src/sn_{network,stage}.[ch]: Implement sn_{network,stage}_compare.
[sort-networks.git] / src / sn_stage.h
index 295e296..2f5f729 100644 (file)
 /**
- * collectd - src/sn_stage.h
- * Copyright (C) 2008  Florian octo Forster
+ * \file sn_stage.h
+ * \brief The sn_stage_t class and associated methods.
  *
- * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
- * under the terms of the GNU General Public License as published by the
- * Free Software Foundation; only version 2 of the License is applicable.
+ * \verbatim
+ * libsortnetwork - src/sn_stage.h
+ * Copyright (C) 2008-2010  Florian octo Forster
  *
- * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
- * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
- * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
- * General Public License for more details.
+ * This library is free software; you can redistribute it and/or modify it
+ * under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
+ * the Free Software Foundation; either version 2.1 of the License, or (at
+ * your option) any later version.
  *
- * You should have received a copy of the GNU General Public License along
- * with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
- * 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301 USA
+ * This library is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
+ * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
+ * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU Lesser General Public License
+ * for more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
+ * along with this library; if not, write to the Free Software Foundation,
+ * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  *
  * Authors:
- *   Florian octo Forster <octo at verplant.org>
+ *   Florian octo Forster <ff at octo.it>
+ * \endverbatim
  **/
 
 #ifndef SN_STAGE_H
 #define SN_STAGE_H 1
 
 #include <stdio.h>
+#include <stdint.h>
+#include <inttypes.h>
 
 #include "sn_comparator.h"
 
+/**
+ * Struct representing a stage of the comparator network. Don't modify this
+ * struct yourself, use the sn_stage_* methods instead.
+ */
 struct sn_stage_s
 {
-  int depth;
-  sn_comparator_t *comparators;
-  int comparators_num;
+  int depth;                    /**< Depth of this stage, where zero means closest to the input. */
+  sn_comparator_t *comparators; /**< Pointer to a list of comparators contained in this stage. */
+  int comparators_num;          /**< Number of comparators in this stage. */
 };
 typedef struct sn_stage_s sn_stage_t;
 
+/**
+ * Direction into which to cut.
+ *
+ * \see sn_network_cut_at, sn_stage_cut_at
+ */
 enum sn_network_cut_dir_e
 {
-  DIR_MIN,
-  DIR_MAX
+  DIR_MIN, /**< Assume negative infinity. */
+  DIR_MAX  /**< Assume positive infinity. */
 };
 
 #define SN_STAGE_DEPTH(s) (s)->depth
 #define SN_STAGE_COMP_NUM(s) (s)->comparators_num
 #define SN_STAGE_COMP_GET(s,n) ((s)->comparators + (n))
 
+/**
+ * Creates an empty stage and returns a pointer to it. The stage must be freed
+ * using sn_stage_destroy().
+ *
+ * \param depth Depth of the stage within the comparator network. This will be
+ *   re-set by sn_network_stage_add().
+ * \return Pointer to the comparator network or \c NULL on error.
+ */
 sn_stage_t *sn_stage_create (int depth);
+
+/**
+ * Clones an existing stage.
+ *
+ * \param s Stage to clone.
+ * \return Copied stage or \c NULL on error. The returned stage must be freed
+ *   using sn_stage_destroy().
+ */
 sn_stage_t *sn_stage_clone (const sn_stage_t *s);
+
+/**
+ * Destroys a stage allocated with sn_stage_create() or one of the other
+ * methods returning a \c sn_stage_t. This frees all allocated space.
+ *
+ * \param s The stage to destroy. May be \c NULL.
+ */
 void sn_stage_destroy (sn_stage_t *s);
 
+/**
+ * Applies a stage to an array of integers.
+ *
+ * \param s Pointer to the stage.
+ * \param[in,out] values Pointer to integer values to sort. The number of
+ *   integer values pointed to must be at least the number of inputs of the
+ *   comparator network. Otherwise, segmentation faults or memory corruption
+ *   will occur.
+ * \return Zero on success, non-zero on failure.
+ * \see sn_network_sort
+ */
 int sn_stage_sort (sn_stage_t *s, int *values);
 
+/**
+ * Adds a comparator to a stage. If this would return in a conflict (a
+ * comparator using on of the line already exists in this stage) an error is
+ * returned.
+ *
+ * \param s Pointer to the stage.
+ * \param c Pointer to a comparator to add. The given comparator is copied. It
+ *   is the caller's responsibility to free c.
+ * \return Zero on success, non-zero on failure.
+ * \see sn_stage_comparator_remove
+ */
 int sn_stage_comparator_add (sn_stage_t *s, const sn_comparator_t *c);
-int sn_stage_comparator_remove (sn_stage_t *s, int c_num);
+
+
+/**
+ * Removed a comparator from a stage.
+ *
+ * \param s The stage from which to remove the comparator.
+ * \param index The index of the comparator to remove.
+ * \return Zero on success, non-zero on failure.
+ * \see sn_stage_comparator_add
+ */
+int sn_stage_comparator_remove (sn_stage_t *s, int index);
+
+/**
+ * Checks whether the given comparator can be added to a stage, i.e. if neither
+ * line if used by another comparator.
+ *
+ * \param s Pointer to the stage.
+ * \param c Pointer to the comparator.
+ * \return Zero if there is no conflict, one if there is a conflict and two if
+ *   the comparator is already present in the stage.
+ */
 int sn_stage_comparator_check_conflict (sn_stage_t *s, const sn_comparator_t *c);
 
+/**
+ * Prints the stage to \c STDOUT using a human readable representation.
+ *
+ * \param s The comparator network to display.
+ * \return Zero on success, non-zero on failure.
+ * \see sn_network_show
+ */
 int sn_stage_show (sn_stage_t *s);
+
+/**
+ * Inverts a stage by switching the direction of all comparators.
+ *
+ * \param s The stage to invert.
+ * \return Zero on success, non-zero on failure.
+ * \see sn_network_invert
+ */
 int sn_stage_invert (sn_stage_t *s);
+
+/**
+ * Shifts a stage (permutes the inputs). Each input is shifted \c sw positions,
+ * higher inputs are "wrapped around".
+ *
+ * \param s The stage to shift.
+ * \param sw The number of positions to shift.
+ * \param inputs_num The number of inputs of the comparator network. This value
+ *   is used to "wrap around" inputs.
+ * \return Zero on success, non-zero on failure.
+ */
 int sn_stage_shift (sn_stage_t *s, int sw, int inputs_num);
+
+int sn_stage_unify (sn_stage_t *s);
+
+/**
+ * Swaps two lines. This is used by the algorithm used in
+ * sn_network_normalize() to transform non-standard sort networks to standard
+ * sort networks.
+ *
+ * \param s The stage on which to operate.
+ * \param con0 Index of the first line.
+ * \param con1 Index of the second line.
+ * \return Zero on success, non-zero on failure.
+ * \see sn_network_normalize(), sn_comparator_swap()
+ */
 int sn_stage_swap (sn_stage_t *s, int con0, int con1);
+
+/**
+ * Removes an input / line by assuming positive or negative infinity is applied
+ * to one line.
+ *
+ * \param s The stage to work with.
+ * \param input The input / line on which is assumed to be positive or negative
+ *   infinity.
+ * \param dir Direction in which to cut; whether positive or negative infinity
+ *   is assumed.
+ * \return The new position of the infinite value on success or less than zero
+ *   on failure.
+ * \see sn_network_cut_at
+ */
 int sn_stage_cut_at (sn_stage_t *s, int input, enum sn_network_cut_dir_e dir);
+
+/* FIXME: Documentation */
+int sn_stage_cut (sn_stage_t *s, int *mask, sn_stage_t **prev);
+
+/**
+ * Remove an input from a stage, remove all touching comparators and adapt the
+ * input indexes of all remaining comparators.
+ *
+ * \param s The stage from which to remove the input.
+ * \param input The index of the line which to remove.
+ * \return Zero on success, non-zero on failure.
+ */
 int sn_stage_remove_input (sn_stage_t *s, int input);
 
+/**
+ * Reads a stage from a \c FILE pointer and return the newly allocated stage.
+ *
+ * \param fh The file handle.
+ * \return Pointer to a newly allocated stage or \c NULL on error.
+ * \see sn_stage_write
+ */
 sn_stage_t *sn_stage_read (FILE *fh);
+
+/**
+ * Writes a stage to a \c FILE pointer.
+ *
+ * \param s The stage to write.
+ * \param fh The file handle to write to.
+ * \return Zero on success, non-zero on failure.
+ * \see sn_stage_read
+ */
 int sn_stage_write (sn_stage_t *s, FILE *fh);
 
+/**
+ * Creates a serialized form of the given stage. The serialized form is
+ * byte-order independent and can easily be sent over a computer network.
+ *
+ * \param s The stage to serialize.
+ * \param[out] ret_buffer Pointer to a pointer into which the location of the
+ *   allocated memory will be written. It is the caller's responsibility to
+ *   free this memory.
+ * \param[out] ret_buffer_size Pointer to a size_t into which the size of the
+ *   allocated memory will be written.
+ * \return Zero on success, non-zero on failure.
+ * \see sn_stage_unserialize(), sn_network_serialize()
+ */
 int sn_stage_serialize (sn_stage_t *s,
     char **ret_buffer, size_t *ret_buffer_size);
+
+/**
+ * Creates a stage from its serialized form.
+ *
+ * \param buffer Pointer to a buffer containing the stage in serialized form.
+ * \param buffer_size Size of the buffer (in bytes).
+ * \return Pointer to the newly allocated stage or \c NULL on error.
+ * \see sn_stage_serialize(), sn_network_unserialize()
+ */
 sn_stage_t *sn_stage_unserialize (char **buffer, size_t *buffer_size);
 
+int sn_stage_compare (const sn_stage_t *s0, const sn_stage_t *s1);
+
+uint64_t sn_stage_get_hashval (const sn_stage_t *s);
+
 #endif /* SN_STAGE_H */
 
 /* vim: set shiftwidth=2 softtabstop=2 : */