OSDN Git Service

* bits/valarray_meta.h (_Expr<>::shift, _Expr::cshift,
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / libstdc++-v3 / bits / valarray_meta.h
1 // The template and inlines for the -*- C++ -*- internal _Meta class.
2
3 // Copyright (C) 1997-1999, 2000 Free Software Foundation, Inc.
4 //
5 // This file is part of the GNU ISO C++ Library.  This library is free
6 // software; you can redistribute it and/or modify it under the
7 // terms of the GNU General Public License as published by the
8 // Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
9 // any later version.
10
11 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
12 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14 // GNU General Public License for more details.
15
16 // You should have received a copy of the GNU General Public License along
17 // with this library; see the file COPYING.  If not, write to the Free
18 // Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307,
19 // USA.
20
21 // As a special exception, you may use this file as part of a free software
22 // library without restriction.  Specifically, if other files instantiate
23 // templates or use macros or inline functions from this file, or you compile
24 // this file and link it with other files to produce an executable, this
25 // file does not by itself cause the resulting executable to be covered by
26 // the GNU General Public License.  This exception does not however
27 // invalidate any other reasons why the executable file might be covered by
28 // the GNU General Public License.
29
30 // Written by Gabriel Dos Reis <Gabriel.Dos-Reis@cmla.ens-cachan.fr>
31
32 #ifndef _CPP_VALARRAY_META_H
33 #define _CPP_VALARRAY_META_H 1
34
35 namespace std {
36
37     //
38     // Implementing a loosened valarray return value is tricky.
39     // First we need to meet 26.3.1/3: we should not add more than
40     // two levels of template nesting. Therefore we resort to template
41     // template to "flatten" loosened return value types.
42     // At some point we use partial specialization to remove one level
43     // template nesting due to _Expr<>
44     //
45     
46
47     // This class is NOT defined. It doesn't need to.
48     template<typename _Tp1, typename _Tp2> class _Constant;
49
50     //
51     // Unary function application closure.
52     //
53     template<class _Dom> class _UnFunBase {
54     public:
55         typedef typename _Dom::value_type value_type;
56         typedef value_type _Vt;
57         
58         _UnFunBase (const _Dom& __e, _Vt __f(_Vt))
59                 : _M_expr(__e), _M_func(__f) {}
60         
61         _Vt operator[] (size_t __i) const { return _M_func(_M_expr[__i]); }
62         size_t size () const { return _M_expr.size(); }
63         
64     private:
65         const _Dom& _M_expr;
66         _Vt (*_M_func)(_Vt);
67     };
68
69     template<template<class, class> class _Meta, class _Dom>
70         class _UnFunClos;
71     
72     template<class _Dom>
73     struct _UnFunClos<_Expr,_Dom> : _UnFunBase<_Dom> {
74         typedef _UnFunBase<_Dom> _Base;
75         typedef typename _Base::value_type value_type;
76         
77         _UnFunClos (const _Dom& __e, value_type __f(value_type))
78                 : _Base (__e, __f) {}
79     };
80     
81     template<typename _Tp>
82     struct _UnFunClos<_ValArray,_Tp> : _UnFunBase<valarray<_Tp> > {
83         typedef _UnFunBase<valarray<_Tp> > _Base;
84         typedef typename _Base::value_type value_type;
85         
86         _UnFunClos (const valarray<_Tp>& __v, _Tp __f(_Tp))
87                 : _Base (__v, __f) {}
88     };
89
90     //
91     // Binary function application closure.
92     //
93     template<template<class, class> class _Meta1,
94         template<class, class> class Meta2,
95         class _Dom1, class _Dom2> class _BinFunClos;
96     
97     template<class _Dom1, class _Dom2> class _BinFunBase {
98     public:
99         typedef typename _Dom1::value_type value_type;
100         typedef value_type _Vt;
101
102         _BinFunBase (const _Dom1& __e1, const _Dom2& __e2,
103                       _Vt __f (_Vt, _Vt))
104                 : _M_expr1 (__e1), _M_expr2 (__e2), _M_func (__f) {}
105
106         value_type operator[] (size_t __i) const
107         { return _M_func (_M_expr1[__i], _M_expr2[__i]); }
108         size_t size () const { return _M_expr1.size (); }
109
110     private:
111         const _Dom1& _M_expr1;
112         const _Dom2& _M_expr2;
113         _Vt (*_M_func)(_Vt, _Vt);
114     };
115
116     template<class _Dom> class _BinFunBase1 {
117     public:
118         typedef typename _Dom::value_type value_type ;
119         typedef value_type _Vt;
120
121         _BinFunBase1 (const _Vt& __c, const _Dom& __e, _Vt __f(_Vt, _Vt))
122                 : _M_expr1 (__c), _M_expr2 (__e), _M_func (__f) {}
123
124         value_type operator[] (size_t __i) const
125         { return _M_func (_M_expr1, _M_expr2[__i]); }
126         size_t size () const { return _M_expr2.size (); }
127
128     private:
129         const _Vt& _M_expr1;
130         const _Dom& _M_expr2;
131         _Vt (*_M_func)(_Vt, _Vt);
132     };
133
134     template<class _Dom> class _BinFunBase2 {
135     public:
136         typedef typename _Dom::value_type value_type;
137         typedef value_type _Vt;
138
139         _BinFunBase2 (const _Dom& __e, const _Vt& __c, _Vt __f(_Vt, _Vt))
140                 : _M_expr1 (__e), _M_expr2 (__c), _M_func (__f) {}
141
142         value_type operator[] (size_t __i) const
143         { return _M_func (_M_expr1[__i], _M_expr2); }
144         size_t size () const { return _M_expr1.size (); }
145
146     private:
147         const _Dom& _M_expr1;
148         const _Vt& _M_expr2;
149         _Vt (*_M_func)(_Vt, _Vt);
150     };
151
152     template<class _Dom1, class _Dom2>
153     struct _BinFunClos<_Expr,_Expr,_Dom1,_Dom2> : _BinFunBase<_Dom1,_Dom2> {
154         typedef _BinFunBase<_Dom1,_Dom2> _Base;
155         typedef typename _Base::value_type value_type;
156         typedef value_type _Tp;
157
158         _BinFunClos (const _Dom1& __e1, const _Dom2& __e2,
159                      _Tp __f(_Tp, _Tp))
160                 : _Base (__e1, __e2, __f) {}
161     };
162
163     template<typename _Tp>
164     struct _BinFunClos<_ValArray,_ValArray,_Tp,_Tp>
165         : _BinFunBase<valarray<_Tp>, valarray<_Tp> > {
166         typedef _BinFunBase<valarray<_Tp>, valarray<_Tp> > _Base;
167         typedef _Tp value_type;
168
169         _BinFunClos (const valarray<_Tp>& __v, const valarray<_Tp>& __w,
170                      _Tp __f(_Tp, _Tp))
171                 : _Base (__v, __w, __f) {}
172     };
173     
174     template<class _Dom>
175     struct _BinFunClos<_Expr,_ValArray,_Dom,typename _Dom::value_type>
176         : _BinFunBase<_Dom,valarray<typename _Dom::value_type> > {
177         typedef typename _Dom::value_type _Tp;
178         typedef _BinFunBase<_Dom,valarray<_Tp> > _Base;
179         typedef _Tp value_type;
180
181         _BinFunClos (const _Dom& __e, const valarray<_Tp>& __v,
182                      _Tp __f(_Tp, _Tp))
183                 : _Base (__e, __v, __f) {}
184     };
185
186     template<class _Dom>
187     struct _BinFunClos<_ValArray,_Expr,typename _Dom::value_type,_Dom>
188         : _BinFunBase<valarray<typename _Dom::value_type>,_Dom> {
189         typedef typename _Dom::value_type _Tp;
190         typedef _BinFunBase<_Dom,valarray<_Tp> > _Base;
191         typedef _Tp value_type;
192
193         _BinFunClos (const valarray<_Tp>& __v, const _Dom& __e,
194                      _Tp __f(_Tp, _Tp))
195                 : _Base (__v, __e, __f) {}
196     };
197
198     template<class _Dom>
199     struct _BinFunClos<_Expr,_Constant,_Dom,typename _Dom::value_type>
200         : _BinFunBase2<_Dom> {
201         typedef typename _Dom::value_type _Tp;
202         typedef _Tp value_type;
203         typedef _BinFunBase2<_Dom> _Base;
204
205         _BinFunClos (const _Dom& __e, const _Tp& __t, _Tp __f (_Tp, _Tp))
206                 : _Base (__e, __t, __f) {}
207     };
208
209     template<class _Dom>
210     struct _BinFunClos<_Constant,_Expr,_Dom,typename _Dom::value_type>
211         : _BinFunBase1<_Dom> {
212         typedef typename _Dom::value_type _Tp;
213         typedef _Tp value_type;
214         typedef _BinFunBase1<_Dom> _Base;
215
216         _BinFunClos (const _Tp& __t, const _Dom& __e, _Tp __f (_Tp, _Tp))
217                 : _Base (__t, __e, __f) {}
218     };
219
220     template<typename _Tp>
221     struct _BinFunClos<_ValArray,_Constant,_Tp,_Tp>
222         : _BinFunBase2<valarray<_Tp> > {
223         typedef _BinFunBase2<valarray<_Tp> > _Base;
224         typedef _Tp value_type;
225
226         _BinFunClos (const valarray<_Tp>& __v, const _Tp& __t,
227                      _Tp __f(_Tp, _Tp))
228                 : _Base (__v, __t, __f) {}
229     };
230
231     template<typename _Tp>
232     struct _BinFunClos<_Constant,_ValArray,_Tp,_Tp>
233         : _BinFunBase1<valarray<_Tp> > {
234         typedef _BinFunBase1<valarray<_Tp> > _Base;
235         typedef _Tp value_type;
236
237         _BinFunClos (const _Tp& __t, const valarray<_Tp>& __v,
238                      _Tp __f (_Tp, _Tp))
239                 : _Base (__t, __v, __f) {}
240     };
241
242     //
243     // Apply function taking a value/const reference closure
244     //
245
246     template<typename _Dom, typename _Arg> class _FunBase {
247     public:
248         typedef typename _Dom::value_type value_type;
249
250         _FunBase (const _Dom& __e, value_type __f(_Arg))
251                 : _M_expr (__e), _M_func (__f) {}
252
253         value_type operator[] (size_t __i) const
254         { return _M_func (_M_expr[__i]); }
255         size_t size() const { return _M_expr.size ();}
256
257     private:
258         const _Dom& _M_expr;
259         value_type (*_M_func)(_Arg);
260     };
261
262     template<class _Dom>
263     struct _ValFunClos<_Expr,_Dom>
264         : _FunBase<_Dom, typename _Dom::value_type> {
265         typedef _FunBase<_Dom, typename _Dom::value_type> _Base;
266         typedef typename _Base::value_type value_type;
267         typedef value_type _Tp;
268     
269         _ValFunClos (const _Dom& __e, _Tp __f (_Tp)) : _Base (__e, __f) {}
270     };
271
272     template<typename _Tp>
273     struct _ValFunClos<_ValArray,_Tp>
274         : _FunBase<valarray<_Tp>, _Tp> {
275         typedef _FunBase<valarray<_Tp>, _Tp> _Base;
276         typedef _Tp value_type;
277
278         _ValFunClos (const valarray<_Tp>& __v, _Tp __f(_Tp))
279                 : _Base (__v, __f) {}
280     };
281
282     template<class _Dom>
283     struct _RefFunClos<_Expr,_Dom> :
284         _FunBase<_Dom, const typename _Dom::value_type&> {
285         typedef _FunBase<_Dom, const typename _Dom::value_type&> _Base;
286         typedef typename _Base::value_type value_type;
287         typedef value_type _Tp;
288
289         _RefFunClos (const _Dom& __e, _Tp __f (const _Tp&))
290                 : _Base (__e, __f) {}
291     };
292
293     template<typename _Tp>
294     struct _RefFunClos<_ValArray,_Tp>
295         : _FunBase<valarray<_Tp>, const _Tp&> {
296         typedef _FunBase<valarray<_Tp>, const _Tp&> _Base;
297         typedef _Tp value_type;
298         
299         _RefFunClos (const valarray<_Tp>& __v, _Tp __f(const _Tp&))
300                 : _Base (__e, __f) {}
301     };
302     
303     //
304     // Unary expression closure.
305     //
306
307     template<template<class> class _Oper, typename _Arg>
308     class _UnBase {
309     public:
310         typedef _Oper<typename _Arg::value_type> _Op;
311         typedef typename _Op::result_type value_type;
312
313         _UnBase (const _Arg& __e) : _M_expr(__e) {}
314         value_type operator[] (size_t) const;
315         size_t size () const { return _M_expr.size (); }
316
317     private:
318         const _Arg& _M_expr;
319     };
320
321     template<template<class> class _Oper, typename _Arg>
322     inline typename _UnBase<_Oper, _Arg>::value_type
323     _UnBase<_Oper, _Arg>::operator[] (size_t __i) const
324     { return _Op() (_M_expr[__i]); }
325     
326     template<template<class> class _Oper, class _Dom>
327     struct _UnClos<_Oper, _Expr, _Dom> :  _UnBase<_Oper, _Dom> {
328         typedef _Dom _Arg;
329         typedef _UnBase<_Oper, _Dom> _Base;
330         typedef typename _Base::value_type value_type;
331         
332         _UnClos (const _Arg& __e) : _Base(__e) {}
333     };
334
335     template<template<class> class _Oper, typename _Tp>
336     struct _UnClos<_Oper, _ValArray, _Tp> : _UnBase<_Oper, valarray<_Tp> > {
337         typedef valarray<_Tp> _Arg;
338         typedef _UnBase<_Oper, valarray<_Tp> > _Base;
339         typedef typename _Base::value_type value_type;
340
341         _UnClos (const _Arg& __e) : _Base(__e) {}
342     };
343
344
345     //
346     // Binary expression closure.
347     //
348
349     template<template<class> class _Oper,
350         typename _FirstArg, typename _SecondArg>
351     class _BinBase {
352     public:
353         typedef _Oper<typename _FirstArg::value_type> _Op;
354         typedef typename _Op::result_type value_type;
355
356         _BinBase (const _FirstArg& __e1, const _SecondArg& __e2)
357                 : _M_expr1 (__e1), _M_expr2 (__e2) {}
358         value_type operator[] (size_t) const;
359         size_t size () const { return _M_expr1.size (); }
360         
361     private:
362         const _FirstArg& _M_expr1;
363         const _SecondArg& _M_expr2;
364     };
365
366     template<template<class> class _Oper,
367         typename _FirstArg, typename _SecondArg>
368     inline typename _BinBase<_Oper,_FirstArg,_SecondArg>::value_type
369     _BinBase<_Oper,_FirstArg,_SecondArg>::operator[] (size_t __i) const
370     { return _Op() (_M_expr1[__i], _M_expr2[__i]); }
371
372
373     template<template<class> class _Oper, class _Clos>
374     class _BinBase2 {
375     public:
376         typedef typename _Clos::value_type _Vt;
377         typedef _Oper<_Vt> _Op;
378         typedef typename _Op::result_type value_type;
379
380         _BinBase2 (const _Clos& __e, const _Vt& __t)
381                 : _M_expr1 (__e), _M_expr2 (__t) {}
382         value_type operator[] (size_t) const;
383         size_t size () const { return _M_expr1.size (); }
384
385     private:
386         const _Clos& _M_expr1;
387         const _Vt& _M_expr2;
388     };
389
390     template<template<class> class _Oper, class _Clos>
391     inline typename _BinBase2<_Oper,_Clos>::value_type
392     _BinBase2<_Oper,_Clos>::operator[] (size_t __i) const
393     { return _Op() (_M_expr1[__i], _M_expr2); }
394
395
396     template<template<class> class _Oper, class _Clos>
397     class _BinBase1 {
398     public:
399         typedef typename _Clos::value_type _Vt;
400         typedef _Oper<_Vt> _Op;
401         typedef typename _Op::result_type value_type;
402
403         _BinBase1 (const _Vt& __t, const _Clos& __e)
404                 : _M_expr1 (__t), _M_expr2 (__e) {}
405         value_type operator[] (size_t) const;
406         size_t size () const { return _M_expr2.size (); }
407
408     private:
409         const _Vt& _M_expr1;
410         const _Clos& _M_expr2;
411     };
412
413     template<template<class> class _Oper, class _Clos>
414     inline typename
415     _BinBase1<_Oper,_Clos>::value_type
416     _BinBase1<_Oper,_Clos>:: operator[] (size_t __i) const
417     { return _Op() (_M_expr1, _M_expr2[__i]); }
418
419     
420     template<template<class> class _Oper, class _Dom1, class _Dom2>
421     struct  _BinClos<_Oper, _Expr, _Expr, _Dom1, _Dom2>
422         : _BinBase<_Oper,_Dom1,_Dom2> {
423         typedef _BinBase<_Oper,_Dom1,_Dom2> _Base;
424         typedef typename _Base::value_type value_type;
425         
426         _BinClos(const _Dom1& __e1, const _Dom2& __e2) : _Base(__e1, __e2) {}
427     };
428
429     template<template<class> class _Oper, typename _Tp>
430     struct _BinClos<_Oper,_ValArray,_ValArray,_Tp,_Tp>
431         : _BinBase<_Oper,valarray<_Tp>,valarray<_Tp> > {
432         typedef _BinBase<_Oper,valarray<_Tp>,valarray<_Tp> > _Base;
433         typedef _Tp value_type;
434
435         _BinClos (const valarray<_Tp>& __v, const valarray<_Tp>& __w)
436                 : _Base (__v, __w) {}
437     };
438
439     template<template<class> class _Oper, class _Dom>
440     struct  _BinClos<_Oper,_Expr,_ValArray,_Dom,typename _Dom::value_type>
441         : _BinBase<_Oper,_Dom,valarray<typename _Dom::value_type> > {
442         typedef typename _Dom::value_type _Tp;
443         typedef _BinBase<_Oper,_Dom,valarray<_Tp> > _Base;
444         typedef typename _Base::value_type value_type;
445
446         _BinClos(const _Dom& __e1, const valarray<_Tp>& __e2)
447                 : _Base (__e1, __e2) {}
448     };
449
450     template<template<class> class _Oper, class _Dom>
451     struct  _BinClos<_Oper,_ValArray,_Expr,typename _Dom::value_type,_Dom>
452         : _BinBase<_Oper,valarray<typename _Dom::value_type>,_Dom> {
453         typedef typename _Dom::value_type _Tp;
454         typedef _BinBase<_Oper,valarray<_Tp>,_Dom> _Base;
455         typedef typename _Base::value_type value_type;
456
457         _BinClos (const valarray<_Tp>& __e1, const _Dom& __e2)
458                 : _Base (__e1, __e2) {}
459     };
460
461     template<template<class> class _Oper, class _Dom>
462     struct _BinClos<_Oper,_Expr,_Constant,_Dom,typename _Dom::value_type>
463         : _BinBase2<_Oper,_Dom> {
464         typedef typename _Dom::value_type _Tp;
465         typedef _BinBase2<_Oper,_Dom> _Base;
466         typedef typename _Base::value_type value_type;
467
468         _BinClos (const _Dom& __e1, const _Tp& __e2) : _Base (__e1, __e2) {}
469     };
470
471     template<template<class> class _Oper, class _Dom>
472     struct _BinClos<_Oper,_Constant,_Expr,typename _Dom::value_type,_Dom>
473         : _BinBase1<_Oper,_Dom> {
474         typedef typename _Dom::value_type _Tp;
475         typedef _BinBase1<_Oper,_Dom> _Base;
476         typedef typename _Base::value_type value_type;
477
478         _BinClos (const _Tp& __e1, const _Dom& __e2) : _Base (__e1, __e2) {}
479     };
480     
481     template<template<class> class _Oper, typename _Tp>
482     struct _BinClos<_Oper,_ValArray,_Constant,_Tp,_Tp>
483         : _BinBase2<_Oper,valarray<_Tp> > {
484         typedef _BinBase2<_Oper,valarray<_Tp> > _Base;
485         typedef typename _Base::value_type value_type;
486
487         _BinClos (const valarray<_Tp>& __v, const _Tp& __t)
488                 : _Base (__v, __t) {}
489     };
490
491     template<template<class> class _Oper, typename _Tp>
492     struct _BinClos<_Oper,_Constant,_ValArray,_Tp,_Tp>
493         : _BinBase1<_Oper,valarray<_Tp> > {
494         typedef _BinBase1<_Oper,valarray<_Tp> > _Base;
495         typedef typename _Base::value_type value_type;
496
497         _BinClos (const _Tp& __t, const valarray<_Tp>& __v)
498                 : _Base (__t, __v) {}
499     };
500         
501
502     //
503     // slice_array closure.
504     //
505     template<typename _Dom>  class _SBase {
506     public:
507         typedef typename _Dom::value_type value_type;
508
509         _SBase (const _Dom& __e, const slice& __s)
510                 : _M_expr (__e), _M_slice (__s) {}
511         value_type operator[] (size_t __i) const
512         { return _M_expr[_M_slice.start () + __i * _M_slice.stride ()]; }
513         size_t size() const { return _M_slice.size (); }
514
515     private:
516         const _Dom& _M_expr;
517         const slice& _M_slice;
518     };
519
520     template<typename _Tp> class _SBase<_Array<_Tp> > {
521     public:
522         typedef _Tp value_type;
523
524         _SBase (_Array<_Tp> __a, const slice& __s)
525                 : _M_array (__a._M_data+__s.start()), _M_size (__s.size()),
526                   _M_stride (__s.stride()) {}
527         value_type operator[] (size_t __i) const
528         { return _M_array._M_data[__i * _M_stride]; }
529         size_t size() const { return _M_size; }
530
531     private:
532         const _Array<_Tp> _M_array;
533         const size_t _M_size;
534         const size_t _M_stride;
535     };
536
537     template<class _Dom> struct  _SClos<_Expr,_Dom> : _SBase<_Dom> {
538         typedef _SBase<_Dom> _Base;
539         typedef typename _Base::value_type value_type;
540         
541         _SClos (const _Dom& __e, const slice& __s) : _Base (__e, __s) {}
542     };
543
544     template<typename _Tp>
545     struct _SClos<_ValArray,_Tp> : _SBase<_Array<_Tp> > {
546         typedef  _SBase<_Array<_Tp> > _Base;
547         typedef _Tp value_type;
548
549         _SClos (_Array<_Tp> __a, const slice& __s) : _Base (__a, __s) {}
550     };
551
552     //
553     // gslice_array closure.
554     //
555     template<class _Dom> class _GBase {
556     public:
557         typedef typename _Dom::value_type value_type;
558         
559         _GBase (const _Dom& __e, const valarray<size_t>& __i)
560                 : _M_expr (__e), _M_index(__i) {}
561         value_type operator[] (size_t __i) const
562         { return _M_expr[_M_index[__i]]; }
563         size_t size () const { return _M_index.size(); }
564         
565     private:
566         const _Dom&      _M_expr;
567         const valarray<size_t>& _M_index;
568     };
569     
570     template<typename _Tp> class _GBase<_Array<_Tp> > {
571     public:
572         typedef _Tp value_type;
573         
574         _GBase (_Array<_Tp> __a, const valarray<size_t>& __i)
575                 : _M_array (__a), _M_index(__i) {}
576         value_type operator[] (size_t __i) const
577         { return _M_array._M_data[_M_index[__i]]; }
578         size_t size () const { return _M_index.size(); }
579         
580     private:
581         const _Array<_Tp>     _M_array;
582         const valarray<size_t>& _M_index;
583     };
584
585     template<class _Dom> struct _GClos<_Expr,_Dom> : _GBase<_Dom> {
586         typedef _GBase<_Dom> _Base;
587         typedef typename _Base::value_type value_type;
588
589         _GClos (const _Dom& __e, const valarray<size_t>& __i)
590                 : _Base (__e, __i) {}
591     };
592
593     template<typename _Tp>
594     struct _GClos<_ValArray,_Tp> : _GBase<_Array<_Tp> > {
595         typedef _GBase<_Array<_Tp> > _Base;
596         typedef typename _Base::value_type value_type;
597
598         _GClos (_Array<_Tp> __a, const valarray<size_t>& __i)
599                 : _Base (__a, __i) {}
600     };
601
602     //
603     // indirect_array closure
604     //
605
606     template<class _Dom> class _IBase {
607     public:
608         typedef typename _Dom::value_type value_type;
609
610         _IBase (const _Dom& __e, const valarray<size_t>& __i)
611                 : _M_expr (__e), _M_index (__i) {}
612         value_type operator[] (size_t __i) const
613         { return _M_expr[_M_index[__i]]; }
614         size_t size() const { return _M_index.size(); }
615         
616     private:
617         const _Dom&         _M_expr;
618         const valarray<size_t>& _M_index;
619     };
620
621     template<class _Dom> struct _IClos<_Expr,_Dom> : _IBase<_Dom> {
622         typedef _IBase<_Dom> _Base;
623         typedef typename _Base::value_type value_type;
624
625         _IClos (const _Dom& __e, const valarray<size_t>& __i)
626                 : _Base (__e, __i) {}
627     };
628
629     template<typename _Tp>
630     struct _IClos<_ValArray,_Tp>  : _IBase<valarray<_Tp> > {
631         typedef _IBase<valarray<_Tp> > _Base;
632         typedef _Tp value_type;
633
634         _IClos (const valarray<_Tp>& __a, const valarray<size_t>& __i)
635                 : _Base (__a, __i) {}
636     };
637
638     //
639     // class _Expr
640     //      
641     template<class _Clos, typename _Tp> class _Expr {
642     public:
643         typedef _Tp value_type;
644         
645         _Expr (const _Clos&);
646         
647         const _Clos& operator() () const;
648         
649         value_type operator[] (size_t) const;
650         valarray<value_type> operator[] (slice) const;
651         valarray<value_type> operator[] (const gslice&) const;
652         valarray<value_type> operator[] (const valarray<bool>&) const;
653         valarray<value_type> operator[] (const valarray<size_t>&) const;
654     
655         _Expr<_UnClos<_Unary_plus,_Expr,_Clos>, value_type>
656         operator+ () const;
657
658         _Expr<_UnClos<negate,_Expr,_Clos>, value_type>
659         operator- () const;
660
661         _Expr<_UnClos<_Bitwise_not,_Expr,_Clos>, value_type>
662         operator~ () const;
663
664         _Expr<_UnClos<logical_not,_Expr,_Clos>, bool>
665         operator! () const;
666
667         size_t size () const;
668         value_type sum () const;
669         
670         valarray<value_type> shift (int) const;
671         valarray<value_type> cshift (int) const;
672
673       value_type min() const;
674       value_type max() const;
675
676       valarray<value_type> apply(value_type (*) (const value_type&)) const;
677       valarray<value_type> apply(value_type (*) (value_type)) const;
678         
679     private:
680         const _Clos _M_closure;
681     };
682     
683     template<class _Clos, typename _Tp>
684     inline
685     _Expr<_Clos,_Tp>::_Expr (const _Clos& __c) : _M_closure(__c) {}
686     
687     template<class _Clos, typename _Tp>
688     inline const _Clos&
689     _Expr<_Clos,_Tp>::operator() () const
690     { return _M_closure; }
691
692     template<class _Clos, typename _Tp>
693     inline _Tp
694     _Expr<_Clos,_Tp>::operator[] (size_t __i) const
695     { return _M_closure[__i]; }
696
697     template<class _Clos, typename _Tp>
698     inline valarray<_Tp>
699     _Expr<_Clos,_Tp>::operator[] (slice __s) const
700     { return _M_closure[__s]; }
701     
702     template<class _Clos, typename _Tp>
703     inline valarray<_Tp>
704     _Expr<_Clos,_Tp>::operator[] (const gslice& __gs) const
705     { return _M_closure[__gs]; }
706     
707     template<class _Clos, typename _Tp>
708     inline valarray<_Tp>
709     _Expr<_Clos,_Tp>::operator[] (const valarray<bool>& __m) const
710     { return _M_closure[__m]; }
711     
712     template<class _Clos, typename _Tp>
713     inline valarray<_Tp>
714     _Expr<_Clos,_Tp>::operator[] (const valarray<size_t>& __i) const
715     { return _M_closure[__i]; }
716     
717     template<class _Clos, typename _Tp>
718     inline size_t
719     _Expr<_Clos,_Tp>::size () const  { return _M_closure.size (); }
720
721   template<class _Clos, typename _Tp>
722   inline valarray<_Tp>
723   _Expr<_Clos, _Tp>::shift(int __n) const
724   { return valarray<_Tp>(_M_closure).shift(__n); }
725
726   template<class _Clos, typename _Tp>
727   inline valarray<_Tp>
728   _Expr<_Clos, _Tp>::cshift(int __n) const
729   { return valarray<_Tp>(_M_closure).cshift(__n); }
730
731   ttemplate<class _Clos, typename _Tp>
732   inline valarray<_Tp>
733   _Expr<_Clos, _Tp>::apply(_Tp __f(const _Tp&)) const
734   { return valarray<_Tp>(_M_closure).apply(__f); }
735     
736   ttemplate<class _Clos, typename _Tp>
737   inline valarray<_Tp>
738   _Expr<_Clos, _Tp>::apply(_Tp __f(_Tp)) const
739   { return valarray<_Tp>(_M_closure).apply(__f); }
740
741     // XXX: replace this with a more robust summation algorithm.
742     template<class _Clos, typename _Tp>
743     inline _Tp
744     _Expr<_Clos,_Tp>::sum () const
745     {
746         size_t __n = _M_closure.size();
747         if (__n == 0) return _Tp();
748         else {
749             _Tp __s = _M_closure[--__n];
750             while (__n != 0) __s += _M_closure[--__n];
751             return __s;
752         }
753     }
754
755   template<class _Clos, typename _Tp>
756   inline _Tp
757   _Expr<_Clos, _Tp>::min() const
758   { return __valarray_min(_M_closure); }
759
760   template<class _Close, typename _Tp>
761   inline _Tp
762   _Expr<_Clos, _Tp>::max() const
763   { return __valarray_max(_M_closure); }
764     
765     template<class _Dom, typename _Tp>
766     inline _Expr<_UnClos<logical_not,_Expr,_Dom>, bool>
767     _Expr<_Dom,_Tp>::operator! () const
768     {
769         typedef _UnClos<logical_not,_Expr,_Dom> _Closure;
770         return _Expr<_Closure,_Tp> (_Closure(this->_M_closure));
771     }
772
773 #define _DEFINE_EXPR_UNARY_OPERATOR(_Op, _Name)                         \
774 template<class _Dom, typename _Tp>                                      \
775 inline _Expr<_UnClos<_Name,_Expr,_Dom>,_Tp>                             \
776 _Expr<_Dom,_Tp>::operator _Op () const                                 \
777 {                                                                       \
778     typedef _UnClos<_Name,_Expr,_Dom> _Closure;                         \
779     return _Expr<_Closure,_Tp> (_Closure (this->_M_closure));           \
780 }
781
782     _DEFINE_EXPR_UNARY_OPERATOR(+, _Unary_plus)
783     _DEFINE_EXPR_UNARY_OPERATOR(-, negate)
784     _DEFINE_EXPR_UNARY_OPERATOR(~, _Bitwise_not)
785
786 #undef _DEFINE_EXPR_UNARY_OPERATOR
787
788
789 #define _DEFINE_EXPR_BINARY_OPERATOR(_Op, _Name)                        \
790 template<class _Dom1, class _Dom2>                                      \
791 inline _Expr<_BinClos<_Name,_Expr,_Expr,_Dom1,_Dom2>,                   \
792              typename _Name<typename _Dom1::value_type>::result_type>   \
793 operator _Op (const _Expr<_Dom1,typename _Dom1::value_type>& __v,      \
794               const _Expr<_Dom2,typename _Dom2::value_type>& __w)       \
795 {                                                                       \
796     typedef typename _Dom1::value_type _Arg;                            \
797     typedef typename _Name<_Arg>::result_type _Value;                   \
798     typedef _BinClos<_Name,_Expr,_Expr,_Dom1,_Dom2> _Closure;           \
799     return _Expr<_Closure,_Value> (_Closure (__v (), __w ()));          \
800 }                                                                       \
801                                                                         \
802 template<class _Dom>                                                    \
803 inline _Expr<_BinClos<_Name,_Expr,_Constant,_Dom,typename _Dom::value_type>, \
804              typename _Name<typename _Dom::value_type>::result_type>    \
805 operator _Op (const _Expr<_Dom,typename _Dom::value_type>& __v,        \
806               const typename _Dom::value_type& __t)                     \
807 {                                                                       \
808     typedef typename _Dom::value_type _Arg;                             \
809     typedef typename _Name<_Arg>::result_type _Value;                   \
810     typedef _BinClos<_Name,_Expr,_Constant,_Dom,_Arg> _Closure;         \
811     return _Expr<_Closure,_Value> (_Closure (__v (), __t));             \
812 }                                                                       \
813                                                                         \
814 template<class _Dom>                                                    \
815 inline _Expr<_BinClos<_Name,_Constant,_Expr,typename _Dom::value_type,_Dom>, \
816              typename _Name<typename _Dom::value_type>::result_type>    \
817 operator _Op (const typename _Dom::value_type& __t,                    \
818                const _Expr<_Dom,typename _Dom::value_type>& __v)        \
819 {                                                                       \
820     typedef typename _Dom::value_type _Arg;                             \
821     typedef typename _Name<_Arg>::result_type _Value;                   \
822     typedef _BinClos<_Name,_Constant,_Expr,_Arg,_Dom> _Closure;         \
823     return _Expr<_Closure,_Value> (_Closure (__t, __v ()));             \
824 }                                                                       \
825                                                                         \
826 template<class _Dom>                                                    \
827 inline _Expr<_BinClos<_Name,_Expr,_ValArray,_Dom,typename _Dom::value_type>, \
828              typename _Name<typename _Dom::value_type>::result_type>    \
829 operator _Op (const _Expr<_Dom,typename _Dom::value_type>& __e,        \
830                const valarray<typename _Dom::value_type>& __v)          \
831 {                                                                       \
832     typedef typename _Dom::value_type _Arg;                             \
833     typedef typename _Name<_Arg>::result_type _Value;                   \
834     typedef _BinClos<_Name,_Expr,_ValArray,_Dom,_Arg> _Closure;         \
835     return  _Expr<_Closure,_Value> (_Closure (__e (), __v));            \
836 }                                                                       \
837                                                                         \
838 template<class _Dom>                                                    \
839 inline _Expr<_BinClos<_Name,_ValArray,_Expr,typename _Dom::value_type,_Dom>, \
840              typename _Name<typename _Dom::value_type>::result_type>    \
841 operator _Op (const valarray<typename _Dom::value_type>& __v,          \
842                const _Expr<_Dom,typename _Dom::value_type>& __e)        \
843 {                                                                       \
844     typedef typename _Dom::value_type _Tp;                              \
845     typedef typename _Name<_Tp>::result_type _Value;                    \
846     typedef _BinClos<_Name,_ValArray,_Expr,_Tp,_Dom> _Closure;          \
847     return _Expr<_Closure,_Value> (_Closure (__v, __e ()));             \
848 }
849
850     _DEFINE_EXPR_BINARY_OPERATOR(+, plus)
851     _DEFINE_EXPR_BINARY_OPERATOR(-, minus)
852     _DEFINE_EXPR_BINARY_OPERATOR(*, multiplies)
853     _DEFINE_EXPR_BINARY_OPERATOR(/, divides)
854     _DEFINE_EXPR_BINARY_OPERATOR(%, modulus)
855     _DEFINE_EXPR_BINARY_OPERATOR(^, _Bitwise_xor)
856     _DEFINE_EXPR_BINARY_OPERATOR(&, _Bitwise_and)
857     _DEFINE_EXPR_BINARY_OPERATOR(|, _Bitwise_or)
858     _DEFINE_EXPR_BINARY_OPERATOR(<<, _Shift_left)
859     _DEFINE_EXPR_BINARY_OPERATOR(>>, _Shift_right)
860
861 #undef _DEFINE_EXPR_BINARY_OPERATOR
862     
863 #define _DEFINE_EXPR_RELATIONAL_OPERATOR(_Op, _Name)                    \
864 template<class _Dom1, class _Dom2>                                      \
865 inline _Expr<_BinClos<_Name,_Expr,_Expr,_Dom1,_Dom2>, bool>             \
866 operator _Op (const _Expr<_Dom1,typename _Dom1::value_type>& __v,      \
867               const _Expr<_Dom2,typename _Dom2::value_type>& __w)       \
868 {                                                                       \
869     typedef typename _Dom1::value_type _Arg;                            \
870     typedef _BinClos<_Name,_Expr,_Expr,_Dom1,_Dom2> _Closure;           \
871     return _Expr<_Closure,bool> (_Closure (__v (), __w ()));            \
872 }                                                                       \
873                                                                         \
874 template<class _Dom>                                                    \
875 inline _Expr<_BinClos<_Name,_Expr,_Constant,_Dom,typename _Dom::value_type>, \
876              bool>                                                      \
877 operator _Op (const _Expr<_Dom,typename _Dom::value_type>& __v,        \
878               const typename _Dom::value_type& __t)                     \
879 {                                                                       \
880     typedef typename _Dom::value_type _Arg;                             \
881     typedef _BinClos<_Name,_Expr,_Constant,_Dom,_Arg> _Closure;         \
882     return _Expr<_Closure,bool> (_Closure (__v (), __t));               \
883 }                                                                       \
884                                                                         \
885 template<class _Dom>                                                    \
886 inline _Expr<_BinClos<_Name,_Constant,_Expr,typename _Dom::value_type,_Dom>, \
887              bool>                                                      \
888 operator _Op (const typename _Dom::value_type& __t,                    \
889                const _Expr<_Dom,typename _Dom::value_type>& __v)        \
890 {                                                                       \
891     typedef typename _Dom::value_type _Arg;                             \
892     typedef _BinClos<_Name,_Constant,_Expr,_Arg,_Dom> _Closure;         \
893     return _Expr<_Closure,bool> (_Closure (__t, __v ()));               \
894 }                                                                       \
895                                                                         \
896 template<class _Dom>                                                    \
897 inline _Expr<_BinClos<_Name,_Expr,_ValArray,_Dom,typename _Dom::value_type>, \
898              bool>                                                      \
899 operator _Op (const _Expr<_Dom,typename _Dom::value_type>& __e,        \
900                const valarray<typename _Dom::value_type>& __v)          \
901 {                                                                       \
902     typedef typename _Dom::value_type _Tp;                              \
903     typedef _BinClos<_Name,_Expr,_ValArray,_Dom,_Tp> _Closure;          \
904     return  _Expr<_Closure,bool> (_Closure (__e (), __v));              \
905 }                                                                       \
906                                                                         \
907 template<class _Dom>                                                    \
908 inline _Expr<_BinClos<_Name,_ValArray,_Expr,typename _Dom::value_type,_Dom>, \
909              bool>                                                      \
910 operator _Op (const valarray<typename _Dom::value_type>& __v,          \
911                const _Expr<_Dom,typename _Dom::value_type>& __e)        \
912 {                                                                       \
913     typedef typename _Dom::value_type _Tp;                              \
914     typedef _BinClos<_Name,_ValArray,_Expr,_Tp,_Dom> _Closure;          \
915     return _Expr<_Closure,bool> (_Closure (__v, __e ()));               \
916 }
917
918     _DEFINE_EXPR_RELATIONAL_OPERATOR(&&, logical_and)
919     _DEFINE_EXPR_RELATIONAL_OPERATOR(||, logical_or)
920     _DEFINE_EXPR_RELATIONAL_OPERATOR(==, equal_to)
921     _DEFINE_EXPR_RELATIONAL_OPERATOR(!=, not_equal_to)
922     _DEFINE_EXPR_RELATIONAL_OPERATOR(<, less)
923     _DEFINE_EXPR_RELATIONAL_OPERATOR(>, greater)
924     _DEFINE_EXPR_RELATIONAL_OPERATOR(<=, less_equal)
925     _DEFINE_EXPR_RELATIONAL_OPERATOR(>=, greater_equal)
926
927 #undef _DEFINE_EXPR_RELATIONAL_OPERATOR
928
929
930
931 #define _DEFINE_EXPR_UNARY_FUNCTION(_Name)                              \
932 template<class _Dom>                                                    \
933 inline _Expr<_UnFunClos<_Expr,_Dom>,typename _Dom::value_type>          \
934 _Name(const _Expr<_Dom,typename _Dom::value_type>& __e)                 \
935 {                                                                       \
936     typedef typename _Dom::value_type _Tp;                              \
937     typedef _UnFunClos<_Expr,_Dom> _Closure;                            \
938     return _Expr<_Closure,_Tp>(_Closure(__e(), (_Tp(*)(_Tp))(&_Name))); \
939 }                                                                       \
940                                                                         \
941 template<typename _Tp>                                                  \
942 inline _Expr<_UnFunClos<_ValArray,_Tp>,_Tp>                             \
943 _Name(const valarray<_Tp>& __v)                                         \
944 {                                                                       \
945     typedef _UnFunClos<_ValArray,_Tp> _Closure;                         \
946     return _Expr<_Closure,_Tp> (_Closure (__v, (_Tp(*)(_Tp))(&_Name))); \
947 }
948
949
950     _DEFINE_EXPR_UNARY_FUNCTION(abs)
951     _DEFINE_EXPR_UNARY_FUNCTION(cos)
952     _DEFINE_EXPR_UNARY_FUNCTION(acos)
953     _DEFINE_EXPR_UNARY_FUNCTION(cosh)    
954     _DEFINE_EXPR_UNARY_FUNCTION(sin)
955     _DEFINE_EXPR_UNARY_FUNCTION(asin)
956     _DEFINE_EXPR_UNARY_FUNCTION(sinh)    
957     _DEFINE_EXPR_UNARY_FUNCTION(tan)
958     _DEFINE_EXPR_UNARY_FUNCTION(tanh)
959     _DEFINE_EXPR_UNARY_FUNCTION(atan)
960     _DEFINE_EXPR_UNARY_FUNCTION(exp)    
961     _DEFINE_EXPR_UNARY_FUNCTION(log)
962     _DEFINE_EXPR_UNARY_FUNCTION(log10)
963     _DEFINE_EXPR_UNARY_FUNCTION(sqrt)
964
965 #undef _DEFINE_EXPR_UNARY_FUNCTION
966
967
968 #define _DEFINE_EXPR_BINARY_FUNCTION(_Name)                             \
969 template<class _Dom1, class _Dom2>                                      \
970 inline _Expr<_BinFunClos<_Expr,_Expr,_Dom1,_Dom2>,typename _Dom1::value_type>\
971 _Name (const _Expr<_Dom1,typename _Dom1::value_type>& __e1,             \
972        const _Expr<_Dom2,typename _Dom2::value_type>& __e2)             \
973 {                                                                       \
974     typedef typename _Dom1::value_type _Tp;                             \
975     typedef _BinFunClos<_Expr,_Expr,_Dom1,_Dom2> _Closure;              \
976     return _Expr<_Closure,_Tp>                                          \
977         (_Closure (__e1 (), __e2 (), (_Tp(*)(_Tp, _Tp))(&_Name)));      \
978 }                                                                       \
979                                                                         \
980 template<class _Dom>                                                    \
981 inline _Expr<_BinFunClos<_Expr,_ValArray,_Dom,typename _Dom::value_type>, \
982              typename _Dom::value_type>                                 \
983 _Name (const _Expr<_Dom,typename _Dom::value_type>& __e,                \
984        const valarray<typename _Dom::value_type>& __v)                  \
985 {                                                                       \
986     typedef typename _Dom::value_type _Tp;                              \
987     typedef _BinFunClos<_Expr,_ValArray,_Dom,_Tp> _Closure;             \
988     return _Expr<_Closure,_Tp>                                          \
989         (_Closure (__e (), __v, (_Tp(*)(_Tp, _Tp))(&_Name)));           \
990 }                                                                       \
991                                                                         \
992 template<class _Dom>                                                    \
993 inline _Expr<_BinFunClos<_ValArray,_Expr,typename _Dom::value_type,_Dom>, \
994              typename _Dom::value_type>                                 \
995 _Name (const valarray<typename _Dom::valarray>& __v,                    \
996        const _Expr<_Dom,typename _Dom::value_type>& __e)                \
997 {                                                                       \
998     typedef typename _Dom::value_type _Tp;                              \
999     typedef _BinFunClos<_ValArray,_Expr,_Tp,_Dom> _Closure;             \
1000     return _Expr<_Closure,_Tp>                                          \
1001         (_Closure (__v, __e (), (_Tp(*)(_Tp, _Tp))(&_Name)));           \
1002 }                                                                       \
1003                                                                         \
1004 template<class _Dom>                                                    \
1005 inline _Expr<_BinFunClos<_Expr,_Constant,_Dom,typename _Dom::value_type>, \
1006              typename _Dom::value_type>                                 \
1007 _Name (const _Expr<_Dom, typename _Dom::value_type>& __e,               \
1008        const typename _Dom::value_type& __t)                            \
1009 {                                                                       \
1010     typedef typename _Dom::value_type _Tp;                              \
1011     typedef _BinFunClos<_Expr,_Constant,_Dom,_Tp> _Closure;             \
1012     return _Expr<_Closure,_Tp>                                          \
1013         (_Closure (__e (), __t, (_Tp(*)(_Tp, _Tp))(&_Name)));           \
1014 }                                                                       \
1015                                                                         \
1016 template<class _Dom>                                                    \
1017 inline _Expr<_BinFunClos<_Constant,_Expr,typename _Dom::value_type,_Dom>, \
1018              typename _Dom::value_type>                                 \
1019 _Name (const typename _Dom::value_type& __t,                            \
1020        const _Expr<_Dom,typename _Dom::value_type>& __e)                \
1021 {                                                                       \
1022     typedef typename _Dom::value_type _Tp;                              \
1023     typedef _BinFunClos<_Constant,_Expr,_Tp,_Dom> _Closure;             \
1024     return _Expr<_Closure,_Tp>                                          \
1025         (_Closure (__t, __e (), (_Tp(*)(_Tp, _Tp))(&_Name)));           \
1026 }                                                                       \
1027                                                                         \
1028 template<typename _Tp>                                                  \
1029 inline _Expr<_BinFunClos<_ValArray,_ValArray,_Tp,_Tp>, _Tp>             \
1030 _Name (const valarray<_Tp>& __v, const valarray<_Tp>& __w)              \
1031 {                                                                       \
1032     typedef _BinFunClos<_ValArray,_ValArray,_Tp,_Tp> _Closure;          \
1033     return _Expr<_Closure,_Tp>                                          \
1034         (_Closure (__v, __w, (_Tp(*)(_Tp,_Tp))(&_Name)));               \
1035 }                                                                       \
1036                                                                         \
1037 template<typename _Tp>                                                  \
1038 inline _Expr<_BinFunClos<_ValArray,_Constant,_Tp,_Tp>,_Tp>              \
1039 _Name (const valarray<_Tp>& __v, const _Tp& __t)                        \
1040 {                                                                       \
1041     typedef _BinFunClos<_ValArray,_Constant,_Tp,_Tp> _Closure;          \
1042     return _Expr<_Closure,_Tp>                                          \
1043         (_Closure (__v, __t, (_Tp(*)(_Tp,_Tp))(&_Name)));               \
1044 }                                                                       \
1045                                                                         \
1046 template<typename _Tp>                                                  \
1047 inline _Expr<_BinFunClos<_Constant,_ValArray,_Tp,_Tp>,_Tp>              \
1048 _Name (const _Tp& __t, const valarray<_Tp>& __v)                        \
1049 {                                                                       \
1050     typedef _BinFunClos<_Constant,_ValArray,_Tp,_Tp> _Closure;          \
1051     return _Expr<_Closure,_Tp>                                          \
1052         (_Closure (__t, __v, (_Tp(*)(_Tp,_Tp))(&_Name)));               \
1053 }
1054
1055 _DEFINE_EXPR_BINARY_FUNCTION(atan2)
1056 _DEFINE_EXPR_BINARY_FUNCTION(pow)
1057
1058 #undef _DEFINE_EXPR_BINARY_FUNCTION
1059
1060 } // std::
1061
1062
1063 #endif /* _CPP_VALARRAY_META_H */
1064
1065 // Local Variables:
1066 // mode:c++
1067 // End: