Report patch name instead of index in debug
[foam-extend-3.2.git] / src / foam / meshes / polyMesh / globalMeshData / globalMeshData.H
blob63fce1ce2f070ae8e7a5836fc75c49caa4f273f6
1 /*---------------------------------------------------------------------------*\
2   =========                 |
3   \\      /  F ield         | foam-extend: Open Source CFD
4    \\    /   O peration     | Version:     3.2
5     \\  /    A nd           | Web:         http://www.foam-extend.org
6      \\/     M anipulation  | For copyright notice see file Copyright
7 -------------------------------------------------------------------------------
8 License
9     This file is part of foam-extend.
11     foam-extend is free software: you can redistribute it and/or modify it
12     under the terms of the GNU General Public License as published by the
13     Free Software Foundation, either version 3 of the License, or (at your
14     option) any later version.
16     foam-extend is distributed in the hope that it will be useful, but
17     WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
18     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
19     General Public License for more details.
21     You should have received a copy of the GNU General Public License
22     along with foam-extend.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
24 Class
25     Foam::globalMeshData
27 Description
28     Various mesh related information for a parallel run. Upon construction
29     constructs all info by using parallel communication.
31     Requires:
32     - all processor patches to have correct ordering.
33     - all processorPatches to have their transforms set ('makeTransforms')
35     The shared point addressing gives on each processor
36     the vertices that cannot be set using a normal swap on processor patches.
37     These are the vertices that are shared between more than 2 processors.
39     There is an issue with these shared vertices if they originate from
40     cyclics (i.e. are now separated processor patches). They will all be
41     mapped to the same global point (so even though the processor points are
42     not on the same location) since topologically they are one and the same.
44     So if you ask for sharedPoints() you get only one of the coordinates of
45     the topologically shared points.
47     All the hard work of these shared points is done by the globalPoints class.
49     Shared edges: similar to shared points gives on all processors the edges
50     that are shared between more than two patches (i.e. the edges on which
51     data cannot be synchronized by a straightforward edge data swap). Note
52     that shared edges will use shared points but not all edges between shared
53     points need to be shared edges (e.g. there might be an edge connecting
54     two disconnected regions of shared points).
56     Currently an edge is considered shared
57     if it uses two shared points and is used more than once. This is not
58     correct on processor patches but it only slightly overestimates the number
59     of shared edges. Doing full analysis of how many patches use the edge
60     would be too complicated.
62     Shared edge calculation is demand driven so always make sure to have
63     your first call to one of the access functions synchronous amongst all
64     processors!
66 SourceFiles
67     globalMeshData.C
69 \*---------------------------------------------------------------------------*/
71 #ifndef globalMeshData_H
72 #define globalMeshData_H
74 #include "polyMesh.H"
75 #include "Switch.H"
76 #include "processorTopology.H"
77 #include "labelPairList.H"
78 #include "tolerancesSwitch.H"
80 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
82 namespace Foam
85 // Forward declaration of friend functions and operators
87 class globalMeshData;
88 Ostream& operator<<(Ostream&, const globalMeshData&);
91 /*---------------------------------------------------------------------------*\
92                        Class globalMeshData Declaration
93 \*---------------------------------------------------------------------------*/
95 class globalMeshData
97     public processorTopology
100     // Private class
102         // To combineReduce a pointField. Just appends all lists.
103         template <class T>
104         class plusEqOp
105         {
107         public:
109             void operator()(T& x, const T& y) const
110             {
111                 label n = x.size();
113                 x.setSize(x.size() + y.size());
115                 forAll(y, i)
116                 {
117                     x[n++] = y[i];
118                 }
119             }
120         };
123     // Private data
125         //- Reference to mesh
126         const polyMesh& mesh_;
129         // Data related to the complete mesh
131             //- Bounding box of complete mesh
132             boundBox bb_;
134             //- Total number of points in the complete mesh
135             label nTotalPoints_;
137             //- Total number of faces in the complete mesh
138             label nTotalFaces_;
140             //- Total number of cells in the complete mesh
141             label nTotalCells_;
144         // Processor patch addressing (be careful if not running in parallel!)
146             //- List of processor patch labels
147             //  (size of list = number of processor patches)
148             labelList processorPatches_;
150             //- List of indices into processorPatches_ for each patch.
151             //  Index = -1 for non-processor patches.
152             //  (size of list = number of patches)
153             labelList processorPatchIndices_;
155             //- processorPatchIndices_ of the neighbours processor patches
156             labelList processorPatchNeighbours_;
159         // Globally shared point addressing
161             //- Total number of global points
162             label nGlobalPoints_;
164             //- Indices of local points that are globally shared
165             labelList sharedPointLabels_;
167             //- Indices of globally shared points in the master list
168             //  This list contains all the shared points in the mesh
169             labelList sharedPointAddr_;
171             //- Shared point global labels.
172             //  Global point index for every local shared point.
173             //  Only valid if constructed with this information or if
174             //  pointProcAddressing read.
175             mutable labelList* sharedPointGlobalLabelsPtr_;
178         // Globally shared edge addressing. Derived from shared points.
179         // All demand driven since don't want to construct edges always.
181             //- Total number of global edges
182             mutable label nGlobalEdges_;
184             //- Indices of local edges that are globally shared
185             mutable labelList* sharedEdgeLabelsPtr_;
187             //- Indices of globally shared edge in the master list
188             //  This list contains all the shared edges in the mesh
189             mutable labelList* sharedEdgeAddrPtr_;
192     // Private Member Functions
194         //- Set up processor patch addressing
195         void initProcAddr();
197         //- Helper function for shared edge addressing
198         static void countSharedEdges
199         (
200             const HashTable<labelList, edge, Hash<edge> >& procSharedEdges,
201             HashTable<label, edge, Hash<edge> >&,
202             label&
203         );
205         //- Calculate shared edge addressing
206         void calcSharedEdges() const;
208         //- Count coincident faces.
209         static label countCoincidentFaces
210         (
211             const scalar tolDim,
212             const vectorField& separationDist
213         );
215         //- Disallow default bitwise copy construct
216         globalMeshData(const globalMeshData&);
218         //- Disallow default bitwise assignment
219         void operator=(const globalMeshData&);
222 public:
224     //- Runtime type information
225     ClassName("globalMeshData");
228     // Static data members
230         //- Geomtric tolerance (fraction of bounding box)
231         static const debug::tolerancesSwitch matchTol_;
234     // Constructors
236         //- Construct from mesh, derive rest (does parallel communication!)
237         globalMeshData(const polyMesh& mesh);
239         //- Old behaviour: read constructor given IOobject and a polyMesh
240         //  reference. Only use this for testing!
241         globalMeshData(const IOobject& io, const polyMesh& mesh);
244     // Destructor
246         ~globalMeshData();
248         //- Remove all demand driven data
249         void clearOut();
252     // Member Functions
254         // Access
256             //- Return the mesh reference
257             const polyMesh& mesh() const
258             {
259                 return mesh_;
260             }
262             //- Does the mesh contain processor patches? (also valid when
263             //  not running parallel)
264             bool parallel() const
265             {
266                 return processorPatches_.size() > 0;
267             }
269             const boundBox& bb() const
270             {
271                 return bb_;
272             }
274             //- Return total number of points in decomposed mesh
275             label nTotalPoints() const
276             {
277                 return nTotalPoints_;
278             }
280             //- Return total number of faces in decomposed mesh
281             label nTotalFaces() const
282             {
283                 return nTotalFaces_;
284             }
286             //- Return total number of cells in decomposed mesh
287             label nTotalCells() const
288             {
289                 return nTotalCells_;
290             }
293         // Processor patch addressing (be careful when not running in parallel)
295             //- Return list of processor patch labels
296             //  (size of list = number of processor patches)
297             const labelList& processorPatches() const
298             {
299                 return processorPatches_;
300             }
302             //- Return list of indices into processorPatches_ for each patch.
303             //  Index = -1 for non-processor parches.
304             //  (size of list = number of patches)
305             const labelList& processorPatchIndices() const
306             {
307                 return processorPatchIndices_;
308             }
310             //- Return processorPatchIndices of the neighbours
311             //  processor patches. -1 if not running parallel.
312             const labelList& processorPatchNeighbours() const
313             {
314                 return processorPatchNeighbours_;
315             }
318         // Globally shared point addressing
320             //- Return number of globally shared points
321             label nGlobalPoints() const
322             {
323                 return nGlobalPoints_;
324             }
326             //- Return indices of local points that are globally shared
327             const labelList& sharedPointLabels() const
328             {
329                 return sharedPointLabels_;
330             }
332             //- Return addressing into the complete globally shared points
333             //  list
334             //  Note: It is assumed that a (never constructed) complete
335             //  list of globally shared points exists.  The set of shared
336             //  points on the current processor is a subset of all shared
337             //  points. Shared point addressing gives the index in the
338             //  list of all globally shared points for each of the locally
339             //  shared points.
340             const labelList& sharedPointAddr() const
341             {
342                 return sharedPointAddr_;
343             }
345             //- Return shared point global labels. Tries to read
346             //  'pointProcAddressing' and returns list or -1 if none
347             //  available.
348             const labelList& sharedPointGlobalLabels() const;
350             //- Collect coordinates of shared points on all processors.
351             //  (does parallel communication!)
352             //  Note: not valid for cyclicParallel since shared cyclic points
353             //  are merged into single global point. (use geometricSharedPoints
354             //  instead)
355             pointField sharedPoints() const;
357             //- Like sharedPoints but keeps cyclic points separate.
358             //  (does geometric merging; uses matchTol_*bb as merge tolerance)
359             //  Use sharedPoints() instead.
360             pointField geometricSharedPoints() const;
364         // Globally shared edge addressing
366             //- Return number of globally shared edges. Demand-driven
367             //  calculation so call needs to be synchronous among processors!
368             label nGlobalEdges() const;
370             //- Return indices of local edges that are globally shared.
371             //  Demand-driven
372             //  calculation so call needs to be synchronous among processors!
373             const labelList& sharedEdgeLabels() const;
375             //- Return addressing into the complete globally shared edge
376             //  list. The set of shared
377             //  edges on the current processor is a subset of all shared
378             //  edges. Shared edge addressing gives the index in the
379             //  list of all globally shared edges for each of the locally
380             //  shared edges.
381             //  Demand-driven
382             //  calculation so call needs to be synchronous among processors!
383             const labelList& sharedEdgeAddr() const;
386         // Edit
388             //- Update for moving points.
389             void movePoints(const pointField& newPoints);
391             //- Change global mesh data given a topological change. Does a
392             //  full parallel analysis to determine shared points and
393             //  boundaries.
394             void updateMesh();
397         // Write
399             bool write() const;
402     // Ostream Operator
404         friend Ostream& operator<<(Ostream&, const globalMeshData&);
408 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
410 } // End namespace Foam
412 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
414 #endif
416 // ************************************************************************* //