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     int p = 0;
  90     char *next;
  91     d = strtod(name, &next);
  92     /* if parsing succeeded, check for and interpret postfixes */
  93     if (next!=name) {
  94
  95         if(*next >= 'E' && *next <= 'z'){
  96             int e= si_prefixes[*next - 'E'];
  97             if(e){
  98                 if(next[1] == 'i'){
  99                     d*= pow( 2, e/0.3);
 100                     next+=2;
 101                 }else{
 102                     d*= pow(10, e);
 103                     next++;
 104                 }
 105             }
 106         }
 107
 108         if(*next=='B') {
 109             d*=8;
 110             *next++;
 111         }
 112     }
 113     /* if requested, fill in tail with the position after the last parsed
 114        character */
 115     if (tail)
 116         *tail = next;
 117     return d;
 118 }
 119
 120 static int strmatch(const char *s, const char *prefix){
 121     int i;
 122     for(i=0; prefix[i]; i++){
 123         if(prefix[i] != s[i]) return 0;
 124     }
 125     return 1;
 126 }
 127
 128 static double evalPrimary(Parser *p){
 129     double d, d2=NAN;
 130     char *next= p->s;
 131     int i;
 132
 133     /* number */
 134     d= av_strtod(p->s, &next);
 135     if(next != p->s){
 136         p->s= next;
 137         return d;
 138     }
 139
 140     /* named constants */
 141     for(i=0; p->const_name && p->const_name[i]; i++){
 142         if(strmatch(p->s, p->const_name[i])){
 143             p->s+= strlen(p->const_name[i]);
 144             return p->const_value[i];
 145         }
 146     }
 147
 148     p->s= strchr(p->s, '(');
 149     if(p->s==NULL){
 150         *p->error = "missing (";
 151         p->s= next;
 152         return NAN;
 153     }
 154     p->s++; // "("
 155     d= evalExpression(p);
 156     if(p->s[0]== ','){
 157         p->s++; // ","
 158         d2= evalExpression(p);
 159     }
 160     if(p->s[0] != ')'){
 161         *p->error = "missing )";
 162         return NAN;
 163     }
 164     p->s++; // ")"
 165
 166          if( strmatch(next, "sinh"  ) ) d= sinh(d);
 167     else if( strmatch(next, "cosh"  ) ) d= cosh(d);
 168     else if( strmatch(next, "tanh"  ) ) d= tanh(d);
 169     else if( strmatch(next, "sin"   ) ) d= sin(d);
 170     else if( strmatch(next, "cos"   ) ) d= cos(d);
 171     else if( strmatch(next, "tan"   ) ) d= tan(d);
 172     else if( strmatch(next, "exp"   ) ) d= exp(d);
 173     else if( strmatch(next, "log"   ) ) d= log(d);
 174     else if( strmatch(next, "squish") ) d= 1/(1+exp(4*d));
 175     else if( strmatch(next, "gauss" ) ) d= exp(-d*d/2)/sqrt(2*M_PI);
 176     else if( strmatch(next, "abs"   ) ) d= fabs(d);
 177     else if( strmatch(next, "max"   ) ) d= d >  d2 ?   d : d2;
 178     else if( strmatch(next, "min"   ) ) d= d <  d2 ?   d : d2;
 179     else if( strmatch(next, "gt"    ) ) d= d >  d2 ? 1.0 : 0.0;
 180     else if( strmatch(next, "gte"   ) ) d= d >= d2 ? 1.0 : 0.0;
 181     else if( strmatch(next, "lt"    ) ) d= d >  d2 ? 0.0 : 1.0;
 182     else if( strmatch(next, "lte"   ) ) d= d >= d2 ? 0.0 : 1.0;
 183     else if( strmatch(next, "eq"    ) ) d= d == d2 ? 1.0 : 0.0;
 184     else if( strmatch(next, "("     ) ) d= d;
 185 //    else if( strmatch(next, "l1"    ) ) d= 1 + d2*(d - 1);
 186 //    else if( strmatch(next, "sq01"  ) ) d= (d >= 0.0 && d <=1.0) ? 1.0 : 0.0;
 187     else{
 188         for(i=0; p->func1_name && p->func1_name[i]; i++){
 189             if(strmatch(next, p->func1_name[i])){
 190                 return p->func1[i](p->opaque, d);
 191             }
 192         }
 193
 194         for(i=0; p->func2_name && p->func2_name[i]; i++){
 195             if(strmatch(next, p->func2_name[i])){
 196                 return p->func2[i](p->opaque, d, d2);
 197             }
 198         }
 199
 200         *p->error = "unknown function";
 201         return NAN;
 202     }
 203
 204     return d;
 205 }
 206
 207 static double evalPow(Parser *p){
 208     int sign= (*p->s == '+') - (*p->s == '-');
 209     p->s += sign&1;
 210     return (sign|1) * evalPrimary(p);
 211 }
 212
 213 static double evalFactor(Parser *p){
 214     double ret= evalPow(p);
 215     while(p->s[0]=='^'){
 216         p->s++;
 217         ret= pow(ret, evalPow(p));
 218     }
 219     return ret;
 220 }
 221
 222 static double evalTerm(Parser *p){
 223     double ret= evalFactor(p);
 224     while(p->s[0]=='*' || p->s[0]=='/'){
 225         if(*p->s++ == '*') ret*= evalFactor(p);
 226         else               ret/= evalFactor(p);
 227     }
 228     return ret;
 229 }
 230
 231 static double evalExpression(Parser *p){
 232     double ret= 0;
 233
 234     if(p->stack_index <= 0) //protect against stack overflows
 235         return NAN;
 236     p->stack_index--;
 237
 238     do{
 239         ret += evalTerm(p);
 240     }while(*p->s == '+' || *p->s == '-');
 241
 242     p->stack_index++;
 243
 244     return ret;
 245 }
 246
 247 double ff_eval2(char *s, double *const_value, const char **const_name,
 248                double (**func1)(void *, double), const char **func1_name,
 249                double (**func2)(void *, double, double), char **func2_name,
 250                void *opaque, char **error){
 251     Parser p;
 252
 253     p.stack_index=100;
 254     p.s= s;
 255     p.const_value= const_value;
 256     p.const_name = const_name;
 257     p.func1      = func1;
 258     p.func1_name = func1_name;
 259     p.func2      = func2;
 260     p.func2_name = func2_name;
 261     p.opaque     = opaque;
 262     p.error= error;
 263
 264     return evalExpression(&p);
 265 }
 266
 267 #if LIBAVCODEC_VERSION_INT < ((52<<16)+(0<<8)+0)
 268 attribute_deprecated double ff_eval(char *s, double *const_value, const char **const_name,
 269                double (**func1)(void *, double), const char **func1_name,
 270                double (**func2)(void *, double, double), char **func2_name,
 271                void *opaque){
 272     char *error=NULL;
 273     double ret;
 274     ret = ff_eval2(s, const_value, const_name, func1, func1_name, func2, func2_name, opaque, &error);
 275     if (error)
 276         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Error evaluating \"%s\": %s\n", s, error);
 277     return ret;
 278 }
 279 #endif
 280
 281 #ifdef TEST
 282 #undef printf
 283 static double const_values[]={
 284     M_PI,
 285     M_E,
 286     0
 287 };
 288 static const char *const_names[]={
 289     "PI",
 290     "E",
 291     0
 292 };
 293 main(){
 294     int i;
 295     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));
 296     printf("%f == 0.931322575\n", ff_eval("80G/80Gi", const_values, const_names, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL));
 297
 298     for(i=0; i<1050; i++){
 299         START_TIMER
 300             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);
 301         STOP_TIMER("ff_eval")
 302     }
 303 }
 304 #endif