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;
  49
  50   Rational operator - () const;
  51   /**
  52      Initialize to 0.
  53   */
  54   Rational ();
  55   Rational (int);
  56   explicit Rational (int, int);
  57   explicit Rational (double);
  58   Rational (Rational const &r) { copy (r);}
  59   Rational &operator = (Rational const &r)
  60   {
  61     copy (r); return *this;
  62   }
  63
  64   Rational &operator *= (Rational);
  65   Rational &operator /= (Rational);
  66   Rational &operator += (Rational);
  67   Rational &operator -= (Rational);
  68   Rational &operator %= (Rational);
  69   static int compare (Rational const &, Rational const &);
  70   int sign () const;
  71   string to_string () const;
  72 };
  73
  74 #include "arithmetic-operator.hh"
  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 #if 0
  96 ostream &
  97 operator << (ostream &, Rational);
  98 #endif
  99
 100 const Rational infinity_rat (INT_MAX);
 101
 102 #endif // RATIONAL_HH