home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Cream of the Crop 1 / Cream of the Crop 1.iso / PROGRAM / DJINC106.ARJ / BITSET.H < prev    next >
C/C++ Source or Header  |  1992-03-29  |  9KB  |  369 lines
  1. // This may look like C code, but it is really -*- C++ -*-
  2. /* 
  3. Copyright (C) 1988 Free Software Foundation
  4.     written by Doug Lea (dl@rocky.oswego.edu)
  5.  
  6. This file is part of the GNU C++ Library.  This library is free
  7. software; you can redistribute it and/or modify it under the terms of
  8. the GNU Library General Public License as published by the Free
  9. Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your
  10. option) any later version.  This library is distributed in the hope
  11. that it will be useful, but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the
  12. implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR
  13. PURPOSE.  See the GNU Library General Public License for more details.
  14. You should have received a copy of the GNU Library General Public
  15. License along with this library; if not, write to the Free Software
  16. Foundation, 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  17. */
  18.  
  19. #ifndef _BitSet_h
  20. #ifdef __GNUG__
  21. #pragma interface
  22. #endif
  23.  
  24. #define _BitSet_h 1
  25.  
  26. #include <stream.h>
  27. #include <values.h>
  28.  
  29. #define BITSETBITS  BITS(short)
  30.  
  31. struct BitSetRep
  32. {
  33.   unsigned short  len;          // number of shorts in s
  34.   unsigned short  sz;           // allocated slots
  35.   unsigned short  virt;         // virtual 0 or 1
  36.   unsigned short  s[1];         // bits start here
  37. };
  38.  
  39. extern BitSetRep*   BitSetalloc(BitSetRep*, const unsigned short*, 
  40.                                 int, int, int);
  41. extern BitSetRep*   BitSetcopy(BitSetRep*, const BitSetRep*);
  42. extern BitSetRep*   BitSetresize(BitSetRep*, int);
  43. extern BitSetRep*   BitSetop(const BitSetRep*, const BitSetRep*, 
  44.                              BitSetRep*, char);
  45. extern BitSetRep*   BitSetcmpl(const BitSetRep*, BitSetRep*);
  46.  
  47.  
  48. extern BitSetRep    _nilBitSetRep;
  49.  
  50. class BitSet;
  51.  
  52. class BitSetBit
  53. {
  54. protected:
  55.   BitSet*            src;
  56.   unsigned long      pos;
  57.  
  58.  public:
  59.                      BitSetBit(BitSet* v, int p);
  60.                      BitSetBit(const BitSetBit& b);
  61.                     ~BitSetBit();
  62.                      operator int();
  63.   int                operator = (int b);
  64.   int                operator == (int b);
  65.   int                operator != (int b);
  66. };
  67.  
  68. class BitSet
  69. {
  70. protected:
  71.   BitSetRep*          rep;
  72.  
  73.   
  74. public:
  75.  
  76. // constructors
  77.                      BitSet();
  78.                      BitSet(const BitSet&);
  79.  
  80.                     ~BitSet();
  81.  
  82.   void               operator =  (const BitSet& y);
  83.  
  84. // equality & subset tests
  85.  
  86.   friend int         operator == (const BitSet& x, const BitSet& y);
  87.   friend int         operator != (const BitSet& x, const BitSet& y);
  88.   friend int         operator <  (const BitSet& x, const BitSet& y);
  89.   friend int         operator <= (const BitSet& x, const BitSet& y);
  90.   friend int         operator >  (const BitSet& x, const BitSet& y);
  91.   friend int         operator >= (const BitSet& x, const BitSet& y);
  92.  
  93.  
  94. // operations on self
  95.  
  96.   void               operator |= (const BitSet& y);
  97.   void               operator &= (const BitSet& y);
  98.   void               operator -= (const BitSet& y);
  99.   void               operator ^= (const BitSet& y);
  100.  
  101.   void               complement();
  102.  
  103. // individual bit manipulation
  104.  
  105.   void               set(int pos);
  106.   void               set(int from, int to);
  107.   void               set(); // set all
  108.  
  109.   void               clear(int pos);
  110.   void               clear(int from, int to);
  111.   void               clear(); // clear all
  112.  
  113.   void               invert(int pos);
  114.   void               invert(int from, int to);
  115.  
  116.   int                test(int pos) const;
  117.   int                test(int from, int to) const;
  118.  
  119.   BitSetBit          operator [] (int i);
  120.   
  121. // iterators
  122.  
  123.   int                first(int b = 1) const;
  124.   int                last(int b = 1) const;
  125.  
  126.   int                next(int pos, int b = 1) const;
  127.   int                previous(int pos, int b = 1) const;
  128.  
  129. // status
  130.  
  131.   int                empty() const;
  132.   int                virtual_bit() const;
  133.   int                count(int b = 1) const;
  134.   
  135. // convertors & IO
  136.  
  137.   friend BitSet      atoBitSet(const char* s, 
  138.                                char f='0', char t='1', char star='*');
  139.   friend const char* BitSettoa(const BitSet& x, 
  140.                                char f='0', char t='1', char star='*');
  141.  
  142.   friend BitSet      shorttoBitSet(unsigned short w);
  143.   friend BitSet      longtoBitSet(unsigned long w);
  144.  
  145.   friend ostream&    operator << (ostream& s, const BitSet& x);
  146.  
  147. // procedural versions of operators
  148.  
  149.   friend void        and(const BitSet& x, const BitSet& y, BitSet& r);
  150.   friend void        or(const BitSet& x, const BitSet& y, BitSet& r);
  151.   friend void        xor(const BitSet& x, const BitSet& y, BitSet& r);
  152.   friend void        diff(const BitSet& x, const BitSet& y, BitSet& r);
  153.   friend void        complement(const BitSet& x, BitSet& r);
  154.  
  155. // misc
  156.  
  157.   void      error(const char* msg) const;
  158.   int                OK() const;
  159. };
  160.  
  161.  
  162. typedef BitSet BitSetTmp;
  163.  
  164.  
  165.   BitSet      operator |  (const BitSet& x, const BitSet& y);
  166.   BitSet      operator &  (const BitSet& x, const BitSet& y);
  167.   BitSet      operator -  (const BitSet& x, const BitSet& y);
  168.   BitSet      operator ^  (const BitSet& x, const BitSet& y);
  169.  
  170.   BitSet      operator ~  (const BitSet& x);
  171.  
  172. // These are inlined regardless of optimization
  173.  
  174. inline int BitSet_index(int l)
  175. {
  176.   return (unsigned)(l) / BITSETBITS;
  177. }
  178.  
  179. inline int BitSet_pos(int l)
  180. {
  181.   return l & (BITSETBITS - 1);
  182. }
  183.  
  184.  
  185. inline BitSet::BitSet() : rep(&_nilBitSetRep) {}
  186.  
  187. inline BitSet::BitSet(const BitSet& x) :rep(BitSetcopy(0, x.rep)) {}
  188.  
  189. inline BitSet::~BitSet() { if (rep != &_nilBitSetRep) delete rep; }
  190.  
  191. inline void BitSet::operator =  (const BitSet& y)
  192. { 
  193.   rep = BitSetcopy(rep, y.rep);
  194. }
  195.  
  196. inline int operator != (const BitSet& x, const BitSet& y) { return !(x == y); }
  197.  
  198. inline int operator >  (const BitSet& x, const BitSet& y) { return y < x; }
  199.  
  200. inline int operator >= (const BitSet& x, const BitSet& y) { return y <= x; }
  201.  
  202. inline void and(const BitSet& x, const BitSet& y, BitSet& r)
  203. {
  204.   r.rep =  BitSetop(x.rep, y.rep, r.rep, '&');
  205. }
  206.  
  207. inline void or(const BitSet& x, const BitSet& y, BitSet& r)
  208. {
  209.   r.rep =  BitSetop(x.rep, y.rep, r.rep, '|');
  210. }
  211.  
  212. inline void xor(const BitSet& x, const BitSet& y, BitSet& r)
  213. {
  214.   r.rep =  BitSetop(x.rep, y.rep, r.rep, '^');
  215. }
  216.  
  217. inline void diff(const BitSet& x, const BitSet& y, BitSet& r)
  218. {
  219.   r.rep =  BitSetop(x.rep, y.rep, r.rep, '-');
  220. }
  221.  
  222. inline void complement(const BitSet& x, BitSet& r)
  223. {
  224.   r.rep = BitSetcmpl(x.rep, r.rep);
  225. }
  226.  
  227. #if defined(__GNUG__) && !defined(NO_NRV)
  228.  
  229. inline BitSet operator & (const BitSet& x, const BitSet& y) return r
  230. {
  231.   and(x, y, r);
  232. }
  233.  
  234. inline BitSet operator | (const BitSet& x, const BitSet& y) return r
  235. {
  236.   or(x, y, r);
  237. }
  238.  
  239. inline BitSet operator ^ (const BitSet& x, const BitSet& y) return r
  240. {
  241.   xor(x, y, r);
  242. }
  243.  
  244. inline BitSet operator - (const BitSet& x, const BitSet& y) return r
  245. {
  246.   diff(x, y, r);
  247. }
  248.  
  249. inline BitSet operator ~ (const BitSet& x) return r
  250. {
  251.   ::complement(x, r);
  252. }
  253.  
  254. #else /* NO_NRV */
  255.  
  256. inline BitSet operator & (const BitSet& x, const BitSet& y) 
  257. {
  258.   BitSet r; and(x, y, r); return r;
  259. }
  260.  
  261. inline BitSet operator | (const BitSet& x, const BitSet& y) 
  262. {
  263.   BitSet r; or(x, y, r); return r;
  264. }
  265.  
  266. inline BitSet operator ^ (const BitSet& x, const BitSet& y) 
  267. {
  268.   BitSet r; xor(x, y, r); return r;
  269. }
  270.  
  271. inline BitSet operator - (const BitSet& x, const BitSet& y) 
  272. {
  273.   BitSet r; diff(x, y, r); return r;
  274. }
  275.  
  276. inline BitSet operator ~ (const BitSet& x) 
  277. {
  278.   BitSet r; ::complement(x, r); return r;
  279. }
  280.  
  281. #endif
  282.  
  283. inline void BitSet::operator &= (const BitSet& y)
  284. {
  285.   and(*this, y, *this);
  286. }
  287.  
  288. inline void BitSet::operator |= (const BitSet& y)
  289. {
  290.   or(*this, y, *this);
  291. }
  292.  
  293. inline void BitSet::operator ^= (const BitSet& y)
  294. {
  295.   xor(*this, y, *this);
  296. }
  297.  
  298. inline void BitSet::operator -= (const BitSet& y)
  299. {
  300.   diff(*this, y, *this);
  301. }
  302.  
  303.  
  304. inline void BitSet::complement()
  305. {
  306.   ::complement(*this, *this);
  307. }
  308.  
  309. inline int BitSet::virtual_bit() const
  310. {
  311.   return rep->virt;
  312. }
  313.  
  314. inline int BitSet::first(int b) const
  315. {
  316.   return next(-1, b);
  317. }
  318.  
  319. inline int BitSet::test(int p) const
  320. {
  321.   if (p < 0) error("Illegal bit index");
  322.   int index = BitSet_index(p);
  323.   return (index >= rep->len)? rep->virt : 
  324.          ((rep->s[index] & (1 << BitSet_pos(p))) != 0);
  325. }
  326.  
  327.  
  328. inline void BitSet::set()
  329. {
  330.   rep = BitSetalloc(rep, 0, 0, 1, 0);
  331. }
  332.  
  333. inline BitSetBit::BitSetBit(const BitSetBit& b) :src(b.src), pos(b.pos) {}
  334.  
  335. inline BitSetBit::BitSetBit(BitSet* v, int p)
  336. {
  337.   src = v;  pos = p;
  338. }
  339.  
  340. inline BitSetBit::~BitSetBit() {}
  341.  
  342. inline BitSetBit::operator int()
  343. {
  344.   return src->test(pos);
  345. }
  346.  
  347. inline int BitSetBit::operator = (int b)
  348. {
  349.   if (b) src->set(pos); else src->clear(pos); return b;
  350. }
  351.  
  352. inline int BitSetBit::operator == (int b)
  353. {
  354.   return src->test(pos) == b;
  355. }
  356.  
  357. inline int BitSetBit::operator != (int b)
  358. {
  359.   return src->test(pos) != b;
  360. }
  361.  
  362. inline BitSetBit BitSet::operator [] (int i)
  363. {
  364.   if (i < 0) error("illegal bit index");
  365.   return BitSetBit(this, i);
  366. }
  367.  
  368. #endif
  369.