src/gromacs/selection/selection.h

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 2009,2010,2011,2012,2013, 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 gmx::Selection and supporting classes.
  38  *
  39  * \author Teemu Murtola <teemu.murtola@gmail.com>
  40  * \inpublicapi
  41  * \ingroup module_selection
  42  */
  43 #ifndef GMX_SELECTION_SELECTION_H
  44 #define GMX_SELECTION_SELECTION_H
  45
  46 #include <string>
  47 #include <vector>
  48
  49 #include "../legacyheaders/typedefs.h"
  50
  51 #include "../utility/arrayref.h"
  52 #include "../utility/common.h"
  53 #include "../utility/gmxassert.h"
  54
  55 #include "position.h"
  56 #include "indexutil.h"
  57 #include "selectionenums.h"
  58
  59 namespace gmx
  60 {
  61
  62 class SelectionOptionStorage;
  63 class SelectionTreeElement;
  64
  65 class AnalysisNeighborhoodPositions;
  66 class Selection;
  67 class SelectionPosition;
  68
  69 //! Container of selections used in public selection interfaces.
  70 typedef std::vector<Selection> SelectionList;
  71
  72 namespace internal
  73 {
  74
  75 /*! \internal \brief
  76  * Internal data for a single selection.
  77  *
  78  * This class is internal to the selection module, but resides in a public
  79  * header because of efficiency reasons: it allows frequently used access
  80  * methods in \ref Selection to be inlined.
  81  *
  82  * Methods in this class do not throw unless otherwise specified.
  83  *
  84  * \ingroup module_selection
  85  */
  86 class SelectionData
  87 {
  88     public:
  89         /*! \brief
  90          * Creates a new selection object.
  91          *
  92          * \param[in] elem   Root of the evaluation tree for this selection.
  93          * \param[in] selstr String that was parsed to produce this selection.
  94          * \throws    std::bad_alloc if out of memory.
  95          */
  96         SelectionData(SelectionTreeElement *elem, const char *selstr);
  97         ~SelectionData();
  98
  99         //! Returns the name for this selection.
 100         const char *name() const { return name_.c_str(); }
 101         //! Returns the string that was parsed to produce this selection.
 102         const char *selectionText() const { return selectionText_.c_str(); }
 103         //! Returns true if the size of the selection (posCount()) is dynamic.
 104         bool isDynamic() const { return bDynamic_; }
 105         //! Returns the type of positions in the selection.
 106         e_index_t type() const { return rawPositions_.m.type; }
 107
 108         //! Number of positions in the selection.
 109         int posCount() const { return rawPositions_.count(); }
 110         //! Returns the root of the evaluation tree for this selection.
 111         SelectionTreeElement &rootElement() { return rootElement_; }
 112
 113         //! Returns whether the covered fraction can change between frames.
 114         bool isCoveredFractionDynamic() const { return bDynamicCoveredFraction_; }
 115
 116         //! Returns true if the given flag is set.
 117         bool hasFlag(SelectionFlag flag) const { return flags_.test(flag); }
 118         //! Sets the flags for this selection.
 119         void setFlags(SelectionFlags flags) { flags_ = flags; }
 120
 121         //! \copydoc Selection::initCoveredFraction()
 122         bool initCoveredFraction(e_coverfrac_t type);
 123
 124         /*! \brief
 125          * Updates the name of the selection if missing.
 126          *
 127          * \throws    std::bad_alloc if out of memory.
 128          *
 129          * If selections get their value from a group reference that cannot be
 130          * resolved during parsing, the name is final only after group
 131          * references have been resolved.
 132          *
 133          * This function is called by SelectionCollection::setIndexGroups().
 134          */
 135         void refreshName();
 136         /*! \brief
 137          * Computes total masses and charges for all selection positions.
 138          *
 139          * \param[in] top   Topology information.
 140          * \throws    std::bad_alloc if out of memory.
 141          *
 142          * For dynamic selections, the values need to be updated after each
 143          * evaluation with refreshMassesAndCharges().
 144          * This is done by SelectionEvaluator.
 145          *
 146          * This function is called by SelectionCompiler.
 147          *
 148          * Strong exception safety guarantee.
 149          */
 150         void initializeMassesAndCharges(const t_topology *top);
 151         /*! \brief
 152          * Updates masses and charges after dynamic selection has been
 153          * evaluated.
 154          *
 155          * \param[in] top   Topology information.
 156          *
 157          * Called by SelectionEvaluator.
 158          */
 159         void refreshMassesAndCharges(const t_topology *top);
 160         /*! \brief
 161          * Updates the covered fraction after a selection has been evaluated.
 162          *
 163          * Called by SelectionEvaluator.
 164          */
 165         void updateCoveredFractionForFrame();
 166         /*! \brief
 167          * Computes average covered fraction after all frames have been evaluated.
 168          *
 169          * \param[in] nframes  Number of frames that have been evaluated.
 170          *
 171          * \p nframes should be equal to the number of calls to
 172          * updateCoveredFractionForFrame().
 173          * Called by SelectionEvaluator::evaluateFinal().
 174          */
 175         void computeAverageCoveredFraction(int nframes);
 176         /*! \brief
 177          * Restores position information to state it was in after compilation.
 178          *
 179          * \param[in] top   Topology information.
 180          *
 181          * Depends on SelectionCompiler storing the original atoms in the
 182          * \a rootElement_ object.
 183          * Called by SelectionEvaluator::evaluateFinal().
 184          */
 185         void restoreOriginalPositions(const t_topology *top);
 186
 187     private:
 188         //! Name of the selection.
 189         std::string               name_;
 190         //! The actual selection string.
 191         std::string               selectionText_;
 192         //! Low-level representation of selected positions.
 193         gmx_ana_pos_t             rawPositions_;
 194         //! Total masses for the current positions.
 195         std::vector<real>         posMass_;
 196         //! Total charges for the current positions.
 197         std::vector<real>         posCharge_;
 198         SelectionFlags            flags_;
 199         //! Root of the selection evaluation tree.
 200         SelectionTreeElement     &rootElement_;
 201         //! Type of the covered fraction.
 202         e_coverfrac_t             coveredFractionType_;
 203         //! Covered fraction of the selection for the current frame.
 204         real                      coveredFraction_;
 205         //! The average covered fraction (over the trajectory).
 206         real                      averageCoveredFraction_;
 207         //! true if the value can change as a function of time.
 208         bool                      bDynamic_;
 209         //! true if the covered fraction depends on the frame.
 210         bool                      bDynamicCoveredFraction_;
 211
 212         /*! \brief
 213          * Needed to wrap access to information.
 214          */
 215         friend class gmx::Selection;
 216         /*! \brief
 217          * Needed for proper access to position information.
 218          */
 219         friend class gmx::SelectionPosition;
 220
 221         GMX_DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(SelectionData);
 222 };
 223
 224 }   // namespace internal
 225
 226 /*! \brief
 227  * Provides access to a single selection.
 228  *
 229  * This class provides a public interface for accessing selection information.
 230  * General information about the selection can be accessed with methods name(),
 231  * selectionText(), isDynamic(), and type().  The first three can be accessed
 232  * any time after the selection has been parsed, and type() can be accessed
 233  * after the selection has been compiled.
 234  *
 235  * There are a few methods that can be used to change the behavior of the
 236  * selection.  setEvaluateVelocities() and setEvaluateForces() can be called
 237  * before the selection is compiled to request evaluation of velocities and/or
 238  * forces in addition to coordinates.
 239  *
 240  * Each selection is made of a set of positions.  Each position has associated
 241  * coordinates, and possibly velocities and forces if they have been requested
 242  * and are available.  It also has a set of atoms associated with it; typically
 243  * the coordinates are the center-of-mass or center-of-geometry coordinates for
 244  * that set of atoms.  To access the number of positions in the selection, use
 245  * posCount().  To access individual positions, use position().
 246  * See SelectionPosition for details of how to use individual positions.
 247  * setOriginalId() can be used to adjust the return value of
 248  * SelectionPosition::mappedId(); see that method for details.
 249  *
 250  * It is also possible to access the list of atoms that make up all the
 251  * positions directly: atomCount() returns the total number of atoms in the
 252  * selection and atomIndices() an array of their indices.
 253  * Similarly, it is possible to access the coordinates and other properties
 254  * of the positions as continuous arrays through coordinates(), velocities(),
 255  * forces(), masses(), charges(), refIds(), and mappedIds().
 256  *
 257  * Both positions and atoms can be accessed after the selection has been
 258  * compiled.  For dynamic selections, the return values of these methods change
 259  * after each evaluation to reflect the situation for the current frame.
 260  * Before any frame has been evaluated, these methods return the maximal set
 261  * to which the selection can evaluate.
 262  *
 263  * There are two possible modes for how positions for dynamic selections are
 264  * handled.  In the default mode, posCount() can change, and for each frame,
 265  * only the positions that are selected in that frame can be accessed.  In a
 266  * masked mode, posCount() remains constant, i.e., the positions are always
 267  * evaluated for the maximal set, and SelectionPosition::selected() is used to
 268  * determine whether a position is selected for a frame.  The masked mode can
 269  * be requested with SelectionOption::dynamicMask().
 270  *
 271  * The class also provides methods for printing out information: printInfo()
 272  * and printDebugInfo().  These are mainly for internal use by Gromacs.
 273  *
 274  * This class works like a pointer type: copying and assignment is lightweight,
 275  * and all copies work interchangeably, accessing the same internal data.
 276  *
 277  * Methods in this class do not throw.
 278  *
 279  * \see SelectionPosition
 280  *
 281  * \inpublicapi
 282  * \ingroup module_selection
 283  */
 284 class Selection
 285 {
 286     public:
 287         /*! \brief
 288          * Creates a selection wrapper that has no associated selection.
 289          *
 290          * Any attempt to call methods in the object before a selection is
 291          * assigned results in undefined behavior.
 292          */
 293         Selection() : sel_(NULL) {}
 294         /*! \brief
 295          * Creates a new selection object.
 296          *
 297          * \param  sel  Selection data to wrap.
 298          *
 299          * Only for internal use by the selection module.
 300          */
 301         explicit Selection(internal::SelectionData *sel) : sel_(sel) {}
 302
 303         //! Returns the name of the selection.
 304         const char *name() const  { return data().name(); }
 305         //! Returns the string that was parsed to produce this selection.
 306         const char *selectionText() const { return data().selectionText(); }
 307         //! Returns true if the size of the selection (posCount()) is dynamic.
 308         bool isDynamic() const { return data().isDynamic(); }
 309         //! Returns the type of positions in the selection.
 310         e_index_t type() const { return data().type(); }
 311
 312         //! Total number of atoms in the selection.
 313         int atomCount() const
 314         {
 315             return data().rawPositions_.m.mapb.nra;
 316         }
 317         //! Returns atom indices of all atoms in the selection.
 318         ConstArrayRef<int> atomIndices() const
 319         {
 320             return ConstArrayRef<int>(sel_->rawPositions_.m.mapb.a,
 321                                       sel_->rawPositions_.m.mapb.nra);
 322         }
 323         //! Number of positions in the selection.
 324         int posCount() const { return data().posCount(); }
 325         //! Access a single position.
 326         SelectionPosition position(int i) const;
 327         //! Returns coordinates for this selection as a continuous array.
 328         ConstArrayRef<rvec> coordinates() const
 329         {
 330             return ConstArrayRef<rvec>(data().rawPositions_.x, posCount());
 331         }
 332         //! Returns whether velocities are available for this selection.
 333         bool hasVelocities() const { return data().rawPositions_.v != NULL; }
 334         /*! \brief
 335          * Returns velocities for this selection as a continuous array.
 336          *
 337          * Must not be called if hasVelocities() returns false.
 338          */
 339         ConstArrayRef<rvec> velocities() const
 340         {
 341             GMX_ASSERT(hasVelocities(), "Velocities accessed, but unavailable");
 342             return ConstArrayRef<rvec>(data().rawPositions_.v, posCount());
 343         }
 344         //! Returns whether forces are available for this selection.
 345         bool hasForces() const { return sel_->rawPositions_.f != NULL; }
 346         /*! \brief
 347          * Returns forces for this selection as a continuous array.
 348          *
 349          * Must not be called if hasForces() returns false.
 350          */
 351         ConstArrayRef<rvec> forces() const
 352         {
 353             GMX_ASSERT(hasForces(), "Forces accessed, but unavailable");
 354             return ConstArrayRef<rvec>(data().rawPositions_.f, posCount());
 355         }
 356         //! Returns masses for this selection as a continuous array.
 357         ConstArrayRef<real> masses() const
 358         {
 359             // posMass_ may have more entries than posCount() in the case of
 360             // dynamic selections that don't have a topology
 361             // (and thus the masses and charges are fixed).
 362             GMX_ASSERT(data().posMass_.size() >= static_cast<size_t>(posCount()),
 363                        "Internal inconsistency");
 364             return ConstArrayRef<real>(data().posMass_.begin(),
 365                                        data().posMass_.begin() + posCount());
 366         }
 367         //! Returns charges for this selection as a continuous array.
 368         ConstArrayRef<real> charges() const
 369         {
 370             // posCharge_ may have more entries than posCount() in the case of
 371             // dynamic selections that don't have a topology
 372             // (and thus the masses and charges are fixed).
 373             GMX_ASSERT(data().posCharge_.size() >= static_cast<size_t>(posCount()),
 374                        "Internal inconsistency");
 375             return ConstArrayRef<real>(data().posCharge_.begin(),
 376                                        data().posCharge_.begin() + posCount());
 377         }
 378         /*! \brief
 379          * Returns reference IDs for this selection as a continuous array.
 380          *
 381          * \see SelectionPosition::refId()
 382          */
 383         ConstArrayRef<int> refIds() const
 384         {
 385             return ConstArrayRef<int>(data().rawPositions_.m.refid, posCount());
 386         }
 387         /*! \brief
 388          * Returns mapped IDs for this selection as a continuous array.
 389          *
 390          * \see SelectionPosition::mappedId()
 391          */
 392         ConstArrayRef<int> mappedIds() const
 393         {
 394             return ConstArrayRef<int>(data().rawPositions_.m.mapid, posCount());
 395         }
 396
 397         //! Returns whether the covered fraction can change between frames.
 398         bool isCoveredFractionDynamic() const { return data().isCoveredFractionDynamic(); }
 399         //! Returns the covered fraction for the current frame.
 400         real coveredFraction() const { return data().coveredFraction_; }
 401
 402         /*! \brief
 403          * Allows passing a selection directly to neighborhood searching.
 404          *
 405          * When initialized this way, AnalysisNeighborhoodPair objects return
 406          * indices that can be used to index the selection positions with
 407          * position().
 408          *
 409          * Works exactly like if AnalysisNeighborhoodPositions had a
 410          * constructor taking a Selection object as a parameter.
 411          * See AnalysisNeighborhoodPositions for rationale and additional
 412          * discussion.
 413          */
 414         operator AnalysisNeighborhoodPositions() const;
 415
 416         /*! \brief
 417          * Initializes information about covered fractions.
 418          *
 419          * \param[in] type Type of covered fraction required.
 420          * \returns   true if the covered fraction can be calculated for the
 421          *      selection.
 422          */
 423         bool initCoveredFraction(e_coverfrac_t type)
 424         {
 425             return data().initCoveredFraction(type);
 426         }
 427         /*! \brief
 428          * Sets whether this selection evaluates velocities for positions.
 429          *
 430          * \param[in] bEnabled  If true, velocities are evaluated.
 431          *
 432          * If you request the evaluation, but then evaluate the selection for
 433          * a frame that does not contain velocity information, results are
 434          * undefined.
 435          *
 436          * \todo
 437          * Implement it such that in the above case, hasVelocities() will
 438          * return false for such frames.
 439          *
 440          * Does not throw.
 441          */
 442         void setEvaluateVelocities(bool bEnabled)
 443         {
 444             data().flags_.set(efSelection_EvaluateVelocities, bEnabled);
 445         }
 446         /*! \brief
 447          * Sets whether this selection evaluates forces for positions.
 448          *
 449          * \param[in] bEnabled  If true, forces are evaluated.
 450          *
 451          * If you request the evaluation, but then evaluate the selection for
 452          * a frame that does not contain force information, results are
 453          * undefined.
 454          *
 455          * Does not throw.
 456          */
 457         void setEvaluateForces(bool bEnabled)
 458         {
 459             data().flags_.set(efSelection_EvaluateForces, bEnabled);
 460         }
 461
 462         /*! \brief
 463          * Sets the ID for the \p i'th position for use with
 464          * SelectionPosition::mappedId().
 465          *
 466          * \param[in] i  Zero-based index
 467          * \param[in] id Identifier to set.
 468          *
 469          * This method is not part of SelectionPosition because that interface
 470          * only provides access to const data by design.
 471          *
 472          * This method can only be called after compilation, before the
 473          * selection has been evaluated for any frame.
 474          *
 475          * \see SelectionPosition::mappedId()
 476          */
 477         void setOriginalId(int i, int id) { data().rawPositions_.m.orgid[i] = id; }
 478
 479         /*! \brief
 480          * Prints out one-line description of the selection.
 481          *
 482          * \param[in] fp      Where to print the information.
 483          *
 484          * The output contains the name of the selection, the number of atoms
 485          * and the number of positions, and indication of whether the selection
 486          * is dynamic.
 487          */
 488         void printInfo(FILE *fp) const;
 489         /*! \brief
 490          * Prints out extended information about the selection for debugging.
 491          *
 492          * \param[in] fp      Where to print the information.
 493          * \param[in] nmaxind Maximum number of values to print in lists
 494          *      (-1 = print all).
 495          */
 496         void printDebugInfo(FILE *fp, int nmaxind) const;
 497
 498     private:
 499         internal::SelectionData &data()
 500         {
 501             GMX_ASSERT(sel_ != NULL,
 502                        "Attempted to access uninitialized selection");
 503             return *sel_;
 504         }
 505         const internal::SelectionData &data() const
 506         {
 507             GMX_ASSERT(sel_ != NULL,
 508                        "Attempted to access uninitialized selection");
 509             return *sel_;
 510         }
 511
 512         /*! \brief
 513          * Pointer to internal data for the selection.
 514          *
 515          * The memory for this object is managed by a SelectionCollection
 516          * object, and the \ref Selection class simply provides a public
 517          * interface for accessing the data.
 518          */
 519         internal::SelectionData *sel_;
 520
 521         /*! \brief
 522          * Needed to access the data to adjust flags.
 523          */
 524         friend class SelectionOptionStorage;
 525 };
 526
 527 /*! \brief
 528  * Provides access to information about a single selected position.
 529  *
 530  * Each position has associated coordinates, and possibly velocities and forces
 531  * if they have been requested and are available.  It also has a set of atoms
 532  * associated with it; typically the coordinates are the center-of-mass or
 533  * center-of-geometry coordinates for that set of atoms.  It is possible that
 534  * there are not atoms associated if the selection has been provided as a fixed
 535  * position.
 536  *
 537  * After the selection has been compiled, but not yet evaluated, the contents
 538  * of the coordinate, velocity and force vectors are undefined.
 539  *
 540  * Default copy constructor and assignment operators are used, and work as
 541  * intended: the copy references the same position and works identically.
 542  *
 543  * Methods in this class do not throw.
 544  *
 545  * \see Selection
 546  *
 547  * \inpublicapi
 548  * \ingroup module_selection
 549  */
 550 class SelectionPosition
 551 {
 552     public:
 553         /*! \brief
 554          * Constructs a wrapper object for given selection position.
 555          *
 556          * \param[in] sel    Selection from which the position is wrapped.
 557          * \param[in] index  Zero-based index of the position to wrap.
 558          *
 559          * Asserts if \p index is out of range.
 560          *
 561          * Only for internal use of the library.  To obtain a SelectionPosition
 562          * object in other code, use Selection::position().
 563          */
 564         SelectionPosition(const internal::SelectionData &sel, int index)
 565             : sel_(&sel), i_(index)
 566         {
 567             GMX_ASSERT(index >= 0 && index < sel.posCount(),
 568                        "Invalid selection position index");
 569         }
 570
 571         /*! \brief
 572          * Returns type of this position.
 573          *
 574          * Currently always returns the same as Selection::type().
 575          */
 576         e_index_t type() const { return sel_->type(); }
 577         //! Returns coordinates for this position.
 578         const rvec &x() const
 579         {
 580             return sel_->rawPositions_.x[i_];
 581         }
 582         /*! \brief
 583          * Returns velocity for this position.
 584          *
 585          * Must not be called if Selection::hasVelocities() returns false.
 586          */
 587         const rvec &v() const
 588         {
 589             GMX_ASSERT(sel_->rawPositions_.v != NULL,
 590                        "Velocities accessed, but unavailable");
 591             return sel_->rawPositions_.v[i_];
 592         }
 593         /*! \brief
 594          * Returns force for this position.
 595          *
 596          * Must not be called if Selection::hasForces() returns false.
 597          */
 598         const rvec &f() const
 599         {
 600             GMX_ASSERT(sel_->rawPositions_.f != NULL,
 601                        "Velocities accessed, but unavailable");
 602             return sel_->rawPositions_.f[i_];
 603         }
 604         /*! \brief
 605          * Returns total mass for this position.
 606          *
 607          * Returns the total mass of atoms that make up this position.
 608          * If there are no atoms associated or masses are not available,
 609          * returns unity.
 610          */
 611         real mass() const
 612         {
 613             return sel_->posMass_[i_];
 614         }
 615         /*! \brief
 616          * Returns total charge for this position.
 617          *
 618          * Returns the sum of charges of atoms that make up this position.
 619          * If there are no atoms associated or charges are not available,
 620          * returns zero.
 621          */
 622         real charge() const
 623         {
 624             return sel_->posCharge_[i_];
 625         }
 626         //! Returns the number of atoms that make up this position.
 627         int atomCount() const
 628         {
 629             return sel_->rawPositions_.m.mapb.index[i_ + 1]
 630                    - sel_->rawPositions_.m.mapb.index[i_];
 631         }
 632         //! Return atom indices that make up this position.
 633         ConstArrayRef<int> atomIndices() const
 634         {
 635             const int *atoms = sel_->rawPositions_.m.mapb.a;
 636             if (atoms == NULL)
 637             {
 638                 return ConstArrayRef<int>();
 639             }
 640             const int first = sel_->rawPositions_.m.mapb.index[i_];
 641             return ConstArrayRef<int>(&atoms[first], atomCount());
 642         }
 643         /*! \brief
 644          * Returns whether this position is selected in the current frame.
 645          *
 646          * The return value is equivalent to \c refid() == -1.  Returns always
 647          * true if SelectionOption::dynamicMask() has not been set.
 648          *
 649          * \see refId()
 650          */
 651         bool selected() const
 652         {
 653             return refId() >= 0;
 654         }
 655         /*! \brief
 656          * Returns reference ID for this position.
 657          *
 658          * For dynamic selections, this provides means to associate positions
 659          * across frames.  After compilation, these IDs are consequently
 660          * numbered starting from zero.  For each frame, the ID then reflects
 661          * the location of the position in the original array of positions.
 662          * If SelectionOption::dynamicMask() has been set for the parent
 663          * selection, the IDs for positions not present in the current
 664          * selection are set to -1, otherwise they are removed completely.
 665          *
 666          * Example:
 667          * If a dynamic selection consists of at most three positions, after
 668          * compilation refId() will return 0, 1, 2 for them, respectively.
 669          * If for a particular frame, only the first and the third are present,
 670          * refId() will return 0, 2.
 671          * If SelectionOption::dynamicMask() has been set, all three positions
 672          * can be accessed also for that frame and refId() will return 0, -1,
 673          * 2.
 674          */
 675         int refId() const
 676         {
 677             return sel_->rawPositions_.m.refid[i_];
 678         }
 679         /*! \brief
 680          * Returns mapped ID for this position.
 681          *
 682          * Returns ID of the position that corresponds to that set with
 683          * Selection::setOriginalId().
 684          *
 685          * If for an array \c id, \c setOriginalId(i, id[i]) has been called
 686          * for each \c i, then it always holds that
 687          * \c mappedId()==id[refId()].
 688          *
 689          * Selection::setOriginalId() has not been called, the default values
 690          * are dependent on type():
 691          *  - ::INDEX_ATOM: atom indices
 692          *  - ::INDEX_RES:  residue numbers
 693          *  - ::INDEX_MOL:  molecule numbers
 694          *  .
 695          * All the default values are zero-based
 696          */
 697         int mappedId() const
 698         {
 699             return sel_->rawPositions_.m.mapid[i_];
 700         }
 701
 702         /*! \brief
 703          * Allows passing a selection position directly to neighborhood searching.
 704          *
 705          * When initialized this way, AnalysisNeighborhoodPair objects return
 706          * the index that can be used to access this position using
 707          * Selection::position().
 708          *
 709          * Works exactly like if AnalysisNeighborhoodPositions had a
 710          * constructor taking a SelectionPosition object as a parameter.
 711          * See AnalysisNeighborhoodPositions for rationale and additional
 712          * discussion.
 713          */
 714         operator AnalysisNeighborhoodPositions() const;
 715
 716     private:
 717         const internal::SelectionData  *sel_;
 718         int                             i_;
 719 };
 720
 721
 722 inline SelectionPosition
 723 Selection::position(int i) const
 724 {
 725     return SelectionPosition(data(), i);
 726 }
 727
 728 } // namespace gmx
 729
 730 #endif