src/gromacs/mdspan/extensions.h

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 2019,2020, by the GROMACS development team, led by
   5  * Mark Abraham, David van der Spoel, Berk Hess, and Erik Lindahl,
   6  * and including many others, as listed in the AUTHORS file in the
   7  * top-level source directory and at http://www.gromacs.org.
   8  *
   9  * GROMACS is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License
  11  * as published by the Free Software Foundation; either version 2.1
  12  * of the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * GROMACS is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17  * Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20  * License along with GROMACS; if not, see
  21  * http://www.gnu.org/licenses, or write to the Free Software Foundation,
  22  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA.
  23  *
  24  * If you want to redistribute modifications to GROMACS, please
  25  * consider that scientific software is very special. Version
  26  * control is crucial - bugs must be traceable. We will be happy to
  27  * consider code for inclusion in the official distribution, but
  28  * derived work must not be called official GROMACS. Details are found
  29  * in the README & COPYING files - if they are missing, get the
  30  * official version at http://www.gromacs.org.
  31  *
  32  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
  33  * the research papers on the package. Check out http://www.gromacs.org.
  34  */
  35 /*! \libinternal
  36  * \file
  37  * \brief GROMACS extensions to mdspan.
  38  *
  39  * \author Christian Blau <cblau@gwdg.de>
  40  * \inlibraryapi
  41  * \ingroup module_mdspan
  42  */
  43
  44 #ifndef GMX_MDSPAN_EXTENSIONS_H_
  45 #define GMX_MDSPAN_EXTENSIONS_H_
  46
  47 #include <algorithm>
  48 #include <functional>
  49
  50 #include "gromacs/mdspan/mdspan.h"
  51
  52 namespace gmx
  53 {
  54
  55 /*! \brief
  56  * Free begin function addressing memory of a contiguously laid out basic_mdspan.
  57  *
  58  * \note Changing the elements that basic_mdspan views does not change
  59  *       the view itself, so a single begin that takes a const view suffices.
  60  */
  61 template<class BasicMdspan>
  62 constexpr std::enable_if_t<BasicMdspan::is_always_contiguous(), typename BasicMdspan::pointer>
  63 begin(const BasicMdspan& basicMdspan)
  64 {
  65     return basicMdspan.data();
  66 }
  67
  68 /*! \brief
  69  * Free end function addressing memory of a contiguously laid out basic_mdspan.
  70  *
  71  * \note Changing the elements that basic_mdspan views does not change
  72  *       the view itself, so a single end that takes a const view suffices.
  73  */
  74 template<class BasicMdspan>
  75 constexpr std::enable_if_t<BasicMdspan::is_always_contiguous(), typename BasicMdspan::pointer>
  76 end(const BasicMdspan& basicMdspan)
  77 {
  78     return basicMdspan.data() + basicMdspan.mapping().required_span_size();
  79 }
  80
  81 //! Convenience type for often-used two dimensional extents
  82 using dynamicExtents2D = extents<dynamic_extent, dynamic_extent>;
  83
  84 //! Convenience type for often-used three dimensional extents
  85 using dynamicExtents3D = extents<dynamic_extent, dynamic_extent, dynamic_extent>;
  86
  87 //! Elementwise addition
  88 template<class BasicMdspan>
  89 constexpr BasicMdspan addElementwise(const BasicMdspan& span1, const BasicMdspan& span2)
  90 {
  91     BasicMdspan result(span1);
  92     std::transform(begin(span1),
  93                    end(span1),
  94                    begin(span2),
  95                    begin(result),
  96                    std::plus<typename BasicMdspan::element_type>());
  97     return result;
  98 }
  99
 100 //! Elementwise subtraction - left minus right
 101 template<class BasicMdspan>
 102 constexpr BasicMdspan subtractElementwise(const BasicMdspan& span1, const BasicMdspan& span2)
 103 {
 104     BasicMdspan result(span1);
 105     std::transform(begin(span1),
 106                    end(span1),
 107                    begin(span2),
 108                    begin(result),
 109                    std::minus<typename BasicMdspan::element_type>());
 110     return result;
 111 }
 112
 113 //! Elementwise multiplication
 114 template<class BasicMdspan>
 115 constexpr BasicMdspan multiplyElementwise(const BasicMdspan& span1, const BasicMdspan& span2)
 116 {
 117     BasicMdspan result(span1);
 118     std::transform(begin(span1),
 119                    end(span1),
 120                    begin(span2),
 121                    begin(result),
 122                    std::multiplies<typename BasicMdspan::element_type>());
 123     return result;
 124 }
 125
 126 //! Elementwise division - left / right
 127 template<class BasicMdspan>
 128 constexpr BasicMdspan divideElementwise(const BasicMdspan& span1, const BasicMdspan& span2)
 129 {
 130     BasicMdspan result(span1);
 131     std::transform(begin(span1),
 132                    end(span1),
 133                    begin(span2),
 134                    begin(result),
 135                    std::divides<typename BasicMdspan::element_type>());
 136     return result;
 137 }
 138
 139 } // namespace gmx
 140
 141 #endif // GMX_MDSPAN_EXTENSIONS_H_