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 by the GROMACS development team.
   7  * Copyright (c) 2018,2019,2020, by the GROMACS development team, led by
   8  * Mark Abraham, David van der Spoel, Berk Hess, and Erik Lindahl,
   9  * and including many others, as listed in the AUTHORS file in the
  10  * top-level source directory and at http://www.gromacs.org.
  11  *
  12  * GROMACS is free software; you can redistribute it and/or
  13  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License
  14  * as published by the Free Software Foundation; either version 2.1
  15  * of the License, or (at your option) any later version.
  16  *
  17  * GROMACS is distributed in the hope that it will be useful,
  18  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  19  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  20  * Lesser General Public License for more details.
  21  *
  22  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  23  * License along with GROMACS; if not, see
  24  * http://www.gnu.org/licenses, or write to the Free Software Foundation,
  25  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA.
  26  *
  27  * If you want to redistribute modifications to GROMACS, please
  28  * consider that scientific software is very special. Version
  29  * control is crucial - bugs must be traceable. We will be happy to
  30  * consider code for inclusion in the official distribution, but
  31  * derived work must not be called official GROMACS. Details are found
  32  * in the README & COPYING files - if they are missing, get the
  33  * official version at http://www.gromacs.org.
  34  *
  35  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
  36  * the research papers on the package. Check out http://www.gromacs.org.
  37  */
  38 /* This file is completely threadsafe - keep it that way! */
  39 #include "gmxpre.h"
  40
  41 #include "h_db.h"
  42
  43 #include <cctype>
  44 #include <cstdlib>
  45 #include <cstring>
  46
  47 #include <algorithm>
  48 #include <string>
  49 #include <vector>
  50
  51 #include "gromacs/gmxpreprocess/fflibutil.h"
  52 #include "gromacs/gmxpreprocess/notset.h"
  53 #include "gromacs/topology/atoms.h"
  54 #include "gromacs/utility/arraysize.h"
  55 #include "gromacs/utility/cstringutil.h"
  56 #include "gromacs/utility/fatalerror.h"
  57 #include "gromacs/utility/futil.h"
  58 #include "gromacs/utility/smalloc.h"
  59 #include "gromacs/utility/stringutil.h"
  60
  61 #include "hackblock.h"
  62
  63 /* Number of control atoms for each 'add' type.
  64  *
  65  * There are 11 types of adding hydrogens, numbered from 1 thru
  66  * 11. Each of these has a specific number of control atoms, that
  67  * determine how the hydrogens are added.  Here these number are
  68  * given. Because arrays start at 0, an extra dummy for index 0 is
  69  * added.
  70  */
  71 const int ncontrol[] = { -1, 3, 3, 3, 3, 4, 3, 1, 3, 3, 1, 1 };
  72 #define maxcontrol asize(ncontrol)
  73
  74 void print_ab(FILE* out, const MoleculePatch& hack, const char* nname)
  75 {
  76     fprintf(out, "%d\t%d\t%s", hack.nr, hack.tp, nname);
  77     for (int i = 0; (i < hack.nctl); i++)
  78     {
  79         fprintf(out, "\t%s", hack.a[i].c_str());
  80     }
  81     fprintf(out, "\n");
  82 }
  83
  84
  85 void read_ab(char* line, const char* fn, MoleculePatch* hack)
  86 {
  87     int  nh, tp, ns;
  88     char a[4][12];
  89     char hn[32];
  90
  91     ns = sscanf(line, "%d%d%s%s%s%s%s", &nh, &tp, hn, a[0], a[1], a[2], a[3]);
  92     if (ns < 4)
  93     {
  94         gmx_fatal(FARGS, "wrong format in input file %s on line\n%s\n", fn, line);
  95     }
  96
  97     hack->nr = nh;
  98     hack->tp = tp;
  99     if ((tp < 1) || (tp >= maxcontrol))
 100     {
 101         gmx_fatal(FARGS, "Error in hdb file %s:\nH-type should be in 1-%d. Offending line:\n%s", fn,
 102                   maxcontrol - 1, line);
 103     }
 104
 105     hack->nctl = ns - 3;
 106     if ((hack->nctl != ncontrol[hack->tp]) && (ncontrol[hack->tp] != -1))
 107     {
 108         gmx_fatal(FARGS,
 109                   "Error in hdb file %s:\nWrong number of control atoms (%d instead of %d) on "
 110                   "line:\n%s\n",
 111                   fn, hack->nctl, ncontrol[hack->tp], line);
 112     }
 113     for (int i = 0; (i < hack->nctl); i++)
 114     {
 115         hack->a[i] = a[i];
 116     }
 117     hack->oname.clear();
 118     hack->nname = hn;
 119     hack->atom.clear();
 120     hack->cgnr  = NOTSET;
 121     hack->bXSet = false;
 122     for (int i = 0; i < DIM; i++)
 123     {
 124         hack->newx[i] = NOTSET;
 125     }
 126 }
 127
 128 static void read_h_db_file(const char* hfn, std::vector<MoleculePatchDatabase>* globalPatches)
 129 {
 130     char filebase[STRLEN], line[STRLEN], buf[STRLEN];
 131
 132     fflib_filename_base(hfn, filebase, STRLEN);
 133     /* Currently filebase is read and set, but not used.
 134      * hdb entries from any hdb file and be applied to rtp entries
 135      * in any rtp file.
 136      */
 137
 138     FILE* in = fflib_open(hfn);
 139
 140     while (fgets2(line, STRLEN - 1, in))
 141     {
 142         // Skip lines that are only whitespace
 143         if (gmx::countWords(line) == 0)
 144         {
 145             continue;
 146         }
 147         int n;
 148         if (sscanf(line, "%s%n", buf, &n) != 1)
 149         {
 150             int size = globalPatches->size();
 151             fprintf(stderr, "Error in hdb file: nah = %d\nline = '%s'\n", size, line);
 152             break;
 153         }
 154         globalPatches->emplace_back(MoleculePatchDatabase());
 155         MoleculePatchDatabase* block = &globalPatches->back();
 156         clearModificationBlock(block);
 157         block->name     = buf;
 158         block->filebase = filebase;
 159
 160         int nab;
 161         if (sscanf(line + n, "%d", &nab) == 1)
 162         {
 163             for (int i = 0; (i < nab); i++)
 164             {
 165                 if (feof(in))
 166                 {
 167                     gmx_fatal(FARGS,
 168                               "Expected %d lines of hydrogens, found only %d "
 169                               "while reading Hydrogen Database %s residue %s",
 170                               nab, i - 1, block->name.c_str(), hfn);
 171                 }
 172                 if (nullptr == fgets(buf, STRLEN, in))
 173                 {
 174                     gmx_fatal(FARGS, "Error reading from file %s", hfn);
 175                 }
 176                 block->hack.emplace_back(MoleculePatch());
 177                 read_ab(buf, hfn, &block->hack.back());
 178             }
 179         }
 180     }
 181     gmx_ffclose(in);
 182
 183     if (!globalPatches->empty())
 184     {
 185         /* Sort the list for searching later */
 186         std::sort(globalPatches->begin(), globalPatches->end(),
 187                   [](const MoleculePatchDatabase& a1, const MoleculePatchDatabase& a2) {
 188                       return std::lexicographical_compare(
 189                               a1.name.begin(), a1.name.end(), a2.name.begin(), a2.name.end(),
 190                               [](const char& c1, const char& c2) {
 191                                   return std::toupper(c1) < std::toupper(c2);
 192                               });
 193                   });
 194     }
 195 }
 196
 197 int read_h_db(const char* ffdir, std::vector<MoleculePatchDatabase>* globalPatches)
 198 {
 199     /* Read the hydrogen database file(s).
 200      * Do not generate an error when no files are found.
 201      */
 202
 203     std::vector<std::string> hdbf = fflib_search_file_end(ffdir, ".hdb", FALSE);
 204     globalPatches->clear();
 205     for (const auto& filename : hdbf)
 206     {
 207         read_h_db_file(filename.c_str(), globalPatches);
 208     }
 209     return globalPatches->size();
 210 }
 211
 212 gmx::ArrayRef<const MoleculePatchDatabase>::iterator
 213 search_h_db(gmx::ArrayRef<const MoleculePatchDatabase> globalPatches, const char* key)
 214 {
 215     return std::find_if(
 216             globalPatches.begin(), globalPatches.end(),
 217             [&key](const MoleculePatchDatabase& a) { return gmx::equalCaseInsensitive(key, a.name); });
 218 }