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@xs4all.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   int to_int () const;
  46   operator bool () const;
  47   operator double () const;
  48
  49   Rational operator - () const;
  50   /**
  51      Initialize to 0.
  52   */
  53   Rational ();
  54   Rational (int);
  55   Rational (int, int);
  56   Rational (double);
  57   Rational (Rational const &r) { copy (r);}
  58   Rational &operator = (Rational const &r)
  59   {
  60     copy (r); return *this;
  61   }
  62
  63   Rational &operator *= (Rational);
  64   Rational &operator /= (Rational);
  65   Rational &operator += (Rational);
  66   Rational &operator -= (Rational);
  67   Rational &operator %= (Rational);
  68   static int compare (Rational const &, Rational const &);
  69   int sign () const;
  70   String to_string () const;
  71 };
  72
  73 IMPLEMENT_ARITHMETIC_OPERATOR (Rational, /);
  74 IMPLEMENT_ARITHMETIC_OPERATOR (Rational, +);
  75 IMPLEMENT_ARITHMETIC_OPERATOR (Rational, *);
  76 IMPLEMENT_ARITHMETIC_OPERATOR (Rational, -);
  77 IMPLEMENT_ARITHMETIC_OPERATOR (Rational, %);
  78
  79 INSTANTIATE_COMPARE (Rational const &, Rational::compare);
  80
  81 int compare (Rational const &, Rational const &);
  82 int sign (Rational r);
  83
  84 inline void
  85 Rational::copy (Rational const &r)
  86 {
  87   sign_ = r.sign_;
  88   num_ = r.num_;
  89   den_ = r.den_;
  90 }
  91
  92 #if 0
  93 ostream &
  94 operator << (ostream &, Rational);
  95 #endif
  96
  97 const Rational infinity_rat = INT_MAX;
  98
  99 #endif // RATIONAL_HH