]> git.donarmstrong.com Git - bamtools.git/blobdiff - src/api/BamAlignment.h
Updated BamAlignment documentation, re: QueryBases field (issue #12)
[bamtools.git] / src / api / BamAlignment.h
index 7535d93f8f7a8fcd1062348b7d406a4082fa0abe..0f4fe7366dd3f8096b9f7c775f673188d81d1d41 100644 (file)
@@ -1,9 +1,8 @@
 // ***************************************************************************
 // BamAlignment.h (c) 2009 Derek Barnett
 // Marth Lab, Department of Biology, Boston College
-// All rights reserved.
 // ---------------------------------------------------------------------------
-// Last modified: 22 April 2011 (DB)
+// Last modified: 25 July 2013 (DB)
 // ---------------------------------------------------------------------------
 // Provides the BamAlignment data structure
 // ***************************************************************************
 #ifndef BAMALIGNMENT_H
 #define BAMALIGNMENT_H
 
-#include <api/api_global.h>
-#include <api/BamAux.h>
+#include "api/api_global.h"
+#include "api/BamAux.h"
+#include "api/BamConstants.h"
+#include <cstdlib>
+#include <cstring>
 #include <string>
 #include <vector>
 
 namespace BamTools {
 
-// forward declaration of BamAlignment's friend classes
+//! \cond
+// forward declaration of BamAlignment's "friends"
 namespace Internal {
     class BamReaderPrivate;
     class BamWriterPrivate;
 } // namespace Internal
+//! \endcond
 
 // BamAlignment data structure
 struct API_EXPORT BamAlignment {
@@ -35,117 +39,85 @@ struct API_EXPORT BamAlignment {
 
     // queries against alignment flags
     public:        
-        bool IsDuplicate(void) const;           // returns true if this read is a PCR duplicate
-        bool IsFailedQC(void) const;            // returns true if this read failed quality control
-        bool IsFirstMate(void) const;           // returns true if alignment is first mate on read
-        bool IsMapped(void) const;              // returns true if alignment is mapped
-        bool IsMateMapped(void) const;          // returns true if alignment's mate is mapped
-        bool IsMateReverseStrand(void) const;   // returns true if alignment's mate mapped to reverse strand
-        bool IsPaired(void) const;              // returns true if alignment part of paired-end read
-        bool IsPrimaryAlignment(void) const;    // returns true if reported position is primary alignment
-        bool IsProperPair(void) const;          // returns true if alignment is part of read that satisfied paired-end resolution
-        bool IsReverseStrand(void) const;       // returns true if alignment mapped to reverse strand
-        bool IsSecondMate(void) const;          // returns true if alignment is second mate on read
+        bool IsDuplicate(void) const;         // returns true if this read is a PCR duplicate
+        bool IsFailedQC(void) const;          // returns true if this read failed quality control
+        bool IsFirstMate(void) const;         // returns true if alignment is first mate on read
+        bool IsMapped(void) const;            // returns true if alignment is mapped
+        bool IsMateMapped(void) const;        // returns true if alignment's mate is mapped
+        bool IsMateReverseStrand(void) const; // returns true if alignment's mate mapped to reverse strand
+        bool IsPaired(void) const;            // returns true if alignment part of paired-end read
+        bool IsPrimaryAlignment(void) const;  // returns true if reported position is primary alignment
+        bool IsProperPair(void) const;        // returns true if alignment is part of read that satisfied paired-end resolution
+        bool IsReverseStrand(void) const;     // returns true if alignment mapped to reverse strand
+        bool IsSecondMate(void) const;        // returns true if alignment is second mate on read
 
     // manipulate alignment flags
     public:        
-        void SetIsDuplicate(bool ok);           // sets value of "PCR duplicate" flag
-        void SetIsFailedQC(bool ok);            // sets value of "failed quality control" flag
-        void SetIsFirstMate(bool ok);           // sets value of "alignment is first mate" flag
-        void SetIsMapped(bool ok);              // sets value of "alignment is mapped" flag
-        void SetIsMateMapped(bool ok);          // sets value of "alignment's mate is mapped" flag
-        void SetIsMateReverseStrand(bool ok);   // sets value of "alignment's mate mapped to reverse strand" flag
-        void SetIsPaired(bool ok);              // sets value of "alignment part of paired-end read" flag
-        void SetIsPrimaryAlignment(bool ok);    // sets value of "position is primary alignment" flag
-        void SetIsProperPair(bool ok);          // sets value of "alignment is part of read that satisfied paired-end resolution" flag
-        void SetIsReverseStrand(bool ok);       // sets value of "alignment mapped to reverse strand" flag
-        void SetIsSecondMate(bool ok);          // sets value of "alignment is second mate on read" flag
-
-        // legacy methods (consider deprecated, but still available)
-        void SetIsMateUnmapped(bool ok);        // complement of using SetIsMateMapped()
-        void SetIsSecondaryAlignment(bool ok);  // complement of using SetIsPrimaryAlignment()
-        void SetIsUnmapped(bool ok);            // complement of using SetIsMapped()
+        void SetIsDuplicate(bool ok);         // sets value of "PCR duplicate" flag
+        void SetIsFailedQC(bool ok);          // sets value of "failed quality control" flag
+        void SetIsFirstMate(bool ok);         // sets value of "alignment is first mate" flag
+        void SetIsMapped(bool ok);            // sets value of "alignment is mapped" flag
+        void SetIsMateMapped(bool ok);        // sets value of "alignment's mate is mapped" flag
+        void SetIsMateReverseStrand(bool ok); // sets value of "alignment's mate mapped to reverse strand" flag
+        void SetIsPaired(bool ok);            // sets value of "alignment part of paired-end read" flag
+        void SetIsPrimaryAlignment(bool ok);  // sets value of "position is primary alignment" flag
+        void SetIsProperPair(bool ok);        // sets value of "alignment is part of read that satisfied paired-end resolution" flag
+        void SetIsReverseStrand(bool ok);     // sets value of "alignment mapped to reverse strand" flag
+        void SetIsSecondMate(bool ok);        // sets value of "alignment is second mate on read" flag
 
     // tag data access methods
     public:
 
-        // -------------------------------------------------------------------------------------
-        // N.B. - The following tag access methods may not be used on BamAlignments fetched
-        // using BamReader::GetNextAlignmentCore().  Attempting to use them will not result in 
-        // error message (to keep output clean) but will ALWAYS return false.  Only user-created
-        // BamAlignments or those retrieved using BamReader::GetNextAlignment() are valid here.
-        //
-        // You can call BuildCharData() on such an alignment retrieved by GetNextAlignmentCore().
-        // This populates all the character data, and will enable subsequent queries on tag data.
-        // -------------------------------------------------------------------------------------
-
-        // adds a tag
-        bool AddTag(const std::string& tag, const std::string& type, const std::string& value);
-        bool AddTag(const std::string& tag, const std::string& type, const uint32_t& value);
-        bool AddTag(const std::string& tag, const std::string& type, const int32_t& value);
-        bool AddTag(const std::string& tag, const std::string& type, const float& value);
-
-        // adds a "binary array" tag
-        bool AddTag(const std::string& tag, const std::vector<uint8_t>& values);
-        bool AddTag(const std::string& tag, const std::vector<int8_t>& values);
-        bool AddTag(const std::string& tag, const std::vector<uint16_t>& values);
-        bool AddTag(const std::string& tag, const std::vector<int16_t>& values);
-        bool AddTag(const std::string& tag, const std::vector<uint32_t>& values);
-        bool AddTag(const std::string& tag, const std::vector<int32_t>& values);
-        bool AddTag(const std::string& tag, const std::vector<float>& values);
-
-        // edits a tag
-        bool EditTag(const std::string& tag, const std::string& type, const std::string& value);
-        bool EditTag(const std::string& tag, const std::string& type, const uint32_t& value);
-        bool EditTag(const std::string& tag, const std::string& type, const int32_t& value);
-        bool EditTag(const std::string& tag, const std::string& type, const float& value);
-
-        // edits a "binary array" tag
-        bool EditTag(const std::string& tag, const std::vector<uint8_t>& values);
-        bool EditTag(const std::string& tag, const std::vector<int8_t>& values);
-        bool EditTag(const std::string& tag, const std::vector<uint16_t>& values);
-        bool EditTag(const std::string& tag, const std::vector<int16_t>& values);
-        bool EditTag(const std::string& tag, const std::vector<uint32_t>& values);
-        bool EditTag(const std::string& tag, const std::vector<int32_t>& values);
-        bool EditTag(const std::string& tag, const std::vector<float>& values);
-
-        // retrieves data for a tag
-        bool GetTag(const std::string& tag, std::string& destination) const;
-        bool GetTag(const std::string& tag, uint32_t& destination) const;
-        bool GetTag(const std::string& tag, int32_t& destination) const;
-        bool GetTag(const std::string& tag, float& destination) const;
-
-        // retrieves data for a "binary array" tag
-        bool GetTag(const std::string& tag, std::vector<uint32_t>& destination) const;
-        bool GetTag(const std::string& tag, std::vector<int32_t>& destination) const;
-        bool GetTag(const std::string& tag, std::vector<float>& destination) const;
-
-        // retrieves the BAM tag-type character for a tag
+        // add a new tag
+        template<typename T> bool AddTag(const std::string& tag, const std::string& type, const T& value);
+        template<typename T> bool AddTag(const std::string& tag, const std::vector<T>& values);
+
+        // edit (or append) tag
+        template<typename T> bool EditTag(const std::string& tag, const std::string& type, const T& value);
+        template<typename T> bool EditTag(const std::string& tag, const std::vector<T>& values);
+
+        // retrieves tag data
+        template<typename T> bool GetTag(const std::string& tag, T& destination) const;
+        template<typename T> bool GetTag(const std::string& tag, std::vector<T>& destination) const;
+
+        // retrieves all current tag names
+        std::vector<std::string> GetTagNames(void) const;
+
+        // retrieves the SAM/BAM type-code for requested tag name
         bool GetTagType(const std::string& tag, char& type) const;
 
-        // legacy methods (consider deprecated, but still available)
-        bool GetEditDistance(uint32_t& editDistance) const;         // retrieves value of "NM" tag
-        bool GetReadGroup(std::string& readGroup) const;            // retrieves value of "RG" tag
-        
+        // retrieves the SAM/BAM type-code for the data elements in an array tag
+        bool GetArrayTagType(const std::string& tag, char& type) const;
+
         // returns true if alignment has a record for this tag name
         bool HasTag(const std::string& tag) const;
 
         // removes a tag
-        bool RemoveTag(const std::string& tag);
+        void RemoveTag(const std::string& tag);
 
     // additional methods
     public:
         // populates alignment string fields
         bool BuildCharData(void);
+
         // calculates alignment end position
-        int GetEndPosition(bool usePadded = false, bool zeroBased = true) const;  
+        int GetEndPosition(bool usePadded = false, bool closedInterval = false) const;
+
+        // returns a description of the last error that occurred
+        std::string GetErrorString(void) const;
+
+        // retrieves the size, read locations and reference locations of soft-clip operations
+        bool GetSoftClips(std::vector<int>& clipSizes,
+                          std::vector<int>& readPositions,
+                          std::vector<int>& genomePositions,
+                          bool usePadded = false) const;
 
     // public data fields
     public:
         std::string Name;               // read name
         int32_t     Length;             // length of query sequence
-        std::string QueryBases;         // 'original' sequence (as reported from sequencing machine)
-        std::string AlignedBases;       // 'aligned' sequence (includes any indels, padding, clipping)
+        std::string QueryBases;         // 'original' sequence (contained in BAM file)
+        std::string AlignedBases;       // 'aligned' sequence (QueryBases plus deletion, padding, clipping chars)
         std::string Qualities;          // FASTQ qualities (ASCII characters, not numeric values)
         std::string TagData;            // tag data (use provided methods to query/modify)
         int32_t     RefID;              // ID number for reference sequence
@@ -159,15 +131,15 @@ struct API_EXPORT BamAlignment {
         int32_t     InsertSize;         // mate-pair insert size
         std::string Filename;           // name of BAM file which this alignment comes from
 
-    //! \cond
+    //! \internal
     // internal utility methods
     private:
         bool FindTag(const std::string& tag,
                      char*& pTagData,
                      const unsigned int& tagDataLength,
                      unsigned int& numBytesParsed) const;
-        bool IsValidSize(const std::string& tag,
-                         const std::string& type) const;
+        bool IsValidSize(const std::string& tag, const std::string& type) const;
+        void SetErrorString(const std::string& where, const std::string& what) const;
         bool SkipToNextTag(const char storageType,
                            char*& pTagData,
                            unsigned int& numBytesParsed) const;
@@ -197,9 +169,468 @@ struct API_EXPORT BamAlignment {
         BamAlignmentSupportData SupportData;
         friend class Internal::BamReaderPrivate;
         friend class Internal::BamWriterPrivate;
-    //! \endcond
+
+        mutable std::string ErrorString; // mutable to allow updates even in logically const methods
+    //! \endinternal
 };
 
+// ---------------------------------------------------------
+// BamAlignment tag access methods
+
+/*! \fn bool AddTag(const std::string& tag, const std::string& type, const T& value)
+    \brief Adds a field to the BAM tags.
+
+    Does NOT modify an existing tag - use \link BamAlignment::EditTag() \endlink instead.
+
+    \param[in] tag   2-character tag name
+    \param[in] type  1-character tag type
+    \param[in] value data to store
+    \return \c true if the \b new tag was added successfully
+    \sa \samSpecURL for more details on reserved tag names, supported tag types, etc.
+*/
+template<typename T>
+inline bool BamAlignment::AddTag(const std::string& tag, const std::string& type, const T& value) {
+
+    // if char data not populated, do that first
+    if ( SupportData.HasCoreOnly )
+        BuildCharData();
+
+    // check tag/type size
+    if ( !IsValidSize(tag, type) ) {
+        // TODO: set error string?
+        return false;
+    }
+
+    // check that storage type code is OK for T
+    if ( !TagTypeHelper<T>::CanConvertTo(type.at(0)) ) {
+        // TODO: set error string?
+        return false;
+    }
+
+    // localize the tag data
+    char* pTagData = (char*)TagData.data();
+    const unsigned int tagDataLength = TagData.size();
+    unsigned int numBytesParsed = 0;
+
+    // if tag already exists, return false
+    // use EditTag explicitly instead
+    if ( FindTag(tag, pTagData, tagDataLength, numBytesParsed) ) {
+        // TODO: set error string?
+        return false;
+    }
+
+    // otherwise, convert value to string
+    union { T value; char valueBuffer[sizeof(T)]; } un;
+    un.value = value;
+
+    // copy original tag data to temp buffer
+    const std::string newTag = tag + type;
+    const size_t newTagDataLength = tagDataLength + newTag.size() + sizeof(T); // leave room for new T
+    RaiiBuffer originalTagData(newTagDataLength);
+    memcpy(originalTagData.Buffer, TagData.c_str(), tagDataLength + 1);    // '+1' for TagData null-term
+
+    // append newTag
+    strcat(originalTagData.Buffer + tagDataLength, newTag.data());
+    memcpy(originalTagData.Buffer + tagDataLength + newTag.size(), un.valueBuffer, sizeof(T));
+
+    // store temp buffer back in TagData
+    const char* newTagData = (const char*)originalTagData.Buffer;
+    TagData.assign(newTagData, newTagDataLength);
+    return true;
+}
+
+template<>
+inline bool BamAlignment::AddTag<std::string>(const std::string& tag,
+                                              const std::string& type,
+                                              const std::string& value)
+{
+    // if char data not populated, do that first
+    if ( SupportData.HasCoreOnly )
+        BuildCharData();
+
+    // check tag/type size
+    if ( !IsValidSize(tag, type) ) {
+        // TODO: set error string?
+        return false;
+    }
+
+    // check that storage type code is OK for string
+    if ( !TagTypeHelper<std::string>::CanConvertTo(type.at(0)) ) {
+        // TODO: set error string?
+        return false;
+    }
+
+    // localize the tag data
+    char* pTagData = (char*)TagData.data();
+    const unsigned int tagDataLength = TagData.size();
+    unsigned int numBytesParsed = 0;
+
+    // if tag already exists, return false
+    // use EditTag explicitly instead
+    if ( FindTag(tag, pTagData, tagDataLength, numBytesParsed) ) {
+        // TODO: set error string?
+        return false;
+    }
+
+    // otherwise, copy tag data to temp buffer
+    const std::string newTag = tag + type + value;
+    const size_t newTagDataLength = tagDataLength + newTag.size() + 1; // leave room for null-term
+    RaiiBuffer originalTagData(newTagDataLength);
+    memcpy(originalTagData.Buffer, TagData.c_str(), tagDataLength + 1);    // '+1' for TagData null-term
+
+    // append newTag (removes original null-term, then appends newTag + null-term)
+    strcat(originalTagData.Buffer + tagDataLength, newTag.data());
+
+    // store temp buffer back in TagData
+    const char* newTagData = (const char*)originalTagData.Buffer;
+    TagData.assign(newTagData, newTagDataLength);
+    return true;
+}
+
+/*! \fn template<typename T> bool AddTag(const std::string& tag, const std::vector<T>& values)
+    \brief Adds a numeric array field to the BAM tags.
+
+    Does NOT modify an existing tag - use \link BamAlignment::EditTag() \endlink instead.
+
+    \param[in] tag    2-character tag name
+    \param[in] values vector of data values to store
+    \return \c true if the \b new tag was added successfully
+    \sa \samSpecURL for more details on reserved tag names, supported tag types, etc.
+*/
+template<typename T>
+inline bool BamAlignment::AddTag(const std::string& tag, const std::vector<T>& values) {
+
+    // if char data not populated, do that first
+    if ( SupportData.HasCoreOnly )
+        BuildCharData();
+
+    // check for valid tag name length
+    if ( tag.size() != Constants::BAM_TAG_TAGSIZE )
+        return false;
+
+    // localize the tag data
+    char* pTagData = (char*)TagData.data();
+    const unsigned int tagDataLength = TagData.size();
+    unsigned int numBytesParsed = 0;
+
+    // if tag already exists, return false
+    // use EditTag explicitly instead
+    if ( FindTag(tag, pTagData, tagDataLength, numBytesParsed) ) {
+        // TODO: set error string?
+        return false;
+    }
+
+    // build new tag's base information
+    char newTagBase[Constants::BAM_TAG_ARRAYBASE_SIZE];
+    memcpy( newTagBase, tag.c_str(), Constants::BAM_TAG_TAGSIZE );
+    newTagBase[2] = Constants::BAM_TAG_TYPE_ARRAY;
+    newTagBase[3] = TagTypeHelper<T>::TypeCode();
+
+    // add number of array elements to newTagBase
+    const int32_t numElements  = values.size();
+    memcpy(newTagBase + 4, &numElements, sizeof(int32_t));
+
+    // copy current TagData string to temp buffer, leaving room for new tag's contents
+    const size_t newTagDataLength = tagDataLength +
+                                    Constants::BAM_TAG_ARRAYBASE_SIZE +
+                                    numElements*sizeof(T);
+    RaiiBuffer originalTagData(newTagDataLength);
+    memcpy(originalTagData.Buffer, TagData.c_str(), tagDataLength+1); // '+1' for TagData's null-term
+
+    // write newTagBase (removes old null term)
+    strcat(originalTagData.Buffer + tagDataLength, (const char*)newTagBase);
+
+    // add vector elements to tag
+    int elementsBeginOffset = tagDataLength + Constants::BAM_TAG_ARRAYBASE_SIZE;
+    for ( int i = 0 ; i < numElements; ++i ) {
+        const T& value = values.at(i);
+        memcpy(originalTagData.Buffer + elementsBeginOffset + i*sizeof(T), &value, sizeof(T));
+    }
+
+    // store temp buffer back in TagData
+    const char* newTagData = (const char*)originalTagData.Buffer;
+    TagData.assign(newTagData, newTagDataLength);
+    return true;
+}
+
+/*! \fn template<typename T> bool EditTag(const std::string& tag, const std::string& type, const T& value)
+    \brief Edits a BAM tag field.
+
+    If \a tag does not exist, a new entry is created.
+
+    \param tag[in]   2-character tag name
+    \param type[in]  1-character tag type (must be "Z" or "H")
+    \param value[in] new data value
+
+    \return \c true if the tag was modified/created successfully
+
+    \sa BamAlignment::RemoveTag()
+    \sa \samSpecURL for more details on reserved tag names, supported tag types, etc.
+*/
+template<typename T>
+inline bool BamAlignment::EditTag(const std::string& tag, const std::string& type, const T& value) {
+
+    // if char data not populated, do that first
+    if ( SupportData.HasCoreOnly )
+        BuildCharData();
+
+    // remove existing tag if present, then append tag with new value
+    if ( HasTag(tag) )
+        RemoveTag(tag);
+    return AddTag(tag, type, value);
+}
+
+/*! \fn template<typename T> bool EditTag(const std::string& tag, const std::vector<T>& values)
+    \brief Edits a BAM tag field containing a numeric array.
+
+    If \a tag does not exist, a new entry is created.
+
+    \param tag[in]   2-character tag name
+    \param value[in] vector of data values
+
+    \return \c true if the tag was modified/created successfully
+    \sa \samSpecURL for more details on reserved tag names, supported tag types, etc.
+*/
+template<typename T>
+inline bool BamAlignment::EditTag(const std::string& tag, const std::vector<T>& values) {
+
+    // if char data not populated, do that first
+    if ( SupportData.HasCoreOnly )
+        BuildCharData();
+
+    // remove existing tag if present, then append tag with new values
+    if ( HasTag(tag) )
+        RemoveTag(tag);
+    return AddTag(tag, values);
+}
+
+
+/*! \fn template<typename T> bool GetTag(const std::string& tag, T& destination) const
+    \brief Retrieves the value associated with a BAM tag.
+
+    \param tag[in]          2-character tag name
+    \param destination[out] retrieved value
+    \return \c true if found
+*/
+template<typename T>
+inline bool BamAlignment::GetTag(const std::string& tag, T& destination) const {
+
+    // skip if alignment is core-only
+    if ( SupportData.HasCoreOnly ) {
+        // TODO: set error string?
+        return false;
+    }
+
+    // skip if no tags present
+    if ( TagData.empty() ) {
+        // TODO: set error string?
+        return false;
+    }
+
+    // localize the tag data
+    char* pTagData = (char*)TagData.data();
+    const unsigned int tagDataLength = TagData.size();
+    unsigned int numBytesParsed = 0;
+
+    // return failure if tag not found
+    if ( !FindTag(tag, pTagData, tagDataLength, numBytesParsed) ) {
+        // TODO: set error string?
+        return false;
+    }
+
+    // fetch data type
+    const char type = *(pTagData - 1);
+    if ( !TagTypeHelper<T>::CanConvertFrom(type) ) {
+        // TODO: set error string ?
+        return false;
+    }
+
+    // determine data length
+    int destinationLength = 0;
+    switch ( type ) {
+
+        // 1 byte data
+        case (Constants::BAM_TAG_TYPE_ASCII) :
+        case (Constants::BAM_TAG_TYPE_INT8)  :
+        case (Constants::BAM_TAG_TYPE_UINT8) :
+            destinationLength = 1;
+            break;
+
+        // 2 byte data
+        case (Constants::BAM_TAG_TYPE_INT16)  :
+        case (Constants::BAM_TAG_TYPE_UINT16) :
+            destinationLength = 2;
+            break;
+
+        // 4 byte data
+        case (Constants::BAM_TAG_TYPE_INT32)  :
+        case (Constants::BAM_TAG_TYPE_UINT32) :
+        case (Constants::BAM_TAG_TYPE_FLOAT)  :
+            destinationLength = 4;
+            break;
+
+        // var-length types not supported for numeric destination
+        case (Constants::BAM_TAG_TYPE_STRING) :
+        case (Constants::BAM_TAG_TYPE_HEX)    :
+        case (Constants::BAM_TAG_TYPE_ARRAY)  :
+            SetErrorString("BamAlignment::GetTag",
+                           "cannot store variable length tag data into a numeric destination");
+            return false;
+
+        // unrecognized tag type
+        default:
+            const std::string message = std::string("invalid tag type: ") + type;
+            SetErrorString("BamAlignment::GetTag", message);
+            return false;
+    }
+
+    // store data in destination
+    destination = 0;
+    memcpy(&destination, pTagData, destinationLength);
+
+    // return success
+    return true;
+}
+
+template<>
+inline bool BamAlignment::GetTag<std::string>(const std::string& tag,
+                                              std::string& destination) const
+{
+    // skip if alignment is core-only
+    if ( SupportData.HasCoreOnly ) {
+        // TODO: set error string?
+        return false;
+    }
+
+    // skip if no tags present
+    if ( TagData.empty() ) {
+        // TODO: set error string?
+        return false;
+    }
+
+    // localize the tag data
+    char* pTagData = (char*)TagData.data();
+    const unsigned int tagDataLength = TagData.size();
+    unsigned int numBytesParsed = 0;
+
+    // return failure if tag not found
+    if ( !FindTag(tag, pTagData, tagDataLength, numBytesParsed) ) {
+        // TODO: set error string?
+        return false;
+    }
+
+    // otherwise copy data into destination
+    const unsigned int dataLength = strlen(pTagData);
+    destination.clear();
+    destination.resize(dataLength);
+    memcpy( (char*)destination.data(), pTagData, dataLength );
+
+    // return success
+    return true;
+}
+
+/*! \fn template<typename T> bool GetTag(const std::string& tag, std::vector<T>& destination) const
+    \brief Retrieves the numeric array associated with a BAM tag.
+
+    \param tag[in]          2-character tag name
+    \param destination[out] retrieved values
+    \return \c true if found
+*/
+template<typename T>
+inline bool BamAlignment::GetTag(const std::string& tag, std::vector<T>& destination) const {
+
+    // skip if alignment is core-only
+    if ( SupportData.HasCoreOnly ) {
+        // TODO: set error string?
+        return false;
+    }
+
+    // skip if no tags present
+    if ( TagData.empty() ) {
+        // TODO: set error string?
+        return false;
+    }
+
+    // localize the tag data
+    char* pTagData = (char*)TagData.data();
+    const unsigned int tagDataLength = TagData.size();
+    unsigned int numBytesParsed = 0;
+
+    // return false if tag not found
+    if ( !FindTag(tag, pTagData, tagDataLength, numBytesParsed) ) {
+        // TODO: set error string?
+        return false;
+    }
+
+    // check that tag is array type
+    const char tagType = *(pTagData - 1);
+    if ( tagType != Constants::BAM_TAG_TYPE_ARRAY ) {
+        SetErrorString("BamAlignment::GetTag", "cannot store a non-array tag in array destination");
+        return false;
+    }
+
+    // fetch element type
+    const char elementType = *pTagData;
+    if ( !TagTypeHelper<T>::CanConvertFrom(elementType) ) {
+        // TODO: set error string ?
+        return false;
+    }
+    ++pTagData;
+
+    // calculate length of each element in tag's array
+    int elementLength = 0;
+    switch ( elementType ) {
+        case (Constants::BAM_TAG_TYPE_ASCII) :
+        case (Constants::BAM_TAG_TYPE_INT8)  :
+        case (Constants::BAM_TAG_TYPE_UINT8) :
+            elementLength = sizeof(uint8_t);
+            break;
+
+        case (Constants::BAM_TAG_TYPE_INT16)  :
+        case (Constants::BAM_TAG_TYPE_UINT16) :
+            elementLength = sizeof(uint16_t);
+            break;
+
+        case (Constants::BAM_TAG_TYPE_INT32)  :
+        case (Constants::BAM_TAG_TYPE_UINT32) :
+        case (Constants::BAM_TAG_TYPE_FLOAT)  :
+            elementLength = sizeof(uint32_t);
+            break;
+
+        // var-length types not supported for numeric destination
+        case (Constants::BAM_TAG_TYPE_STRING) :
+        case (Constants::BAM_TAG_TYPE_HEX)    :
+        case (Constants::BAM_TAG_TYPE_ARRAY)  :
+            SetErrorString("BamAlignment::GetTag",
+                           "invalid array data, variable-length elements are not allowed");
+            return false;
+
+        // unknown tag type
+        default:
+            const std::string message = std::string("invalid array element type: ") + elementType;
+            SetErrorString("BamAlignment::GetTag", message);
+            return false;
+    }
+
+    // get number of elements
+    int32_t numElements;
+    memcpy(&numElements, pTagData, sizeof(int32_t));
+    pTagData += 4;
+    destination.clear();
+    destination.reserve(numElements);
+
+    // read in elements
+    T value;
+    for ( int i = 0 ; i < numElements; ++i ) {
+        memcpy(&value, pTagData, sizeof(T));
+        pTagData += sizeof(T);
+        destination.push_back(value);
+    }
+
+    // return success
+    return true;
+}
+
 typedef std::vector<BamAlignment> BamAlignmentVector;
 
 } // namespace BamTools