ClickHouse/dbms/include/DB/Functions/NumberTraits.h

256 lines
10 KiB
C
Raw Normal View History

2011-08-09 15:57:33 +00:00
#pragma once
#include <boost/mpl/bool.hpp>
#include <boost/mpl/int.hpp>
#include <boost/mpl/if.hpp>
#include <boost/mpl/and.hpp>
#include <boost/mpl/or.hpp>
#include <boost/mpl/not.hpp>
#include <boost/mpl/greater.hpp>
2011-08-09 16:42:08 +00:00
#include <boost/mpl/min_max.hpp>
#include <boost/mpl/equal_to.hpp>
#include <boost/mpl/comparison.hpp>
2011-08-09 15:57:33 +00:00
#include <DB/Core/Types.h>
namespace DB
{
/** Позволяет получить тип результата применения функций +, -, *, /, %, div (целочисленное деление).
* Правила отличаются от используемых в C++.
*/
namespace NumberTraits
{
typedef boost::mpl::false_ Unsigned;
typedef boost::mpl::true_ Signed;
typedef boost::mpl::false_ Integer;
typedef boost::mpl::true_ Floating;
typedef boost::mpl::int_<8> Bits8;
typedef boost::mpl::int_<16> Bits16;
typedef boost::mpl::int_<32> Bits32;
typedef boost::mpl::int_<64> Bits64;
typedef boost::mpl::int_<1024> BitsTooMany;
struct Error {};
2011-08-09 15:57:33 +00:00
template <typename T> struct Next;
template <> struct Next<Bits8> { typedef Bits16 Type; };
2011-08-09 15:57:33 +00:00
template <> struct Next<Bits16> { typedef Bits32 Type; };
template <> struct Next<Bits32> { typedef Bits64 Type; };
template <> struct Next<Bits64> { typedef Bits64 Type; };
template <typename T> struct ExactNext { typedef typename Next<T>::Type Type; };
template <> struct ExactNext<Bits64> { typedef BitsTooMany Type; };
2011-08-09 15:57:33 +00:00
template <typename T> struct Traits;
template <> struct Traits<UInt8> { typedef Unsigned Sign; typedef Integer Floatness; typedef Bits8 Bits; };
template <> struct Traits<UInt16> { typedef Unsigned Sign; typedef Integer Floatness; typedef Bits16 Bits; };
template <> struct Traits<UInt32> { typedef Unsigned Sign; typedef Integer Floatness; typedef Bits32 Bits; };
template <> struct Traits<UInt64> { typedef Unsigned Sign; typedef Integer Floatness; typedef Bits64 Bits; };
template <> struct Traits<Int8> { typedef Signed Sign; typedef Integer Floatness; typedef Bits8 Bits; };
template <> struct Traits<Int16> { typedef Signed Sign; typedef Integer Floatness; typedef Bits16 Bits; };
template <> struct Traits<Int32> { typedef Signed Sign; typedef Integer Floatness; typedef Bits32 Bits; };
template <> struct Traits<Int64> { typedef Signed Sign; typedef Integer Floatness; typedef Bits64 Bits; };
template <> struct Traits<Float32> { typedef Signed Sign; typedef Floating Floatness; typedef Bits32 Bits; };
template <> struct Traits<Float64> { typedef Signed Sign; typedef Floating Floatness; typedef Bits64 Bits; };
2011-08-09 15:57:33 +00:00
template <typename Sign, typename Floatness, typename Bits> struct Construct;
template <> struct Construct<Unsigned, Integer, Bits8> { typedef UInt8 Type; };
2011-08-09 15:57:33 +00:00
template <> struct Construct<Unsigned, Integer, Bits16> { typedef UInt16 Type; };
template <> struct Construct<Unsigned, Integer, Bits32> { typedef UInt32 Type; };
template <> struct Construct<Unsigned, Integer, Bits64> { typedef UInt64 Type; };
template <> struct Construct<Unsigned, Floating, Bits8> { typedef Float32 Type; };
template <> struct Construct<Unsigned, Floating, Bits16> { typedef Float32 Type; };
template <> struct Construct<Unsigned, Floating, Bits32> { typedef Float32 Type; };
template <> struct Construct<Unsigned, Floating, Bits64> { typedef Float64 Type; };
template <> struct Construct<Signed, Integer, Bits8> { typedef Int8 Type; };
template <> struct Construct<Signed, Integer, Bits16> { typedef Int16 Type; };
template <> struct Construct<Signed, Integer, Bits32> { typedef Int32 Type; };
template <> struct Construct<Signed, Integer, Bits64> { typedef Int64 Type; };
template <> struct Construct<Signed, Floating, Bits8> { typedef Float32 Type; };
template <> struct Construct<Signed, Floating, Bits16> { typedef Float32 Type; };
template <> struct Construct<Signed, Floating, Bits32> { typedef Float32 Type; };
template <> struct Construct<Signed, Floating, Bits64> { typedef Float64 Type; };
template <typename Sign, typename Floatness> struct Construct<Sign, Floatness, BitsTooMany> { typedef Error Type; };
template <typename T>
inline bool isErrorType()
{
return false;
}
template <>
inline bool isErrorType<Error>()
{
return true;
}
2011-08-09 15:57:33 +00:00
/** Результат сложения или умножения вычисляется по следующим правилам:
* - если один из аргументов с плавающей запятой, то результат - с плавающей запятой, иначе - целый;
* - если одно из аргументов со знаком, то результат - со знаком, иначе - без знака;
* - результат содержит больше бит (не только значащих), чем максимум в аргументах
* (например, UInt8 + Int32 = Int64).
*/
template <typename A, typename B> struct ResultOfAdditionMultiplication
{
typedef typename Construct<
typename boost::mpl::or_<typename Traits<A>::Sign, typename Traits<B>::Sign>::type,
typename boost::mpl::or_<typename Traits<A>::Floatness, typename Traits<B>::Floatness>::type,
typename Next<typename boost::mpl::max<typename Traits<A>::Bits, typename Traits<B>::Bits>::type>::Type>::Type Type;
};
2011-08-09 17:24:17 +00:00
template <typename A, typename B> struct ResultOfSubtraction
2011-08-09 15:57:33 +00:00
{
typedef typename Construct<
Signed,
2011-08-09 15:57:33 +00:00
typename boost::mpl::or_<typename Traits<A>::Floatness, typename Traits<B>::Floatness>::type,
typename Next<typename boost::mpl::max<typename Traits<A>::Bits, typename Traits<B>::Bits>::type>::Type>::Type Type;
2011-08-09 15:57:33 +00:00
};
/** При делении всегда получается число с плавающей запятой.
*/
template <typename A, typename B> struct ResultOfFloatingPointDivision
{
typedef typename Construct<
Signed,
Floating,
typename Next<typename boost::mpl::max<typename Traits<A>::Bits, typename Traits<B>::Bits>::type>::Type>::Type Type;
};
/** При целочисленном делении получается число, битность которого равна делимому.
*/
template <typename A, typename B> struct ResultOfIntegerDivision
{
typedef typename Construct<
typename boost::mpl::or_<typename Traits<A>::Sign, typename Traits<B>::Sign>::type,
typename boost::mpl::or_<typename Traits<A>::Floatness, typename Traits<B>::Floatness>::type,
typename Traits<A>::Bits>::Type Type;
};
/** При взятии остатка получается число, битность которого равна делителю.
*/
template <typename A, typename B> struct ResultOfModulo
{
typedef typename Construct<
typename boost::mpl::or_<typename Traits<A>::Sign, typename Traits<B>::Sign>::type,
2011-08-21 03:41:37 +00:00
Integer,
2011-08-09 15:57:33 +00:00
typename Traits<B>::Bits>::Type Type;
};
2011-08-21 03:41:37 +00:00
2011-09-05 00:32:22 +00:00
template <typename A> struct ResultOfNegate
{
typedef typename Construct<
Signed,
typename Traits<A>::Floatness,
typename boost::mpl::if_<
typename Traits<A>::Sign,
typename Traits<A>::Bits,
typename Next<typename Traits<A>::Bits>::Type>::type>::Type Type;
2011-09-05 00:32:22 +00:00
};
/** При побитовых операциях получается целое число, битность которого равна максимальной из битностей аргументов.
*/
template <typename A, typename B> struct ResultOfBit
{
typedef typename Construct<
typename boost::mpl::or_<typename Traits<A>::Sign, typename Traits<B>::Sign>::type,
Integer,
typename boost::mpl::max<
typename boost::mpl::if_<
typename Traits<A>::Floatness,
Bits64,
typename Traits<A>::Bits>::type,
typename boost::mpl::if_<
typename Traits<B>::Floatness,
Bits64,
typename Traits<B>::Bits>::type>::type>::Type Type;
};
template <typename A> struct ResultOfBitNot
{
typedef typename Construct<
typename Traits<A>::Sign,
Integer,
typename Traits<A>::Bits>::Type Type;
};
/** Приведение типов для функции if:
* 1) UInt<x>, UInt<y> -> UInt<max(x,y)>
* 2) Int<x>, Int<y> -> Int<max(x,y)>
* 3) Float<x>, Float<y> -> Float<max(x, y)>
* 4) UInt<x>, Int<y> -> Int<max(x*2, y)>
* 5) Float<x>, [U]Int<y> -> Float<max(x, y*2)>
* 6) UInt64 , Int<x> -> Error
* 7) Float<x>, [U]Int64 -> Error
*/
template <typename A, typename B>
struct ResultOfIf
{
typedef
/// 3) и 5)
typename boost::mpl::if_<
typename boost::mpl::or_<
typename Traits<A>::Floatness,
typename Traits<B>::Floatness>::type,
typename Construct<
Signed,
Floating,
typename boost::mpl::max< /// Этот максимум нужен только потому что if_ всегда вычисляет все аргументы.
typename boost::mpl::max<
typename boost::mpl::if_<
typename Traits<A>::Floatness,
typename Traits<A>::Bits,
typename ExactNext<typename Traits<A>::Bits>::Type>::type,
typename boost::mpl::if_<
typename Traits<B>::Floatness,
typename Traits<B>::Bits,
typename ExactNext<typename Traits<B>::Bits>::Type>::type>::type,
Bits32>::type>::Type,
/// 1) и 2)
typename boost::mpl::if_<
typename boost::mpl::equal_to<
typename Traits<A>::Sign,
typename Traits<B>::Sign>::type,
typename boost::mpl::if_<
typename boost::mpl::less<
typename Traits<A>::Bits,
typename Traits<B>::Bits>::type,
B,
A>::type,
/// 4)
typename Construct<
Signed,
Integer,
typename boost::mpl::max<
typename boost::mpl::if_<
typename Traits<A>::Sign,
typename Traits<A>::Bits,
typename ExactNext<typename Traits<A>::Bits>::Type>::type,
typename boost::mpl::if_<
typename Traits<B>::Sign,
typename Traits<B>::Bits,
typename ExactNext<typename Traits<B>::Bits>::Type>::type>::type>::Type>::type>::type Type;
};
/** Перед применением оператора % и побитовых операций, операнды приводятся к целым числам. */
2011-08-21 03:41:37 +00:00
template <typename A> struct ToInteger
{
typedef typename Construct<
typename Traits<A>::Sign,
Integer,
typename boost::mpl::if_<
typename Traits<A>::Floatness,
Bits64,
typename Traits<A>::Bits>::type>::Type Type;
};
2011-08-09 15:57:33 +00:00
}
}