]> git.donarmstrong.com Git - samtools.git/blob - bam.h
* samtools-0.1.7-14 (r591)
[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 SAM (Sequence Alignment/Map)
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 <stdlib.h>
45 #include <string.h>
46 #include <stdio.h>
47
48 #ifndef BAM_LITE
49 #define BAM_VIRTUAL_OFFSET16
50 #include "bgzf.h"
51 /*! @abstract BAM file handler */
52 typedef BGZF *bamFile;
53 #define bam_open(fn, mode) bgzf_open(fn, mode)
54 #define bam_dopen(fd, mode) bgzf_fdopen(fd, mode)
55 #define bam_close(fp) bgzf_close(fp)
56 #define bam_read(fp, buf, size) bgzf_read(fp, buf, size)
57 #define bam_write(fp, buf, size) bgzf_write(fp, buf, size)
58 #define bam_tell(fp) bgzf_tell(fp)
59 #define bam_seek(fp, pos, dir) bgzf_seek(fp, pos, dir)
60 #else
61 #define BAM_TRUE_OFFSET
62 #include <zlib.h>
63 typedef gzFile bamFile;
64 #define bam_open(fn, mode) gzopen(fn, mode)
65 #define bam_dopen(fd, mode) gzdopen(fd, mode)
66 #define bam_close(fp) gzclose(fp)
67 #define bam_read(fp, buf, size) gzread(fp, buf, size)
68 /* no bam_write/bam_tell/bam_seek() here */
69 #endif
70
71 /*! @typedef
72   @abstract Structure for the alignment header.
73   @field n_targets   number of reference sequences
74   @field target_name names of the reference sequences
75   @field target_len  lengths of the referene sequences
76   @field dict        header dictionary
77   @field hash        hash table for fast name lookup
78   @field rg2lib      hash table for @RG-ID -> LB lookup
79   @field l_text      length of the plain text in the header
80   @field text        plain text
81
82   @discussion Field hash points to null by default. It is a private
83   member.
84  */
85 typedef struct {
86         int32_t n_targets;
87         char **target_name;
88         uint32_t *target_len;
89         void *dict, *hash, *rg2lib;
90         size_t l_text, n_text;
91         char *text;
92 } bam_header_t;
93
94 /*! @abstract the read is paired in sequencing, no matter whether it is mapped in a pair */
95 #define BAM_FPAIRED        1
96 /*! @abstract the read is mapped in a proper pair */
97 #define BAM_FPROPER_PAIR   2
98 /*! @abstract the read itself is unmapped; conflictive with BAM_FPROPER_PAIR */
99 #define BAM_FUNMAP         4
100 /*! @abstract the mate is unmapped */
101 #define BAM_FMUNMAP        8
102 /*! @abstract the read is mapped to the reverse strand */
103 #define BAM_FREVERSE      16
104 /*! @abstract the mate is mapped to the reverse strand */
105 #define BAM_FMREVERSE     32
106 /*! @abstract this is read1 */
107 #define BAM_FREAD1        64
108 /*! @abstract this is read2 */
109 #define BAM_FREAD2       128
110 /*! @abstract not primary alignment */
111 #define BAM_FSECONDARY   256
112 /*! @abstract QC failure */
113 #define BAM_FQCFAIL      512
114 /*! @abstract optical or PCR duplicate */
115 #define BAM_FDUP        1024
116
117 #define BAM_OFDEC          0
118 #define BAM_OFHEX          1
119 #define BAM_OFSTR          2
120
121 /*! @abstract defautl mask for pileup */
122 #define BAM_DEF_MASK (BAM_FUNMAP | BAM_FSECONDARY | BAM_FQCFAIL | BAM_FDUP)
123
124 #define BAM_CORE_SIZE   sizeof(bam1_core_t)
125
126 /**
127  * Describing how CIGAR operation/length is packed in a 32-bit integer.
128  */
129 #define BAM_CIGAR_SHIFT 4
130 #define BAM_CIGAR_MASK  ((1 << BAM_CIGAR_SHIFT) - 1)
131
132 /*
133   CIGAR operations.
134  */
135 /*! @abstract CIGAR: match */
136 #define BAM_CMATCH      0
137 /*! @abstract CIGAR: insertion to the reference */
138 #define BAM_CINS        1
139 /*! @abstract CIGAR: deletion from the reference */
140 #define BAM_CDEL        2
141 /*! @abstract CIGAR: skip on the reference (e.g. spliced alignment) */
142 #define BAM_CREF_SKIP   3
143 /*! @abstract CIGAR: clip on the read with clipped sequence present in qseq */
144 #define BAM_CSOFT_CLIP  4
145 /*! @abstract CIGAR: clip on the read with clipped sequence trimmed off */
146 #define BAM_CHARD_CLIP  5
147 /*! @abstract CIGAR: padding */
148 #define BAM_CPAD        6
149
150 /*! @typedef
151   @abstract Structure for core alignment information.
152   @field  tid     chromosome ID, defined by bam_header_t
153   @field  pos     0-based leftmost coordinate
154   @field  strand  strand; 0 for forward and 1 otherwise
155   @field  bin     bin calculated by bam_reg2bin()
156   @field  qual    mapping quality
157   @field  l_qname length of the query name
158   @field  flag    bitwise flag
159   @field  n_cigar number of CIGAR operations
160   @field  l_qseq  length of the query sequence (read)
161  */
162 typedef struct {
163         int32_t tid;
164         int32_t pos;
165         uint32_t bin:16, qual:8, l_qname:8;
166         uint32_t flag:16, n_cigar:16;
167         int32_t l_qseq;
168         int32_t mtid;
169         int32_t mpos;
170         int32_t isize;
171 } bam1_core_t;
172
173 /*! @typedef
174   @abstract Structure for one alignment.
175   @field  core       core information about the alignment
176   @field  l_aux      length of auxiliary data
177   @field  data_len   current length of bam1_t::data
178   @field  m_data     maximum length of bam1_t::data
179   @field  data       all variable-length data, concatenated; structure: cigar-qname-seq-qual-aux
180
181   @discussion Notes:
182  
183    1. qname is zero tailing and core.l_qname includes the tailing '\0'.
184    2. l_qseq is calculated from the total length of an alignment block
185       on reading or from CIGAR.
186  */
187 typedef struct {
188         bam1_core_t core;
189         int l_aux, data_len, m_data;
190         uint8_t *data;
191 } bam1_t;
192
193 typedef struct __bam_iterf_t *bam_iterf_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 #ifndef kroundup32
251 /*! @function
252   @abstract  Round an integer to the next closest power-2 integer.
253   @param  x  integer to be rounded (in place)
254   @discussion x will be modified.
255  */
256 #define kroundup32(x) (--(x), (x)|=(x)>>1, (x)|=(x)>>2, (x)|=(x)>>4, (x)|=(x)>>8, (x)|=(x)>>16, ++(x))
257 #endif
258
259 /*!
260   @abstract Whether the machine is big-endian; modified only in
261   bam_header_init().
262  */
263 extern int bam_is_be;
264
265 /*! @abstract Table for converting a nucleotide character to the 4-bit encoding. */
266 extern unsigned char bam_nt16_table[256];
267
268 /*! @abstract Table for converting a 4-bit encoded nucleotide to a letter. */
269 extern char *bam_nt16_rev_table;
270
271 extern char bam_nt16_nt4_table[];
272
273 #ifdef __cplusplus
274 extern "C" {
275 #endif
276
277         /*********************
278          * Low-level SAM I/O *
279          *********************/
280
281         /*! @abstract TAM file handler */
282         typedef struct __tamFile_t *tamFile;
283
284         /*!
285           @abstract   Open a SAM file for reading, either uncompressed or compressed by gzip/zlib.
286           @param  fn  SAM file name
287           @return     SAM file handler
288          */
289         tamFile sam_open(const char *fn);
290
291         /*!
292           @abstract   Close a SAM file handler
293           @param  fp  SAM file handler
294          */
295         void sam_close(tamFile fp);
296
297         /*!
298           @abstract      Read one alignment from a SAM file handler
299           @param  fp     SAM file handler
300           @param  header header information (ordered names of chromosomes)
301           @param  b      read alignment; all members in b will be updated
302           @return        0 if successful; otherwise negative
303          */
304         int sam_read1(tamFile fp, bam_header_t *header, bam1_t *b);
305
306         /*!
307           @abstract       Read header information from a TAB-delimited list file.
308           @param  fn_list file name for the list
309           @return         a pointer to the header structure
310
311           @discussion Each line in this file consists of chromosome name and
312           the length of chromosome.
313          */
314         bam_header_t *sam_header_read2(const char *fn_list);
315
316         /*!
317           @abstract       Read header from a SAM file (if present)
318           @param  fp      SAM file handler
319           @return         pointer to header struct; 0 if no @SQ lines available
320          */
321         bam_header_t *sam_header_read(tamFile fp);
322
323         /*!
324           @abstract       Parse @SQ lines a update a header struct
325           @param  h       pointer to the header struct to be updated
326           @return         number of target sequences
327
328           @discussion bam_header_t::{n_targets,target_len,target_name} will
329           be destroyed in the first place.
330          */
331         int sam_header_parse(bam_header_t *h);
332
333         /*!
334           @abstract       Parse @RG lines a update a header struct
335           @param  h       pointer to the header struct to be updated
336           @return         number of @RG lines
337
338           @discussion bam_header_t::rg2lib will be destroyed in the first
339           place.
340          */
341         int sam_header_parse_rg(bam_header_t *h);
342
343 #define sam_write1(header, b) bam_view1(header, b)
344
345
346         /********************************
347          * APIs for string dictionaries *
348          ********************************/
349
350         int bam_strmap_put(void *strmap, const char *rg, const char *lib);
351         const char *bam_strmap_get(const void *strmap, const char *rg);
352         void *bam_strmap_dup(const void*);
353         void *bam_strmap_init();
354         void bam_strmap_destroy(void *strmap);
355
356
357         /*********************
358          * Low-level BAM I/O *
359          *********************/
360
361         /*!
362           @abstract Initialize a header structure.
363           @return   the pointer to the header structure
364
365           @discussion This function also modifies the global variable
366           bam_is_be.
367          */
368         bam_header_t *bam_header_init();
369
370         /*!
371           @abstract        Destroy a header structure.
372           @param  header  pointer to the header
373          */
374         void bam_header_destroy(bam_header_t *header);
375
376         /*!
377           @abstract   Read a header structure from BAM.
378           @param  fp  BAM file handler, opened by bam_open()
379           @return     pointer to the header structure
380
381           @discussion The file position indicator must be placed at the
382           beginning of the file. Upon success, the position indicator will
383           be set at the start of the first alignment.
384          */
385         bam_header_t *bam_header_read(bamFile fp);
386
387         /*!
388           @abstract      Write a header structure to BAM.
389           @param  fp     BAM file handler
390           @param  header pointer to the header structure
391           @return        always 0 currently
392          */
393         int bam_header_write(bamFile fp, const bam_header_t *header);
394
395         /*!
396           @abstract   Read an alignment from BAM.
397           @param  fp  BAM file handler
398           @param  b   read alignment; all members are updated.
399           @return     number of bytes read from the file
400
401           @discussion The file position indicator must be
402           placed right before an alignment. Upon success, this function
403           will set the position indicator to the start of the next
404           alignment. This function is not affected by the machine
405           endianness.
406          */
407         int bam_read1(bamFile fp, bam1_t *b);
408
409         /*!
410           @abstract Write an alignment to BAM.
411           @param  fp       BAM file handler
412           @param  c        pointer to the bam1_core_t structure
413           @param  data_len total length of variable size data related to
414                            the alignment
415           @param  data     pointer to the concatenated data
416           @return          number of bytes written to the file
417
418           @discussion This function is not affected by the machine
419           endianness.
420          */
421         int bam_write1_core(bamFile fp, const bam1_core_t *c, int data_len, uint8_t *data);
422
423         /*!
424           @abstract   Write an alignment to BAM.
425           @param  fp  BAM file handler
426           @param  b   alignment to write
427           @return     number of bytes written to the file
428
429           @abstract It is equivalent to:
430             bam_write1_core(fp, &b->core, b->data_len, b->data)
431          */
432         int bam_write1(bamFile fp, const bam1_t *b);
433
434         /*! @function
435           @abstract  Initiate a pointer to bam1_t struct
436          */
437 #define bam_init1() ((bam1_t*)calloc(1, sizeof(bam1_t)))
438
439         /*! @function
440           @abstract  Free the memory allocated for an alignment.
441           @param  b  pointer to an alignment
442          */
443 #define bam_destroy1(b) do {                                    \
444                 if (b) { free((b)->data); free(b); }    \
445         } while (0)
446
447         /*!
448           @abstract       Format a BAM record in the SAM format
449           @param  header  pointer to the header structure
450           @param  b       alignment to print
451           @return         a pointer to the SAM string
452          */
453         char *bam_format1(const bam_header_t *header, const bam1_t *b);
454
455         char *bam_format1_core(const bam_header_t *header, const bam1_t *b, int of);
456
457         const char *bam_get_library(bam_header_t *header, const bam1_t *b);
458
459
460         /***************
461          * pileup APIs *
462          ***************/
463
464         /*! @typedef
465           @abstract Structure for one alignment covering the pileup position.
466           @field  b      pointer to the alignment
467           @field  qpos   position of the read base at the pileup site, 0-based
468           @field  indel  indel length; 0 for no indel, positive for ins and negative for del
469           @field  is_del 1 iff the base on the padded read is a deletion
470           @field  level  the level of the read in the "viewer" mode
471
472           @discussion See also bam_plbuf_push() and bam_lplbuf_push(). The
473           difference between the two functions is that the former does not
474           set bam_pileup1_t::level, while the later does. Level helps the
475           implementation of alignment viewers, but calculating this has some
476           overhead.
477          */
478         typedef struct {
479                 bam1_t *b;
480                 int32_t qpos;
481                 int indel, level;
482                 uint32_t is_del:1, is_head:1, is_tail:1;
483         } bam_pileup1_t;
484
485         typedef int (*bam_plp_auto_f)(void *data, bam1_t *b);
486
487         struct __bam_plp_t;
488         typedef struct __bam_plp_t *bam_plp_t;
489
490         bam_plp_t bam_plp_init(bam_plp_auto_f func, void *data);
491         int bam_plp_push(bam_plp_t iter, const bam1_t *b);
492         const bam_pileup1_t *bam_plp_next(bam_plp_t iter, int *_tid, int *_pos, int *_n_plp);
493         const bam_pileup1_t *bam_plp_auto(bam_plp_t iter, int *_tid, int *_pos, int *_n_plp);
494         void bam_plp_set_mask(bam_plp_t iter, int mask);
495         void bam_plp_reset(bam_plp_t iter);
496         void bam_plp_destroy(bam_plp_t iter);
497
498         struct __bam_mplp_t;
499         typedef struct __bam_mplp_t *bam_mplp_t;
500
501         bam_mplp_t bam_mplp_init(int n, bam_plp_auto_f func, void **data);
502         void bam_mplp_destroy(bam_mplp_t iter);
503         int bam_mplp_auto(bam_mplp_t iter, int *_tid, int *_pos, int *n_plp, const bam_pileup1_t **plp);
504
505         /*! @typedef
506           @abstract    Type of function to be called by bam_plbuf_push().
507           @param  tid  chromosome ID as is defined in the header
508           @param  pos  start coordinate of the alignment, 0-based
509           @param  n    number of elements in pl array
510           @param  pl   array of alignments
511           @param  data user provided data
512           @discussion  See also bam_plbuf_push(), bam_plbuf_init() and bam_pileup1_t.
513          */
514         typedef int (*bam_pileup_f)(uint32_t tid, uint32_t pos, int n, const bam_pileup1_t *pl, void *data);
515
516         typedef struct {
517                 bam_plp_t iter;
518                 bam_pileup_f func;
519                 void *data;
520         } bam_plbuf_t;
521
522         void bam_plbuf_set_mask(bam_plbuf_t *buf, int mask);
523         void bam_plbuf_reset(bam_plbuf_t *buf);
524         bam_plbuf_t *bam_plbuf_init(bam_pileup_f func, void *data);
525         void bam_plbuf_destroy(bam_plbuf_t *buf);
526         int bam_plbuf_push(const bam1_t *b, bam_plbuf_t *buf);
527
528         int bam_pileup_file(bamFile fp, int mask, bam_pileup_f func, void *func_data);
529
530         struct __bam_lplbuf_t;
531         typedef struct __bam_lplbuf_t bam_lplbuf_t;
532
533         void bam_lplbuf_reset(bam_lplbuf_t *buf);
534
535         /*! @abstract  bam_plbuf_init() equivalent with level calculated. */
536         bam_lplbuf_t *bam_lplbuf_init(bam_pileup_f func, void *data);
537
538         /*! @abstract  bam_plbuf_destroy() equivalent with level calculated. */
539         void bam_lplbuf_destroy(bam_lplbuf_t *tv);
540
541         /*! @abstract  bam_plbuf_push() equivalent with level calculated. */
542         int bam_lplbuf_push(const bam1_t *b, bam_lplbuf_t *buf);
543
544
545         /*********************
546          * BAM indexing APIs *
547          *********************/
548
549         struct __bam_index_t;
550         typedef struct __bam_index_t bam_index_t;
551
552         /*!
553           @abstract   Build index for a BAM file.
554           @discussion Index file "fn.bai" will be created.
555           @param  fn  name of the BAM file
556           @return     always 0 currently
557          */
558         int bam_index_build(const char *fn);
559
560         /*!
561           @abstract   Load index from file "fn.bai".
562           @param  fn  name of the BAM file (NOT the index file)
563           @return     pointer to the index structure
564          */
565         bam_index_t *bam_index_load(const char *fn);
566
567         /*!
568           @abstract    Destroy an index structure.
569           @param  idx  pointer to the index structure
570          */
571         void bam_index_destroy(bam_index_t *idx);
572
573         /*! @typedef
574           @abstract      Type of function to be called by bam_fetch().
575           @param  b     the alignment
576           @param  data  user provided data
577          */
578         typedef int (*bam_fetch_f)(const bam1_t *b, void *data);
579
580         /*!
581           @abstract Retrieve the alignments that are overlapped with the
582           specified region.
583
584           @discussion A user defined function will be called for each
585           retrieved alignment ordered by its start position.
586
587           @param  fp    BAM file handler
588           @param  idx   pointer to the alignment index
589           @param  tid   chromosome ID as is defined in the header
590           @param  beg   start coordinate, 0-based
591           @param  end   end coordinate, 0-based
592           @param  data  user provided data (will be transferred to func)
593           @param  func  user defined function
594          */
595         int bam_fetch(bamFile fp, const bam_index_t *idx, int tid, int beg, int end, void *data, bam_fetch_f func);
596
597         bam_iterf_t bam_iterf_query(const bam_index_t *idx, int tid, int beg, int end);
598         int bam_iterf_read(bamFile fp, bam_iterf_t iter, bam1_t *b);
599         void bam_iterf_destroy(bam_iterf_t iter);
600
601         /*!
602           @abstract       Parse a region in the format: "chr2:100,000-200,000".
603           @discussion     bam_header_t::hash will be initialized if empty.
604           @param  header  pointer to the header structure
605           @param  str     string to be parsed
606           @param  ref_id  the returned chromosome ID
607           @param  begin   the returned start coordinate
608           @param  end     the returned end coordinate
609           @return         0 on success; -1 on failure
610          */
611         int bam_parse_region(bam_header_t *header, const char *str, int *ref_id, int *begin, int *end);
612
613
614         /**************************
615          * APIs for optional tags *
616          **************************/
617
618         /*!
619           @abstract       Retrieve data of a tag
620           @param  b       pointer to an alignment struct
621           @param  tag     two-character tag to be retrieved
622
623           @return  pointer to the type and data. The first character is the
624           type that can be 'iIsScCdfAZH'.
625
626           @discussion  Use bam_aux2?() series to convert the returned data to
627           the corresponding type.
628         */
629         uint8_t *bam_aux_get(const bam1_t *b, const char tag[2]);
630
631         int32_t bam_aux2i(const uint8_t *s);
632         float bam_aux2f(const uint8_t *s);
633         double bam_aux2d(const uint8_t *s);
634         char bam_aux2A(const uint8_t *s);
635         char *bam_aux2Z(const uint8_t *s);
636
637         int bam_aux_del(bam1_t *b, uint8_t *s);
638         void bam_aux_append(bam1_t *b, const char tag[2], char type, int len, uint8_t *data);
639         uint8_t *bam_aux_get_core(bam1_t *b, const char tag[2]); // an alias of bam_aux_get()
640
641
642         /*****************
643          * Miscellaneous *
644          *****************/
645
646         /*!  
647           @abstract Calculate the rightmost coordinate of an alignment on the
648           reference genome.
649
650           @param  c      pointer to the bam1_core_t structure
651           @param  cigar  the corresponding CIGAR array (from bam1_t::cigar)
652           @return        the rightmost coordinate, 0-based
653         */
654         uint32_t bam_calend(const bam1_core_t *c, const uint32_t *cigar);
655
656         /*!
657           @abstract      Calculate the length of the query sequence from CIGAR.
658           @param  c      pointer to the bam1_core_t structure
659           @param  cigar  the corresponding CIGAR array (from bam1_t::cigar)
660           @return        length of the query sequence
661         */
662         int32_t bam_cigar2qlen(const bam1_core_t *c, const uint32_t *cigar);
663
664 #ifdef __cplusplus
665 }
666 #endif
667
668 /*!
669   @abstract    Calculate the minimum bin that contains a region [beg,end).
670   @param  beg  start of the region, 0-based
671   @param  end  end of the region, 0-based
672   @return      bin
673  */
674 static inline int bam_reg2bin(uint32_t beg, uint32_t end)
675 {
676         --end;
677         if (beg>>14 == end>>14) return 4681 + (beg>>14);
678         if (beg>>17 == end>>17) return  585 + (beg>>17);
679         if (beg>>20 == end>>20) return   73 + (beg>>20);
680         if (beg>>23 == end>>23) return    9 + (beg>>23);
681         if (beg>>26 == end>>26) return    1 + (beg>>26);
682         return 0;
683 }
684
685 /*!
686   @abstract     Copy an alignment
687   @param  bdst  destination alignment struct
688   @param  bsrc  source alignment struct
689   @return       pointer to the destination alignment struct
690  */
691 static inline bam1_t *bam_copy1(bam1_t *bdst, const bam1_t *bsrc)
692 {
693         uint8_t *data = bdst->data;
694         int m_data = bdst->m_data;   // backup data and m_data
695         if (m_data < bsrc->m_data) { // double the capacity
696                 m_data = bsrc->m_data; kroundup32(m_data);
697                 data = (uint8_t*)realloc(data, m_data);
698         }
699         memcpy(data, bsrc->data, bsrc->data_len); // copy var-len data
700         *bdst = *bsrc; // copy the rest
701         // restore the backup
702         bdst->m_data = m_data;
703         bdst->data = data;
704         return bdst;
705 }
706
707 /*!
708   @abstract     Duplicate an alignment
709   @param  src   source alignment struct
710   @return       pointer to the destination alignment struct
711  */
712 static inline bam1_t *bam_dup1(const bam1_t *src)
713 {
714         bam1_t *b;
715         b = bam_init1();
716         *b = *src;
717         b->m_data = b->data_len;
718         b->data = (uint8_t*)calloc(b->data_len, 1);
719         memcpy(b->data, src->data, b->data_len);
720         return b;
721 }
722
723 #endif