TEvtGen/EvtGenBase/EvtVector4R.hh

   1 //--------------------------------------------------------------------------
   2 //
   3 // Environment:
   4 //      This software is part of the EvtGen package developed jointly
   5 //      for the BaBar and CLEO collaborations.  If you use all or part
   6 //      of it, please give an appropriate acknowledgement.
   7 //
   8 // Copyright Information: See EvtGen/COPYRIGHT
   9 //      Copyright (C) 1998      Caltech, UCSB
  10 //
  11 // Module: EvtGen/EvtVector4R.hh
  12 //
  13 // Description: Class to describe real 4 vectors
  14 //
  15 // Modification history:
  16 //
  17 //    DJL/RYD     September 25, 1996         Module created
  18 //
  19 //------------------------------------------------------------------------
  20
  21 #ifndef EVTVECTOR4R_HH
  22 #define EVTVECTOR4R_HH
  23
  24 #include <iostream>
  25 #include <math.h>
  26
  27 class EvtVector3R;
  28
  29 class EvtVector4R {
  30
  31   friend EvtVector4R rotateEuler(const EvtVector4R& rs,
  32                                  double alpha,double beta,double gamma);
  33   friend EvtVector4R boostTo(const EvtVector4R& rs,
  34                              const EvtVector4R& p4);
  35   friend EvtVector4R boostTo(const EvtVector4R& rs,
  36                              const EvtVector3R& boost);
  37
  38
  39   inline friend EvtVector4R operator*(double d,const EvtVector4R& v2);
  40   inline friend EvtVector4R operator*(const EvtVector4R& v2,double d);
  41   inline friend EvtVector4R operator/(const EvtVector4R& v2,double d);
  42   inline friend double operator*(const EvtVector4R& v1,const EvtVector4R& v2);
  43   inline friend EvtVector4R operator+(const EvtVector4R& v1,const EvtVector4R& v2);
  44   inline friend EvtVector4R operator-(const EvtVector4R& v1,const EvtVector4R& v2);
  45
  46 public:
  47   EvtVector4R(){}
  48   EvtVector4R(double e,double px,double py ,double pz);
  49   inline void set(int i,double d);
  50   inline void set(double e,double px,double py ,double pz);
  51   inline EvtVector4R& operator*=(double c);
  52   inline EvtVector4R& operator/=(double c);
  53   inline EvtVector4R& operator=(const EvtVector4R& v2);
  54   inline EvtVector4R& operator+=(const EvtVector4R& v2);
  55   inline EvtVector4R& operator-=(const EvtVector4R& v2);
  56   inline double get(int i) const;
  57   inline double cont(const EvtVector4R& v4) const;
  58   friend std::ostream& operator<<(std::ostream& s, const EvtVector4R& v);
  59   double mass2() const;
  60   double mass() const;
  61   void applyRotateEuler(double alpha,double beta,double gamma);
  62   void applyBoostTo(const EvtVector4R& p4);
  63   void applyBoostTo(const EvtVector3R& boost);
  64   EvtVector4R cross(const EvtVector4R& v2);
  65   double dot(const EvtVector4R& v2) const;
  66   double d3mag() const;
  67
  68   // Added by AJB - calculate scalars in the rest frame of the current object
  69   double scalartripler3( const EvtVector4R& p1, const EvtVector4R& p2,
  70           const EvtVector4R& p3 ) const;
  71   double dotr3( const EvtVector4R& p1, const EvtVector4R& p2 ) const;
  72   double mag2r3( const EvtVector4R& p1 ) const;
  73   double magr3( const EvtVector4R& p1 ) const;
  74
  75
  76 private:
  77
  78   double v[4];
  79
  80   inline double Square( double x ) const { return x*x; }
  81
  82 };
  83
  84
  85 inline EvtVector4R& EvtVector4R::operator=(const EvtVector4R& v2){
  86
  87   v[0]=v2.v[0];
  88   v[1]=v2.v[1];
  89   v[2]=v2.v[2];
  90   v[3]=v2.v[3];
  91
  92   return *this;
  93 }
  94
  95 inline EvtVector4R& EvtVector4R::operator+=(const EvtVector4R& v2){
  96
  97   v[0]+=v2.v[0];
  98   v[1]+=v2.v[1];
  99   v[2]+=v2.v[2];
 100   v[3]+=v2.v[3];
 101
 102   return *this;
 103 }
 104
 105 inline EvtVector4R& EvtVector4R::operator-=(const EvtVector4R& v2){
 106
 107   v[0]-=v2.v[0];
 108   v[1]-=v2.v[1];
 109   v[2]-=v2.v[2];
 110   v[3]-=v2.v[3];
 111
 112   return *this;
 113 }
 114
 115 inline double EvtVector4R::mass2() const{
 116
 117   return v[0]*v[0]-v[1]*v[1]-v[2]*v[2]-v[3]*v[3];
 118 }
 119
 120 inline EvtVector4R operator*(double c,const EvtVector4R& v2){
 121
 122   return EvtVector4R(v2)*=c;
 123 }
 124
 125 inline EvtVector4R operator*(const EvtVector4R& v2,double c){
 126
 127   return EvtVector4R(v2)*=c;
 128 }
 129
 130 inline EvtVector4R operator/(const EvtVector4R& v2,double c){
 131
 132   return EvtVector4R(v2)/=c;
 133 }
 134
 135 inline EvtVector4R& EvtVector4R::operator*=(double c){
 136
 137   v[0]*=c;
 138   v[1]*=c;
 139   v[2]*=c;
 140   v[3]*=c;
 141
 142   return *this;
 143 }
 144
 145 inline EvtVector4R& EvtVector4R::operator/=(double c){
 146
 147   double cinv=1.0/c;
 148   v[0]*=cinv;
 149   v[1]*=cinv;
 150   v[2]*=cinv;
 151   v[3]*=cinv;
 152
 153   return *this;
 154 }
 155
 156 inline double operator*(const EvtVector4R& v1,const EvtVector4R& v2){
 157
 158   return v1.v[0]*v2.v[0]-v1.v[1]*v2.v[1]-
 159          v1.v[2]*v2.v[2]-v1.v[3]*v2.v[3];
 160 }
 161
 162 inline double EvtVector4R::cont(const EvtVector4R& v4) const {
 163
 164   return v[0]*v4.v[0]-v[1]*v4.v[1]-
 165          v[2]*v4.v[2]-v[3]*v4.v[3];
 166 }
 167
 168 inline EvtVector4R operator-(const EvtVector4R& v1,const EvtVector4R& v2){
 169
 170   return EvtVector4R(v1)-=v2;
 171 }
 172
 173 inline EvtVector4R operator+(const EvtVector4R& v1,const EvtVector4R& v2){
 174
 175   return EvtVector4R(v1)+=v2;
 176 }
 177
 178 inline double EvtVector4R::get(int i) const {
 179   return v[i];
 180 }
 181
 182 inline void EvtVector4R::set(int i,double d){
 183
 184   v[i]=d;
 185 }
 186
 187 inline void EvtVector4R::set(double e,double p1,double p2, double p3){
 188
 189   v[0]=e;
 190   v[1]=p1;
 191   v[2]=p2;
 192   v[3]=p3;
 193 }
 194
 195 #endif
 196