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[PATCH 2/3] Make a stronger normalisation for expressions with exponents.
[ginac.git] / ginac / power.h
index 286ee816c3dd8d537c80e5577c727c2a259665c5..f431b7c25c3e412022d662ba01d0f6150b369d63 100644 (file)
@@ -3,7 +3,7 @@
  *  Interface to GiNaC's symbolic exponentiation (basis^exponent). */
 
 /*
- *  GiNaC Copyright (C) 1999-2004 Johannes Gutenberg University Mainz, Germany
+ *  GiNaC Copyright (C) 1999-2020 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
  *
  *  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_POWER_H__
-#define __GINAC_POWER_H__
+#ifndef GINAC_POWER_H
+#define GINAC_POWER_H
 
 #include "basic.h"
 #include "ex.h"
+#include "archive.h"
 
 namespace GiNaC {
 
 class numeric;
 class add;
+class mul;
 
 /** This class holds a two-component object, a basis and and exponent
  *  representing exponentiation. */
@@ -43,35 +45,42 @@ class power : public basic
        
        // other constructors
 public:
-       power(const ex & lh, const ex & rh) : inherited(TINFO_power), basis(lh), exponent(rh) {}
-       template<typename T> power(const ex & lh, const T & rh) : inherited(TINFO_power), basis(lh), exponent(rh) {}
+       power(const ex & lh, const ex & rh) :  basis(lh), exponent(rh) {}
+       template<typename T> power(const ex & lh, const T & rh) :  basis(lh), exponent(rh) {}
        
        // functions overriding virtual functions from base classes
 public:
-       unsigned precedence() const {return 60;}
-       bool info(unsigned inf) const;
-       size_t nops() const;
-       ex op(size_t i) const;
-       ex map(map_function & f) const;
-       int degree(const ex & s) const;
-       int ldegree(const ex & s) const;
-       ex coeff(const ex & s, int n = 1) const;
-       ex eval(int level=0) const;
-       ex evalf(int level=0) const;
-       ex evalm() const;
-       ex series(const relational & s, int order, unsigned options = 0) const;
-       ex subs(const exmap & m, unsigned options = 0) const;
-       ex normal(exmap & repl, exmap & rev_lookup, int level = 0) const;
-       ex to_rational(exmap & repl) const;
-       ex to_polynomial(exmap & repl) const;
-       exvector get_free_indices() const;
-       ex conjugate() const;
+       unsigned precedence() const override {return 60;}
+       bool info(unsigned inf) const override;
+       size_t nops() const override;
+       ex op(size_t i) const override;
+       ex map(map_function & f) const override;
+       bool is_polynomial(const ex & var) const override;
+       int degree(const ex & s) const override;
+       int ldegree(const ex & s) const override;
+       ex coeff(const ex & s, int n = 1) const override;
+       ex eval() const override;
+       ex evalf() const override;
+       ex evalm() const override;
+       ex series(const relational & s, int order, unsigned options = 0) const override;
+       ex subs(const exmap & m, unsigned options = 0) const override;
+       bool has(const ex & other, unsigned options = 0) const override;
+       ex normal(exmap & repl, exmap & rev_lookup, lst & modifier) const override;
+       ex to_rational(exmap & repl) const override;
+       ex to_polynomial(exmap & repl) const override;
+       ex conjugate() const override;
+       ex real_part() const override;
+       ex imag_part() const override;
+       /** Save (a.k.a. serialize) object into archive. */
+       void archive(archive_node& n) const override;
+       /** Read (a.k.a. deserialize) object from archive. */
+       void read_archive(const archive_node& n, lst& syms) override;
 protected:
-       ex derivative(const symbol & s) const;
-       ex eval_ncmul(const exvector & v) const;
-       unsigned return_type() const;
-       unsigned return_type_tinfo() const;
-       ex expand(unsigned options = 0) const;
+       ex derivative(const symbol & s) const override;
+       ex eval_ncmul(const exvector & v) const override;
+       unsigned return_type() const override;
+       return_type_t return_type_tinfo() const override;
+       ex expand(unsigned options = 0) const override;
        
        // new virtual functions which can be overridden by derived classes
        // none
@@ -84,10 +93,11 @@ protected:
        void do_print_csrc(const print_csrc & c, unsigned level) const;
        void do_print_python(const print_python & c, unsigned level) const;
        void do_print_python_repr(const print_python_repr & c, unsigned level) const;
+       void do_print_csrc_cl_N(const print_csrc_cl_N & c, unsigned level) const;
 
-       ex expand_add(const add & a, int n, unsigned options) const;
-       ex expand_add_2(const add & a, unsigned options) const;
-       ex expand_mul(const mul & m, const numeric & n, unsigned options, bool from_expand = false) const;
+       static ex expand_add(const add & a, long n, unsigned options);
+       static ex expand_add_2(const add & a, unsigned options);
+       static ex expand_mul(const mul & m, const numeric & n, unsigned options, bool from_expand = false);
        
 // member variables
        
@@ -95,14 +105,7 @@ protected:
        ex basis;
        ex exponent;
 };
-
-// utility functions
-
-/** Efficient specialization of is_exactly_a<power>(obj) for power objects. */
-template<> inline bool is_exactly_a<power>(const basic & obj)
-{
-       return obj.tinfo()==TINFO_power;
-}
+GINAC_DECLARE_UNARCHIVER(power); 
 
 // wrapper functions
 
@@ -112,12 +115,12 @@ template<> inline bool is_exactly_a<power>(const basic & obj)
  *  @param e the exponent expression */
 inline ex pow(const ex & b, const ex & e)
 {
-       return power(b, e);
+       return dynallocate<power>(b, e);
 }
 template<typename T1, typename T2>
 inline ex pow(const T1 & b, const T2 & e)
 {
-       return power(ex(b), ex(e));
+       return dynallocate<power>(ex(b), ex(e));
 }
 
 /** Square root expression.  Returns a power-object with exponent 1/2. */
@@ -129,4 +132,4 @@ inline ex sqrt(const ex & a)
 
 } // namespace GiNaC
 
-#endif // ndef __GINAC_POWER_H__
+#endif // ndef GINAC_POWER_H