Clean up some p4est-related code.

Specifically, commit daf3146 (via #3625) introduced a dimension dependent dispatch
mechanism that allowed writing some code in a more generic way. The idea was right,
but the approach duplicated the dispatching because we already have a dispatching
mechanism via the internal::p4est::functions classes.

This patch simply merges the two approaches. It also allows to move some
code out of distributed/tria.cc into distributed/p4est_wrappers.cc, at the
cost of some code churn. The patch does not actually change any kind of
functionality -- it just moves things.

Merge pull request #3628 from kalj/correct-manifold-instantiations

Make instantiations fulfill chartdim<=spacedim

Merge pull request #3626 from kalj/templatize-hardcoded-case

Templatize the hardcoded case of compute_shape_function_values

Merge pull request #3625 from kalj/wrap-p4est-iterate

Wrap p[48]est_iterate in a template struct

make instantiations fulfill chartdim<=spacedim

change a runtime branch into a compile time one by templatization

this avoids the special hardcoded case for when dim==spacedim to be instantiated also for
 other combinations of dim and spacedim.

wrap p[48]est_iterate in a template struct to avoid invalid instantiations

Merge pull request #3262 from masterleinad/project_parallel

VectorTools::project for p::d::Triangulations

Merge pull request #3616 from kalj/refactor-mg-setup

Extract setup code from MGTransferMatrixFree

Merge pull request #3623 from bavier/petsc-conf

Add petsc conf hint for petsc>=3.7

Add petsc conf hint for petsc>=3.7

extract vectorized data structure from common code

Merge pull request #3621 from kalj/static-assert-dof-handler

Use static assert to check for correct template parameters at compile time

fix incorrect calculation of n_child_dofs_1d

Extract some common MG transfer setup code

ensure that correct template parameters have been used

Merge pull request #3484 from bangerth/initialize-members

Initialize a bunch of member variables.

Merge pull request #3605 from davydden/feature/mg_interface_matrix

add MGInterfaceOperator and use it in a few tests

Merge pull request #3594 from kalj/export-fill-copy-indices

Make multigrid function `fill_copy_indices` available internally

add guard to only compile with sensible <dim,spacedim> combinations

Merge pull request #3619 from drwells/use-PetscErrorCode

Use PetscErrorCode instead of int.

Merge pull request #3590 from bangerth/fix-geometry-update-without-data

Do compute the locations of vertices of patches also if no data is attached.

Use PetscErrorCode instead of int.

PETSc typedefs PetscErrorCode to be int (so these are equivalent) but this makes
things a bit clearer.

Use LinearAlgebra::distributed::Vector instead of Trilinos vectors in tests

moving implementations to a .cc file, with explicit instantiations

adding missing include files

Merge pull request #3618 from masterleinad/fix_changes_h

Fixup changes.h

Fixup changes.h

Merge pull request #3576 from drwells/improve-petsc-checks

Improve the output of PETSc exceptions.

Rename internal helper functions

re-break lines

export internal function fill_copy_indices for usage in other transfer classes

Merge pull request #3615 from bangerth/more-cleanups

More cleanups of GridIn::read_vtk().

More cleanups of GridIn::read_vtk().

Specifically, get rid of a pointless array. Make the assumption
that underlies it explicit by adding assertions.

Remove project_generic from public view

Make fe_values_view_30 pass

VectorTools::project uses a matrix-free implemementation if supported and can deal with parallel Triangulations in this case

Merge pull request #3610 from masterleinad/template_create_rhs

VectorType in VectorTools::create_*_hand_side

Merge pull request #3601 from bangerth/cleanups

More GridIn::write_vtk() cleanups.

Consistently check PETSc/SLEPc error codes.

Consistently format PETSc/SLEPc error codes.

Improve the output of PETSc exceptions.

Merge pull request #3611 from masterleinad/test_massoperator

Add another test for MatrixFreeOperators::MassOperator

Merge pull request #3600 from bangerth/add-instantiations

Add a few instantiations.

Merge pull request #3609 from masterleinad/fix_permissions

Fix file permissions in FETools

Add another test for MatrixFreeOperators::MassOperator that fails for insufficient Quadrature

Allow a template VectorType in VectorTools::create_right_hand_side and VectorTools::create_boundary_right_hand_side

Fix file permissions in FETools

Merge pull request #3608 from masterleinad/remove_logname

Remove logname variable in tests

Remove logname variable

Merge pull request #3603 from bangerth/fix-type-error

Fix a type error.

add MGInterfaceOperator and use it in a few tests

Fix a type error.

More GridIn::write_vtk() cleanups.

Add a few instantiations.

Merge pull request #3598 from bangerth/fix-compilation

Fix compilation.

Fix compilation.

Merge pull request #3592 from tamiko/fix_constraint_matrix

LAC: also allow ConstraintMatrix::distribute for std::complex

Merge pull request #3517 from drwells/improve-mpi-checks

Improve mpi checks

Merge pull request #3595 from bangerth/cleanups

Clean up GridIn::read_vtk() in several ways.

Clean up GridIn::read_vtk() in several ways.

Rename some variables. Also note that we always had
  vertex_indices[i] = i
  quad_indices[i] = i
  line_indices[i] = i
and so can get rid of these maps. They are a left-over from apparently copy-pasting
the initial version of this function from the UNV reader where this did not
have to be the case.

The function has many other problems, but I'm an incrementalist and I choose progress
over waiting for the perfect to happen :-).

add a test

LAC: also allow ConstraintMatrix::distribute for std::complex

Fix a typetrait check in ConstraintMatrix::distribute such that said class
and method can be used with complex valued vector types.

Merge pull request #3591 from bangerth/fix-off-by-one-error

Fix an off-by-one error in GridIn::read_vtk().

Merge pull request #3593 from masterleinad/fix_mapping_test

Fix mapping_q_manifold_01

Merge pull request #3587 from bangerth/add-copy-operator

Fix Trilinos SparsityPattern iterators.

Fix mapping_q_manifold_01

Add a testcase.

Add a changelog entry.

Fix an off-by-one error in GridIn::read_vtk.

Add a changelog entry.

Add tests.

Fix the (entirely broken) function Accessor::visit_present_row().

Remove the copy constryctor of TrilinosWrappers::SparsityPatternIterators::Accessor.

It is the default copy constructor, and by removing it, we need not
worry about the fact that we have no copy assignment operator in this class.

Add a testcase.

Add changelog entry.

Do compute the locations of vertices of patches also if no data is attached.

Previously, higher order or Eulerian mappings were ignores if no data was attached to a DataOut object.
This seems wrong. Fix this by moving a piece of code before the check whether there is data.

Merge pull request #3589 from bangerth/fix-wrong-mapping-clone

Fix a rather insidious bug in MappingQ.

Add a changelog entry.

Add testcases.

Merge pull request #3588 from bangerth/update-some-comments

Update some comments that were not quite accurate any more.

Ensure that cloning a mapping also copies all internal variables.

MappingQ has a member variable 'use_mapping_q_on_all_cells', but this variable is not
replicated when calling MappingQ::clone(). Fix this.

Update some comments that were not quite accurate any more.

Also just minor cleanups. No functional changes.

Merge pull request #3585 from kalj/mg-fix

Fix array lenghts

Merge pull request #3582 from bangerth/add-comment

Add a reference to step-33.

Merge pull request #3584 from bangerth/improve-error

Improve an error message.

Fix array lenghts

Improve an error message.

Merge pull request #3579 from bangerth/initialize-members-2

Initialize the 'matrix' and 'vector' members in the PETSc wrappers.

Add a reference to step-33.

Merge pull request #3581 from bangerth/make-comment-more-readable

Make comment more readable.

Make comment more readable.

Initialize the 'matrix' and 'vector' members in the PETSc wrappers.

These members are of type 'Mat' and 'Vec', which are typedefed to pointers to otherwise
opaque types. Initialize these members to 'NULL'.

Merge pull request #3575 from bangerth/initialize-member-variable-2

Initialize member variables.

Merge pull request #3577 from masterleinad/initialize_quick_tests

Initialize all variables in quick_tests/step

Initialize all variables in quick_tests/step

Merge pull request #3572 from davydden/pvs/parpack

parpack: initialize member variables

Merge pull request #3574 from bangerth/initialize-member-variable

Initialize a member variable.

Initialize member variables.

Initialize a member variable.