git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/eval.c

   1 /*
   2  * simple arithmetic expression evaluator
   3  *
   4  * Copyright (c) 2002 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   5  *
   6  * This file is part of FFmpeg.
   7  *
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  19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  21  *
  22  */
  23
  24 /**
  25  * @file eval.c
  26  * simple arithmetic expression evaluator.
  27  *
  28  * see http://joe.hotchkiss.com/programming/eval/eval.html
  29  */
  30
  31 #include "avcodec.h"
  32 #include "mpegvideo.h"
  33
  34 #include <stdio.h>
  35 #include <stdlib.h>
  36 #include <string.h>
  37 #include <math.h>
  38
  39 #ifndef NAN
  40   #define NAN 0.0/0.0
  41 #endif
  42
  43 #ifndef M_PI
  44 #define M_PI 3.14159265358979323846
  45 #endif
  46
  47 typedef struct Parser{
  48     int stack_index;
  49     char *s;
  50     double *const_value;
  51     const char **const_name;          // NULL terminated
  52     double (**func1)(void *, double a); // NULL terminated
  53     const char **func1_name;          // NULL terminated
  54     double (**func2)(void *, double a, double b); // NULL terminated
  55     char **func2_name;          // NULL terminated
  56     void *opaque;
  57     char **error;
  58 } Parser;
  59
  60 static double evalExpression(Parser *p);
  61
  62 static int8_t si_prefixes['z' - 'E' + 1]={
  63     ['y'-'E']= -24,
  64     ['z'-'E']= -21,
  65     ['a'-'E']= -18,
  66     ['f'-'E']= -15,
  67     ['p'-'E']= -12,
  68     ['n'-'E']= - 9,
  69     ['u'-'E']= - 6,
  70     ['m'-'E']= - 3,
  71     ['c'-'E']= - 2,
  72     ['d'-'E']= - 1,
  73     ['h'-'E']=   2,
  74     ['k'-'E']=   3,
  75     ['K'-'E']=   3,
  76     ['M'-'E']=   6,
  77     ['G'-'E']=   9,
  78     ['T'-'E']=  12,
  79     ['P'-'E']=  15,
  80     ['E'-'E']=  18,
  81     ['Z'-'E']=  21,
  82     ['Y'-'E']=  24,
  83 };
  84
  85 /** strtod() function extended with 'k', 'M', 'G', 'ki', 'Mi', 'Gi' and 'B'
  86  * postfixes.  This allows using f.e. kB, MiB, G and B as a postfix. This
  87  * function assumes that the unit of numbers is bits not bytes.
  88  */
  89 static double av_strtod(const char *name, char **tail) {
  90     double d;
  91     char *next;
  92     d = strtod(name, &next);
  93     /* if parsing succeeded, check for and interpret postfixes */
  94     if (next!=name) {
  95
  96         if(*next >= 'E' && *next <= 'z'){
  97             int e= si_prefixes[*next - 'E'];
  98             if(e){
  99                 if(next[1] == 'i'){
 100                     d*= pow( 2, e/0.3);
 101                     next+=2;
 102                 }else{
 103                     d*= pow(10, e);
 104                     next++;
 105                 }
 106             }
 107         }
 108
 109         if(*next=='B') {
 110             d*=8;
 111             *next++;
 112         }
 113     }
 114     /* if requested, fill in tail with the position after the last parsed
 115        character */
 116     if (tail)
 117         *tail = next;
 118     return d;
 119 }
 120
 121 static int strmatch(const char *s, const char *prefix){
 122     int i;
 123     for(i=0; prefix[i]; i++){
 124         if(prefix[i] != s[i]) return 0;
 125     }
 126     return 1;
 127 }
 128
 129 static double evalPrimary(Parser *p){
 130     double d, d2=NAN;
 131     char *next= p->s;
 132     int i;
 133
 134     /* number */
 135     d= av_strtod(p->s, &next);
 136     if(next != p->s){
 137         p->s= next;
 138         return d;
 139     }
 140
 141     /* named constants */
 142     for(i=0; p->const_name && p->const_name[i]; i++){
 143         if(strmatch(p->s, p->const_name[i])){
 144             p->s+= strlen(p->const_name[i]);
 145             return p->const_value[i];
 146         }
 147     }
 148
 149     p->s= strchr(p->s, '(');
 150     if(p->s==NULL){
 151         *p->error = "missing (";
 152         p->s= next;
 153         return NAN;
 154     }
 155     p->s++; // "("
 156     d= evalExpression(p);
 157     if(p->s[0]== ','){
 158         p->s++; // ","
 159         d2= evalExpression(p);
 160     }
 161     if(p->s[0] != ')'){
 162         *p->error = "missing )";
 163         return NAN;
 164     }
 165     p->s++; // ")"
 166
 167          if( strmatch(next, "sinh"  ) ) d= sinh(d);
 168     else if( strmatch(next, "cosh"  ) ) d= cosh(d);
 169     else if( strmatch(next, "tanh"  ) ) d= tanh(d);
 170     else if( strmatch(next, "sin"   ) ) d= sin(d);
 171     else if( strmatch(next, "cos"   ) ) d= cos(d);
 172     else if( strmatch(next, "tan"   ) ) d= tan(d);
 173     else if( strmatch(next, "atan"  ) ) d= atan(d);
 174     else if( strmatch(next, "asin"  ) ) d= asin(d);
 175     else if( strmatch(next, "acos"  ) ) d= acos(d);
 176     else if( strmatch(next, "exp"   ) ) d= exp(d);
 177     else if( strmatch(next, "log"   ) ) d= log(d);
 178     else if( strmatch(next, "squish") ) d= 1/(1+exp(4*d));
 179     else if( strmatch(next, "gauss" ) ) d= exp(-d*d/2)/sqrt(2*M_PI);
 180     else if( strmatch(next, "abs"   ) ) d= fabs(d);
 181     else if( strmatch(next, "mod"   ) ) d-= floor(d/d2)*d2;
 182     else if( strmatch(next, "max"   ) ) d= d >  d2 ?   d : d2;
 183     else if( strmatch(next, "min"   ) ) d= d <  d2 ?   d : d2;
 184     else if( strmatch(next, "gt"    ) ) d= d >  d2 ? 1.0 : 0.0;
 185     else if( strmatch(next, "gte"   ) ) d= d >= d2 ? 1.0 : 0.0;
 186     else if( strmatch(next, "lt"    ) ) d= d >  d2 ? 0.0 : 1.0;
 187     else if( strmatch(next, "lte"   ) ) d= d >= d2 ? 0.0 : 1.0;
 188     else if( strmatch(next, "eq"    ) ) d= d == d2 ? 1.0 : 0.0;
 189     else if( strmatch(next, "("     ) ) d= d;
 190 //    else if( strmatch(next, "l1"    ) ) d= 1 + d2*(d - 1);
 191 //    else if( strmatch(next, "sq01"  ) ) d= (d >= 0.0 && d <=1.0) ? 1.0 : 0.0;
 192     else{
 193         for(i=0; p->func1_name && p->func1_name[i]; i++){
 194             if(strmatch(next, p->func1_name[i])){
 195                 return p->func1[i](p->opaque, d);
 196             }
 197         }
 198
 199         for(i=0; p->func2_name && p->func2_name[i]; i++){
 200             if(strmatch(next, p->func2_name[i])){
 201                 return p->func2[i](p->opaque, d, d2);
 202             }
 203         }
 204
 205         *p->error = "unknown function";
 206         return NAN;
 207     }
 208
 209     return d;
 210 }
 211
 212 static double evalPow(Parser *p, int *sign){
 213     *sign= (*p->s == '+') - (*p->s == '-');
 214     p->s += *sign&1;
 215     return evalPrimary(p);
 216 }
 217
 218 static double evalFactor(Parser *p){
 219     int sign, sign2;
 220     double ret, e;
 221     ret= evalPow(p, &sign);
 222     while(p->s[0]=='^'){
 223         p->s++;
 224         e= evalPow(p, &sign2);
 225         ret= pow(ret, (sign2|1) * e);
 226     }
 227     return (sign|1) * ret;
 228 }
 229
 230 static double evalTerm(Parser *p){
 231     double ret= evalFactor(p);
 232     while(p->s[0]=='*' || p->s[0]=='/'){
 233         if(*p->s++ == '*') ret*= evalFactor(p);
 234         else               ret/= evalFactor(p);
 235     }
 236     return ret;
 237 }
 238
 239 static double evalExpression(Parser *p){
 240     double ret= 0;
 241
 242     if(p->stack_index <= 0) //protect against stack overflows
 243         return NAN;
 244     p->stack_index--;
 245
 246     do{
 247         ret += evalTerm(p);
 248     }while(*p->s == '+' || *p->s == '-');
 249
 250     p->stack_index++;
 251
 252     return ret;
 253 }
 254
 255 double ff_eval2(char *s, double *const_value, const char **const_name,
 256                double (**func1)(void *, double), const char **func1_name,
 257                double (**func2)(void *, double, double), char **func2_name,
 258                void *opaque, char **error){
 259     Parser p;
 260
 261     p.stack_index=100;
 262     p.s= s;
 263     p.const_value= const_value;
 264     p.const_name = const_name;
 265     p.func1      = func1;
 266     p.func1_name = func1_name;
 267     p.func2      = func2;
 268     p.func2_name = func2_name;
 269     p.opaque     = opaque;
 270     p.error= error;
 271
 272     return evalExpression(&p);
 273 }
 274
 275 #if LIBAVCODEC_VERSION_INT < ((52<<16)+(0<<8)+0)
 276 attribute_deprecated double ff_eval(char *s, double *const_value, const char **const_name,
 277                double (**func1)(void *, double), const char **func1_name,
 278                double (**func2)(void *, double, double), char **func2_name,
 279                void *opaque){
 280     char *error=NULL;
 281     double ret;
 282     ret = ff_eval2(s, const_value, const_name, func1, func1_name, func2, func2_name, opaque, &error);
 283     if (error)
 284         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Error evaluating \"%s\": %s\n", s, error);
 285     return ret;
 286 }
 287 #endif
 288
 289 #ifdef TEST
 290 #undef printf
 291 static double const_values[]={
 292     M_PI,
 293     M_E,
 294     0
 295 };
 296 static const char *const_names[]={
 297     "PI",
 298     "E",
 299     0
 300 };
 301 main(){
 302     int i;
 303     printf("%f == 12.7\n", ff_eval("1+(5-2)^(3-1)+1/2+sin(PI)-max(-2.2,-3.1)", const_values, const_names, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL));
 304     printf("%f == 0.931322575\n", ff_eval("80G/80Gi", const_values, const_names, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL));
 305
 306     for(i=0; i<1050; i++){
 307         START_TIMER
 308             ff_eval("1+(5-2)^(3-1)+1/2+sin(PI)-max(-2.2,-3.1)", const_values, const_names, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
 309         STOP_TIMER("ff_eval")
 310     }
 311 }
 312 #endif