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