]> git.donarmstrong.com Git - samtools.git/blob - bam.h
* samtools-0.1.3-12 (r259)
[samtools.git] / bam.h
1 /* The MIT License
2
3    Copyright (c) 2008 Genome Research Ltd (GRL).
4
5    Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining
6    a copy of this software and associated documentation files (the
7    "Software"), to deal in the Software without restriction, including
8    without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish,
9    distribute, sublicense, and/or sell copies of the Software, and to
10    permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
11    the following conditions:
12
13    The above copyright notice and this permission notice shall be
14    included in all copies or substantial portions of the Software.
15
16    THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
17    EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
18    MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
19    NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS
20    BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN
21    ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN
22    CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
23    SOFTWARE.
24 */
25
26 /* Contact: Heng Li <lh3@sanger.ac.uk> */
27
28 #ifndef BAM_BAM_H
29 #define BAM_BAM_H
30
31 /*!
32   @header
33
34   BAM library provides I/O and various operations on manipulating files
35   in the BAM (Binary Alignment/Mapping) or TAM (Text Alignment/Mapping)
36   format. It now supports importing from or exporting to TAM, sorting,
37   merging, generating pileup, and quickly retrieval of reads overlapped
38   with a specified region.
39
40   @copyright Genome Research Ltd.
41  */
42
43 #include <stdint.h>
44 #include <assert.h>
45 #include <stdlib.h>
46 #include <string.h>
47 #include <stdio.h>
48
49 #if _IOLIB == 1 && !defined(_NO_RAZF)
50 #define BAM_TRUE_OFFSET
51 #include "razf.h"
52 /*! @abstract BAM file handler */
53 typedef RAZF *bamFile;
54 #define bam_open(fn, mode) razf_open(fn, mode)
55 #define bam_dopen(fd, mode) razf_dopen(fd, mode)
56 #define bam_close(fp) razf_close(fp)
57 #define bam_read(fp, buf, size) razf_read(fp, buf, size)
58 #define bam_write(fp, buf, size) razf_write(fp, buf, size)
59 #define bam_tell(fp) razf_tell(fp)
60 #define bam_seek(fp, pos, dir) razf_seek(fp, pos, dir)
61 #elif _IOLIB == 2
62 #define BAM_VIRTUAL_OFFSET16
63 #include "bgzf.h"
64 /*! @abstract BAM file handler */
65 typedef BGZF *bamFile;
66 #define bam_open(fn, mode) bgzf_open(fn, mode)
67 #define bam_dopen(fd, mode) bgzf_fdopen(fd, mode)
68 #define bam_close(fp) bgzf_close(fp)
69 #define bam_read(fp, buf, size) bgzf_read(fp, buf, size)
70 #define bam_write(fp, buf, size) bgzf_write(fp, buf, size)
71 #define bam_tell(fp) bgzf_tell(fp)
72 #define bam_seek(fp, pos, dir) bgzf_seek(fp, pos, dir)
73 #elif _IOLIB == 3
74 #define BAM_VIRTUAL_OFFSET16
75 #include "razf.h"
76 /*! @abstract BAM file handler */
77 typedef RAZF *bamFile;
78 #define bam_open(fn, mode) razf_open2(fn, mode)
79 #define bam_dopen(fd, mode) razf_dopen2(fd, mode)
80 #define bam_close(fp) razf_close(fp)
81 #define bam_read(fp, buf, size) razf_read(fp, buf, size)
82 #define bam_write(fp, buf, size) razf_write(fp, buf, size)
83 #define bam_tell(fp) razf_tell2(fp)
84 #define bam_seek(fp, pos, dir) razf_seek2(fp, pos, dir)
85 #endif
86
87 /*! @typedef
88   @abstract Structure for the alignment header.
89   @field n_targets   number of reference sequences
90   @field target_name names of the reference sequences
91   @field target_len  lengths of the referene sequences
92   @field hash        hash table for fast name lookup
93   @field l_text      length of the plain text in the header
94   @field text        plain text
95
96   @discussion Field hash points to null by default. It is a private
97   member.
98  */
99 typedef struct {
100         int32_t n_targets;
101         char **target_name;
102         uint32_t *target_len;
103         void *hash;
104         int l_text;
105         char *text;
106 } bam_header_t;
107
108 /*! @abstract the read is paired in sequencing, no matter whether it is mapped in a pair */
109 #define BAM_FPAIRED        1
110 /*! @abstract the read is mapped in a proper pair */
111 #define BAM_FPROPER_PAIR   2
112 /*! @abstract the read itself is unmapped; conflictive with BAM_FPROPER_PAIR */
113 #define BAM_FUNMAP         4
114 /*! @abstract the mate is unmapped */
115 #define BAM_FMUNMAP        8
116 #define BAM_FREVERSE      16
117 #define BAM_FMREVERSE     32
118 #define BAM_FREAD1        64
119 #define BAM_FREAD2       128
120 #define BAM_FSECONDARY   256
121 #define BAM_FQCFAIL      512
122 #define BAM_FDUP        1024
123
124 #define BAM_DEF_MASK (BAM_FUNMAP | BAM_FSECONDARY | BAM_FQCFAIL | BAM_FDUP)
125
126 #define BAM_CORE_SIZE   sizeof(bam1_core_t)
127
128 /**
129  * Describing how CIGAR operation/length is packed in a 32-bit integer.
130  */
131 #define BAM_CIGAR_SHIFT 4
132 #define BAM_CIGAR_MASK  ((1 << BAM_CIGAR_SHIFT) - 1)
133
134 /*
135   CIGAR operations.
136  */
137 /*! @abstract CIGAR: match */
138 #define BAM_CMATCH      0
139 /*! @abstract CIGAR: insertion to the reference */
140 #define BAM_CINS        1
141 /*! @abstract CIGAR: deletion from the reference */
142 #define BAM_CDEL        2
143 /*! @abstract CIGAR: skip on the reference (e.g. spliced alignment) */
144 #define BAM_CREF_SKIP   3
145 /*! @abstract CIGAR: clip on the read with clipped sequence present in qseq */
146 #define BAM_CSOFT_CLIP  4
147 /*! @abstract CIGAR: clip on the read with clipped sequence trimmed off */
148 #define BAM_CHARD_CLIP  5
149 /*! @abstract CIGAR: padding */
150 #define BAM_CPAD        6
151
152 /*! @typedef
153   @abstract Structure for core alignment information.
154   @field  tid     chromosome ID, defined by bam_header_t
155   @field  pos     0-based leftmost coordinate
156   @field  strand  strand; 0 for forward and 1 otherwise
157   @field  bin     bin calculated by bam_reg2bin()
158   @field  qual    mapping quality
159   @field  l_qname length of the query name
160   @field  flag    bitwise flag
161   @field  n_cigar number of CIGAR operations
162   @field  l_qseq  length of the query sequence (read)
163  */
164 typedef struct {
165         int32_t tid;
166         int32_t pos;
167         uint32_t bin:16, qual:8, l_qname:8;
168         uint32_t flag:16, n_cigar:16;
169         int32_t l_qseq;
170         int32_t mtid;
171         int32_t mpos;
172         int32_t isize;
173 } bam1_core_t;
174
175 /*! @typedef
176   @abstract Structure for one alignment.
177   @field  core       core information about the alignment
178   @field  l_aux      length of auxiliary data
179   @field  data_len   current length of bam1_t::data
180   @field  m_data     maximum length of bam1_t::data
181   @field  data       all variable-length data, concatenated; structure: cigar-qname-seq-qual-aux
182
183   @discussion Notes:
184  
185    1. qname is zero tailing and core.l_qname includes the tailing '\0'.
186    2. l_qseq is calculated from the total length of an alignment block
187       on reading or from CIGAR.
188  */
189 typedef struct {
190         bam1_core_t core;
191         int l_aux, data_len, m_data;
192         uint8_t *data;
193 } bam1_t;
194
195 #define bam1_strand(b) (((b)->core.flag&BAM_FREVERSE) != 0)
196 #define bam1_mstrand(b) (((b)->core.flag&BAM_FMREVERSE) != 0)
197
198 /*! @function
199   @abstract  Get the CIGAR array
200   @param  b  pointer to an alignment
201   @return    pointer to the CIGAR array
202
203   @discussion In the CIGAR array, each element is a 32-bit integer. The
204   lower 4 bits gives a CIGAR operation and the higher 28 bits keep the
205   length of a CIGAR.
206  */
207 #define bam1_cigar(b) ((uint32_t*)((b)->data + (b)->core.l_qname))
208
209 /*! @function
210   @abstract  Get the name of the query
211   @param  b  pointer to an alignment
212   @return    pointer to the name string, null terminated
213  */
214 #define bam1_qname(b) ((char*)((b)->data))
215
216 /*! @function
217   @abstract  Get query sequence
218   @param  b  pointer to an alignment
219   @return    pointer to sequence
220
221   @discussion Each base is encoded in 4 bits: 1 for A, 2 for C, 4 for G,
222   8 for T and 15 for N. Two bases are packed in one byte with the base
223   at the higher 4 bits having smaller coordinate on the read. It is
224   recommended to use bam1_seqi() macro to get the base.
225  */
226 #define bam1_seq(b) ((b)->data + (b)->core.n_cigar*4 + (b)->core.l_qname)
227
228 /*! @function
229   @abstract  Get query quality
230   @param  b  pointer to an alignment
231   @return    pointer to quality string
232  */
233 #define bam1_qual(b) ((b)->data + (b)->core.n_cigar*4 + (b)->core.l_qname + ((b)->core.l_qseq + 1)/2)
234
235 /*! @function
236   @abstract  Get a base on read
237   @param  s  Query sequence returned by bam1_seq()
238   @param  i  The i-th position, 0-based
239   @return    4-bit integer representing the base.
240  */
241 #define bam1_seqi(s, i) ((s)[(i)/2] >> 4*(1-(i)%2) & 0xf)
242
243 /*! @function
244   @abstract  Get query sequence and quality
245   @param  b  pointer to an alignment
246   @return    pointer to the concatenated auxiliary data
247  */
248 #define bam1_aux(b) ((b)->data + (b)->core.n_cigar*4 + (b)->core.l_qname + (b)->core.l_qseq + ((b)->core.l_qseq + 1)/2)
249
250 typedef struct {
251         int32_t qbeg, qend;
252         int32_t tbeg, tend;
253         int32_t cbeg, cend;
254 } bam_segreg_t;
255
256 #ifndef kroundup32
257 /*! @function
258   @abstract  Round an integer to the next closest power-2 integer.
259   @param  x  integer to be rounded (in place)
260   @discussion x will be modified.
261  */
262 #define kroundup32(x) (--(x), (x)|=(x)>>1, (x)|=(x)>>2, (x)|=(x)>>4, (x)|=(x)>>8, (x)|=(x)>>16, ++(x))
263 #endif
264
265 /*!
266   @abstract Whether the machine is big-endian; modified only in
267   bam_header_init().
268  */
269 extern int bam_is_be;
270
271 /*! @abstract Table for converting a nucleotide character to the 4-bit encoding. */
272 extern unsigned char bam_nt16_table[256];
273
274 /*! @abstract Table for converting a 4-bit encoded nucleotide to a letter. */
275 extern char *bam_nt16_rev_table;
276
277 extern char bam_nt16_nt4_table[];
278
279 #ifdef __cplusplus
280 extern "C" {
281 #endif
282
283         /*! @abstract TAM file handler */
284         typedef struct __tamFile_t *tamFile;
285
286         /*!
287           @abstract   Open a TAM file, either uncompressed or compressed by gzip/zlib.
288           @param  fn  TAM file name
289           @return     TAM file handler
290          */
291         tamFile sam_open(const char *fn);
292
293         /*!
294           @abstract   Close a TAM file handler
295           @param  fp  TAM file handler
296          */
297         void sam_close(tamFile fp);
298
299         /*!
300           @abstract      Read one alignment from a TAM file handler
301           @param  fp     TAM file handler
302           @param  header header information (ordered names of chromosomes)
303           @param  b      read alignment; all members in b will be updated
304           @return        0 if successful; otherwise negative
305          */
306         int sam_read1(tamFile fp, bam_header_t *header, bam1_t *b);
307
308         /*!
309           @abstract       Read header information from a TAB-delimited list file.
310           @param  fn_list file name for the list
311           @return         a pointer to the header structure
312
313           @discussion Each line in this file consists of chromosome name and
314           the length of chromosome.
315          */
316         bam_header_t *sam_header_read2(const char *fn_list);
317
318 #define sam_write1(header, b) bam_view1(header, b)
319
320         /*!
321           @abstract Initialize a header structure.
322           @return   the pointer to the header structure
323
324           @discussion This function also modifies the global variable
325           bam_is_be.
326          */
327         bam_header_t *bam_header_init();
328
329         /*!
330           @abstract        Destroy a header structure.
331           @param  header  pointer to the header
332          */
333         void bam_header_destroy(bam_header_t *header);
334
335         /*!
336           @abstract   Read a header structure from BAM.
337           @param  fp  BAM file handler, opened by bam_open()
338           @return     pointer to the header structure
339
340           @discussion The file position indicator must be placed at the
341           beginning of the file. Upon success, the position indicator will
342           be set at the start of the first alignment.
343          */
344         bam_header_t *bam_header_read(bamFile fp);
345
346         /*!
347           @abstract      Write a header structure to BAM.
348           @param  fp     BAM file handler
349           @param  header pointer to the header structure
350           @return        always 0 currently
351          */
352         int bam_header_write(bamFile fp, const bam_header_t *header);
353
354         /*!
355           @abstract   Read an alignment from BAM.
356           @param  fp  BAM file handler
357           @param  b   read alignment; all members are updated.
358           @return     number of bytes read from the file
359
360           @discussion The file position indicator must be
361           placed right before an alignment. Upon success, this function
362           will set the position indicator to the start of the next
363           alignment. This function is not affected by the machine
364           endianness.
365          */
366         int bam_read1(bamFile fp, bam1_t *b);
367
368         /*!
369           @abstract Write an alignment to BAM.
370           @param  fp       BAM file handler
371           @param  c        pointer to the bam1_core_t structure
372           @param  data_len total length of variable size data related to
373                            the alignment
374           @param  data     pointer to the concatenated data
375           @return          number of bytes written to the file
376
377           @discussion This function is not affected by the machine
378           endianness.
379          */
380         int bam_write1_core(bamFile fp, const bam1_core_t *c, int data_len, uint8_t *data);
381
382         /*!
383           @abstract   Write an alignment to BAM.
384           @param  fp  BAM file handler
385           @param  b   alignment to write
386           @return     number of bytes written to the file
387
388           @abstract It is equivalent to:
389             bam_write1_core(fp, &b->core, b->data_len, b->data)
390          */
391         int bam_write1(bamFile fp, const bam1_t *b);
392
393         /*! @function
394           @abstract  Initiate a pointer to bam1_t struct
395          */
396 #define bam_init1() ((bam1_t*)calloc(1, sizeof(bam1_t)))
397
398         /*! @function
399           @abstract  Free the memory allocated for an alignment.
400           @param  b  pointer to an alignment
401          */
402 #define bam_destroy1(b) do {            \
403                 free((b)->data); free(b);       \
404         } while (0)
405
406         /*!
407           @abstract       Format a BAM record in the SAM format
408           @param  header  pointer to the header structure
409           @param  b       alignment to print
410           @return         a pointer to the SAM string
411          */
412         char *bam_format1(const bam_header_t *header, const bam1_t *b);
413
414         /*!
415           @abstract    Merge multiple sorted BAM.
416           @param  is_by_qname whether to sort by query name
417           @param  out  output BAM file name
418           @param  n    number of files to be merged
419           @param  fn   names of files to be merged
420
421           @discussion Padding information may NOT correctly maintained. This
422           function is NOT thread safe.
423          */
424         void bam_merge_core(int is_by_qname, const char *out, int n, char * const *fn);
425
426         /*!
427           @abstract Sort an unsorted BAM file based on the chromosome order
428           and the leftmost position of an alignment
429
430           @param  is_by_qname whether to sort by query name
431           @param  fn       name of the file to be sorted
432           @param  prefix   prefix of the output and the temporary files; upon
433                            sucessess, prefix.bam will be written.
434           @param  max_mem  approxiate maximum memory (very inaccurate)
435
436           @discussion It may create multiple temporary subalignment files
437           and then merge them by calling bam_merge_core(). This function is
438           NOT thread safe.
439          */
440         void bam_sort_core(int is_by_qname, const char *fn, const char *prefix, size_t max_mem);
441
442         /*! @typedef
443           @abstract Structure for one alignment covering the pileup position.
444           @field  b      pointer to the alignment
445           @field  qpos   position of the read base at the pileup site, 0-based
446           @field  indel  indel length; 0 for no indel, positive for ins and negative for del
447           @field  is_del 1 iff the base on the padded read is a deletion
448           @field  level  the level of the read in the "viewer" mode
449
450           @discussion See also bam_plbuf_push() and bam_lplbuf_push(). The
451           difference between the two functions is that the former does not
452           set bam_pileup1_t::level, while the later does. Level helps the
453           implementation of alignment viewers, but calculating this has some
454           overhead.
455          */
456         typedef struct {
457                 bam1_t *b;
458                 int32_t qpos;
459                 int indel, level;
460                 uint32_t is_del:1, is_head:1, is_tail:1;
461         } bam_pileup1_t;
462
463         struct __bam_plbuf_t;
464         /*! @abstract pileup buffer */
465         typedef struct __bam_plbuf_t bam_plbuf_t;
466
467         void bam_plbuf_set_mask(bam_plbuf_t *buf, int mask);
468
469         /*! @typedef
470           @abstract    Type of function to be called by bam_plbuf_push().
471           @param  tid  chromosome ID as is defined in the header
472           @param  pos  start coordinate of the alignment, 0-based
473           @param  n    number of elements in pl array
474           @param  pl   array of alignments
475           @param  data user provided data
476           @discussion  See also bam_plbuf_push(), bam_plbuf_init() and bam_pileup1_t.
477          */
478         typedef int (*bam_pileup_f)(uint32_t tid, uint32_t pos, int n, const bam_pileup1_t *pl, void *data);
479
480         void bam_plbuf_reset(bam_plbuf_t *buf);
481
482         /*!
483           @abstract     Initialize a buffer for pileup.
484           @param  func  fucntion to be called by bam_pileup_core()
485           @param  data  user provided data
486           @return       pointer to the pileup buffer
487          */
488         bam_plbuf_t *bam_plbuf_init(bam_pileup_f func, void *data);
489
490         /*!
491           @abstract    Destroy a pileup buffer.
492           @param  buf  pointer to the pileup buffer
493          */
494         void bam_plbuf_destroy(bam_plbuf_t *buf);
495
496         /*!
497           @abstract    Push an alignment to the pileup buffer.
498           @param  b    alignment to be pushed
499           @param  buf  pileup buffer
500           @see         bam_plbuf_init()
501           @return      always 0 currently
502
503           @discussion If all the alignments covering a particular site have
504           been collected, this function will call the user defined function
505           as is provided to bam_plbuf_init(). The coordinate of the site the
506           all the alignments will be transferred to the user defined
507           function as function parameters.
508          
509           When all the alignments are pushed to the buffer, this function
510           needs to be called with b equal to NULL. This will flush the
511           buffer. A pileup buffer cannot be reused.
512          */
513         int bam_plbuf_push(const bam1_t *b, bam_plbuf_t *buf);
514
515         struct __bam_lplbuf_t;
516         typedef struct __bam_lplbuf_t bam_lplbuf_t;
517
518         void bam_lplbuf_reset(bam_lplbuf_t *buf);
519
520         /*! @abstract  bam_plbuf_init() equivalent with level calculated. */
521         bam_lplbuf_t *bam_lplbuf_init(bam_pileup_f func, void *data);
522
523         /*! @abstract  bam_plbuf_destroy() equivalent with level calculated. */
524         void bam_lplbuf_destroy(bam_lplbuf_t *tv);
525
526         /*! @abstract  bam_plbuf_push() equivalent with level calculated. */
527         int bam_lplbuf_push(const bam1_t *b, bam_lplbuf_t *buf);
528
529         /*! @abstract  bam_plbuf_file() equivalent with level calculated. */
530         int bam_lpileup_file(bamFile fp, int mask, bam_pileup_f func, void *func_data);
531
532         struct __bam_index_t;
533         typedef struct __bam_index_t bam_index_t;
534
535         /*!
536           @abstract   Build index for a BAM file.
537           @discussion Index file "fn.bai" will be created.
538           @param  fn  name of the BAM file
539           @return     always 0 currently
540          */
541         int bam_index_build(const char *fn);
542
543         /*!
544           @abstract   Load index from file "fn.bai".
545           @param  fn  name of the BAM file (NOT the index file)
546           @return     pointer to the index structure
547          */
548         bam_index_t *bam_index_load(const char *fn);
549
550         /*!
551           @abstract    Destroy an index structure.
552           @param  idx  pointer to the index structure
553          */
554         void bam_index_destroy(bam_index_t *idx);
555
556         /*! @typedef
557           @abstract      Type of function to be called by bam_fetch().
558           @param  b     the alignment
559           @param  data  user provided data
560          */
561         typedef int (*bam_fetch_f)(const bam1_t *b, void *data);
562
563         /*!
564           @abstract Retrieve the alignments that are overlapped with the
565           specified region.
566
567           @discussion A user defined function will be called for each
568           retrieved alignment ordered by its start position.
569
570           @param  fp    BAM file handler
571           @param  idx   pointer to the alignment index
572           @param  tid   chromosome ID as is defined in the header
573           @param  beg   start coordinate, 0-based
574           @param  end   end coordinate, 0-based
575           @param  data  user provided data (will be transferred to func)
576           @param  func  user defined function
577          */
578         int bam_fetch(bamFile fp, const bam_index_t *idx, int tid, int beg, int end, void *data, bam_fetch_f func);
579
580         /*!
581           @abstract       Parse a region in the format: "chr2:100,000-200,000".
582           @discussion     bam_header_t::hash will be initialized if empty.
583           @param  header  pointer to the header structure
584           @param  str     string to be parsed
585           @param  ref_id  the returned chromosome ID
586           @param  begin   the returned start coordinate
587           @param  end     the returned end coordinate
588          */
589         void bam_parse_region(bam_header_t *header, const char *str, int *ref_id, int *begin, int *end);
590
591         void bam_aux_append(bam1_t *b, const char tag[2], char type, int len, uint8_t *data);
592         uint8_t *bam_aux_get(bam1_t *b, const char tag[2]);
593         int32_t bam_aux2i(const uint8_t *s);
594         float bam_aux2f(const uint8_t *s);
595         double bam_aux2d(const uint8_t *s);
596         char bam_aux2A(const uint8_t *s);
597         char *bam_aux2Z(const uint8_t *s);
598
599         /*!
600          @abstract     Get the color encoding the previous and current base
601          @param b      pointer to an alignment
602          @param i      The i-th position, 0-based
603          @return       color
604
605          @discussion   Returns 0 no color information is found.
606          */
607         char bam_aux_getCSi(bam1_t *b, int i);
608
609         /*!
610          @abstract     Get the color quality of the color encoding the previous and current base
611          @param b      pointer to an alignment
612          @param i      The i-th position, 0-based
613          @return       color quality
614
615          @discussion   Returns 0 no color information is found.
616          */
617         char bam_aux_getCQi(bam1_t *b, int i);
618
619         /*!
620          @abstract     Get the color error profile at the give position    
621          @param b      pointer to an alignment
622          @return       the original color if the color was an error, '-' (dash) otherwise
623
624          @discussion   Returns 0 no color information is found.
625          */
626         char bam_aux_getCEi(bam1_t *b, int i);
627
628         /*!  
629           @abstract Calculate the rightmost coordinate of an alignment on the
630           reference genome.
631
632           @param  c      pointer to the bam1_core_t structure
633           @param  cigar  the corresponding CIGAR array (from bam1_t::cigar)
634           @return        the rightmost coordinate, 0-based
635         */
636         uint32_t bam_calend(const bam1_core_t *c, const uint32_t *cigar);
637
638         /*!
639           @abstract      Calculate the length of the query sequence from CIGAR.
640           @param  c      pointer to the bam1_core_t structure
641           @param  cigar  the corresponding CIGAR array (from bam1_t::cigar)
642           @return        length of the query sequence
643         */
644         int32_t bam_cigar2qlen(const bam1_core_t *c, const uint32_t *cigar);
645
646         int bam_segreg(int32_t pos, const bam1_core_t *c, const uint32_t *cigar, bam_segreg_t *reg);
647
648 #ifdef __cplusplus
649 }
650 #endif
651
652 /*!
653   @abstract    Calculate the minimum bin that contains a region [beg,end).
654   @param  beg  start of the region, 0-based
655   @param  end  end of the region, 0-based
656   @return      bin
657  */
658 static inline int bam_reg2bin(uint32_t beg, uint32_t end)
659 {
660         --end;
661         if (beg>>14 == end>>14) return 4681 + (beg>>14);
662         if (beg>>17 == end>>17) return  585 + (beg>>17);
663         if (beg>>20 == end>>20) return   73 + (beg>>20);
664         if (beg>>23 == end>>23) return    9 + (beg>>23);
665         if (beg>>26 == end>>26) return    1 + (beg>>26);
666         return 0;
667 }
668
669 static inline bam1_t *bam_copy1(bam1_t *bdst, const bam1_t *bsrc)
670 {
671         uint8_t *data = bdst->data;
672         int m_data = bdst->m_data;   // backup data and m_data
673         if (m_data < bsrc->m_data) { // double the capacity
674                 m_data = bsrc->m_data; kroundup32(m_data);
675                 data = (uint8_t*)realloc(data, m_data);
676         }
677         memcpy(data, bsrc->data, bsrc->data_len); // copy var-len data
678         *bdst = *bsrc; // copy the rest
679         // restore the backup
680         bdst->m_data = m_data;
681         bdst->data = data;
682         return bdst;
683 }
684
685 static inline bam1_t *bam_dup1(const bam1_t *src)
686 {
687         bam1_t *b;
688         b = bam_init1();
689         *b = *src;
690         b->m_data = b->data_len;
691         b->data = (uint8_t*)calloc(b->data_len, 1);
692         memcpy(b->data, src->data, b->data_len);
693         return b;
694 }
695
696 #endif