flower/include/rational.hh

   1 /*
   2   rational.hh -- declare rational helpers
   3
   4   source file of the Flower Library
   5
   6   (c)  1997--2000 Han-Wen Nienhuys <hanwen@cs.uu.nl>
   7 */
   8
   9
  10 #ifndef RATIONAL_HH
  11 #define RATIONAL_HH
  12
  13 #include "compare.hh"
  14 #include "arithmetic-operator.hh"
  15 #include "flower-proto.hh"
  16 #include "string.hh"
  17
  18
  19 /**
  20    Rational numbers.  Included is support for + and - infinity.
  21  */
  22 class Rational {
  23   /**
  24      Sign of rational.
  25      -2, .. 2
  26
  27      -2,2 is - and + infinity.
  28      -1,1 is negative and positive.
  29      0 if *this is zero.
  30    */
  31   int sign_;
  32   unsigned int num_, den_;
  33   void normalise ();
  34   void copy (Rational const &);
  35
  36 public:
  37   void set_infinite (int sign);
  38   bool infty_b () const
  39     {
  40       return sign_ == 2 || sign_ == -2;
  41     }
  42   void invert ();
  43   int num () const { return sign_ * num_; }
  44   int den () const { return den_; }
  45
  46   Rational trunc_rat () const;
  47   Rational div_rat (Rational) const;
  48   Rational mod_rat (Rational) const;
  49   void negate ();
  50   //   operator bool () const;
  51   int to_int () const;
  52   operator double () const;
  53   Rational operator - () const;
  54   /**
  55      Initialize to 0.
  56    */
  57   Rational ();
  58   Rational (int);
  59   Rational (int, int);
  60   Rational (double);
  61   Rational (Rational const&r) {   copy (r);}
  62   Rational &operator = (Rational const &r) {
  63     copy (r); return *this;
  64   }
  65
  66   Rational &operator *= (Rational);
  67   Rational &operator /= (Rational);
  68   Rational &operator += (Rational);
  69   Rational &operator -= (Rational);
  70   Rational &operator %= (Rational);
  71   static int compare (Rational const&, Rational const&);
  72   int sign () const;
  73   String str () const;
  74 };
  75
  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 ostream &
  96 operator << (ostream &,  Rational);
  97
  98 const Rational infinity_rat = INT_MAX;
  99
 100 #endif // RATIONAL_HH