1 | // This may look like C code, but it is really -*- C++ -*-
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---|
2 | // template array class for numerical types
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---|
3 | // R. Ansari, C.Magneville 03/2000
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4 |
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5 | #ifndef TArray_SEEN
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6 | #define TArray_SEEN
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7 |
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---|
8 | #include "machdefs.h"
|
---|
9 | #include <math.h>
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---|
10 | #include <iostream.h>
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---|
11 | #include "ndatablock.h"
|
---|
12 | #include <complex>
|
---|
13 | #include "anydataobj.h"
|
---|
14 | #include "ndatablock.h"
|
---|
15 | #include "dvlist.h"
|
---|
16 | #include "utilarr.h"
|
---|
17 |
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---|
18 |
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---|
19 | // Maximum number of dimensions for array
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---|
20 | #define TARRAY_MAXNDIMS 5
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---|
21 |
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---|
22 | namespace SOPHYA {
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---|
23 |
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---|
24 | // Forward declaration
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25 | template <class T> class FIO_TArray;
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---|
26 |
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27 | // ------------ classe template Array -----------
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28 | template <class T>
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---|
29 | class TArray : public AnyDataObj {
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---|
30 | public:
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---|
31 | // Creation / destruction
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---|
32 | TArray();
|
---|
33 | TArray(uint_4 ndim, uint_4 * siz, uint_4 step =1);
|
---|
34 | TArray(uint_4 nx, uint_4 ny=0, uint_4 nz=0);
|
---|
35 | TArray(uint_4 ndim, uint_4 * siz, NDataBlock<T> & db, bool share=false, uint_4 step=1, uint_8 offset=0);
|
---|
36 | TArray(uint_4 ndim, uint_4 * siz, T* values, uint_4 step=1, uint_8 offset=0, Bridge* br=NULL);
|
---|
37 | TArray(const TArray<T>& a);
|
---|
38 | TArray(const TArray<T>& a, bool share);
|
---|
39 |
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---|
40 | virtual ~TArray();
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---|
41 |
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---|
42 | // A = B : partage les donnees si "a" est temporaire, clone sinon.
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---|
43 | virtual TArray<T>& operator = (const TArray<T>& a);
|
---|
44 |
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---|
45 |
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---|
46 | // Gestion taille/Remplissage
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47 | virtual void Clone(const TArray<T>& a);
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48 | virtual void ReSize(uint_4 ndim, uint_4 * siz, uint_4 step=1);
|
---|
49 | virtual void Realloc(uint_4 ndim, uint_4 * siz, uint_4 step=1, bool force=false);
|
---|
50 | // Returns true if ndim and sizes are equal
|
---|
51 | virtual bool CompareSizes(const TArray<T>& a);
|
---|
52 | // Compacts size=1 array dimensions
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---|
53 | virtual TArray<T>& CompactDim();
|
---|
54 |
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---|
55 | // Array dimensions
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---|
56 | inline uint_4 NbDimensions() const { return( ndim_ ); }
|
---|
57 |
|
---|
58 | inline uint_8 Size() const { return(totsize_); }
|
---|
59 | inline uint_4 SizeX() const { return(size_[0]); }
|
---|
60 | inline uint_4 SizeY() const { return(size_[1]); }
|
---|
61 | inline uint_4 SizeZ() const { return(size_[2]); }
|
---|
62 | inline uint_4 Size(int ka) const { return(size_[CheckDI(ka,1)]); }
|
---|
63 |
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---|
64 | uint_4 MaxSizeKA() const ;
|
---|
65 |
|
---|
66 | // memory organisation - packing information
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---|
67 | inline bool IsPacked() const { return(moystep_ == 1); }
|
---|
68 | inline bool IsPackedX() const { return(step_[0] == 1); }
|
---|
69 | inline bool IsPackedY() const { return(step_[1] == 1); }
|
---|
70 | inline bool IsPackedZ() const { return(step_[2] == 1); }
|
---|
71 | inline bool IsPacked(int ka) const { return(step_[CheckDI(ka,2)] == 1); }
|
---|
72 |
|
---|
73 | inline uint_4 MinStep() const { return(minstep_); }
|
---|
74 | inline uint_4 AvgStep() const { return(moystep_); }
|
---|
75 | inline uint_4 StepX() const { return(step_[0]); }
|
---|
76 | inline uint_4 StepZ() const { return(step_[1]); }
|
---|
77 | inline uint_4 StepY() const { return(step_[2]); }
|
---|
78 | inline uint_4 Step(int ka) const { return(step_[CheckDI(ka,3)]); }
|
---|
79 |
|
---|
80 | uint_4 MinStepKA() const ;
|
---|
81 |
|
---|
82 | uint_8 Offset(uint_8 ip=0) const ;
|
---|
83 |
|
---|
84 |
|
---|
85 | // Temporaire?
|
---|
86 | inline bool IsTemp(void) const {return mNDBlock.IsTemp();}
|
---|
87 | inline void SetTemp(bool temp=false) const {mNDBlock.SetTemp(temp);}
|
---|
88 |
|
---|
89 | // SubArrays
|
---|
90 | virtual TArray<T> operator () (Range rx, Range ry, Range rz=0, Range rt=0, Range ru=0);
|
---|
91 |
|
---|
92 | // Acces to data
|
---|
93 | inline T const& operator()(uint_4 ix, uint_4 iy, uint_4 iz) const ;
|
---|
94 | inline T& operator()(uint_4 ix, uint_4 iy, uint_4 iz);
|
---|
95 | inline T const& operator()(uint_4 ix, uint_4 iy, uint_4 iz, uint_4 it, uint_4 iu=0) const ;
|
---|
96 | inline T& operator()(uint_4 ix, uint_4 iy, uint_4 iz, uint_4 it, uint_4 iu=0);
|
---|
97 | inline T const& operator[](uint_8 ip) const ;
|
---|
98 | inline T& operator[](uint_8 ip);
|
---|
99 |
|
---|
100 | inline T const& Elem(uint_4 ix, uint_4 iy, uint_4 iz, uint_4 it=0, uint_4 iu=0) const ;
|
---|
101 | inline T& Elem(uint_4 ix, uint_4 iy, uint_4 iz, uint_4 it=0, uint_4 iu=0);
|
---|
102 | inline T const& ElemCheckBound(uint_4 ix, uint_4 iy, uint_4 iz, uint_4 it=0, uint_4 iu=0) const ;
|
---|
103 | inline T& ElemCheckBound(uint_4 ix, uint_4 iy, uint_4 iz, uint_4 it=0, uint_4 iu=0);
|
---|
104 |
|
---|
105 | inline T* Data() {return mNDBlock.Begin()+offset_;}
|
---|
106 | inline const T* Data() const {return mNDBlock.Begin()+offset_;}
|
---|
107 | inline NDataBlock<T>& DataBlock() {return mNDBlock;}
|
---|
108 | inline const NDataBlock<T>& DataBlock() const {return mNDBlock;}
|
---|
109 |
|
---|
110 | // Operations diverses = , +=, ...
|
---|
111 | // Conversion en type T, if Size() == 1
|
---|
112 | inline operator T();
|
---|
113 | // Met les elements a une suite de valeurs
|
---|
114 | virtual TArray<T>& operator = (Sequence seq);
|
---|
115 | // A = x (tous les elements a x)
|
---|
116 | virtual TArray<T>& operator = (T x);
|
---|
117 | // A += -= *= /= x (ajoute, soustrait, ... x a tous les elements)
|
---|
118 | virtual TArray<T>& operator += (T x);
|
---|
119 | virtual TArray<T>& operator -= (T x);
|
---|
120 | virtual TArray<T>& operator *= (T x);
|
---|
121 | virtual TArray<T>& operator /= (T x);
|
---|
122 | // A += -= (ajoute, soustrait element par element les deux tableaux )
|
---|
123 | virtual TArray<T>& operator += (const TArray<T>& a);
|
---|
124 | virtual TArray<T>& operator -= (const TArray<T>& a);
|
---|
125 | // Multilication, division element par element les deux tableaux
|
---|
126 | virtual TArray<T>& MultElt(const TArray<T>& a);
|
---|
127 | virtual TArray<T>& DivElt(const TArray<T>& a);
|
---|
128 |
|
---|
129 | // Application d'une fonction
|
---|
130 | virtual TArray<T>& ApplyFunction(Arr_DoubleFunctionOfX f);
|
---|
131 | virtual TArray<T>& ApplyFunction(Arr_FloatFunctionOfX f);
|
---|
132 |
|
---|
133 | // Impression, I/O, ...
|
---|
134 | static void SetMaxPrint(uint_4 nprt=50);
|
---|
135 | void Show(ostream& os, bool si=false) const;
|
---|
136 | inline void Show() const { Show(cout); }
|
---|
137 | void Print(ostream& os, int_4 maxprt=-1, bool si=false) const ;
|
---|
138 |
|
---|
139 | // Objet DVList info
|
---|
140 | DVList& Info();
|
---|
141 |
|
---|
142 | // Pour la gestion de persistance
|
---|
143 | friend class FIO_TArray<T>;
|
---|
144 |
|
---|
145 | protected:
|
---|
146 | // Verifie la compatibilite de l'index de dimension
|
---|
147 | inline int CheckDI(int ka, int msg) const ;
|
---|
148 | // Verifie la compatibilite des bornes d'index
|
---|
149 | inline void CheckBound(int ix, uint_4 iy, uint_4 iz, uint_4 it, uint_4 iu, int msg) const ;
|
---|
150 | // Changing Sizes/NDim ... return true if OK
|
---|
151 | bool UpdateSizes(uint_4 ndim, const uint_4 * siz, uint_4 step, uint_8 offset, string & exmsg);
|
---|
152 | bool UpdateSizes(uint_4 ndim, const uint_4 * siz, const uint_4 * step, uint_8 offset, string & exmsg);
|
---|
153 | bool UpdateSizes(const TArray<T>& a, string & exmsg);
|
---|
154 | static uint_8 ComputeTotalSize(uint_4 ndim, uint_4 * siz, uint_4 step, uint_8 offset) ;
|
---|
155 | // partage les donnees si "a" temporaire, clone sinon.
|
---|
156 | void CloneOrShare(const TArray<T>& a);
|
---|
157 | // Share: partage les donnees de "a"
|
---|
158 | void Share(const TArray<T>& a);
|
---|
159 | // Extraction de sous-tableau
|
---|
160 | virtual void SubArray(TArray<T> & ra, uint_4 ndim, uint_4 * siz, uint_4 * pos, uint_4 * step);
|
---|
161 |
|
---|
162 | uint_4 ndim_; // nb of dimensions
|
---|
163 | uint_4 size_[TARRAY_MAXNDIMS]; // array size in each dimension
|
---|
164 | uint_8 totsize_; // Total number of elements
|
---|
165 | uint_4 step_[TARRAY_MAXNDIMS]; // two consecutive elements distance in a given dimension
|
---|
166 | uint_4 minstep_; // minimal step (in any axes)
|
---|
167 | uint_4 moystep_; // mean step 0 non regular steps
|
---|
168 | uint_8 offset_; // global offset -> position of elem[0] in DataBlock
|
---|
169 | NDataBlock<T> mNDBlock; // Le bloc des donnees
|
---|
170 | uint_4 marowi_, macoli_; // For matrices, Row index and column index in dimensions
|
---|
171 |
|
---|
172 | DVList* mInfo; // Infos (variables) attachees au tableau
|
---|
173 |
|
---|
174 | static char * ck_op_msg_[6]; // Operation messages for CheckDI() CheckBound()
|
---|
175 | static uint_4 max_nprt_; // Nb maxi d'elements imprimes
|
---|
176 | };
|
---|
177 |
|
---|
178 | ////////////////////////////////////////////////////////////////
|
---|
179 | // Surcharge d'operateur <<
|
---|
180 | template <class T>
|
---|
181 | inline ostream& operator << (ostream& os, const TArray<T>& a)
|
---|
182 | { a.Print(os); return(os); }
|
---|
183 |
|
---|
184 | ////////////////////////////////////////////////////////////////
|
---|
185 | // Surcharge d'operateurs A (+,-,*,/) (T) x
|
---|
186 |
|
---|
187 | template <class T> inline TArray<T> operator + (const TArray<T>& a, T b)
|
---|
188 | {TArray<T> result(a); result.SetTemp(true); result += b; return result;}
|
---|
189 |
|
---|
190 | template <class T> inline TArray<T> operator + (T b,const TArray<T>& a)
|
---|
191 | {TArray<T> result(a); result.SetTemp(true); result += b; return result;}
|
---|
192 |
|
---|
193 | template <class T> inline TArray<T> operator - (const TArray<T>& a, T b)
|
---|
194 | {TArray<T> result(a); result.SetTemp(true); result -= b; return result;}
|
---|
195 |
|
---|
196 | template <class T> inline TArray<T> operator - (T b,const TArray<T>& a)
|
---|
197 | {TArray<T> result(a); result.SetTemp(true);
|
---|
198 | result.DataBlock() = b-result.DataBlock(); return result;}
|
---|
199 |
|
---|
200 | template <class T> inline TArray<T> operator * (const TArray<T>& a, T b)
|
---|
201 | {TArray<T> result(a); result.SetTemp(true); result *= b; return result;}
|
---|
202 |
|
---|
203 | template <class T> inline TArray<T> operator * (T b,const TArray<T>& a)
|
---|
204 | {TArray<T> result(a); result.SetTemp(true); result *= b; return result;}
|
---|
205 |
|
---|
206 | template <class T> inline TArray<T> operator / (const TArray<T>& a, T b)
|
---|
207 | {TArray<T> result(a); result.SetTemp(true); result /= b; return result;}
|
---|
208 |
|
---|
209 | ////////////////////////////////////////////////////////////////
|
---|
210 | // Surcharge d'operateurs C = A (+,-) B
|
---|
211 |
|
---|
212 | template <class T>
|
---|
213 | inline TArray<T> operator + (const TArray<T>& a,const TArray<T>& b)
|
---|
214 | {TArray<T> result(a); result.SetTemp(true); result += b; return result;}
|
---|
215 |
|
---|
216 | template <class T>
|
---|
217 | inline TArray<T> operator - (const TArray<T>& a,const TArray<T>& b)
|
---|
218 | {TArray<T> result(a); result.SetTemp(true); result += b; return result;}
|
---|
219 |
|
---|
220 | ////////////////////////////////////////////////
|
---|
221 | // Calcul de fonction
|
---|
222 | template <class T>
|
---|
223 | inline TArray<T> sin(const TArray<T>& a)
|
---|
224 | {TArray<T> result(a); result.SetTemp(true); result.ApplyFunction(sin); return result;}
|
---|
225 |
|
---|
226 | template <class T>
|
---|
227 | inline TArray<T> cos(const TArray<T>& a)
|
---|
228 | {TArray<T> result(a); result.SetTemp(true); result.ApplyFunction(cos); return result;}
|
---|
229 |
|
---|
230 | // --------------------------------------------------
|
---|
231 | // Methodes inline de verification
|
---|
232 | // --------------------------------------------------
|
---|
233 | template <class T>
|
---|
234 | inline int TArray<T>::CheckDI(int ka, int msg) const
|
---|
235 | {
|
---|
236 | if ( (ka < 0) || (ka >= ndim_) ) {
|
---|
237 | string txt = "TArray<T>::CheckDimensionIndex/Error "; txt += ck_op_msg_[msg];
|
---|
238 | throw(ParmError(txt));
|
---|
239 | }
|
---|
240 | return(ka);
|
---|
241 | }
|
---|
242 |
|
---|
243 | template <class T>
|
---|
244 | inline void TArray<T>::CheckBound(int ix, uint_4 iy, uint_4 iz, uint_4 it, uint_4 iu, int msg) const
|
---|
245 | {
|
---|
246 | if ( (ix >= size_[0]) || (iy >= size_[1]) || (iz > size_[2]) ||
|
---|
247 | (it >= size_[3]) || (iu >= size_[4]) ) {
|
---|
248 | string txt = "TArray<T>::CheckArrayBound/Error "; txt += ck_op_msg_[msg];
|
---|
249 | throw(ParmError(txt));
|
---|
250 | }
|
---|
251 | return;
|
---|
252 | }
|
---|
253 |
|
---|
254 |
|
---|
255 | // --------------------------------------------------
|
---|
256 | // inline element acces methods
|
---|
257 | // --------------------------------------------------
|
---|
258 | template <class T>
|
---|
259 | inline T const& TArray<T>::Elem(uint_4 ix, uint_4 iy, uint_4 iz, uint_4 it, uint_4 iu) const
|
---|
260 | {
|
---|
261 | return ( *( mNDBlock.Begin()+ offset_+
|
---|
262 | ix*step_[0] + iy*step_[1] + iz*step_[2] +
|
---|
263 | it*step_[3] + iu*step_[4]) );
|
---|
264 | }
|
---|
265 |
|
---|
266 | template <class T>
|
---|
267 | inline T & TArray<T>::Elem(uint_4 ix, uint_4 iy, uint_4 iz, uint_4 it, uint_4 iu)
|
---|
268 | {
|
---|
269 | return ( *( mNDBlock.Begin()+ offset_+
|
---|
270 | ix*step_[0] + iy*step_[1] + iz*step_[2] +
|
---|
271 | it*step_[3] + iu*step_[4]) );
|
---|
272 | }
|
---|
273 |
|
---|
274 | template <class T>
|
---|
275 | inline T const& TArray<T>::ElemCheckBound(uint_4 ix, uint_4 iy, uint_4 iz, uint_4 it, uint_4 iu) const
|
---|
276 | {
|
---|
277 | CheckBound(ix, iy, iz, it, iu, 4);
|
---|
278 | Elem(ix, iy, iz, it, iu);
|
---|
279 | }
|
---|
280 |
|
---|
281 | template <class T>
|
---|
282 | inline T & TArray<T>::ElemCheckBound(uint_4 ix, uint_4 iy, uint_4 iz, uint_4 it, uint_4 iu)
|
---|
283 | {
|
---|
284 | CheckBound(ix, iy, iz, it, iu, 4);
|
---|
285 | Elem(ix, iy, iz, it, iu);
|
---|
286 | }
|
---|
287 |
|
---|
288 | template <class T>
|
---|
289 | inline T const& TArray<T>::operator()(uint_4 ix, uint_4 iy, uint_4 iz) const
|
---|
290 | {
|
---|
291 | #ifdef SO_BOUNDCHECKING
|
---|
292 | CheckBound(ix, iy, iz, 0, 0, 4);
|
---|
293 | #endif
|
---|
294 | return ( *( mNDBlock.Begin()+ offset_+
|
---|
295 | ix*step_[0] + iy*step_[1] + iz*step_[2]) );
|
---|
296 | }
|
---|
297 |
|
---|
298 | template <class T>
|
---|
299 | inline T & TArray<T>::operator()(uint_4 ix, uint_4 iy, uint_4 iz)
|
---|
300 | {
|
---|
301 | #ifdef SO_BOUNDCHECKING
|
---|
302 | CheckBound(ix, iy, iz, 0, 0, 4);
|
---|
303 | #endif
|
---|
304 | return ( *( mNDBlock.Begin()+ offset_+
|
---|
305 | ix*step_[0] + iy*step_[1] + iz*step_[2]) );
|
---|
306 | }
|
---|
307 |
|
---|
308 | template <class T>
|
---|
309 | inline T const& TArray<T>::operator()(uint_4 ix, uint_4 iy, uint_4 iz, uint_4 it, uint_4 iu) const
|
---|
310 | {
|
---|
311 | #ifdef SO_BOUNDCHECKING
|
---|
312 | CheckBound(ix, iy, iz, it, iu, 4);
|
---|
313 | #endif
|
---|
314 | return ( *( mNDBlock.Begin()+ offset_+
|
---|
315 | ix*step_[0] + iy*step_[1] + iz*step_[2] +
|
---|
316 | it*step_[3] + iu*step_[4]) );
|
---|
317 | }
|
---|
318 |
|
---|
319 | template <class T>
|
---|
320 | inline T & TArray<T>::operator()(uint_4 ix, uint_4 iy, uint_4 iz, uint_4 it, uint_4 iu)
|
---|
321 | {
|
---|
322 | #ifdef SO_BOUNDCHECKING
|
---|
323 | CheckBound(ix, iy, iz, it, iu, 4);
|
---|
324 | #endif
|
---|
325 | return ( *( mNDBlock.Begin()+ offset_+
|
---|
326 | ix*step_[0] + iy*step_[1] + iz*step_[2] +
|
---|
327 | it*step_[3] + iu*step_[4]) );
|
---|
328 | }
|
---|
329 |
|
---|
330 |
|
---|
331 | template <class T>
|
---|
332 | inline T const& TArray<T>::operator[](uint_8 ip) const
|
---|
333 | {
|
---|
334 | #ifdef SO_BOUNDCHECKING
|
---|
335 | if (ip >= totsize_) throw( ParmError("TArray<T>::operator[] Out-of-bound Error") );
|
---|
336 | #endif
|
---|
337 | return *(mNDBlock.Begin()+Offset(ip));
|
---|
338 | }
|
---|
339 |
|
---|
340 | template <class T>
|
---|
341 | inline T & TArray<T>::operator[](uint_8 ip)
|
---|
342 | {
|
---|
343 | #ifdef SO_BOUNDCHECKING
|
---|
344 | if (ip >= totsize_) throw( ParmError("TArray<T>::operator[] Out-of-bound Error") );
|
---|
345 | #endif
|
---|
346 | return *(mNDBlock.Begin()+Offset(ip));
|
---|
347 | }
|
---|
348 |
|
---|
349 |
|
---|
350 | template <class T>
|
---|
351 | inline TArray<T>::operator T()
|
---|
352 | {
|
---|
353 | if (Size() != 1) throw(SzMismatchError("TArray<T>::operator T() Size() != 1")) ;
|
---|
354 | return ( (*this)[0] );
|
---|
355 | }
|
---|
356 |
|
---|
357 | } // Fin du namespace
|
---|
358 |
|
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359 | #endif
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