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         free(vec);
  55         return NULL;
  56 }
  57
  58 __isl_give isl_vec *isl_vec_extend(__isl_take isl_vec *vec, unsigned size)
  59 {
  60         if (!vec)
  61                 return NULL;
  62         if (size <= vec->size)
  63                 return vec;
  64
  65         vec = isl_vec_cow(vec);
  66         if (!vec)
  67                 return NULL;
  68
  69         vec->block = isl_blk_extend(vec->ctx, vec->block, size);
  70         if (!vec->block.data)
  71                 goto error;
  72
  73         vec->size = size;
  74         vec->el = vec->block.data;
  75
  76         return vec;
  77 error:
  78         isl_vec_free(vec);
  79         return NULL;
  80 }
  81
  82 /* Apply the expansion specified by "exp" to the "n" elements starting at "pos".
  83  * "expanded" it the number of elements that need to replace those "n"
  84  * elements.  The entries in "exp" have increasing values between
  85  * 0 and "expanded".
  86  */
  87 __isl_give isl_vec *isl_vec_expand(__isl_take isl_vec *vec, int pos, int n,
  88         int *exp, int expanded)
  89 {
  90         int i, j;
  91         int old_size, extra;
  92
  93         if (!vec)
  94                 return NULL;
  95         if (expanded < n)
  96                 isl_die(isl_vec_get_ctx(vec), isl_error_invalid,
  97                         "not an expansion", return isl_vec_free(vec));
  98         if (expanded == n)
  99                 return vec;
 100         if (pos < 0 || n < 0 || pos + n > vec->size)
 101                 isl_die(isl_vec_get_ctx(vec), isl_error_invalid,
 102                         "position out of bounds", return isl_vec_free(vec));
 103
 104         old_size = vec->size;
 105         extra = expanded - n;
 106         vec = isl_vec_extend(vec, old_size + extra);
 107         vec = isl_vec_cow(vec);
 108         if (!vec)
 109                 return NULL;
 110
 111         for (i = old_size - 1; i >= pos + n; --i)
 112                 isl_int_set(vec->el[i + extra], vec->el[i]);
 113
 114         j = n - 1;
 115         for (i = expanded - 1; i >= 0; --i) {
 116                 if (j >= 0 && exp[j] == i) {
 117                         if (i != j)
 118                                 isl_int_swap(vec->el[pos + i],
 119                                              vec->el[pos + j]);
 120                         j--;
 121                 } else {
 122                         isl_int_set_si(vec->el[pos + i], 0);
 123                 }
 124         }
 125
 126         return vec;
 127 }
 128
 129 __isl_give isl_vec *isl_vec_zero_extend(__isl_take isl_vec *vec, unsigned size)
 130 {
 131         int extra;
 132
 133         if (!vec)
 134                 return NULL;
 135         if (size <= vec->size)
 136                 return vec;
 137
 138         vec = isl_vec_cow(vec);
 139         if (!vec)
 140                 return NULL;
 141
 142         extra = size - vec->size;
 143         vec = isl_vec_extend(vec, size);
 144         if (!vec)
 145                 return NULL;
 146
 147         isl_seq_clr(vec->el + size - extra, extra);
 148
 149         return vec;
 150 }
 151
 152 /* Return a vector containing the elements of "vec1" followed by
 153  * those of "vec2".
 154  */
 155 __isl_give isl_vec *isl_vec_concat(__isl_take isl_vec *vec1,
 156         __isl_take isl_vec *vec2)
 157 {
 158         if (!vec1 || !vec2)
 159                 goto error;
 160
 161         if (vec2->size == 0) {
 162                 isl_vec_free(vec2);
 163                 return vec1;
 164         }
 165
 166         if (vec1->size == 0) {
 167                 isl_vec_free(vec1);
 168                 return vec2;
 169         }
 170
 171         vec1 = isl_vec_extend(vec1, vec1->size + vec2->size);
 172         if (!vec1)
 173                 goto error;
 174
 175         isl_seq_cpy(vec1->el + vec1->size - vec2->size, vec2->el, vec2->size);
 176
 177         isl_vec_free(vec2);
 178         return vec1;
 179 error:
 180         isl_vec_free(vec1);
 181         isl_vec_free(vec2);
 182         return NULL;
 183 }
 184
 185 struct isl_vec *isl_vec_copy(struct isl_vec *vec)
 186 {
 187         if (!vec)
 188                 return NULL;
 189
 190         vec->ref++;
 191         return vec;
 192 }
 193
 194 struct isl_vec *isl_vec_dup(struct isl_vec *vec)
 195 {
 196         struct isl_vec *vec2;
 197
 198         if (!vec)
 199                 return NULL;
 200         vec2 = isl_vec_alloc(vec->ctx, vec->size);
 201         if (!vec2)
 202                 return NULL;
 203         isl_seq_cpy(vec2->el, vec->el, vec->size);
 204         return vec2;
 205 }
 206
 207 struct isl_vec *isl_vec_cow(struct isl_vec *vec)
 208 {
 209         struct isl_vec *vec2;
 210         if (!vec)
 211                 return NULL;
 212
 213         if (vec->ref == 1)
 214                 return vec;
 215
 216         vec2 = isl_vec_dup(vec);
 217         isl_vec_free(vec);
 218         return vec2;
 219 }
 220
 221 __isl_null isl_vec *isl_vec_free(__isl_take isl_vec *vec)
 222 {
 223         if (!vec)
 224                 return NULL;
 225
 226         if (--vec->ref > 0)
 227                 return NULL;
 228
 229         isl_ctx_deref(vec->ctx);
 230         isl_blk_free(vec->ctx, vec->block);
 231         free(vec);
 232
 233         return NULL;
 234 }
 235
 236 int isl_vec_size(__isl_keep isl_vec *vec)
 237 {
 238         return vec ? vec->size : -1;
 239 }
 240
 241 int isl_vec_get_element(__isl_keep isl_vec *vec, int pos, isl_int *v)
 242 {
 243         if (!vec)
 244                 return -1;
 245
 246         if (pos < 0 || pos >= vec->size)
 247                 isl_die(vec->ctx, isl_error_invalid, "position out of range",
 248                         return -1);
 249         isl_int_set(*v, vec->el[pos]);
 250         return 0;
 251 }
 252
 253 /* Extract the element at position "pos" of "vec".
 254  */
 255 __isl_give isl_val *isl_vec_get_element_val(__isl_keep isl_vec *vec, int pos)
 256 {
 257         isl_ctx *ctx;
 258
 259         if (!vec)
 260                 return NULL;
 261         ctx = isl_vec_get_ctx(vec);
 262         if (pos < 0 || pos >= vec->size)
 263                 isl_die(ctx, isl_error_invalid, "position out of range",
 264                         return NULL);
 265         return isl_val_int_from_isl_int(ctx, vec->el[pos]);
 266 }
 267
 268 __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element(__isl_take isl_vec *vec,
 269         int pos, isl_int v)
 270 {
 271         vec = isl_vec_cow(vec);
 272         if (!vec)
 273                 return NULL;
 274         if (pos < 0 || pos >= vec->size)
 275                 isl_die(vec->ctx, isl_error_invalid, "position out of range",
 276                         goto error);
 277         isl_int_set(vec->el[pos], v);
 278         return vec;
 279 error:
 280         isl_vec_free(vec);
 281         return NULL;
 282 }
 283
 284 __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element_si(__isl_take isl_vec *vec,
 285         int pos, int v)
 286 {
 287         vec = isl_vec_cow(vec);
 288         if (!vec)
 289                 return NULL;
 290         if (pos < 0 || pos >= vec->size)
 291                 isl_die(vec->ctx, isl_error_invalid, "position out of range",
 292                         goto error);
 293         isl_int_set_si(vec->el[pos], v);
 294         return vec;
 295 error:
 296         isl_vec_free(vec);
 297         return NULL;
 298 }
 299
 300 /* Replace the element at position "pos" of "vec" by "v".
 301  */
 302 __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element_val(__isl_take isl_vec *vec,
 303         int pos, __isl_take isl_val *v)
 304 {
 305         if (!v)
 306                 return isl_vec_free(vec);
 307         if (!isl_val_is_int(v))
 308                 isl_die(isl_val_get_ctx(v), isl_error_invalid,
 309                         "expecting integer value", goto error);
 310         vec = isl_vec_set_element(vec, pos, v->n);
 311         isl_val_free(v);
 312         return vec;
 313 error:
 314         isl_val_free(v);
 315         return isl_vec_free(vec);
 316 }
 317
 318 /* Compare the elements of "vec1" and "vec2" at position "pos".
 319  */
 320 int isl_vec_cmp_element(__isl_keep isl_vec *vec1, __isl_keep isl_vec *vec2,
 321         int pos)
 322 {
 323         if (!vec1 || !vec2)
 324                 return 0;
 325         if (pos < 0 || pos >= vec1->size || pos >= vec2->size)
 326                 isl_die(isl_vec_get_ctx(vec1), isl_error_invalid,
 327                         "position out of range", return 0);
 328         return isl_int_cmp(vec1->el[pos], vec2->el[pos]);
 329 }
 330
 331 isl_bool isl_vec_is_equal(__isl_keep isl_vec *vec1, __isl_keep isl_vec *vec2)
 332 {
 333         if (!vec1 || !vec2)
 334                 return isl_bool_error;
 335
 336         if (vec1->size != vec2->size)
 337                 return isl_bool_false;
 338
 339         return isl_seq_eq(vec1->el, vec2->el, vec1->size);
 340 }
 341
 342 __isl_give isl_printer *isl_printer_print_vec(__isl_take isl_printer *printer,
 343         __isl_keep isl_vec *vec)
 344 {
 345         int i;
 346
 347         if (!printer || !vec)
 348                 goto error;
 349
 350         printer = isl_printer_print_str(printer, "[");
 351         for (i = 0; i < vec->size; ++i) {
 352                 if (i)
 353                         printer = isl_printer_print_str(printer, ",");
 354                 printer = isl_printer_print_isl_int(printer, vec->el[i]);
 355         }
 356         printer = isl_printer_print_str(printer, "]");
 357
 358         return printer;
 359 error:
 360         isl_printer_free(printer);
 361         return NULL;
 362 }
 363
 364 void isl_vec_dump(struct isl_vec *vec)
 365 {
 366         isl_printer *printer;
 367
 368         if (!vec)
 369                 return;
 370
 371         printer = isl_printer_to_file(vec->ctx, stderr);
 372         printer = isl_printer_print_vec(printer, vec);
 373         printer = isl_printer_end_line(printer);
 374
 375         isl_printer_free(printer);
 376 }
 377
 378 __isl_give isl_vec *isl_vec_set(__isl_take isl_vec *vec, isl_int v)
 379 {
 380         vec = isl_vec_cow(vec);
 381         if (!vec)
 382                 return NULL;
 383         isl_seq_set(vec->el, v, vec->size);
 384         return vec;
 385 }
 386
 387 __isl_give isl_vec *isl_vec_set_si(__isl_take isl_vec *vec, int v)
 388 {
 389         vec = isl_vec_cow(vec);
 390         if (!vec)
 391                 return NULL;
 392         isl_seq_set_si(vec->el, v, vec->size);
 393         return vec;
 394 }
 395
 396 /* Replace all elements of "vec" by "v".
 397  */
 398 __isl_give isl_vec *isl_vec_set_val(__isl_take isl_vec *vec,
 399         __isl_take isl_val *v)
 400 {
 401         vec = isl_vec_cow(vec);
 402         if (!vec || !v)
 403                 goto error;
 404         if (!isl_val_is_int(v))
 405                 isl_die(isl_val_get_ctx(v), isl_error_invalid,
 406                         "expecting integer value", goto error);
 407         isl_seq_set(vec->el, v->n, vec->size);
 408         isl_val_free(v);
 409         return vec;
 410 error:
 411         isl_vec_free(vec);
 412         isl_val_free(v);
 413         return NULL;
 414 }
 415
 416 __isl_give isl_vec *isl_vec_clr(__isl_take isl_vec *vec)
 417 {
 418         vec = isl_vec_cow(vec);
 419         if (!vec)
 420                 return NULL;
 421         isl_seq_clr(vec->el, vec->size);
 422         return vec;
 423 }
 424
 425 void isl_vec_lcm(struct isl_vec *vec, isl_int *lcm)
 426 {
 427         isl_seq_lcm(vec->block.data, vec->size, lcm);
 428 }
 429
 430 /* Given a rational vector, with the denominator in the first element
 431  * of the vector, round up all coordinates.
 432  */
 433 struct isl_vec *isl_vec_ceil(struct isl_vec *vec)
 434 {
 435         vec = isl_vec_cow(vec);
 436         if (!vec)
 437                 return NULL;
 438
 439         isl_seq_cdiv_q(vec->el + 1, vec->el + 1, vec->el[0], vec->size - 1);
 440
 441         isl_int_set_si(vec->el[0], 1);
 442
 443         return vec;
 444 }
 445
 446 struct isl_vec *isl_vec_normalize(struct isl_vec *vec)
 447 {
 448         if (!vec)
 449                 return NULL;
 450         isl_seq_normalize(vec->ctx, vec->el, vec->size);
 451         return vec;
 452 }
 453
 454 __isl_give isl_vec *isl_vec_neg(__isl_take isl_vec *vec)
 455 {
 456         vec = isl_vec_cow(vec);
 457         if (!vec)
 458                 return NULL;
 459         isl_seq_neg(vec->el, vec->el, vec->size);
 460         return vec;
 461 }
 462
 463 __isl_give isl_vec *isl_vec_scale(__isl_take isl_vec *vec, isl_int m)
 464 {
 465         if (isl_int_is_one(m))
 466                 return vec;
 467         vec = isl_vec_cow(vec);
 468         if (!vec)
 469                 return NULL;
 470         isl_seq_scale(vec->el, vec->el, m, vec->size);
 471         return vec;
 472 }
 473
 474 /* Reduce the elements of "vec" modulo "m".
 475  */
 476 __isl_give isl_vec *isl_vec_fdiv_r(__isl_take isl_vec *vec, isl_int m)
 477 {
 478         vec = isl_vec_cow(vec);
 479         if (!vec)
 480                 return NULL;
 481
 482         isl_seq_fdiv_r(vec->el, vec->el, m, vec->size);
 483
 484         return vec;
 485 }
 486
 487 __isl_give isl_vec *isl_vec_add(__isl_take isl_vec *vec1,
 488         __isl_take isl_vec *vec2)
 489 {
 490         vec1 = isl_vec_cow(vec1);
 491         if (!vec1 || !vec2)
 492                 goto error;
 493
 494         isl_assert(vec1->ctx, vec1->size == vec2->size, goto error);
 495
 496         isl_seq_combine(vec1->el, vec1->ctx->one, vec1->el,
 497                         vec1->ctx->one, vec2->el, vec1->size);
 498
 499         isl_vec_free(vec2);
 500         return vec1;
 501 error:
 502         isl_vec_free(vec1);
 503         isl_vec_free(vec2);
 504         return NULL;
 505 }
 506
 507 static int qsort_int_cmp(const void *p1, const void *p2)
 508 {
 509         const isl_int *i1 = (const isl_int *) p1;
 510         const isl_int *i2 = (const isl_int *) p2;
 511
 512         return isl_int_cmp(*i1, *i2);
 513 }
 514
 515 __isl_give isl_vec *isl_vec_sort(__isl_take isl_vec *vec)
 516 {
 517         if (!vec)
 518                 return NULL;
 519
 520         qsort(vec->el, vec->size, sizeof(*vec->el), &qsort_int_cmp);
 521
 522         return vec;
 523 }
 524
 525 __isl_give isl_vec *isl_vec_drop_els(__isl_take isl_vec *vec,
 526         unsigned pos, unsigned n)
 527 {
 528         if (n == 0)
 529                 return vec;
 530         vec = isl_vec_cow(vec);
 531         if (!vec)
 532                 return NULL;
 533
 534         if (pos + n > vec->size)
 535                 isl_die(vec->ctx, isl_error_invalid,
 536                         "range out of bounds", goto error);
 537
 538         if (pos + n != vec->size)
 539                 isl_seq_cpy(vec->el + pos, vec->el + pos + n,
 540                             vec->size - pos - n);
 541
 542         vec->size -= n;
 543
 544         return vec;
 545 error:
 546         isl_vec_free(vec);
 547         return NULL;
 548 }
 549
 550 __isl_give isl_vec *isl_vec_insert_els(__isl_take isl_vec *vec,
 551         unsigned pos, unsigned n)
 552 {
 553         isl_vec *ext = NULL;
 554
 555         if (n == 0)
 556                 return vec;
 557         if (!vec)
 558                 return NULL;
 559
 560         if (pos > vec->size)
 561                 isl_die(vec->ctx, isl_error_invalid,
 562                         "position out of bounds", goto error);
 563
 564         ext =  isl_vec_alloc(vec->ctx, vec->size + n);
 565         if (!ext)
 566                 goto error;
 567
 568         isl_seq_cpy(ext->el, vec->el, pos);
 569         isl_seq_cpy(ext->el + pos + n, vec->el + pos, vec->size - pos);
 570
 571         isl_vec_free(vec);
 572         return ext;
 573 error:
 574         isl_vec_free(vec);
 575         isl_vec_free(ext);
 576         return NULL;
 577 }
 578
 579 __isl_give isl_vec *isl_vec_insert_zero_els(__isl_take isl_vec *vec,
 580         unsigned pos, unsigned n)
 581 {
 582         vec = isl_vec_insert_els(vec, pos, n);
 583         if (!vec)
 584                 return NULL;
 585
 586         isl_seq_clr(vec->el + pos, n);
 587
 588         return vec;
 589 }
 590
 591 /* Move the "n" elements starting as "src_pos" of "vec"
 592  * to "dst_pos".  The elements originally at "dst_pos" are moved
 593  * up or down depending on whether "dst_pos" is smaller or greater
 594  * than "src_pos".
 595  */
 596 __isl_give isl_vec *isl_vec_move_els(__isl_take isl_vec *vec,
 597         unsigned dst_pos, unsigned src_pos, unsigned n)
 598 {
 599         isl_vec *res;
 600
 601         if (!vec)
 602                 return NULL;
 603
 604         if (src_pos + n > vec->size)
 605                 isl_die(vec->ctx, isl_error_invalid,
 606                         "source range out of bounds", return isl_vec_free(vec));
 607         if (dst_pos + n > vec->size)
 608                 isl_die(vec->ctx, isl_error_invalid,
 609                         "destination range out of bounds",
 610                         return isl_vec_free(vec));
 611
 612         if (n == 0 || dst_pos == src_pos)
 613                 return vec;
 614
 615         res = isl_vec_alloc(vec->ctx, vec->size);
 616         if (!res)
 617                 return isl_vec_free(vec);
 618
 619         if (dst_pos < src_pos) {
 620                 isl_seq_cpy(res->el, vec->el, dst_pos);
 621                 isl_seq_cpy(res->el + dst_pos, vec->el + src_pos, n);
 622                 isl_seq_cpy(res->el + dst_pos + n,
 623                             vec->el + dst_pos, src_pos - dst_pos);
 624                 isl_seq_cpy(res->el + src_pos + n,
 625                             vec->el + src_pos + n, res->size - src_pos - n);
 626         } else {
 627                 isl_seq_cpy(res->el, vec->el, src_pos);
 628                 isl_seq_cpy(res->el + src_pos,
 629                             vec->el + src_pos + n, dst_pos - src_pos);
 630                 isl_seq_cpy(res->el + dst_pos, vec->el + src_pos, n);
 631                 isl_seq_cpy(res->el + dst_pos + n,
 632                             vec->el + dst_pos + n, res->size - dst_pos - n);
 633         }
 634
 635         isl_vec_free(vec);
 636         return res;
 637 }