cpp-d1064d
[cross.git] / i686-linux-gnu-4.7 / usr / include / c++ / 4.7 / ratio
diff --git a/i686-linux-gnu-4.7/usr/include/c++/4.7/ratio b/i686-linux-gnu-4.7/usr/include/c++/4.7/ratio
new file mode 100644 (file)
index 0000000..a9cbfe2
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,530 @@
+// ratio -*- C++ -*-
+
+// Copyright (C) 2008, 2009, 2010, 2011 Free Software Foundation, Inc.
+//
+// This file is part of the GNU ISO C++ Library.  This library is free
+// software; you can redistribute it and/or modify it under the 
+// terms of the GNU General Public License as published by the 
+// Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
+// any later version.
+
+// This library is distributed in the hope that it will be useful,
+// but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+// MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the 
+// GNU General Public License for more details.
+
+// Under Section 7 of GPL version 3, you are granted additional
+// permissions described in the GCC Runtime Library Exception, version
+// 3.1, as published by the Free Software Foundation.
+
+// You should have received a copy of the GNU General Public License and
+// a copy of the GCC Runtime Library Exception along with this program;
+// see the files COPYING3 and COPYING.RUNTIME respectively.  If not, see
+// <http://www.gnu.org/licenses/>.
+
+/** @file include/ratio
+ *  This is a Standard C++ Library header.
+ */
+
+#ifndef _GLIBCXX_RATIO
+#define _GLIBCXX_RATIO 1
+
+#pragma GCC system_header
+
+#ifndef __GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__
+# include <bits/c++0x_warning.h>
+#else
+
+#include <type_traits>
+#include <cstdint>
+
+#ifdef _GLIBCXX_USE_C99_STDINT_TR1
+
+namespace std _GLIBCXX_VISIBILITY(default)
+{
+_GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE_VERSION
+
+  /**
+   * @defgroup ratio Rational Arithmetic
+   * @ingroup utilities
+   *
+   * Compile time representation of finite rational numbers.
+   * @{
+   */
+
+  template<intmax_t _Pn>
+    struct __static_sign
+    : integral_constant<intmax_t, (_Pn < 0) ? -1 : 1>
+    { };
+
+  template<intmax_t _Pn>
+    struct __static_abs
+    : integral_constant<intmax_t, _Pn * __static_sign<_Pn>::value>
+    { };
+
+  template<intmax_t _Pn, intmax_t _Qn>
+    struct __static_gcd;
+  template<intmax_t _Pn, intmax_t _Qn>
+    struct __static_gcd
+    : __static_gcd<_Qn, (_Pn % _Qn)>
+    { };
+
+  template<intmax_t _Pn>
+    struct __static_gcd<_Pn, 0>
+    : integral_constant<intmax_t, __static_abs<_Pn>::value>
+    { };
+
+  template<intmax_t _Qn>
+    struct __static_gcd<0, _Qn>
+    : integral_constant<intmax_t, __static_abs<_Qn>::value>
+    { };
+
+  // Let c = 2^(half # of bits in an intmax_t)
+  // then we find a1, a0, b1, b0 s.t. N = a1*c + a0, M = b1*c + b0
+  // The multiplication of N and M becomes,
+  // N * M = (a1 * b1)c^2 + (a0 * b1 + b0 * a1)c + a0 * b0
+  // Multiplication is safe if each term and the sum of the terms
+  // is representable by intmax_t.
+  template<intmax_t _Pn, intmax_t _Qn>
+    struct __safe_multiply
+    {
+    private:
+      static const uintmax_t __c = uintmax_t(1) << (sizeof(intmax_t) * 4);
+
+      static const uintmax_t __a0 = __static_abs<_Pn>::value % __c;
+      static const uintmax_t __a1 = __static_abs<_Pn>::value / __c;
+      static const uintmax_t __b0 = __static_abs<_Qn>::value % __c;
+      static const uintmax_t __b1 = __static_abs<_Qn>::value / __c;
+
+      static_assert(__a1 == 0 || __b1 == 0, 
+                   "overflow in multiplication");
+      static_assert(__a0 * __b1 + __b0 * __a1 < (__c >> 1), 
+                   "overflow in multiplication");
+      static_assert(__b0 * __a0 <= __INTMAX_MAX__, 
+                   "overflow in multiplication");
+      static_assert((__a0 * __b1 + __b0 * __a1) * __c
+                   <= __INTMAX_MAX__ -  __b0 * __a0,
+                   "overflow in multiplication");
+
+    public:
+      static const intmax_t value = _Pn * _Qn;
+    };
+
+  // Some double-precision utilities, where numbers are represented as
+  // __hi*2^(8*sizeof(uintmax_t)) + __lo.
+  template<uintmax_t __hi1, uintmax_t __lo1, uintmax_t __hi2, uintmax_t __lo2>
+    struct __big_less
+    : integral_constant<bool, (__hi1 < __hi2
+                              || (__hi1 == __hi2 && __lo1 < __lo2))>
+    { };
+
+  template<uintmax_t __hi1, uintmax_t __lo1, uintmax_t __hi2, uintmax_t __lo2>
+    struct __big_add
+    {
+      static constexpr uintmax_t __lo = __lo1 + __lo2;
+      static constexpr uintmax_t __hi = (__hi1 + __hi2 +
+                                        (__lo1 + __lo2 < __lo1)); // carry
+    };
+
+  // Subtract a number from a bigger one.
+  template<uintmax_t __hi1, uintmax_t __lo1, uintmax_t __hi2, uintmax_t __lo2>
+    struct __big_sub
+    {
+      static_assert(!__big_less<__hi1, __lo1, __hi2, __lo2>::value,
+                   "Internal library error");
+      static constexpr uintmax_t __lo = __lo1 - __lo2;
+      static constexpr uintmax_t __hi = (__hi1 - __hi2 -
+                                        (__lo1 < __lo2)); // carry
+    };
+
+  // Same principle as __safe_multiply.
+  template<uintmax_t __x, uintmax_t __y>
+    struct __big_mul
+    {
+    private:
+      static constexpr uintmax_t __c = uintmax_t(1) << (sizeof(intmax_t) * 4);
+      static constexpr uintmax_t __x0 = __x % __c;
+      static constexpr uintmax_t __x1 = __x / __c;
+      static constexpr uintmax_t __y0 = __y % __c;
+      static constexpr uintmax_t __y1 = __y / __c;
+      static constexpr uintmax_t __x0y0 = __x0 * __y0;
+      static constexpr uintmax_t __x0y1 = __x0 * __y1;
+      static constexpr uintmax_t __x1y0 = __x1 * __y0;
+      static constexpr uintmax_t __x1y1 = __x1 * __y1;
+      static constexpr uintmax_t __mix = __x0y1 + __x1y0; // possible carry...
+      static constexpr uintmax_t __mix_lo = __mix * __c;
+      static constexpr uintmax_t __mix_hi
+      = __mix / __c + ((__mix < __x0y1) ? __c : 0); // ... added here
+      typedef __big_add<__mix_hi, __mix_lo, __x1y1, __x0y0> _Res;
+    public:
+      static constexpr uintmax_t __hi = _Res::__hi;
+      static constexpr uintmax_t __lo = _Res::__lo;
+    };
+
+  // Adapted from __udiv_qrnnd_c in longlong.h
+  // This version assumes that the high bit of __d is 1.
+  template<uintmax_t __n1, uintmax_t __n0, uintmax_t __d>
+    struct __big_div_impl
+    {
+    private:
+      static_assert(__d >= (uintmax_t(1) << (sizeof(intmax_t) * 8 - 1)),
+                   "Internal library error");
+      static_assert(__n1 < __d, "Internal library error");
+      static constexpr uintmax_t __c = uintmax_t(1) << (sizeof(intmax_t) * 4);
+      static constexpr uintmax_t __d1 = __d / __c;
+      static constexpr uintmax_t __d0 = __d % __c;
+
+      static constexpr uintmax_t __q1x = __n1 / __d1;
+      static constexpr uintmax_t __r1x = __n1 % __d1;
+      static constexpr uintmax_t __m = __q1x * __d0;
+      static constexpr uintmax_t __r1y = __r1x * __c + __n0 / __c;
+      static constexpr uintmax_t __r1z = __r1y + __d;
+      static constexpr uintmax_t __r1
+      = ((__r1y < __m) ? ((__r1z >= __d) && (__r1z < __m))
+        ? (__r1z + __d) : __r1z : __r1y) - __m;
+      static constexpr uintmax_t __q1
+      = __q1x - ((__r1y < __m)
+                ? ((__r1z >= __d) && (__r1z < __m)) ? 2 : 1 : 0);
+      static constexpr uintmax_t __q0x = __r1 / __d1;
+      static constexpr uintmax_t __r0x = __r1 % __d1;
+      static constexpr uintmax_t __n = __q0x * __d0;
+      static constexpr uintmax_t __r0y = __r0x * __c + __n0 % __c;
+      static constexpr uintmax_t __r0z = __r0y + __d;
+      static constexpr uintmax_t __r0
+      = ((__r0y < __n) ? ((__r0z >= __d) && (__r0z < __n))
+        ? (__r0z + __d) : __r0z : __r0y) - __n;
+      static constexpr uintmax_t __q0
+      = __q0x - ((__r0y < __n) ? ((__r0z >= __d)
+                                 && (__r0z < __n)) ? 2 : 1 : 0);
+
+    public:
+      static constexpr uintmax_t __quot = __q1 * __c + __q0;
+      static constexpr uintmax_t __rem = __r0;
+
+    private:
+      typedef __big_mul<__quot, __d> _Prod;
+      typedef __big_add<_Prod::__hi, _Prod::__lo, 0, __rem> _Sum;
+      static_assert(_Sum::__hi == __n1 && _Sum::__lo == __n0,
+                   "Internal library error");
+  };
+
+  template<uintmax_t __n1, uintmax_t __n0, uintmax_t __d>
+    struct __big_div
+    {
+    private:
+      static_assert(__d != 0, "Internal library error");
+      static_assert(sizeof (uintmax_t) == sizeof (unsigned long long),
+                   "This library calls __builtin_clzll on uintmax_t, which "
+                   "is unsafe on your platform. Please complain to "
+                   "http://gcc.gnu.org/bugzilla/");
+      static constexpr int __shift = __builtin_clzll(__d);
+      static constexpr int __coshift_ = sizeof(uintmax_t) * 8 - __shift;
+      static constexpr int __coshift = (__shift != 0) ? __coshift_ : 0;
+      static constexpr uintmax_t __c1 = uintmax_t(1) << __shift;
+      static constexpr uintmax_t __c2 = uintmax_t(1) << __coshift;
+      static constexpr uintmax_t __new_d = __d * __c1;
+      static constexpr uintmax_t __new_n0 = __n0 * __c1;
+      static constexpr uintmax_t __n1_shifted = (__n1 % __d) * __c1;
+      static constexpr uintmax_t __n0_top = (__shift != 0) ? (__n0 / __c2) : 0;
+      static constexpr uintmax_t __new_n1 = __n1_shifted + __n0_top;
+      typedef __big_div_impl<__new_n1, __new_n0, __new_d> _Res;
+
+    public:
+      static constexpr uintmax_t __quot_hi = __n1 / __d;
+      static constexpr uintmax_t __quot_lo = _Res::__quot;
+      static constexpr uintmax_t __rem = _Res::__rem / __c1;
+
+    private:
+      typedef __big_mul<__quot_lo, __d> _P0;
+      typedef __big_mul<__quot_hi, __d> _P1;
+      typedef __big_add<_P0::__hi, _P0::__lo, _P1::__lo, __rem> _Sum;
+      // No overflow.
+      static_assert(_P1::__hi == 0, "Internal library error");
+      static_assert(_Sum::__hi >= _P0::__hi, "Internal library error");
+      // Matches the input data.
+      static_assert(_Sum::__hi == __n1 && _Sum::__lo == __n0,
+                   "Internal library error");
+      static_assert(__rem < __d, "Internal library error");
+    };
+
+  /**
+   *  @brief Provides compile-time rational arithmetic.
+   *
+   *  This class template represents any finite rational number with a
+   *  numerator and denominator representable by compile-time constants of
+   *  type intmax_t. The ratio is simplified when instantiated.
+   *
+   *  For example:
+   *  @code
+   *    std::ratio<7,-21>::num == -1;
+   *    std::ratio<7,-21>::den == 3;
+   *  @endcode
+   *  
+  */
+  template<intmax_t _Num, intmax_t _Den = 1>
+    struct ratio
+    {
+      static_assert(_Den != 0, "denominator cannot be zero");
+      static_assert(_Num >= -__INTMAX_MAX__ && _Den >= -__INTMAX_MAX__,
+                   "out of range");
+
+      // Note: sign(N) * abs(N) == N
+      static constexpr intmax_t num =
+        _Num * __static_sign<_Den>::value / __static_gcd<_Num, _Den>::value;
+
+      static constexpr intmax_t den =
+        __static_abs<_Den>::value / __static_gcd<_Num, _Den>::value;
+
+      typedef ratio<num, den> type;
+    };
+
+  template<intmax_t _Num, intmax_t _Den>
+    constexpr intmax_t ratio<_Num, _Den>::num;
+
+  template<intmax_t _Num, intmax_t _Den>
+    constexpr intmax_t ratio<_Num, _Den>::den;
+
+  /// ratio_multiply
+  template<typename _R1, typename _R2>
+    struct ratio_multiply
+    {
+    private:
+      static const intmax_t __gcd1 =
+        __static_gcd<_R1::num, _R2::den>::value;
+      static const intmax_t __gcd2 =
+        __static_gcd<_R2::num, _R1::den>::value;
+
+    public:
+      typedef ratio<
+        __safe_multiply<(_R1::num / __gcd1),
+                        (_R2::num / __gcd2)>::value,
+        __safe_multiply<(_R1::den / __gcd2),
+                        (_R2::den / __gcd1)>::value> type;
+
+      static constexpr intmax_t num = type::num;
+      static constexpr intmax_t den = type::den;
+    };
+
+  template<typename _R1, typename _R2>
+    constexpr intmax_t ratio_multiply<_R1, _R2>::num;
+
+  template<typename _R1, typename _R2>
+    constexpr intmax_t ratio_multiply<_R1, _R2>::den;
+
+  /// ratio_divide
+  template<typename _R1, typename _R2>
+    struct ratio_divide
+    {
+      static_assert(_R2::num != 0, "division by 0");
+
+      typedef typename ratio_multiply<
+        _R1,
+        ratio<_R2::den, _R2::num>>::type type;
+
+      static constexpr intmax_t num = type::num;
+      static constexpr intmax_t den = type::den;
+    };
+
+  template<typename _R1, typename _R2>
+    constexpr intmax_t ratio_divide<_R1, _R2>::num;
+
+  template<typename _R1, typename _R2>
+    constexpr intmax_t ratio_divide<_R1, _R2>::den;
+
+  /// ratio_equal
+  template<typename _R1, typename _R2>
+    struct ratio_equal
+    : integral_constant<bool, _R1::num == _R2::num && _R1::den == _R2::den>
+    { };
+  
+  /// ratio_not_equal
+  template<typename _R1, typename _R2>
+    struct ratio_not_equal
+    : integral_constant<bool, !ratio_equal<_R1, _R2>::value>
+    { };
+
+  // Both numbers are positive.
+  template<typename _R1, typename _R2,
+           typename _Left = __big_mul<_R1::num,_R2::den>,
+           typename _Right = __big_mul<_R2::num,_R1::den> >
+    struct __ratio_less_impl_1
+    : integral_constant<bool, __big_less<_Left::__hi, _Left::__lo,
+           _Right::__hi, _Right::__lo>::value>
+    { }; 
+
+  template<typename _R1, typename _R2,
+          bool = (_R1::num == 0 || _R2::num == 0
+                  || (__static_sign<_R1::num>::value
+                      != __static_sign<_R2::num>::value)),
+          bool = (__static_sign<_R1::num>::value == -1
+                  && __static_sign<_R2::num>::value == -1)>
+    struct __ratio_less_impl
+    : __ratio_less_impl_1<_R1, _R2>::type
+    { };
+
+  template<typename _R1, typename _R2>
+    struct __ratio_less_impl<_R1, _R2, true, false>
+    : integral_constant<bool, _R1::num < _R2::num>
+    { };
+
+  template<typename _R1, typename _R2>
+    struct __ratio_less_impl<_R1, _R2, false, true>
+    : __ratio_less_impl_1<ratio<-_R2::num, _R2::den>,
+           ratio<-_R1::num, _R1::den> >::type
+    { };
+
+  /// ratio_less
+  template<typename _R1, typename _R2>
+    struct ratio_less
+    : __ratio_less_impl<_R1, _R2>::type
+    { };
+    
+  /// ratio_less_equal
+  template<typename _R1, typename _R2>
+    struct ratio_less_equal
+    : integral_constant<bool, !ratio_less<_R2, _R1>::value>
+    { };
+  
+  /// ratio_greater
+  template<typename _R1, typename _R2>
+    struct ratio_greater
+    : integral_constant<bool, ratio_less<_R2, _R1>::value>
+    { };
+
+  /// ratio_greater_equal
+  template<typename _R1, typename _R2>
+    struct ratio_greater_equal
+    : integral_constant<bool, !ratio_less<_R1, _R2>::value>
+    { };
+
+  template<typename _R1, typename _R2,
+      bool = (_R1::num >= 0),
+      bool = (_R2::num >= 0),
+      bool = ratio_less<ratio<__static_abs<_R1::num>::value, _R1::den>,
+        ratio<__static_abs<_R2::num>::value, _R2::den> >::value>
+    struct __ratio_add_impl
+    {
+    private:
+      typedef typename __ratio_add_impl<
+        ratio<-_R1::num, _R1::den>,
+        ratio<-_R2::num, _R2::den> >::type __t;
+    public:
+      typedef ratio<-__t::num, __t::den> type;
+    };
+
+  // True addition of nonnegative numbers.
+  template<typename _R1, typename _R2, bool __b>
+    struct __ratio_add_impl<_R1, _R2, true, true, __b>
+    {
+    private:
+      static constexpr uintmax_t __g = __static_gcd<_R1::den, _R2::den>::value;
+      static constexpr uintmax_t __d2 = _R2::den / __g;
+      typedef __big_mul<_R1::den, __d2> __d;
+      typedef __big_mul<_R1::num, _R2::den / __g> __x;
+      typedef __big_mul<_R2::num, _R1::den / __g> __y;
+      typedef __big_add<__x::__hi, __x::__lo, __y::__hi, __y::__lo> __n;
+      static_assert(__n::__hi >= __x::__hi, "Internal library error");
+      typedef __big_div<__n::__hi, __n::__lo, __g> __ng;
+      static constexpr uintmax_t __g2 = __static_gcd<__ng::__rem, __g>::value;
+      typedef __big_div<__n::__hi, __n::__lo, __g2> __n_final;
+      static_assert(__n_final::__rem == 0, "Internal library error");
+      static_assert(__n_final::__quot_hi == 0 &&
+        __n_final::__quot_lo <= __INTMAX_MAX__, "overflow in addition");
+      typedef __big_mul<_R1::den / __g2, __d2> __d_final;
+      static_assert(__d_final::__hi == 0 &&
+        __d_final::__lo <= __INTMAX_MAX__, "overflow in addition");
+    public:
+      typedef ratio<__n_final::__quot_lo, __d_final::__lo> type;
+    };
+
+  template<typename _R1, typename _R2>
+    struct __ratio_add_impl<_R1, _R2, false, true, true>
+    : __ratio_add_impl<_R2, _R1>
+    { };
+
+  // True subtraction of nonnegative numbers yielding a nonnegative result.
+  template<typename _R1, typename _R2>
+    struct __ratio_add_impl<_R1, _R2, true, false, false>
+    {
+    private:
+      static constexpr uintmax_t __g = __static_gcd<_R1::den, _R2::den>::value;
+      static constexpr uintmax_t __d2 = _R2::den / __g;
+      typedef __big_mul<_R1::den, __d2> __d;
+      typedef __big_mul<_R1::num, _R2::den / __g> __x;
+      typedef __big_mul<-_R2::num, _R1::den / __g> __y;
+      typedef __big_sub<__x::__hi, __x::__lo, __y::__hi, __y::__lo> __n;
+      typedef __big_div<__n::__hi, __n::__lo, __g> __ng;
+      static constexpr uintmax_t __g2 = __static_gcd<__ng::__rem, __g>::value;
+      typedef __big_div<__n::__hi, __n::__lo, __g2> __n_final;
+      static_assert(__n_final::__rem == 0, "Internal library error");
+      static_assert(__n_final::__quot_hi == 0 &&
+        __n_final::__quot_lo <= __INTMAX_MAX__, "overflow in addition");
+      typedef __big_mul<_R1::den / __g2, __d2> __d_final;
+      static_assert(__d_final::__hi == 0 &&
+        __d_final::__lo <= __INTMAX_MAX__, "overflow in addition");
+    public:
+      typedef ratio<__n_final::__quot_lo, __d_final::__lo> type;
+    };
+
+  /// ratio_add
+  template<typename _R1, typename _R2>
+    struct ratio_add
+    {
+      typedef typename __ratio_add_impl<_R1, _R2>::type type;
+      static constexpr intmax_t num = type::num;
+      static constexpr intmax_t den = type::den;
+    };
+
+  template<typename _R1, typename _R2>
+    constexpr intmax_t ratio_add<_R1, _R2>::num;
+
+  template<typename _R1, typename _R2>
+    constexpr intmax_t ratio_add<_R1, _R2>::den;
+
+  /// ratio_subtract
+  template<typename _R1, typename _R2>
+    struct ratio_subtract
+    {
+      typedef typename ratio_add<
+        _R1,
+        ratio<-_R2::num, _R2::den>>::type type;
+
+      static constexpr intmax_t num = type::num;
+      static constexpr intmax_t den = type::den;
+    };
+
+  template<typename _R1, typename _R2>
+    constexpr intmax_t ratio_subtract<_R1, _R2>::num;
+
+  template<typename _R1, typename _R2>
+    constexpr intmax_t ratio_subtract<_R1, _R2>::den;
+
+
+
+  typedef ratio<1,       1000000000000000000> atto;
+  typedef ratio<1,          1000000000000000> femto;
+  typedef ratio<1,             1000000000000> pico;
+  typedef ratio<1,                1000000000> nano;
+  typedef ratio<1,                   1000000> micro;
+  typedef ratio<1,                      1000> milli;
+  typedef ratio<1,                       100> centi;
+  typedef ratio<1,                        10> deci;
+  typedef ratio<                       10, 1> deca;
+  typedef ratio<                      100, 1> hecto;
+  typedef ratio<                     1000, 1> kilo;
+  typedef ratio<                  1000000, 1> mega;
+  typedef ratio<               1000000000, 1> giga;
+  typedef ratio<            1000000000000, 1> tera;
+  typedef ratio<         1000000000000000, 1> peta;
+  typedef ratio<      1000000000000000000, 1> exa;
+
+  // @} group ratio
+_GLIBCXX_END_NAMESPACE_VERSION
+} // namespace
+
+#endif //_GLIBCXX_USE_C99_STDINT_TR1
+
+#endif //__GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__
+
+#endif //_GLIBCXX_RATIO