src/gromacs/utility/basedefinitions.h

   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, 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 /*! \file
  38  * \brief
  39  * Basic types and macros used throughout \Gromacs.
  40  *
  41  * \inpublicapi
  42  * \ingroup module_utility
  43  */
  44 #ifndef GMX_UTILITY_BASEDEFINITIONS_H
  45 #define GMX_UTILITY_BASEDEFINITIONS_H
  46
  47 #include <stdint.h>
  48 #ifndef _MSC_VER
  49 #include <inttypes.h>
  50 #endif
  51
  52 /*! \brief
  53  * Boolean type for use in \Gromacs C code.
  54  *
  55  * There is no standard size for 'bool' in C++, so when
  56  * we previously defined it to int for C code the data types
  57  * (and structs) would have different size depending on your compiler,
  58  * both at \Gromacs build time and when you use the library.
  59  * The only way around this is to NOT assume anything about the C++ type,
  60  * so we cannot use the name 'bool' in our C code anymore.
  61  */
  62 typedef int gmx_bool;
  63
  64 #ifndef FALSE
  65 /** False value for ::gmx_bool. */
  66 #  define FALSE   0
  67 #endif
  68 #ifndef TRUE
  69 /** True value for ::gmx_bool. */
  70 #  define TRUE    1
  71 #endif
  72 /** Number of gmx_bool values. */
  73 #define BOOL_NR 2
  74
  75 /*! \name Fixed-width integer types
  76  *
  77  * These types and macros provide the equivalent of 32- and 64-bit integer
  78  * types from C99 headers `stdint.h` and `inttypes.h`.  These headers are also
  79  * there in C++11.  The types and macros from here should be used instead of
  80  * `int32_t` etc.
  81  * MSVC doesn't support these before Visual Studio 2013.
  82  */
  83 /*! \{ */
  84 #ifdef _MSC_VER
  85 typedef __int32 gmx_int32_t;
  86 #define GMX_PRId32 "I32d"
  87 #define GMX_SCNd32 "I32d"
  88
  89 typedef __int64 gmx_int64_t;
  90 #define GMX_PRId64 "I64d"
  91 #define GMX_SCNd64 "I64d"
  92
  93 typedef unsigned __int32 gmx_uint32_t;
  94 #define GMX_PRIu32 "I32u"
  95 #define GMX_SCNu32 "I32u"
  96
  97 typedef unsigned __int64 gmx_uint64_t;
  98 #define GMX_PRIu64 "I64u"
  99 #define GMX_SCNu64 "I64u"
 100 #else
 101 typedef int32_t gmx_int32_t;
 102 #define GMX_PRId32 PRId32
 103 #define GMX_SCNd32 SCNd32
 104
 105 typedef int64_t gmx_int64_t;
 106 #define GMX_PRId64 PRId64
 107 #define GMX_SCNd64 SCNd64
 108
 109 typedef uint32_t gmx_uint32_t;
 110 #define GMX_PRIu32 PRIu32
 111 #define GMX_SCNu32 SCNu32
 112
 113 typedef uint64_t gmx_uint64_t;
 114 #define GMX_PRIu64 PRIu64
 115 #define GMX_SCNu64 SCNu64
 116 #endif
 117
 118 #define GMX_INT32_MAX INT32_MAX
 119 #define GMX_INT32_MIN INT32_MIN
 120
 121 #define GMX_INT64_MAX INT64_MAX
 122 #define GMX_INT64_MIN INT64_MIN
 123
 124 #define GMX_UINT32_MAX UINT32_MAX
 125 #define GMX_UINT32_MIN UINT32_MIN
 126
 127 #define GMX_UINT64_MAX UINT64_MAX
 128 #define GMX_UINT64_MIN UINT64_MIN
 129 /*! \} */
 130
 131 /*! \def gmx_inline
 132  * \brief
 133  * Keyword to use in C code instead of C99 `inline`.
 134  *
 135  * Some of the C compilers we support do not recognize the C99 keyword
 136  * `inline`.  This macro should be used in C code and in shared C/C++ headers
 137  * to indicate a function is inlined.
 138  * C++ code should use plain `inline`, as that is already in C++98.
 139  */
 140 #if !defined __cplusplus && defined _MSC_VER
 141 #define gmx_inline __inline
 142 #else
 143 /* C++ or C99 */
 144 #define gmx_inline inline
 145 #endif
 146
 147 /* ICC, GCC, MSVC, Pathscale, PGI, XLC support __restrict.
 148  * Any other compiler can be added here. */
 149 /*! \brief
 150  * Keyword to use in instead of C99 `restrict`.
 151  *
 152  * We cannot use `restrict` because it is only in C99, but not in C++.
 153  * This macro should instead be used to allow easily supporting different
 154  * compilers.
 155  */
 156 #define gmx_restrict __restrict
 157
 158 /*! \def GMX_CXX11_COMPILATION
 159  * \brief
 160  * Defined to 1 when compiling as C++11.
 161  *
 162  * While \Gromacs only supports C++11 compilation, there are some parts of the
 163  * code that are compiled with other tools than the actual C++ compiler, and
 164  * these may not support C++11.  Most notable such case is all of CUDA code
 165  * (with CUDA versions older than 6.5), but other types of kernels might also
 166  * have similar limitations in the future.
 167  *
 168  * The define is intended for conditional compilation in low-level headers that
 169  * need to support inclusion from such non-C++11 files, but get significant
 170  * benefit (e.g., for correctness checking or more convenient use) from C++11.
 171  * It should only be used for features that do not influence the ABI of the
 172  * header; e.g., static_asserts or additional helper methods.
 173  */
 174 #if defined __cplusplus && __cplusplus >= 201103L
 175 #    define GMX_CXX11_COMPILATION 1
 176 #else
 177 #    define GMX_CXX11_COMPILATION 0
 178 #endif
 179
 180 /*! \def gmx_unused
 181  * \brief
 182  * Attribute to suppress compiler warnings about unused function parameters.
 183  *
 184  * This attribute suppresses compiler warnings about unused function arguments
 185  * by marking them as possibly unused.  Some arguments are unused but
 186  * have to be retained to preserve a function signature
 187  * that must match that of another function.
 188  * Some arguments are only used in *some* conditional compilation code paths
 189  * (e.g. MPI).
 190  */
 191 #ifndef gmx_unused
 192 #ifdef __GNUC__
 193 /* GCC, clang, and some ICC pretending to be GCC */
 194 #  define gmx_unused __attribute__ ((unused))
 195 #elif (defined(__INTEL_COMPILER) || defined(__ECC)) && !defined(_MSC_VER)
 196 /* ICC on *nix */
 197 #  define gmx_unused __attribute__ ((unused))
 198 #elif defined(__PGI)
 199 /* Portland group compilers */
 200 #  define gmx_unused __attribute__ ((unused))
 201 #elif defined _MSC_VER
 202 /* MSVC */
 203 #  define gmx_unused /*@unused@*/
 204 #elif defined(__xlC__)
 205 /* IBM */
 206 #  define gmx_unused __attribute__ ((unused))
 207 #else
 208 #  define gmx_unused
 209 #endif
 210 #endif
 211
 212 #ifndef __has_feature
 213 /** For compatibility with non-clang compilers. */
 214 #define __has_feature(x) 0
 215 #endif
 216
 217 /*! \def gmx_noreturn
 218  * \brief
 219  * Indicate that a function is not expected to return.
 220  */
 221 #ifndef gmx_noreturn
 222 #if defined(__GNUC__) || __has_feature(attribute_analyzer_noreturn)
 223 #define gmx_noreturn __attribute__((noreturn))
 224 #elif defined (_MSC_VER)
 225 #define gmx_noreturn __declspec(noreturn)
 226 #else
 227 #define gmx_noreturn
 228 #endif
 229 #endif
 230
 231 /*! \def gmx_constexpr
 232  * \brief C++11 constexpr everywhere except MSVC 2013, where it is empty.
 233  *
 234  * Support for constexpr was not added until MSVC 2015.
 235  * Since interacting with parts of libc++ and libstdc++ depend on it
 236  * (for instance the min/max calls in our random engines), we need to specify it
 237  * for other compilers.
 238  */
 239 #ifndef gmx_constexpr
 240 #if (!defined(_MSC_VER) || (defined(_MSC_FULL_VER) && _MSC_FULL_VER >= 190023026))
 241 #    define gmx_constexpr constexpr
 242 #else
 243 #    define gmx_constexpr
 244 #endif
 245 #endif
 246
 247 /*! \def GMX_ALIGNED(type, alignment)
 248  * \brief
 249  * Declare variable with data alignment
 250  *
 251  * \param[in] type       Type of variable
 252  * \param[in] alignment  Alignment in multiples of type
 253  *
 254  * Typical usage:
 255  * \code
 256    GMX_ALIGNED(real, GMX_SIMD_REAL_WIDTH) buf[...];
 257    \endcode
 258  */
 259
 260 #if defined(_MSC_VER) && (_MSC_VER <= 1800) && !defined(__ICL)
 261 // For MSVC2013 and eariler we use a hack and assume an alignment of 128 bytes is sufficient in all cases
 262 #    define GMX_ALIGNED(type, alignment) __declspec(align(128)) type
 263 #elif defined(__GNUC__) || defined(__clang__) || defined(__ibmxl__) || defined(__xlC__) || defined(__PATHCC__)
 264 // Gcc-4.6.4 does not support alignas, but both gcc, clang, pathscale and xlc
 265 // support the standard GNU alignment attributes. PGI also sets __GNUC__ now,
 266 // and mostly supports it.
 267 #    define GMX_ALIGNED(type, alignment) __attribute__ ((aligned(alignment*sizeof(type)))) type
 268 #else
 269 // If nothing else works we rely on C++11. This will for instance work for MSVC2015 and later.
 270 // If you get an error here, find out what attribute to use to get your compiler to align
 271 // data properly and add it as a case.
 272 #    define GMX_ALIGNED(type, alignment) alignas(alignment*alignof(type)) type
 273 #endif
 274
 275
 276 /*! \brief
 277  * Macro to explicitly ignore an unused value.
 278  *
 279  * \ingroup module_utility
 280  */
 281 #define GMX_UNUSED_VALUE(value) (void)value
 282
 283 #ifdef __cplusplus
 284 namespace gmx
 285 {
 286 namespace internal
 287 {
 288 /*! \cond internal */
 289 /*! \internal \brief
 290  * Helper for ignoring values in macros.
 291  *
 292  * \ingroup module_utility
 293  */
 294 template <typename T>
 295 static inline void ignoreValueHelper(const T &)
 296 {
 297 }
 298 //! \endcond
 299 }   // namespace internal
 300 }   // namespace gmx
 301
 302 /*! \brief
 303  * Macro to explicitly ignore a return value of a call.
 304  *
 305  * Mainly meant for ignoring values of functions declared with
 306  * `__attribute__((warn_unused_return))`.  Makes it easy to find those places if
 307  * they need to be fixed, and document the intent in cases where the return
 308  * value really can be ignored.  It also makes it easy to adapt the approach so
 309  * that they don't produce warnings.  A cast to void doesn't remove the warning
 310  * in gcc, while adding a dummy variable can cause warnings about an unused
 311  * variable.
 312  *
 313  * \ingroup module_utility
 314  */
 315 #define GMX_IGNORE_RETURN_VALUE(call) \
 316         ::gmx::internal::ignoreValueHelper(call)
 317 #endif
 318
 319 #endif