htswanalysis/MACS/lib/gsl/gsl-1.11/fft/c_init.c

   1 /* fft/c_init.c
   2  *
   3  * Copyright (C) 1996, 1997, 1998, 1999, 2000, 2007 Brian Gough
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7  * the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or (at
   8  * your option) any later version.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  11  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13  * General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  16  * along with this program; if not, write to the Free Software
  17  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA.
  18  */
  19
  20 TYPE(gsl_fft_complex_wavetable) *
  21 FUNCTION(gsl_fft_complex_wavetable,alloc) (size_t n)
  22 {
  23   int status ;
  24   size_t i;
  25   size_t n_factors;
  26   size_t t, product, product_1, q;
  27   double d_theta;
  28
  29   TYPE(gsl_fft_complex_wavetable) * wavetable ;
  30
  31   if (n == 0)
  32     {
  33       GSL_ERROR_VAL ("length n must be positive integer", GSL_EDOM, 0);
  34     }
  35
  36   wavetable = (TYPE(gsl_fft_complex_wavetable) *)
  37     malloc(sizeof(TYPE(gsl_fft_complex_wavetable)));
  38
  39   if (wavetable == NULL)
  40     {
  41       GSL_ERROR_VAL ("failed to allocate struct", GSL_ENOMEM, 0);
  42     }
  43
  44   wavetable->trig = (TYPE(gsl_complex) *) malloc (n * sizeof (TYPE(gsl_complex)));
  45
  46   if (wavetable->trig == NULL)
  47     {
  48       free(wavetable) ; /* error in constructor, prevent memory leak */
  49
  50       GSL_ERROR_VAL ("failed to allocate trigonometric lookup table",
  51                         GSL_ENOMEM, 0);
  52     }
  53
  54   wavetable->n = n ;
  55
  56   status = fft_complex_factorize (n, &n_factors, wavetable->factor);
  57
  58   if (status)
  59     {
  60       /* exception in constructor, avoid memory leak */
  61
  62       free (wavetable->trig);
  63       free (wavetable);
  64
  65       GSL_ERROR_VAL ("factorization failed", GSL_EFACTOR, 0);
  66     };
  67
  68   wavetable->nf = n_factors;
  69
  70   d_theta = -2.0 * M_PI / ((double) n);
  71
  72   t = 0;
  73   product = 1;
  74   for (i = 0; i < n_factors; i++)
  75     {
  76       size_t j;
  77       const size_t factor = wavetable->factor[i];
  78       wavetable->twiddle[i] = wavetable->trig + t;
  79       product_1 = product;      /* product_1 = p_(i-1) */
  80       product *= factor;
  81       q = n / product;
  82
  83       for (j = 1; j < factor; j++)
  84         {
  85           size_t k;
  86           size_t m = 0;
  87           for (k = 1; k <= q; k++)
  88             {
  89               double theta;
  90               m = m + j * product_1;
  91               m = m % n;
  92               theta = d_theta * m;      /*  d_theta*j*k*p_(i-1) */
  93               GSL_REAL(wavetable->trig[t]) = cos (theta);
  94               GSL_IMAG(wavetable->trig[t]) = sin (theta);
  95
  96               t++;
  97             }
  98         }
  99     }
 100
 101   if (t > n)
 102     {
 103       /* exception in constructor, avoid memory leak */
 104
 105       free (wavetable->trig);
 106       free (wavetable);
 107
 108       GSL_ERROR_VAL ("overflowed trigonometric lookup table",
 109                         GSL_ESANITY, 0);
 110     }
 111
 112   return wavetable;
 113 }
 114
 115
 116 TYPE(gsl_fft_complex_workspace) *
 117 FUNCTION(gsl_fft_complex_workspace,alloc) (size_t n)
 118 {
 119   TYPE(gsl_fft_complex_workspace) * workspace ;
 120
 121   if (n == 0)
 122     {
 123       GSL_ERROR_VAL ("length n must be positive integer", GSL_EDOM, 0);
 124     }
 125
 126   workspace = (TYPE(gsl_fft_complex_workspace) *)
 127     malloc(sizeof(TYPE(gsl_fft_complex_workspace)));
 128
 129   if (workspace == NULL)
 130     {
 131       GSL_ERROR_VAL ("failed to allocate struct", GSL_ENOMEM, 0);
 132     }
 133
 134   workspace->n = n ;
 135
 136   workspace->scratch = (BASE *) malloc (2 * n * sizeof (BASE));
 137
 138   if (workspace->scratch == NULL)
 139     {
 140       free(workspace) ; /* error in constructor, prevent memory leak */
 141
 142       GSL_ERROR_VAL ("failed to allocate scratch space", GSL_ENOMEM, 0);
 143     }
 144
 145   return workspace;
 146 }
 147
 148
 149 void
 150 FUNCTION(gsl_fft_complex_wavetable,free) (TYPE(gsl_fft_complex_wavetable) * wavetable)
 151 {
 152
 153   /* release trigonometric lookup tables */
 154
 155   free (wavetable->trig);
 156   wavetable->trig = NULL;
 157
 158   free (wavetable) ;
 159 }
 160
 161 void
 162 FUNCTION(gsl_fft_complex_workspace,free) (TYPE(gsl_fft_complex_workspace) * workspace)
 163 {
 164   /* release scratch space */
 165
 166   free (workspace->scratch);
 167   workspace->scratch = NULL;
 168   free (workspace) ;
 169 }
 170
 171
 172 int
 173 FUNCTION(gsl_fft_complex,memcpy) (TYPE(gsl_fft_complex_wavetable) * dest,
 174                                   TYPE(gsl_fft_complex_wavetable) * src)
 175 {
 176   int i, n, nf ;
 177
 178   if (dest->n != src->n)
 179     {
 180       GSL_ERROR ("length of src and dest do not match", GSL_EINVAL);
 181     }
 182
 183   n = dest->n ;
 184   nf = dest->nf ;
 185
 186   memcpy(dest->trig, src->trig, n * sizeof (double)) ;
 187
 188   for (i = 0 ; i < nf ; i++)
 189     {
 190       dest->twiddle[i] = dest->trig + (src->twiddle[i] - src->trig) ;
 191     }
 192
 193   return 0 ;
 194 }