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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2002-2006 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   3  * Copyright (c) 2006 Oded Shimon <ods15@ods15.dyndns.org>
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file
  24  * simple arithmetic expression evaluator.
  25  *
  26  * see http://joe.hotchkiss.com/programming/eval/eval.html
  27  */
  28
  29 #include <float.h>
  30 #include "avutil.h"
  31 #include "common.h"
  32 #include "eval.h"
  33 #include "log.h"
  34 #include "mathematics.h"
  35
  36 typedef struct Parser {
  37     const AVClass *class;
  38     int stack_index;
  39     char *s;
  40     const double *const_values;
  41     const char * const *const_names;          // NULL terminated
  42     double (* const *funcs1)(void *, double a);           // NULL terminated
  43     const char * const *func1_names;          // NULL terminated
  44     double (* const *funcs2)(void *, double a, double b); // NULL terminated
  45     const char * const *func2_names;          // NULL terminated
  46     void *opaque;
  47     int log_offset;
  48     void *log_ctx;
  49 #define VARS 10
  50     double *var;
  51 } Parser;
  52
  53 static const AVClass class = { "Eval", av_default_item_name, NULL, LIBAVUTIL_VERSION_INT, offsetof(Parser,log_offset), offsetof(Parser,log_ctx) };
  54
  55 static const int8_t si_prefixes['z' - 'E' + 1] = {
  56     ['y'-'E']= -24,
  57     ['z'-'E']= -21,
  58     ['a'-'E']= -18,
  59     ['f'-'E']= -15,
  60     ['p'-'E']= -12,
  61     ['n'-'E']= - 9,
  62     ['u'-'E']= - 6,
  63     ['m'-'E']= - 3,
  64     ['c'-'E']= - 2,
  65     ['d'-'E']= - 1,
  66     ['h'-'E']=   2,
  67     ['k'-'E']=   3,
  68     ['K'-'E']=   3,
  69     ['M'-'E']=   6,
  70     ['G'-'E']=   9,
  71     ['T'-'E']=  12,
  72     ['P'-'E']=  15,
  73     ['E'-'E']=  18,
  74     ['Z'-'E']=  21,
  75     ['Y'-'E']=  24,
  76 };
  77
  78 static const struct {
  79     const char *name;
  80     double value;
  81 } constants[] = {
  82     { "E",   M_E   },
  83     { "PI",  M_PI  },
  84     { "PHI", M_PHI },
  85 };
  86
  87 double av_strtod(const char *numstr, char **tail)
  88 {
  89     double d;
  90     char *next;
  91     if(numstr[0]=='0' && (numstr[1]|0x20)=='x') {
  92         d = strtoul(numstr, &next, 16);
  93     } else
  94         d = strtod(numstr, &next);
  95     /* if parsing succeeded, check for and interpret postfixes */
  96     if (next!=numstr) {
  97         if (*next >= 'E' && *next <= 'z') {
  98             int e= si_prefixes[*next - 'E'];
  99             if (e) {
 100                 if (next[1] == 'i') {
 101                     d*= pow( 2, e/0.3);
 102                     next+=2;
 103                 } else {
 104                     d*= pow(10, e);
 105                     next++;
 106                 }
 107             }
 108         }
 109
 110         if (*next=='B') {
 111             d*=8;
 112             next++;
 113         }
 114     }
 115     /* if requested, fill in tail with the position after the last parsed
 116        character */
 117     if (tail)
 118         *tail = next;
 119     return d;
 120 }
 121
 122 #define IS_IDENTIFIER_CHAR(c) ((c) - '0' <= 9U || (c) - 'a' <= 25U || (c) - 'A' <= 25U || (c) == '_')
 123
 124 static int strmatch(const char *s, const char *prefix)
 125 {
 126     int i;
 127     for (i=0; prefix[i]; i++) {
 128         if (prefix[i] != s[i]) return 0;
 129     }
 130     /* return 1 only if the s identifier is terminated */
 131     return !IS_IDENTIFIER_CHAR(s[i]);
 132 }
 133
 134 struct AVExpr {
 135     enum {
 136         e_value, e_const, e_func0, e_func1, e_func2,
 137         e_squish, e_gauss, e_ld, e_isnan, e_isinf,
 138         e_mod, e_max, e_min, e_eq, e_gt, e_gte,
 139         e_pow, e_mul, e_div, e_add,
 140         e_last, e_st, e_while, e_taylor, e_root, e_floor, e_ceil, e_trunc,
 141         e_sqrt, e_not, e_random, e_hypot, e_gcd,
 142         e_if, e_ifnot,
 143     } type;
 144     double value; // is sign in other types
 145     union {
 146         int const_index;
 147         double (*func0)(double);
 148         double (*func1)(void *, double);
 149         double (*func2)(void *, double, double);
 150     } a;
 151     struct AVExpr *param[3];
 152     double *var;
 153 };
 154
 155 static double eval_expr(Parser *p, AVExpr *e)
 156 {
 157     switch (e->type) {
 158         case e_value:  return e->value;
 159         case e_const:  return e->value * p->const_values[e->a.const_index];
 160         case e_func0:  return e->value * e->a.func0(eval_expr(p, e->param[0]));
 161         case e_func1:  return e->value * e->a.func1(p->opaque, eval_expr(p, e->param[0]));
 162         case e_func2:  return e->value * e->a.func2(p->opaque, eval_expr(p, e->param[0]), eval_expr(p, e->param[1]));
 163         case e_squish: return 1/(1+exp(4*eval_expr(p, e->param[0])));
 164         case e_gauss: { double d = eval_expr(p, e->param[0]); return exp(-d*d/2)/sqrt(2*M_PI); }
 165         case e_ld:     return e->value * p->var[av_clip(eval_expr(p, e->param[0]), 0, VARS-1)];
 166         case e_isnan:  return e->value * !!isnan(eval_expr(p, e->param[0]));
 167         case e_isinf:  return e->value * !!isinf(eval_expr(p, e->param[0]));
 168         case e_floor:  return e->value * floor(eval_expr(p, e->param[0]));
 169         case e_ceil :  return e->value * ceil (eval_expr(p, e->param[0]));
 170         case e_trunc:  return e->value * trunc(eval_expr(p, e->param[0]));
 171         case e_sqrt:   return e->value * sqrt (eval_expr(p, e->param[0]));
 172         case e_not:    return e->value * (eval_expr(p, e->param[0]) == 0);
 173         case e_if:     return e->value * ( eval_expr(p, e->param[0]) ? eval_expr(p, e->param[1]) : 0);
 174         case e_ifnot:  return e->value * (!eval_expr(p, e->param[0]) ? eval_expr(p, e->param[1]) : 0);
 175         case e_random:{
 176             int idx= av_clip(eval_expr(p, e->param[0]), 0, VARS-1);
 177             uint64_t r= isnan(p->var[idx]) ? 0 : p->var[idx];
 178             r= r*1664525+1013904223;
 179             p->var[idx]= r;
 180             return e->value * (r * (1.0/UINT64_MAX));
 181         }
 182         case e_while: {
 183             double d = NAN;
 184             while (eval_expr(p, e->param[0]))
 185                 d=eval_expr(p, e->param[1]);
 186             return d;
 187         }
 188         case e_taylor: {
 189             double t = 1, d = 0, v;
 190             double x = eval_expr(p, e->param[1]);
 191             int id = e->param[2] ? av_clip(eval_expr(p, e->param[2]), 0, VARS-1) : 0;
 192             int i;
 193             double var0 = p->var[id];
 194             for(i=0; i<1000; i++) {
 195                 double ld = d;
 196                 p->var[id] = i;
 197                 v = eval_expr(p, e->param[0]);
 198                 d += t*v;
 199                 if(ld==d && v)
 200                     break;
 201                 t *= x / (i+1);
 202             }
 203             p->var[id] = var0;
 204             return d;
 205         }
 206         case e_root: {
 207             int i, j;
 208             double low = -1, high = -1, v, low_v = -DBL_MAX, high_v = DBL_MAX;
 209             double var0 = p->var[0];
 210             double x_max = eval_expr(p, e->param[1]);
 211             for(i=-1; i<1024; i++) {
 212                 if(i<255) {
 213                     p->var[0] = av_reverse[i&255]*x_max/255;
 214                 } else {
 215                     p->var[0] = x_max*pow(0.9, i-255);
 216                     if (i&1) p->var[0] *= -1;
 217                     if (i&2) p->var[0] += low;
 218                     else     p->var[0] += high;
 219                 }
 220                 v = eval_expr(p, e->param[0]);
 221                 if (v<=0 && v>low_v) {
 222                     low    = p->var[0];
 223                     low_v  = v;
 224                 }
 225                 if (v>=0 && v<high_v) {
 226                     high   = p->var[0];
 227                     high_v = v;
 228                 }
 229                 if (low>=0 && high>=0){
 230                     for (j=0; j<1000; j++) {
 231                         p->var[0] = (low+high)*0.5;
 232                         if (low == p->var[0] || high == p->var[0])
 233                             break;
 234                         v = eval_expr(p, e->param[0]);
 235                         if (v<=0) low = p->var[0];
 236                         if (v>=0) high= p->var[0];
 237                         if (isnan(v)) {
 238                             low = high = v;
 239                             break;
 240                         }
 241                     }
 242                     break;
 243                 }
 244             }
 245             p->var[0] = var0;
 246             return -low_v<high_v ? low : high;
 247         }
 248         default: {
 249             double d = eval_expr(p, e->param[0]);
 250             double d2 = eval_expr(p, e->param[1]);
 251             switch (e->type) {
 252                 case e_mod: return e->value * (d - floor(d/d2)*d2);
 253                 case e_gcd: return e->value * av_gcd(d,d2);
 254                 case e_max: return e->value * (d >  d2 ?   d : d2);
 255                 case e_min: return e->value * (d <  d2 ?   d : d2);
 256                 case e_eq:  return e->value * (d == d2 ? 1.0 : 0.0);
 257                 case e_gt:  return e->value * (d >  d2 ? 1.0 : 0.0);
 258                 case e_gte: return e->value * (d >= d2 ? 1.0 : 0.0);
 259                 case e_pow: return e->value * pow(d, d2);
 260                 case e_mul: return e->value * (d * d2);
 261                 case e_div: return e->value * ((!CONFIG_FTRAPV || d2 ) ? (d / d2) : d * INFINITY);
 262                 case e_add: return e->value * (d + d2);
 263                 case e_last:return e->value * d2;
 264                 case e_st : return e->value * (p->var[av_clip(d, 0, VARS-1)]= d2);
 265                 case e_hypot:return e->value * (sqrt(d*d + d2*d2));
 266             }
 267         }
 268     }
 269     return NAN;
 270 }
 271
 272 static int parse_expr(AVExpr **e, Parser *p);
 273
 274 void av_expr_free(AVExpr *e)
 275 {
 276     if (!e) return;
 277     av_expr_free(e->param[0]);
 278     av_expr_free(e->param[1]);
 279     av_expr_free(e->param[2]);
 280     av_freep(&e->var);
 281     av_freep(&e);
 282 }
 283
 284 static int parse_primary(AVExpr **e, Parser *p)
 285 {
 286     AVExpr *d = av_mallocz(sizeof(AVExpr));
 287     char *next = p->s, *s0 = p->s;
 288     int ret, i;
 289
 290     if (!d)
 291         return AVERROR(ENOMEM);
 292
 293     /* number */
 294     d->value = av_strtod(p->s, &next);
 295     if (next != p->s) {
 296         d->type = e_value;
 297         p->s= next;
 298         *e = d;
 299         return 0;
 300     }
 301     d->value = 1;
 302
 303     /* named constants */
 304     for (i=0; p->const_names && p->const_names[i]; i++) {
 305         if (strmatch(p->s, p->const_names[i])) {
 306             p->s+= strlen(p->const_names[i]);
 307             d->type = e_const;
 308             d->a.const_index = i;
 309             *e = d;
 310             return 0;
 311         }
 312     }
 313     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(constants); i++) {
 314         if (strmatch(p->s, constants[i].name)) {
 315             p->s += strlen(constants[i].name);
 316             d->type = e_value;
 317             d->value = constants[i].value;
 318             *e = d;
 319             return 0;
 320         }
 321     }
 322
 323     p->s= strchr(p->s, '(');
 324     if (p->s==NULL) {
 325         av_log(p, AV_LOG_ERROR, "Undefined constant or missing '(' in '%s'\n", s0);
 326         p->s= next;
 327         av_expr_free(d);
 328         return AVERROR(EINVAL);
 329     }
 330     p->s++; // "("
 331     if (*next == '(') { // special case do-nothing
 332         av_freep(&d);
 333         if ((ret = parse_expr(&d, p)) < 0)
 334             return ret;
 335         if (p->s[0] != ')') {
 336             av_log(p, AV_LOG_ERROR, "Missing ')' in '%s'\n", s0);
 337             av_expr_free(d);
 338             return AVERROR(EINVAL);
 339         }
 340         p->s++; // ")"
 341         *e = d;
 342         return 0;
 343     }
 344     if ((ret = parse_expr(&(d->param[0]), p)) < 0) {
 345         av_expr_free(d);
 346         return ret;
 347     }
 348     if (p->s[0]== ',') {
 349         p->s++; // ","
 350         parse_expr(&d->param[1], p);
 351     }
 352     if (p->s[0]== ',') {
 353         p->s++; // ","
 354         parse_expr(&d->param[2], p);
 355     }
 356     if (p->s[0] != ')') {
 357         av_log(p, AV_LOG_ERROR, "Missing ')' or too many args in '%s'\n", s0);
 358         av_expr_free(d);
 359         return AVERROR(EINVAL);
 360     }
 361     p->s++; // ")"
 362
 363     d->type = e_func0;
 364          if (strmatch(next, "sinh"  )) d->a.func0 = sinh;
 365     else if (strmatch(next, "cosh"  )) d->a.func0 = cosh;
 366     else if (strmatch(next, "tanh"  )) d->a.func0 = tanh;
 367     else if (strmatch(next, "sin"   )) d->a.func0 = sin;
 368     else if (strmatch(next, "cos"   )) d->a.func0 = cos;
 369     else if (strmatch(next, "tan"   )) d->a.func0 = tan;
 370     else if (strmatch(next, "atan"  )) d->a.func0 = atan;
 371     else if (strmatch(next, "asin"  )) d->a.func0 = asin;
 372     else if (strmatch(next, "acos"  )) d->a.func0 = acos;
 373     else if (strmatch(next, "exp"   )) d->a.func0 = exp;
 374     else if (strmatch(next, "log"   )) d->a.func0 = log;
 375     else if (strmatch(next, "abs"   )) d->a.func0 = fabs;
 376     else if (strmatch(next, "squish")) d->type = e_squish;
 377     else if (strmatch(next, "gauss" )) d->type = e_gauss;
 378     else if (strmatch(next, "mod"   )) d->type = e_mod;
 379     else if (strmatch(next, "max"   )) d->type = e_max;
 380     else if (strmatch(next, "min"   )) d->type = e_min;
 381     else if (strmatch(next, "eq"    )) d->type = e_eq;
 382     else if (strmatch(next, "gte"   )) d->type = e_gte;
 383     else if (strmatch(next, "gt"    )) d->type = e_gt;
 384     else if (strmatch(next, "lte"   )) { AVExpr *tmp = d->param[1]; d->param[1] = d->param[0]; d->param[0] = tmp; d->type = e_gte; }
 385     else if (strmatch(next, "lt"    )) { AVExpr *tmp = d->param[1]; d->param[1] = d->param[0]; d->param[0] = tmp; d->type = e_gt; }
 386     else if (strmatch(next, "ld"    )) d->type = e_ld;
 387     else if (strmatch(next, "isnan" )) d->type = e_isnan;
 388     else if (strmatch(next, "isinf" )) d->type = e_isinf;
 389     else if (strmatch(next, "st"    )) d->type = e_st;
 390     else if (strmatch(next, "while" )) d->type = e_while;
 391     else if (strmatch(next, "taylor")) d->type = e_taylor;
 392     else if (strmatch(next, "root"  )) d->type = e_root;
 393     else if (strmatch(next, "floor" )) d->type = e_floor;
 394     else if (strmatch(next, "ceil"  )) d->type = e_ceil;
 395     else if (strmatch(next, "trunc" )) d->type = e_trunc;
 396     else if (strmatch(next, "sqrt"  )) d->type = e_sqrt;
 397     else if (strmatch(next, "not"   )) d->type = e_not;
 398     else if (strmatch(next, "pow"   )) d->type = e_pow;
 399     else if (strmatch(next, "random")) d->type = e_random;
 400     else if (strmatch(next, "hypot" )) d->type = e_hypot;
 401     else if (strmatch(next, "gcd"   )) d->type = e_gcd;
 402     else if (strmatch(next, "if"    )) d->type = e_if;
 403     else if (strmatch(next, "ifnot" )) d->type = e_ifnot;
 404     else {
 405         for (i=0; p->func1_names && p->func1_names[i]; i++) {
 406             if (strmatch(next, p->func1_names[i])) {
 407                 d->a.func1 = p->funcs1[i];
 408                 d->type = e_func1;
 409                 *e = d;
 410                 return 0;
 411             }
 412         }
 413
 414         for (i=0; p->func2_names && p->func2_names[i]; i++) {
 415             if (strmatch(next, p->func2_names[i])) {
 416                 d->a.func2 = p->funcs2[i];
 417                 d->type = e_func2;
 418                 *e = d;
 419                 return 0;
 420             }
 421         }
 422
 423         av_log(p, AV_LOG_ERROR, "Unknown function in '%s'\n", s0);
 424         av_expr_free(d);
 425         return AVERROR(EINVAL);
 426     }
 427
 428     *e = d;
 429     return 0;
 430 }
 431
 432 static AVExpr *new_eval_expr(int type, int value, AVExpr *p0, AVExpr *p1)
 433 {
 434     AVExpr *e = av_mallocz(sizeof(AVExpr));
 435     if (!e)
 436         return NULL;
 437     e->type     =type   ;
 438     e->value    =value  ;
 439     e->param[0] =p0     ;
 440     e->param[1] =p1     ;
 441     return e;
 442 }
 443
 444 static int parse_pow(AVExpr **e, Parser *p, int *sign)
 445 {
 446     *sign= (*p->s == '+') - (*p->s == '-');
 447     p->s += *sign&1;
 448     return parse_primary(e, p);
 449 }
 450
 451 static int parse_factor(AVExpr **e, Parser *p)
 452 {
 453     int sign, sign2, ret;
 454     AVExpr *e0, *e1, *e2;
 455     if ((ret = parse_pow(&e0, p, &sign)) < 0)
 456         return ret;
 457     while(p->s[0]=='^'){
 458         e1 = e0;
 459         p->s++;
 460         if ((ret = parse_pow(&e2, p, &sign2)) < 0) {
 461             av_expr_free(e1);
 462             return ret;
 463         }
 464         e0 = new_eval_expr(e_pow, 1, e1, e2);
 465         if (!e0) {
 466             av_expr_free(e1);
 467             av_expr_free(e2);
 468             return AVERROR(ENOMEM);
 469         }
 470         if (e0->param[1]) e0->param[1]->value *= (sign2|1);
 471     }
 472     if (e0) e0->value *= (sign|1);
 473
 474     *e = e0;
 475     return 0;
 476 }
 477
 478 static int parse_term(AVExpr **e, Parser *p)
 479 {
 480     int ret;
 481     AVExpr *e0, *e1, *e2;
 482     if ((ret = parse_factor(&e0, p)) < 0)
 483         return ret;
 484     while (p->s[0]=='*' || p->s[0]=='/') {
 485         int c= *p->s++;
 486         e1 = e0;
 487         if ((ret = parse_factor(&e2, p)) < 0) {
 488             av_expr_free(e1);
 489             return ret;
 490         }
 491         e0 = new_eval_expr(c == '*' ? e_mul : e_div, 1, e1, e2);
 492         if (!e0) {
 493             av_expr_free(e1);
 494             av_expr_free(e2);
 495             return AVERROR(ENOMEM);
 496         }
 497     }
 498     *e = e0;
 499     return 0;
 500 }
 501
 502 static int parse_subexpr(AVExpr **e, Parser *p)
 503 {
 504     int ret;
 505     AVExpr *e0, *e1, *e2;
 506     if ((ret = parse_term(&e0, p)) < 0)
 507         return ret;
 508     while (*p->s == '+' || *p->s == '-') {
 509         e1 = e0;
 510         if ((ret = parse_term(&e2, p)) < 0) {
 511             av_expr_free(e1);
 512             return ret;
 513         }
 514         e0 = new_eval_expr(e_add, 1, e1, e2);
 515         if (!e0) {
 516             av_expr_free(e1);
 517             av_expr_free(e2);
 518             return AVERROR(ENOMEM);
 519         }
 520     };
 521
 522     *e = e0;
 523     return 0;
 524 }
 525
 526 static int parse_expr(AVExpr **e, Parser *p)
 527 {
 528     int ret;
 529     AVExpr *e0, *e1, *e2;
 530     if (p->stack_index <= 0) //protect against stack overflows
 531         return AVERROR(EINVAL);
 532     p->stack_index--;
 533
 534     if ((ret = parse_subexpr(&e0, p)) < 0)
 535         return ret;
 536     while (*p->s == ';') {
 537         p->s++;
 538         e1 = e0;
 539         if ((ret = parse_subexpr(&e2, p)) < 0) {
 540             av_expr_free(e1);
 541             return ret;
 542         }
 543         e0 = new_eval_expr(e_last, 1, e1, e2);
 544         if (!e0) {
 545             av_expr_free(e1);
 546             av_expr_free(e2);
 547             return AVERROR(ENOMEM);
 548         }
 549     };
 550
 551     p->stack_index++;
 552     *e = e0;
 553     return 0;
 554 }
 555
 556 static int verify_expr(AVExpr *e)
 557 {
 558     if (!e) return 0;
 559     switch (e->type) {
 560         case e_value:
 561         case e_const: return 1;
 562         case e_func0:
 563         case e_func1:
 564         case e_squish:
 565         case e_ld:
 566         case e_gauss:
 567         case e_isnan:
 568         case e_isinf:
 569         case e_floor:
 570         case e_ceil:
 571         case e_trunc:
 572         case e_sqrt:
 573         case e_not:
 574         case e_random:
 575             return verify_expr(e->param[0]) && !e->param[1];
 576         case e_taylor:
 577             return verify_expr(e->param[0]) && verify_expr(e->param[1])
 578                    && (!e->param[2] || verify_expr(e->param[2]));
 579         default: return verify_expr(e->param[0]) && verify_expr(e->param[1]) && !e->param[2];
 580     }
 581 }
 582
 583 int av_expr_parse(AVExpr **expr, const char *s,
 584                   const char * const *const_names,
 585                   const char * const *func1_names, double (* const *funcs1)(void *, double),
 586                   const char * const *func2_names, double (* const *funcs2)(void *, double, double),
 587                   int log_offset, void *log_ctx)
 588 {
 589     Parser p = { 0 };
 590     AVExpr *e = NULL;
 591     char *w = av_malloc(strlen(s) + 1);
 592     char *wp = w;
 593     const char *s0 = s;
 594     int ret = 0;
 595
 596     if (!w)
 597         return AVERROR(ENOMEM);
 598
 599     while (*s)
 600         if (!isspace(*s++)) *wp++ = s[-1];
 601     *wp++ = 0;
 602
 603     p.class      = &class;
 604     p.stack_index=100;
 605     p.s= w;
 606     p.const_names = const_names;
 607     p.funcs1      = funcs1;
 608     p.func1_names = func1_names;
 609     p.funcs2      = funcs2;
 610     p.func2_names = func2_names;
 611     p.log_offset = log_offset;
 612     p.log_ctx    = log_ctx;
 613
 614     if ((ret = parse_expr(&e, &p)) < 0)
 615         goto end;
 616     if (*p.s) {
 617         av_expr_free(e);
 618         av_log(&p, AV_LOG_ERROR, "Invalid chars '%s' at the end of expression '%s'\n", p.s, s0);
 619         ret = AVERROR(EINVAL);
 620         goto end;
 621     }
 622     if (!verify_expr(e)) {
 623         av_expr_free(e);
 624         ret = AVERROR(EINVAL);
 625         goto end;
 626     }
 627     e->var= av_mallocz(sizeof(double) *VARS);
 628     *expr = e;
 629 end:
 630     av_free(w);
 631     return ret;
 632 }
 633
 634 double av_expr_eval(AVExpr *e, const double *const_values, void *opaque)
 635 {
 636     Parser p = { 0 };
 637     p.var= e->var;
 638
 639     p.const_values = const_values;
 640     p.opaque     = opaque;
 641     return eval_expr(&p, e);
 642 }
 643
 644 int av_expr_parse_and_eval(double *d, const char *s,
 645                            const char * const *const_names, const double *const_values,
 646                            const char * const *func1_names, double (* const *funcs1)(void *, double),
 647                            const char * const *func2_names, double (* const *funcs2)(void *, double, double),
 648                            void *opaque, int log_offset, void *log_ctx)
 649 {
 650     AVExpr *e = NULL;
 651     int ret = av_expr_parse(&e, s, const_names, func1_names, funcs1, func2_names, funcs2, log_offset, log_ctx);
 652
 653     if (ret < 0) {
 654         *d = NAN;
 655         return ret;
 656     }
 657     *d = av_expr_eval(e, const_values, opaque);
 658     av_expr_free(e);
 659     return isnan(*d) ? AVERROR(EINVAL) : 0;
 660 }
 661
 662 #ifdef TEST
 663 #include <string.h>
 664
 665 static const double const_values[] = {
 666     M_PI,
 667     M_E,
 668     0
 669 };
 670
 671 static const char *const const_names[] = {
 672     "PI",
 673     "E",
 674     0
 675 };
 676
 677 int main(int argc, char **argv)
 678 {
 679     int i;
 680     double d;
 681     const char *const *expr;
 682     static const char *const exprs[] = {
 683         "",
 684         "1;2",
 685         "-20",
 686         "-PI",
 687         "+PI",
 688         "1+(5-2)^(3-1)+1/2+sin(PI)-max(-2.2,-3.1)",
 689         "80G/80Gi",
 690         "1k",
 691         "1Gi",
 692         "1gi",
 693         "1GiFoo",
 694         "1k+1k",
 695         "1Gi*3foo",
 696         "foo",
 697         "foo(",
 698         "foo()",
 699         "foo)",
 700         "sin",
 701         "sin(",
 702         "sin()",
 703         "sin)",
 704         "sin 10",
 705         "sin(1,2,3)",
 706         "sin(1 )",
 707         "1",
 708         "1foo",
 709         "bar + PI + E + 100f*2 + foo",
 710         "13k + 12f - foo(1, 2)",
 711         "1gi",
 712         "1Gi",
 713         "st(0, 123)",
 714         "st(1, 123); ld(1)",
 715         "lte(0, 1)",
 716         "lte(1, 1)",
 717         "lte(1, 0)",
 718         "lt(0, 1)",
 719         "lt(1, 1)",
 720         "gt(1, 0)",
 721         "gt(2, 7)",
 722         "gte(122, 122)",
 723         /* compute 1+2+...+N */
 724         "st(0, 1); while(lte(ld(0), 100), st(1, ld(1)+ld(0));st(0, ld(0)+1)); ld(1)",
 725         /* compute Fib(N) */
 726         "st(1, 1); st(2, 2); st(0, 1); while(lte(ld(0),10), st(3, ld(1)+ld(2)); st(1, ld(2)); st(2, ld(3)); st(0, ld(0)+1)); ld(3)",
 727         "while(0, 10)",
 728         "st(0, 1); while(lte(ld(0),100), st(1, ld(1)+ld(0)); st(0, ld(0)+1))",
 729         "isnan(1)",
 730         "isnan(NAN)",
 731         "isnan(INF)",
 732         "isinf(1)",
 733         "isinf(NAN)",
 734         "isinf(INF)",
 735         "floor(NAN)",
 736         "floor(123.123)",
 737         "floor(-123.123)",
 738         "trunc(123.123)",
 739         "trunc(-123.123)",
 740         "ceil(123.123)",
 741         "ceil(-123.123)",
 742         "sqrt(1764)",
 743         "isnan(sqrt(-1))",
 744         "not(1)",
 745         "not(NAN)",
 746         "not(0)",
 747         "pow(0,1.23)",
 748         "pow(PI,1.23)",
 749         "PI^1.23",
 750         "pow(-1,1.23)",
 751         "if(1, 2)",
 752         "ifnot(0, 23)",
 753         "ifnot(1, NaN) + if(0, 1)",
 754         "taylor(1, 1)",
 755         "taylor(eq(mod(ld(1),4),1)-eq(mod(ld(1),4),3), PI/2, 1)",
 756         "root(sin(ld(0))-1, 2)",
 757         "root(sin(ld(0))+6+sin(ld(0)/12)-log(ld(0)), 100)",
 758         "7000000B*random(0)",
 759         "squish(2)",
 760         "gauss(0.1)",
 761         "hypot(4,3)",
 762         "gcd(30,55)*min(9,1)",
 763         NULL
 764     };
 765
 766     for (expr = exprs; *expr; expr++) {
 767         printf("Evaluating '%s'\n", *expr);
 768         av_expr_parse_and_eval(&d, *expr,
 769                                const_names, const_values,
 770                                NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, NULL);
 771         if (isnan(d))
 772             printf("'%s' -> nan\n\n", *expr);
 773         else
 774             printf("'%s' -> %f\n\n", *expr, d);
 775     }
 776
 777     av_expr_parse_and_eval(&d, "1+(5-2)^(3-1)+1/2+sin(PI)-max(-2.2,-3.1)",
 778                            const_names, const_values,
 779                            NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, NULL);
 780     printf("%f == 12.7\n", d);
 781     av_expr_parse_and_eval(&d, "80G/80Gi",
 782                            const_names, const_values,
 783                            NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, NULL);
 784     printf("%f == 0.931322575\n", d);
 785
 786     if (argc > 1 && !strcmp(argv[1], "-t")) {
 787         for (i = 0; i < 1050; i++) {
 788             START_TIMER;
 789             av_expr_parse_and_eval(&d, "1+(5-2)^(3-1)+1/2+sin(PI)-max(-2.2,-3.1)",
 790                                    const_names, const_values,
 791                                    NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, NULL);
 792             STOP_TIMER("av_expr_parse_and_eval");
 793         }
 794     }
 795
 796     return 0;
 797 }
 798 #endif