Trisurf Monte Carlo simulator
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Samo Penic
2013-11-30 20ae8328e6eb4b99c8e9c306ab6e09ac4922f395
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d7639a 1 #ifndef _GENERAL_H
SP 2 #define _GENERAL_H
3
4 #include<stdarg.h>
7958e9 5 #include<stdio.h>
d7639a 6
SP 7 /* @brief This is a header file, defining general constants and structures.
8   * @file header.h
9   * @author Samo Penic
10   * @date 5.3.2001
11   *
12   * Header file for general inclusion in all the code, defining data structures
13   * and general constans. All datatypes used in the code is also defined here.
14   *
15   */
16
17 /* Defines */
18 /** @brief Return value of type bz_bool that indiceates successful function finish 
19   *
20   * Function usualy return some value, which are the result of certain operation. Functions that don't
21   * return any parameters can return value, that indicates if the function call finished successfully.
22   * In case of successful function run, the functions should return TS_SUCCESS to the caller. This define
23   * is set here to get uniformity among all the functions used in program.
24   *
25   * Example of usage:
26   *        ts_boot somefunction(ts_int param1, ....){
27   *            ...
28   *            return TS_SUCCESS;
29   *        }
30   */
31 #define TS_SUCCESS 0
32
33 /** @brief Return value of type bz_bool that indicates unsuccessful function finish 
34   *
35   * Function usualy return some value, which are the result of certain operation. Functions that don't
36   * return any parameters can return value, that indicates if the function call finished successfully.
37   * In case of unsuccessful function run, the functions should return TS_FAIL to the caller. This define
38   * is set here to get uniformity among all the functions used in program.
39   *
40   * Example of usage:
41   *
42   *        ts_boot somefunction(ts_int param1, ....){
43   *            ...
44   *            return TS_FAIL;
45   *        }
46   */
47 #define TS_FAIL 1
48
49 /* CONSTANTS */
50
51 /* DATA TYPES */
52 /** @brief Sets the default datatype for ts_double
53  *
54  * Requred for some functions to work, like "pow" from math.h. If ts_double is defined as
55  * float program must run with "powf". Where type dependant function is used it checks this
56  * define directive to decide which version to compile in. Available options
57  *
58  *    TS_DOUBLE_FLOAT
59  *    TS_DOUBLE_DOUBLE
60  *    TS_DOUBLE_LONGDOUBLE
61 */
62 #define TS_DOUBLE_DOUBLE
63
bba37c 64 /** @brief Constant defines the size by which vertex_list expands at once, so expansion is not needed each time new data arrives. Also
SP 65  * vlist will be decreased by same steps.
66  */
67 #define TS_VLIST_CHUNK 6
68
d7639a 69 /** For the purpose of greater flexibility all data types used in the program
SP 70  *  shouldn't use standard C types, but should use types defined here.
71  *    ts_int (uses int)
72  */
73 typedef int ts_int;
74 /** For the purpose of greater flexibility all data types used in the program
75  *  shouldn't use standard C types, but should use types defined here.
76  *    ts_uint (uses unsigned int)
77  */
78 typedef unsigned int ts_uint;
79 /** For the purpose of greater flexibility all data types used in the program
80  *  shouldn't use standard C types, but should use types defined here.
81  *    ts_long (uses long)
82  */
83 typedef long ts_long;
84 /** For the purpose of greater flexibility all data types used in the program
85  *  shouldn't use standard C types, but should use types defined here.
86  *    ts_ulong (uses unsigned long)
87  */
88 typedef unsigned long ts_ulong;
89 /** For the purpose of greater flexibility all data types used in the program
90  *  shouldn't use standard C types, but should use types defined here.
91  *    ts_float (uses float)
92  */
93 typedef float ts_float;
94 /** For the purpose of greater flexibility all data types used in the program
95  *  shouldn't use standard C types, but should use types defined here.
96  *    ts_double (uses double)
97  */
98 typedef double ts_double;
99 /** For the purpose of greater flexibility all data types used in the program
100  *  shouldn't use standard C types, but should use types defined here.
101  *    ts_char (uses char)
102  */
103 typedef char ts_char;
104 /** For the purpose of greater flexibility all data types used in the program
105  *  shouldn't use standard C types, but should use types defined here.
106  *    ts_uchar (uses unsigned char)
107  */
108 typedef unsigned char ts_uchar;
109 /** For the purpose of greater flexibility all data types used in the program
110  *  shouldn't use standard C types, but should use types defined here.
111  *    ts_bool (uses char)
112  */
113 typedef char ts_bool;
114
115
116 /* STRUCTURES */
117
523bf1 118
SP 119 /** @brief Data structure for keeping the coordinates in selected coordinate
120  * system
121  */
122 #define TS_COORD_CARTESIAN 0
123 #define TS_COORD_SPHERICAL 1
124 #define TS_COORD_CYLINDRICAL 2
125
126 typedef struct {
127     ts_double e1;
128     ts_double e2;
129     ts_double e3;
130     ts_uint coord_type;
131 } ts_coord;
132
133
134
bba37c 135
d7639a 136 /** @brief Data structure of all data connected to a vertex
SP 137  *
8f6a69 138  *  ts_vertex holds the data for one single point (bead, vertex). To understand how to use it
d7639a 139  *  here is a detailed description of the fields in the data structure. */
8f6a69 140 struct ts_vertex {
SP 141         ts_uint idx;
a10dd5 142         ts_double x; /**< The x coordinate of vertex. */
d7639a 143         ts_double y; /**< The y coordinate of vertex. */
SP 144         ts_double z; /**< The z coordinate of vertex. */
64c113 145 //        ts_uint neigh_no; /**< The number of neighbours. */
SP 146 //        struct ts_vertex **neigh; /**< The pointer that holds neigh_no pointers to this structure. */
147     struct ts_vertex_list *neigh;
a10dd5 148         ts_double *bond_length; /**< Obsolete! The bond lenght is moved to ts_bond */
SP 149         ts_double *bond_length_dual; /**< Obsolete! Bond length in dual lattice is moved to ts_bond! */
d7639a 150         ts_double curvature;
SP 151         ts_double energy;
152         ts_double energy_h;
153         ts_uint tristar_no;
a10dd5 154         struct ts_triangle **tristar; /**< The list of triangles this vertex belongs to. This is an array of pointers to ts_triangle structure of tristar_no length */
SP 155         ts_uint bond_no;
156         struct ts_bond **bond; /**< Array of pointers of lenght bond_no that stores information on bonds. */
157         struct ts_cell *cell; /**< Which cell do we belong to? */
d7639a 158         ts_double xk;
SP 159         ts_double c;
160         ts_uint id;
523bf1 161         ts_double projArea;
SP 162         ts_double relR;
163         ts_double solAngle;
737714 164 };
d7639a 165 typedef struct ts_vertex ts_vertex;
SP 166
64c113 167 struct ts_vertex_list{
73f967 168     ts_uint n;
64c113 169     ts_uint list_size;
a10dd5 170     ts_vertex **vtx;
73f967 171
64c113 172 };
SP 173 typedef struct ts_vertex_list ts_vertex_list;
73f967 174
e016c4 175 struct ts_bond {
SP 176     ts_uint idx;
d7639a 177     ts_vertex *vtx1;
SP 178     ts_vertex *vtx2;
179     ts_double bond_length;
180     ts_double bond_length_dual;
a63f17 181     ts_bool tainted;
a10dd5 182 };
SP 183 typedef struct ts_bond ts_bond;
184
185 struct ts_bond_list {
186     ts_uint n;
187     ts_bond **bond;
188 };
189 typedef struct ts_bond_list ts_bond_list;
190
41a035 191 struct ts_triangle {
SP 192     ts_uint idx;
d7639a 193     ts_vertex *vertex[3];
SP 194     ts_uint neigh_no;
195     struct ts_triangle **neigh;
196     ts_double xnorm;
197     ts_double ynorm;
198     ts_double znorm;
523bf1 199     ts_double area; // firstly needed for sh.c
c9d07c 200     ts_double volume; // firstly needed for sh.c
a10dd5 201 };
d7639a 202 typedef struct ts_triangle ts_triangle;
a10dd5 203
SP 204 struct ts_triangle_list{
205     ts_uint n;
206     ts_triangle **tria;
207 };
a2a676 208 typedef struct ts_triangle_list ts_triangle_list;
d7639a 209
SP 210
bb77ca 211 typedef struct ts_cell {
SP 212     ts_uint idx;
34d3de 213     ts_vertex **vertex;
SP 214     ts_uint nvertex;
bb77ca 215 } ts_cell; 
SP 216
217 typedef struct ts_cell_list{
218     ts_uint ncmax[3];
219     ts_uint cellno;
220     ts_cell **cell;
d7639a 221     ts_double dcell;
SP 222     ts_double shift;
223     ts_double max_occupancy;
bb77ca 224 } ts_cell_list;
SP 225
226
227 typedef struct {
523bf1 228     ts_uint l;
SP 229     ts_double **ulm;
262607 230     ts_double **sumUlm2;
SP 231     ts_uint N;
621830 232     ts_double **co;
eb8605 233     ts_double ***Ylmi;
523bf1 234 } ts_spharm;
SP 235
236
237
238 typedef struct {
bb77ca 239     ts_vertex_list *vlist;
SP 240     ts_bond_list *blist;
241     ts_triangle_list *tlist;
242     ts_cell_list *clist;
243     ts_uint nshell;
d7639a 244     ts_double bending_rigidity;
SP 245     ts_double dmax;
246     ts_double stepsize;
247     ts_double cm[3];
523bf1 248     ts_double volume;
SP 249     ts_spharm *sphHarmonics;
d7639a 250 } ts_vesicle;
SP 251
252
523bf1 253
SP 254
d7639a 255 /* GLOBAL VARIABLES */
SP 256
257 int quiet;
258
259
260 /* FUNCTIONS */
261
262 /** Non-fatal error function handler:
263  *      @param text is a description of an error
264  *      @returns doesn't return anything
265 */
266 void err(char *text);
267
268 /** Fatal error function handler:
269  *      @param text is a description of an error
270  *      @param errcode is a (non-zero) error code
271  *      @returns terminates the execution of program with errcode set
272 */
273 void fatal(char *text, ts_int errcode);
274
7958e9 275 ts_uint ts_fprintf(FILE *fd, char *fmt, ...);
d7639a 276
737714 277 #define VTX(n) &(vlist->vtx[n])
SP 278 #define VTX_DATA(n) vlist->vtx[n].data
73f967 279
d7639a 280 #endif