer.h"
+#include "print.h"
 #include "debugmsg.h"
 #include "utils.h"
 
-#ifndef NO_NAMESPACE_GINAC
 namespace GiNaC {
-#endif // ndef NO_NAMESPACE_GINAC
-
-// binary arithmetic operators ex with ex
-
-ex operator+(const ex & lh, const ex & rh)
-{
-    debugmsg("operator+(ex,ex)",LOGLEVEL_OPERATOR);
-    return lh.exadd(rh);
-}
 
-ex operator-(const ex & lh, const ex & rh)
+/** Used internally by operator+() to add two ex objects together. */
+static inline const ex exadd(const ex & lh, const ex & rh)
 {
-    debugmsg("operator-(ex,ex)",LOGLEVEL_OPERATOR);
-    return lh.exadd(rh.exmul(_ex_1()));
+       return (new add(lh,rh))->setflag(status_flags::dynallocated);
 }
 
-ex operator*(const ex & lh, const ex & rh)
+/** Used internally by operator*() to multiply two ex objects together. */
+static inline const ex exmul(const ex & lh, const ex & rh)
 {
-    debugmsg("operator*(ex,ex)",LOGLEVEL_OPERATOR);
-    return lh.exmul(rh);
-}
-
-ex operator/(const ex & lh, const ex & rh)
-{
-    debugmsg("operator*(ex,ex)",LOGLEVEL_OPERATOR);
-    return lh.exmul(power(rh,_ex_1()));
+       // Check if we are constructing a mul object or a ncmul object.  Due to
+       // ncmul::eval()'s rule to pull out commutative elements we need to check
+       // only one of the elements.
+       if (rh.return_type()==return_types::commutative ||
+           lh.return_type()==return_types::commutative)
+               return (new mul(lh,rh))->setflag(status_flags::dynallocated);
+       else
+               return (new ncmul(lh,rh))->setflag(status_flags::dynallocated);
 }
 
-ex operator%(const ex & lh, const ex & rh)
+/** Used internally by operator-() and friends to change the sign of an argument. */
+static inline const ex exminus(const ex & lh)
 {
-    debugmsg("operator%(ex,ex)",LOGLEVEL_OPERATOR);
-    return lh.exncmul(rh);
+       return (new mul(lh,_ex_1()))->setflag(status_flags::dynallocated);
 }
 
+// binary arithmetic operators ex with ex
 
-// binary arithmetic operators numeric with numeric
-
-numeric operator+(const numeric & lh, const numeric & rh)
+const ex operator+(const ex & lh, const ex & rh)
 {
-    debugmsg("operator+(numeric,numeric)",LOGLEVEL_OPERATOR);
-    return lh.add(rh);
+       debugmsg("operator+(ex,ex)",LOGLEVEL_OPERATOR);
+       return exadd(lh, rh);
 }
 
-numeric operator-(const numeric & lh, const numeric & rh)
+const ex operator-(const ex & lh, const ex & rh)
 {
-    debugmsg("operator-(numeric,numeric)",LOGLEVEL_OPERATOR);
-    return lh.sub(rh);
+       debugmsg("operator-(ex,ex)",LOGLEVEL_OPERATOR);
+       return exadd(lh, exminus(rh));
 }
 
-numeric operator*(const numeric & lh, const numeric & rh)
+const ex operator*(const ex & lh, const ex & rh)
 {
-    debugmsg("operator*(numeric,numeric)",LOGLEVEL_OPERATOR);
-    return lh.mul(rh);
+       debugmsg("operator*(ex,ex)",LOGLEVEL_OPERATOR);
+       return exmul(lh, rh);
 }
 
-numeric operator/(const numeric & lh, const numeric & rh)
+const ex operator/(const ex & lh, const ex & rh)
 {
-    debugmsg("operator/(numeric,ex)",LOGLEVEL_OPERATOR);
-    return lh.div(rh);
+       debugmsg("operator/(ex,ex)",LOGLEVEL_OPERATOR);
+       return exmul(lh, power(rh,_ex_1()));
 }
 
 
-// binary arithmetic assignment operators with ex
-
-const ex & operator+=(ex & lh, const ex & rh)
-{
-    debugmsg("operator+=(ex,ex)",LOGLEVEL_OPERATOR);
-    return (lh=lh+rh);
-}
+// binary arithmetic operators numeric with numeric
 
-const ex & operator-=(ex & lh, const ex & rh)
+const numeric operator+(const numeric & lh, const numeric & rh)
 {
-    debugmsg("operator-=(ex,ex)",LOGLEVEL_OPERATOR);
-    return (lh=lh-rh);
+       debugmsg("operator+(numeric,numeric)",LOGLEVEL_OPERATOR);
+       return lh.add(rh);
 }
 
-const ex & operator*=(ex & lh, const ex & rh)
+const numeric operator-(const numeric & lh, const numeric & rh)
 {
-    debugmsg("operator*=(ex,ex)",LOGLEVEL_OPERATOR);
-    return (lh=lh*rh);
+       debugmsg("operator-(numeric,numeric)",LOGLEVEL_OPERATOR);
+       return lh.sub(rh);
 }
 
-const ex & operator/=(ex & lh, const ex & rh)
+const numeric operator*(const numeric & lh, const numeric & rh)
 {
-    debugmsg("operator/=(ex,ex)",LOGLEVEL_OPERATOR);
-    return (lh=lh/rh);
+       debugmsg("operator*(numeric,numeric)",LOGLEVEL_OPERATOR);
+       return lh.mul(rh);
 }
 
-const ex & operator%=(ex & lh, const ex & rh)
+const numeric operator/(const numeric & lh, const numeric & rh)
 {
-    debugmsg("operator%=(ex,ex)",LOGLEVEL_OPERATOR);
-    return (lh=lh%rh);
+       debugmsg("operator/(numeric,ex)",LOGLEVEL_OPERATOR);
+       return lh.div(rh);
 }
 
 
-// binary arithmetic assignment operators with numeric
+// binary arithmetic assignment operators with ex
 
-const numeric & operator+=(numeric & lh, const numeric & rh)
+ex & operator+=(ex & lh, const ex & rh)
 {
-    debugmsg("operator+=(numeric,numeric)",LOGLEVEL_OPERATOR);
-    return (lh=lh.add(rh));
+       debugmsg("operator+=(ex,ex)",LOGLEVEL_OPERATOR);
+       return lh = exadd(lh, rh);
 }
 
-const numeric & operator-=(numeric & lh, const numeric & rh)
+ex & operator-=(ex & lh, const ex & rh)
 {
-    debugmsg("operator-=(numeric,numeric)",LOGLEVEL_OPERATOR);
-    return (lh=lh.sub(rh));
+       debugmsg("operator-=(ex,ex)",LOGLEVEL_OPERATOR);
+       return lh = exadd(lh, exminus(rh));
 }
 
-const numeric & operator*=(numeric & lh, const numeric & rh)
+ex & operator*=(ex & lh, const ex & rh)
 {
-    debugmsg("operator*=(numeric,numeric)",LOGLEVEL_OPERATOR);
-    return (lh=lh.mul(rh));
+       debugmsg("operator*=(ex,ex)",LOGLEVEL_OPERATOR);
+       return lh = exmul(lh, rh);
 }
 
-const numeric & operator/=(numeric & lh, const numeric & rh)
+ex & operator/=(ex & lh, const ex & rh)
 {
-    debugmsg("operator/=(numeric,numeric)",LOGLEVEL_OPERATOR);
-    return (lh=lh.div(rh));
+       debugmsg("operator/=(ex,ex)",LOGLEVEL_OPERATOR);
+       return lh = exmul(lh, power(rh,_ex_1()));
 }
 
-// unary operators
 
-ex operator+(const ex & lh)
-{
-    return lh;
-}
+// binary arithmetic assignment operators with numeric
 
-ex operator-(const ex & lh)
+numeric & operator+=(numeric & lh, const numeric & rh)
 {
-    return lh.exmul(_ex_1());
+       debugmsg("operator+=(numeric,numeric)",LOGLEVEL_OPERATOR);
+       lh = lh.add(rh);
+       return lh;
 }
 
-numeric operator+(const numeric & lh)
+numeric & operator-=(numeric & lh, const numeric & rh)
 {
-    return lh;
+       debugmsg("operator-=(numeric,numeric)",LOGLEVEL_OPERATOR);
+       lh = lh.sub(rh);
+       return lh;
 }
 
-numeric operator-(const numeric & lh)
+numeric & operator*=(numeric & lh, const numeric & rh)
 {
-    return _num_1()*lh;
+       debugmsg("operator*=(numeric,numeric)",LOGLEVEL_OPERATOR);
+       lh = lh.mul(rh);
+       return lh;
 }
 
-/** Numeric prefix increment.  Adds 1 and returns incremented number. */
-numeric& operator++(numeric & rh)
+numeric & operator/=(numeric & lh, const numeric & rh)
 {
-    rh = rh+_num1();
-    return rh;
+       debugmsg("operator/=(numeric,numeric)",LOGLEVEL_OPERATOR);
+       lh = lh.div(rh);
+       return lh;
 }
 
-/** Numeric prefix decrement.  Subtracts 1 and returns decremented number. */
-numeric& operator--(numeric & rh)
-{
-    rh = rh-_num1();
-    return rh;
-}
 
-/** Numeric postfix increment.  Returns the number and leaves the original
- *  incremented by 1. */
-numeric operator++(numeric & lh, int)
-{
-    numeric tmp = lh;
-    lh = lh+_num1();
-    return tmp;
-}
+// unary operators
 
-/** Numeric Postfix decrement.  Returns the number and leaves the original
- *  decremented by 1. */
-numeric operator--(numeric & lh, int)
+const ex operator+(const ex & lh)
 {
-    numeric tmp = lh;
-    lh = lh-_num1();
-    return tmp;
+       debugmsg("operator+(ex)",LOGLEVEL_OPERATOR);
+       return lh;
 }
 
-// binary relational operators ex with ex
-
-relational operator==(const ex & lh, const ex & rh)
+const ex operator-(const ex & lh)
 {
-    debugmsg("operator==(ex,ex)",LOGLEVEL_OPERATOR);
-    return relational(lh,rh,relational::equal);
+       debugmsg("operator-(ex)",LOGLEVEL_OPERATOR);
+       return exminus(lh);
 }
 
-relational operator!=(const ex & lh, const ex & rh)
+const numeric operator+(const numeric & lh)
 {
-    debugmsg("operator!=(ex,ex)",LOGLEVEL_OPERATOR);
-    return relational(lh,rh,relational::not_equal);
+       debugmsg("operator+(numeric)",LOGLEVEL_OPERATOR);
+       return lh;
 }
 
-relational operator<(const ex & lh, const ex & rh)
+const numeric operator-(const numeric & lh)
 {
-    debugmsg("operator<(ex,ex)",LOGLEVEL_OPERATOR);
-    return relational(lh,rh,relational::less);
+       debugmsg("operator-(numeric)",LOGLEVEL_OPERATOR);
+       return _num_1().mul(lh);
 }
 
-relational operator<=(const ex & lh, const ex & rh)
-{
-    debugmsg("operator<=(ex,ex)",LOGLEVEL_OPERATOR);
-    return relational(lh,rh,relational::less_or_equal);
-}
 
-relational operator>(const ex & lh, const ex & rh)
+// increment / decrement operators
+
+/** Expression prefix increment.  Adds 1 and returns incremented ex. */
+ex & operator++(ex & rh)
 {
-    debugmsg("operator>(ex,ex)",LOGLEVEL_OPERATOR);
-    return relational(lh,rh,relational::greater);
+       debugmsg("operator++(ex)",LOGLEVEL_OPERATOR);
+       return rh = exadd(rh, _ex1());
 }
 
-relational operator>=(const ex & lh, const ex & rh)
+/** Expression prefix decrement.  Subtracts 1 and returns decremented ex. */
+ex & operator--(ex & rh)
 {
-    debugmsg("operator>=(ex,ex)",LOGLEVEL_OPERATOR);
-    return relational(lh,rh,relational::greater_or_equal);
+       debugmsg("operator--(ex)",LOGLEVEL_OPERATOR);
+       return rh = exadd(rh, _ex_1());
 }
 
-/*
-
-// binary relational operators ex with numeric
-
-relational operator==(const ex & lh, const numeric & rh)
+/** Expression postfix increment.  Returns the ex and leaves the original
+ *  incremented by 1. */
+const ex operator++(ex & lh, int)
 {
-    debugmsg("operator==(ex,numeric)",LOGLEVEL_OPERATOR);
-    return relational(lh,rh,relational::equal);
+       debugmsg("operator++(ex,int)",LOGLEVEL_OPERATOR);
+       ex tmp(lh);
+       lh = exadd(lh, _ex1());
+       return tmp;
 }
 
-relational operator!=(const ex & lh, const numeric & rh)
+/** Expression Postfix decrement.  Returns the ex and leaves the original
+ *  decremented by 1. */
+const ex operator--(ex & lh, int)
 {
-    debugmsg("operator!=(ex,numeric)",LOGLEVEL_OPERATOR);
-    return relational(lh,rh,relational::not_equal);
+       debugmsg("operator--(ex,int)",LOGLEVEL_OPERATOR);
+       ex tmp(lh);
+       lh = exadd(lh, _ex_1());
+       return tmp;
 }
 
-relational operator<(const ex & lh, const numeric & rh)
+/** Numeric prefix increment.  Adds 1 and returns incremented number. */
+numeric& operator++(numeric & rh)
 {
-    debugmsg("operator<(ex,numeric)",LOGLEVEL_OPERATOR);
-    return relational(lh,rh,relational::less);
+       debugmsg("operator++(numeric)",LOGLEVEL_OPERATOR);
+       rh = rh.add(_num1());
+       return rh;
 }
 
-relational operator<=(const ex & lh, const numeric & rh)
+/** Numeric prefix decrement.  Subtracts 1 and returns decremented number. */
+numeric& operator--(numeric & rh)
 {
-    debugmsg("operator<=(ex,numeric)",LOGLEVEL_OPERATOR);
-    return relational(lh,rh,relational::less_or_equal);
+       debugmsg("operator--(numeric)",LOGLEVEL_OPERATOR);
+       rh = rh.add(_num_1());
+       return rh;
 }
 
-relational operator>(const ex & lh, const numeric & rh)
+/** Numeric postfix increment.  Returns the number and leaves the original
+ *  incremented by 1. */
+const numeric operator++(numeric & lh, int)
 {
-    debugmsg("operator>(ex,numeric)",LOGLEVEL_OPERATOR);
-    return relational(lh,rh,relational::greater);
+       debugmsg("operator++(numeric,int)",LOGLEVEL_OPERATOR);
+       numeric tmp(lh);
+       lh = lh.add(_num1());
+       return tmp;
 }
 
-relational operator>=(const ex & lh, const numeric & rh)
+/** Numeric Postfix decrement.  Returns the number and leaves the original
+ *  decremented by 1. */
+const numeric operator--(numeric & lh, int)
 {
-    debugmsg("operator>=(ex,numeric)",LOGLEVEL_OPERATOR);
-    return relational(lh,rh,relational::greater_or_equal);
+       debugmsg("operator--(numeric,int)",LOGLEVEL_OPERATOR);
+       numeric tmp(lh);
+       lh = lh.add(_num_1());
+       return tmp;
 }
 
-// binary relational operators numeric with ex
+// binary relational operators ex with ex
 
-relational operator==(const numeric & lh, const ex & rh)
+const relational operator==(const ex & lh, const ex & rh)
 {
-    debugmsg("operator==(numeric,ex)",LOGLEVEL_OPERATOR);
-    return relational(lh,rh,relational::equal);
+       debugmsg("operator==(ex,ex)",LOGLEVEL_OPERATOR);
+       return relational(lh,rh,relational::equal);
 }
 
-relational operator!=(const numeric & lh, const ex & rh)
+const relational operator!=(const ex & lh, const ex & rh)
 {
-    debugmsg("operator!=(numeric,ex)",LOGLEVEL_OPERATOR);
-    return relational(lh,rh,relational::not_equal);
+       debugmsg("operator!=(ex,ex)",LOGLEVEL_OPERATOR);
+       return relational(lh,rh,relational::not_equal);
 }
 
-relational operator<(const numeric & lh, const ex & rh)
+const relational operator<(const ex & lh, const ex & rh)
 {
-    debugmsg("operator<(numeric,ex)",LOGLEVEL_OPERATOR);
-    return relational(lh,rh,relational::less);
+       debugmsg("operator<(ex,ex)",LOGLEVEL_OPERATOR);
+       return relational(lh,rh,relational::less);
 }
 
-relational operator<=(const numeric & lh, const ex & rh)
+const relational operator<=(const ex & lh, const ex & rh)
 {
-    debugmsg("operator<=(numeric,ex)",LOGLEVEL_OPERATOR);
-    return relational(lh,rh,relational::less_or_equal);
+       debugmsg("operator<=(ex,ex)",LOGLEVEL_OPERATOR);
+       return relational(lh,rh,relational::less_or_equal);
 }
 
-relational operator>(const numeric & lh, const ex & rh)
+const relational operator>(const ex & lh, const ex & rh)
 {
-    debugmsg("operator>(numeric,ex)",LOGLEVEL_OPERATOR);
-    return relational(lh,rh,relational::greater);
+       debugmsg("operator>(ex,ex)",LOGLEVEL_OPERATOR);
+       return relational(lh,rh,relational::greater);
 }
 
-relational operator>=(const numeric & lh, const ex & rh)
+const relational operator>=(const ex & lh, const ex & rh)
 {
-    debugmsg("operator>=(numeric,ex)",LOGLEVEL_OPERATOR);
-    return relational(lh,rh,relational::greater_or_equal);
+       debugmsg("operator>=(ex,ex)",LOGLEVEL_OPERATOR);
+       return relational(lh,rh,relational::greater_or_equal);
 }
 
-*/
-
 // input/output stream operators
 
-ostream & operator<<(ostream & os, const ex & e)
+std::ostream & operator<<(std::ostream & os, const ex & e)
 {
-    e.print(os);
-    return os;
+       e.print(print_context(os));
+       return os;
 }
 
-/** Input (parse) expression from stream. The input grammar is similar to the
- *  GiNaC output format. If 'e' contains a list of symbols upon entry, these
- *  symbols are used in the parsed expression in all places where symbols with
- *  the same names appear. All other encountered symbols will be newly created. */
-istream & operator>>(istream & is, ex & e)
+std::istream & operator>>(std::istream & is, ex & e)
 {
-       string s;
-       getline(is, s);
-       set_lexer_string(s);
-       set_lexer_symbols(e);
-       ginac_yyrestart(NULL);
-       if (yyparse())
-               throw (std::runtime_error(get_parser_error()));
-       else
-               e = parsed_ex;
+       throw (std::logic_error("expression input from streams not implemented"));
 }
 
-#ifndef NO_NAMESPACE_GINAC
 } // namespace GiNaC
-#endif // ndef NO_NAMESPACE_GINAC