c210d2ed598add1658cc849484ee82b78912966c
[blender.git] / intern / smoke / intern / tnt / tnt_array3d.h
1 /*
2 *
3 * Template Numerical Toolkit (TNT)
4 *
5 * Mathematical and Computational Sciences Division
6 * National Institute of Technology,
7 * Gaithersburg, MD USA
8 *
9 *
10 * This software was developed at the National Institute of Standards and
11 * Technology (NIST) by employees of the Federal Government in the course
12 * of their official duties. Pursuant to title 17 Section 105 of the
13 * United States Code, this software is not subject to copyright protection
14 * and is in the public domain. NIST assumes no responsibility whatsoever for
15 * its use by other parties, and makes no guarantees, expressed or implied,
16 * about its quality, reliability, or any other characteristic.
17 *
18 */
19
20
21
22 #ifndef TNT_ARRAY3D_H
23 #define TNT_ARRAY3D_H
24
25 #include <cstdlib>
26 #include <iostream>
27 #ifdef TNT_BOUNDS_CHECK
28 #include <assert.h>
29 #endif
30
31 #include "tnt_array1d.h"
32 #include "tnt_array2d.h"
33
34 namespace TNT
35 {
36
37 template <class T>
38 class Array3D 
39 {
40
41
42   private:
43         Array1D<T> data_;
44         Array2D<T*> v_;
45         int m_;
46     int n_;
47         int g_;
48
49
50   public:
51
52     typedef         T   value_type;
53
54                Array3D();
55                Array3D(int m, int n, int g);
56                Array3D(int m, int n, int g,  T val);
57                Array3D(int m, int n, int g, T *a);
58
59         inline operator T***();
60         inline operator const T***();
61     inline Array3D(const Array3D &A);
62         inline Array3D & operator=(const T &a);
63         inline Array3D & operator=(const Array3D &A);
64         inline Array3D & ref(const Array3D &A);
65                Array3D copy() const;
66                    Array3D & inject(const Array3D & A);
67
68         inline T** operator[](int i);
69         inline const T* const * operator[](int i) const;
70         inline int dim1() const;
71         inline int dim2() const;
72         inline int dim3() const;
73                ~Array3D();
74
75         /* extended interface */
76
77         inline int ref_count(){ return data_.ref_count(); }
78    Array3D subarray(int i0, int i1, int j0, int j1, 
79                                 int k0, int k1);
80 };
81
82 template <class T>
83 Array3D<T>::Array3D() : data_(), v_(), m_(0), n_(0) {}
84
85 template <class T>
86 Array3D<T>::Array3D(const Array3D<T> &A) : data_(A.data_), 
87         v_(A.v_), m_(A.m_), n_(A.n_), g_(A.g_)
88 {
89 }
90
91
92
93 template <class T>
94 Array3D<T>::Array3D(int m, int n, int g) : data_(m*n*g), v_(m,n),
95         m_(m), n_(n), g_(g)
96 {
97
98   if (m>0 && n>0 && g>0)
99   {
100         T* p = & (data_[0]);
101         int ng = n_*g_;
102
103         for (int i=0; i<m_; i++)
104         {       
105                 T* ping = p+ i*ng;
106                 for (int j=0; j<n; j++)
107                         v_[i][j] = ping + j*g_;
108         }
109   }
110 }
111
112
113
114 template <class T>
115 Array3D<T>::Array3D(int m, int n, int g, T val) : data_(m*n*g, val), 
116         v_(m,n), m_(m), n_(n), g_(g)
117 {
118   if (m>0 && n>0 && g>0)
119   {
120
121         T* p = & (data_[0]);
122         int ng = n_*g_;
123
124         for (int i=0; i<m_; i++)
125         {       
126                 T* ping = p+ i*ng;
127                 for (int j=0; j<n; j++)
128                         v_[i][j] = ping + j*g_;
129         }
130   }
131 }
132
133
134
135 template <class T>
136 Array3D<T>::Array3D(int m, int n, int g, T* a) : 
137                 data_(m*n*g, a), v_(m,n), m_(m), n_(n), g_(g)
138 {
139
140   if (m>0 && n>0 && g>0)
141   {
142         T* p = & (data_[0]);
143         int ng = n_*g_;
144
145         for (int i=0; i<m_; i++)
146         {       
147                 T* ping = p+ i*ng;
148                 for (int j=0; j<n; j++)
149                         v_[i][j] = ping + j*g_;
150         }
151   }
152 }
153
154
155
156 template <class T>
157 inline T** Array3D<T>::operator[](int i) 
158
159 #ifdef TNT_BOUNDS_CHECK
160         assert(i >= 0);
161         assert(i < m_);
162 #endif
163
164 return v_[i]; 
165
166 }
167
168 template <class T>
169 inline const T* const * Array3D<T>::operator[](int i) const 
170 { return v_[i]; }
171
172 template <class T>
173 Array3D<T> & Array3D<T>::operator=(const T &a)
174 {
175         for (int i=0; i<m_; i++)
176                 for (int j=0; j<n_; j++)
177                         for (int k=0; k<g_; k++)
178                                 v_[i][j][k] = a;
179
180         return *this;
181 }
182
183 template <class T>
184 Array3D<T> Array3D<T>::copy() const
185 {
186         Array3D A(m_, n_, g_);
187         for (int i=0; i<m_; i++)
188                 for (int j=0; j<n_; j++)
189                         for (int k=0; k<g_; k++)
190                                 A.v_[i][j][k] = v_[i][j][k];
191
192         return A;
193 }
194
195
196 template <class T>
197 Array3D<T> & Array3D<T>::inject(const Array3D &A)
198 {
199         if (A.m_ == m_ &&  A.n_ == n_ && A.g_ == g_)
200
201         for (int i=0; i<m_; i++)
202                 for (int j=0; j<n_; j++)
203                         for (int k=0; k<g_; k++)
204                                 v_[i][j][k] = A.v_[i][j][k];
205
206         return *this;
207 }
208
209
210
211 template <class T>
212 Array3D<T> & Array3D<T>::ref(const Array3D<T> &A)
213 {
214         if (this != &A)
215         {
216                 m_ = A.m_;
217                 n_ = A.n_;
218                 g_ = A.g_;
219                 v_ = A.v_;
220                 data_ = A.data_;
221         }
222         return *this;
223 }
224
225 template <class T>
226 Array3D<T> & Array3D<T>::operator=(const Array3D<T> &A)
227 {
228         return ref(A);
229 }
230
231
232 template <class T>
233 inline int Array3D<T>::dim1() const { return m_; }
234
235 template <class T>
236 inline int Array3D<T>::dim2() const { return n_; }
237
238 template <class T>
239 inline int Array3D<T>::dim3() const { return g_; }
240
241
242
243 template <class T>
244 Array3D<T>::~Array3D() {}
245
246 template <class T>
247 inline Array3D<T>::operator T***()
248 {
249         return v_;
250 }
251
252
253 template <class T>
254 inline Array3D<T>::operator const T***()
255 {
256         return v_;
257 }
258
259 /* extended interface */
260 template <class T>
261 Array3D<T> Array3D<T>::subarray(int i0, int i1, int j0,
262         int j1, int k0, int k1)
263 {
264
265         /* check that ranges are valid. */
266         if (!( 0 <= i0 && i0 <= i1 && i1 < m_ &&
267               0 <= j0 && j0 <= j1 && j1 < n_ &&
268               0 <= k0 && k0 <= k1 && k1 < g_))
269                 return Array3D<T>();  /* null array */
270
271
272         Array3D<T> A;
273         A.data_ = data_;
274         A.m_ = i1-i0+1;
275         A.n_ = j1-j0+1;
276         A.g_ = k1-k0+1;
277         A.v_ = Array2D<T*>(A.m_,A.n_);
278         T* p = &(data_[0]) + i0*n_*g_ + j0*g_ + k0; 
279
280         for (int i=0; i<A.m_; i++)
281         {
282                 T* ping = p + i*n_*g_;
283                 for (int j=0; j<A.n_; j++)
284                         A.v_[i][j] = ping + j*g_ ;
285         }
286
287         return A;
288 }
289         
290
291
292 } /* namespace TNT */
293
294 #endif
295 /* TNT_ARRAY3D_H */
296