| 1 | /*
|
|---|
| 2 | * World.cpp
|
|---|
| 3 | *
|
|---|
| 4 | * Created on: Feb 3, 2010
|
|---|
| 5 | * Author: crueger
|
|---|
| 6 | */
|
|---|
| 7 |
|
|---|
| 8 | #include "Helpers/MemDebug.hpp"
|
|---|
| 9 |
|
|---|
| 10 | #include "World.hpp"
|
|---|
| 11 |
|
|---|
| 12 | #include "atom.hpp"
|
|---|
| 13 | #include "config.hpp"
|
|---|
| 14 | #include "molecule.hpp"
|
|---|
| 15 | #include "periodentafel.hpp"
|
|---|
| 16 | #include "ThermoStatContainer.hpp"
|
|---|
| 17 | #include "Descriptors/AtomDescriptor.hpp"
|
|---|
| 18 | #include "Descriptors/AtomDescriptor_impl.hpp"
|
|---|
| 19 | #include "Descriptors/MoleculeDescriptor.hpp"
|
|---|
| 20 | #include "Descriptors/MoleculeDescriptor_impl.hpp"
|
|---|
| 21 | #include "Descriptors/SelectiveIterator_impl.hpp"
|
|---|
| 22 | #include "Actions/ManipulateAtomsProcess.hpp"
|
|---|
| 23 |
|
|---|
| 24 | #include "Patterns/Singleton_impl.hpp"
|
|---|
| 25 |
|
|---|
| 26 | using namespace std;
|
|---|
| 27 |
|
|---|
| 28 | /******************************* getter and setter ************************/
|
|---|
| 29 | periodentafel *&World::getPeriode(){
|
|---|
| 30 | return periode;
|
|---|
| 31 | }
|
|---|
| 32 |
|
|---|
| 33 | config *&World::getConfig(){
|
|---|
| 34 | return configuration;
|
|---|
| 35 | }
|
|---|
| 36 |
|
|---|
| 37 | // Atoms
|
|---|
| 38 |
|
|---|
| 39 | atom* World::getAtom(AtomDescriptor descriptor){
|
|---|
| 40 | return descriptor.find();
|
|---|
| 41 | }
|
|---|
| 42 |
|
|---|
| 43 | vector<atom*> World::getAllAtoms(AtomDescriptor descriptor){
|
|---|
| 44 | return descriptor.findAll();
|
|---|
| 45 | }
|
|---|
| 46 |
|
|---|
| 47 | vector<atom*> World::getAllAtoms(){
|
|---|
| 48 | return getAllAtoms(AllAtoms());
|
|---|
| 49 | }
|
|---|
| 50 |
|
|---|
| 51 | int World::numAtoms(){
|
|---|
| 52 | return atoms.size();
|
|---|
| 53 | }
|
|---|
| 54 |
|
|---|
| 55 | // Molecules
|
|---|
| 56 |
|
|---|
| 57 | molecule *World::getMolecule(MoleculeDescriptor descriptor){
|
|---|
| 58 | return descriptor.find();
|
|---|
| 59 | }
|
|---|
| 60 |
|
|---|
| 61 | std::vector<molecule*> World::getAllMolecules(MoleculeDescriptor descriptor){
|
|---|
| 62 | return descriptor.findAll();
|
|---|
| 63 | }
|
|---|
| 64 |
|
|---|
| 65 | std::vector<molecule*> World::getAllMolecules(){
|
|---|
| 66 | return getAllMolecules(AllMolecules());
|
|---|
| 67 | }
|
|---|
| 68 |
|
|---|
| 69 | int World::numMolecules(){
|
|---|
| 70 | return molecules_deprecated->ListOfMolecules.size();
|
|---|
| 71 | }
|
|---|
| 72 |
|
|---|
| 73 | // system
|
|---|
| 74 |
|
|---|
| 75 | double * World::getDomain() {
|
|---|
| 76 | return cell_size;
|
|---|
| 77 | }
|
|---|
| 78 |
|
|---|
| 79 | void World::setDomain(double * matrix)
|
|---|
| 80 | {
|
|---|
| 81 |
|
|---|
| 82 | }
|
|---|
| 83 |
|
|---|
| 84 | std::string World::getDefaultName() {
|
|---|
| 85 | return defaultName;
|
|---|
| 86 | }
|
|---|
| 87 |
|
|---|
| 88 | void World::setDefaultName(std::string name)
|
|---|
| 89 | {
|
|---|
| 90 | defaultName = name;
|
|---|
| 91 | };
|
|---|
| 92 |
|
|---|
| 93 | class ThermoStatContainer * World::getThermostats()
|
|---|
| 94 | {
|
|---|
| 95 | return Thermostats;
|
|---|
| 96 | }
|
|---|
| 97 |
|
|---|
| 98 |
|
|---|
| 99 | int World::getExitFlag() {
|
|---|
| 100 | return ExitFlag;
|
|---|
| 101 | }
|
|---|
| 102 |
|
|---|
| 103 | void World::setExitFlag(int flag) {
|
|---|
| 104 | if (ExitFlag < flag)
|
|---|
| 105 | ExitFlag = flag;
|
|---|
| 106 | }
|
|---|
| 107 |
|
|---|
| 108 | /******************** Methods to change World state *********************/
|
|---|
| 109 |
|
|---|
| 110 | molecule* World::createMolecule(){
|
|---|
| 111 | OBSERVE;
|
|---|
| 112 | molecule *mol = NULL;
|
|---|
| 113 | mol = NewMolecule();
|
|---|
| 114 | assert(!molecules.count(currMoleculeId));
|
|---|
| 115 | mol->setId(currMoleculeId++);
|
|---|
| 116 | // store the molecule by ID
|
|---|
| 117 | molecules[mol->getId()] = mol;
|
|---|
| 118 | mol->signOn(this);
|
|---|
| 119 | return mol;
|
|---|
| 120 | }
|
|---|
| 121 |
|
|---|
| 122 | void World::destroyMolecule(molecule* mol){
|
|---|
| 123 | OBSERVE;
|
|---|
| 124 | destroyMolecule(mol->getId());
|
|---|
| 125 | }
|
|---|
| 126 |
|
|---|
| 127 | void World::destroyMolecule(moleculeId_t id){
|
|---|
| 128 | OBSERVE;
|
|---|
| 129 | molecule *mol = molecules[id];
|
|---|
| 130 | assert(mol);
|
|---|
| 131 | DeleteMolecule(mol);
|
|---|
| 132 | molecules.erase(id);
|
|---|
| 133 | }
|
|---|
| 134 |
|
|---|
| 135 | double *World::cell_size = NULL;
|
|---|
| 136 |
|
|---|
| 137 | atom *World::createAtom(){
|
|---|
| 138 | OBSERVE;
|
|---|
| 139 | atomId_t id = getNextAtomId();
|
|---|
| 140 | atom *res = NewAtom(id);
|
|---|
| 141 | res->setWorld(this);
|
|---|
| 142 | // store the atom by ID
|
|---|
| 143 | atoms[res->getId()] = res;
|
|---|
| 144 | return res;
|
|---|
| 145 | }
|
|---|
| 146 |
|
|---|
| 147 |
|
|---|
| 148 | int World::registerAtom(atom *atom){
|
|---|
| 149 | OBSERVE;
|
|---|
| 150 | atomId_t id = getNextAtomId();
|
|---|
| 151 | atom->setId(id);
|
|---|
| 152 | atom->setWorld(this);
|
|---|
| 153 | atoms[atom->getId()] = atom;
|
|---|
| 154 | return atom->getId();
|
|---|
| 155 | }
|
|---|
| 156 |
|
|---|
| 157 | void World::destroyAtom(atom* atom){
|
|---|
| 158 | OBSERVE;
|
|---|
| 159 | int id = atom->getId();
|
|---|
| 160 | destroyAtom(id);
|
|---|
| 161 | }
|
|---|
| 162 |
|
|---|
| 163 | void World::destroyAtom(atomId_t id) {
|
|---|
| 164 | OBSERVE;
|
|---|
| 165 | atom *atom = atoms[id];
|
|---|
| 166 | assert(atom);
|
|---|
| 167 | DeleteAtom(atom);
|
|---|
| 168 | atoms.erase(id);
|
|---|
| 169 | releaseAtomId(id);
|
|---|
| 170 | }
|
|---|
| 171 |
|
|---|
| 172 | bool World::changeAtomId(atomId_t oldId, atomId_t newId, atom* target){
|
|---|
| 173 | OBSERVE;
|
|---|
| 174 | // in case this call did not originate from inside the atom, we redirect it,
|
|---|
| 175 | // to also let it know that it has changed
|
|---|
| 176 | if(!target){
|
|---|
| 177 | target = atoms[oldId];
|
|---|
| 178 | assert(target && "Atom with that ID not found");
|
|---|
| 179 | return target->changeId(newId);
|
|---|
| 180 | }
|
|---|
| 181 | else{
|
|---|
| 182 | if(reserveAtomId(newId)){
|
|---|
| 183 | atoms.erase(oldId);
|
|---|
| 184 | atoms.insert(pair<atomId_t,atom*>(newId,target));
|
|---|
| 185 | return true;
|
|---|
| 186 | }
|
|---|
| 187 | else{
|
|---|
| 188 | return false;
|
|---|
| 189 | }
|
|---|
| 190 | }
|
|---|
| 191 | }
|
|---|
| 192 |
|
|---|
| 193 | ManipulateAtomsProcess* World::manipulateAtoms(boost::function<void(atom*)> op,std::string name,AtomDescriptor descr){
|
|---|
| 194 | return new ManipulateAtomsProcess(op, descr,name,true);
|
|---|
| 195 | }
|
|---|
| 196 |
|
|---|
| 197 | ManipulateAtomsProcess* World::manipulateAtoms(boost::function<void(atom*)> op,std::string name){
|
|---|
| 198 | return manipulateAtoms(op,name,AllAtoms());
|
|---|
| 199 | }
|
|---|
| 200 |
|
|---|
| 201 | /********************* Internal Change methods for double Callback and Observer mechanism ********/
|
|---|
| 202 |
|
|---|
| 203 | void World::doManipulate(ManipulateAtomsProcess *proc){
|
|---|
| 204 | proc->signOn(this);
|
|---|
| 205 | {
|
|---|
| 206 | OBSERVE;
|
|---|
| 207 | proc->doManipulate(this);
|
|---|
| 208 | }
|
|---|
| 209 | proc->signOff(this);
|
|---|
| 210 | }
|
|---|
| 211 | /******************************* IDManagement *****************************/
|
|---|
| 212 |
|
|---|
| 213 | // Atoms
|
|---|
| 214 |
|
|---|
| 215 | atomId_t World::getNextAtomId(){
|
|---|
| 216 | // see if we can reuse some Id
|
|---|
| 217 | if(atomIdPool.empty()){
|
|---|
| 218 | return currAtomId++;
|
|---|
| 219 | }
|
|---|
| 220 | else{
|
|---|
| 221 | // we give out the first ID from the pool
|
|---|
| 222 | atomId_t id = *(atomIdPool.begin());
|
|---|
| 223 | atomIdPool.erase(id);
|
|---|
| 224 | return id;
|
|---|
| 225 | }
|
|---|
| 226 | }
|
|---|
| 227 |
|
|---|
| 228 | void World::releaseAtomId(atomId_t id){
|
|---|
| 229 | atomIdPool.insert(id);
|
|---|
| 230 | // defragmentation of the pool
|
|---|
| 231 | set<atomId_t>::reverse_iterator iter;
|
|---|
| 232 | // go through all Ids in the pool that lie immediately below the border
|
|---|
| 233 | while(!atomIdPool.empty() && *(atomIdPool.rbegin())==(currAtomId-1)){
|
|---|
| 234 | atomIdPool.erase(--currAtomId);
|
|---|
| 235 | }
|
|---|
| 236 | }
|
|---|
| 237 |
|
|---|
| 238 | bool World::reserveAtomId(atomId_t id){
|
|---|
| 239 | if(id>=currAtomId ){
|
|---|
| 240 | // add all ids between the new one and current border as available
|
|---|
| 241 | for(atomId_t pos=currAtomId; pos<id; ++pos){
|
|---|
| 242 | atomIdPool.insert(pos);
|
|---|
| 243 | }
|
|---|
| 244 | currAtomId=id+1;
|
|---|
| 245 | return true;
|
|---|
| 246 | }
|
|---|
| 247 | else if(atomIdPool.count(id)){
|
|---|
| 248 | atomIdPool.erase(id);
|
|---|
| 249 | return true;
|
|---|
| 250 | }
|
|---|
| 251 | else{
|
|---|
| 252 | // this ID could not be reserved
|
|---|
| 253 | return false;
|
|---|
| 254 | }
|
|---|
| 255 | }
|
|---|
| 256 |
|
|---|
| 257 | // Molecules
|
|---|
| 258 |
|
|---|
| 259 | /******************************* Iterators ********************************/
|
|---|
| 260 |
|
|---|
| 261 | // Build the AtomIterator from template
|
|---|
| 262 | CONSTRUCT_SELECTIVE_ITERATOR(atom*,World::AtomSet,AtomDescriptor);
|
|---|
| 263 |
|
|---|
| 264 |
|
|---|
| 265 | World::AtomIterator World::getAtomIter(AtomDescriptor descr){
|
|---|
| 266 | return AtomIterator(descr,atoms);
|
|---|
| 267 | }
|
|---|
| 268 |
|
|---|
| 269 | World::AtomIterator World::atomEnd(){
|
|---|
| 270 | return AtomIterator(AllAtoms(),atoms,atoms.end());
|
|---|
| 271 | }
|
|---|
| 272 |
|
|---|
| 273 | // build the MoleculeIterator from template
|
|---|
| 274 | CONSTRUCT_SELECTIVE_ITERATOR(molecule*,World::MoleculeSet,MoleculeDescriptor);
|
|---|
| 275 |
|
|---|
| 276 | World::MoleculeIterator World::getMoleculeIter(MoleculeDescriptor descr){
|
|---|
| 277 | return MoleculeIterator(descr,molecules);
|
|---|
| 278 | }
|
|---|
| 279 |
|
|---|
| 280 | World::MoleculeIterator World::moleculeEnd(){
|
|---|
| 281 | return MoleculeIterator(AllMolecules(),molecules,molecules.end());
|
|---|
| 282 | }
|
|---|
| 283 |
|
|---|
| 284 | /******************************* Singleton Stuff **************************/
|
|---|
| 285 |
|
|---|
| 286 | World::World() :
|
|---|
| 287 | Observable("World"),
|
|---|
| 288 | periode(new periodentafel),
|
|---|
| 289 | configuration(new config),
|
|---|
| 290 | Thermostats(new ThermoStatContainer),
|
|---|
| 291 | ExitFlag(0),
|
|---|
| 292 | atoms(),
|
|---|
| 293 | currAtomId(0),
|
|---|
| 294 | molecules(),
|
|---|
| 295 | currMoleculeId(0),
|
|---|
| 296 | molecules_deprecated(new MoleculeListClass(this))
|
|---|
| 297 | {
|
|---|
| 298 | cell_size = new double[6];
|
|---|
| 299 | cell_size[0] = 20.;
|
|---|
| 300 | cell_size[1] = 0.;
|
|---|
| 301 | cell_size[2] = 20.;
|
|---|
| 302 | cell_size[3] = 0.;
|
|---|
| 303 | cell_size[4] = 0.;
|
|---|
| 304 | cell_size[5] = 20.;
|
|---|
| 305 | defaultName = "none";
|
|---|
| 306 | molecules_deprecated->signOn(this);
|
|---|
| 307 | }
|
|---|
| 308 |
|
|---|
| 309 | World::~World()
|
|---|
| 310 | {
|
|---|
| 311 | molecules_deprecated->signOff(this);
|
|---|
| 312 | delete[] cell_size;
|
|---|
| 313 | delete molecules_deprecated;
|
|---|
| 314 | delete periode;
|
|---|
| 315 | delete configuration;
|
|---|
| 316 | delete Thermostats;
|
|---|
| 317 | MoleculeSet::iterator molIter;
|
|---|
| 318 | for(molIter=molecules.begin();molIter!=molecules.end();++molIter){
|
|---|
| 319 | DeleteMolecule((*molIter).second);
|
|---|
| 320 | }
|
|---|
| 321 | molecules.clear();
|
|---|
| 322 | AtomSet::iterator atIter;
|
|---|
| 323 | for(atIter=atoms.begin();atIter!=atoms.end();++atIter){
|
|---|
| 324 | DeleteAtom((*atIter).second);
|
|---|
| 325 | }
|
|---|
| 326 | atoms.clear();
|
|---|
| 327 | }
|
|---|
| 328 |
|
|---|
| 329 | // Explicit instantiation of the singleton mechanism at this point
|
|---|
| 330 |
|
|---|
| 331 | CONSTRUCT_SINGLETON(World)
|
|---|
| 332 |
|
|---|
| 333 | /******************************* deprecated Legacy Stuff ***********************/
|
|---|
| 334 |
|
|---|
| 335 | MoleculeListClass *&World::getMolecules() {
|
|---|
| 336 | return molecules_deprecated;
|
|---|
| 337 | }
|
|---|