src/gromacs/gmxpreprocess/h_db.cpp

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 1991-2000, University of Groningen, The Netherlands.
   5  * Copyright (c) 2001-2004, The GROMACS development team.
   6  * Copyright (c) 2013,2014,2015,2016,2017,2018,2019, by the GROMACS development team, led by
   7  * Mark Abraham, David van der Spoel, Berk Hess, and Erik Lindahl,
   8  * and including many others, as listed in the AUTHORS file in the
   9  * top-level source directory and at http://www.gromacs.org.
  10  *
  11  * GROMACS is free software; you can redistribute it and/or
  12  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License
  13  * as published by the Free Software Foundation; either version 2.1
  14  * of the License, or (at your option) any later version.
  15  *
  16  * GROMACS is distributed in the hope that it will be useful,
  17  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  18  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  19  * Lesser General Public License for more details.
  20  *
  21  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  22  * License along with GROMACS; if not, see
  23  * http://www.gnu.org/licenses, or write to the Free Software Foundation,
  24  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA.
  25  *
  26  * If you want to redistribute modifications to GROMACS, please
  27  * consider that scientific software is very special. Version
  28  * control is crucial - bugs must be traceable. We will be happy to
  29  * consider code for inclusion in the official distribution, but
  30  * derived work must not be called official GROMACS. Details are found
  31  * in the README & COPYING files - if they are missing, get the
  32  * official version at http://www.gromacs.org.
  33  *
  34  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
  35  * the research papers on the package. Check out http://www.gromacs.org.
  36  */
  37 /* This file is completely threadsafe - keep it that way! */
  38 #include "gmxpre.h"
  39
  40 #include "h_db.h"
  41
  42 #include <cctype>
  43 #include <cstdlib>
  44 #include <cstring>
  45
  46 #include <algorithm>
  47 #include <string>
  48 #include <vector>
  49
  50 #include "gromacs/gmxpreprocess/fflibutil.h"
  51 #include "gromacs/gmxpreprocess/notset.h"
  52 #include "gromacs/topology/atoms.h"
  53 #include "gromacs/utility/arraysize.h"
  54 #include "gromacs/utility/cstringutil.h"
  55 #include "gromacs/utility/fatalerror.h"
  56 #include "gromacs/utility/futil.h"
  57 #include "gromacs/utility/smalloc.h"
  58 #include "gromacs/utility/stringutil.h"
  59
  60 #include "hackblock.h"
  61
  62 /* Number of control atoms for each 'add' type.
  63  *
  64  * There are 11 types of adding hydrogens, numbered from 1 thru
  65  * 11. Each of these has a specific number of control atoms, that
  66  * determine how the hydrogens are added.  Here these number are
  67  * given. Because arrays start at 0, an extra dummy for index 0 is
  68  * added.
  69  */
  70 const int ncontrol[] = { -1, 3, 3, 3, 3, 4, 3, 1, 3, 3, 1, 1 };
  71 #define maxcontrol asize(ncontrol)
  72
  73 void print_ab(FILE* out, const MoleculePatch& hack, const char* nname)
  74 {
  75     fprintf(out, "%d\t%d\t%s", hack.nr, hack.tp, nname);
  76     for (int i = 0; (i < hack.nctl); i++)
  77     {
  78         fprintf(out, "\t%s", hack.a[i].c_str());
  79     }
  80     fprintf(out, "\n");
  81 }
  82
  83
  84 void read_ab(char* line, const char* fn, MoleculePatch* hack)
  85 {
  86     int  nh, tp, ns;
  87     char a[4][12];
  88     char hn[32];
  89
  90     ns = sscanf(line, "%d%d%s%s%s%s%s", &nh, &tp, hn, a[0], a[1], a[2], a[3]);
  91     if (ns < 4)
  92     {
  93         gmx_fatal(FARGS, "wrong format in input file %s on line\n%s\n", fn, line);
  94     }
  95
  96     hack->nr = nh;
  97     hack->tp = tp;
  98     if ((tp < 1) || (tp >= maxcontrol))
  99     {
 100         gmx_fatal(FARGS, "Error in hdb file %s:\nH-type should be in 1-%d. Offending line:\n%s", fn,
 101                   maxcontrol - 1, line);
 102     }
 103
 104     hack->nctl = ns - 3;
 105     if ((hack->nctl != ncontrol[hack->tp]) && (ncontrol[hack->tp] != -1))
 106     {
 107         gmx_fatal(FARGS,
 108                   "Error in hdb file %s:\nWrong number of control atoms (%d instead of %d) on "
 109                   "line:\n%s\n",
 110                   fn, hack->nctl, ncontrol[hack->tp], line);
 111     }
 112     for (int i = 0; (i < hack->nctl); i++)
 113     {
 114         hack->a[i] = a[i];
 115     }
 116     hack->oname.clear();
 117     hack->nname = hn;
 118     hack->atom.clear();
 119     hack->cgnr  = NOTSET;
 120     hack->bXSet = false;
 121     for (int i = 0; i < DIM; i++)
 122     {
 123         hack->newx[i] = NOTSET;
 124     }
 125 }
 126
 127 static void read_h_db_file(const char* hfn, std::vector<MoleculePatchDatabase>* globalPatches)
 128 {
 129     char filebase[STRLEN], line[STRLEN], buf[STRLEN];
 130
 131     fflib_filename_base(hfn, filebase, STRLEN);
 132     /* Currently filebase is read and set, but not used.
 133      * hdb entries from any hdb file and be applied to rtp entries
 134      * in any rtp file.
 135      */
 136
 137     FILE* in = fflib_open(hfn);
 138
 139     while (fgets2(line, STRLEN - 1, in))
 140     {
 141         // Skip lines that are only whitespace
 142         if (gmx::countWords(line) == 0)
 143         {
 144             continue;
 145         }
 146         int n;
 147         if (sscanf(line, "%s%n", buf, &n) != 1)
 148         {
 149             int size = globalPatches->size();
 150             fprintf(stderr, "Error in hdb file: nah = %d\nline = '%s'\n", size, line);
 151             break;
 152         }
 153         globalPatches->emplace_back(MoleculePatchDatabase());
 154         MoleculePatchDatabase* block = &globalPatches->back();
 155         clearModificationBlock(block);
 156         block->name     = buf;
 157         block->filebase = filebase;
 158
 159         int nab;
 160         if (sscanf(line + n, "%d", &nab) == 1)
 161         {
 162             for (int i = 0; (i < nab); i++)
 163             {
 164                 if (feof(in))
 165                 {
 166                     gmx_fatal(FARGS,
 167                               "Expected %d lines of hydrogens, found only %d "
 168                               "while reading Hydrogen Database %s residue %s",
 169                               nab, i - 1, block->name.c_str(), hfn);
 170                 }
 171                 if (nullptr == fgets(buf, STRLEN, in))
 172                 {
 173                     gmx_fatal(FARGS, "Error reading from file %s", hfn);
 174                 }
 175                 block->hack.emplace_back(MoleculePatch());
 176                 read_ab(buf, hfn, &block->hack.back());
 177             }
 178         }
 179     }
 180     gmx_ffclose(in);
 181
 182     if (!globalPatches->empty())
 183     {
 184         /* Sort the list for searching later */
 185         std::sort(globalPatches->begin(), globalPatches->end(),
 186                   [](const MoleculePatchDatabase& a1, const MoleculePatchDatabase& a2) {
 187                       return std::lexicographical_compare(
 188                               a1.name.begin(), a1.name.end(), a2.name.begin(), a2.name.end(),
 189                               [](const char& c1, const char& c2) {
 190                                   return std::toupper(c1) < std::toupper(c2);
 191                               });
 192                   });
 193     }
 194 }
 195
 196 int read_h_db(const char* ffdir, std::vector<MoleculePatchDatabase>* globalPatches)
 197 {
 198     /* Read the hydrogen database file(s).
 199      * Do not generate an error when no files are found.
 200      */
 201
 202     std::vector<std::string> hdbf = fflib_search_file_end(ffdir, ".hdb", FALSE);
 203     globalPatches->clear();
 204     for (const auto& filename : hdbf)
 205     {
 206         read_h_db_file(filename.c_str(), globalPatches);
 207     }
 208     return globalPatches->size();
 209 }
 210
 211 gmx::ArrayRef<const MoleculePatchDatabase>::iterator
 212 search_h_db(gmx::ArrayRef<const MoleculePatchDatabase> globalPatches, const char* key)
 213 {
 214     return std::find_if(
 215             globalPatches.begin(), globalPatches.end(),
 216             [&key](const MoleculePatchDatabase& a) { return gmx::equalCaseInsensitive(key, a.name); });
 217 }