math/math.h

   1 /*
   2  * math.h - basic vector calculations
   3  *
   4  * author: Frank Zirkelbach <frank.zirkelbach@physik.uni-augsburg.de>
   5  *
   6  */
   7
   8 #ifndef MATH_H
   9 #define MATH_H
  10
  11 #include <string.h>
  12 #include <math.h>
  13
  14 /* datatypes */
  15
  16 typedef struct s_3dvec {
  17         double x;
  18         double y;
  19         double z;
  20 } t_3dvec;
  21
  22 /* function prototypes */
  23
  24 static inline int v3_add(t_3dvec *sum,t_3dvec *a,t_3dvec *b) __attribute__((always_inline));
  25 static inline int v3_sub(t_3dvec *sum,t_3dvec *a,t_3dvec *b) __attribute__((always_inline));
  26 static inline int v3_scale(t_3dvec *result,t_3dvec *a,double s) __attribute__((always_inline));
  27 static inline int v3_zero(t_3dvec *vec) __attribute__((always_inline));
  28 static inline int v3_set(t_3dvec *vec,double *ptr) __attribute__((always_inline));
  29 static inline int v3_copy(t_3dvec *trg,t_3dvec *src) __attribute__((always_inline));
  30 static inline int v3_cmp(t_3dvec *a,t_3dvec *b) __attribute__((always_inline));
  31 static inline double v3_scalar_product(t_3dvec *a,t_3dvec *b) __attribute__((always_inline));
  32 static inline double v3_absolute_square(t_3dvec *a) __attribute__((always_inline));
  33 static inline double v3_norm(t_3dvec *a) __attribute__((always_inline));
  34 static inline int v3_per_bound(t_3dvec *a,t_3dvec *dim) __attribute__((always_inline));
  35
  36 /* function definitions */
  37
  38 static inline int v3_add(t_3dvec *sum,t_3dvec *a,t_3dvec *b) {
  39
  40         sum->x=a->x+b->x;
  41         sum->y=a->y+b->y;
  42         sum->z=a->z+b->z;
  43
  44         return 0;
  45 }
  46
  47 static inline int v3_sub(t_3dvec *sum,t_3dvec *a,t_3dvec *b) {
  48
  49         sum->x=a->x-b->x;
  50         sum->y=a->y-b->y;
  51         sum->z=a->z-b->z;
  52
  53         return 0;
  54 }
  55
  56 static inline int v3_scale(t_3dvec *result,t_3dvec *a,double s) {
  57
  58         result->x=s*a->x;
  59         result->y=s*a->y;
  60         result->z=s*a->z;
  61
  62         return 0;
  63 }
  64
  65 static inline int v3_zero(t_3dvec *vec) {
  66
  67         vec->x=.0;
  68         vec->y=.0;
  69         vec->z=.0;
  70
  71         return 0;
  72 }
  73
  74 static inline int v3_set(t_3dvec *vec,double *ptr) {
  75
  76         memcpy(vec,ptr,sizeof(t_3dvec));
  77
  78         return 0;
  79 }
  80
  81 static inline int v3_copy(t_3dvec *trg,t_3dvec *src) {
  82
  83         //memcpy(trg,src,sizeof(t_3dvec));
  84
  85         /* faster this way? */
  86         trg->x=src->x;
  87         trg->y=src->y;
  88         trg->z=src->z;
  89
  90         return 0;
  91 }
  92
  93 static inline int v3_cmp(t_3dvec *a,t_3dvec *b) {
  94
  95         return(memcmp(a,b,sizeof(t_3dvec)));
  96 }
  97
  98 static inline double v3_scalar_product(t_3dvec *a,t_3dvec *b) {
  99
 100         return(a->x*b->x+a->y*b->y+a->z*b->z);
 101 }
 102
 103 static double v3_absolute_square(t_3dvec *a) {
 104
 105         return(a->x*a->x+a->y*a->y+a->z*a->z);
 106 }
 107
 108 static inline double v3_norm(t_3dvec *a) {
 109
 110         return(sqrt(a->x*a->x+a->y*a->y+a->z*a->z));
 111 }
 112
 113 static inline int v3_per_bound(t_3dvec *a,t_3dvec *dim) {
 114
 115         double x,y,z;
 116
 117         x=0.5*dim->x;
 118         y=0.5*dim->y;
 119         z=0.5*dim->z;
 120
 121         if(a->x>=x) a->x-=dim->x;
 122         else if(-a->x>x) a->x+=dim->x;
 123         if(a->y>=y) a->y-=dim->y;
 124         else if(-a->y>y) a->y+=dim->y;
 125         if(a->z>=z) a->z-=dim->z;
 126         else if(-a->z>z) a->z+=dim->z;
 127
 128         return 0;
 129 }
 130
 131 #endif