src/util/fixed_point.h

   1 /*
   2  * Inkscape::Util::FixedPoint - fixed point type
   3  *
   4  * Authors:
   5  *   Jasper van de Gronde <th.v.d.gronde@hccnet.net>
   6  *
   7  * Copyright (C) 2006 Jasper van de Gronde
   8  *
   9  * Released under GNU GPL, read the file 'COPYING' for more information
  10  */
  11
  12 #ifndef SEEN_INKSCAPE_UTIL_FIXED_POINT_H
  13 #define SEEN_INKSCAPE_UTIL_FIXED_POINT_H
  14
  15 #include "util/reference.h"
  16 #include <math.h>
  17 #include <algorithm>
  18 #include <limits>
  19
  20 namespace Inkscape {
  21
  22 namespace Util {
  23
  24 template <typename T, unsigned int precision>
  25 class FixedPoint {
  26 public:
  27     FixedPoint() {}
  28     FixedPoint(const FixedPoint& value) : v(value.v) {}
  29     FixedPoint(char value) : v(static_cast<T>(value)<<precision) {}
  30     FixedPoint(unsigned char value) : v(static_cast<T>(value)<<precision) {}
  31     FixedPoint(short value) : v(static_cast<T>(value)<<precision) {}
  32     FixedPoint(unsigned short value) : v(static_cast<T>(value)<<precision) {}
  33     FixedPoint(int value) : v(static_cast<T>(value)<<precision) {}
  34     FixedPoint(unsigned int value) : v(static_cast<T>(value)<<precision) {}
  35     FixedPoint(double value) : v(static_cast<T>(floor(value*(1<<precision)))) {}
  36
  37     FixedPoint& operator+=(FixedPoint val) { v += val.v; return *this; }
  38     FixedPoint& operator-=(FixedPoint val) { v -= val.v; return *this; }
  39     FixedPoint& operator*=(FixedPoint val) {
  40         const unsigned int half_size = 8*sizeof(T)/2;
  41         const T al = v&((1<<half_size)-1), bl = val.v&((1<<half_size)-1);
  42         const T ah = v>>half_size, bh = val.v>>half_size;
  43         v = static_cast<unsigned int>(al*bl)>>precision;
  44         if ( half_size >= precision ) {
  45             v += ((al*bh)+(ah*bl)+((ah*bh)<<half_size))<<(half_size-precision);
  46         } else {
  47             v += ((al*bh)+(ah*bl))>>(precision-half_size);
  48             v += (ah*bh)<<(2*half_size-precision);
  49         }
  50         return *this;
  51     }
  52
  53     FixedPoint& operator*=(char val) { v *= val; return *this; }
  54     FixedPoint& operator*=(unsigned char val) { v *= val; return *this; }
  55     FixedPoint& operator*=(short val) { v *= val; return *this; }
  56     FixedPoint& operator*=(unsigned short val) { v *= val; return *this; }
  57     FixedPoint& operator*=(int val) { v *= val; return *this; }
  58     FixedPoint& operator*=(unsigned int val) { v *= val; return *this; }
  59
  60     FixedPoint operator+(FixedPoint val) const { FixedPoint r(*this); return r+=val; }
  61     FixedPoint operator-(FixedPoint val) const { FixedPoint r(*this); return r-=val; }
  62     FixedPoint operator*(FixedPoint val) const { FixedPoint r(*this); return r*=val; }
  63
  64     FixedPoint operator*(char val) const { FixedPoint r(*this); return r*=val; }
  65     FixedPoint operator*(unsigned char val) const { FixedPoint r(*this); return r*=val; }
  66     FixedPoint operator*(short val) const { FixedPoint r(*this); return r*=val; }
  67     FixedPoint operator*(unsigned short val) const { FixedPoint r(*this); return r*=val; }
  68     FixedPoint operator*(int val) const { FixedPoint r(*this); return r*=val; }
  69     FixedPoint operator*(unsigned int val) const { FixedPoint r(*this); return r*=val; }
  70
  71     float operator*(float val) const { return static_cast<float>(*this)*val; }
  72     double operator*(double val) const { return static_cast<double>(*this)*val; }
  73
  74     operator char() const { return v>>precision; }
  75     operator unsigned char() const { return v>>precision; }
  76     operator short() const { return v>>precision; }
  77     operator unsigned short() const { return v>>precision; }
  78     operator int() const { return v>>precision; }
  79     operator unsigned int() const { return v>>precision; }
  80
  81     operator float() const { return ldexpf(v,-precision); }
  82     operator double() const { return ldexp(v,-precision); }
  83 private:
  84     T v;
  85 };
  86
  87 template<typename T, unsigned int precision> FixedPoint<T,precision> operator *(char a, FixedPoint<T,precision> b) { return b*=a; }
  88 template<typename T, unsigned int precision> FixedPoint<T,precision> operator *(unsigned char a, FixedPoint<T,precision> b) { return b*=a; }
  89 template<typename T, unsigned int precision> FixedPoint<T,precision> operator *(short a, FixedPoint<T,precision> b) { return b*=a; }
  90 template<typename T, unsigned int precision> FixedPoint<T,precision> operator *(unsigned short a, FixedPoint<T,precision> b) { return b*=a; }
  91 template<typename T, unsigned int precision> FixedPoint<T,precision> operator *(int a, FixedPoint<T,precision> b) { return b*=a; }
  92 template<typename T, unsigned int precision> FixedPoint<T,precision> operator *(unsigned int a, FixedPoint<T,precision> b) { return b*=a; }
  93
  94 template<typename T, unsigned int precision> float operator *(float a, FixedPoint<T,precision> b) { return b*a; }
  95 template<typename T, unsigned int precision> double operator *(double a, FixedPoint<T,precision> b) { return b*a; }
  96
  97 }
  98
  99 }
 100
 101 #endif
 102 /*
 103   Local Variables:
 104   mode:c++
 105   c-file-style:"stroustrup"
 106   c-file-offsets:((innamespace . 0)(inline-open . 0)(case-label . +))
 107   indent-tabs-mode:nil
 108   fill-column:99
 109   End:
 110 */
 111 // vim: filetype=cpp:expandtab:shiftwidth=4:tabstop=8:softtabstop=4:fileencoding=utf-8:textwidth=99 :