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| 2 | // Cforall Version 1.0.0 Copyright (C) 2016 University of Waterloo
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| 4 | // The contents of this file are covered under the licence agreement in the
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| 5 | // file "LICENCE" distributed with Cforall.
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| 7 | // algorithm.c --
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| 9 | // Author : Peter A. Buhr
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| 10 | // Created On : Thu Jan 28 17:10:29 2016
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| 11 | // Last Modified By : Peter A. Buhr
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| 12 | // Last Modified On : Wed May 24 18:13:15 2017
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| 13 | // Update Count : 198
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| 16 | #include "stdlib"
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| 18 | //---------------------------------------
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| 20 | extern "C" {
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| 21 | #define _XOPEN_SOURCE 600 // posix_memalign, *rand48
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| 22 | #include <stdlib.h> // malloc, free, calloc, realloc, memalign, posix_memalign, bsearch
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| 23 | #include <string.h> // memset
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|---|
| 24 | #include <malloc.h> // malloc_usable_size
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|---|
| 25 | #include <math.h> // fabsf, fabs, fabsl
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| 26 | #include <complex.h> // _Complex_I
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| 27 | } // extern "C"
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|---|
| 28 |
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|---|
| 29 | forall( dtype T | sized(T) ) T * malloc( void ) { // type-safe
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|---|
| 30 | return (T *)(void *)malloc( (size_t)sizeof(T) );
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|---|
| 31 | } // malloc
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| 32 |
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| 33 | forall( dtype T | sized(T) ) T * malloc( char fill ) { // initial with fill value (like calloc)
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| 34 | T * ptr = (T *)(void *)malloc( (size_t)sizeof(T) );
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|---|
| 35 | return memset( ptr, (int)fill, sizeof(T) );
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|---|
| 36 | } // malloc
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| 37 |
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|---|
| 38 | forall( dtype T | sized(T) ) T * malloc( T * ptr, size_t size ) { // alternative realloc
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|---|
| 39 | return (T *)realloc( ptr, size );
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|---|
| 40 | } // malloc
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|---|
| 41 |
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|---|
| 42 | forall( dtype T | sized(T) ) T * malloc( T * ptr, size_t size, unsigned char fill ) { // alternative realloc with fill value
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|---|
| 43 | return (T *)realloc( ptr, size, fill );
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|---|
| 44 | } // malloc
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|---|
| 45 |
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|---|
| 46 |
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|---|
| 47 | forall( dtype T | sized(T) ) T * calloc( size_t nmemb ) { // type-safe array initialization with fill 0
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|---|
| 48 | return (T *)calloc( nmemb, sizeof(T) );
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|---|
| 49 | } // calloc
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|---|
| 50 |
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|---|
| 51 |
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|---|
| 52 | forall( dtype T | sized(T) ) T * realloc( T * ptr, size_t size ) { // type-safe
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|---|
| 53 | return (T *)(void *)realloc( (void *)ptr, size );
|
|---|
| 54 | } // realloc
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|---|
| 55 |
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|---|
| 56 | forall( dtype T | sized(T) ) T * realloc( T * ptr, size_t size, unsigned char fill ) { // alternative realloc with fill value
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|---|
| 57 | char * nptr = (T *)(void *)realloc( (void *)ptr, size );
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|---|
| 58 | size_t unused = malloc_usable_size( nptr );
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|---|
| 59 | memset( nptr + size - unused, (int)fill, unused ); // initialize any new storage
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|---|
| 60 | return nptr;
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|---|
| 61 | } // realloc
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|---|
| 62 |
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|---|
| 63 |
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|---|
| 64 | forall( dtype T | sized(T) ) T * aligned_alloc( size_t alignment ) { // aligned allocation
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|---|
| 65 | return (T *)memalign( alignment, sizeof(T) );
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|---|
| 66 | } // aligned_alloc
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|---|
| 67 |
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|---|
| 68 | forall( dtype T | sized(T) ) T * memalign( size_t alignment ) {
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|---|
| 69 | return (T *)memalign( alignment, sizeof(T) );
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|---|
| 70 | } // memalign
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|---|
| 71 |
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|---|
| 72 | forall( dtype T | sized(T) ) int posix_memalign( T ** ptr, size_t alignment ) {
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|---|
| 73 | return posix_memalign( (void **)ptr, alignment, sizeof(T) );
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|---|
| 74 | } // posix_memalign
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|---|
| 75 |
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|---|
| 76 |
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|---|
| 77 | forall( dtype T, ttype Params | sized(T) | { void ?{}( T *, Params ); } ) // new
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|---|
| 78 | T * new( Params p ) {
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|---|
| 79 | return ((T *)malloc()){ p };
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|---|
| 80 | } // new
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|---|
| 81 |
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|---|
| 82 | forall( dtype T | { void ^?{}(T *); } ) // delete
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|---|
| 83 | void delete( T * ptr ) {
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|---|
| 84 | if ( ptr ) {
|
|---|
| 85 | ^ptr{};
|
|---|
| 86 | free( ptr );
|
|---|
| 87 | }
|
|---|
| 88 | } // delete
|
|---|
| 89 |
|
|---|
| 90 | forall( dtype T, ttype Params | { void ^?{}(T *); void delete(Params); } )
|
|---|
| 91 | void delete( T * ptr, Params rest ) {
|
|---|
| 92 | if ( ptr ) {
|
|---|
| 93 | ^ptr{};
|
|---|
| 94 | free( ptr );
|
|---|
| 95 | }
|
|---|
| 96 | delete( rest );
|
|---|
| 97 | } // delete
|
|---|
| 98 |
|
|---|
| 99 | //---------------------------------------
|
|---|
| 100 |
|
|---|
| 101 | int ato( const char * ptr ) {
|
|---|
| 102 | int i;
|
|---|
| 103 | if ( sscanf( ptr, "%d", &i ) == EOF ) {}
|
|---|
| 104 | return i;
|
|---|
| 105 | } // ato
|
|---|
| 106 |
|
|---|
| 107 | unsigned int ato( const char * ptr ) {
|
|---|
| 108 | unsigned int ui;
|
|---|
| 109 | if ( sscanf( ptr, "%u", &ui ) == EOF ) {}
|
|---|
| 110 | return ui;
|
|---|
| 111 | } // ato
|
|---|
| 112 |
|
|---|
| 113 | long int ato( const char * ptr ) {
|
|---|
| 114 | long int li;
|
|---|
| 115 | if ( sscanf( ptr, "%ld", &li ) == EOF ) {}
|
|---|
| 116 | return li;
|
|---|
| 117 | } // ato
|
|---|
| 118 |
|
|---|
| 119 | unsigned long int ato( const char * ptr ) {
|
|---|
| 120 | unsigned long int uli;
|
|---|
| 121 | if ( sscanf( ptr, "%lu", &uli ) == EOF ) {}
|
|---|
| 122 | return uli;
|
|---|
| 123 | } // ato
|
|---|
| 124 |
|
|---|
| 125 | long long int ato( const char * ptr ) {
|
|---|
| 126 | long long int lli;
|
|---|
| 127 | if ( sscanf( ptr, "%lld", &lli ) == EOF ) {}
|
|---|
| 128 | return lli;
|
|---|
| 129 | } // ato
|
|---|
| 130 |
|
|---|
| 131 | unsigned long long int ato( const char * ptr ) {
|
|---|
| 132 | unsigned long long int ulli;
|
|---|
| 133 | if ( sscanf( ptr, "%llu", &ulli ) == EOF ) {}
|
|---|
| 134 | return ulli;
|
|---|
| 135 | } // ato
|
|---|
| 136 |
|
|---|
| 137 |
|
|---|
| 138 | float ato( const char * ptr ) {
|
|---|
| 139 | float f;
|
|---|
| 140 | if ( sscanf( ptr, "%f", &f ) == EOF ) {}
|
|---|
| 141 | return f;
|
|---|
| 142 | } // ato
|
|---|
| 143 |
|
|---|
| 144 | double ato( const char * ptr ) {
|
|---|
| 145 | double d;
|
|---|
| 146 | if ( sscanf( ptr, "%lf", &d ) == EOF ) {}
|
|---|
| 147 | return d;
|
|---|
| 148 | } // ato
|
|---|
| 149 |
|
|---|
| 150 | long double ato( const char * ptr ) {
|
|---|
| 151 | long double ld;
|
|---|
| 152 | if ( sscanf( ptr, "%Lf", &ld ) == EOF ) {}
|
|---|
| 153 | return ld;
|
|---|
| 154 | } // ato
|
|---|
| 155 |
|
|---|
| 156 |
|
|---|
| 157 | float _Complex ato( const char * ptr ) {
|
|---|
| 158 | float re, im;
|
|---|
| 159 | if ( sscanf( ptr, "%g%gi", &re, &im ) == EOF ) {}
|
|---|
| 160 | return re + im * _Complex_I;
|
|---|
| 161 | } // ato
|
|---|
| 162 |
|
|---|
| 163 | double _Complex ato( const char * ptr ) {
|
|---|
| 164 | double re, im;
|
|---|
| 165 | if ( sscanf( ptr, "%lf%lfi", &re, &im ) == EOF ) {}
|
|---|
| 166 | return re + im * _Complex_I;
|
|---|
| 167 | } // ato
|
|---|
| 168 |
|
|---|
| 169 | long double _Complex ato( const char * ptr ) {
|
|---|
| 170 | long double re, im;
|
|---|
| 171 | if ( sscanf( ptr, "%Lf%Lfi", &re, &im ) == EOF ) {}
|
|---|
| 172 | return re + im * _Complex_I;
|
|---|
| 173 | } // ato
|
|---|
| 174 |
|
|---|
| 175 |
|
|---|
| 176 | int strto( const char * sptr, char ** eptr, int base ) {
|
|---|
| 177 | return (int)strtol( sptr, eptr, base );
|
|---|
| 178 | } // strto
|
|---|
| 179 |
|
|---|
| 180 | unsigned int strto( const char * sptr, char ** eptr, int base ) {
|
|---|
| 181 | return (unsigned int)strtoul( sptr, eptr, base );
|
|---|
| 182 | } // strto
|
|---|
| 183 |
|
|---|
| 184 | long int strto( const char * sptr, char ** eptr, int base ) {
|
|---|
| 185 | return strtol( sptr, eptr, base );
|
|---|
| 186 | } // strto
|
|---|
| 187 |
|
|---|
| 188 | unsigned long int strto( const char * sptr, char ** eptr, int base ) {
|
|---|
| 189 | return strtoul( sptr, eptr, base );
|
|---|
| 190 | } // strto
|
|---|
| 191 |
|
|---|
| 192 | long long int strto( const char * sptr, char ** eptr, int base ) {
|
|---|
| 193 | return strtoll( sptr, eptr, base );
|
|---|
| 194 | } // strto
|
|---|
| 195 |
|
|---|
| 196 | unsigned long long int strto( const char * sptr, char ** eptr, int base ) {
|
|---|
| 197 | return strtoull( sptr, eptr, base );
|
|---|
| 198 | } // strto
|
|---|
| 199 |
|
|---|
| 200 |
|
|---|
| 201 | float strto( const char * sptr, char ** eptr ) {
|
|---|
| 202 | return strtof( sptr, eptr );
|
|---|
| 203 | } // strto
|
|---|
| 204 |
|
|---|
| 205 | double strto( const char * sptr, char ** eptr ) {
|
|---|
| 206 | return strtod( sptr, eptr );
|
|---|
| 207 | } // strto
|
|---|
| 208 |
|
|---|
| 209 | long double strto( const char * sptr, char ** eptr ) {
|
|---|
| 210 | return strtold( sptr, eptr );
|
|---|
| 211 | } // strto
|
|---|
| 212 |
|
|---|
| 213 |
|
|---|
| 214 | float _Complex strto( const char * sptr, char ** eptr ) {
|
|---|
| 215 | float re, im;
|
|---|
| 216 | re = strtof( sptr, eptr );
|
|---|
| 217 | if ( sptr == *eptr ) return 0.0;
|
|---|
| 218 | im = strtof( sptr, eptr );
|
|---|
| 219 | if ( sptr == *eptr ) return 0.0;
|
|---|
| 220 | return re + im * _Complex_I;
|
|---|
| 221 | } // strto
|
|---|
| 222 |
|
|---|
| 223 | double _Complex strto( const char * sptr, char ** eptr ) {
|
|---|
| 224 | double re, im;
|
|---|
| 225 | re = strtod( sptr, eptr );
|
|---|
| 226 | if ( sptr == *eptr ) return 0.0;
|
|---|
| 227 | im = strtod( sptr, eptr );
|
|---|
| 228 | if ( sptr == *eptr ) return 0.0;
|
|---|
| 229 | return re + im * _Complex_I;
|
|---|
| 230 | } // strto
|
|---|
| 231 |
|
|---|
| 232 | long double _Complex strto( const char * sptr, char ** eptr ) {
|
|---|
| 233 | long double re, im;
|
|---|
| 234 | re = strtold( sptr, eptr );
|
|---|
| 235 | if ( sptr == *eptr ) return 0.0;
|
|---|
| 236 | im = strtold( sptr, eptr );
|
|---|
| 237 | if ( sptr == *eptr ) return 0.0;
|
|---|
| 238 | return re + im * _Complex_I;
|
|---|
| 239 | } // strto
|
|---|
| 240 |
|
|---|
| 241 | //---------------------------------------
|
|---|
| 242 |
|
|---|
| 243 | forall( otype T | { int ?<?( T, T ); } )
|
|---|
| 244 | T * bsearch( T key, const T * arr, size_t dimension ) {
|
|---|
| 245 | int comp( const void * t1, const void * t2 ) { return *(T *)t1 < *(T *)t2 ? -1 : *(T *)t2 < *(T *)t1 ? 1 : 0; }
|
|---|
| 246 | return (T *)bsearch( &key, arr, dimension, sizeof(T), comp );
|
|---|
| 247 | } // bsearch
|
|---|
| 248 |
|
|---|
| 249 | forall( otype T | { int ?<?( T, T ); } )
|
|---|
| 250 | unsigned int bsearch( T key, const T * arr, size_t dimension ) {
|
|---|
| 251 | T *result = bsearch( key, arr, dimension );
|
|---|
| 252 | return result ? result - arr : dimension; // pointer subtraction includes sizeof(T)
|
|---|
| 253 | } // bsearch
|
|---|
| 254 |
|
|---|
| 255 | forall( otype T | { int ?<?( T, T ); } )
|
|---|
| 256 | void qsort( const T * arr, size_t dimension ) {
|
|---|
| 257 | int comp( const void * t1, const void * t2 ) { return *(T *)t1 < *(T *)t2 ? -1 : *(T *)t2 < *(T *)t1 ? 1 : 0; }
|
|---|
| 258 | qsort( arr, dimension, sizeof(T), comp );
|
|---|
| 259 | } // qsort
|
|---|
| 260 |
|
|---|
| 261 | //---------------------------------------
|
|---|
| 262 |
|
|---|
| 263 | forall( otype T | { T ?/?( T, T ); T ?%?( T, T ); } )
|
|---|
| 264 | [ T, T ] div( T t1, T t2 ) { return [ t1 / t2, t1 % t2 ]; }
|
|---|
| 265 |
|
|---|
| 266 | //---------------------------------------
|
|---|
| 267 |
|
|---|
| 268 | unsigned char abs( signed char v ) { return abs( (int)v ); }
|
|---|
| 269 | unsigned long int abs( long int v ) { return labs( v ); }
|
|---|
| 270 | unsigned long long int abs( long long int v ) { return llabs( v ); }
|
|---|
| 271 | float abs( float x ) { return fabsf( x ); }
|
|---|
| 272 | double abs( double x ) { return fabs( x ); }
|
|---|
| 273 | long double abs( long double x ) { return fabsl( x ); }
|
|---|
| 274 | float abs( float _Complex x ) { return cabsf( x ); }
|
|---|
| 275 | double abs( double _Complex x ) { return cabs( x ); }
|
|---|
| 276 | long double abs( long double _Complex x ) { return cabsl( x ); }
|
|---|
| 277 |
|
|---|
| 278 | //---------------------------------------
|
|---|
| 279 |
|
|---|
| 280 | void rand48seed( long int s ) { srand48( s ); }
|
|---|
| 281 | char rand48( void ) { return mrand48(); }
|
|---|
| 282 | int rand48( void ) { return mrand48(); }
|
|---|
| 283 | unsigned int rand48( void ) { return lrand48(); }
|
|---|
| 284 | long int rand48( void ) { return mrand48(); }
|
|---|
| 285 | unsigned long int rand48( void ) { return lrand48(); }
|
|---|
| 286 | float rand48( void ) { return (float)drand48(); } // otherwise float uses lrand48
|
|---|
| 287 | double rand48( void ) { return drand48(); }
|
|---|
| 288 | float _Complex rand48( void ) { return (float)drand48() + (float _Complex)(drand48() * _Complex_I); }
|
|---|
| 289 | double _Complex rand48( void ) { return drand48() + (double _Complex)(drand48() * _Complex_I); }
|
|---|
| 290 | long double _Complex rand48( void) { return (long double)drand48() + (long double _Complex)(drand48() * _Complex_I); }
|
|---|
| 291 |
|
|---|
| 292 | //---------------------------------------
|
|---|
| 293 |
|
|---|
| 294 | forall( otype T | { int ?<?( T, T ); } )
|
|---|
| 295 | T min( T t1, T t2 ) {
|
|---|
| 296 | return t1 < t2 ? t1 : t2;
|
|---|
| 297 | } // min
|
|---|
| 298 |
|
|---|
| 299 | forall( otype T | { int ?>?( T, T ); } )
|
|---|
| 300 | T max( T t1, T t2 ) {
|
|---|
| 301 | return t1 > t2 ? t1 : t2;
|
|---|
| 302 | } // max
|
|---|
| 303 |
|
|---|
| 304 | forall( otype T | { T min( T, T ); T max( T, T ); } )
|
|---|
| 305 | T clamp( T value, T min_val, T max_val ) {
|
|---|
| 306 | return max( min_val, min( value, max_val ) );
|
|---|
| 307 | } // clamp
|
|---|
| 308 |
|
|---|
| 309 | forall( otype T )
|
|---|
| 310 | void swap( T * t1, T * t2 ) {
|
|---|
| 311 | T temp = *t1;
|
|---|
| 312 | *t1 = *t2;
|
|---|
| 313 | *t2 = temp;
|
|---|
| 314 | } // swap
|
|---|
| 315 |
|
|---|
| 316 | // Local Variables: //
|
|---|
| 317 | // tab-width: 4 //
|
|---|
| 318 | // End: //
|
|---|