src/gromacs/options/basicoptions.h

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 2010,2011,2012,2013, by the GROMACS development team, led by
   5  * David van der Spoel, Berk Hess, Erik Lindahl, and including many
   6  * others, as listed in the AUTHORS file in the top-level source
   7  * 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 /*! \file
  36  * \brief
  37  * Declares option objects for basic option types.
  38  *
  39  * Together with options.h, this header forms the part of the public API
  40  * that most classes will use to provide options.
  41  *
  42  * \author Teemu Murtola <teemu.murtola@gmail.com>
  43  * \inpublicapi
  44  * \ingroup module_options
  45  */
  46 #ifndef GMX_OPTIONS_BASICOPTIONS_H
  47 #define GMX_OPTIONS_BASICOPTIONS_H
  48
  49 #include <string>
  50
  51 #include "../utility/gmxassert.h"
  52
  53 #include "abstractoption.h"
  54
  55 namespace gmx
  56 {
  57
  58 class BooleanOptionInfo;
  59 class BooleanOptionStorage;
  60 class IntegerOptionInfo;
  61 class IntegerOptionStorage;
  62 class DoubleOptionInfo;
  63 class DoubleOptionStorage;
  64 class StringOptionInfo;
  65 class StringOptionStorage;
  66
  67 /*! \addtogroup module_options
  68  * \{
  69  */
  70
  71 /*! \brief
  72  * Specifies an option that provides boolean values.
  73  *
  74  * Example:
  75  * \code
  76    bool  bPBC;
  77    using gmx::BooleanOption;
  78    options.addOption(BooleanOption("pbc").store(&bPBC));
  79  * \endcode
  80  *
  81  * Public methods in this class do not throw.
  82  *
  83  * \inpublicapi
  84  */
  85 class BooleanOption : public OptionTemplate<bool, BooleanOption>
  86 {
  87     public:
  88         //! OptionInfo subclass corresponding to this option type.
  89         typedef BooleanOptionInfo InfoType;
  90
  91         //! Initializes an option with the given name.
  92         explicit BooleanOption(const char *name) : MyBase(name) {}
  93
  94     private:
  95         //! Creates a BooleanOptionStorage object.
  96         virtual AbstractOptionStoragePointer createStorage() const;
  97 };
  98
  99 /*! \brief
 100  * Specifies an option that provides integer values.
 101  *
 102  * Examples:
 103  * \code
 104    using gmx::IntegerOption;
 105    // Simple option
 106    int  rcut = 0;
 107    options.addOption(IntegerOption("rcut").store(&rcut));
 108    // Vector-valued option
 109    int  box[3] = {1, 1, 1};  // Default value
 110    options.addOption(IntegerOption("box").store(box).vector());
 111  * \endcode
 112  *
 113  * Public methods in this class do not throw.
 114  *
 115  * \inpublicapi
 116  */
 117 class IntegerOption : public OptionTemplate<int, IntegerOption>
 118 {
 119     public:
 120         //! OptionInfo subclass corresponding to this option type.
 121         typedef IntegerOptionInfo InfoType;
 122
 123         //! Initializes an option with the given name.
 124         explicit IntegerOption(const char *name) : MyBase(name) {}
 125
 126         /*! \brief
 127          * Sets the option to return a vector value.
 128          *
 129          * A vector value returns a fixed number of values, the default being
 130          * three (can be changed with valueCount()).  However, it also accepts
 131          * a single value, in which case the value is used to fill the whole
 132          * vector.
 133          */
 134         MyClass &vector() { setVector(); return me(); }
 135
 136     private:
 137         //! Creates an IntegerOptionStorage object.
 138         virtual AbstractOptionStoragePointer createStorage() const;
 139
 140         /*! \brief
 141          * Needed to initialize IntegerOptionStorage from this class without
 142          * otherwise unnecessary accessors.
 143          */
 144         friend class IntegerOptionStorage;
 145 };
 146
 147 /*! \brief
 148  * Specifies an option that provides floating-point (double) values.
 149  *
 150  * Public methods in this class do not throw.
 151  *
 152  * \inpublicapi
 153  */
 154 class DoubleOption : public OptionTemplate<double, DoubleOption>
 155 {
 156     public:
 157         //! OptionInfo subclass corresponding to this option type.
 158         typedef DoubleOptionInfo InfoType;
 159
 160         //! Initializes an option with the given name.
 161         explicit DoubleOption(const char *name) : MyBase(name), bTime_(false)
 162         {
 163         }
 164
 165         //! \copydoc IntegerOption::vector()
 166         MyClass &vector() { setVector(); return me(); }
 167         /*! \brief
 168          * Marks this option as providing a time value whose unit can be changed.
 169          *
 170          * By itself, this option does nothing.  It marks the option as a time
 171          * value such that TimeUnitManager::scaleTimeOptions() can process it.
 172          * In typical cases, Gromacs scales the time options just before
 173          * Options::finish() has been called, so the option value is only
 174          * available after all option values have been processed.
 175          * All values in the program are in ps (including any default value);
 176          * user-provided values are scaled according to the time unit set in
 177          * TimeUnitManager.
 178          */
 179         MyClass &timeValue() { bTime_ = true; return me(); }
 180
 181     private:
 182         //! Creates a DoubleOptionStorage object.
 183         virtual AbstractOptionStoragePointer createStorage() const;
 184
 185         bool bTime_;
 186
 187         /*! \brief
 188          * Needed to initialize DoubleOptionStorage from this class without
 189          * otherwise unnecessary accessors.
 190          */
 191         friend class DoubleOptionStorage;
 192 };
 193
 194 /*! \brief
 195  * Specifies an option that provides string values.
 196  *
 197  * Examples:
 198  * \code
 199    using gmx::StringOption;
 200    // Simple option
 201    std::string  str;
 202    options.addOption(StringOption("str").store(&str));
 203    // Option that only accepts predefined values
 204    const char * const  allowed[] = { "atom", "residue", "molecule" };
 205    std::string  str;
 206    int          type;
 207    options.addOption(StringOption("type").enumValue(allowed).store(&str)
 208                         .storeEnumIndex(&type));
 209  * \endcode
 210  *
 211  * Public methods in this class do not throw.
 212  *
 213  * \inpublicapi
 214  */
 215 class StringOption : public OptionTemplate<std::string, StringOption>
 216 {
 217     public:
 218         //! OptionInfo subclass corresponding to this option type.
 219         typedef StringOptionInfo InfoType;
 220
 221         //! Initializes an option with the given name.
 222         explicit StringOption(const char *name)
 223             : MyBase(name), enumValues_(NULL), enumValuesCount_(0),
 224               defaultEnumIndex_(-1), enumIndexStore_(NULL)
 225         {
 226         }
 227
 228         /*! \brief
 229          * Sets the option to only accept one of a fixed set of strings.
 230          *
 231          * \param[in] values  Array of strings to accept.
 232          *
 233          * Also accepts prefixes of the strings; if a prefix matches more than
 234          * one of the possible strings, the shortest one is used (in a tie, the
 235          * first one is).
 236          *
 237          * It is not possible to provide multiple values for an option with
 238          * this property set, i.e., valueCount() and similar attributes cannot
 239          * be set.
 240          *
 241          * The strings are copied once the option is created.
 242          */
 243         template <size_t count>
 244         MyClass &enumValue(const char *const (&values)[count])
 245         {
 246             GMX_ASSERT(enumValues_ == NULL,
 247                        "Multiple sets of enumerated values specified");
 248             enumValues_      = values;
 249             enumValuesCount_ = count;
 250             return me();
 251         }
 252         /*! \brief
 253          * Sets the option to only accept one of a fixed set of strings.
 254          *
 255          * \param[in] values  Array of strings to accept, with a NULL pointer
 256          *      following the last string.
 257          *
 258          * Works otherwise as the array version, but accepts a pointer to
 259          * an array of undetermined length.  The end of the array is indicated
 260          * by a NULL pointer in the array.
 261          *
 262          * \see enumValue()
 263          */
 264         MyClass &enumValueFromNullTerminatedArray(const char *const *values)
 265         {
 266             GMX_ASSERT(enumValues_ == NULL,
 267                        "Multiple sets of enumerated values specified");
 268             enumValues_      = values;
 269             enumValuesCount_ = -1;
 270             return me();
 271         }
 272         /*! \brief
 273          * Sets the default value using an index into the enumeration table.
 274          *
 275          * Cannot be specified without enumValue().
 276          */
 277         MyClass &defaultEnumIndex(int index)
 278         {
 279             GMX_ASSERT(index >= 0, "Invalid enumeration index");
 280             defaultEnumIndex_ = index;
 281             return me();
 282         }
 283         /*! \brief
 284          * Stores the index of the selected value into the provided memory
 285          * location.
 286          *
 287          * The index (zero-based) of the selected value in the array \p values
 288          * provided to enumValues() is written into \p *store after the
 289          * option gets its value.  If the option has not been provided,
 290          * and there is no default value, -1 is stored.
 291          *
 292          * Cannot be specified without enumValue().
 293          *
 294          * \todo
 295          * Implement this such that it is also possible to store the value
 296          * directly into a real enum type.
 297          */
 298         MyClass &storeEnumIndex(int *store)
 299         { enumIndexStore_ = store; return me(); }
 300
 301     private:
 302         //! Creates a StringOptionStorage object.
 303         virtual AbstractOptionStoragePointer createStorage() const;
 304
 305         const char *const      *enumValues_;
 306         int                     enumValuesCount_;
 307         int                     defaultEnumIndex_;
 308         int                    *enumIndexStore_;
 309
 310         /*! \brief
 311          * Needed to initialize StringOptionStorage from this class without
 312          * otherwise unnecessary accessors.
 313          */
 314         friend class StringOptionStorage;
 315 };
 316
 317 /*! \brief
 318  * Wrapper class for accessing boolean option information.
 319  *
 320  * \inpublicapi
 321  */
 322 class BooleanOptionInfo : public OptionInfo
 323 {
 324     public:
 325         //! Creates an option info object for the given option.
 326         explicit BooleanOptionInfo(BooleanOptionStorage *option);
 327 };
 328
 329 /*! \brief
 330  * Wrapper class for accessing integer option information.
 331  *
 332  * \inpublicapi
 333  */
 334 class IntegerOptionInfo : public OptionInfo
 335 {
 336     public:
 337         //! Creates an option info object for the given option.
 338         explicit IntegerOptionInfo(IntegerOptionStorage *option);
 339 };
 340
 341 /*! \brief
 342  * Wrapper class for accessing floating-point option information.
 343  *
 344  * \inpublicapi
 345  */
 346 class DoubleOptionInfo : public OptionInfo
 347 {
 348     public:
 349         //! Creates an option info object for the given option.
 350         explicit DoubleOptionInfo(DoubleOptionStorage *option);
 351
 352         //! Whether the option specifies a time value.
 353         bool isTime() const;
 354
 355         /*! \brief
 356          * Sets a scale factor for user-provided values.
 357          *
 358          * Any user-provided value is scaled by the provided factor.
 359          * Programmatically set default values are not scaled.
 360          * If called multiple times, later calls override the previously set
 361          * value.  In other words, the scaling is not cumulative.
 362          */
 363         void setScaleFactor(double factor);
 364
 365     private:
 366         DoubleOptionStorage &option();
 367         const DoubleOptionStorage &option() const;
 368 };
 369
 370 /*! \brief
 371  * Wrapper class for accessing string option information.
 372  *
 373  * \inpublicapi
 374  */
 375 class StringOptionInfo : public OptionInfo
 376 {
 377     public:
 378         //! Creates an option info object for the given option.
 379         explicit StringOptionInfo(StringOptionStorage *option);
 380
 381         /*! \brief
 382          * Whether this option accepts an enumerated set of values.
 383          *
 384          * Returns true if StringOption::enumValues() was used when creating
 385          * this option.
 386          */
 387         bool isEnumerated() const;
 388         /*! \brief
 389          * Returns the set of allowed values for this option.
 390          *
 391          * Returns an empty vector if isEnumerated() returns false.
 392          */
 393         const std::vector<std::string> &allowedValues() const;
 394
 395     private:
 396         StringOptionStorage &option();
 397         const StringOptionStorage &option() const;
 398 };
 399
 400 /*!\}*/
 401
 402 } // namespace gmx
 403
 404 #endif