flower/include/rational.hh

   1 /*
   2   rational.hh -- declare rational helpers
   3
   4   source file of the Flower Library
   5
   6   (c) 1997--2006 Han-Wen Nienhuys <hanwen@xs4all.nl>
   7 */
   8
   9 #ifndef RATIONAL_HH
  10 #define RATIONAL_HH
  11
  12 #include "std-string.hh"
  13
  14 #include "std-string.hh"
  15
  16 /**
  17    Rational numbers.  Included is support for + and - infinity.
  18 */
  19 class Rational
  20 {
  21   /**
  22      Sign of rational.
  23      -2, .. 2
  24
  25      -2,2 is - and + infinity.
  26      -1,1 is negative and positive.
  27      0 if *this is zero.
  28   */
  29   int sign_;
  30   unsigned int num_, den_;
  31   void normalise ();
  32   void copy (Rational const &);
  33
  34 public:
  35   void set_infinite (int sign);
  36   bool is_infinity () const;
  37   void invert ();
  38   int numerator () const { return sign_ * num_; }
  39   int denominator () const { return den_; }
  40   int num () const { return numerator (); }
  41   int den () const { return denominator (); }
  42
  43   Rational trunc_rat () const;
  44   Rational div_rat (Rational) const;
  45   Rational mod_rat (Rational) const;
  46   void negate ();
  47   int to_int () const;
  48   operator bool () const;
  49   operator double () const;
  50
  51   Rational operator - () const;
  52   /**
  53      Initialize to 0.
  54   */
  55   Rational ();
  56   Rational (int);
  57   Rational (int, int);
  58   Rational (double);
  59   Rational (Rational const &r) { copy (r);}
  60   Rational &operator = (Rational const &r)
  61   {
  62     copy (r); return *this;
  63   }
  64
  65   Rational &operator *= (Rational);
  66   Rational &operator /= (Rational);
  67   Rational &operator += (Rational);
  68   Rational &operator -= (Rational);
  69   Rational &operator %= (Rational);
  70   static int compare (Rational const &, Rational const &);
  71   int sign () const;
  72   string to_string () const;
  73 };
  74
  75 #include "arithmetic-operator.hh"
  76 IMPLEMENT_ARITHMETIC_OPERATOR (Rational, /);
  77 IMPLEMENT_ARITHMETIC_OPERATOR (Rational, +);
  78 IMPLEMENT_ARITHMETIC_OPERATOR (Rational, *);
  79 IMPLEMENT_ARITHMETIC_OPERATOR (Rational, -);
  80 IMPLEMENT_ARITHMETIC_OPERATOR (Rational, %);
  81
  82 INSTANTIATE_COMPARE (Rational const &, Rational::compare);
  83
  84 int compare (Rational const &, Rational const &);
  85 int sign (Rational r);
  86
  87 inline void
  88 Rational::copy (Rational const &r)
  89 {
  90   sign_ = r.sign_;
  91   num_ = r.num_;
  92   den_ = r.den_;
  93 }
  94
  95 #if 0
  96 ostream &
  97 operator << (ostream &, Rational);
  98 #endif
  99
 100 const Rational infinity_rat = INT_MAX;
 101
 102 #endif // RATIONAL_HH