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Simon Lübeß
@@ -0,0 +1,426 @@
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using System;
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namespace GlitchyEngine.Math;
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[AttributeUsage(.Struct | .Class)]
|
||||
struct VectorAttribute<T, ComponentCount> : Attribute, IComptimeTypeApply where ComponentCount : const int
|
||||
{
|
||||
public const String[4] ComponentNames = .("X", "Y", "Z", "W");
|
||||
public const String[4] LowerComponentNames = .("x", "y", "z", "w");
|
||||
|
||||
[Comptime]
|
||||
public void ApplyToType(Type type)
|
||||
{
|
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GenerateFields(type);
|
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|
||||
GenerateCasts(type);
|
||||
|
||||
GenerateConstructors(type);
|
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|
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GenerateEqualityOperators(type);
|
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|
||||
GenerateArrayAccess(type);
|
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}
|
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[Comptime]
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||||
private void GenerateFields(Type type)
|
||||
{
|
||||
String fields = scope $"public {typeof(T)} ";
|
||||
|
||||
for (int i < ComponentCount)
|
||||
{
|
||||
if (i != 0)
|
||||
fields.Append(", ");
|
||||
|
||||
fields.Append(ComponentNames[i]);
|
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}
|
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fields.Append(";\n\n");
|
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|
||||
Compiler.EmitTypeBody(type, fields);
|
||||
}
|
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[Comptime]
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||||
private void GenerateCasts(Type type)
|
||||
{
|
||||
String constructorBody = scope String();
|
||||
|
||||
for (int i < ComponentCount)
|
||||
{
|
||||
if (i != 0)
|
||||
constructorBody.Append(", ");
|
||||
|
||||
constructorBody.Append("value");
|
||||
}
|
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||||
String castSingleToVector = scope $"""
|
||||
public static implicit operator Self({typeof(T)} value)
|
||||
{{
|
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return Self({constructorBody});
|
||||
}}
|
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|
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""";
|
||||
|
||||
Compiler.EmitTypeBody(type, castSingleToVector);
|
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|
||||
String castVectorToArray = scope $"""
|
||||
[System.Inline]
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#unwarn
|
||||
public static explicit operator {typeof(T)}[{ComponentCount}](Self value) => *({typeof(T)}[{ComponentCount}]*)&value;
|
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|
||||
|
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""";
|
||||
|
||||
Compiler.EmitTypeBody(type, castVectorToArray);
|
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}
|
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#region Constructors
|
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[Comptime]
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||||
private void GenerateConstructors(Type type)
|
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{
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// Default constructor
|
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//Compiler.EmitTypeBody(type, "public this() => this = default;\n\n");
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// Single constructor
|
||||
GenerateSingleConstructor(type);
|
||||
|
||||
if (ComponentCount == 3)
|
||||
{
|
||||
GenerateVector3Constructors(type);
|
||||
}
|
||||
else if (ComponentCount == 4)
|
||||
{
|
||||
GenerateVector4Constructors(type);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
[Comptime]
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||||
private void GenerateSingleConstructor(Type type)
|
||||
{
|
||||
String parameters = scope .();
|
||||
|
||||
for (int i < ComponentCount)
|
||||
{
|
||||
if (i != 0)
|
||||
parameters.Append(", ");
|
||||
|
||||
parameters.AppendF($"{typeof(T)} {LowerComponentNames[i]}");
|
||||
}
|
||||
|
||||
String body = scope .();
|
||||
|
||||
for (int i < ComponentCount)
|
||||
{
|
||||
body.AppendF($"\t{ComponentNames[i]} = {LowerComponentNames[i]};\n");
|
||||
}
|
||||
|
||||
String constructor = scope $"""
|
||||
public this({parameters})
|
||||
{{
|
||||
{body}
|
||||
}}
|
||||
|
||||
|
||||
""";
|
||||
|
||||
Compiler.EmitTypeBody(type, constructor);
|
||||
}
|
||||
|
||||
[Comptime]
|
||||
private void GenerateVector3Constructors(Type type)
|
||||
{
|
||||
String baseName = type.GetName(.. scope String());
|
||||
|
||||
// Remove number from name
|
||||
baseName.RemoveFromEnd(1);
|
||||
|
||||
String constructor1 = scope $"""
|
||||
public this({baseName}2 xy, {typeof(T)} z)
|
||||
{{
|
||||
X = xy.X;
|
||||
Y = xy.Y;
|
||||
Z = z;
|
||||
}}
|
||||
|
||||
""";
|
||||
|
||||
Compiler.EmitTypeBody(type, constructor1);
|
||||
|
||||
String constructor2 = scope $"""
|
||||
public this({typeof(T)} x, {baseName}2 yz)
|
||||
{{
|
||||
X = x;
|
||||
Y = yz.X;
|
||||
Z = yz.Y;
|
||||
}}
|
||||
|
||||
""";
|
||||
|
||||
Compiler.EmitTypeBody(type, constructor2);
|
||||
}
|
||||
|
||||
[Comptime]
|
||||
private void GenerateVector4Constructors(Type type)
|
||||
{
|
||||
String baseName = type.GetName(.. scope String());
|
||||
|
||||
// Remove number from name
|
||||
baseName.RemoveFromEnd(1);
|
||||
|
||||
String constructor1 = scope $"""
|
||||
public this({baseName}2 xy, {typeof(T)} z, {typeof(T)} w)
|
||||
{{
|
||||
X = xy.X;
|
||||
Y = xy.Y;
|
||||
Z = z;
|
||||
W = w;
|
||||
}}
|
||||
|
||||
""";
|
||||
|
||||
Compiler.EmitTypeBody(type, constructor1);
|
||||
|
||||
String constructor2 = scope $"""
|
||||
public this({typeof(T)} x, {baseName}2 yz, {typeof(T)} w)
|
||||
{{
|
||||
X = x;
|
||||
Y = yz.X;
|
||||
Z = yz.Y;
|
||||
W = w;
|
||||
}}
|
||||
|
||||
""";
|
||||
|
||||
Compiler.EmitTypeBody(type, constructor2);
|
||||
|
||||
String constructor3 = scope $"""
|
||||
public this({typeof(T)} x, {typeof(T)} y, {baseName}2 zw)
|
||||
{{
|
||||
X = x;
|
||||
Y = y;
|
||||
Z = zw.X;
|
||||
W = zw.Y;
|
||||
}}
|
||||
|
||||
""";
|
||||
|
||||
Compiler.EmitTypeBody(type, constructor3);
|
||||
|
||||
|
||||
String constructor4 = scope $"""
|
||||
public this({baseName}3 xyz, {typeof(T)} w)
|
||||
{{
|
||||
X = xyz.X;
|
||||
Y = xyz.Y;
|
||||
Z = xyz.Z;
|
||||
W = w;
|
||||
}}
|
||||
|
||||
""";
|
||||
|
||||
Compiler.EmitTypeBody(type, constructor4);
|
||||
|
||||
String constructor5 = scope $"""
|
||||
public this({typeof(T)} x, {baseName}3 yzw)
|
||||
{{
|
||||
X = x;
|
||||
Y = yzw.X;
|
||||
Z = yzw.Y;
|
||||
W = yzw.Z;
|
||||
}}
|
||||
|
||||
""";
|
||||
|
||||
Compiler.EmitTypeBody(type, constructor5);
|
||||
}
|
||||
|
||||
#endregion Constructors
|
||||
|
||||
[Comptime]
|
||||
private void GenerateEqualityOperators(Type type)
|
||||
{
|
||||
GenerateComparison(type, "==");
|
||||
GenerateComparison(type, "!=");
|
||||
}
|
||||
|
||||
[Comptime]
|
||||
public static void GenerateComparison(Type type, String op)
|
||||
{
|
||||
String boolConstructor = scope .();
|
||||
|
||||
for (int i < ComponentCount)
|
||||
{
|
||||
if (i != 0)
|
||||
boolConstructor.Append(", ");
|
||||
|
||||
boolConstructor.AppendF($"left.{ComponentNames[i]} {op} right.{ComponentNames[i]}");
|
||||
}
|
||||
|
||||
String typeName = type.GetName(.. scope String());
|
||||
|
||||
String func = scope $"""
|
||||
public static bool{ComponentCount} operator{op}({typeName} left, {typeName} right)
|
||||
{{
|
||||
return bool{ComponentCount}({boolConstructor});
|
||||
}}
|
||||
|
||||
""";
|
||||
|
||||
Compiler.EmitTypeBody(type, func);
|
||||
}
|
||||
|
||||
[Comptime]
|
||||
private static void GenerateArrayAccess(Type type)
|
||||
{
|
||||
String arrayAccess = scope $"""
|
||||
public {typeof(T)} this[int index]
|
||||
{{
|
||||
get
|
||||
{{
|
||||
if(index < 0 || index >= {ComponentCount})
|
||||
System.Internal.ThrowIndexOutOfRange(1);
|
||||
|
||||
#unwarn
|
||||
return (&X)[index];
|
||||
}}
|
||||
set mut
|
||||
{{
|
||||
if(index < 0 || index >= {ComponentCount})
|
||||
System.Internal.ThrowIndexOutOfRange(1);
|
||||
|
||||
#unwarn
|
||||
(&X)[index] = value;
|
||||
}}
|
||||
}}
|
||||
""";
|
||||
|
||||
Compiler.EmitTypeBody(type, arrayAccess);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
[AttributeUsage(.Struct | .Class)]
|
||||
struct ComparableVectorAttribute<T, ComponentCount> : Attribute, IComptimeTypeApply where ComponentCount : const int
|
||||
{
|
||||
[Comptime]
|
||||
public void ApplyToType(Type type)
|
||||
{
|
||||
VectorAttribute<T, ComponentCount>.GenerateComparison(type, ">");
|
||||
VectorAttribute<T, ComponentCount>.GenerateComparison(type, ">=");
|
||||
VectorAttribute<T, ComponentCount>.GenerateComparison(type, "<");
|
||||
VectorAttribute<T, ComponentCount>.GenerateComparison(type, "<=");
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
[AttributeUsage(.Struct | .Class)]
|
||||
struct VectorMathAttribute<T, ComponentCount> : Attribute, IComptimeTypeApply where ComponentCount : const int
|
||||
{
|
||||
public const String[4] ComponentNames = .("X", "Y", "Z", "W");
|
||||
|
||||
[Comptime]
|
||||
public void ApplyToType(Type type)
|
||||
{
|
||||
GenerateUnaryOperatorOverloads(type);
|
||||
|
||||
GenerateOperatorOverloads(type, "+");
|
||||
GenerateOperatorOverloads(type, "-");
|
||||
GenerateOperatorOverloads(type, "*");
|
||||
GenerateOperatorOverloads(type, "/");
|
||||
GenerateOperatorOverloads(type, "%");
|
||||
}
|
||||
|
||||
[Comptime]
|
||||
public static void GenerateUnaryOperatorOverloads(Type type)
|
||||
{
|
||||
String typeName = type.GetName(.. scope String());
|
||||
|
||||
String unaryAdd = scope $"""
|
||||
public static {typeName} operator+({typeName} value) => value;
|
||||
|
||||
""";
|
||||
|
||||
Compiler.EmitTypeBody(type, unaryAdd);
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
String resultArguments = scope .();
|
||||
|
||||
for (int i < ComponentCount)
|
||||
{
|
||||
if (i != 0)
|
||||
resultArguments.Append(", ");
|
||||
|
||||
resultArguments.AppendF($"-value.{ComponentNames[i]}");
|
||||
}
|
||||
|
||||
String unaryMinus = scope $"""
|
||||
public static {typeName} operator-({typeName} value)
|
||||
{{
|
||||
return {typeName}({resultArguments});
|
||||
}}
|
||||
|
||||
""";
|
||||
|
||||
Compiler.EmitTypeBody(type, unaryMinus);
|
||||
}
|
||||
|
||||
[Comptime]
|
||||
public static void GenerateOperatorOverloads(Type type, String op)
|
||||
{
|
||||
String typeName = type.GetName(.. scope String());
|
||||
String componentTypeName = typeof(T).GetName(.. scope String());
|
||||
|
||||
[Comptime]
|
||||
void EmitOperatorOverload(String leftType, String rightType, String resultArguments)
|
||||
{
|
||||
String func = scope $"""
|
||||
public static {typeName} operator{op}({leftType} left, {rightType} right)
|
||||
{{
|
||||
return {typeName}({resultArguments});
|
||||
}}
|
||||
|
||||
""";
|
||||
|
||||
Compiler.EmitTypeBody(type, func);
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Vector + Vector
|
||||
String resultArguments = scope .();
|
||||
|
||||
for (int i < ComponentCount)
|
||||
{
|
||||
if (i != 0)
|
||||
resultArguments.Append(", ");
|
||||
|
||||
resultArguments.AppendF($"left.{ComponentNames[i]} {op} right.{ComponentNames[i]}");
|
||||
}
|
||||
|
||||
EmitOperatorOverload(typeName, typeName, resultArguments);
|
||||
|
||||
// Vector + Scalar
|
||||
resultArguments.Clear();
|
||||
|
||||
for (int i < ComponentCount)
|
||||
{
|
||||
if (i != 0)
|
||||
resultArguments.Append(", ");
|
||||
|
||||
resultArguments.AppendF($"left.{ComponentNames[i]} {op} right");
|
||||
}
|
||||
|
||||
EmitOperatorOverload(typeName, componentTypeName, resultArguments);
|
||||
|
||||
// Scalar + Vector
|
||||
resultArguments.Clear();
|
||||
|
||||
for (int i < ComponentCount)
|
||||
{
|
||||
if (i != 0)
|
||||
resultArguments.Append(", ");
|
||||
|
||||
resultArguments.AppendF($"left {op} right.{ComponentNames[i]}");
|
||||
}
|
||||
|
||||
EmitOperatorOverload(componentTypeName, typeName, resultArguments);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
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