flower/include/rational.hh

   1 /*
   2   rational.hh -- declare rational helpers
   3
   4   source file of the Flower Library
   5
   6   (c) 1997--2004 Han-Wen Nienhuys <hanwen@cs.uu.nl>
   7 */
   8
   9
  10 #ifndef RATIONAL_HH
  11 #define RATIONAL_HH
  12
  13 #include "string.hh"
  14
  15 /**
  16    Rational numbers.  Included is support for + and - infinity.
  17  */
  18 class Rational {
  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     copy (r); return *this;
  59   }
  60
  61   Rational &operator *= (Rational);
  62   Rational &operator /= (Rational);
  63   Rational &operator += (Rational);
  64   Rational &operator -= (Rational);
  65   Rational &operator %= (Rational);
  66   static int compare (Rational const&, Rational const&);
  67   int sign () const;
  68   String to_string () const;
  69 };
  70
  71 IMPLEMENT_ARITHMETIC_OPERATOR (Rational, / );
  72 IMPLEMENT_ARITHMETIC_OPERATOR (Rational, + );
  73 IMPLEMENT_ARITHMETIC_OPERATOR (Rational, * );
  74 IMPLEMENT_ARITHMETIC_OPERATOR (Rational, - );
  75 IMPLEMENT_ARITHMETIC_OPERATOR (Rational, % );
  76
  77 INSTANTIATE_COMPARE (Rational const&, Rational::compare);
  78
  79 int compare (Rational const&,Rational const&);
  80 int sign (Rational r);
  81
  82 inline void
  83 Rational::copy (Rational const&r)
  84 {
  85   sign_ = r.sign_;
  86   num_ = r.num_;
  87   den_ = r.den_;
  88 }
  89
  90 #if 0
  91 ostream &
  92 operator << (ostream &,  Rational);
  93 #endif
  94
  95 const Rational infinity_rat = INT_MAX;
  96
  97 #endif // RATIONAL_HH