LCOV - code coverage report
Current view: top level - src/moab - Matrix3.hpp (source / functions) Hit Total Coverage
Test: coverage_sk.info Lines: 227 265 85.7 %
Date: 2020-12-16 07:07:30 Functions: 33 35 94.3 %
Branches: 69 164 42.1 %

           Branch data     Line data    Source code
       1                 :            : /*
       2                 :            :  * MOAB, a Mesh-Oriented datABase, is a software component for creating,
       3                 :            :  * storing and accessing finite element mesh data.
       4                 :            :  *
       5                 :            :  * Copyright 2004 Sandia Corporation.  Under the terms of Contract
       6                 :            :  * DE-AC04-94AL85000 with Sandia Corporation, the U.S. Government
       7                 :            :  * retains certain rights in this software.
       8                 :            :  *
       9                 :            :  * This library is free software; you can redistribute it and/or
      10                 :            :  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
      11                 :            :  * License as published by the Free Software Foundation; either
      12                 :            :  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
      13                 :            :  */
      14                 :            : 
      15                 :            : /**\file Matrix3.hpp
      16                 :            :  *\author Jason Kraftcheck ([email protected])
      17                 :            :  *\date 2006-07-18
      18                 :            :  *\date 2012-08-2 Updated by rhl to be more generic. less code that does more!
      19                 :            :  * TODO: Remove all 'inline' keywords as it is only a suggestion to the compiler
      20                 :            :  * anyways, and it will ignore it or add it when it thinks its necessary.
      21                 :            :  *\date 2016-08-03 Updated to use Eigen3 support underneath to improve performance
      22                 :            :  */
      23                 :            : 
      24                 :            : #ifndef MOAB_MATRIX3_HPP
      25                 :            : #define MOAB_MATRIX3_HPP
      26                 :            : 
      27                 :            : #include <iostream>
      28                 :            : #include <iosfwd>
      29                 :            : #include <limits>
      30                 :            : #include <cmath>
      31                 :            : #include <cassert>
      32                 :            : 
      33                 :            : #include "moab/MOABConfig.h"
      34                 :            : #include "moab/ErrorHandler.hpp"
      35                 :            : #include "moab/Util.hpp"
      36                 :            : #include "moab/Types.hpp"
      37                 :            : #include "moab/CartVect.hpp"
      38                 :            : 
      39                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
      40                 :            : 
      41                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_EIGEN
      42                 :            : #error Need either Eigen3 or BLAS/LAPACK libraries
      43                 :            : #endif
      44                 :            : 
      45                 :            : #ifdef __GNUC__
      46                 :            : // save diagnostic state
      47                 :            : #pragma GCC diagnostic push
      48                 :            : // turn off the specific warning. Can also use "-Wshadow"
      49                 :            : #pragma GCC diagnostic ignored "-Wshadow"
      50                 :            : #endif
      51                 :            : 
      52                 :            : #define EIGEN_DEFAULT_TO_ROW_MAJOR
      53                 :            : #define EIGEN_INITIALIZE_MATRICES_BY_ZERO
      54                 :            : // #define EIGEN_NO_STATIC_ASSERT
      55                 :            : #include "Eigen/Dense"
      56                 :            : 
      57                 :            : #ifdef __GNUC__
      58                 :            : // turn the warnings back on
      59                 :            : #pragma GCC diagnostic pop
      60                 :            : #endif
      61                 :            : 
      62                 :            : #else
      63                 :            : 
      64                 :            : #if defined( MOAB_FC_FUNC_ )
      65                 :            : #define MOAB_FC_WRAPPER MOAB_FC_FUNC_
      66                 :            : #elif defined( MOAB_FC_FUNC )
      67                 :            : #define MOAB_FC_WRAPPER MOAB_FC_FUNC
      68                 :            : #else
      69                 :            : #define MOAB_FC_WRAPPER( name, NAME ) name##_
      70                 :            : #endif
      71                 :            : 
      72                 :            : // We will rely on LAPACK directly
      73                 :            : 
      74                 :            : #ifdef WIN32
      75                 :            : 
      76                 :            : // Should use second form below for windows but
      77                 :            : // needed to do this to make it work.
      78                 :            : // TODO: Need to clean this up
      79                 :            : #define MOAB_dsyevd MOAB_FC_FUNC( dsyevd, DSYEVD )
      80                 :            : #define MOAB_dsyevr MOAB_FC_FUNC( dsyevr, DSYEVR )
      81                 :            : #define MOAB_dgeev  MOAB_FC_FUNC( dgeev, DGEEV )
      82                 :            : #define MOAB_dgetrf MOAB_FC_FUNC( dgetrf, DGETRF )
      83                 :            : #define MOAB_dgetri MOAB_FC_FUNC( dgetri, DGETRI )
      84                 :            : 
      85                 :            : #else
      86                 :            : 
      87                 :            : #define MOAB_dsyevd MOAB_FC_WRAPPER( dsyevd, DSYEVD )
      88                 :            : #define MOAB_dsyevr MOAB_FC_WRAPPER( dsyevr, DSYEVR )
      89                 :            : #define MOAB_dgeev  MOAB_FC_WRAPPER( dgeev, DGEEV )
      90                 :            : #define MOAB_dgetrf MOAB_FC_WRAPPER( dgetrf, DGETRF )
      91                 :            : #define MOAB_dgetri MOAB_FC_WRAPPER( dgetri, DGETRI )
      92                 :            : 
      93                 :            : #endif
      94                 :            : 
      95                 :            : extern "C" {
      96                 :            : 
      97                 :            : // Computes all eigenvalues and, optionally, eigenvectors of a
      98                 :            : // real symmetric matrix A. If eigenvectors are desired, it uses a
      99                 :            : // divide and conquer algorithm.
     100                 :            : void MOAB_dsyevd( char* jobz, char* uplo, int* n, double a[], int* lda, double w[], double work[], int* lwork,
     101                 :            :                   int iwork[], int* liwork, int* info );
     102                 :            : 
     103                 :            : // Computes selected eigenvalues and, optionally, eigenvectors
     104                 :            : // of a real symmetric matrix A.  Eigenvalues and eigenvectors can be
     105                 :            : // selected by specifying either a range of values or a range of
     106                 :            : // indices for the desired eigenvalues.
     107                 :            : void MOAB_dsyevr( char* jobz, char* range, char* uplo, int* n, double* a, int* lda, double* vl, double* vu, int* il,
     108                 :            :                   int* iu, double* abstol, int* m, double* w, double* z, int* ldz, int* isuppz, double* work,
     109                 :            :                   int* lwork, int* iwork, int* liwork, int* info );
     110                 :            : 
     111                 :            : // Computes for an N-by-N real nonsymmetric matrix A, the
     112                 :            : // eigenvalues and, optionally, the left and/or right eigenvectors.
     113                 :            : void MOAB_dgeev( char* jobvl, char* jobvr, int* n, double* a, int* lda, double* wr, double* wi, double* vl, int* ldvl,
     114                 :            :                  double* vr, int* ldvr, double* work, int* lwork, int* info );
     115                 :            : 
     116                 :            : // Computes an LU factorization of a general M-by-N matrix A
     117                 :            : // using partial pivoting with row interchanges.
     118                 :            : void MOAB_dgetrf( int* M, int* N, double* A, int* lda, int* IPIV, int* INFO );
     119                 :            : 
     120                 :            : // Computes the inverse of a matrix using the LU factorization
     121                 :            : // computed by DGETRF.
     122                 :            : void MOAB_dgetri( int* N, double* A, int* lda, int* IPIV, double* WORK, int* lwork, int* INFO );
     123                 :            : }
     124                 :            : 
     125                 :            : #include <cstring>
     126                 :            : #define MOAB_DMEMZERO( a, b ) memset( a, 0, b * sizeof( double ) )
     127                 :            : 
     128                 :            : #endif
     129                 :            : 
     130                 :            : namespace moab
     131                 :            : {
     132                 :            : 
     133                 :            : namespace Matrix
     134                 :            : {
     135                 :            : 
     136                 :            :     template < typename Matrix >
     137                 :    1424945 :     inline Matrix mmult3( const Matrix& a, const Matrix& b )
     138                 :            :     {
     139                 :    1424945 :         return Matrix( a( 0, 0 ) * b( 0, 0 ) + a( 0, 1 ) * b( 1, 0 ) + a( 0, 2 ) * b( 2, 0 ),
     140                 :    1424945 :                        a( 0, 0 ) * b( 0, 1 ) + a( 0, 1 ) * b( 1, 1 ) + a( 0, 2 ) * b( 2, 1 ),
     141                 :    1424945 :                        a( 0, 0 ) * b( 0, 2 ) + a( 0, 1 ) * b( 1, 2 ) + a( 0, 2 ) * b( 2, 2 ),
     142                 :    1424945 :                        a( 1, 0 ) * b( 0, 0 ) + a( 1, 1 ) * b( 1, 0 ) + a( 1, 2 ) * b( 2, 0 ),
     143                 :    1424945 :                        a( 1, 0 ) * b( 0, 1 ) + a( 1, 1 ) * b( 1, 1 ) + a( 1, 2 ) * b( 2, 1 ),
     144                 :    1424945 :                        a( 1, 0 ) * b( 0, 2 ) + a( 1, 1 ) * b( 1, 2 ) + a( 1, 2 ) * b( 2, 2 ),
     145                 :    1424945 :                        a( 2, 0 ) * b( 0, 0 ) + a( 2, 1 ) * b( 1, 0 ) + a( 2, 2 ) * b( 2, 0 ),
     146                 :    1424945 :                        a( 2, 0 ) * b( 0, 1 ) + a( 2, 1 ) * b( 1, 1 ) + a( 2, 2 ) * b( 2, 1 ),
     147                 :    2849890 :                        a( 2, 0 ) * b( 0, 2 ) + a( 2, 1 ) * b( 1, 2 ) + a( 2, 2 ) * b( 2, 2 ) );
     148                 :            :     }
     149                 :            : 
     150                 :            :     template < typename Matrix >
     151                 :            :     inline const Matrix inverse( const Matrix& d )
     152                 :            :     {
     153                 :            :         const double det = 1.0 / determinant3( d );
     154                 :            :         return inverse( d, det );
     155                 :            :     }
     156                 :            : 
     157                 :            :     template < typename Vector, typename Matrix >
     158                 :            :     inline Vector vector_matrix( const Vector& v, const Matrix& m )
     159                 :            :     {
     160                 :            :         return Vector( v[0] * m( 0, 0 ) + v[1] * m( 1, 0 ) + v[2] * m( 2, 0 ),
     161                 :            :                        v[0] * m( 0, 1 ) + v[1] * m( 1, 1 ) + v[2] * m( 2, 1 ),
     162                 :            :                        v[0] * m( 0, 2 ) + v[1] * m( 1, 2 ) + v[2] * m( 2, 2 ) );
     163                 :            :     }
     164                 :            : 
     165                 :            :     template < typename Vector, typename Matrix >
     166                 :     165857 :     inline Vector matrix_vector( const Matrix& m, const Vector& v )
     167                 :            :     {
     168                 :     165857 :         Vector res = v;
     169                 :     165857 :         res[0]     = v[0] * m( 0, 0 ) + v[1] * m( 0, 1 ) + v[2] * m( 0, 2 );
     170                 :     165857 :         res[1]     = v[0] * m( 1, 0 ) + v[1] * m( 1, 1 ) + v[2] * m( 1, 2 );
     171                 :     165857 :         res[2]     = v[0] * m( 2, 0 ) + v[1] * m( 2, 1 ) + v[2] * m( 2, 2 );
     172                 :     165857 :         return res;
     173                 :            :     }
     174                 :            : 
     175                 :            : }  // namespace Matrix
     176                 :            : 
     177                 :            : class Matrix3
     178                 :            : {
     179                 :            : 
     180                 :            :   public:
     181                 :            :     const static int size = 9;
     182                 :            : 
     183                 :            :   private:
     184                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     185                 :            :     Eigen::Matrix3d _mat;
     186                 :            : #else
     187                 :            :     double _mat[size];
     188                 :            : #endif
     189                 :            : 
     190                 :            :   public:
     191                 :            :     // Default Constructor
     192                 :     208151 :     inline Matrix3()
     193                 :            :     {
     194                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     195                 :            :         _mat.fill( 0.0 );
     196                 :            : #else
     197                 :     208151 :         MOAB_DMEMZERO( _mat, Matrix3::size );
     198                 :            : #endif
     199                 :     208151 :     }
     200                 :            : 
     201                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     202                 :            :     inline Matrix3( Eigen::Matrix3d mat ) : _mat( mat ) {}
     203                 :            : #endif
     204                 :            : 
     205                 :            :     // TODO: Deprecate this.
     206                 :            :     // Then we can go from three Constructors to one.
     207                 :    1478023 :     inline Matrix3( double diagonal )
     208                 :            :     {
     209                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     210                 :            :         _mat << diagonal, 0.0, 0.0, 0.0, diagonal, 0.0, 0.0, 0.0, diagonal;
     211                 :            : #else
     212                 :    1478023 :         MOAB_DMEMZERO( _mat, Matrix3::size );
     213                 :    1478023 :         _mat[0] = _mat[4] = _mat[8] = diagonal;
     214                 :            : #endif
     215                 :    1478023 :     }
     216                 :            : 
     217                 :          9 :     inline Matrix3( const CartVect& diagonal )
     218                 :            :     {
     219                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     220                 :            :         _mat << diagonal[0], 0.0, 0.0, 0.0, diagonal[1], 0.0, 0.0, 0.0, diagonal[2];
     221                 :            : #else
     222                 :          9 :         MOAB_DMEMZERO( _mat, Matrix3::size );
     223                 :          9 :         _mat[0] = diagonal[0];
     224                 :          9 :         _mat[4] = diagonal[1];
     225                 :          9 :         _mat[8] = diagonal[2];
     226                 :            : #endif
     227                 :          9 :     }
     228                 :            : 
     229                 :            :     // TODO: not strictly correct as the Matrix3 object
     230                 :            :     // is a double d[ 9] so the only valid model of T is
     231                 :            :     // double, or any refinement (int, float)
     232                 :            :     //*but* it doesn't really matter anything else
     233                 :            :     // will fail to compile.
     234                 :            :     inline Matrix3( const std::vector< double >& diagonal )
     235                 :            :     {
     236                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     237                 :            :         _mat << diagonal[0], 0.0, 0.0, 0.0, diagonal[1], 0.0, 0.0, 0.0, diagonal[2];
     238                 :            : #else
     239                 :            :         MOAB_DMEMZERO( _mat, Matrix3::size );
     240                 :            :         _mat[0] = diagonal[0];
     241                 :            :         _mat[4] = diagonal[1];
     242                 :            :         _mat[8] = diagonal[2];
     243                 :            : #endif
     244                 :            :     }
     245                 :            : 
     246                 :    4297547 :     inline Matrix3( double v00, double v01, double v02, double v10, double v11, double v12, double v20, double v21,
     247                 :            :                     double v22 )
     248                 :            :     {
     249                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     250                 :            :         _mat << v00, v01, v02, v10, v11, v12, v20, v21, v22;
     251                 :            : #else
     252                 :    4297547 :         MOAB_DMEMZERO( _mat, Matrix3::size );
     253                 :    4297547 :         _mat[0] = v00;
     254                 :    4297547 :         _mat[1] = v01;
     255                 :    4297547 :         _mat[2] = v02;
     256                 :    4297547 :         _mat[3] = v10;
     257                 :    4297547 :         _mat[4] = v11;
     258                 :    4297547 :         _mat[5] = v12;
     259                 :    4297547 :         _mat[6] = v20;
     260                 :    4297547 :         _mat[7] = v21;
     261                 :    4297547 :         _mat[8] = v22;
     262                 :            : #endif
     263                 :    4297547 :     }
     264                 :            : 
     265                 :            :     // Copy constructor
     266                 :    2162941 :     Matrix3( const Matrix3& f )
     267                 :            :     {
     268                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     269                 :            :         _mat = f._mat;
     270                 :            : #else
     271                 :    2162941 :         memcpy( _mat, f._mat, size * sizeof( double ) );
     272                 :            : #endif
     273                 :    2162941 :     }
     274                 :            : 
     275                 :            :     // Weird constructors
     276                 :            :     template < typename Vector >
     277                 :          5 :     inline Matrix3( const Vector& row0, const Vector& row1, const Vector& row2, const bool isRow )
     278                 :            :     {
     279                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     280                 :            :         if( isRow ) { _mat << row0[0], row0[1], row0[2], row1[0], row1[1], row1[2], row2[0], row2[1], row2[2]; }
     281                 :            :         else
     282                 :            :         {
     283                 :            :             _mat << row0[0], row1[0], row2[0], row0[1], row1[1], row2[1], row0[2], row1[2], row2[2];
     284                 :            :         }
     285                 :            : #else
     286                 :          5 :         MOAB_DMEMZERO( _mat, Matrix3::size );
     287         [ +  + ]:          5 :         if( isRow )
     288                 :            :         {
     289                 :          2 :             _mat[0] = row0[0];
     290                 :          2 :             _mat[1] = row0[1];
     291                 :          2 :             _mat[2] = row0[2];
     292                 :          2 :             _mat[3] = row1[0];
     293                 :          2 :             _mat[4] = row1[1];
     294                 :          2 :             _mat[5] = row1[2];
     295                 :          2 :             _mat[6] = row2[0];
     296                 :          2 :             _mat[7] = row2[1];
     297                 :          2 :             _mat[8] = row2[2];
     298                 :            :         }
     299                 :            :         else
     300                 :            :         {
     301                 :          3 :             _mat[0] = row0[0];
     302                 :          3 :             _mat[1] = row1[0];
     303                 :          3 :             _mat[2] = row2[0];
     304                 :          3 :             _mat[3] = row0[1];
     305                 :          3 :             _mat[4] = row1[1];
     306                 :          3 :             _mat[5] = row2[1];
     307                 :          3 :             _mat[6] = row0[2];
     308                 :          3 :             _mat[7] = row1[2];
     309                 :          3 :             _mat[8] = row2[2];
     310                 :            :         }
     311                 :            : #endif
     312                 :          5 :     }
     313                 :            : 
     314                 :            : #ifndef DEPRECATED
     315                 :            : #ifdef __GNUC__
     316                 :            : #define DEPRECATED __attribute__( ( deprecated ) )
     317                 :            : #else
     318                 :            : #pragma message( "WARNING: You need to implement DEPRECATED for this compiler" )
     319                 :            : #define DEPRECATED
     320                 :            : #endif
     321                 :            : #endif
     322                 :            : 
     323                 :            :     /*
     324                 :            :      * \deprecated { Use instead the constructor with explicit fourth argument, bool isRow, above }
     325                 :            :      *
     326                 :            :      */
     327                 :          0 :     inline Matrix3( const double v[size] )
     328                 :            :     {
     329                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     330                 :            :         _mat << v[0], v[1], v[2], v[3], v[4], v[5], v[6], v[7], v[8];
     331                 :            : #else
     332                 :          0 :         memcpy( _mat, v, size * sizeof( double ) );
     333                 :            : #endif
     334                 :          0 :     }
     335                 :            : 
     336                 :         40 :     inline void copyto( double v[Matrix3::size] )
     337                 :            :     {
     338                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     339                 :            :         std::copy( _mat.data(), _mat.data() + size, v );
     340                 :            : #else
     341                 :         40 :         memcpy( v, _mat, size * sizeof( double ) );
     342                 :            : #endif
     343                 :         40 :     }
     344                 :            : 
     345                 :      34661 :     inline Matrix3& operator=( const Matrix3& m )
     346                 :            :     {
     347                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     348                 :            :         _mat = m._mat;
     349                 :            : #else
     350                 :      34661 :         memcpy( _mat, m._mat, size * sizeof( double ) );
     351                 :            : #endif
     352                 :      34661 :         return *this;
     353                 :            :     }
     354                 :            : 
     355                 :            :     inline Matrix3& operator=( const double v[size] )
     356                 :            :     {
     357                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     358                 :            :         _mat << v[0], v[1], v[2], v[3], v[4], v[5], v[6], v[7], v[8];
     359                 :            : #else
     360                 :            :         memcpy( _mat, v, size * sizeof( double ) );
     361                 :            : #endif
     362                 :            :         return *this;
     363                 :            :     }
     364                 :            : 
     365                 :       1170 :     inline double* operator[]( unsigned i )
     366                 :            :     {
     367                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     368                 :            :         return _mat.row( i ).data();
     369                 :            : #else
     370                 :       1170 :         return &_mat[i * 3];  // Row Major
     371                 :            : #endif
     372                 :            :     }
     373                 :            : 
     374                 :      24201 :     inline const double* operator[]( unsigned i ) const
     375                 :            :     {
     376                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     377                 :            :         return _mat.row( i ).data();
     378                 :            : #else
     379                 :      24201 :         return &_mat[i * 3];
     380                 :            : #endif
     381                 :            :     }
     382                 :            : 
     383                 :    1381484 :     inline double& operator()( unsigned r, unsigned c )
     384                 :            :     {
     385                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     386                 :            :         return _mat( r, c );
     387                 :            : #else
     388                 :    1381484 :         return _mat[r * 3 + c];
     389                 :            : #endif
     390                 :            :     }
     391                 :            : 
     392                 :   78439798 :     inline double operator()( unsigned r, unsigned c ) const
     393                 :            :     {
     394                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     395                 :            :         return _mat( r, c );
     396                 :            : #else
     397                 :   78439798 :         return _mat[r * 3 + c];
     398                 :            : #endif
     399                 :            :     }
     400                 :            : 
     401                 :   19236557 :     inline double& operator()( unsigned i )
     402                 :            :     {
     403                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     404                 :            :         return _mat( i );
     405                 :            : #else
     406                 :   19236557 :         return _mat[i];
     407                 :            : #endif
     408                 :            :     }
     409                 :            : 
     410                 :            :     inline double operator()( unsigned i ) const
     411                 :            :     {
     412                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     413                 :            :         return _mat( i );
     414                 :            : #else
     415                 :            :         return _mat[i];
     416                 :            : #endif
     417                 :            :     }
     418                 :            : 
     419                 :            :     // get pointer to array of nine doubles
     420                 :      27166 :     inline double* array()
     421                 :            :     {
     422                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     423                 :            :         return _mat.data();
     424                 :            : #else
     425                 :      27166 :         return _mat;
     426                 :            : #endif
     427                 :            :     }
     428                 :            : 
     429                 :            :     inline const double* array() const
     430                 :            :     {
     431                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     432                 :            :         return _mat.data();
     433                 :            : #else
     434                 :            :         return _mat;
     435                 :            : #endif
     436                 :            :     }
     437                 :            : 
     438                 :     714245 :     inline Matrix3& operator+=( const Matrix3& m )
     439                 :            :     {
     440                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     441                 :            :         _mat += m._mat;
     442                 :            : #else
     443         [ +  + ]:    7142450 :         for( int i = 0; i < Matrix3::size; ++i )
     444                 :    6428205 :             _mat[i] += m._mat[i];
     445                 :            : #endif
     446                 :     714245 :         return *this;
     447                 :            :     }
     448                 :            : 
     449                 :      22701 :     inline Matrix3& operator-=( const Matrix3& m )
     450                 :            :     {
     451                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     452                 :            :         _mat -= m._mat;
     453                 :            : #else
     454         [ +  + ]:     227010 :         for( int i = 0; i < Matrix3::size; ++i )
     455                 :     204309 :             _mat[i] -= m._mat[i];
     456                 :            : #endif
     457                 :      22701 :         return *this;
     458                 :            :     }
     459                 :            : 
     460                 :      12245 :     inline Matrix3& operator*=( double s )
     461                 :            :     {
     462                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     463                 :            :         _mat *= s;
     464                 :            : #else
     465         [ +  + ]:     122450 :         for( int i = 0; i < Matrix3::size; ++i )
     466                 :     110205 :             _mat[i] *= s;
     467                 :            : #endif
     468                 :      12245 :         return *this;
     469                 :            :     }
     470                 :            : 
     471                 :      22702 :     inline Matrix3& operator/=( double s )
     472                 :            :     {
     473                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     474                 :            :         _mat /= s;
     475                 :            : #else
     476         [ +  + ]:     227020 :         for( int i = 0; i < Matrix3::size; ++i )
     477                 :     204318 :             _mat[i] /= s;
     478                 :            : #endif
     479                 :      22702 :         return *this;
     480                 :            :     }
     481                 :            : 
     482                 :            :     inline Matrix3& operator*=( const Matrix3& m )
     483                 :            :     {
     484                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     485                 :            :         _mat *= m._mat;
     486                 :            : #else
     487                 :            :         // Uncomment below if you want point-wise multiplication instead (.*)
     488                 :            :         // for (int i=0; i < Matrix3::size; ++i) _mat[i] *= m._mat[i];
     489                 :            :         std::vector< double > dmat;
     490                 :            :         dmat.assign( _mat, _mat + size );
     491                 :            :         _mat[0] = dmat[0] * m._mat[0] + dmat[1] * m._mat[3] + dmat[2] * m._mat[6];
     492                 :            :         _mat[1] = dmat[0] * m._mat[1] + dmat[1] * m._mat[4] + dmat[2] * m._mat[7];
     493                 :            :         _mat[2] = dmat[0] * m._mat[2] + dmat[1] * m._mat[5] + dmat[2] * m._mat[8];
     494                 :            :         _mat[3] = dmat[3] * m._mat[0] + dmat[4] * m._mat[3] + dmat[5] * m._mat[6];
     495                 :            :         _mat[4] = dmat[3] * m._mat[1] + dmat[4] * m._mat[4] + dmat[5] * m._mat[7];
     496                 :            :         _mat[5] = dmat[3] * m._mat[2] + dmat[4] * m._mat[5] + dmat[5] * m._mat[8];
     497                 :            :         _mat[6] = dmat[6] * m._mat[0] + dmat[7] * m._mat[3] + dmat[8] * m._mat[6];
     498                 :            :         _mat[7] = dmat[6] * m._mat[1] + dmat[7] * m._mat[4] + dmat[8] * m._mat[7];
     499                 :            :         _mat[8] = dmat[6] * m._mat[2] + dmat[7] * m._mat[5] + dmat[8] * m._mat[8];
     500                 :            : #endif
     501                 :            :         return *this;
     502                 :            :     }
     503                 :            : 
     504                 :      22703 :     inline bool is_symmetric()
     505                 :            :     {
     506                 :      22703 :         const double EPS = 1e-13;
     507                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     508                 :            :         if( ( fabs( _mat( 1 ) - _mat( 3 ) ) < EPS ) && ( fabs( _mat( 2 ) - _mat( 6 ) ) < EPS ) &&
     509                 :            :             ( fabs( _mat( 5 ) - _mat( 7 ) ) < EPS ) )
     510                 :            :             return true;
     511                 :            : #else
     512 [ +  - ][ +  - ]:      22703 :         if( ( fabs( _mat[1] - _mat[3] ) < EPS ) && ( fabs( _mat[2] - _mat[6] ) < EPS ) &&
                 [ +  - ]
     513                 :      22703 :             ( fabs( _mat[5] - _mat[7] ) < EPS ) )
     514                 :      22703 :             return true;
     515                 :            : #endif
     516                 :            :         else
     517                 :          0 :             return false;
     518                 :            :     }
     519                 :            : 
     520                 :            :     inline bool is_positive_definite()
     521                 :            :     {
     522                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     523                 :            :         double subdet6 = _mat( 1 ) * _mat( 5 ) - _mat( 2 ) * _mat( 4 );
     524                 :            :         double subdet7 = _mat( 2 ) * _mat( 3 ) - _mat( 0 ) * _mat( 5 );
     525                 :            :         double subdet8 = _mat( 0 ) * _mat( 4 ) - _mat( 1 ) * _mat( 3 );
     526                 :            :         // Determinant:= d(6)*subdet6 + d(7)*subdet7 + d(8)*subdet8;
     527                 :            :         const double det = _mat( 6 ) * subdet6 + _mat( 7 ) * subdet7 + _mat( 8 ) * subdet8;
     528                 :            :         return _mat( 0 ) > 0 && subdet8 > 0 && det > 0;
     529                 :            : #else
     530                 :            :         double subdet6 = _mat[1] * _mat[5] - _mat[2] * _mat[4];
     531                 :            :         double subdet7 = _mat[2] * _mat[3] - _mat[0] * _mat[5];
     532                 :            :         double subdet8 = _mat[0] * _mat[4] - _mat[1] * _mat[3];
     533                 :            :         // Determinant:= d(6)*subdet6 + d(7)*subdet7 + d(8)*subdet8;
     534                 :            :         const double det = _mat[6] * subdet6 + _mat[7] * subdet7 + _mat[8] * subdet8;
     535                 :            :         return _mat[0] > 0 && subdet8 > 0 && det > 0;
     536                 :            : #endif
     537                 :            :     }
     538                 :            : 
     539                 :            :     template < typename Vector >
     540                 :      22703 :     inline ErrorCode eigen_decomposition( Vector& evals, Matrix3& evecs )
     541                 :            :     {
     542         [ +  - ]:      22703 :         const bool bisSymmetric = this->is_symmetric();
     543                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     544                 :            :         if( bisSymmetric )
     545                 :            :         {
     546                 :            :             Eigen::SelfAdjointEigenSolver< Eigen::Matrix3d > eigensolver( this->_mat );
     547                 :            :             if( eigensolver.info() != Eigen::Success ) return MB_FAILURE;
     548                 :            :             const Eigen::SelfAdjointEigenSolver< Eigen::Matrix3d >::RealVectorType& e3evals = eigensolver.eigenvalues();
     549                 :            :             evals[0]                                                                        = e3evals( 0 );
     550                 :            :             evals[1]                                                                        = e3evals( 1 );
     551                 :            :             evals[2]                                                                        = e3evals( 2 );
     552                 :            :             evecs._mat = eigensolver.eigenvectors();  //.col(1)
     553                 :            :             return MB_SUCCESS;
     554                 :            :         }
     555                 :            :         else
     556                 :            :         {
     557                 :            :             MB_CHK_SET_ERR( MB_FAILURE, "Unsymmetric matrix implementation with Eigen3 is currently not provided." );
     558                 :            :             // Eigen::EigenSolver<Eigen::Matrix3d> eigensolver(this->_mat, true);
     559                 :            :             // if (eigensolver.info() != Eigen::Success)
     560                 :            :             //   return MB_FAILURE;
     561                 :            :             // const Eigen::EigenSolver<Eigen::Matrix3d>::EigenvalueType& e3evals =
     562                 :            :             // eigensolver.eigenvalues().real(); evals[0] = e3evals(0); evals[1] = e3evals(1);
     563                 :            :             // evals[2] = e3evals(2); evecs._mat = eigensolver.eigenvectors().real(); //.col(1)
     564                 :            :             // return MB_SUCCESS;
     565                 :            :         }
     566                 :            : #else
     567                 :            :         int info;
     568                 :            :         /* Solve eigenproblem */
     569                 :            :         double devreal[3], drevecs[9];
     570         [ -  + ]:      22703 :         if( !bisSymmetric )
     571                 :            :         {
     572                 :            :             double devimag[3], dlevecs[9], dwork[102];
     573                 :          0 :             char dgeev_opts[2] = { 'N', 'V' };
     574                 :          0 :             int N = 3, LWORK = 102, NL = 1, NR = N;
     575         [ #  # ]:          0 :             std::vector< double > devmat;
     576         [ #  # ]:          0 :             devmat.assign( _mat, _mat + size );
     577         [ #  # ]:          0 :             MOAB_dgeev( &dgeev_opts[0], &dgeev_opts[1], &N, &devmat[0], &N, devreal, devimag, dlevecs, &NL, drevecs,
     578         [ #  # ]:          0 :                         &NR, dwork, &LWORK, &info );
     579                 :            :             // The result eigenvalues are ordered as high-->low
     580         [ #  # ]:          0 :             evals[0]      = devreal[2];
     581         [ #  # ]:          0 :             evals[1]      = devreal[1];
     582         [ #  # ]:          0 :             evals[2]      = devreal[0];
     583                 :          0 :             evecs._mat[0] = drevecs[6];
     584                 :          0 :             evecs._mat[1] = drevecs[3];
     585                 :          0 :             evecs._mat[2] = drevecs[0];
     586                 :          0 :             evecs._mat[3] = drevecs[7];
     587                 :          0 :             evecs._mat[4] = drevecs[4];
     588                 :          0 :             evecs._mat[5] = drevecs[1];
     589                 :          0 :             evecs._mat[6] = drevecs[8];
     590                 :          0 :             evecs._mat[7] = drevecs[5];
     591                 :          0 :             evecs._mat[8] = drevecs[2];
     592 [ #  # ][ #  # ]:          0 :             std::cout << "DGEEV: Optimal work vector: dsize = " << dwork[0] << ".\n";
                 [ #  # ]
     593                 :            :         }
     594                 :            :         else
     595                 :            :         {
     596                 :      22703 :             char dgeev_opts[2]      = { 'V', 'L' };
     597                 :      22703 :             const bool find_optimal = false;
     598         [ +  - ]:      22703 :             std::vector< int > iwork( 18 );
     599         [ +  - ]:      45406 :             std::vector< double > devmat( 9, 0.0 );
     600         [ +  - ]:      45406 :             std::vector< double > dwork( 38 );
     601                 :      22703 :             int N = 3, lwork = 38, liwork = 18;
     602         [ +  - ]:      22703 :             devmat[0] = _mat[0];
     603         [ +  - ]:      22703 :             devmat[1] = _mat[1];
     604         [ +  - ]:      22703 :             devmat[2] = _mat[2];
     605         [ +  - ]:      22703 :             devmat[4] = _mat[4];
     606         [ +  - ]:      22703 :             devmat[5] = _mat[5];
     607         [ +  - ]:      22703 :             devmat[8] = _mat[8];
     608                 :            :             if( find_optimal )
     609                 :            :             {
     610                 :            :                 int _lwork             = -1;
     611                 :            :                 int _liwork            = -1;
     612                 :            :                 double query_work_size = 0;
     613                 :            :                 int query_iwork_size   = 0;
     614                 :            :                 // Make an empty call to find the optimal work vector size
     615                 :            :                 MOAB_dsyevd( &dgeev_opts[0], &dgeev_opts[1], &N, NULL, &N, NULL, &query_work_size, &_lwork,
     616                 :            :                              &query_iwork_size, &_liwork, &info );
     617                 :            :                 lwork = (int)query_work_size;
     618                 :            :                 dwork.resize( lwork );
     619                 :            :                 liwork = query_iwork_size;
     620                 :            :                 iwork.resize( liwork );
     621                 :            :                 std::cout << "DSYEVD: Optimal work vector: dsize = " << lwork << ", and isize = " << liwork << ".\n";
     622                 :            :             }
     623                 :            : 
     624         [ +  - ]:      22703 :             MOAB_dsyevd( &dgeev_opts[0], &dgeev_opts[1], &N, &devmat[0], &N, devreal, &dwork[0], &lwork, &iwork[0],
     625 [ +  - ][ +  - ]:      22703 :                          &liwork, &info );
                 [ +  - ]
     626         [ +  + ]:     227030 :             for( int i = 0; i < 9; ++i )
     627         [ +  - ]:     204327 :                 drevecs[i] = devmat[i];
     628                 :            :             // The result eigenvalues are ordered as low-->high, but vectors are in rows of A.
     629         [ +  - ]:      22703 :             evals[0]      = devreal[0];
     630         [ +  - ]:      22703 :             evals[1]      = devreal[1];
     631         [ +  - ]:      22703 :             evals[2]      = devreal[2];
     632                 :      22703 :             evecs._mat[0] = drevecs[0];
     633                 :      22703 :             evecs._mat[3] = drevecs[1];
     634                 :      22703 :             evecs._mat[6] = drevecs[2];
     635                 :      22703 :             evecs._mat[1] = drevecs[3];
     636                 :      22703 :             evecs._mat[4] = drevecs[4];
     637                 :      22703 :             evecs._mat[7] = drevecs[5];
     638                 :      22703 :             evecs._mat[2] = drevecs[6];
     639                 :      22703 :             evecs._mat[5] = drevecs[7];
     640                 :      22703 :             evecs._mat[8] = drevecs[8];
     641                 :            :         }
     642                 :            : 
     643         [ +  - ]:      22703 :         if( !info ) { return MB_SUCCESS; }
     644                 :            :         else
     645                 :            :         {
     646 [ #  # ][ #  # ]:          0 :             std::cout << "Failure in LAPACK_" << ( bisSymmetric ? "DSYEVD" : "DGEEV" )
         [ #  # ][ #  # ]
     647                 :            :                       << " call for eigen decomposition.\n";
     648 [ #  # ][ #  # ]:          0 :             std::cout << "Failed with error = " << info << ".\n";
                 [ #  # ]
     649                 :      22703 :             return MB_FAILURE;
     650                 :            :         }
     651                 :            : #endif
     652                 :            :     }
     653                 :            : 
     654                 :            :     inline void transpose_inplace()
     655                 :            :     {
     656                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     657                 :            :         _mat.transposeInPlace();
     658                 :            : #else
     659                 :            :         Matrix3 mtmp( *this );
     660                 :            :         _mat[1] = mtmp._mat[3];
     661                 :            :         _mat[3] = mtmp._mat[1];
     662                 :            :         _mat[2] = mtmp._mat[6];
     663                 :            :         _mat[6] = mtmp._mat[2];
     664                 :            :         _mat[5] = mtmp._mat[7];
     665                 :            :         _mat[7] = mtmp._mat[5];
     666                 :            : #endif
     667                 :            :     }
     668                 :            : 
     669                 :      19681 :     inline Matrix3 transpose() const
     670                 :            :     {
     671                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     672                 :            :         return Matrix3( _mat.transpose() );
     673                 :            : #else
     674                 :      19681 :         Matrix3 mtmp( *this );
     675                 :      19681 :         mtmp._mat[1] = _mat[3];
     676                 :      19681 :         mtmp._mat[3] = _mat[1];
     677                 :      19681 :         mtmp._mat[2] = _mat[6];
     678                 :      19681 :         mtmp._mat[6] = _mat[2];
     679                 :      19681 :         mtmp._mat[5] = _mat[7];
     680                 :      19681 :         mtmp._mat[7] = _mat[5];
     681                 :      19681 :         return mtmp;
     682                 :            : #endif
     683                 :            :     }
     684                 :            : 
     685                 :            :     template < typename Vector >
     686                 :            :     inline void copycol( int index, Vector& vol )
     687                 :            :     {
     688                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     689                 :            :         _mat.col( index ).swap( vol );
     690                 :            : #else
     691                 :            :         switch( index )
     692                 :            :         {
     693                 :            :             case 0:
     694                 :            :                 _mat[0] = vol[0];
     695                 :            :                 _mat[3] = vol[1];
     696                 :            :                 _mat[6] = vol[2];
     697                 :            :                 break;
     698                 :            :             case 1:
     699                 :            :                 _mat[1] = vol[0];
     700                 :            :                 _mat[4] = vol[1];
     701                 :            :                 _mat[7] = vol[2];
     702                 :            :                 break;
     703                 :            :             case 2:
     704                 :            :                 _mat[2] = vol[0];
     705                 :            :                 _mat[5] = vol[1];
     706                 :            :                 _mat[8] = vol[2];
     707                 :            :                 break;
     708                 :            :         }
     709                 :            : #endif
     710                 :            :     }
     711                 :            : 
     712                 :       1047 :     inline void swapcol( int srcindex, int destindex )
     713                 :            :     {
     714         [ -  + ]:       1047 :         assert( srcindex < Matrix3::size );
     715         [ -  + ]:       1047 :         assert( destindex < Matrix3::size );
     716                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     717                 :            :         _mat.col( srcindex ).swap( _mat.col( destindex ) );
     718                 :            : #else
     719         [ +  - ]:       1047 :         CartVect svol = this->vcol< CartVect >( srcindex );
     720         [ +  - ]:       1047 :         CartVect dvol = this->vcol< CartVect >( destindex );
     721   [ +  +  -  - ]:       1047 :         switch( srcindex )
     722                 :            :         {
     723                 :            :             case 0:
     724         [ +  - ]:        116 :                 _mat[0] = dvol[0];
     725         [ +  - ]:        116 :                 _mat[3] = dvol[1];
     726         [ +  - ]:        116 :                 _mat[6] = dvol[2];
     727                 :        116 :                 break;
     728                 :            :             case 1:
     729         [ +  - ]:        931 :                 _mat[1] = dvol[0];
     730         [ +  - ]:        931 :                 _mat[4] = dvol[1];
     731         [ +  - ]:        931 :                 _mat[7] = dvol[2];
     732                 :        931 :                 break;
     733                 :            :             case 2:
     734         [ #  # ]:          0 :                 _mat[2] = dvol[0];
     735         [ #  # ]:          0 :                 _mat[5] = dvol[1];
     736         [ #  # ]:          0 :                 _mat[8] = dvol[2];
     737                 :          0 :                 break;
     738                 :            :         }
     739   [ -  +  +  - ]:       1047 :         switch( destindex )
     740                 :            :         {
     741                 :            :             case 0:
     742         [ #  # ]:          0 :                 _mat[0] = svol[0];
     743         [ #  # ]:          0 :                 _mat[3] = svol[1];
     744         [ #  # ]:          0 :                 _mat[6] = svol[2];
     745                 :          0 :                 break;
     746                 :            :             case 1:
     747         [ +  - ]:         80 :                 _mat[1] = svol[0];
     748         [ +  - ]:         80 :                 _mat[4] = svol[1];
     749         [ +  - ]:         80 :                 _mat[7] = svol[2];
     750                 :         80 :                 break;
     751                 :            :             case 2:
     752         [ +  - ]:        967 :                 _mat[2] = svol[0];
     753         [ +  - ]:        967 :                 _mat[5] = svol[1];
     754         [ +  - ]:        967 :                 _mat[8] = svol[2];
     755                 :        967 :                 break;
     756                 :            :         }
     757                 :            : #endif
     758                 :       1047 :     }
     759                 :            : 
     760                 :            :     template < typename Vector >
     761                 :       2094 :     inline Vector vcol( int index ) const
     762                 :            :     {
     763         [ -  + ]:       2094 :         assert( index < Matrix3::size );
     764                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     765                 :            :         return _mat.col( index );
     766                 :            : #else
     767   [ +  +  +  - ]:       2094 :         switch( index )
     768                 :            :         {
     769                 :            :             case 0:
     770                 :        116 :                 return Vector( _mat[0], _mat[3], _mat[6] );
     771                 :            :             case 1:
     772                 :       1011 :                 return Vector( _mat[1], _mat[4], _mat[7] );
     773                 :            :             case 2:
     774                 :        967 :                 return Vector( _mat[2], _mat[5], _mat[8] );
     775                 :            :         }
     776                 :          0 :         return Vector( 0.0 );
     777                 :            : #endif
     778                 :            :     }
     779                 :            : 
     780                 :         15 :     inline void colscale( int index, double scale )
     781                 :            :     {
     782         [ -  + ]:         15 :         assert( index < Matrix3::size );
     783                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     784                 :            :         _mat.col( index ) *= scale;
     785                 :            : #else
     786   [ +  +  +  - ]:         15 :         switch( index )
     787                 :            :         {
     788                 :            :             case 0:
     789                 :          5 :                 _mat[0] *= scale;
     790                 :          5 :                 _mat[3] *= scale;
     791                 :          5 :                 _mat[6] *= scale;
     792                 :          5 :                 break;
     793                 :            :             case 1:
     794                 :          5 :                 _mat[1] *= scale;
     795                 :          5 :                 _mat[4] *= scale;
     796                 :          5 :                 _mat[7] *= scale;
     797                 :          5 :                 break;
     798                 :            :             case 2:
     799                 :          5 :                 _mat[2] *= scale;
     800                 :          5 :                 _mat[5] *= scale;
     801                 :          5 :                 _mat[8] *= scale;
     802                 :          5 :                 break;
     803                 :            :         }
     804                 :            : #endif
     805                 :         15 :     }
     806                 :            : 
     807                 :            :     inline void rowscale( int index, double scale )
     808                 :            :     {
     809                 :            :         assert( index < Matrix3::size );
     810                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     811                 :            :         _mat.row( index ) *= scale;
     812                 :            : #else
     813                 :            :         switch( index )
     814                 :            :         {
     815                 :            :             case 0:
     816                 :            :                 _mat[0] *= scale;
     817                 :            :                 _mat[1] *= scale;
     818                 :            :                 _mat[2] *= scale;
     819                 :            :                 break;
     820                 :            :             case 1:
     821                 :            :                 _mat[3] *= scale;
     822                 :            :                 _mat[4] *= scale;
     823                 :            :                 _mat[5] *= scale;
     824                 :            :                 break;
     825                 :            :             case 2:
     826                 :            :                 _mat[6] *= scale;
     827                 :            :                 _mat[7] *= scale;
     828                 :            :                 _mat[8] *= scale;
     829                 :            :                 break;
     830                 :            :         }
     831                 :            : #endif
     832                 :            :     }
     833                 :            : 
     834                 :    3566546 :     inline CartVect col( int index ) const
     835                 :            :     {
     836         [ -  + ]:    3566546 :         assert( index < Matrix3::size );
     837                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     838                 :            :         Eigen::Vector3d mvec = _mat.col( index );
     839                 :            :         return CartVect( mvec[0], mvec[1], mvec[2] );
     840                 :            : #else
     841   [ +  +  +  - ]:    3566546 :         switch( index )
     842                 :            :         {
     843                 :            :             case 0:
     844                 :     949466 :                 return CartVect( _mat[0], _mat[3], _mat[6] );
     845                 :            :             case 1:
     846                 :    1080033 :                 return CartVect( _mat[1], _mat[4], _mat[7] );
     847                 :            :             case 2:
     848                 :    1537047 :                 return CartVect( _mat[2], _mat[5], _mat[8] );
     849                 :            :         }
     850                 :          0 :         return CartVect( 0.0 );
     851                 :            : #endif
     852                 :            :     }
     853                 :            : 
     854                 :            :     inline CartVect row( int index ) const
     855                 :            :     {
     856                 :            :         assert( index < Matrix3::size );
     857                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     858                 :            :         Eigen::Vector3d mvec = _mat.row( index );
     859                 :            :         return CartVect( mvec[0], mvec[1], mvec[2] );
     860                 :            : #else
     861                 :            :         switch( index )
     862                 :            :         {
     863                 :            :             case 0:
     864                 :            :                 return CartVect( _mat[0], _mat[1], _mat[2] );
     865                 :            :             case 1:
     866                 :            :                 return CartVect( _mat[3], _mat[4], _mat[5] );
     867                 :            :             case 2:
     868                 :            :                 return CartVect( _mat[6], _mat[7], _mat[8] );
     869                 :            :         }
     870                 :            :         return CartVect( 0.0 );
     871                 :            : #endif
     872                 :            :     }
     873                 :            : 
     874                 :            :     friend Matrix3 operator+( const Matrix3& a, const Matrix3& b );
     875                 :            :     friend Matrix3 operator-( const Matrix3& a, const Matrix3& b );
     876                 :            :     friend Matrix3 operator*( const Matrix3& a, const Matrix3& b );
     877                 :            : 
     878                 :      46018 :     inline double determinant() const
     879                 :            :     {
     880                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     881                 :            :         return _mat.determinant();
     882                 :            : #else
     883                 :      92036 :         return ( _mat[0] * _mat[4] * _mat[8] + _mat[1] * _mat[5] * _mat[6] + _mat[2] * _mat[3] * _mat[7] -
     884                 :      46018 :                  _mat[0] * _mat[5] * _mat[7] - _mat[1] * _mat[3] * _mat[8] - _mat[2] * _mat[4] * _mat[6] );
     885                 :            : #endif
     886                 :            :     }
     887                 :            : 
     888                 :      17642 :     inline Matrix3 inverse() const
     889                 :            :     {
     890                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     891                 :            :         return Matrix3( _mat.inverse() );
     892                 :            : #else
     893                 :            :         // return Matrix::compute_inverse( *this, this->determinant() );
     894                 :      17642 :         Matrix3 m( 0.0 );
     895                 :      17642 :         const double d_determinant = 1.0 / this->determinant();
     896                 :      17642 :         m._mat[0]                  = d_determinant * ( _mat[4] * _mat[8] - _mat[5] * _mat[7] );
     897                 :      17642 :         m._mat[1]                  = d_determinant * ( _mat[2] * _mat[7] - _mat[8] * _mat[1] );
     898                 :      17642 :         m._mat[2]                  = d_determinant * ( _mat[1] * _mat[5] - _mat[4] * _mat[2] );
     899                 :      17642 :         m._mat[3]                  = d_determinant * ( _mat[5] * _mat[6] - _mat[8] * _mat[3] );
     900                 :      17642 :         m._mat[4]                  = d_determinant * ( _mat[0] * _mat[8] - _mat[6] * _mat[2] );
     901                 :      17642 :         m._mat[5]                  = d_determinant * ( _mat[2] * _mat[3] - _mat[5] * _mat[0] );
     902                 :      17642 :         m._mat[6]                  = d_determinant * ( _mat[3] * _mat[7] - _mat[6] * _mat[4] );
     903                 :      17642 :         m._mat[7]                  = d_determinant * ( _mat[1] * _mat[6] - _mat[7] * _mat[0] );
     904                 :      17642 :         m._mat[8]                  = d_determinant * ( _mat[0] * _mat[4] - _mat[3] * _mat[1] );
     905                 :      17642 :         return m;
     906                 :            : #endif
     907                 :            :     }
     908                 :            : 
     909                 :            :     inline bool invert()
     910                 :            :     {
     911                 :            :         bool invertible = false;
     912                 :            :         double d_determinant;
     913                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     914                 :            :         Eigen::Matrix3d invMat;
     915                 :            :         _mat.computeInverseAndDetWithCheck( invMat, d_determinant, invertible );
     916                 :            :         if( !Util::is_finite( d_determinant ) ) return false;
     917                 :            :         _mat = invMat;
     918                 :            :         return invertible;
     919                 :            : #else
     920                 :            :         d_determinant = this->determinant();
     921                 :            :         if( d_determinant > 1e-13 ) invertible = true;
     922                 :            :         d_determinant = 1.0 / d_determinant;  // invert the determinant
     923                 :            :         std::vector< double > _m;
     924                 :            :         _m.assign( _mat, _mat + size );
     925                 :            :         _mat[0]      = d_determinant * ( _m[4] * _m[8] - _m[5] * _m[7] );
     926                 :            :         _mat[1]      = d_determinant * ( _m[2] * _m[7] - _m[8] * _m[1] );
     927                 :            :         _mat[2]      = d_determinant * ( _m[1] * _m[5] - _m[4] * _m[2] );
     928                 :            :         _mat[3]      = d_determinant * ( _m[5] * _m[6] - _m[8] * _m[3] );
     929                 :            :         _mat[4]      = d_determinant * ( _m[0] * _m[8] - _m[6] * _m[2] );
     930                 :            :         _mat[5]      = d_determinant * ( _m[2] * _m[3] - _m[5] * _m[0] );
     931                 :            :         _mat[6]      = d_determinant * ( _m[3] * _m[7] - _m[6] * _m[4] );
     932                 :            :         _mat[7]      = d_determinant * ( _m[1] * _m[6] - _m[7] * _m[0] );
     933                 :            :         _mat[8]      = d_determinant * ( _m[0] * _m[4] - _m[3] * _m[1] );
     934                 :            : #endif
     935                 :            :         return invertible;
     936                 :            :     }
     937                 :            : 
     938                 :            :     // Calculate determinant of 2x2 submatrix composed of the
     939                 :            :     // elements not in the passed row or column.
     940                 :            :     inline double subdet( int r, int c ) const
     941                 :            :     {
     942                 :            :         assert( r >= 0 && c >= 0 );
     943                 :            :         if( r < 0 || c < 0 ) return DBL_MAX;
     944                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     945                 :            :         const int r1 = ( r + 1 ) % 3, r2 = ( r + 2 ) % 3;
     946                 :            :         const int c1 = ( c + 1 ) % 3, c2 = ( c + 2 ) % 3;
     947                 :            :         return _mat( r1, c1 ) * _mat( r2, c2 ) - _mat( r1, c2 ) * _mat( r2, c1 );
     948                 :            : #else
     949                 :            :         const int r1 = Matrix3::size * ( ( r + 1 ) % 3 ), r2 = Matrix3::size * ( ( r + 2 ) % 3 );
     950                 :            :         const int c1 = ( c + 1 ) % 3, c2 = ( c + 2 ) % 3;
     951                 :            :         return _mat[r1 + c1] * _mat[r2 + c2] - _mat[r1 + c2] * _mat[r2 + c1];
     952                 :            : #endif
     953                 :            :     }
     954                 :            : 
     955                 :            :     inline void print( std::ostream& s ) const
     956                 :            :     {
     957                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     958                 :            :         s << "| " << _mat( 0 ) << " " << _mat( 1 ) << " " << _mat( 2 ) << " | " << _mat( 3 ) << " " << _mat( 4 ) << " "
     959                 :            :           << _mat( 5 ) << " | " << _mat( 6 ) << " " << _mat( 7 ) << " " << _mat( 8 ) << " |";
     960                 :            : #else
     961                 :            :         s << "| " << _mat[0] << " " << _mat[1] << " " << _mat[2] << " | " << _mat[3] << " " << _mat[4] << " " << _mat[5]
     962                 :            :           << " | " << _mat[6] << " " << _mat[7] << " " << _mat[8] << " |";
     963                 :            : #endif
     964                 :            :     }
     965                 :            : 
     966                 :            : };  // class Matrix3
     967                 :            : 
     968                 :            : template < typename Vector >
     969                 :    2872564 : inline Matrix3 outer_product( const Vector& u, const Vector& v )
     970                 :            : {
     971                 :    2872564 :     return Matrix3( u[0] * v[0], u[0] * v[1], u[0] * v[2], u[1] * v[0], u[1] * v[1], u[1] * v[2], u[2] * v[0],
     972                 :    5745128 :                     u[2] * v[1], u[2] * v[2] );
     973                 :            : }
     974                 :            : 
     975                 :    2137394 : inline Matrix3 operator+( const Matrix3& a, const Matrix3& b )
     976                 :            : {
     977                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     978                 :            :     return Matrix3( a._mat + b._mat );
     979                 :            : #else
     980                 :    2137394 :     Matrix3 s( a );
     981         [ +  + ]:   21373940 :     for( int i = 0; i < Matrix3::size; ++i )
     982                 :   19236546 :         s( i ) += b._mat[i];
     983                 :    2137394 :     return s;
     984                 :            : #endif
     985                 :            : }
     986                 :            : 
     987                 :            : inline Matrix3 operator-( const Matrix3& a, const Matrix3& b )
     988                 :            : {
     989                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
     990                 :            :     return Matrix3( a._mat - b._mat );
     991                 :            : #else
     992                 :            :     Matrix3 s( a );
     993                 :            :     for( int i = 0; i < Matrix3::size; ++i )
     994                 :            :         s( i ) -= b._mat[i];
     995                 :            :     return s;
     996                 :            : #endif
     997                 :            : }
     998                 :            : 
     999                 :    1424945 : inline Matrix3 operator*( const Matrix3& a, const Matrix3& b )
    1000                 :            : {
    1001                 :            : #ifndef MOAB_HAVE_LAPACK
    1002                 :            :     return Matrix3( a._mat * b._mat );
    1003                 :            : #else
    1004                 :    1424945 :     return Matrix::mmult3( a, b );
    1005                 :            : #endif
    1006                 :            : }
    1007                 :            : 
    1008                 :            : template < typename T >
    1009                 :            : inline std::vector< T > operator*( const Matrix3& m, const std::vector< T >& v )
    1010                 :            : {
    1011                 :            :     return moab::Matrix::matrix_vector( m, v );
    1012                 :            : }
    1013                 :            : 
    1014                 :            : template < typename T >
    1015                 :            : inline std::vector< T > operator*( const std::vector< T >& v, const Matrix3& m )
    1016                 :            : {
    1017                 :            :     return moab::Matrix::vector_matrix( v, m );
    1018                 :            : }
    1019                 :            : 
    1020                 :     165854 : inline CartVect operator*( const Matrix3& m, const CartVect& v )
    1021                 :            : {
    1022                 :     165854 :     return moab::Matrix::matrix_vector( m, v );
    1023                 :            : }
    1024                 :            : 
    1025                 :            : inline CartVect operator*( const CartVect& v, const Matrix3& m )
    1026                 :            : {
    1027                 :            :     return moab::Matrix::vector_matrix( v, m );
    1028                 :            : }
    1029                 :            : 
    1030                 :            : }  // namespace moab
    1031                 :            : 
    1032                 :            : #ifdef MOAB_HAVE_LAPACK
    1033                 :            : #undef MOAB_DMEMZERO
    1034                 :            : #endif
    1035                 :            : 
    1036                 :            : #ifndef MOAB_MATRIX3_OPERATORLESS
    1037                 :            : #define MOAB_MATRIX3_OPERATORLESS
    1038                 :          0 : inline std::ostream& operator<<( std::ostream& s, const moab::Matrix3& m )
    1039                 :            : {
    1040                 :          0 :     return s << "| " << m( 0, 0 ) << " " << m( 0, 1 ) << " " << m( 0, 2 ) << " | " << m( 1, 0 ) << " " << m( 1, 1 )
    1041                 :          0 :              << " " << m( 1, 2 ) << " | " << m( 2, 0 ) << " " << m( 2, 1 ) << " " << m( 2, 2 ) << " |";
    1042                 :            : }
    1043                 :            : #endif  // MOAB_MATRIX3_OPERATORLESS
    1044                 :            : #endif  // MOAB_MATRIX3_HPP

Generated by: LCOV version 1.11