flower/include/rational.hh

   1 /*
   2   rational.hh -- declare rational helpers
   3
   4   source file of the Flower Library
   5
   6   (c) 1997--2005 Han-Wen Nienhuys <hanwen@cs.uu.nl>
   7 */
   8
   9 #ifndef RATIONAL_HH
  10 #define RATIONAL_HH
  11
  12 #include "string.hh"
  13
  14 /**
  15    Rational numbers.  Included is support for + and - infinity.
  16 */
  17 class Rational
  18 {
  19   /**
  20      Sign of rational.
  21      -2, .. 2
  22
  23      -2,2 is - and + infinity.
  24      -1,1 is negative and positive.
  25      0 if *this is zero.
  26   */
  27   int sign_;
  28   unsigned int num_, den_;
  29   void normalise ();
  30   void copy (Rational const &);
  31
  32 public:
  33   void set_infinite (int sign);
  34   bool is_infinity () const;
  35   void invert ();
  36   int numerator () const { return sign_ * num_; }
  37   int denominator () const { return den_; }
  38   int num () const { return numerator (); }
  39   int den () const { return denominator (); }
  40
  41   Rational trunc_rat () const;
  42   Rational div_rat (Rational) const;
  43   Rational mod_rat (Rational) const;
  44   void negate ();
  45   //   operator bool () const;
  46   int to_int () const;
  47   operator double () const;
  48   Rational operator- () const;
  49   /**
  50      Initialize to 0.
  51   */
  52   Rational ();
  53   Rational (int);
  54   Rational (int, int);
  55   Rational (double);
  56   Rational (Rational const &r) { copy (r);}
  57   Rational &operator= (Rational const &r)
  58   {
  59     copy (r); return *this;
  60   }
  61
  62   Rational &operator*= (Rational);
  63   Rational &operator/= (Rational);
  64   Rational &operator+= (Rational);
  65   Rational &operator-= (Rational);
  66   Rational &operator%= (Rational);
  67   static int compare (Rational const &, Rational const &);
  68   int sign () const;
  69   String to_string () const;
  70 };
  71
  72 IMPLEMENT_ARITHMETIC_OPERATOR (Rational, /);
  73 IMPLEMENT_ARITHMETIC_OPERATOR (Rational, +);
  74 IMPLEMENT_ARITHMETIC_OPERATOR (Rational, *);
  75 IMPLEMENT_ARITHMETIC_OPERATOR (Rational, -);
  76 IMPLEMENT_ARITHMETIC_OPERATOR (Rational, %);
  77
  78 INSTANTIATE_COMPARE (Rational const &, Rational::compare);
  79
  80 int compare (Rational const &, Rational const &);
  81 int sign (Rational r);
  82
  83 inline void
  84 Rational::copy (Rational const &r)
  85 {
  86   sign_ = r.sign_;
  87   num_ = r.num_;
  88   den_ = r.den_;
  89 }
  90
  91 #if 0
  92 ostream &
  93 operator<< (ostream &, Rational);
  94 #endif
  95
  96 const Rational infinity_rat = INT_MAX;
  97
  98 #endif // RATIONAL_HH