isl_vec.c

   1 /*
   2  * Copyright 2008-2009 Katholieke Universiteit Leuven
   3  * Copyright 2013      Ecole Normale Superieure
   4  *
   5  * Use of this software is governed by the MIT license
   6  *
   7  * Written by Sven Verdoolaege, K.U.Leuven, Departement
   8  * Computerwetenschappen, Celestijnenlaan 200A, B-3001 Leuven, Belgium
   9  * and Ecole Normale Superieure, 45 rue d’Ulm, 75230 Paris, France
  10  */
  11
  12 #include <isl_ctx_private.h>
  13 #include <isl_seq.h>
  14 #include <isl_val_private.h>
  15 #include <isl_vec_private.h>
  16 #include <isl/deprecated/vec_int.h>
  17
  18 isl_ctx *isl_vec_get_ctx(__isl_keep isl_vec *vec)
  19 {
  20         return vec ? vec->ctx : NULL;
  21 }
  22
  23 /* Return a hash value that digests "vec".
  24  */
  25 uint32_t isl_vec_get_hash(__isl_keep isl_vec *vec)
  26 {
  27         if (!vec)
  28                 return 0;
  29
  30         return isl_seq_get_hash(vec->el, vec->size);
  31 }
  32
  33 struct isl_vec *isl_vec_alloc(struct isl_ctx *ctx, unsigned size)
  34 {
  35         struct isl_vec *vec;
  36
  37         vec = isl_alloc_type(ctx, struct isl_vec);
  38         if (!vec)
  39                 return NULL;
  40
  41         vec->block = isl_blk_alloc(ctx, size);
  42         if (isl_blk_is_error(vec->block))
  43                 goto error;
  44
  45         vec->ctx = ctx;
  46         isl_ctx_ref(ctx);
  47         vec->ref = 1;
  48         vec->size = size;
  49         vec->el = vec->block.data;
  50
  51         return vec;
  52 error:
  53         isl_blk_free(ctx, vec->block);
  54         return NULL;
  55 }
  56
  57 __isl_give isl_vec *isl_vec_extend(__isl_take isl_vec *vec, unsigned size)
  58 {
  59         if (!vec)
  60                 return NULL;
  61         if (size <= vec->size)
  62                 return vec;
  63
  64         vec = isl_vec_cow(vec);
  65         if (!vec)
  66                 return NULL;
  67
  68         vec->block = isl_blk_extend(vec->ctx, vec->block, size);
  69         if (!vec->block.data)
  70                 goto error;
  71
  72         vec->size = size;
  73         vec->el = vec->block.data;
  74
  75         return vec;
  76 error:
  77         isl_vec_free(vec);
  78         return NULL;
  79 }
  80
  81 /* Apply the expansion specified by "exp" to the "n" elements starting at "pos".
  82  * "expanded" it the number of elements that need to replace those "n"
  83  * elements.  The entries in "exp" have increasing values between
  84  * 0 and "expanded".
  85  */
  86 __isl_give isl_vec *isl_vec_expand(__isl_take isl_vec *vec, int pos, int n,
  87         int *exp, int expanded)
  88 {
  89         int i, j;
  90         int old_size, extra;
  91
  92         if (!vec)
  93                 return NULL;
  94         if (expanded < n)
  95                 isl_die(isl_vec_get_ctx(vec), isl_error_invalid,
  96                         "not an expansion", isl_vec_free(vec));
  97         if (expanded == n)
  98                 return vec;
  99         if (pos < 0 || n < 0 || pos + n > vec->size)
 100                 isl_die(isl_vec_get_ctx(vec), isl_error_invalid,
 101                         "position out of bounds", return isl_vec_free(vec));
 102
 103         old_size = vec->size;
 104         extra = expanded - n;
 105         vec = isl_vec_extend(vec, old_size + extra);
 106         vec = isl_vec_cow(vec);
 107         if (!vec)
 108                 return NULL;
 109
 110         for (i = old_size - 1; i >= pos + n; --i)
 111                 isl_int_set(vec->el[i + extra], vec->el[i]);
 112
 113         j = n - 1;
 114         for (i = expanded - 1; i >= 0; --i) {
 115                 if (j >= 0 && exp[j] == i) {
 116                         if (i != j)
 117                                 isl_int_swap(vec->el[pos + i],
 118                                              vec->el[pos + j]);
 119                         j--;
 120                 } else {
 121                         isl_int_set_si(vec->el[pos + i], 0);
 122                 }
 123         }
 124
 125         return vec;
 126 }
 127
 128 __isl_give isl_vec *isl_vec_zero_extend(__isl_take isl_vec *vec, unsigned size)
 129 {
 130         int extra;
 131
 132         if (!vec)
 133                 return NULL;
 134         if (size <= vec->size)
 135                 return vec;
 136
 137         vec = isl_vec_cow(vec);
 138         if (!vec)
 139                 return NULL;
 140
 141         extra = size - vec->size;
 142         vec = isl_vec_extend(vec, size);
 143         if (!vec)
 144                 return NULL;
 145
 146         isl_seq_clr(vec->el + size - extra, extra);
 147
 148         return vec;
 149 }
 150
 151 /* Return a vector containing the elements of "vec1" followed by
 152  * those of "vec2".
 153  */
 154 __isl_give isl_vec *isl_vec_concat(__isl_take isl_vec *vec1,
 155         __isl_take isl_vec *vec2)
 156 {
 157         if (!vec1 || !vec2)
 158                 goto error;
 159
 160         if (vec2->size == 0) {
 161                 isl_vec_free(vec2);
 162                 return vec1;
 163         }
 164
 165         if (vec1->size == 0) {
 166                 isl_vec_free(vec1);
 167                 return vec2;
 168         }
 169
 170         vec1 = isl_vec_extend(vec1, vec1->size + vec2->size);
 171         if (!vec1)
 172                 goto error;
 173
 174         isl_seq_cpy(vec1->el + vec1->size - vec2->size, vec2->el, vec2->size);
 175
 176         isl_vec_free(vec2);
 177         return vec1;
 178 error:
 179         isl_vec_free(vec1);
 180         isl_vec_free(vec2);
 181         return NULL;
 182 }
 183
 184 struct isl_vec *isl_vec_copy(struct isl_vec *vec)
 185 {
 186         if (!vec)
 187                 return NULL;
 188
 189         vec->ref++;
 190         return vec;
 191 }
 192
 193 struct isl_vec *isl_vec_dup(struct isl_vec *vec)
 194 {
 195         struct isl_vec *vec2;
 196
 197         if (!vec)
 198                 return NULL;
 199         vec2 = isl_vec_alloc(vec->ctx, vec->size);
 200         if (!vec2)
 201                 return NULL;
 202         isl_seq_cpy(vec2->el, vec->el, vec->size);
 203         return vec2;
 204 }
 205
 206 struct isl_vec *isl_vec_cow(struct isl_vec *vec)
 207 {
 208         struct isl_vec *vec2;
 209         if (!vec)
 210                 return NULL;
 211
 212         if (vec->ref == 1)
 213                 return vec;
 214
 215         vec2 = isl_vec_dup(vec);
 216         isl_vec_free(vec);
 217         return vec2;
 218 }
 219
 220 __isl_null isl_vec *isl_vec_free(__isl_take isl_vec *vec)
 221 {
 222         if (!vec)
 223                 return NULL;
 224
 225         if (--vec->ref > 0)
 226                 return NULL;
 227
 228         isl_ctx_deref(vec->ctx);
 229         isl_blk_free(vec->ctx, vec->block);
 230         free(vec);
 231
 232         return NULL;
 233 }
 234
 235 int isl_vec_size(__isl_keep isl_vec *vec)
 236 {
 237         return vec ? vec->size : -1;
 238 }
 239
 240 int isl_vec_get_element(__isl_keep isl_vec *vec, int pos, isl_int *v)
 241 {
 242         if (!vec)
 243                 return -1;
 244
 245         if (pos < 0 || pos >= vec->size)
 246                 isl_die(vec->ctx, isl_error_invalid, "position out of range",
 247                         return -1);
 248         isl_int_set(*v, vec->el[pos]);
 249         return 0;
 250 }
 251
 252 /* Extract the element at position "pos" of "vec".
 253  */
 254 __isl_give isl_val *isl_vec_get_element_val(__isl_keep isl_vec *vec, int pos)
 255 {
 256         isl_ctx *ctx;
 257
 258         if (!vec)
 259                 return NULL;
 260         ctx = isl_vec_get_ctx(vec);
 261         if (pos < 0 || pos >= vec->size)
 262                 isl_die(ctx, isl_error_invalid, "position out of range",
 263                         return NULL);
 264         return isl_val_int_from_isl_int(ctx, vec->el[pos]);
 265 }
 266
 267 __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element(__isl_take isl_vec *vec,
 268         int pos, isl_int v)
 269 {
 270         vec = isl_vec_cow(vec);
 271         if (!vec)
 272                 return NULL;
 273         if (pos < 0 || pos >= vec->size)
 274                 isl_die(vec->ctx, isl_error_invalid, "position out of range",
 275                         goto error);
 276         isl_int_set(vec->el[pos], v);
 277         return vec;
 278 error:
 279         isl_vec_free(vec);
 280         return NULL;
 281 }
 282
 283 __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element_si(__isl_take isl_vec *vec,
 284         int pos, int v)
 285 {
 286         vec = isl_vec_cow(vec);
 287         if (!vec)
 288                 return NULL;
 289         if (pos < 0 || pos >= vec->size)
 290                 isl_die(vec->ctx, isl_error_invalid, "position out of range",
 291                         goto error);
 292         isl_int_set_si(vec->el[pos], v);
 293         return vec;
 294 error:
 295         isl_vec_free(vec);
 296         return NULL;
 297 }
 298
 299 /* Replace the element at position "pos" of "vec" by "v".
 300  */
 301 __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element_val(__isl_take isl_vec *vec,
 302         int pos, __isl_take isl_val *v)
 303 {
 304         if (!v)
 305                 return isl_vec_free(vec);
 306         if (!isl_val_is_int(v))
 307                 isl_die(isl_val_get_ctx(v), isl_error_invalid,
 308                         "expecting integer value", goto error);
 309         vec = isl_vec_set_element(vec, pos, v->n);
 310         isl_val_free(v);
 311         return vec;
 312 error:
 313         isl_val_free(v);
 314         return isl_vec_free(vec);
 315 }
 316
 317 /* Compare the elements of "vec1" and "vec2" at position "pos".
 318  */
 319 int isl_vec_cmp_element(__isl_keep isl_vec *vec1, __isl_keep isl_vec *vec2,
 320         int pos)
 321 {
 322         if (!vec1 || !vec2)
 323                 return 0;
 324         if (pos < 0 || pos >= vec1->size || pos >= vec2->size)
 325                 isl_die(isl_vec_get_ctx(vec1), isl_error_invalid,
 326                         "position out of range", return 0);
 327         return isl_int_cmp(vec1->el[pos], vec2->el[pos]);
 328 }
 329
 330 isl_bool isl_vec_is_equal(__isl_keep isl_vec *vec1, __isl_keep isl_vec *vec2)
 331 {
 332         if (!vec1 || !vec2)
 333                 return isl_bool_error;
 334
 335         if (vec1->size != vec2->size)
 336                 return isl_bool_false;
 337
 338         return isl_seq_eq(vec1->el, vec2->el, vec1->size);
 339 }
 340
 341 __isl_give isl_printer *isl_printer_print_vec(__isl_take isl_printer *printer,
 342         __isl_keep isl_vec *vec)
 343 {
 344         int i;
 345
 346         if (!printer || !vec)
 347                 goto error;
 348
 349         printer = isl_printer_print_str(printer, "[");
 350         for (i = 0; i < vec->size; ++i) {
 351                 if (i)
 352                         printer = isl_printer_print_str(printer, ",");
 353                 printer = isl_printer_print_isl_int(printer, vec->el[i]);
 354         }
 355         printer = isl_printer_print_str(printer, "]");
 356
 357         return printer;
 358 error:
 359         isl_printer_free(printer);
 360         return NULL;
 361 }
 362
 363 void isl_vec_dump(struct isl_vec *vec)
 364 {
 365         isl_printer *printer;
 366
 367         if (!vec)
 368                 return;
 369
 370         printer = isl_printer_to_file(vec->ctx, stderr);
 371         printer = isl_printer_print_vec(printer, vec);
 372         printer = isl_printer_end_line(printer);
 373
 374         isl_printer_free(printer);
 375 }
 376
 377 __isl_give isl_vec *isl_vec_set(__isl_take isl_vec *vec, isl_int v)
 378 {
 379         vec = isl_vec_cow(vec);
 380         if (!vec)
 381                 return NULL;
 382         isl_seq_set(vec->el, v, vec->size);
 383         return vec;
 384 }
 385
 386 __isl_give isl_vec *isl_vec_set_si(__isl_take isl_vec *vec, int v)
 387 {
 388         vec = isl_vec_cow(vec);
 389         if (!vec)
 390                 return NULL;
 391         isl_seq_set_si(vec->el, v, vec->size);
 392         return vec;
 393 }
 394
 395 /* Replace all elements of "vec" by "v".
 396  */
 397 __isl_give isl_vec *isl_vec_set_val(__isl_take isl_vec *vec,
 398         __isl_take isl_val *v)
 399 {
 400         vec = isl_vec_cow(vec);
 401         if (!vec || !v)
 402                 goto error;
 403         if (!isl_val_is_int(v))
 404                 isl_die(isl_val_get_ctx(v), isl_error_invalid,
 405                         "expecting integer value", goto error);
 406         isl_seq_set(vec->el, v->n, vec->size);
 407         isl_val_free(v);
 408         return vec;
 409 error:
 410         isl_vec_free(vec);
 411         isl_val_free(v);
 412         return NULL;
 413 }
 414
 415 __isl_give isl_vec *isl_vec_clr(__isl_take isl_vec *vec)
 416 {
 417         vec = isl_vec_cow(vec);
 418         if (!vec)
 419                 return NULL;
 420         isl_seq_clr(vec->el, vec->size);
 421         return vec;
 422 }
 423
 424 void isl_vec_lcm(struct isl_vec *vec, isl_int *lcm)
 425 {
 426         isl_seq_lcm(vec->block.data, vec->size, lcm);
 427 }
 428
 429 /* Given a rational vector, with the denominator in the first element
 430  * of the vector, round up all coordinates.
 431  */
 432 struct isl_vec *isl_vec_ceil(struct isl_vec *vec)
 433 {
 434         vec = isl_vec_cow(vec);
 435         if (!vec)
 436                 return NULL;
 437
 438         isl_seq_cdiv_q(vec->el + 1, vec->el + 1, vec->el[0], vec->size - 1);
 439
 440         isl_int_set_si(vec->el[0], 1);
 441
 442         return vec;
 443 }
 444
 445 struct isl_vec *isl_vec_normalize(struct isl_vec *vec)
 446 {
 447         if (!vec)
 448                 return NULL;
 449         isl_seq_normalize(vec->ctx, vec->el, vec->size);
 450         return vec;
 451 }
 452
 453 __isl_give isl_vec *isl_vec_neg(__isl_take isl_vec *vec)
 454 {
 455         vec = isl_vec_cow(vec);
 456         if (!vec)
 457                 return NULL;
 458         isl_seq_neg(vec->el, vec->el, vec->size);
 459         return vec;
 460 }
 461
 462 __isl_give isl_vec *isl_vec_scale(__isl_take isl_vec *vec, isl_int m)
 463 {
 464         if (isl_int_is_one(m))
 465                 return vec;
 466         vec = isl_vec_cow(vec);
 467         if (!vec)
 468                 return NULL;
 469         isl_seq_scale(vec->el, vec->el, m, vec->size);
 470         return vec;
 471 }
 472
 473 /* Reduce the elements of "vec" modulo "m".
 474  */
 475 __isl_give isl_vec *isl_vec_fdiv_r(__isl_take isl_vec *vec, isl_int m)
 476 {
 477         vec = isl_vec_cow(vec);
 478         if (!vec)
 479                 return NULL;
 480
 481         isl_seq_fdiv_r(vec->el, vec->el, m, vec->size);
 482
 483         return vec;
 484 }
 485
 486 __isl_give isl_vec *isl_vec_add(__isl_take isl_vec *vec1,
 487         __isl_take isl_vec *vec2)
 488 {
 489         vec1 = isl_vec_cow(vec1);
 490         if (!vec1 || !vec2)
 491                 goto error;
 492
 493         isl_assert(vec1->ctx, vec1->size == vec2->size, goto error);
 494
 495         isl_seq_combine(vec1->el, vec1->ctx->one, vec1->el,
 496                         vec1->ctx->one, vec2->el, vec1->size);
 497
 498         isl_vec_free(vec2);
 499         return vec1;
 500 error:
 501         isl_vec_free(vec1);
 502         isl_vec_free(vec2);
 503         return NULL;
 504 }
 505
 506 static int qsort_int_cmp(const void *p1, const void *p2)
 507 {
 508         const isl_int *i1 = (const isl_int *) p1;
 509         const isl_int *i2 = (const isl_int *) p2;
 510
 511         return isl_int_cmp(*i1, *i2);
 512 }
 513
 514 __isl_give isl_vec *isl_vec_sort(__isl_take isl_vec *vec)
 515 {
 516         if (!vec)
 517                 return NULL;
 518
 519         qsort(vec->el, vec->size, sizeof(*vec->el), &qsort_int_cmp);
 520
 521         return vec;
 522 }
 523
 524 __isl_give isl_vec *isl_vec_drop_els(__isl_take isl_vec *vec,
 525         unsigned pos, unsigned n)
 526 {
 527         if (n == 0)
 528                 return vec;
 529         vec = isl_vec_cow(vec);
 530         if (!vec)
 531                 return NULL;
 532
 533         if (pos + n > vec->size)
 534                 isl_die(vec->ctx, isl_error_invalid,
 535                         "range out of bounds", goto error);
 536
 537         if (pos + n != vec->size)
 538                 isl_seq_cpy(vec->el + pos, vec->el + pos + n,
 539                             vec->size - pos - n);
 540
 541         vec->size -= n;
 542
 543         return vec;
 544 error:
 545         isl_vec_free(vec);
 546         return NULL;
 547 }
 548
 549 __isl_give isl_vec *isl_vec_insert_els(__isl_take isl_vec *vec,
 550         unsigned pos, unsigned n)
 551 {
 552         isl_vec *ext = NULL;
 553
 554         if (n == 0)
 555                 return vec;
 556         if (!vec)
 557                 return NULL;
 558
 559         if (pos > vec->size)
 560                 isl_die(vec->ctx, isl_error_invalid,
 561                         "position out of bounds", goto error);
 562
 563         ext =  isl_vec_alloc(vec->ctx, vec->size + n);
 564         if (!ext)
 565                 goto error;
 566
 567         isl_seq_cpy(ext->el, vec->el, pos);
 568         isl_seq_cpy(ext->el + pos + n, vec->el + pos, vec->size - pos);
 569
 570         isl_vec_free(vec);
 571         return ext;
 572 error:
 573         isl_vec_free(vec);
 574         isl_vec_free(ext);
 575         return NULL;
 576 }
 577
 578 __isl_give isl_vec *isl_vec_insert_zero_els(__isl_take isl_vec *vec,
 579         unsigned pos, unsigned n)
 580 {
 581         vec = isl_vec_insert_els(vec, pos, n);
 582         if (!vec)
 583                 return NULL;
 584
 585         isl_seq_clr(vec->el + pos, n);
 586
 587         return vec;
 588 }
 589
 590 /* Move the "n" elements starting as "src_pos" of "vec"
 591  * to "dst_pos".  The elements originally at "dst_pos" are moved
 592  * up or down depending on whether "dst_pos" is smaller or greater
 593  * than "src_pos".
 594  */
 595 __isl_give isl_vec *isl_vec_move_els(__isl_take isl_vec *vec,
 596         unsigned dst_pos, unsigned src_pos, unsigned n)
 597 {
 598         isl_vec *res;
 599
 600         if (!vec)
 601                 return NULL;
 602
 603         if (src_pos + n > vec->size)
 604                 isl_die(vec->ctx, isl_error_invalid,
 605                         "source range out of bounds", return isl_vec_free(vec));
 606         if (dst_pos + n > vec->size)
 607                 isl_die(vec->ctx, isl_error_invalid,
 608                         "destination range out of bounds",
 609                         return isl_vec_free(vec));
 610
 611         if (n == 0 || dst_pos == src_pos)
 612                 return vec;
 613
 614         res = isl_vec_alloc(vec->ctx, vec->size);
 615         if (!res)
 616                 return isl_vec_free(vec);
 617
 618         if (dst_pos < src_pos) {
 619                 isl_seq_cpy(res->el, vec->el, dst_pos);
 620                 isl_seq_cpy(res->el + dst_pos, vec->el + src_pos, n);
 621                 isl_seq_cpy(res->el + dst_pos + n,
 622                             vec->el + dst_pos, src_pos - dst_pos);
 623                 isl_seq_cpy(res->el + src_pos + n,
 624                             vec->el + src_pos + n, res->size - src_pos - n);
 625         } else {
 626                 isl_seq_cpy(res->el, vec->el, src_pos);
 627                 isl_seq_cpy(res->el + src_pos,
 628                             vec->el + src_pos + n, dst_pos - src_pos);
 629                 isl_seq_cpy(res->el + dst_pos, vec->el + src_pos, n);
 630                 isl_seq_cpy(res->el + dst_pos + n,
 631                             vec->el + dst_pos + n, res->size - dst_pos - n);
 632         }
 633
 634         isl_vec_free(vec);
 635         return res;
 636 }