Cooper Liu / Mbed 2 deprecated Eurobot2013_Co-Processor

working version with calibration done

Fork of Eurobot2013 by Oskar Weigl

tvmet/xpr/VectorFunctions.h@11:5ba926692210, 2013-04-09 (annotated)

Committer:
xiaxia686
Date:
Tue Apr 09 15:32:47 2013 +0000
Revision:
11:5ba926692210
Parent:
1:6799c07fe510 
woking version (calibrated)

Who changed what in which revision?

UserRevisionLine numberNew contents of line
sv 1:6799c07fe510 1 /*
sv 1:6799c07fe510 2 * Tiny Vector Matrix Library
sv 1:6799c07fe510 3 * Dense Vector Matrix Libary of Tiny size using Expression Templates
sv 1:6799c07fe510 4 *
sv 1:6799c07fe510 5 * Copyright (C) 2001 - 2007 Olaf Petzold <opetzold@users.sourceforge.net>
sv 1:6799c07fe510 6 *
sv 1:6799c07fe510 7 * This library is free software; you can redistribute it and/or
sv 1:6799c07fe510 8 * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
sv 1:6799c07fe510 9 * License as published by the Free Software Foundation; either
sv 1:6799c07fe510 10 * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
sv 1:6799c07fe510 11 *
sv 1:6799c07fe510 12 * This library is distributed in the hope that it will be useful,
sv 1:6799c07fe510 13 * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
sv 1:6799c07fe510 14 * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
sv 1:6799c07fe510 15 * Lesser General Public License for more details.
sv 1:6799c07fe510 16 *
sv 1:6799c07fe510 17 * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
sv 1:6799c07fe510 18 * License along with this library; if not, write to the Free Software
sv 1:6799c07fe510 19 * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA
sv 1:6799c07fe510 20 *
sv 1:6799c07fe510 21 * $Id: VectorFunctions.h,v 1.21 2007-06-23 15:59:00 opetzold Exp $
sv 1:6799c07fe510 22 */
sv 1:6799c07fe510 23
sv 1:6799c07fe510 24 #ifndef TVMET_XPR_VECTOR_FUNCTIONS_H
sv 1:6799c07fe510 25 #define TVMET_XPR_VECTOR_FUNCTIONS_H
sv 1:6799c07fe510 26
sv 1:6799c07fe510 27 namespace tvmet {
sv 1:6799c07fe510 28
sv 1:6799c07fe510 29
sv 1:6799c07fe510 30 /* forwards */
sv 1:6799c07fe510 31 template<class T, std::size_t Sz> class Vector;
sv 1:6799c07fe510 32
sv 1:6799c07fe510 33
sv 1:6799c07fe510 34 /*********************************************************
sv 1:6799c07fe510 35 * PART I: DECLARATION
sv 1:6799c07fe510 36 *********************************************************/
sv 1:6799c07fe510 37
sv 1:6799c07fe510 38
sv 1:6799c07fe510 39 /*++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
sv 1:6799c07fe510 40 * Vector arithmetic functions add, sub, mul and div
sv 1:6799c07fe510 41 *+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++*/
sv 1:6799c07fe510 42
sv 1:6799c07fe510 43
sv 1:6799c07fe510 44 /*
sv 1:6799c07fe510 45 * function(XprVector<E1, Sz>, XprVector<E2, Sz>)
sv 1:6799c07fe510 46 */
sv 1:6799c07fe510 47 #define TVMET_DECLARE_MACRO(NAME) \
sv 1:6799c07fe510 48 template<class E1, class E2, std::size_t Sz> \
sv 1:6799c07fe510 49 XprVector< \
sv 1:6799c07fe510 50 XprBinOp< \
sv 1:6799c07fe510 51 Fcnl_##NAME<typename E1::value_type, typename E2::value_type>, \
sv 1:6799c07fe510 52 XprVector<E1, Sz>, \
sv 1:6799c07fe510 53 XprVector<E2, Sz> \
sv 1:6799c07fe510 54 >, \
sv 1:6799c07fe510 55 Sz \
sv 1:6799c07fe510 56 > \
sv 1:6799c07fe510 57 NAME (const XprVector<E1, Sz>& lhs, \
sv 1:6799c07fe510 58 const XprVector<E2, Sz>& rhs) TVMET_CXX_ALWAYS_INLINE;
sv 1:6799c07fe510 59
sv 1:6799c07fe510 60 TVMET_DECLARE_MACRO(add) // per se element wise
sv 1:6799c07fe510 61 TVMET_DECLARE_MACRO(sub) // per se element wise
sv 1:6799c07fe510 62 TVMET_DECLARE_MACRO(mul) // per se element wise
sv 1:6799c07fe510 63 namespace element_wise {
sv 1:6799c07fe510 64 TVMET_DECLARE_MACRO(div) // not defined for vectors
sv 1:6799c07fe510 65 }
sv 1:6799c07fe510 66
sv 1:6799c07fe510 67 #undef TVMET_DECLARE_MACRO
sv 1:6799c07fe510 68
sv 1:6799c07fe510 69
sv 1:6799c07fe510 70 /*
sv 1:6799c07fe510 71 * function(XprVector<E, Sz>, POD)
sv 1:6799c07fe510 72 * function(POD, XprVector<E, Sz>)
sv 1:6799c07fe510 73 * Note: - operations +,-,*,/ are per se element wise
sv 1:6799c07fe510 74 */
sv 1:6799c07fe510 75 #define TVMET_DECLARE_MACRO(NAME, POD) \
sv 1:6799c07fe510 76 template<class E, std::size_t Sz> \
sv 1:6799c07fe510 77 XprVector< \
sv 1:6799c07fe510 78 XprBinOp< \
sv 1:6799c07fe510 79 Fcnl_##NAME< typename E::value_type, POD >, \
sv 1:6799c07fe510 80 XprVector<E, Sz>, \
sv 1:6799c07fe510 81 XprLiteral< POD > \
sv 1:6799c07fe510 82 >, \
sv 1:6799c07fe510 83 Sz \
sv 1:6799c07fe510 84 > \
sv 1:6799c07fe510 85 NAME (const XprVector<E, Sz>& lhs, \
sv 1:6799c07fe510 86 POD rhs) TVMET_CXX_ALWAYS_INLINE; \
sv 1:6799c07fe510 87 \
sv 1:6799c07fe510 88 template<class E, std::size_t Sz> \
sv 1:6799c07fe510 89 XprVector< \
sv 1:6799c07fe510 90 XprBinOp< \
sv 1:6799c07fe510 91 Fcnl_##NAME< POD, typename E::value_type>, \
sv 1:6799c07fe510 92 XprLiteral< POD >, \
sv 1:6799c07fe510 93 XprVector<E, Sz> \
sv 1:6799c07fe510 94 >, \
sv 1:6799c07fe510 95 Sz \
sv 1:6799c07fe510 96 > \
sv 1:6799c07fe510 97 NAME (POD lhs, \
sv 1:6799c07fe510 98 const XprVector<E, Sz>& rhs) TVMET_CXX_ALWAYS_INLINE;
sv 1:6799c07fe510 99
sv 1:6799c07fe510 100 TVMET_DECLARE_MACRO(add, int)
sv 1:6799c07fe510 101 TVMET_DECLARE_MACRO(sub, int)
sv 1:6799c07fe510 102 TVMET_DECLARE_MACRO(mul, int)
sv 1:6799c07fe510 103 TVMET_DECLARE_MACRO(div, int)
sv 1:6799c07fe510 104
sv 1:6799c07fe510 105 #if defined(TVMET_HAVE_LONG_LONG)
sv 1:6799c07fe510 106 TVMET_DECLARE_MACRO(add, long long int)
sv 1:6799c07fe510 107 TVMET_DECLARE_MACRO(sub, long long int)
sv 1:6799c07fe510 108 TVMET_DECLARE_MACRO(mul, long long int)
sv 1:6799c07fe510 109 TVMET_DECLARE_MACRO(div, long long int)
sv 1:6799c07fe510 110 #endif
sv 1:6799c07fe510 111
sv 1:6799c07fe510 112 TVMET_DECLARE_MACRO(add, float)
sv 1:6799c07fe510 113 TVMET_DECLARE_MACRO(sub, float)
sv 1:6799c07fe510 114 TVMET_DECLARE_MACRO(mul, float)
sv 1:6799c07fe510 115 TVMET_DECLARE_MACRO(div, float)
sv 1:6799c07fe510 116
sv 1:6799c07fe510 117 TVMET_DECLARE_MACRO(add, double)
sv 1:6799c07fe510 118 TVMET_DECLARE_MACRO(sub, double)
sv 1:6799c07fe510 119 TVMET_DECLARE_MACRO(mul, double)
sv 1:6799c07fe510 120 TVMET_DECLARE_MACRO(div, double)
sv 1:6799c07fe510 121
sv 1:6799c07fe510 122 #if defined(TVMET_HAVE_LONG_DOUBLE)
sv 1:6799c07fe510 123 TVMET_DECLARE_MACRO(add, long double)
sv 1:6799c07fe510 124 TVMET_DECLARE_MACRO(sub, long double)
sv 1:6799c07fe510 125 TVMET_DECLARE_MACRO(mul, long double)
sv 1:6799c07fe510 126 TVMET_DECLARE_MACRO(div, long double)
sv 1:6799c07fe510 127 #endif
sv 1:6799c07fe510 128
sv 1:6799c07fe510 129 #undef TVMET_DECLARE_MACRO
sv 1:6799c07fe510 130
sv 1:6799c07fe510 131
sv 1:6799c07fe510 132 #if defined(TVMET_HAVE_COMPLEX)
sv 1:6799c07fe510 133 /*
sv 1:6799c07fe510 134 * function(XprMatrix<E, Rows, Cols>, complex<T>)
sv 1:6799c07fe510 135 * function(complex<T>, XprMatrix<E, Rows, Cols>)
sv 1:6799c07fe510 136 * Note: - operations +,-,*,/ are per se element wise
sv 1:6799c07fe510 137 * \todo type promotion
sv 1:6799c07fe510 138 */
sv 1:6799c07fe510 139 #define TVMET_DECLARE_MACRO(NAME) \
sv 1:6799c07fe510 140 template<class E, std::size_t Sz, class T> \
sv 1:6799c07fe510 141 XprVector< \
sv 1:6799c07fe510 142 XprBinOp< \
sv 1:6799c07fe510 143 Fcnl_##NAME< typename E::value_type, std::complex<T> >, \
sv 1:6799c07fe510 144 XprVector<E, Sz>, \
sv 1:6799c07fe510 145 XprLiteral< std::complex<T> > \
sv 1:6799c07fe510 146 >, \
sv 1:6799c07fe510 147 Sz \
sv 1:6799c07fe510 148 > \
sv 1:6799c07fe510 149 NAME (const XprVector<E, Sz>& lhs, \
sv 1:6799c07fe510 150 const std::complex<T>& rhs) TVMET_CXX_ALWAYS_INLINE; \
sv 1:6799c07fe510 151 \
sv 1:6799c07fe510 152 template<class E, std::size_t Sz, class T> \
sv 1:6799c07fe510 153 XprVector< \
sv 1:6799c07fe510 154 XprBinOp< \
sv 1:6799c07fe510 155 Fcnl_##NAME< std::complex<T>, typename E::value_type>, \
sv 1:6799c07fe510 156 XprLiteral< std::complex<T> >, \
sv 1:6799c07fe510 157 XprVector<E, Sz> \
sv 1:6799c07fe510 158 >, \
sv 1:6799c07fe510 159 Sz \
sv 1:6799c07fe510 160 > \
sv 1:6799c07fe510 161 NAME (const std::complex<T>& lhs, \
sv 1:6799c07fe510 162 const XprVector<E, Sz>& rhs) TVMET_CXX_ALWAYS_INLINE;
sv 1:6799c07fe510 163
sv 1:6799c07fe510 164 TVMET_DECLARE_MACRO(add)
sv 1:6799c07fe510 165 TVMET_DECLARE_MACRO(sub)
sv 1:6799c07fe510 166 TVMET_DECLARE_MACRO(mul)
sv 1:6799c07fe510 167 TVMET_DECLARE_MACRO(div)
sv 1:6799c07fe510 168
sv 1:6799c07fe510 169 #undef TVMET_DECLARE_MACRO
sv 1:6799c07fe510 170
sv 1:6799c07fe510 171 #endif // defined(TVMET_HAVE_COMPLEX)
sv 1:6799c07fe510 172
sv 1:6799c07fe510 173
sv 1:6799c07fe510 174 /*++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
sv 1:6799c07fe510 175 * vector specific functions
sv 1:6799c07fe510 176 *+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++*/
sv 1:6799c07fe510 177
sv 1:6799c07fe510 178
sv 1:6799c07fe510 179 template<class E, std::size_t Sz>
sv 1:6799c07fe510 180 typename NumericTraits<typename E::value_type>::sum_type
sv 1:6799c07fe510 181 sum(const XprVector<E, Sz>& v) TVMET_CXX_ALWAYS_INLINE;
sv 1:6799c07fe510 182
sv 1:6799c07fe510 183
sv 1:6799c07fe510 184 template<class E, std::size_t Sz>
sv 1:6799c07fe510 185 typename NumericTraits<typename E::value_type>::sum_type
sv 1:6799c07fe510 186 product(const XprVector<E, Sz>& v) TVMET_CXX_ALWAYS_INLINE;
sv 1:6799c07fe510 187
sv 1:6799c07fe510 188
sv 1:6799c07fe510 189 template<class E1, class E2, std::size_t Sz>
sv 1:6799c07fe510 190 typename PromoteTraits<
sv 1:6799c07fe510 191 typename E1::value_type,
sv 1:6799c07fe510 192 typename E2::value_type
sv 1:6799c07fe510 193 >::value_type
sv 1:6799c07fe510 194 dot(const XprVector<E1, Sz>& lhs,
sv 1:6799c07fe510 195 const XprVector<E2, Sz>& rhs) TVMET_CXX_ALWAYS_INLINE;
sv 1:6799c07fe510 196
sv 1:6799c07fe510 197
sv 1:6799c07fe510 198 template<class T, class E, std::size_t Sz>
sv 1:6799c07fe510 199 typename PromoteTraits<T, typename E::value_type>::value_type
sv 1:6799c07fe510 200 dot(const Vector<T, Sz>& lhs,
sv 1:6799c07fe510 201 const XprVector<E, Sz>& rhs) TVMET_CXX_ALWAYS_INLINE;
sv 1:6799c07fe510 202
sv 1:6799c07fe510 203
sv 1:6799c07fe510 204 template<class E, class T, std::size_t Sz>
sv 1:6799c07fe510 205 typename PromoteTraits<T, typename E::value_type>::value_type
sv 1:6799c07fe510 206 dot(const XprVector<E, Sz>& lhs,
sv 1:6799c07fe510 207 const Vector<T, Sz>& rhs) TVMET_CXX_ALWAYS_INLINE;
sv 1:6799c07fe510 208
sv 1:6799c07fe510 209
sv 1:6799c07fe510 210 template<class E1, class E2>
sv 1:6799c07fe510 211 Vector<
sv 1:6799c07fe510 212 typename PromoteTraits<
sv 1:6799c07fe510 213 typename E1::value_type,
sv 1:6799c07fe510 214 typename E2::value_type
sv 1:6799c07fe510 215 >::value_type,
sv 1:6799c07fe510 216 3
sv 1:6799c07fe510 217 >
sv 1:6799c07fe510 218 cross(const XprVector<E1, 3>& lhs,
sv 1:6799c07fe510 219 const XprVector<E2, 3>& rhs) TVMET_CXX_ALWAYS_INLINE;
sv 1:6799c07fe510 220
sv 1:6799c07fe510 221
sv 1:6799c07fe510 222 template<class T, class E>
sv 1:6799c07fe510 223 Vector<
sv 1:6799c07fe510 224 typename PromoteTraits<T, typename E::value_type>::value_type, 3>
sv 1:6799c07fe510 225 cross(const Vector<T, 3>& lhs,
sv 1:6799c07fe510 226 const XprVector<E, 3>& rhs) TVMET_CXX_ALWAYS_INLINE;
sv 1:6799c07fe510 227
sv 1:6799c07fe510 228
sv 1:6799c07fe510 229 template<class E, class T>
sv 1:6799c07fe510 230 Vector<
sv 1:6799c07fe510 231 typename PromoteTraits<T, typename E::value_type>::value_type, 3>
sv 1:6799c07fe510 232 cross(const XprVector<E, 3>& lhs,
sv 1:6799c07fe510 233 const Vector<T, 3>& rhs) TVMET_CXX_ALWAYS_INLINE;
sv 1:6799c07fe510 234
sv 1:6799c07fe510 235
sv 1:6799c07fe510 236 template<class E, std::size_t Sz>
sv 1:6799c07fe510 237 typename NumericTraits<typename E::value_type>::sum_type
sv 1:6799c07fe510 238 norm1(const XprVector<E, Sz>& v) TVMET_CXX_ALWAYS_INLINE;
sv 1:6799c07fe510 239
sv 1:6799c07fe510 240
sv 1:6799c07fe510 241 template<class E, std::size_t Sz>
sv 1:6799c07fe510 242 typename NumericTraits<typename E::value_type>::sum_type
sv 1:6799c07fe510 243 norm2(const XprVector<E, Sz>& v) TVMET_CXX_ALWAYS_INLINE;
sv 1:6799c07fe510 244
sv 1:6799c07fe510 245
sv 1:6799c07fe510 246 template<class E, std::size_t Sz>
sv 1:6799c07fe510 247 XprVector<
sv 1:6799c07fe510 248 XprBinOp<
sv 1:6799c07fe510 249 Fcnl_div<typename E::value_type, typename E::value_type>,
sv 1:6799c07fe510 250 XprVector<E, Sz>,
sv 1:6799c07fe510 251 XprLiteral<typename E::value_type>
sv 1:6799c07fe510 252 >,
sv 1:6799c07fe510 253 Sz
sv 1:6799c07fe510 254 >
sv 1:6799c07fe510 255 normalize(const XprVector<E, Sz>& v) TVMET_CXX_ALWAYS_INLINE;
sv 1:6799c07fe510 256
sv 1:6799c07fe510 257
sv 1:6799c07fe510 258 /*********************************************************
sv 1:6799c07fe510 259 * PART II: IMPLEMENTATION
sv 1:6799c07fe510 260 *********************************************************/
sv 1:6799c07fe510 261
sv 1:6799c07fe510 262
sv 1:6799c07fe510 263 /*
sv 1:6799c07fe510 264 * function(XprVector<E1, Sz>, XprVector<E2, Sz>)
sv 1:6799c07fe510 265 */
sv 1:6799c07fe510 266 #define TVMET_IMPLEMENT_MACRO(NAME) \
sv 1:6799c07fe510 267 template<class E1, class E2, std::size_t Sz> \
sv 1:6799c07fe510 268 inline \
sv 1:6799c07fe510 269 XprVector< \
sv 1:6799c07fe510 270 XprBinOp< \
sv 1:6799c07fe510 271 Fcnl_##NAME<typename E1::value_type, typename E2::value_type>, \
sv 1:6799c07fe510 272 XprVector<E1, Sz>, \
sv 1:6799c07fe510 273 XprVector<E2, Sz> \
sv 1:6799c07fe510 274 >, \
sv 1:6799c07fe510 275 Sz \
sv 1:6799c07fe510 276 > \
sv 1:6799c07fe510 277 NAME (const XprVector<E1, Sz>& lhs, const XprVector<E2, Sz>& rhs) { \
sv 1:6799c07fe510 278 typedef XprBinOp< \
sv 1:6799c07fe510 279 Fcnl_##NAME<typename E1::value_type, typename E2::value_type>, \
sv 1:6799c07fe510 280 XprVector<E1, Sz>, \
sv 1:6799c07fe510 281 XprVector<E2, Sz> \
sv 1:6799c07fe510 282 > expr_type; \
sv 1:6799c07fe510 283 return XprVector<expr_type, Sz>(expr_type(lhs, rhs)); \
sv 1:6799c07fe510 284 }
sv 1:6799c07fe510 285
sv 1:6799c07fe510 286 TVMET_IMPLEMENT_MACRO(add) // per se element wise
sv 1:6799c07fe510 287 TVMET_IMPLEMENT_MACRO(sub) // per se element wise
sv 1:6799c07fe510 288 TVMET_IMPLEMENT_MACRO(mul) // per se element wise
sv 1:6799c07fe510 289 namespace element_wise {
sv 1:6799c07fe510 290 TVMET_IMPLEMENT_MACRO(div) // not defined for vectors
sv 1:6799c07fe510 291 }
sv 1:6799c07fe510 292
sv 1:6799c07fe510 293 #undef TVMET_IMPLEMENT_MACRO
sv 1:6799c07fe510 294
sv 1:6799c07fe510 295
sv 1:6799c07fe510 296 /*
sv 1:6799c07fe510 297 * function(XprVector<E, Sz>, POD)
sv 1:6799c07fe510 298 * function(POD, XprVector<E, Sz>)
sv 1:6799c07fe510 299 * Note: - operations +,-,*,/ are per se element wise
sv 1:6799c07fe510 300 */
sv 1:6799c07fe510 301 #define TVMET_IMPLEMENT_MACRO(NAME, POD) \
sv 1:6799c07fe510 302 template<class E, std::size_t Sz> \
sv 1:6799c07fe510 303 inline \
sv 1:6799c07fe510 304 XprVector< \
sv 1:6799c07fe510 305 XprBinOp< \
sv 1:6799c07fe510 306 Fcnl_##NAME< typename E::value_type, POD >, \
sv 1:6799c07fe510 307 XprVector<E, Sz>, \
sv 1:6799c07fe510 308 XprLiteral< POD > \
sv 1:6799c07fe510 309 >, \
sv 1:6799c07fe510 310 Sz \
sv 1:6799c07fe510 311 > \
sv 1:6799c07fe510 312 NAME (const XprVector<E, Sz>& lhs, POD rhs) { \
sv 1:6799c07fe510 313 typedef XprBinOp< \
sv 1:6799c07fe510 314 Fcnl_##NAME< typename E::value_type, POD >, \
sv 1:6799c07fe510 315 XprVector<E, Sz>, \
sv 1:6799c07fe510 316 XprLiteral< POD > \
sv 1:6799c07fe510 317 > expr_type; \
sv 1:6799c07fe510 318 return XprVector<expr_type, Sz>( \
sv 1:6799c07fe510 319 expr_type(lhs, XprLiteral< POD >(rhs))); \
sv 1:6799c07fe510 320 } \
sv 1:6799c07fe510 321 \
sv 1:6799c07fe510 322 template<class E, std::size_t Sz> \
sv 1:6799c07fe510 323 inline \
sv 1:6799c07fe510 324 XprVector< \
sv 1:6799c07fe510 325 XprBinOp< \
sv 1:6799c07fe510 326 Fcnl_##NAME< POD, typename E::value_type>, \
sv 1:6799c07fe510 327 XprLiteral< POD >, \
sv 1:6799c07fe510 328 XprVector<E, Sz> \
sv 1:6799c07fe510 329 >, \
sv 1:6799c07fe510 330 Sz \
sv 1:6799c07fe510 331 > \
sv 1:6799c07fe510 332 NAME (POD lhs, const XprVector<E, Sz>& rhs) { \
sv 1:6799c07fe510 333 typedef XprBinOp< \
sv 1:6799c07fe510 334 Fcnl_##NAME< POD, typename E::value_type>, \
sv 1:6799c07fe510 335 XprLiteral< POD >, \
sv 1:6799c07fe510 336 XprVector<E, Sz> \
sv 1:6799c07fe510 337 > expr_type; \
sv 1:6799c07fe510 338 return XprVector<expr_type, Sz>( \
sv 1:6799c07fe510 339 expr_type(XprLiteral< POD >(lhs), rhs)); \
sv 1:6799c07fe510 340 }
sv 1:6799c07fe510 341
sv 1:6799c07fe510 342 TVMET_IMPLEMENT_MACRO(add, int)
sv 1:6799c07fe510 343 TVMET_IMPLEMENT_MACRO(sub, int)
sv 1:6799c07fe510 344 TVMET_IMPLEMENT_MACRO(mul, int)
sv 1:6799c07fe510 345 TVMET_IMPLEMENT_MACRO(div, int)
sv 1:6799c07fe510 346
sv 1:6799c07fe510 347 #if defined(TVMET_HAVE_LONG_LONG)
sv 1:6799c07fe510 348 TVMET_IMPLEMENT_MACRO(add, long long int)
sv 1:6799c07fe510 349 TVMET_IMPLEMENT_MACRO(sub, long long int)
sv 1:6799c07fe510 350 TVMET_IMPLEMENT_MACRO(mul, long long int)
sv 1:6799c07fe510 351 TVMET_IMPLEMENT_MACRO(div, long long int)
sv 1:6799c07fe510 352 #endif
sv 1:6799c07fe510 353
sv 1:6799c07fe510 354 TVMET_IMPLEMENT_MACRO(add, float)
sv 1:6799c07fe510 355 TVMET_IMPLEMENT_MACRO(sub, float)
sv 1:6799c07fe510 356 TVMET_IMPLEMENT_MACRO(mul, float)
sv 1:6799c07fe510 357 TVMET_IMPLEMENT_MACRO(div, float)
sv 1:6799c07fe510 358
sv 1:6799c07fe510 359 TVMET_IMPLEMENT_MACRO(add, double)
sv 1:6799c07fe510 360 TVMET_IMPLEMENT_MACRO(sub, double)
sv 1:6799c07fe510 361 TVMET_IMPLEMENT_MACRO(mul, double)
sv 1:6799c07fe510 362 TVMET_IMPLEMENT_MACRO(div, double)
sv 1:6799c07fe510 363
sv 1:6799c07fe510 364 #if defined(TVMET_HAVE_LONG_DOUBLE)
sv 1:6799c07fe510 365 TVMET_IMPLEMENT_MACRO(add, long double)
sv 1:6799c07fe510 366 TVMET_IMPLEMENT_MACRO(sub, long double)
sv 1:6799c07fe510 367 TVMET_IMPLEMENT_MACRO(mul, long double)
sv 1:6799c07fe510 368 TVMET_IMPLEMENT_MACRO(div, long double)
sv 1:6799c07fe510 369 #endif
sv 1:6799c07fe510 370
sv 1:6799c07fe510 371 #undef TVMET_IMPLEMENT_MACRO
sv 1:6799c07fe510 372
sv 1:6799c07fe510 373
sv 1:6799c07fe510 374 #if defined(TVMET_HAVE_COMPLEX)
sv 1:6799c07fe510 375 /*
sv 1:6799c07fe510 376 * function(XprMatrix<E, Rows, Cols>, complex<T>)
sv 1:6799c07fe510 377 * function(complex<T>, XprMatrix<E, Rows, Cols>)
sv 1:6799c07fe510 378 * Note: - operations +,-,*,/ are per se element wise
sv 1:6799c07fe510 379 * \todo type promotion
sv 1:6799c07fe510 380 */
sv 1:6799c07fe510 381 #define TVMET_IMPLEMENT_MACRO(NAME) \
sv 1:6799c07fe510 382 template<class E, std::size_t Sz, class T> \
sv 1:6799c07fe510 383 inline \
sv 1:6799c07fe510 384 XprVector< \
sv 1:6799c07fe510 385 XprBinOp< \
sv 1:6799c07fe510 386 Fcnl_##NAME< typename E::value_type, std::complex<T> >, \
sv 1:6799c07fe510 387 XprVector<E, Sz>, \
sv 1:6799c07fe510 388 XprLiteral< std::complex<T> > \
sv 1:6799c07fe510 389 >, \
sv 1:6799c07fe510 390 Sz \
sv 1:6799c07fe510 391 > \
sv 1:6799c07fe510 392 NAME (const XprVector<E, Sz>& lhs, const std::complex<T>& rhs) { \
sv 1:6799c07fe510 393 typedef XprBinOp< \
sv 1:6799c07fe510 394 Fcnl_##NAME< typename E::value_type, std::complex<T> >, \
sv 1:6799c07fe510 395 XprVector<E, Sz>, \
sv 1:6799c07fe510 396 XprLiteral< std::complex<T> > \
sv 1:6799c07fe510 397 > expr_type; \
sv 1:6799c07fe510 398 return XprVector<expr_type, Sz>( \
sv 1:6799c07fe510 399 expr_type(lhs, XprLiteral< std::complex<T> >(rhs))); \
sv 1:6799c07fe510 400 } \
sv 1:6799c07fe510 401 \
sv 1:6799c07fe510 402 template<class E, std::size_t Sz, class T> \
sv 1:6799c07fe510 403 inline \
sv 1:6799c07fe510 404 XprVector< \
sv 1:6799c07fe510 405 XprBinOp< \
sv 1:6799c07fe510 406 Fcnl_##NAME< std::complex<T>, typename E::value_type>, \
sv 1:6799c07fe510 407 XprLiteral< std::complex<T> >, \
sv 1:6799c07fe510 408 XprVector<E, Sz> \
sv 1:6799c07fe510 409 >, \
sv 1:6799c07fe510 410 Sz \
sv 1:6799c07fe510 411 > \
sv 1:6799c07fe510 412 NAME (const std::complex<T>& lhs, const XprVector<E, Sz>& rhs) { \
sv 1:6799c07fe510 413 typedef XprBinOp< \
sv 1:6799c07fe510 414 Fcnl_##NAME< std::complex<T>, typename E::value_type>, \
sv 1:6799c07fe510 415 XprLiteral< std::complex<T> >, \
sv 1:6799c07fe510 416 XprVector<E, Sz> \
sv 1:6799c07fe510 417 > expr_type; \
sv 1:6799c07fe510 418 return XprVector<expr_type, Sz>( \
sv 1:6799c07fe510 419 expr_type(XprLiteral< std::complex<T> >(lhs), rhs)); \
sv 1:6799c07fe510 420 }
sv 1:6799c07fe510 421
sv 1:6799c07fe510 422 TVMET_IMPLEMENT_MACRO(add)
sv 1:6799c07fe510 423 TVMET_IMPLEMENT_MACRO(sub)
sv 1:6799c07fe510 424 TVMET_IMPLEMENT_MACRO(mul)
sv 1:6799c07fe510 425 TVMET_IMPLEMENT_MACRO(div)
sv 1:6799c07fe510 426
sv 1:6799c07fe510 427 #undef TVMET_IMPLEMENT_MACRO
sv 1:6799c07fe510 428
sv 1:6799c07fe510 429 #endif // defined(TVMET_HAVE_COMPLEX)
sv 1:6799c07fe510 430
sv 1:6799c07fe510 431
sv 1:6799c07fe510 432 /*++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
sv 1:6799c07fe510 433 * vector specific functions
sv 1:6799c07fe510 434 *+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++*/
sv 1:6799c07fe510 435
sv 1:6799c07fe510 436
sv 1:6799c07fe510 437 /**
sv 1:6799c07fe510 438 * \fn sum(const XprVector<E, Sz>& v)
sv 1:6799c07fe510 439 * \brief Compute the sum of the vector expression.
sv 1:6799c07fe510 440 * \ingroup _unary_function
sv 1:6799c07fe510 441 *
sv 1:6799c07fe510 442 * Simply compute the sum of the given vector as:
sv 1:6799c07fe510 443 * \f[
sv 1:6799c07fe510 444 * \sum_{i = 0}^{Sz-1} v[i]
sv 1:6799c07fe510 445 * \f]
sv 1:6799c07fe510 446 */
sv 1:6799c07fe510 447 template<class E, std::size_t Sz>
sv 1:6799c07fe510 448 inline
sv 1:6799c07fe510 449 typename NumericTraits<typename E::value_type>::sum_type
sv 1:6799c07fe510 450 sum(const XprVector<E, Sz>& v) {
sv 1:6799c07fe510 451 return meta::Vector<Sz>::sum(v);
sv 1:6799c07fe510 452 }
sv 1:6799c07fe510 453
sv 1:6799c07fe510 454
sv 1:6799c07fe510 455 /**
sv 1:6799c07fe510 456 * \fn product(const XprVector<E, Sz>& v)
sv 1:6799c07fe510 457 * \brief Compute the product of the vector elements.
sv 1:6799c07fe510 458 * \ingroup _unary_function
sv 1:6799c07fe510 459 *
sv 1:6799c07fe510 460 * Simply computer the product of the given vector expression as:
sv 1:6799c07fe510 461 * \f[
sv 1:6799c07fe510 462 * \prod_{i = 0}^{Sz - 1} v[i]
sv 1:6799c07fe510 463 * \f]
sv 1:6799c07fe510 464 */
sv 1:6799c07fe510 465 template<class E, std::size_t Sz>
sv 1:6799c07fe510 466 inline
sv 1:6799c07fe510 467 typename NumericTraits<typename E::value_type>::sum_type
sv 1:6799c07fe510 468 product(const XprVector<E, Sz>& v) {
sv 1:6799c07fe510 469 return meta::Vector<Sz>::product(v);
sv 1:6799c07fe510 470 }
sv 1:6799c07fe510 471
sv 1:6799c07fe510 472
sv 1:6799c07fe510 473 /**
sv 1:6799c07fe510 474 * \fn dot(const XprVector<E1, Sz>& lhs, const XprVector<E2, Sz>& rhs)
sv 1:6799c07fe510 475 * \brief Compute the dot/inner product
sv 1:6799c07fe510 476 * \ingroup _binary_function
sv 1:6799c07fe510 477 *
sv 1:6799c07fe510 478 * Compute the dot product as:
sv 1:6799c07fe510 479 * \f[
sv 1:6799c07fe510 480 * \sum_{i = 0}^{Sz - 1} ( lhs[i] * rhs[i] )
sv 1:6799c07fe510 481 * \f]
sv 1:6799c07fe510 482 * where lhs is a column vector and rhs is a row vector, both vectors
sv 1:6799c07fe510 483 * have the same dimension.
sv 1:6799c07fe510 484 */
sv 1:6799c07fe510 485 template<class E1, class E2, std::size_t Sz>
sv 1:6799c07fe510 486 inline
sv 1:6799c07fe510 487 typename PromoteTraits<
sv 1:6799c07fe510 488 typename E1::value_type,
sv 1:6799c07fe510 489 typename E2::value_type
sv 1:6799c07fe510 490 >::value_type
sv 1:6799c07fe510 491 dot(const XprVector<E1, Sz>& lhs, const XprVector<E2, Sz>& rhs) {
sv 1:6799c07fe510 492 return meta::Vector<Sz>::dot(lhs, rhs);
sv 1:6799c07fe510 493 }
sv 1:6799c07fe510 494
sv 1:6799c07fe510 495
sv 1:6799c07fe510 496 /**
sv 1:6799c07fe510 497 * \fn dot(const Vector<T, Sz>& lhs, const XprVector<E, Sz>& rhs)
sv 1:6799c07fe510 498 * \brief Compute the dot/inner product
sv 1:6799c07fe510 499 * \ingroup _binary_function
sv 1:6799c07fe510 500 *
sv 1:6799c07fe510 501 * Compute the dot product as:
sv 1:6799c07fe510 502 * \f[
sv 1:6799c07fe510 503 * \sum_{i = 0}^{Sz - 1} ( lhs[i] * rhs[i] )
sv 1:6799c07fe510 504 * \f]
sv 1:6799c07fe510 505 * where lhs is a column vector and rhs is a row vector, both vectors
sv 1:6799c07fe510 506 * have the same dimension.
sv 1:6799c07fe510 507 */
sv 1:6799c07fe510 508 template<class T, class E, std::size_t Sz>
sv 1:6799c07fe510 509 inline
sv 1:6799c07fe510 510 typename PromoteTraits<T, typename E::value_type>::value_type
sv 1:6799c07fe510 511 dot(const Vector<T, Sz>& lhs, const XprVector<E, Sz>& rhs) {
sv 1:6799c07fe510 512 return meta::Vector<Sz>::dot(lhs, rhs);
sv 1:6799c07fe510 513 }
sv 1:6799c07fe510 514
sv 1:6799c07fe510 515
sv 1:6799c07fe510 516 /**
sv 1:6799c07fe510 517 * \fn dot(const XprVector<E, Sz>& lhs, const Vector<T, Sz>& rhs)
sv 1:6799c07fe510 518 * \brief Compute the dot/inner product
sv 1:6799c07fe510 519 * \ingroup _binary_function
sv 1:6799c07fe510 520 *
sv 1:6799c07fe510 521 * Compute the dot product as:
sv 1:6799c07fe510 522 * \f[
sv 1:6799c07fe510 523 * \sum_{i = 0}^{Sz - 1} ( lhs[i] * rhs[i] )
sv 1:6799c07fe510 524 * \f]
sv 1:6799c07fe510 525 * where lhs is a column vector and rhs is a row vector, both vectors
sv 1:6799c07fe510 526 * have the same dimension.
sv 1:6799c07fe510 527 */
sv 1:6799c07fe510 528 template<class E, class T, std::size_t Sz>
sv 1:6799c07fe510 529 inline
sv 1:6799c07fe510 530 typename PromoteTraits<T, typename E::value_type>::value_type
sv 1:6799c07fe510 531 dot(const XprVector<E, Sz>& lhs, const Vector<T, Sz>& rhs) {
sv 1:6799c07fe510 532 return meta::Vector<Sz>::dot(lhs, rhs);
sv 1:6799c07fe510 533 }
sv 1:6799c07fe510 534
sv 1:6799c07fe510 535
sv 1:6799c07fe510 536 /**
sv 1:6799c07fe510 537 * \fn cross(const XprVector<E1, 3>& lhs, const XprVector<E2, 3>& rhs)
sv 1:6799c07fe510 538 * \brief Compute the cross/outer product
sv 1:6799c07fe510 539 * \ingroup _binary_function
sv 1:6799c07fe510 540 * \note working only for vectors of size = 3
sv 1:6799c07fe510 541 * \todo Implement vector outer product as ET and MT, returning a XprVector
sv 1:6799c07fe510 542 */
sv 1:6799c07fe510 543 template<class E1, class E2>
sv 1:6799c07fe510 544 inline
sv 1:6799c07fe510 545 Vector<
sv 1:6799c07fe510 546 typename PromoteTraits<
sv 1:6799c07fe510 547 typename E1::value_type,
sv 1:6799c07fe510 548 typename E2::value_type
sv 1:6799c07fe510 549 >::value_type,
sv 1:6799c07fe510 550 3
sv 1:6799c07fe510 551 >
sv 1:6799c07fe510 552 cross(const XprVector<E1, 3>& lhs, const XprVector<E2, 3>& rhs) {
sv 1:6799c07fe510 553 typedef typename PromoteTraits<
sv 1:6799c07fe510 554 typename E1::value_type,
sv 1:6799c07fe510 555 typename E2::value_type
sv 1:6799c07fe510 556 >::value_type value_type;
sv 1:6799c07fe510 557 return Vector<value_type, 3>(lhs(1)*rhs(2) - rhs(1)*lhs(2),
sv 1:6799c07fe510 558 rhs(0)*lhs(2) - lhs(0)*rhs(2),
sv 1:6799c07fe510 559 lhs(0)*rhs(1) - rhs(0)*lhs(1));
sv 1:6799c07fe510 560 }
sv 1:6799c07fe510 561
sv 1:6799c07fe510 562
sv 1:6799c07fe510 563 /**
sv 1:6799c07fe510 564 * \fn cross(const XprVector<E, 3>& lhs, const Vector<T, 3>& rhs)
sv 1:6799c07fe510 565 * \brief Compute the cross/outer product
sv 1:6799c07fe510 566 * \ingroup _binary_function
sv 1:6799c07fe510 567 * \note working only for vectors of size = 3
sv 1:6799c07fe510 568 * \todo Implement vector outer product as ET and MT, returning a XprVector
sv 1:6799c07fe510 569 */
sv 1:6799c07fe510 570 template<class E, class T>
sv 1:6799c07fe510 571 inline
sv 1:6799c07fe510 572 Vector<
sv 1:6799c07fe510 573 typename PromoteTraits<T, typename E::value_type>::value_type, 3>
sv 1:6799c07fe510 574 cross(const XprVector<E, 3>& lhs, const Vector<T, 3>& rhs) {
sv 1:6799c07fe510 575 typedef typename PromoteTraits<
sv 1:6799c07fe510 576 typename E::value_type, T>::value_type value_type;
sv 1:6799c07fe510 577 return Vector<value_type, 3>(lhs(1)*rhs(2) - rhs(1)*lhs(2),
sv 1:6799c07fe510 578 rhs(0)*lhs(2) - lhs(0)*rhs(2),
sv 1:6799c07fe510 579 lhs(0)*rhs(1) - rhs(0)*lhs(1));
sv 1:6799c07fe510 580 }
sv 1:6799c07fe510 581
sv 1:6799c07fe510 582
sv 1:6799c07fe510 583 /**
sv 1:6799c07fe510 584 * \fn cross(const Vector<T, 3>& lhs, const XprVector<E, 3>& rhs)
sv 1:6799c07fe510 585 * \brief Compute the cross/outer product
sv 1:6799c07fe510 586 * \ingroup _binary_function
sv 1:6799c07fe510 587 * \note working only for vectors of size = 3
sv 1:6799c07fe510 588 * \todo Implement vector outer product as ET and MT, returning a XprVector
sv 1:6799c07fe510 589 */
sv 1:6799c07fe510 590 template<class T1, class E2>
sv 1:6799c07fe510 591 inline
sv 1:6799c07fe510 592 Vector<
sv 1:6799c07fe510 593 typename PromoteTraits<T1, typename E2::value_type>::value_type, 3>
sv 1:6799c07fe510 594 cross(const Vector<T1, 3>& lhs, const XprVector<E2, 3>& rhs) {
sv 1:6799c07fe510 595 typedef typename PromoteTraits<
sv 1:6799c07fe510 596 typename E2::value_type, T1>::value_type value_type;
sv 1:6799c07fe510 597 return Vector<value_type, 3>(lhs(1)*rhs(2) - rhs(1)*lhs(2),
sv 1:6799c07fe510 598 rhs(0)*lhs(2) - lhs(0)*rhs(2),
sv 1:6799c07fe510 599 lhs(0)*rhs(1) - rhs(0)*lhs(1));
sv 1:6799c07fe510 600 }
sv 1:6799c07fe510 601
sv 1:6799c07fe510 602
sv 1:6799c07fe510 603 /**
sv 1:6799c07fe510 604 * \fn norm1(const XprVector<E, Sz>& v)
sv 1:6799c07fe510 605 * \brief The \f$l_1\f$ norm of a vector expression.
sv 1:6799c07fe510 606 * \ingroup _unary_function
sv 1:6799c07fe510 607 * The norm of any vector is just the square root of the dot product of
sv 1:6799c07fe510 608 * a vector with itself, or
sv 1:6799c07fe510 609 *
sv 1:6799c07fe510 610 * \f[
sv 1:6799c07fe510 611 * |Vector<T, Sz> v| = |v| = \sum_{i=0}^{Sz-1}\,|v[i]|
sv 1:6799c07fe510 612 * \f]
sv 1:6799c07fe510 613 */
sv 1:6799c07fe510 614 template<class E, std::size_t Sz>
sv 1:6799c07fe510 615 inline
sv 1:6799c07fe510 616 typename NumericTraits<typename E::value_type>::sum_type
sv 1:6799c07fe510 617 norm1(const XprVector<E, Sz>& v) {
sv 1:6799c07fe510 618 return sum(abs(v));
sv 1:6799c07fe510 619 }
sv 1:6799c07fe510 620
sv 1:6799c07fe510 621
sv 1:6799c07fe510 622 /**
sv 1:6799c07fe510 623 * \fn norm2(const XprVector<E, Sz>& v)
sv 1:6799c07fe510 624 * \brief The euklidian norm (or \f$l_2\f$ norm) of a vector expression.
sv 1:6799c07fe510 625 * \ingroup _unary_function
sv 1:6799c07fe510 626 * The norm of any vector is just the square root of the dot product of
sv 1:6799c07fe510 627 * a vector with itself, or
sv 1:6799c07fe510 628 *
sv 1:6799c07fe510 629 * \f[
sv 1:6799c07fe510 630 * |Vector<T, Sz> v| = |v| = \sqrt{ \sum_{i=0}^{Sz-1}\,v[i]^2 }
sv 1:6799c07fe510 631 * \f]
sv 1:6799c07fe510 632 *
sv 1:6799c07fe510 633 * \note The internal cast for Vector<int> avoids warnings on sqrt.
sv 1:6799c07fe510 634 */
sv 1:6799c07fe510 635 template<class E, std::size_t Sz>
sv 1:6799c07fe510 636 inline
sv 1:6799c07fe510 637 typename NumericTraits<typename E::value_type>::sum_type
sv 1:6799c07fe510 638 norm2(const XprVector<E, Sz>& v) {
sv 1:6799c07fe510 639 typedef typename E::value_type value_type;
sv 1:6799c07fe510 640 return static_cast<value_type>( std::sqrt(static_cast<value_type>(dot(v, v))) );
sv 1:6799c07fe510 641 }
sv 1:6799c07fe510 642
sv 1:6799c07fe510 643
sv 1:6799c07fe510 644 /**
sv 1:6799c07fe510 645 * \fn normalize(const XprVector<E, Sz>& v)
sv 1:6799c07fe510 646 * \brief Normalize the given vector expression.
sv 1:6799c07fe510 647 * \ingroup _unary_function
sv 1:6799c07fe510 648 * \sa norm2
sv 1:6799c07fe510 649 *
sv 1:6799c07fe510 650 * using the equation:
sv 1:6799c07fe510 651 * \f[
sv 1:6799c07fe510 652 * \frac{Vector<T, Sz> v}{\sqrt{ \sum_{i=0}^{Sz-1}\,v[i]^2 }}
sv 1:6799c07fe510 653 * \f]
sv 1:6799c07fe510 654 */
sv 1:6799c07fe510 655 template<class E, std::size_t Sz>
sv 1:6799c07fe510 656 inline
sv 1:6799c07fe510 657 XprVector<
sv 1:6799c07fe510 658 XprBinOp<
sv 1:6799c07fe510 659 Fcnl_div<typename E::value_type, typename E::value_type>,
sv 1:6799c07fe510 660 XprVector<E, Sz>,
sv 1:6799c07fe510 661 XprLiteral<typename E::value_type>
sv 1:6799c07fe510 662 >,
sv 1:6799c07fe510 663 Sz
sv 1:6799c07fe510 664 >
sv 1:6799c07fe510 665 normalize(const XprVector<E, Sz>& v) {
sv 1:6799c07fe510 666 typedef typename E::value_type value_type;
sv 1:6799c07fe510 667 typedef XprBinOp<
sv 1:6799c07fe510 668 Fcnl_div<value_type, value_type>,
sv 1:6799c07fe510 669 XprVector<E, Sz>,
sv 1:6799c07fe510 670 XprLiteral<value_type>
sv 1:6799c07fe510 671 > expr_type;
sv 1:6799c07fe510 672 return XprVector<expr_type, Sz>(
sv 1:6799c07fe510 673 expr_type(v, XprLiteral< value_type >(norm2(v))));
sv 1:6799c07fe510 674 }
sv 1:6799c07fe510 675
sv 1:6799c07fe510 676
sv 1:6799c07fe510 677 } // namespace tvmet
sv 1:6799c07fe510 678
sv 1:6799c07fe510 679 #endif // TVMET_XPR_VECTOR_FUNCTIONS_H
sv 1:6799c07fe510 680
sv 1:6799c07fe510 681 // Local Variables:
sv 1:6799c07fe510 682 // mode:C++
sv 1:6799c07fe510 683 // tab-width:8
sv 1:6799c07fe510 684 // End: