1 /*
2  * Copyright 2008-2009 Katholieke Universiteit Leuven
3  * Copyright 2013      Ecole Normale Superieure
4  *
5  * Use of this software is governed by the MIT license
6  *
7  * Written by Sven Verdoolaege, K.U.Leuven, Departement
8  * Computerwetenschappen, Celestijnenlaan 200A, B-3001 Leuven, Belgium
9  * and Ecole Normale Superieure, 45 rue d’Ulm, 75230 Paris, France
10  */
11 
12 #include <isl_ctx_private.h>
13 #include <isl_seq.h>
14 #include <isl_val_private.h>
15 #include <isl_vec_private.h>
16 
isl_vec_get_ctx(__isl_keep isl_vec * vec)17 isl_ctx *isl_vec_get_ctx(__isl_keep isl_vec *vec)
18 {
19 	return vec ? vec->ctx : NULL;
20 }
21 
22 /* Return a hash value that digests "vec".
23  */
isl_vec_get_hash(__isl_keep isl_vec * vec)24 uint32_t isl_vec_get_hash(__isl_keep isl_vec *vec)
25 {
26 	if (!vec)
27 		return 0;
28 
29 	return isl_seq_get_hash(vec->el, vec->size);
30 }
31 
isl_vec_alloc(struct isl_ctx * ctx,unsigned size)32 __isl_give isl_vec *isl_vec_alloc(struct isl_ctx *ctx, unsigned size)
33 {
34 	struct isl_vec *vec;
35 
36 	vec = isl_alloc_type(ctx, struct isl_vec);
37 	if (!vec)
38 		return NULL;
39 
40 	vec->block = isl_blk_alloc(ctx, size);
41 	if (isl_blk_is_error(vec->block))
42 		goto error;
43 
44 	vec->ctx = ctx;
45 	isl_ctx_ref(ctx);
46 	vec->ref = 1;
47 	vec->size = size;
48 	vec->el = vec->block.data;
49 
50 	return vec;
51 error:
52 	isl_blk_free(ctx, vec->block);
53 	free(vec);
54 	return NULL;
55 }
56 
isl_vec_extend(__isl_take isl_vec * vec,unsigned size)57 __isl_give isl_vec *isl_vec_extend(__isl_take isl_vec *vec, unsigned size)
58 {
59 	if (!vec)
60 		return NULL;
61 	if (size <= vec->size)
62 		return vec;
63 
64 	vec = isl_vec_cow(vec);
65 	if (!vec)
66 		return NULL;
67 
68 	vec->block = isl_blk_extend(vec->ctx, vec->block, size);
69 	if (!vec->block.data)
70 		goto error;
71 
72 	vec->size = size;
73 	vec->el = vec->block.data;
74 
75 	return vec;
76 error:
77 	isl_vec_free(vec);
78 	return NULL;
79 }
80 
81 /* Apply the expansion specified by "exp" to the "n" elements starting at "pos".
82  * "expanded" it the number of elements that need to replace those "n"
83  * elements.  The entries in "exp" have increasing values between
84  * 0 and "expanded".
85  */
isl_vec_expand(__isl_take isl_vec * vec,int pos,int n,int * exp,int expanded)86 __isl_give isl_vec *isl_vec_expand(__isl_take isl_vec *vec, int pos, int n,
87 	int *exp, int expanded)
88 {
89 	int i, j;
90 	int old_size, extra;
91 
92 	if (!vec)
93 		return NULL;
94 	if (expanded < n)
95 		isl_die(isl_vec_get_ctx(vec), isl_error_invalid,
96 			"not an expansion", return isl_vec_free(vec));
97 	if (expanded == n)
98 		return vec;
99 	if (pos < 0 || n < 0 || pos + n > vec->size)
100 		isl_die(isl_vec_get_ctx(vec), isl_error_invalid,
101 			"position out of bounds", return isl_vec_free(vec));
102 
103 	old_size = vec->size;
104 	extra = expanded - n;
105 	vec = isl_vec_extend(vec, old_size + extra);
106 	vec = isl_vec_cow(vec);
107 	if (!vec)
108 		return NULL;
109 
110 	for (i = old_size - 1; i >= pos + n; --i)
111 		isl_int_set(vec->el[i + extra], vec->el[i]);
112 
113 	j = n - 1;
114 	for (i = expanded - 1; i >= 0; --i) {
115 		if (j >= 0 && exp[j] == i) {
116 			if (i != j)
117 				isl_int_swap(vec->el[pos + i],
118 					     vec->el[pos + j]);
119 			j--;
120 		} else {
121 			isl_int_set_si(vec->el[pos + i], 0);
122 		}
123 	}
124 
125 	return vec;
126 }
127 
128 /* Create a vector of size "size" with zero-valued elements.
129  */
isl_vec_zero(isl_ctx * ctx,unsigned size)130 __isl_give isl_vec *isl_vec_zero(isl_ctx *ctx, unsigned size)
131 {
132 	isl_vec *vec;
133 
134 	vec = isl_vec_alloc(ctx, size);
135 	if (!vec)
136 		return NULL;
137 	isl_seq_clr(vec->el, size);
138 	return vec;
139 }
140 
isl_vec_zero_extend(__isl_take isl_vec * vec,unsigned size)141 __isl_give isl_vec *isl_vec_zero_extend(__isl_take isl_vec *vec, unsigned size)
142 {
143 	int extra;
144 
145 	if (!vec)
146 		return NULL;
147 	if (size <= vec->size)
148 		return vec;
149 
150 	vec = isl_vec_cow(vec);
151 	if (!vec)
152 		return NULL;
153 
154 	extra = size - vec->size;
155 	vec = isl_vec_extend(vec, size);
156 	if (!vec)
157 		return NULL;
158 
159 	isl_seq_clr(vec->el + size - extra, extra);
160 
161 	return vec;
162 }
163 
164 /* Return a vector containing the elements of "vec1" followed by
165  * those of "vec2".
166  */
isl_vec_concat(__isl_take isl_vec * vec1,__isl_take isl_vec * vec2)167 __isl_give isl_vec *isl_vec_concat(__isl_take isl_vec *vec1,
168 	__isl_take isl_vec *vec2)
169 {
170 	if (!vec1 || !vec2)
171 		goto error;
172 
173 	if (vec2->size == 0) {
174 		isl_vec_free(vec2);
175 		return vec1;
176 	}
177 
178 	if (vec1->size == 0) {
179 		isl_vec_free(vec1);
180 		return vec2;
181 	}
182 
183 	vec1 = isl_vec_extend(vec1, vec1->size + vec2->size);
184 	if (!vec1)
185 		goto error;
186 
187 	isl_seq_cpy(vec1->el + vec1->size - vec2->size, vec2->el, vec2->size);
188 
189 	isl_vec_free(vec2);
190 	return vec1;
191 error:
192 	isl_vec_free(vec1);
193 	isl_vec_free(vec2);
194 	return NULL;
195 }
196 
isl_vec_copy(__isl_keep isl_vec * vec)197 __isl_give isl_vec *isl_vec_copy(__isl_keep isl_vec *vec)
198 {
199 	if (!vec)
200 		return NULL;
201 
202 	vec->ref++;
203 	return vec;
204 }
205 
isl_vec_dup(__isl_keep isl_vec * vec)206 __isl_give isl_vec *isl_vec_dup(__isl_keep isl_vec *vec)
207 {
208 	struct isl_vec *vec2;
209 
210 	if (!vec)
211 		return NULL;
212 	vec2 = isl_vec_alloc(vec->ctx, vec->size);
213 	if (!vec2)
214 		return NULL;
215 	isl_seq_cpy(vec2->el, vec->el, vec->size);
216 	return vec2;
217 }
218 
isl_vec_cow(__isl_take isl_vec * vec)219 __isl_give isl_vec *isl_vec_cow(__isl_take isl_vec *vec)
220 {
221 	struct isl_vec *vec2;
222 	if (!vec)
223 		return NULL;
224 
225 	if (vec->ref == 1)
226 		return vec;
227 
228 	vec2 = isl_vec_dup(vec);
229 	isl_vec_free(vec);
230 	return vec2;
231 }
232 
isl_vec_free(__isl_take isl_vec * vec)233 __isl_null isl_vec *isl_vec_free(__isl_take isl_vec *vec)
234 {
235 	if (!vec)
236 		return NULL;
237 
238 	if (--vec->ref > 0)
239 		return NULL;
240 
241 	isl_ctx_deref(vec->ctx);
242 	isl_blk_free(vec->ctx, vec->block);
243 	free(vec);
244 
245 	return NULL;
246 }
247 
isl_vec_size(__isl_keep isl_vec * vec)248 isl_size isl_vec_size(__isl_keep isl_vec *vec)
249 {
250 	return vec ? vec->size : isl_size_error;
251 }
252 
253 /* Extract the element at position "pos" of "vec".
254  */
isl_vec_get_element_val(__isl_keep isl_vec * vec,int pos)255 __isl_give isl_val *isl_vec_get_element_val(__isl_keep isl_vec *vec, int pos)
256 {
257 	isl_ctx *ctx;
258 
259 	if (!vec)
260 		return NULL;
261 	ctx = isl_vec_get_ctx(vec);
262 	if (pos < 0 || pos >= vec->size)
263 		isl_die(ctx, isl_error_invalid, "position out of range",
264 			return NULL);
265 	return isl_val_int_from_isl_int(ctx, vec->el[pos]);
266 }
267 
isl_vec_set_element(__isl_take isl_vec * vec,int pos,isl_int v)268 __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element(__isl_take isl_vec *vec,
269 	int pos, isl_int v)
270 {
271 	vec = isl_vec_cow(vec);
272 	if (!vec)
273 		return NULL;
274 	if (pos < 0 || pos >= vec->size)
275 		isl_die(vec->ctx, isl_error_invalid, "position out of range",
276 			goto error);
277 	isl_int_set(vec->el[pos], v);
278 	return vec;
279 error:
280 	isl_vec_free(vec);
281 	return NULL;
282 }
283 
isl_vec_set_element_si(__isl_take isl_vec * vec,int pos,int v)284 __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element_si(__isl_take isl_vec *vec,
285 	int pos, int v)
286 {
287 	vec = isl_vec_cow(vec);
288 	if (!vec)
289 		return NULL;
290 	if (pos < 0 || pos >= vec->size)
291 		isl_die(vec->ctx, isl_error_invalid, "position out of range",
292 			goto error);
293 	isl_int_set_si(vec->el[pos], v);
294 	return vec;
295 error:
296 	isl_vec_free(vec);
297 	return NULL;
298 }
299 
300 /* Replace the element at position "pos" of "vec" by "v".
301  */
isl_vec_set_element_val(__isl_take isl_vec * vec,int pos,__isl_take isl_val * v)302 __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element_val(__isl_take isl_vec *vec,
303 	int pos, __isl_take isl_val *v)
304 {
305 	if (!v)
306 		return isl_vec_free(vec);
307 	if (!isl_val_is_int(v))
308 		isl_die(isl_val_get_ctx(v), isl_error_invalid,
309 			"expecting integer value", goto error);
310 	vec = isl_vec_set_element(vec, pos, v->n);
311 	isl_val_free(v);
312 	return vec;
313 error:
314 	isl_val_free(v);
315 	return isl_vec_free(vec);
316 }
317 
318 /* Compare the elements of "vec1" and "vec2" at position "pos".
319  */
isl_vec_cmp_element(__isl_keep isl_vec * vec1,__isl_keep isl_vec * vec2,int pos)320 int isl_vec_cmp_element(__isl_keep isl_vec *vec1, __isl_keep isl_vec *vec2,
321 	int pos)
322 {
323 	if (!vec1 || !vec2)
324 		return 0;
325 	if (pos < 0 || pos >= vec1->size || pos >= vec2->size)
326 		isl_die(isl_vec_get_ctx(vec1), isl_error_invalid,
327 			"position out of range", return 0);
328 	return isl_int_cmp(vec1->el[pos], vec2->el[pos]);
329 }
330 
331 /* Does "vec" contain only zero elements?
332  */
isl_vec_is_zero(__isl_keep isl_vec * vec)333 isl_bool isl_vec_is_zero(__isl_keep isl_vec *vec)
334 {
335 	if (!vec)
336 		return isl_bool_error;
337 	return isl_bool_ok(isl_seq_first_non_zero(vec->el, vec->size) < 0);
338 }
339 
isl_vec_is_equal(__isl_keep isl_vec * vec1,__isl_keep isl_vec * vec2)340 isl_bool isl_vec_is_equal(__isl_keep isl_vec *vec1, __isl_keep isl_vec *vec2)
341 {
342 	if (!vec1 || !vec2)
343 		return isl_bool_error;
344 
345 	if (vec1->size != vec2->size)
346 		return isl_bool_false;
347 
348 	return isl_bool_ok(isl_seq_eq(vec1->el, vec2->el, vec1->size));
349 }
350 
isl_printer_print_vec(__isl_take isl_printer * printer,__isl_keep isl_vec * vec)351 __isl_give isl_printer *isl_printer_print_vec(__isl_take isl_printer *printer,
352 	__isl_keep isl_vec *vec)
353 {
354 	int i;
355 
356 	if (!printer || !vec)
357 		goto error;
358 
359 	printer = isl_printer_print_str(printer, "[");
360 	for (i = 0; i < vec->size; ++i) {
361 		if (i)
362 			printer = isl_printer_print_str(printer, ",");
363 		printer = isl_printer_print_isl_int(printer, vec->el[i]);
364 	}
365 	printer = isl_printer_print_str(printer, "]");
366 
367 	return printer;
368 error:
369 	isl_printer_free(printer);
370 	return NULL;
371 }
372 
isl_vec_dump(__isl_keep isl_vec * vec)373 void isl_vec_dump(__isl_keep isl_vec *vec)
374 {
375 	isl_printer *printer;
376 
377 	if (!vec)
378 		return;
379 
380 	printer = isl_printer_to_file(vec->ctx, stderr);
381 	printer = isl_printer_print_vec(printer, vec);
382 	printer = isl_printer_end_line(printer);
383 
384 	isl_printer_free(printer);
385 }
386 
isl_vec_set(__isl_take isl_vec * vec,isl_int v)387 __isl_give isl_vec *isl_vec_set(__isl_take isl_vec *vec, isl_int v)
388 {
389 	vec = isl_vec_cow(vec);
390 	if (!vec)
391 		return NULL;
392 	isl_seq_set(vec->el, v, vec->size);
393 	return vec;
394 }
395 
isl_vec_set_si(__isl_take isl_vec * vec,int v)396 __isl_give isl_vec *isl_vec_set_si(__isl_take isl_vec *vec, int v)
397 {
398 	vec = isl_vec_cow(vec);
399 	if (!vec)
400 		return NULL;
401 	isl_seq_set_si(vec->el, v, vec->size);
402 	return vec;
403 }
404 
405 /* Replace all elements of "vec" by "v".
406  */
isl_vec_set_val(__isl_take isl_vec * vec,__isl_take isl_val * v)407 __isl_give isl_vec *isl_vec_set_val(__isl_take isl_vec *vec,
408 	__isl_take isl_val *v)
409 {
410 	vec = isl_vec_cow(vec);
411 	if (!vec || !v)
412 		goto error;
413 	if (!isl_val_is_int(v))
414 		isl_die(isl_val_get_ctx(v), isl_error_invalid,
415 			"expecting integer value", goto error);
416 	isl_seq_set(vec->el, v->n, vec->size);
417 	isl_val_free(v);
418 	return vec;
419 error:
420 	isl_vec_free(vec);
421 	isl_val_free(v);
422 	return NULL;
423 }
424 
isl_vec_clr(__isl_take isl_vec * vec)425 __isl_give isl_vec *isl_vec_clr(__isl_take isl_vec *vec)
426 {
427 	vec = isl_vec_cow(vec);
428 	if (!vec)
429 		return NULL;
430 	isl_seq_clr(vec->el, vec->size);
431 	return vec;
432 }
433 
isl_vec_lcm(__isl_keep isl_vec * vec,isl_int * lcm)434 void isl_vec_lcm(__isl_keep isl_vec *vec, isl_int *lcm)
435 {
436 	isl_seq_lcm(vec->block.data, vec->size, lcm);
437 }
438 
439 /* Given a rational vector, with the denominator in the first element
440  * of the vector, round up all coordinates.
441  */
isl_vec_ceil(__isl_take isl_vec * vec)442 __isl_give isl_vec *isl_vec_ceil(__isl_take isl_vec *vec)
443 {
444 	vec = isl_vec_cow(vec);
445 	if (!vec)
446 		return NULL;
447 
448 	isl_seq_cdiv_q(vec->el + 1, vec->el + 1, vec->el[0], vec->size - 1);
449 
450 	isl_int_set_si(vec->el[0], 1);
451 
452 	return vec;
453 }
454 
isl_vec_normalize(__isl_take isl_vec * vec)455 __isl_give isl_vec *isl_vec_normalize(__isl_take isl_vec *vec)
456 {
457 	if (!vec)
458 		return NULL;
459 	isl_seq_normalize(vec->ctx, vec->el, vec->size);
460 	return vec;
461 }
462 
isl_vec_neg(__isl_take isl_vec * vec)463 __isl_give isl_vec *isl_vec_neg(__isl_take isl_vec *vec)
464 {
465 	vec = isl_vec_cow(vec);
466 	if (!vec)
467 		return NULL;
468 	isl_seq_neg(vec->el, vec->el, vec->size);
469 	return vec;
470 }
471 
isl_vec_scale(__isl_take isl_vec * vec,isl_int m)472 __isl_give isl_vec *isl_vec_scale(__isl_take isl_vec *vec, isl_int m)
473 {
474 	if (isl_int_is_one(m))
475 		return vec;
476 	vec = isl_vec_cow(vec);
477 	if (!vec)
478 		return NULL;
479 	isl_seq_scale(vec->el, vec->el, m, vec->size);
480 	return vec;
481 }
482 
483 /* Reduce the elements of "vec" modulo "m".
484  */
isl_vec_fdiv_r(__isl_take isl_vec * vec,isl_int m)485 __isl_give isl_vec *isl_vec_fdiv_r(__isl_take isl_vec *vec, isl_int m)
486 {
487 	vec = isl_vec_cow(vec);
488 	if (!vec)
489 		return NULL;
490 
491 	isl_seq_fdiv_r(vec->el, vec->el, m, vec->size);
492 
493 	return vec;
494 }
495 
isl_vec_add(__isl_take isl_vec * vec1,__isl_take isl_vec * vec2)496 __isl_give isl_vec *isl_vec_add(__isl_take isl_vec *vec1,
497 	__isl_take isl_vec *vec2)
498 {
499 	vec1 = isl_vec_cow(vec1);
500 	if (!vec1 || !vec2)
501 		goto error;
502 
503 	isl_assert(vec1->ctx, vec1->size == vec2->size, goto error);
504 
505 	isl_seq_combine(vec1->el, vec1->ctx->one, vec1->el,
506 			vec1->ctx->one, vec2->el, vec1->size);
507 
508 	isl_vec_free(vec2);
509 	return vec1;
510 error:
511 	isl_vec_free(vec1);
512 	isl_vec_free(vec2);
513 	return NULL;
514 }
515 
qsort_int_cmp(const void * p1,const void * p2)516 static int qsort_int_cmp(const void *p1, const void *p2)
517 {
518 	const isl_int *i1 = (const isl_int *) p1;
519 	const isl_int *i2 = (const isl_int *) p2;
520 
521 	return isl_int_cmp(*i1, *i2);
522 }
523 
isl_vec_sort(__isl_take isl_vec * vec)524 __isl_give isl_vec *isl_vec_sort(__isl_take isl_vec *vec)
525 {
526 	if (!vec)
527 		return NULL;
528 
529 	qsort(vec->el, vec->size, sizeof(*vec->el), &qsort_int_cmp);
530 
531 	return vec;
532 }
533 
isl_vec_drop_els(__isl_take isl_vec * vec,unsigned pos,unsigned n)534 __isl_give isl_vec *isl_vec_drop_els(__isl_take isl_vec *vec,
535 	unsigned pos, unsigned n)
536 {
537 	if (n == 0)
538 		return vec;
539 	vec = isl_vec_cow(vec);
540 	if (!vec)
541 		return NULL;
542 
543 	if (pos + n > vec->size)
544 		isl_die(vec->ctx, isl_error_invalid,
545 			"range out of bounds", goto error);
546 
547 	if (pos + n != vec->size)
548 		isl_seq_cpy(vec->el + pos, vec->el + pos + n,
549 			    vec->size - pos - n);
550 
551 	vec->size -= n;
552 
553 	return vec;
554 error:
555 	isl_vec_free(vec);
556 	return NULL;
557 }
558 
isl_vec_insert_els(__isl_take isl_vec * vec,unsigned pos,unsigned n)559 __isl_give isl_vec *isl_vec_insert_els(__isl_take isl_vec *vec,
560 	unsigned pos, unsigned n)
561 {
562 	isl_vec *ext = NULL;
563 
564 	if (n == 0)
565 		return vec;
566 	if (!vec)
567 		return NULL;
568 
569 	if (pos > vec->size)
570 		isl_die(vec->ctx, isl_error_invalid,
571 			"position out of bounds", goto error);
572 
573 	ext =  isl_vec_alloc(vec->ctx, vec->size + n);
574 	if (!ext)
575 		goto error;
576 
577 	isl_seq_cpy(ext->el, vec->el, pos);
578 	isl_seq_cpy(ext->el + pos + n, vec->el + pos, vec->size - pos);
579 
580 	isl_vec_free(vec);
581 	return ext;
582 error:
583 	isl_vec_free(vec);
584 	isl_vec_free(ext);
585 	return NULL;
586 }
587 
588 /* Add "n" elements at the end of "vec".
589  */
isl_vec_add_els(__isl_take isl_vec * vec,unsigned n)590 __isl_give isl_vec *isl_vec_add_els(__isl_take isl_vec *vec, unsigned n)
591 {
592 	if (!vec)
593 		return NULL;
594 	return isl_vec_insert_els(vec, vec->size, n);
595 }
596 
isl_vec_insert_zero_els(__isl_take isl_vec * vec,unsigned pos,unsigned n)597 __isl_give isl_vec *isl_vec_insert_zero_els(__isl_take isl_vec *vec,
598 	unsigned pos, unsigned n)
599 {
600 	vec = isl_vec_insert_els(vec, pos, n);
601 	if (!vec)
602 		return NULL;
603 
604 	isl_seq_clr(vec->el + pos, n);
605 
606 	return vec;
607 }
608 
609 /* Move the "n" elements starting as "src_pos" of "vec"
610  * to "dst_pos".  The elements originally at "dst_pos" are moved
611  * up or down depending on whether "dst_pos" is smaller or greater
612  * than "src_pos".
613  */
isl_vec_move_els(__isl_take isl_vec * vec,unsigned dst_pos,unsigned src_pos,unsigned n)614 __isl_give isl_vec *isl_vec_move_els(__isl_take isl_vec *vec,
615 	unsigned dst_pos, unsigned src_pos, unsigned n)
616 {
617 	isl_vec *res;
618 
619 	if (!vec)
620 		return NULL;
621 
622 	if (src_pos + n > vec->size)
623 		isl_die(vec->ctx, isl_error_invalid,
624 			"source range out of bounds", return isl_vec_free(vec));
625 	if (dst_pos + n > vec->size)
626 		isl_die(vec->ctx, isl_error_invalid,
627 			"destination range out of bounds",
628 			return isl_vec_free(vec));
629 
630 	if (n == 0 || dst_pos == src_pos)
631 		return vec;
632 
633 	res = isl_vec_alloc(vec->ctx, vec->size);
634 	if (!res)
635 		return isl_vec_free(vec);
636 
637 	if (dst_pos < src_pos) {
638 		isl_seq_cpy(res->el, vec->el, dst_pos);
639 		isl_seq_cpy(res->el + dst_pos, vec->el + src_pos, n);
640 		isl_seq_cpy(res->el + dst_pos + n,
641 			    vec->el + dst_pos, src_pos - dst_pos);
642 		isl_seq_cpy(res->el + src_pos + n,
643 			    vec->el + src_pos + n, res->size - src_pos - n);
644 	} else {
645 		isl_seq_cpy(res->el, vec->el, src_pos);
646 		isl_seq_cpy(res->el + src_pos,
647 			    vec->el + src_pos + n, dst_pos - src_pos);
648 		isl_seq_cpy(res->el + dst_pos, vec->el + src_pos, n);
649 		isl_seq_cpy(res->el + dst_pos + n,
650 			    vec->el + dst_pos + n, res->size - dst_pos - n);
651 	}
652 
653 	isl_vec_free(vec);
654 	return res;
655 }
656