开通博客赚积分
发布资源赚积分
分类

源码开发语言/平台
当前位置：首页 > 源码/资料 > 游戏 > 游戏引擎 > 查看源码
Fixed.h
资源名称：Box2D_v2.1.2.zip　[点击查看]
上传用户：gb3593
上传日期：2022-01-07
资源大小：3028k
文件大小：18k
源码类别：

游戏引擎

开发平台：

Visual C++

Fixed.h：源码内容
  1. /*
  2. Copyright (c) 2006 Henry Strickland & Ryan Seto
  3.               2007-2008 Tobias Weyand (modifications and extensions)
  5. Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
  6. copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
  7. to deal in the Software without restriction, including without limitation
  8. the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
  9. and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
  10. Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
  12. The above copyright notice and this permission notice shall be included
  13. in all copies or substantial portions of the Software.
  15. THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  16. IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  17. FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
  18. THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR
  19. OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE,
  20. ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR
  21. OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  23.         (* http://www.opensource.org/licenses/mit-license.php *)
  24. */
  26. #ifndef _FIXED_H_
  27. #define _FIXED_H_
  29. #include <stdio.h>
  31. #ifdef TARGET_IS_NDS
  33. #include "nds.h"
  35. #endif
  37. #define FIXED_BP        16
  38. #define FIXED_MAX       ((1<<(32-FIXED_BP-1))-1)
  39. #define FIXED_MIN       (-(1<<(32-FIXED_BP-1)))
  40. #define FIXED_EPSILON   (Fixed(0.00007f))
  42. #define G_1_DIV_PI 20861
  44. class Fixed {
  46. private:
  48. int g; // the guts
  50. const static int BP= FIXED_BP;  // how many low bits are right of Binary Point
  51. const static int BP2= BP*2;  // how many low bits are right of Binary Point
  52. const static int BPhalf= BP/2;  // how many low bits are right of Binary Point
  54. double STEP();  // smallest step we can represent
  56. // for private construction via guts
  57. enum FixedRaw { RAW };
  58. Fixed(FixedRaw, int guts);
  60. public:
  62. Fixed();
  63. Fixed(const Fixed &a);
  64. Fixed(float a);
  65. Fixed(double a);
  66. Fixed(int a);
  67. Fixed(long a);
  69. Fixed& operator =(const Fixed a);
  70. Fixed& operator =(float a);
  71. Fixed& operator =(double a);
  72. Fixed& operator =(int a);
  73. Fixed& operator =(long a);
  75. operator float();
  76. operator double();
  77. operator int();
  78. operator long();
  79. operator unsigned short();
  81. operator float() const;
  83. Fixed operator +() const;
  84. Fixed operator -() const;
  86. Fixed operator +(const Fixed a) const;
  87. Fixed operator -(const Fixed a) const;
  88. #if 1
  89. // more acurate, using long long
  90. Fixed operator *(const Fixed a) const;
  91. #else
  92. // faster, but with only half as many bits right of binary point
  93. Fixed operator *(const Fixed a) const;
  94. #endif
  95. Fixed operator /(const Fixed a) const;
  97. Fixed operator *(unsigned short a) const;
  98. Fixed operator *(int a) const;
  100. Fixed operator +(float a) const;
  101. Fixed operator -(float a) const;
  102. Fixed operator *(float a) const;
  103. Fixed operator /(float a) const;
  105. Fixed operator +(double a) const;
  106. Fixed operator -(double a) const;
  107. Fixed operator *(double a) const;
  108. Fixed operator /(double a) const;
  110. Fixed operator >>(int a) const;
  111. Fixed operator <<(int a) const;
  113. Fixed& operator +=(Fixed a);
  114. Fixed& operator -=(Fixed a);
  115. Fixed& operator *=(Fixed a);
  116. Fixed& operator /=(Fixed a);
  118. Fixed& operator +=(int a);
  119. Fixed& operator -=(int a);
  120. Fixed& operator *=(int a);
  121. Fixed& operator /=(int a);
  123. Fixed& operator +=(long a);
  124. Fixed& operator -=(long a);
  125. Fixed& operator *=(long a);
  126. Fixed& operator /=(long a);
  128. Fixed& operator +=(float a);
  129. Fixed& operator -=(float a);
  130. Fixed& operator *=(float a);
  131. Fixed& operator /=(float a);
  133. Fixed& operator +=(double a);
  134. Fixed& operator -=(double a);
  135. Fixed& operator *=(double a);
  136. Fixed& operator /=(double a);
  138. bool operator ==(const Fixed a) const;
  139. bool operator !=(const Fixed a) const;
  140. bool operator <=(const Fixed a) const;
  141. bool operator >=(const Fixed a) const;
  142. bool operator  <(const Fixed a) const;
  143. bool operator  >(const Fixed a) const;
  145. bool operator ==(float a) const;
  146. bool operator !=(float a) const;
  147. bool operator <=(float a) const;
  148. bool operator >=(float a) const;
  149. bool operator  <(float a) const;
  150. bool operator  >(float a) const;
  152. bool operator ==(double a) const;
  153. bool operator !=(double a) const;
  154. bool operator <=(double a) const;
  155. bool operator >=(double a) const;
  156. bool operator  <(double a) const;
  157. bool operator  >(double a) const;
  159. bool operator  >(int a) const;
  160. bool operator  <(int a) const;
  161. bool operator  >=(int a) const;
  162. bool operator  <=(int a) const;
  164. Fixed abs();
  165. Fixed sqrt();
  166. #ifdef TARGET_IS_NDS
  167. Fixed cosf();
  168. Fixed sinf();
  169. Fixed tanf();
  170. #endif
  171. };
  173. //
  174. // Implementation
  175. //
  177. inline double Fixed::STEP() { return 1.0 / (1<<BP); }  // smallest step we can represent
  179. // for private construction via guts
  180. inline Fixed::Fixed(FixedRaw, int guts) : g(guts) {}
  182. inline Fixed::Fixed() : g(0) {}
  183. inline Fixed::Fixed(const Fixed &a) : g( a.g ) {}
  184. inline Fixed::Fixed(float a) : g( int(a * (float)(1<<BP)) ) {}
  185. inline Fixed::Fixed(double a) : g( int(a * (double)(1<<BP) ) ) {}
  186. inline Fixed::Fixed(int a) : g( a << BP ) {}
  187. inline Fixed::Fixed(long a) : g( a << BP ) {}
  189. inline Fixed& Fixed::operator =(const Fixed a) { g= a.g; return *this; }
  190. inline Fixed& Fixed::operator =(float a) { g= Fixed(a).g; return *this; }
  191. inline Fixed& Fixed::operator =(double a) { g= Fixed(a).g; return *this; }
  192. inline Fixed& Fixed::operator =(int a) { g= Fixed(a).g; return *this; }
  193. inline Fixed& Fixed::operator =(long a) { g= Fixed(a).g; return *this; }
  195. inline Fixed::operator float() { return g * (float)STEP(); }
  196. inline Fixed::operator double() { return g * (double)STEP(); }
  197. inline Fixed::operator int() { return g>>BP; }
  198. inline Fixed::operator long() { return g>>BP; }
  199. #pragma warning(disable: 4244) //HARDWIRE added pragma to prevent VS2005 compilation error
  200. inline Fixed::operator unsigned short() { return g>>BP; }
  201. inline Fixed::operator float() const { return g / (float)(1<<BP); }
  203. inline Fixed Fixed::operator +() const { return Fixed(RAW,g); }
  204. inline Fixed Fixed::operator -() const { return Fixed(RAW,-g); }
  206. inline Fixed Fixed::operator +(const Fixed a) const { return Fixed(RAW, g + a.g); }
  207. inline Fixed Fixed::operator -(const Fixed a) const { return Fixed(RAW, g - a.g); }
  209. #if 1
  210. // more acurate, using long long
  211. inline Fixed Fixed::operator *(const Fixed a) const { return Fixed(RAW,  (int)( ((long long)g * (long long)a.g ) >> BP)); }
  213. #elif 0
  215. // check for overflow and figure out where.  Must specify -rdynamic in linker
  216. #include <execinfo.h>
  217. #include <signal.h>
  218. #include <exception>
  220. inline Fixed Fixed::operator *(const Fixed a) const {
  221. long long x =  ((long long)g * (long long)a.g );
  222. if(x > 0x7fffffffffffLL || x < -0x7fffffffffffLL) {
  223. printf("overflow");
  224. void *array[2];
  225. int nSize = backtrace(array, 2);
  226. char **symbols = backtrace_symbols(array, nSize);
  227. for(int i=0; i<nSize; i++) {
  228. printf(" %s", symbols[i]);
  229. }
  230. printf("n");
  231. }
  232. return Fixed(RAW, (int)(x>>BP)); 
  233. }
  235. #else
  236. // faster, but with only half as many bits right of binary point
  237. inline Fixed Fixed::operator *(const Fixed a) const { return Fixed(RAW, (g>>BPhalf) * (a.g>>BPhalf) ); }
  238. #endif
  241. #ifdef TARGET_IS_NDS
  242. // Division using the DS's maths coprocessor
  243. inline Fixed Fixed::operator /(const Fixed a) const
  244. {
  245. //printf("%d %dn", (long long)g << BP, a.g);
  246. return Fixed(RAW, int( div64((long long)g << BP, a.g) ) );
  247. }
  248. #else
  249. inline Fixed Fixed::operator /(const Fixed a) const
  250. {
  251. return Fixed(RAW, int( (((long long)g << BP2) / (long long)(a.g)) >> BP) );
  252. //return Fixed(RAW, int( (((long long)g << BP) / (long long)(a.g)) ) );
  253. }
  254. #endif
  256. inline Fixed Fixed::operator *(unsigned short a) const { return operator*(Fixed(a)); }
  257. inline Fixed Fixed::operator *(int a) const { return operator*(Fixed(a)); }
  259. inline Fixed Fixed::operator +(float a) const { return Fixed(RAW, g + Fixed(a).g); }
  260. inline Fixed Fixed::operator -(float a) const { return Fixed(RAW, g - Fixed(a).g); }
  261. inline Fixed Fixed::operator *(float a) const { return Fixed(RAW, (g>>BPhalf) * (Fixed(a).g>>BPhalf) ); }
  262. //inline Fixed Fixed::operator /(float a) const { return Fixed(RAW, int( (((long long)g << BP2) / (long long)(Fixed(a).g)) >> BP) ); }
  263. inline Fixed Fixed::operator /(float a) const { return operator/(Fixed(a)); }
  265. inline Fixed Fixed::operator +(double a) const { return Fixed(RAW, g + Fixed(a).g); }
  266. inline Fixed Fixed::operator -(double a) const { return Fixed(RAW, g - Fixed(a).g); }
  267. inline Fixed Fixed::operator *(double a) const { return Fixed(RAW, (g>>BPhalf) * (Fixed(a).g>>BPhalf) ); }
  268. //inline Fixed Fixed::operator /(double a) const { return Fixed(RAW, int( (((long long)g << BP2) / (long long)(Fixed(a).g)) >> BP) ); }
  269. inline Fixed Fixed::operator /(double a) const { return operator/(Fixed(a)); }
  271. inline Fixed Fixed::operator >>(int a) const { return Fixed(RAW, g >> a); }
  272. inline Fixed Fixed::operator <<(int a) const { return Fixed(RAW, g << a); }
  274. inline Fixed& Fixed::operator +=(Fixed a) { return *this = *this + a; }
  275. inline Fixed& Fixed::operator -=(Fixed a) { return *this = *this - a; }
  276. inline Fixed& Fixed::operator *=(Fixed a) { return *this = *this * a; }
  277. //inline Fixed& Fixed::operator /=(Fixed a) { return *this = *this / a; }
  278. inline Fixed& Fixed::operator /=(Fixed a) { return *this = operator/(a); }
  280. inline Fixed& Fixed::operator +=(int a) { return *this = *this + (Fixed)a; }
  281. inline Fixed& Fixed::operator -=(int a) { return *this = *this - (Fixed)a; }
  282. inline Fixed& Fixed::operator *=(int a) { return *this = *this * (Fixed)a; }
  283. //inline Fixed& Fixed::operator /=(int a) { return *this = *this / (Fixed)a; }
  284. inline Fixed& Fixed::operator /=(int a) { return *this = operator/((Fixed)a); }
  286. inline Fixed& Fixed::operator +=(long a) { return *this = *this + (Fixed)a; }
  287. inline Fixed& Fixed::operator -=(long a) { return *this = *this - (Fixed)a; }
  288. inline Fixed& Fixed::operator *=(long a) { return *this = *this * (Fixed)a; }
  289. //inline Fixed& Fixed::operator /=(long a) { return *this = *this / (Fixed)a; }
  290. inline Fixed& Fixed::operator /=(long a) { return *this = operator/((Fixed)a); }
  292. inline Fixed& Fixed::operator +=(float a) { return *this = *this + a; }
  293. inline Fixed& Fixed::operator -=(float a) { return *this = *this - a; }
  294. inline Fixed& Fixed::operator *=(float a) { return *this = *this * a; }
  295. //inline Fixed& Fixed::operator /=(float a) { return *this = *this / a; }
  296. inline Fixed& Fixed::operator /=(float a) { return *this = operator/(a); }
  298. inline Fixed& Fixed::operator +=(double a) { return *this = *this + a; }
  299. inline Fixed& Fixed::operator -=(double a) { return *this = *this - a; }
  300. inline Fixed& Fixed::operator *=(double a) { return *this = *this * a; }
  301. //inline Fixed& Fixed::operator /=(double a) { return *this = *this / a; }
  302. inline Fixed& Fixed::operator /=(double a) { return *this = operator/(a); }
  304. inline Fixed operator +(int a, const Fixed b) { return Fixed(a)+b; }
  305. inline Fixed operator -(int a, const Fixed b) { return Fixed(a)-b; }
  306. inline Fixed operator *(int a, const Fixed b) { return Fixed(a)*b; }
  307. inline Fixed operator /(int a, const Fixed b) { return Fixed(a)/b; };
  309. inline Fixed operator +(float a, const Fixed b) { return Fixed(a)+b; }
  310. inline Fixed operator -(float a, const Fixed b) { return Fixed(a)-b; }
  311. inline Fixed operator *(float a, const Fixed b) { return Fixed(a)*b; }
  312. inline Fixed operator /(float a, const Fixed b) { return Fixed(a)/b; }
  314. inline bool Fixed::operator ==(const Fixed a) const { return g == a.g; }
  315. inline bool Fixed::operator !=(const Fixed a) const { return g != a.g; }
  316. inline bool Fixed::operator <=(const Fixed a) const { return g <= a.g; }
  317. inline bool Fixed::operator >=(const Fixed a) const { return g >= a.g; }
  318. inline bool Fixed::operator  <(const Fixed a) const { return g  < a.g; }
  319. inline bool Fixed::operator  >(const Fixed a) const { return g  > a.g; }
  321. inline bool Fixed::operator ==(float a) const { return g == Fixed(a).g; }
  322. inline bool Fixed::operator !=(float a) const { return g != Fixed(a).g; }
  323. inline bool Fixed::operator <=(float a) const { return g <= Fixed(a).g; }
  324. inline bool Fixed::operator >=(float a) const { return g >= Fixed(a).g; }
  325. inline bool Fixed::operator  <(float a) const { return g  < Fixed(a).g; }
  326. inline bool Fixed::operator  >(float a) const { return g  > Fixed(a).g; }
  328. inline bool Fixed::operator ==(double a) const { return g == Fixed(a).g; }
  329. inline bool Fixed::operator !=(double a) const { return g != Fixed(a).g; }
  330. inline bool Fixed::operator <=(double a) const { return g <= Fixed(a).g; }
  331. inline bool Fixed::operator >=(double a) const { return g >= Fixed(a).g; }
  332. inline bool Fixed::operator  <(double a) const { return g  < Fixed(a).g; }
  333. inline bool Fixed::operator  >(double a) const { return g  > Fixed(a).g; }
  335. inline bool Fixed::operator  >(int a) const { return g > Fixed(a).g; }
  336. inline bool Fixed::operator  <(int a) const { return g < Fixed(a).g; }
  337. inline bool Fixed::operator  >=(int a) const{ return g >= Fixed(a).g; };
  338. inline bool Fixed::operator  <=(int a) const{ return g <= Fixed(a).g; };
  340. inline bool operator ==(float a, const Fixed b) { return Fixed(a) == b; }
  341. inline bool operator !=(float a, const Fixed b) { return Fixed(a) != b; }
  342. inline bool operator <=(float a, const Fixed b) { return Fixed(a) <= b; }
  343. inline bool operator >=(float a, const Fixed b) { return Fixed(a) >= b; }
  344. inline bool operator  <(float a, const Fixed b) { return Fixed(a)  < b; }
  345. inline bool operator  >(float a, const Fixed b) { return Fixed(a)  > b; }
  347. inline Fixed operator +(double a, const Fixed b) { return Fixed(a)+b; }
  348. inline Fixed operator -(double a, const Fixed b) { return Fixed(a)-b; }
  349. inline Fixed operator *(double a, const Fixed b) { return Fixed(a)*b; }
  350. inline Fixed operator /(double a, const Fixed b) { return Fixed(a)/b; }
  352. inline bool operator ==(double a, const Fixed b) { return Fixed(a) == b; }
  353. inline bool operator !=(double a, const Fixed b) { return Fixed(a) != b; }
  354. inline bool operator <=(double a, const Fixed b) { return Fixed(a) <= b; }
  355. inline bool operator >=(double a, const Fixed b) { return Fixed(a) >= b; }
  356. inline bool operator  <(double a, const Fixed b) { return Fixed(a)  < b; }
  357. inline bool operator  >(double a, const Fixed b) { return Fixed(a)  > b; }
  359. inline bool operator ==(int a, const Fixed b) { return Fixed(a) == b; }
  360. inline bool operator !=(int a, const Fixed b) { return Fixed(a) != b; }
  361. inline bool operator <=(int a, const Fixed b) { return Fixed(a) <= b; }
  362. inline bool operator >=(int a, const Fixed b) { return Fixed(a) >= b; }
  363. inline bool operator  <(int a, const Fixed b) { return Fixed(a)  < b; }
  364. inline bool operator  >(int a, const Fixed b) { return Fixed(a)  > b; }
  366. inline int& operator +=(int& a, const Fixed b) { a = (Fixed)a + b; return a; }
  367. inline int& operator -=(int& a, const Fixed b) { a = (Fixed)a - b; return a; }
  368. inline int& operator *=(int& a, const Fixed b) { a = (Fixed)a * b; return a; }
  369. inline int& operator /=(int& a, const Fixed b) { a = (Fixed)a / b; return a; }
  371. inline long& operator +=(long& a, const Fixed b) { a = (Fixed)a + b; return a; }
  372. inline long& operator -=(long& a, const Fixed b) { a = (Fixed)a - b; return a; }
  373. inline long& operator *=(long& a, const Fixed b) { a = (Fixed)a * b; return a; }
  374. inline long& operator /=(long& a, const Fixed b) { a = (Fixed)a / b; return a; }
  376. inline float& operator +=(float& a, const Fixed b) { a = a + b; return a; }
  377. inline float& operator -=(float& a, const Fixed b) { a = a - b; return a; }
  378. inline float& operator *=(float& a, const Fixed b) { a = a * b; return a; }
  379. inline float& operator /=(float& a, const Fixed b) { a = a / b; return a; }
  381. inline double& operator +=(double& a, const Fixed b) { a = a + b; return a; }
  382. inline double& operator -=(double& a, const Fixed b) { a = a - b; return a; }
  383. inline double& operator *=(double& a, const Fixed b) { a = a * b; return a; }
  384. inline double& operator /=(double& a, const Fixed b) { a = a / b; return a; }
  386. inline Fixed Fixed::abs() { return (g>0) ? Fixed(RAW, g) : Fixed(RAW, -g); }
  387. inline Fixed abs(Fixed f) { return f.abs(); }
  389. //inline Fixed atan2(Fixed a, Fixed b) { return atan2f((float) a, (float) b); }
  390. inline Fixed atan2(Fixed y, Fixed x)
  391. {
  392. Fixed abs_y = y.abs() + FIXED_EPSILON; // avoid 0/0
  393. Fixed r, angle;
  395. if(x >= 0.0f) {
  396. r = (x - abs_y) / (x + abs_y);
  397. angle = 3.1415926/4.0;
  398. } else {
  399. r = (x + abs_y) / (abs_y - x);
  400. angle = 3.0*3.1415926/4.0;
  401. }
  402. angle += Fixed(0.1963) * (r * r * r) - Fixed(0.9817) * r;
  403. return (y < 0) ? -angle : angle;
  404. }
  406. #if TARGET_IS_NDS
  408. static inline long nds_sqrt64(long long a)
  409. {
  410. SQRT_CR = SQRT_64;
  411. while(SQRT_CR & SQRT_BUSY);
  412. SQRT_PARAM64 = a;
  413. while(SQRT_CR & SQRT_BUSY);
  415. return SQRT_RESULT32;
  416. }
  418. static inline int32 div6464(int64 num, int64 den)
  419. {
  420. DIV_CR = DIV_64_64;
  421. while(DIV_CR & DIV_BUSY);
  422. DIV_NUMERATOR64 = num;
  423. DIV_DENOMINATOR64 = den;
  424. while(DIV_CR & DIV_BUSY);
  426. return (DIV_RESULT32);
  427. }
  429. inline Fixed Fixed::sqrt()
  430. {
  431. return Fixed(RAW, nds_sqrt64(((long long)(g))<<BP));
  432. }
  433. #else
  434. inline Fixed Fixed::sqrt()
  435. {
  436. long long m, root = 0, left = (long long)g<<FIXED_BP;
  437. for ( m = (long long)1<<( (sizeof(long long)<<3) - 2); m; m >>= 2 )
  438. {
  439. if ( ( left & -m ) > root ) 
  440. left -= ( root += m ), root += m;
  441. root >>= 1;
  442. }
  443. return Fixed(RAW, root);
  444. }
  445. #endif
  447. inline Fixed sqrt(Fixed a) { return a.sqrt(); }
  448. inline Fixed sqrtf(Fixed a) { return a.sqrt(); }
  450. #endif
  452. #ifdef TARGET_IS_NDS
  453. // Use the libnds lookup tables for trigonometry functions
  454. inline Fixed Fixed::cosf() {
  455. int idx = (((long long)g*(long long)G_1_DIV_PI)>>24)%512;
  456. if(idx < 0)
  457. idx += 512;
  458. return Fixed(RAW, COS_bin[idx] << 4);
  459. }
  460. inline Fixed cosf(Fixed x) { return x.cosf(); }
  461. inline Fixed Fixed::sinf() {
  462. int idx = (((long long)g*(long long)G_1_DIV_PI)>>24)%512;
  463. if(idx < 0)
  464. idx += 512;
  465. return Fixed(RAW, SIN_bin[idx] << 4);
  466. }
  467. inline Fixed sinf(Fixed x) { return x.sinf(); }
  468. inline Fixed Fixed::tanf() {
  469. int idx = (((long long)g*(long long)G_1_DIV_PI)>>24)%512;
  470. if(idx < 0)
  471. idx += 512;
  472. return Fixed(RAW, TAN_bin[idx] << 4);
  473. }
  474. inline Fixed tanf(Fixed x) { return x.tanf(); }
  477. #endif