home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Computer Club Elmshorn Atari PD / CCE_PD.iso / pc / 0400 / CCE_0423.ZIP / CCE_0423.PD / GPINCL13.ZOO / xrationa.h < prev    next >
C/C++ Source or Header  |  1992-10-01  |  7KB  |  267 lines
  1. // This may look like C code, but it is really -*- C++ -*-
  2.  
  3. /* 
  4. Copyright (C) 1988 Free Software Foundation
  5.     written by Doug Lea (dl@rocky.oswego.edu)
  6.  
  7. This file is part of the GNU C++ Library.  This library is free
  8. software; you can redistribute it and/or modify it under the terms of
  9. the GNU Library General Public License as published by the Free
  10. Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your
  11. option) any later version.  This library is distributed in the hope
  12. that it will be useful, but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the
  13. implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR
  14. PURPOSE.  See the GNU Library General Public License for more details.
  15. You should have received a copy of the GNU Library General Public
  16. License along with this library; if not, write to the Free Software
  17. Foundation, 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  18. */
  19.  
  20. #ifndef _Rational_h
  21. #ifdef __GNUG__
  22. #pragma interface
  23. #endif
  24. #define _Rational_h 1
  25.  
  26. #include <xinteger.h>
  27. #include <math.h>
  28.  
  29. class Rational
  30. {
  31. protected:
  32.   Integer          num;
  33.   Integer          den;
  34.  
  35.   void             normalize();
  36.  
  37. public:
  38.                    Rational();
  39.                    Rational(double);
  40.                    Rational(long n);
  41.                    Rational(long n, long d);
  42.                    Rational(const Integer& n);
  43.                    Rational(const Integer& n, const Integer& d);
  44.                    Rational(const Rational&);
  45.  
  46.                   ~Rational();
  47.  
  48.   void             operator =  (const Rational& y);
  49.  
  50.   friend int       operator == (const Rational& x, const Rational& y);
  51.   friend int       operator != (const Rational& x, const Rational& y);
  52.   friend int       operator <  (const Rational& x, const Rational& y);
  53.   friend int       operator <= (const Rational& x, const Rational& y);
  54.   friend int       operator >  (const Rational& x, const Rational& y);
  55.   friend int       operator >= (const Rational& x, const Rational& y);
  56.  
  57.   friend Rational  operator +  (const Rational& x, const Rational& y);
  58.   friend Rational  operator -  (const Rational& x, const Rational& y);
  59.   friend Rational  operator *  (const Rational& x, const Rational& y);
  60.   friend Rational  operator /  (const Rational& x, const Rational& y);
  61.  
  62.   void             operator += (const Rational& y);
  63.   void             operator -= (const Rational& y);
  64.   void             operator *= (const Rational& y);
  65.   void             operator /= (const Rational& y);
  66.  
  67. #ifdef __GNUG__
  68.   friend Rational  operator <? (const Rational& x, const Rational& y); // min
  69.   friend Rational  operator >? (const Rational& x, const Rational& y); // max
  70. #endif
  71.  
  72.   friend Rational  operator - (const Rational& x);
  73.  
  74.  
  75. // builtin Rational functions
  76.  
  77.  
  78.   void             negate();                      // x = -x
  79.   void             invert();                      // x = 1/x
  80.  
  81.   friend int       sign(const Rational& x);             // -1, 0, or +1
  82.   friend Rational  abs(const Rational& x);              // absolute value
  83.   friend Rational  sqr(const Rational& x);              // square
  84.   friend Rational  pow(const Rational& x, long y);
  85.   friend Rational  pow(const Rational& x, const Integer& y);
  86.   const Integer&   numerator() const;
  87.   const Integer&   denominator() const;
  88.  
  89. // coercion & conversion
  90.  
  91.                    operator double() const;
  92.   friend Integer   floor(const Rational& x);
  93.   friend Integer   ceil(const Rational& x);
  94.   friend Integer   trunc(const Rational& x);
  95.   friend Integer   round(const Rational& x);
  96.  
  97.   friend istream&  operator >> (istream& s, Rational& y);
  98.   friend ostream&  operator << (ostream& s, const Rational& y);
  99.  
  100.   int           fits_in_float() const;
  101.   int           fits_in_double() const;
  102.  
  103. // procedural versions of operators
  104.  
  105.   friend int       compare(const Rational& x, const Rational& y);
  106.   friend void      add(const Rational& x, const Rational& y, Rational& dest);
  107.   friend void      sub(const Rational& x, const Rational& y, Rational& dest);
  108.   friend void      mul(const Rational& x, const Rational& y, Rational& dest);
  109.   friend void      div(const Rational& x, const Rational& y, Rational& dest);
  110.  
  111. // error detection
  112.  
  113.   void    error(const char* msg) const;
  114.   int              OK() const;
  115.  
  116. };
  117.  
  118. typedef Rational RatTmp; // backwards compatibility
  119.  
  120. inline Rational::Rational() : num(&_ZeroRep), den(&_OneRep) {}
  121. inline Rational::~Rational() {}
  122.  
  123. inline Rational::Rational(const Rational& y) :num(y.num), den(y.den) {}
  124.  
  125. inline Rational::Rational(const Integer& n) :num(n), den(&_OneRep) {}
  126.  
  127. inline Rational::Rational(const Integer& n, const Integer& d) :num(n),den(d)
  128. {
  129.   normalize();
  130. }
  131.  
  132. inline Rational::Rational(long n) :num(n), den(&_OneRep) { }
  133.  
  134. inline Rational::Rational(long n, long d) :num(n), den(d)
  135. {
  136.   normalize();
  137. }
  138.  
  139. inline  void Rational::operator =  (const Rational& y)
  140. {
  141.   num = y.num;  den = y.den;
  142. }
  143.  
  144. inline int operator == (const Rational& x, const Rational& y)
  145. {
  146.   return compare(x.num, y.num) == 0 && compare(x.den, y.den) == 0;
  147. }
  148.  
  149. inline int operator != (const Rational& x, const Rational& y)
  150. {
  151.   return compare(x.num, y.num) != 0 || compare(x.den, y.den) != 0;
  152. }
  153.  
  154. inline int operator <  (const Rational& x, const Rational& y)
  155. {
  156.   return compare(x, y) <  0; 
  157. }
  158.  
  159. inline int operator <= (const Rational& x, const Rational& y)
  160. {
  161.   return compare(x, y) <= 0; 
  162. }
  163.  
  164. inline int operator >  (const Rational& x, const Rational& y)
  165. {
  166.   return compare(x, y) >  0; 
  167. }
  168.  
  169. inline int operator >= (const Rational& x, const Rational& y)
  170. {
  171.   return compare(x, y) >= 0; 
  172. }
  173.  
  174. inline int sign(const Rational& x)
  175. {
  176.   return sign(x.num);
  177. }
  178.  
  179. inline void Rational::negate()
  180. {
  181.   num.negate();
  182. }
  183.  
  184.  
  185. inline void Rational::operator += (const Rational& y) 
  186. {
  187.   add(*this, y, *this);
  188. }
  189.  
  190. inline void Rational::operator -= (const Rational& y) 
  191. {
  192.   sub(*this, y, *this);
  193. }
  194.  
  195. inline void Rational::operator *= (const Rational& y) 
  196. {
  197.   mul(*this, y, *this);
  198. }
  199.  
  200. inline void Rational::operator /= (const Rational& y) 
  201. {
  202.   div(*this, y, *this);
  203. }
  204.  
  205. inline const Integer& Rational::numerator() const { return num; }
  206. inline const Integer& Rational::denominator() const { return den; }
  207. inline Rational::operator double() const { return ratio(num, den); }
  208.  
  209. #ifdef __GNUG__
  210. inline Rational operator <? (const Rational& x, const Rational& y)
  211. {
  212.   if (compare(x, y) <= 0) return x; else return y;
  213. }
  214.  
  215. inline Rational operator >? (const Rational& x, const Rational& y)
  216. {
  217.   if (compare(x, y) >= 0) return x; else return y;
  218. }
  219. #endif
  220.  
  221. #if defined(__GNUG__) && !defined(NO_NRV)
  222.  
  223. inline Rational operator + (const Rational& x, const Rational& y) return r
  224. {
  225.   add(x, y, r);
  226. }
  227.  
  228. inline Rational operator - (const Rational& x, const Rational& y) return r
  229. {
  230.   sub(x, y, r);
  231. }
  232.  
  233. inline Rational operator * (const Rational& x, const Rational& y) return r
  234. {
  235.   mul(x, y, r);
  236. }
  237.  
  238. inline Rational operator / (const Rational& x, const Rational& y) return r
  239. {
  240.   div(x, y, r);
  241. }
  242.  
  243. #else /* NO_NRV */
  244.  
  245. inline Rational operator + (const Rational& x, const Rational& y) 
  246. {
  247.   Rational r; add(x, y, r); return r;
  248. }
  249.  
  250. inline Rational operator - (const Rational& x, const Rational& y)
  251. {
  252.   Rational r; sub(x, y, r); return r;
  253. }
  254.  
  255. inline Rational operator * (const Rational& x, const Rational& y)
  256. {
  257.   Rational r; mul(x, y, r); return r;
  258. }
  259.  
  260. inline Rational operator / (const Rational& x, const Rational& y)
  261. {
  262.   Rational r; div(x, y, r); return r;
  263. }
  264. #endif
  265.  
  266. #endif
  267.