| 1 | // Copyright 2002 The Trustees of Indiana University. |
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| 2 | |
|---|
| 3 | // Use, modification and distribution is subject to the Boost Software |
|---|
| 4 | // License, Version 1.0. (See accompanying file LICENSE_1_0.txt or copy at |
|---|
| 5 | // http://www.boost.org/LICENSE_1_0.txt) |
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| 6 | |
|---|
| 7 | // Boost.MultiArray Library |
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| 8 | // Authors: Ronald Garcia |
|---|
| 9 | // Jeremy Siek |
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| 10 | // Andrew Lumsdaine |
|---|
| 11 | // See http://www.boost.org/libs/multi_array for documentation. |
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| 12 | |
|---|
| 13 | #ifndef BOOST_MULTI_ARRAY_VIEW_RG071301_HPP |
|---|
| 14 | #define BOOST_MULTI_ARRAY_VIEW_RG071301_HPP |
|---|
| 15 | |
|---|
| 16 | // |
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| 17 | // view.hpp - code for creating "views" of array data. |
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| 18 | // |
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| 19 | |
|---|
| 20 | #include "boost/multi_array/base.hpp" |
|---|
| 21 | #include "boost/multi_array/concept_checks.hpp" |
|---|
| 22 | #include "boost/multi_array/iterator.hpp" |
|---|
| 23 | #include "boost/multi_array/storage_order.hpp" |
|---|
| 24 | #include "boost/multi_array/subarray.hpp" |
|---|
| 25 | #include "boost/multi_array/algorithm.hpp" |
|---|
| 26 | #include "boost/type_traits/is_integral.hpp" |
|---|
| 27 | #include "boost/array.hpp" |
|---|
| 28 | #include "boost/limits.hpp" |
|---|
| 29 | #include <algorithm> |
|---|
| 30 | #include <cstddef> |
|---|
| 31 | #include <functional> |
|---|
| 32 | #include <numeric> |
|---|
| 33 | |
|---|
| 34 | namespace boost { |
|---|
| 35 | namespace detail { |
|---|
| 36 | namespace multi_array { |
|---|
| 37 | |
|---|
| 38 | // TPtr = const T* defaulted in base.hpp |
|---|
| 39 | template <typename T, std::size_t NumDims, typename TPtr> |
|---|
| 40 | class const_multi_array_view : |
|---|
| 41 | public boost::detail::multi_array::multi_array_impl_base<T,NumDims> |
|---|
| 42 | { |
|---|
| 43 | typedef boost::detail::multi_array::multi_array_impl_base<T,NumDims> super_type; |
|---|
| 44 | public: |
|---|
| 45 | typedef typename super_type::value_type value_type; |
|---|
| 46 | typedef typename super_type::const_reference const_reference; |
|---|
| 47 | typedef typename super_type::const_iterator const_iterator; |
|---|
| 48 | typedef typename super_type::const_reverse_iterator const_reverse_iterator; |
|---|
| 49 | typedef typename super_type::element element; |
|---|
| 50 | typedef typename super_type::size_type size_type; |
|---|
| 51 | typedef typename super_type::difference_type difference_type; |
|---|
| 52 | typedef typename super_type::index index; |
|---|
| 53 | typedef typename super_type::extent_range extent_range; |
|---|
| 54 | |
|---|
| 55 | // template typedefs |
|---|
| 56 | template <std::size_t NDims> |
|---|
| 57 | struct const_array_view { |
|---|
| 58 | typedef boost::detail::multi_array::const_multi_array_view<T,NDims> type; |
|---|
| 59 | }; |
|---|
| 60 | |
|---|
| 61 | template <std::size_t NDims> |
|---|
| 62 | struct array_view { |
|---|
| 63 | typedef boost::detail::multi_array::multi_array_view<T,NDims> type; |
|---|
| 64 | }; |
|---|
| 65 | |
|---|
| 66 | template <typename OPtr> |
|---|
| 67 | const_multi_array_view(const |
|---|
| 68 | const_multi_array_view<T,NumDims,OPtr>& other) : |
|---|
| 69 | base_(other.base_), origin_offset_(other.origin_offset_), |
|---|
| 70 | num_elements_(other.num_elements_), extent_list_(other.extent_list_), |
|---|
| 71 | stride_list_(other.stride_list_), index_base_list_(other.index_base_list_) |
|---|
| 72 | { } |
|---|
| 73 | |
|---|
| 74 | |
|---|
| 75 | template <class BaseList> |
|---|
| 76 | #ifdef BOOST_NO_SFINAE |
|---|
| 77 | void |
|---|
| 78 | #else |
|---|
| 79 | typename |
|---|
| 80 | disable_if<typename boost::is_integral<BaseList>::type,void >::type |
|---|
| 81 | #endif |
|---|
| 82 | reindex(const BaseList& values) { |
|---|
| 83 | boost::function_requires< |
|---|
| 84 | detail::multi_array::CollectionConcept<BaseList> >(); |
|---|
| 85 | boost::detail::multi_array:: |
|---|
| 86 | copy_n(values.begin(),num_dimensions(),index_base_list_.begin()); |
|---|
| 87 | origin_offset_ = |
|---|
| 88 | this->calculate_indexing_offset(stride_list_,index_base_list_); |
|---|
| 89 | } |
|---|
| 90 | |
|---|
| 91 | void reindex(index value) { |
|---|
| 92 | index_base_list_.assign(value); |
|---|
| 93 | origin_offset_ = |
|---|
| 94 | this->calculate_indexing_offset(stride_list_,index_base_list_); |
|---|
| 95 | } |
|---|
| 96 | |
|---|
| 97 | size_type num_dimensions() const { return NumDims; } |
|---|
| 98 | |
|---|
| 99 | size_type size() const { return extent_list_.front(); } |
|---|
| 100 | size_type max_size() const { return num_elements(); } |
|---|
| 101 | bool empty() const { return size() == 0; } |
|---|
| 102 | |
|---|
| 103 | const size_type* shape() const { |
|---|
| 104 | return extent_list_.data(); |
|---|
| 105 | } |
|---|
| 106 | |
|---|
| 107 | const index* strides() const { |
|---|
| 108 | return stride_list_.data(); |
|---|
| 109 | } |
|---|
| 110 | |
|---|
| 111 | const T* origin() const { return base_+origin_offset_; } |
|---|
| 112 | |
|---|
| 113 | size_type num_elements() const { return num_elements_; } |
|---|
| 114 | |
|---|
| 115 | const index* index_bases() const { |
|---|
| 116 | return index_base_list_.data(); |
|---|
| 117 | } |
|---|
| 118 | |
|---|
| 119 | template <typename IndexList> |
|---|
| 120 | const element& operator()(IndexList indices) const { |
|---|
| 121 | boost::function_requires< |
|---|
| 122 | detail::multi_array::CollectionConcept<IndexList> >(); |
|---|
| 123 | return super_type::access_element(boost::type<const element&>(), |
|---|
| 124 | indices,origin(), |
|---|
| 125 | shape(),strides(),index_bases()); |
|---|
| 126 | } |
|---|
| 127 | |
|---|
| 128 | // Only allow const element access |
|---|
| 129 | const_reference operator[](index idx) const { |
|---|
| 130 | return super_type::access(boost::type<const_reference>(), |
|---|
| 131 | idx,origin(), |
|---|
| 132 | shape(),strides(), |
|---|
| 133 | index_bases()); |
|---|
| 134 | } |
|---|
| 135 | |
|---|
| 136 | // see generate_array_view in base.hpp |
|---|
| 137 | #if !defined(BOOST_MSVC) || BOOST_MSVC > 1300 |
|---|
| 138 | template <int NDims> |
|---|
| 139 | #else |
|---|
| 140 | template <int NumDims, int NDims> // else ICE |
|---|
| 141 | #endif // BOOST_MSVC |
|---|
| 142 | typename const_array_view<NDims>::type |
|---|
| 143 | operator[](const boost::detail::multi_array:: |
|---|
| 144 | index_gen<NumDims,NDims>& indices) |
|---|
| 145 | const { |
|---|
| 146 | typedef typename const_array_view<NDims>::type return_type; |
|---|
| 147 | return |
|---|
| 148 | super_type::generate_array_view(boost::type<return_type>(), |
|---|
| 149 | indices, |
|---|
| 150 | shape(), |
|---|
| 151 | strides(), |
|---|
| 152 | index_bases(), |
|---|
| 153 | origin()); |
|---|
| 154 | } |
|---|
| 155 | const_iterator begin() const { |
|---|
| 156 | return const_iterator(*index_bases(),origin(), |
|---|
| 157 | shape(),strides(),index_bases()); |
|---|
| 158 | } |
|---|
| 159 | |
|---|
| 160 | const_iterator end() const { |
|---|
| 161 | return const_iterator(*index_bases()+(index)*shape(),origin(), |
|---|
| 162 | shape(),strides(),index_bases()); |
|---|
| 163 | } |
|---|
| 164 | |
|---|
| 165 | const_reverse_iterator rbegin() const { |
|---|
| 166 | return const_reverse_iterator(end()); |
|---|
| 167 | } |
|---|
| 168 | |
|---|
| 169 | const_reverse_iterator rend() const { |
|---|
| 170 | return const_reverse_iterator(begin()); |
|---|
| 171 | } |
|---|
| 172 | |
|---|
| 173 | |
|---|
| 174 | template <typename OPtr> |
|---|
| 175 | bool operator==(const |
|---|
| 176 | const_multi_array_view<T,NumDims,OPtr>& rhs) |
|---|
| 177 | const { |
|---|
| 178 | if(std::equal(extent_list_.begin(), |
|---|
| 179 | extent_list_.end(), |
|---|
| 180 | rhs.extent_list_.begin())) |
|---|
| 181 | return std::equal(begin(),end(),rhs.begin()); |
|---|
| 182 | else return false; |
|---|
| 183 | } |
|---|
| 184 | |
|---|
| 185 | template <typename OPtr> |
|---|
| 186 | bool operator<(const |
|---|
| 187 | const_multi_array_view<T,NumDims,OPtr>& rhs) |
|---|
| 188 | const { |
|---|
| 189 | return std::lexicographical_compare(begin(),end(),rhs.begin(),rhs.end()); |
|---|
| 190 | } |
|---|
| 191 | |
|---|
| 192 | template <typename OPtr> |
|---|
| 193 | bool operator!=(const |
|---|
| 194 | const_multi_array_view<T,NumDims,OPtr>& rhs) |
|---|
| 195 | const { |
|---|
| 196 | return !(*this == rhs); |
|---|
| 197 | } |
|---|
| 198 | |
|---|
| 199 | template <typename OPtr> |
|---|
| 200 | bool operator>(const |
|---|
| 201 | const_multi_array_view<T,NumDims,OPtr>& rhs) |
|---|
| 202 | const { |
|---|
| 203 | return rhs < *this; |
|---|
| 204 | } |
|---|
| 205 | |
|---|
| 206 | template <typename OPtr> |
|---|
| 207 | bool operator<=(const |
|---|
| 208 | const_multi_array_view<T,NumDims,OPtr>& rhs) |
|---|
| 209 | const { |
|---|
| 210 | return !(*this > rhs); |
|---|
| 211 | } |
|---|
| 212 | |
|---|
| 213 | template <typename OPtr> |
|---|
| 214 | bool operator>=(const |
|---|
| 215 | const_multi_array_view<T,NumDims,OPtr>& rhs) |
|---|
| 216 | const { |
|---|
| 217 | return !(*this < rhs); |
|---|
| 218 | } |
|---|
| 219 | |
|---|
| 220 | |
|---|
| 221 | #ifndef BOOST_NO_MEMBER_TEMPLATE_FRIENDS |
|---|
| 222 | protected: |
|---|
| 223 | template <typename,std::size_t> friend class multi_array_impl_base; |
|---|
| 224 | template <typename,std::size_t,typename> friend class const_multi_array_view; |
|---|
| 225 | #else |
|---|
| 226 | public: // should be protected |
|---|
| 227 | #endif |
|---|
| 228 | |
|---|
| 229 | // This constructor is used by multi_array_impl_base::generate_array_view |
|---|
| 230 | // to create strides |
|---|
| 231 | template <typename ExtentList, typename Index> |
|---|
| 232 | explicit const_multi_array_view(TPtr base, |
|---|
| 233 | const ExtentList& extents, |
|---|
| 234 | const boost::array<Index,NumDims>& strides): |
|---|
| 235 | base_(base), origin_offset_(0) { |
|---|
| 236 | |
|---|
| 237 | index_base_list_.assign(0); |
|---|
| 238 | |
|---|
| 239 | // Get the extents and strides |
|---|
| 240 | boost::detail::multi_array:: |
|---|
| 241 | copy_n(extents.begin(),NumDims,extent_list_.begin()); |
|---|
| 242 | boost::detail::multi_array:: |
|---|
| 243 | copy_n(strides.begin(),NumDims,stride_list_.begin()); |
|---|
| 244 | |
|---|
| 245 | // Calculate the array size |
|---|
| 246 | num_elements_ = std::accumulate(extent_list_.begin(),extent_list_.end(), |
|---|
| 247 | size_type(1),std::multiplies<size_type>()); |
|---|
| 248 | #if 0 |
|---|
| 249 | assert(num_elements_ != 0); |
|---|
| 250 | #endif |
|---|
| 251 | } |
|---|
| 252 | |
|---|
| 253 | typedef boost::array<size_type,NumDims> size_list; |
|---|
| 254 | typedef boost::array<index,NumDims> index_list; |
|---|
| 255 | |
|---|
| 256 | TPtr base_; |
|---|
| 257 | index origin_offset_; |
|---|
| 258 | size_type num_elements_; |
|---|
| 259 | size_list extent_list_; |
|---|
| 260 | index_list stride_list_; |
|---|
| 261 | index_list index_base_list_; |
|---|
| 262 | |
|---|
| 263 | private: |
|---|
| 264 | // const_multi_array_view cannot be assigned to (no deep copies!) |
|---|
| 265 | const_multi_array_view& operator=(const const_multi_array_view& other); |
|---|
| 266 | }; |
|---|
| 267 | |
|---|
| 268 | |
|---|
| 269 | template <typename T, std::size_t NumDims> |
|---|
| 270 | class multi_array_view : |
|---|
| 271 | public const_multi_array_view<T,NumDims,T*> |
|---|
| 272 | { |
|---|
| 273 | typedef const_multi_array_view<T,NumDims,T*> super_type; |
|---|
| 274 | public: |
|---|
| 275 | typedef typename super_type::value_type value_type; |
|---|
| 276 | typedef typename super_type::reference reference; |
|---|
| 277 | typedef typename super_type::iterator iterator; |
|---|
| 278 | typedef typename super_type::reverse_iterator reverse_iterator; |
|---|
| 279 | typedef typename super_type::const_reference const_reference; |
|---|
| 280 | typedef typename super_type::const_iterator const_iterator; |
|---|
| 281 | typedef typename super_type::const_reverse_iterator const_reverse_iterator; |
|---|
| 282 | typedef typename super_type::element element; |
|---|
| 283 | typedef typename super_type::size_type size_type; |
|---|
| 284 | typedef typename super_type::difference_type difference_type; |
|---|
| 285 | typedef typename super_type::index index; |
|---|
| 286 | typedef typename super_type::extent_range extent_range; |
|---|
| 287 | |
|---|
| 288 | // template typedefs |
|---|
| 289 | template <std::size_t NDims> |
|---|
| 290 | struct const_array_view { |
|---|
| 291 | typedef boost::detail::multi_array::const_multi_array_view<T,NDims> type; |
|---|
| 292 | }; |
|---|
| 293 | |
|---|
| 294 | template <std::size_t NDims> |
|---|
| 295 | struct array_view { |
|---|
| 296 | typedef boost::detail::multi_array::multi_array_view<T,NDims> type; |
|---|
| 297 | }; |
|---|
| 298 | |
|---|
| 299 | // Assignment from other ConstMultiArray types. |
|---|
| 300 | template <typename ConstMultiArray> |
|---|
| 301 | multi_array_view& operator=(const ConstMultiArray& other) { |
|---|
| 302 | function_requires< |
|---|
| 303 | boost::detail::multi_array:: |
|---|
| 304 | ConstMultiArrayConcept<ConstMultiArray,NumDims> >(); |
|---|
| 305 | |
|---|
| 306 | // make sure the dimensions agree |
|---|
| 307 | assert(other.num_dimensions() == this->num_dimensions()); |
|---|
| 308 | assert(std::equal(other.shape(),other.shape()+this->num_dimensions(), |
|---|
| 309 | this->shape())); |
|---|
| 310 | // iterator-based copy |
|---|
| 311 | std::copy(other.begin(),other.end(),begin()); |
|---|
| 312 | return *this; |
|---|
| 313 | } |
|---|
| 314 | |
|---|
| 315 | |
|---|
| 316 | multi_array_view& operator=(const multi_array_view& other) { |
|---|
| 317 | if (&other != this) { |
|---|
| 318 | // make sure the dimensions agree |
|---|
| 319 | assert(other.num_dimensions() == this->num_dimensions()); |
|---|
| 320 | assert(std::equal(other.shape(),other.shape()+this->num_dimensions(), |
|---|
| 321 | this->shape())); |
|---|
| 322 | // iterator-based copy |
|---|
| 323 | std::copy(other.begin(),other.end(),begin()); |
|---|
| 324 | } |
|---|
| 325 | return *this; |
|---|
| 326 | } |
|---|
| 327 | |
|---|
| 328 | element* origin() { return this->base_+this->origin_offset_; } |
|---|
| 329 | |
|---|
| 330 | template <class IndexList> |
|---|
| 331 | element& operator()(const IndexList& indices) { |
|---|
| 332 | boost::function_requires< |
|---|
| 333 | detail::multi_array::CollectionConcept<IndexList> >(); |
|---|
| 334 | return super_type::access_element(boost::type<element&>(), |
|---|
| 335 | indices,origin(), |
|---|
| 336 | this->shape(),this->strides(), |
|---|
| 337 | this->index_bases()); |
|---|
| 338 | } |
|---|
| 339 | |
|---|
| 340 | |
|---|
| 341 | reference operator[](index idx) { |
|---|
| 342 | return super_type::access(boost::type<reference>(), |
|---|
| 343 | idx,origin(), |
|---|
| 344 | this->shape(),this->strides(), |
|---|
| 345 | this->index_bases()); |
|---|
| 346 | } |
|---|
| 347 | |
|---|
| 348 | |
|---|
| 349 | // see generate_array_view in base.hpp |
|---|
| 350 | #if !defined(BOOST_MSVC) || BOOST_MSVC > 1300 |
|---|
| 351 | template <int NDims> |
|---|
| 352 | #else |
|---|
| 353 | template <int NumDims, int NDims> // else ICE |
|---|
| 354 | #endif // BOOST_MSVC |
|---|
| 355 | typename array_view<NDims>::type |
|---|
| 356 | operator[](const boost::detail::multi_array:: |
|---|
| 357 | index_gen<NumDims,NDims>& indices) { |
|---|
| 358 | typedef typename array_view<NDims>::type return_type; |
|---|
| 359 | return |
|---|
| 360 | super_type::generate_array_view(boost::type<return_type>(), |
|---|
| 361 | indices, |
|---|
| 362 | this->shape(), |
|---|
| 363 | this->strides(), |
|---|
| 364 | this->index_bases(), |
|---|
| 365 | origin()); |
|---|
| 366 | } |
|---|
| 367 | |
|---|
| 368 | |
|---|
| 369 | iterator begin() { |
|---|
| 370 | return iterator(*this->index_bases(),origin(), |
|---|
| 371 | this->shape(),this->strides(), |
|---|
| 372 | this->index_bases()); |
|---|
| 373 | } |
|---|
| 374 | |
|---|
| 375 | iterator end() { |
|---|
| 376 | return iterator(*this->index_bases()+(index)*this->shape(),origin(), |
|---|
| 377 | this->shape(),this->strides(), |
|---|
| 378 | this->index_bases()); |
|---|
| 379 | } |
|---|
| 380 | |
|---|
| 381 | reverse_iterator rbegin() { |
|---|
| 382 | return reverse_iterator(end()); |
|---|
| 383 | } |
|---|
| 384 | |
|---|
| 385 | reverse_iterator rend() { |
|---|
| 386 | return reverse_iterator(begin()); |
|---|
| 387 | } |
|---|
| 388 | |
|---|
| 389 | // Using declarations don't seem to work for g++ |
|---|
| 390 | // These are the proxies to work around this. |
|---|
| 391 | |
|---|
| 392 | const element* origin() const { return super_type::origin(); } |
|---|
| 393 | |
|---|
| 394 | template <class IndexList> |
|---|
| 395 | const element& operator()(const IndexList& indices) const { |
|---|
| 396 | boost::function_requires< |
|---|
| 397 | detail::multi_array::CollectionConcept<IndexList> >(); |
|---|
| 398 | return super_type::operator()(indices); |
|---|
| 399 | } |
|---|
| 400 | |
|---|
| 401 | const_reference operator[](index idx) const { |
|---|
| 402 | return super_type::operator[](idx); |
|---|
| 403 | } |
|---|
| 404 | |
|---|
| 405 | // see generate_array_view in base.hpp |
|---|
| 406 | #if !defined(BOOST_MSVC) || BOOST_MSVC > 1300 |
|---|
| 407 | template <int NDims> |
|---|
| 408 | #else |
|---|
| 409 | template <int NumDims, int NDims> // else ICE |
|---|
| 410 | #endif // BOOST_MSVC |
|---|
| 411 | typename const_array_view<NDims>::type |
|---|
| 412 | operator[](const boost::detail::multi_array:: |
|---|
| 413 | index_gen<NumDims,NDims>& indices) |
|---|
| 414 | const { |
|---|
| 415 | return super_type::operator[](indices); |
|---|
| 416 | } |
|---|
| 417 | |
|---|
| 418 | const_iterator begin() const { |
|---|
| 419 | return super_type::begin(); |
|---|
| 420 | } |
|---|
| 421 | |
|---|
| 422 | const_iterator end() const { |
|---|
| 423 | return super_type::end(); |
|---|
| 424 | } |
|---|
| 425 | |
|---|
| 426 | const_reverse_iterator rbegin() const { |
|---|
| 427 | return super_type::rbegin(); |
|---|
| 428 | } |
|---|
| 429 | |
|---|
| 430 | const_reverse_iterator rend() const { |
|---|
| 431 | return super_type::rend(); |
|---|
| 432 | } |
|---|
| 433 | |
|---|
| 434 | #ifndef BOOST_NO_MEMBER_TEMPLATE_FRIENDS |
|---|
| 435 | private: |
|---|
| 436 | template <typename,std::size_t> friend class multi_array_impl_base; |
|---|
| 437 | #else |
|---|
| 438 | public: // should be private |
|---|
| 439 | #endif |
|---|
| 440 | |
|---|
| 441 | // constructor used by multi_array_impl_base::generate_array_view to |
|---|
| 442 | // generate array views |
|---|
| 443 | template <typename ExtentList, typename Index> |
|---|
| 444 | explicit multi_array_view(T* base, |
|---|
| 445 | const ExtentList& extents, |
|---|
| 446 | const boost::array<Index,NumDims>& strides) : |
|---|
| 447 | super_type(base,extents,strides) { } |
|---|
| 448 | |
|---|
| 449 | }; |
|---|
| 450 | |
|---|
| 451 | } // namespace multi_array |
|---|
| 452 | } // namespace detail |
|---|
| 453 | |
|---|
| 454 | // |
|---|
| 455 | // traits classes to get array_view types |
|---|
| 456 | // |
|---|
| 457 | template <typename Array, int N> |
|---|
| 458 | class array_view_gen { |
|---|
| 459 | typedef typename Array::element element; |
|---|
| 460 | public: |
|---|
| 461 | typedef boost::detail::multi_array::multi_array_view<element,N> type; |
|---|
| 462 | }; |
|---|
| 463 | |
|---|
| 464 | template <typename Array, int N> |
|---|
| 465 | class const_array_view_gen { |
|---|
| 466 | typedef typename Array::element element; |
|---|
| 467 | public: |
|---|
| 468 | typedef boost::detail::multi_array::const_multi_array_view<element,N> type; |
|---|
| 469 | }; |
|---|
| 470 | |
|---|
| 471 | } // namespace boost |
|---|
| 472 | |
|---|
| 473 | #endif // BOOST_MULTI_ARRAY_VIEW_RG071301_HPP |
|---|
| 474 | |
|---|