| [996] | 1 | // $Id: tmatrix.cc,v 1.12 2000-05-02 15:49:29 ansari Exp $
|
|---|
| [762] | 2 | // C.Magneville 04/99
|
|---|
| 3 | #include "machdefs.h"
|
|---|
| 4 | #include <stdio.h>
|
|---|
| 5 | #include <stdlib.h>
|
|---|
| 6 | #include "pexceptions.h"
|
|---|
| 7 | #include "tmatrix.h"
|
|---|
| 8 |
|
|---|
| [926] | 9 | /*!
|
|---|
| 10 | \class SOPHYA::TMatrix
|
|---|
| 11 | \ingroup TArray
|
|---|
| 12 | Class of matrixes
|
|---|
| 13 | \sa TArray
|
|---|
| 14 | */
|
|---|
| [804] | 15 |
|
|---|
| [762] | 16 | ////////////////////////////////////////////////////////////////
|
|---|
| 17 | //**** Createur, Destructeur
|
|---|
| [894] | 18 | //! Default constructor
|
|---|
| [762] | 19 | template <class T>
|
|---|
| 20 | TMatrix<T>::TMatrix()
|
|---|
| 21 | // Constructeur par defaut.
|
|---|
| [804] | 22 | : TArray<T>()
|
|---|
| [762] | 23 | {
|
|---|
| [813] | 24 | ck_memo_vt_ = true;
|
|---|
| [762] | 25 | }
|
|---|
| 26 |
|
|---|
| [894] | 27 | //! constructor of a matrix with r lines et c columns.
|
|---|
| 28 | /*!
|
|---|
| 29 | \param r : number of rows
|
|---|
| 30 | \param c : number of columns
|
|---|
| 31 | \param mm : define the memory mapping type
|
|---|
| 32 | \sa ReSize
|
|---|
| 33 | */
|
|---|
| [762] | 34 | template <class T>
|
|---|
| [804] | 35 | TMatrix<T>::TMatrix(uint_4 r,uint_4 c, short mm)
|
|---|
| [762] | 36 | // Construit une matrice de r lignes et c colonnes.
|
|---|
| [804] | 37 | : TArray<T>()
|
|---|
| [762] | 38 | {
|
|---|
| [804] | 39 | if ( (r == 0) || (c == 0) )
|
|---|
| 40 | throw ParmError("TMatrix<T>::TMatrix(uint_4 r,uint_4 c) NRows or NCols = 0");
|
|---|
| 41 | ReSize(r, c, mm);
|
|---|
| [762] | 42 | }
|
|---|
| 43 |
|
|---|
| [967] | 44 | //! Constructor by copy
|
|---|
| [976] | 45 | /*!
|
|---|
| 46 | \warning datas are \b SHARED with \b a.
|
|---|
| 47 | \sa NDataBlock::NDataBlock(const NDataBlock<T>&)
|
|---|
| 48 | */
|
|---|
| [762] | 49 | template <class T>
|
|---|
| 50 | TMatrix<T>::TMatrix(const TMatrix<T>& a)
|
|---|
| [967] | 51 | // Constructeur par copie
|
|---|
| [804] | 52 | : TArray<T>(a)
|
|---|
| [762] | 53 | {
|
|---|
| 54 | }
|
|---|
| 55 |
|
|---|
| [894] | 56 | //! Constructor by copy
|
|---|
| 57 | /*!
|
|---|
| 58 | \param share : if true, share data. If false copy data
|
|---|
| 59 | */
|
|---|
| [762] | 60 | template <class T>
|
|---|
| [804] | 61 | TMatrix<T>::TMatrix(const TMatrix<T>& a, bool share)
|
|---|
| [762] | 62 | // Constructeur par copie avec possibilite de forcer le partage ou non.
|
|---|
| [804] | 63 | : TArray<T>(a, share)
|
|---|
| [762] | 64 | {
|
|---|
| 65 | }
|
|---|
| 66 |
|
|---|
| [894] | 67 | //! Constructor of a matrix from a TArray \b a
|
|---|
| [762] | 68 | template <class T>
|
|---|
| [804] | 69 | TMatrix<T>::TMatrix(const TArray<T>& a)
|
|---|
| 70 | : TArray<T>(a)
|
|---|
| [762] | 71 | {
|
|---|
| [813] | 72 | if (a.NbDimensions() > 2)
|
|---|
| 73 | throw SzMismatchError("TMatrix<T>::TMatrix(const TArray<T>& a) a.NbDimensions()>2 ");
|
|---|
| 74 | if (a.NbDimensions() == 1) {
|
|---|
| 75 | size_[1] = 1;
|
|---|
| 76 | step_[1] = size_[0]*step_[0];
|
|---|
| 77 | ndim_ = 2;
|
|---|
| 78 | }
|
|---|
| 79 | UpdateMemoryMapping(a, SameMemoryMapping);
|
|---|
| [762] | 80 | }
|
|---|
| 81 |
|
|---|
| [894] | 82 | //! Constructor of a matrix from a TArray \b a
|
|---|
| 83 | /*!
|
|---|
| 84 | \param a : TArray to be copied or shared
|
|---|
| 85 | \param share : if true, share data. If false copy data
|
|---|
| 86 | \param mm : define the memory mapping type
|
|---|
| 87 | */
|
|---|
| [762] | 88 | template <class T>
|
|---|
| [804] | 89 | TMatrix<T>::TMatrix(const TArray<T>& a, bool share, short mm )
|
|---|
| 90 | : TArray<T>(a, share)
|
|---|
| [762] | 91 | {
|
|---|
| [813] | 92 | if (a.NbDimensions() > 2)
|
|---|
| 93 | throw SzMismatchError("TMatrix<T>::TMatrix(const TArray<T>& a, ...) a.NbDimensions()>2");
|
|---|
| 94 | if (a.NbDimensions() == 1) {
|
|---|
| 95 | size_[1] = 1;
|
|---|
| 96 | step_[1] = size_[0]*step_[0];
|
|---|
| 97 | ndim_ = 2;
|
|---|
| 98 | }
|
|---|
| [804] | 99 | UpdateMemoryMapping(a, mm);
|
|---|
| [762] | 100 | }
|
|---|
| 101 |
|
|---|
| [894] | 102 | //! Destructor
|
|---|
| [762] | 103 | template <class T>
|
|---|
| [804] | 104 | TMatrix<T>::~TMatrix()
|
|---|
| [762] | 105 | {
|
|---|
| 106 | }
|
|---|
| 107 |
|
|---|
| [976] | 108 | //! Set matrix equal to \b a and return *this
|
|---|
| 109 | /*!
|
|---|
| 110 | \warning Datas are copied (cloned) from \b a.
|
|---|
| 111 | \sa NDataBlock::operator=(const NDataBlock<T>&)
|
|---|
| 112 | */
|
|---|
| [804] | 113 | template <class T>
|
|---|
| 114 | TArray<T>& TMatrix<T>::Set(const TArray<T>& a)
|
|---|
| [762] | 115 | {
|
|---|
| [813] | 116 | if (a.NbDimensions() > 2)
|
|---|
| 117 | throw SzMismatchError("TMatrix<T>::Set(const TArray<T>& a) a.NbDimensions() > 2");
|
|---|
| 118 | TArray<T>::Set(a);
|
|---|
| [970] | 119 | if (NbDimensions() == 1) {
|
|---|
| [813] | 120 | size_[1] = 1;
|
|---|
| 121 | step_[1] = size_[0]*step_[0];
|
|---|
| 122 | ndim_ = 2;
|
|---|
| 123 | }
|
|---|
| [970] | 124 | UpdateMemoryMapping(*this, SameMemoryMapping);
|
|---|
| [813] | 125 | return(*this);
|
|---|
| [762] | 126 | }
|
|---|
| 127 |
|
|---|
| [894] | 128 | //! Resize the matrix
|
|---|
| 129 | /*!
|
|---|
| 130 | \param r : number of rows
|
|---|
| 131 | \param c : number of columns
|
|---|
| 132 | \param mm : define the memory mapping type
|
|---|
| 133 | (SameMemoryMapping,CMemoryMapping
|
|---|
| 134 | ,FortranMemoryMapping,DefaultMemoryMapping)
|
|---|
| 135 | */
|
|---|
| [804] | 136 | template <class T>
|
|---|
| 137 | void TMatrix<T>::ReSize(uint_4 r, uint_4 c, short mm)
|
|---|
| [762] | 138 | {
|
|---|
| [804] | 139 | if(r==0||c==0)
|
|---|
| 140 | throw(SzMismatchError("TMatrix::ReSize r or c==0 "));
|
|---|
| 141 | uint_4 size[BASEARRAY_MAXNDIMS];
|
|---|
| 142 | for(int kk=0; kk<BASEARRAY_MAXNDIMS; kk++) size[kk] = 0;
|
|---|
| 143 | if (mm == SameMemoryMapping) mm = GetMemoryMapping();
|
|---|
| [813] | 144 | else if ( (mm != CMemoryMapping) && (mm != FortranMemoryMapping) )
|
|---|
| 145 | mm = GetDefaultMemoryMapping();
|
|---|
| 146 | if (mm == CMemoryMapping) {
|
|---|
| 147 | size[0] = c; size[1] = r;
|
|---|
| 148 | }
|
|---|
| 149 | else {
|
|---|
| 150 | size[0] = r; size[1] = c;
|
|---|
| 151 | }
|
|---|
| [804] | 152 | TArray<T>::ReSize(2, size, 1);
|
|---|
| [813] | 153 | UpdateMemoryMapping(mm);
|
|---|
| [762] | 154 | }
|
|---|
| 155 |
|
|---|
| [894] | 156 | //! Re-allocate space for the matrix
|
|---|
| 157 | /*!
|
|---|
| 158 | \param r : number of rows
|
|---|
| 159 | \param c : number of columns
|
|---|
| 160 | \param mm : define the memory mapping type
|
|---|
| 161 | \param force : if true re-allocation is forced, if not it occurs
|
|---|
| 162 | only if the required space is greater than the old one.
|
|---|
| 163 | \sa ReSize
|
|---|
| 164 | */
|
|---|
| [762] | 165 | template <class T>
|
|---|
| [804] | 166 | void TMatrix<T>::Realloc(uint_4 r,uint_4 c, short mm, bool force)
|
|---|
| [762] | 167 | {
|
|---|
| [804] | 168 | if(r==0||c==0)
|
|---|
| 169 | throw(SzMismatchError("TMatrix::Realloc r or c==0 "));
|
|---|
| 170 | uint_4 size[BASEARRAY_MAXNDIMS];
|
|---|
| 171 | for(int kk=0; kk<BASEARRAY_MAXNDIMS; kk++) size[kk] = 0;
|
|---|
| [813] | 172 | if (mm == SameMemoryMapping) mm = GetMemoryMapping();
|
|---|
| 173 | else if ( (mm != CMemoryMapping) && (mm != FortranMemoryMapping) )
|
|---|
| 174 | mm = GetDefaultMemoryMapping();
|
|---|
| 175 | if (mm == CMemoryMapping) {
|
|---|
| 176 | size[0] = c; size[1] = r;
|
|---|
| 177 | }
|
|---|
| 178 | else {
|
|---|
| 179 | size[0] = r; size[1] = c;
|
|---|
| 180 | }
|
|---|
| [804] | 181 | TArray<T>::Realloc(2, size, 1, force);
|
|---|
| [813] | 182 | UpdateMemoryMapping(mm);
|
|---|
| [762] | 183 | }
|
|---|
| 184 |
|
|---|
| [804] | 185 | // $CHECK$ Reza 03/2000 Doit-on declarer cette methode const ?
|
|---|
| [894] | 186 | //! Return a submatrix define by \b Range \b rline and \b rcol
|
|---|
| [762] | 187 | template <class T>
|
|---|
| [813] | 188 | TMatrix<T> TMatrix<T>::SubMatrix(Range rline, Range rcol) const
|
|---|
| [762] | 189 | {
|
|---|
| [813] | 190 | short mm = GetMemoryMapping();
|
|---|
| 191 | Range rx, ry;
|
|---|
| 192 | if (mm == CMemoryMapping) { rx = rcol; ry = rline; }
|
|---|
| 193 | else { ry = rcol; rx = rline; }
|
|---|
| 194 | TMatrix sm(SubArray(rx, ry, Range(0), Range(0), Range(0)),true, mm);
|
|---|
| 195 | sm.UpdateMemoryMapping(mm);
|
|---|
| 196 | sm.SetTemp(true);
|
|---|
| 197 | return(sm);
|
|---|
| [762] | 198 | }
|
|---|
| 199 |
|
|---|
| [804] | 200 | ////////////////////////////////////////////////////////////////
|
|---|
| 201 | // Transposition
|
|---|
| [894] | 202 | //! Transpose matrix in place
|
|---|
| [762] | 203 | template <class T>
|
|---|
| [804] | 204 | TMatrix<T>& TMatrix<T>::Transpose()
|
|---|
| 205 | {
|
|---|
| [813] | 206 | short vt = (marowi_ == veceli_) ? ColumnVector : RowVector;
|
|---|
| [804] | 207 | uint_4 rci = macoli_;
|
|---|
| 208 | macoli_ = marowi_;
|
|---|
| 209 | marowi_ = rci;
|
|---|
| [813] | 210 | veceli_ = (vt == ColumnVector ) ? marowi_ : macoli_;
|
|---|
| [804] | 211 | return(*this);
|
|---|
| [762] | 212 | }
|
|---|
| 213 |
|
|---|
| 214 |
|
|---|
| [894] | 215 | //! Transpose matrix into new matrix
|
|---|
| 216 | /*!
|
|---|
| 217 | \param mm : define the memory mapping type
|
|---|
| 218 | (SameMemoryMapping,CMemoryMapping,FortranMemoryMapping)
|
|---|
| 219 | \return return a new matrix
|
|---|
| 220 | */
|
|---|
| [762] | 221 | template <class T>
|
|---|
| [804] | 222 | TMatrix<T> TMatrix<T>::Transpose(short mm)
|
|---|
| [762] | 223 | {
|
|---|
| [804] | 224 | if (mm == SameMemoryMapping) mm = GetMemoryMapping();
|
|---|
| 225 | TMatrix<T> tm(NCols(), NRows(), mm);
|
|---|
| 226 | for(uint_4 i=0; i<NRows(); i++)
|
|---|
| 227 | for(uint_4 j=0; j<NCols(); j++)
|
|---|
| 228 | tm(j,i) = (*this)(i,j);
|
|---|
| 229 | tm.SetTemp(true);
|
|---|
| 230 | return tm;
|
|---|
| [762] | 231 | }
|
|---|
| 232 |
|
|---|
| [894] | 233 | //! Rearrange data in memory memoire according to \b mm
|
|---|
| 234 | /*!
|
|---|
| 235 | \param mm : define the memory mapping type
|
|---|
| 236 | (SameMemoryMapping,CMemoryMapping,FortranMemoryMapping)
|
|---|
| 237 | \warning If identical, return a matrix that share the datas
|
|---|
| 238 | */
|
|---|
| [762] | 239 | template <class T>
|
|---|
| [804] | 240 | TMatrix<T> TMatrix<T>::Rearrange(short mm)
|
|---|
| [762] | 241 | {
|
|---|
| [813] | 242 | if ( mm == SameMemoryMapping) mm = GetMemoryMapping();
|
|---|
| 243 | else if ( (mm != CMemoryMapping) && (mm != FortranMemoryMapping) )
|
|---|
| 244 | mm = GetDefaultMemoryMapping();
|
|---|
| 245 |
|
|---|
| 246 | if (mm == GetMemoryMapping())
|
|---|
| 247 | return (TMatrix<T>(*this, true));
|
|---|
| 248 |
|
|---|
| [804] | 249 | TMatrix<T> tm(NRows(), NCols(), mm);
|
|---|
| 250 | for(uint_4 i=0; i<NRows(); i++)
|
|---|
| 251 | for(uint_4 j=0; j<NCols(); j++)
|
|---|
| 252 | tm(i,j) = (*this)(i,j);
|
|---|
| 253 | tm.SetTemp(true);
|
|---|
| 254 | return tm;
|
|---|
| [762] | 255 | }
|
|---|
| 256 |
|
|---|
| [894] | 257 | //! Set the matrix to the identity matrix \b imx
|
|---|
| [762] | 258 | template <class T>
|
|---|
| [804] | 259 | TMatrix<T>& TMatrix<T>::SetIdentity(IdentityMatrix imx)
|
|---|
| [762] | 260 | {
|
|---|
| [804] | 261 | if (ndim_ == 0) {
|
|---|
| 262 | uint_4 sz = imx.Size();
|
|---|
| 263 | if (sz < 1) sz = 1;
|
|---|
| 264 | ReSize(sz, sz);
|
|---|
| 265 | }
|
|---|
| 266 | T diag = (T)imx.Diag();
|
|---|
| 267 | if (NRows() != NCols())
|
|---|
| 268 | throw SzMismatchError("TMatrix::operator= (IdentityMatrix) NRows() != NCols()") ;
|
|---|
| [996] | 269 | *this = (T) 0;
|
|---|
| [804] | 270 | for(uint_4 i=0; i<NRows(); i++) (*this)(i,i) = diag;
|
|---|
| [762] | 271 |
|
|---|
| [804] | 272 | return (*this);
|
|---|
| [762] | 273 | }
|
|---|
| 274 |
|
|---|
| [804] | 275 |
|
|---|
| 276 |
|
|---|
| 277 | ////////////////////////////////////////////////////////////////
|
|---|
| 278 | //**** Impression
|
|---|
| [894] | 279 | //! Return info on number of rows, column and type \b T
|
|---|
| [762] | 280 | template <class T>
|
|---|
| [813] | 281 | string TMatrix<T>::InfoString() const
|
|---|
| 282 | {
|
|---|
| 283 | string rs = "TMatrix<";
|
|---|
| 284 | rs += typeid(T).name();
|
|---|
| 285 | char buff[64];
|
|---|
| 286 | sprintf(buff, ">(NRows=%ld, NCols=%ld)", (long)NRows(), (long)NCols());
|
|---|
| 287 | rs += buff;
|
|---|
| 288 | return(rs);
|
|---|
| 289 | }
|
|---|
| 290 |
|
|---|
| [894] | 291 | //! Print matrix
|
|---|
| 292 | /*!
|
|---|
| 293 | \param maxprt : maximum numer of print
|
|---|
| 294 | \param si : if true, display attached DvList
|
|---|
| 295 | \sa SetMaxPrint
|
|---|
| 296 | */
|
|---|
| [813] | 297 | template <class T>
|
|---|
| [804] | 298 | void TMatrix<T>::Print(ostream& os, int_4 maxprt, bool si) const
|
|---|
| [762] | 299 | {
|
|---|
| [804] | 300 | if (maxprt < 0) maxprt = max_nprt_;
|
|---|
| [958] | 301 | uint_4 npr = 0;
|
|---|
| [804] | 302 | Show(os, si);
|
|---|
| [850] | 303 | if (ndim_ < 1) return;
|
|---|
| [804] | 304 | uint_4 kc,kr;
|
|---|
| 305 | for(kr=0; kr<size_[marowi_]; kr++) {
|
|---|
| 306 | if ( (size_[marowi_] > 1) && (size_[macoli_] > 10) ) cout << "----- Ligne Line= " << kr << endl;
|
|---|
| 307 | for(kc=0; kc<size_[macoli_]; kc++) {
|
|---|
| 308 | if(kc > 0) os << ", ";
|
|---|
| 309 | os << (*this)(kr, kc); npr++;
|
|---|
| [958] | 310 | if (npr >= (uint_4) maxprt) {
|
|---|
| [804] | 311 | if (npr < totsize_) os << "\n .... " << endl; return;
|
|---|
| 312 | }
|
|---|
| 313 | }
|
|---|
| 314 | os << endl;
|
|---|
| 315 | }
|
|---|
| [813] | 316 | os << endl;
|
|---|
| [762] | 317 | }
|
|---|
| 318 |
|
|---|
| 319 | ////////////////////////////////////////////////////////////////
|
|---|
| [804] | 320 | //**** Multiplication matricielle *****
|
|---|
| [762] | 321 | ////////////////////////////////////////////////////////////////
|
|---|
| 322 |
|
|---|
| [894] | 323 | //! Return the matrix product C = (*this)*B
|
|---|
| 324 | /*!
|
|---|
| 325 | \param mm : define the memory mapping type for the return matrix
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| 326 | */
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| [804] | 327 | template <class T>
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| 328 | TMatrix<T> TMatrix<T>::Multiply(const TMatrix<T>& b, short mm) const
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| 329 | {
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| 330 | if (NCols() != b.NRows())
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| 331 | throw(SzMismatchError("TMatrix<T>::Multiply(b) NCols() != b.NRows() ") );
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| 332 | if (mm == SameMemoryMapping) mm = GetMemoryMapping();
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| 333 | TMatrix<T> rm(NRows(), b.NCols(), mm);
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| [762] | 334 |
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| [804] | 335 | const T * pea;
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|---|
| 336 | const T * peb;
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| 337 | T sum;
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| 338 | uint_4 r,c,k;
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| 339 | uint_4 stepa = Step(ColsKA());
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| 340 | uint_4 stepb = b.Step(RowsKA());
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| 341 | // Calcul de C=rm = A*B (A=*this)
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| 342 | for(r=0; r<rm.NRows(); r++) // Boucle sur les lignes de A
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| 343 | for(c=0; c<rm.NCols(); c++) { // Boucle sur les colonnes de B
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| 344 | sum = 0;
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| 345 | pea = &((*this)(r,0)); // 1er element de la ligne r de A
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| 346 | peb = &(b(0,c)); // 1er element de la colonne c de B
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|---|
| 347 | for(k=0; k<NCols(); k++) sum += pea[k*stepa]*peb[k*stepb];
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| 348 | rm(r,c) = sum;
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| 349 | }
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| 350 |
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| 351 | rm.SetTemp(true);
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| 352 | return rm;
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| 353 | }
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| 354 |
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| [762] | 355 | ///////////////////////////////////////////////////////////////
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| 356 | #ifdef __CXX_PRAGMA_TEMPLATES__
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| 357 | #pragma define_template TMatrix<uint_2>
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| 358 | #pragma define_template TMatrix<int_4>
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|---|
| 359 | #pragma define_template TMatrix<int_8>
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|---|
| 360 | #pragma define_template TMatrix<r_4>
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|---|
| [804] | 361 | #pragma define_template TMatrix<r_8>
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|---|
| [762] | 362 | #pragma define_template TMatrix< complex<r_4> >
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|---|
| 363 | #pragma define_template TMatrix< complex<r_8> >
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|---|
| 364 | #endif
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| 365 |
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|---|
| 366 | #if defined(ANSI_TEMPLATES) || defined(GNU_TEMPLATES)
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| 367 | template class TMatrix<uint_2>;
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|---|
| 368 | template class TMatrix<int_4>;
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|---|
| 369 | template class TMatrix<int_8>;
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|---|
| 370 | template class TMatrix<r_4>;
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|---|
| 371 | template class TMatrix<r_8>;
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|---|
| 372 | template class TMatrix< complex<r_4> >;
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|---|
| 373 | template class TMatrix< complex<r_8> >;
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| 374 | #endif
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