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 /**
  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 normalize ();
  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   Rational abs () const;
  45   void negate ();
  46   int to_int () const;
  47
  48   operator double () const { return to_double (); }
  49   double to_double () const;
  50
  51   Rational operator - () const;
  52   /**
  53      Initialize to 0.
  54   */
  55   Rational ();
  56   Rational (int);
  57   explicit Rational (int, int);
  58   explicit 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
  77 IMPLEMENT_ARITHMETIC_OPERATOR (Rational, /);
  78 IMPLEMENT_ARITHMETIC_OPERATOR (Rational, +);
  79 IMPLEMENT_ARITHMETIC_OPERATOR (Rational, *);
  80 IMPLEMENT_ARITHMETIC_OPERATOR (Rational, -);
  81 IMPLEMENT_ARITHMETIC_OPERATOR (Rational, %);
  82
  83 INSTANTIATE_COMPARE (Rational const &, Rational::compare);
  84
  85 int compare (Rational const &, Rational const &);
  86 int sign (Rational r);
  87
  88 inline void
  89 Rational::copy (Rational const &r)
  90 {
  91   sign_ = r.sign_;
  92   num_ = r.num_;
  93   den_ = r.den_;
  94 }
  95
  96 #if 0
  97 ostream &
  98 operator << (ostream &, Rational);
  99 #endif
 100
 101 const Rational infinity_rat (INT_MAX);
 102
 103 #endif // RATIONAL_HH