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 #include "time.h"
  36
  37 typedef struct Parser {
  38     const AVClass *class;
  39     int stack_index;
  40     char *s;
  41     const double *const_values;
  42     const char * const *const_names;          // NULL terminated
  43     double (* const *funcs1)(void *, double a);           // NULL terminated
  44     const char * const *func1_names;          // NULL terminated
  45     double (* const *funcs2)(void *, double a, double b); // NULL terminated
  46     const char * const *func2_names;          // NULL terminated
  47     void *opaque;
  48     int log_offset;
  49     void *log_ctx;
  50 #define VARS 10
  51     double *var;
  52 } Parser;
  53
  54 static const AVClass class = { "Eval", av_default_item_name, NULL, LIBAVUTIL_VERSION_INT, offsetof(Parser,log_offset), offsetof(Parser,log_ctx) };
  55
  56 static const int8_t si_prefixes['z' - 'E' + 1] = {
  57     ['y'-'E']= -24,
  58     ['z'-'E']= -21,
  59     ['a'-'E']= -18,
  60     ['f'-'E']= -15,
  61     ['p'-'E']= -12,
  62     ['n'-'E']= - 9,
  63     ['u'-'E']= - 6,
  64     ['m'-'E']= - 3,
  65     ['c'-'E']= - 2,
  66     ['d'-'E']= - 1,
  67     ['h'-'E']=   2,
  68     ['k'-'E']=   3,
  69     ['K'-'E']=   3,
  70     ['M'-'E']=   6,
  71     ['G'-'E']=   9,
  72     ['T'-'E']=  12,
  73     ['P'-'E']=  15,
  74     ['E'-'E']=  18,
  75     ['Z'-'E']=  21,
  76     ['Y'-'E']=  24,
  77 };
  78
  79 static const struct {
  80     const char *name;
  81     double value;
  82 } constants[] = {
  83     { "E",   M_E   },
  84     { "PI",  M_PI  },
  85     { "PHI", M_PHI },
  86 };
  87
  88 double av_strtod(const char *numstr, char **tail)
  89 {
  90     double d;
  91     char *next;
  92     if(numstr[0]=='0' && (numstr[1]|0x20)=='x') {
  93         d = strtoul(numstr, &next, 16);
  94     } else
  95         d = strtod(numstr, &next);
  96     /* if parsing succeeded, check for and interpret postfixes */
  97     if (next!=numstr) {
  98         if (next[0] == 'd' && next[1] == 'B') {
  99             /* treat dB as decibels instead of decibytes */
 100             d = pow(10, d / 20);
 101             next += 2;
 102         } else if (*next >= 'E' && *next <= 'z') {
 103             int e= si_prefixes[*next - 'E'];
 104             if (e) {
 105                 if (next[1] == 'i') {
 106                     d*= pow( 2, e/0.3);
 107                     next+=2;
 108                 } else {
 109                     d*= pow(10, e);
 110                     next++;
 111                 }
 112             }
 113         }
 114
 115         if (*next=='B') {
 116             d*=8;
 117             next++;
 118         }
 119     }
 120     /* if requested, fill in tail with the position after the last parsed
 121        character */
 122     if (tail)
 123         *tail = next;
 124     return d;
 125 }
 126
 127 #define IS_IDENTIFIER_CHAR(c) ((c) - '0' <= 9U || (c) - 'a' <= 25U || (c) - 'A' <= 25U || (c) == '_')
 128
 129 static int strmatch(const char *s, const char *prefix)
 130 {
 131     int i;
 132     for (i=0; prefix[i]; i++) {
 133         if (prefix[i] != s[i]) return 0;
 134     }
 135     /* return 1 only if the s identifier is terminated */
 136     return !IS_IDENTIFIER_CHAR(s[i]);
 137 }
 138
 139 struct AVExpr {
 140     enum {
 141         e_value, e_const, e_func0, e_func1, e_func2,
 142         e_squish, e_gauss, e_ld, e_isnan, e_isinf,
 143         e_mod, e_max, e_min, e_eq, e_gt, e_gte,
 144         e_pow, e_mul, e_div, e_add,
 145         e_last, e_st, e_while, e_taylor, e_root, e_floor, e_ceil, e_trunc,
 146         e_sqrt, e_not, e_random, e_hypot, e_gcd,
 147         e_if, e_ifnot, e_print,
 148     } type;
 149     double value; // is sign in other types
 150     union {
 151         int const_index;
 152         double (*func0)(double);
 153         double (*func1)(void *, double);
 154         double (*func2)(void *, double, double);
 155     } a;
 156     struct AVExpr *param[3];
 157     double *var;
 158 };
 159
 160 static double etime(double v)
 161 {
 162     return av_gettime() * 0.000001;
 163 }
 164
 165 static double eval_expr(Parser *p, AVExpr *e)
 166 {
 167     switch (e->type) {
 168         case e_value:  return e->value;
 169         case e_const:  return e->value * p->const_values[e->a.const_index];
 170         case e_func0:  return e->value * e->a.func0(eval_expr(p, e->param[0]));
 171         case e_func1:  return e->value * e->a.func1(p->opaque, eval_expr(p, e->param[0]));
 172         case e_func2:  return e->value * e->a.func2(p->opaque, eval_expr(p, e->param[0]), eval_expr(p, e->param[1]));
 173         case e_squish: return 1/(1+exp(4*eval_expr(p, e->param[0])));
 174         case e_gauss: { double d = eval_expr(p, e->param[0]); return exp(-d*d/2)/sqrt(2*M_PI); }
 175         case e_ld:     return e->value * p->var[av_clip(eval_expr(p, e->param[0]), 0, VARS-1)];
 176         case e_isnan:  return e->value * !!isnan(eval_expr(p, e->param[0]));
 177         case e_isinf:  return e->value * !!isinf(eval_expr(p, e->param[0]));
 178         case e_floor:  return e->value * floor(eval_expr(p, e->param[0]));
 179         case e_ceil :  return e->value * ceil (eval_expr(p, e->param[0]));
 180         case e_trunc:  return e->value * trunc(eval_expr(p, e->param[0]));
 181         case e_sqrt:   return e->value * sqrt (eval_expr(p, e->param[0]));
 182         case e_not:    return e->value * (eval_expr(p, e->param[0]) == 0);
 183         case e_if:     return e->value * (eval_expr(p, e->param[0]) ? eval_expr(p, e->param[1]) :
 184                                           e->param[2] ? eval_expr(p, e->param[2]) : 0);
 185         case e_ifnot:  return e->value * (!eval_expr(p, e->param[0]) ? eval_expr(p, e->param[1]) :
 186                                           e->param[2] ? eval_expr(p, e->param[2]) : 0);
 187         case e_print: {
 188             double x = eval_expr(p, e->param[0]);
 189             int level = e->param[1] ? av_clip(eval_expr(p, e->param[1]), INT_MIN, INT_MAX) : AV_LOG_INFO;
 190             av_log(p, level, "%f\n", x);
 191             return x;
 192         }
 193         case e_random:{
 194             int idx= av_clip(eval_expr(p, e->param[0]), 0, VARS-1);
 195             uint64_t r= isnan(p->var[idx]) ? 0 : p->var[idx];
 196             r= r*1664525+1013904223;
 197             p->var[idx]= r;
 198             return e->value * (r * (1.0/UINT64_MAX));
 199         }
 200         case e_while: {
 201             double d = NAN;
 202             while (eval_expr(p, e->param[0]))
 203                 d=eval_expr(p, e->param[1]);
 204             return d;
 205         }
 206         case e_taylor: {
 207             double t = 1, d = 0, v;
 208             double x = eval_expr(p, e->param[1]);
 209             int id = e->param[2] ? av_clip(eval_expr(p, e->param[2]), 0, VARS-1) : 0;
 210             int i;
 211             double var0 = p->var[id];
 212             for(i=0; i<1000; i++) {
 213                 double ld = d;
 214                 p->var[id] = i;
 215                 v = eval_expr(p, e->param[0]);
 216                 d += t*v;
 217                 if(ld==d && v)
 218                     break;
 219                 t *= x / (i+1);
 220             }
 221             p->var[id] = var0;
 222             return d;
 223         }
 224         case e_root: {
 225             int i, j;
 226             double low = -1, high = -1, v, low_v = -DBL_MAX, high_v = DBL_MAX;
 227             double var0 = p->var[0];
 228             double x_max = eval_expr(p, e->param[1]);
 229             for(i=-1; i<1024; i++) {
 230                 if(i<255) {
 231                     p->var[0] = av_reverse[i&255]*x_max/255;
 232                 } else {
 233                     p->var[0] = x_max*pow(0.9, i-255);
 234                     if (i&1) p->var[0] *= -1;
 235                     if (i&2) p->var[0] += low;
 236                     else     p->var[0] += high;
 237                 }
 238                 v = eval_expr(p, e->param[0]);
 239                 if (v<=0 && v>low_v) {
 240                     low    = p->var[0];
 241                     low_v  = v;
 242                 }
 243                 if (v>=0 && v<high_v) {
 244                     high   = p->var[0];
 245                     high_v = v;
 246                 }
 247                 if (low>=0 && high>=0){
 248                     for (j=0; j<1000; j++) {
 249                         p->var[0] = (low+high)*0.5;
 250                         if (low == p->var[0] || high == p->var[0])
 251                             break;
 252                         v = eval_expr(p, e->param[0]);
 253                         if (v<=0) low = p->var[0];
 254                         if (v>=0) high= p->var[0];
 255                         if (isnan(v)) {
 256                             low = high = v;
 257                             break;
 258                         }
 259                     }
 260                     break;
 261                 }
 262             }
 263             p->var[0] = var0;
 264             return -low_v<high_v ? low : high;
 265         }
 266         default: {
 267             double d = eval_expr(p, e->param[0]);
 268             double d2 = eval_expr(p, e->param[1]);
 269             switch (e->type) {
 270                 case e_mod: return e->value * (d - floor((!CONFIG_FTRAPV || d2) ? d / d2 : d * INFINITY) * d2);
 271                 case e_gcd: return e->value * av_gcd(d,d2);
 272                 case e_max: return e->value * (d >  d2 ?   d : d2);
 273                 case e_min: return e->value * (d <  d2 ?   d : d2);
 274                 case e_eq:  return e->value * (d == d2 ? 1.0 : 0.0);
 275                 case e_gt:  return e->value * (d >  d2 ? 1.0 : 0.0);
 276                 case e_gte: return e->value * (d >= d2 ? 1.0 : 0.0);
 277                 case e_pow: return e->value * pow(d, d2);
 278                 case e_mul: return e->value * (d * d2);
 279                 case e_div: return e->value * ((!CONFIG_FTRAPV || d2 ) ? (d / d2) : d * INFINITY);
 280                 case e_add: return e->value * (d + d2);
 281                 case e_last:return e->value * d2;
 282                 case e_st : return e->value * (p->var[av_clip(d, 0, VARS-1)]= d2);
 283                 case e_hypot:return e->value * (sqrt(d*d + d2*d2));
 284             }
 285         }
 286     }
 287     return NAN;
 288 }
 289
 290 static int parse_expr(AVExpr **e, Parser *p);
 291
 292 void av_expr_free(AVExpr *e)
 293 {
 294     if (!e) return;
 295     av_expr_free(e->param[0]);
 296     av_expr_free(e->param[1]);
 297     av_expr_free(e->param[2]);
 298     av_freep(&e->var);
 299     av_freep(&e);
 300 }
 301
 302 static int parse_primary(AVExpr **e, Parser *p)
 303 {
 304     AVExpr *d = av_mallocz(sizeof(AVExpr));
 305     char *next = p->s, *s0 = p->s;
 306     int ret, i;
 307
 308     if (!d)
 309         return AVERROR(ENOMEM);
 310
 311     /* number */
 312     d->value = av_strtod(p->s, &next);
 313     if (next != p->s) {
 314         d->type = e_value;
 315         p->s= next;
 316         *e = d;
 317         return 0;
 318     }
 319     d->value = 1;
 320
 321     /* named constants */
 322     for (i=0; p->const_names && p->const_names[i]; i++) {
 323         if (strmatch(p->s, p->const_names[i])) {
 324             p->s+= strlen(p->const_names[i]);
 325             d->type = e_const;
 326             d->a.const_index = i;
 327             *e = d;
 328             return 0;
 329         }
 330     }
 331     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(constants); i++) {
 332         if (strmatch(p->s, constants[i].name)) {
 333             p->s += strlen(constants[i].name);
 334             d->type = e_value;
 335             d->value = constants[i].value;
 336             *e = d;
 337             return 0;
 338         }
 339     }
 340
 341     p->s= strchr(p->s, '(');
 342     if (p->s==NULL) {
 343         av_log(p, AV_LOG_ERROR, "Undefined constant or missing '(' in '%s'\n", s0);
 344         p->s= next;
 345         av_expr_free(d);
 346         return AVERROR(EINVAL);
 347     }
 348     p->s++; // "("
 349     if (*next == '(') { // special case do-nothing
 350         av_freep(&d);
 351         if ((ret = parse_expr(&d, p)) < 0)
 352             return ret;
 353         if (p->s[0] != ')') {
 354             av_log(p, AV_LOG_ERROR, "Missing ')' in '%s'\n", s0);
 355             av_expr_free(d);
 356             return AVERROR(EINVAL);
 357         }
 358         p->s++; // ")"
 359         *e = d;
 360         return 0;
 361     }
 362     if ((ret = parse_expr(&(d->param[0]), p)) < 0) {
 363         av_expr_free(d);
 364         return ret;
 365     }
 366     if (p->s[0]== ',') {
 367         p->s++; // ","
 368         parse_expr(&d->param[1], p);
 369     }
 370     if (p->s[0]== ',') {
 371         p->s++; // ","
 372         parse_expr(&d->param[2], p);
 373     }
 374     if (p->s[0] != ')') {
 375         av_log(p, AV_LOG_ERROR, "Missing ')' or too many args in '%s'\n", s0);
 376         av_expr_free(d);
 377         return AVERROR(EINVAL);
 378     }
 379     p->s++; // ")"
 380
 381     d->type = e_func0;
 382          if (strmatch(next, "sinh"  )) d->a.func0 = sinh;
 383     else if (strmatch(next, "cosh"  )) d->a.func0 = cosh;
 384     else if (strmatch(next, "tanh"  )) d->a.func0 = tanh;
 385     else if (strmatch(next, "sin"   )) d->a.func0 = sin;
 386     else if (strmatch(next, "cos"   )) d->a.func0 = cos;
 387     else if (strmatch(next, "tan"   )) d->a.func0 = tan;
 388     else if (strmatch(next, "atan"  )) d->a.func0 = atan;
 389     else if (strmatch(next, "asin"  )) d->a.func0 = asin;
 390     else if (strmatch(next, "acos"  )) d->a.func0 = acos;
 391     else if (strmatch(next, "exp"   )) d->a.func0 = exp;
 392     else if (strmatch(next, "log"   )) d->a.func0 = log;
 393     else if (strmatch(next, "abs"   )) d->a.func0 = fabs;
 394     else if (strmatch(next, "time"  )) d->a.func0 = etime;
 395     else if (strmatch(next, "squish")) d->type = e_squish;
 396     else if (strmatch(next, "gauss" )) d->type = e_gauss;
 397     else if (strmatch(next, "mod"   )) d->type = e_mod;
 398     else if (strmatch(next, "max"   )) d->type = e_max;
 399     else if (strmatch(next, "min"   )) d->type = e_min;
 400     else if (strmatch(next, "eq"    )) d->type = e_eq;
 401     else if (strmatch(next, "gte"   )) d->type = e_gte;
 402     else if (strmatch(next, "gt"    )) d->type = e_gt;
 403     else if (strmatch(next, "lte"   )) { AVExpr *tmp = d->param[1]; d->param[1] = d->param[0]; d->param[0] = tmp; d->type = e_gte; }
 404     else if (strmatch(next, "lt"    )) { AVExpr *tmp = d->param[1]; d->param[1] = d->param[0]; d->param[0] = tmp; d->type = e_gt; }
 405     else if (strmatch(next, "ld"    )) d->type = e_ld;
 406     else if (strmatch(next, "isnan" )) d->type = e_isnan;
 407     else if (strmatch(next, "isinf" )) d->type = e_isinf;
 408     else if (strmatch(next, "st"    )) d->type = e_st;
 409     else if (strmatch(next, "while" )) d->type = e_while;
 410     else if (strmatch(next, "taylor")) d->type = e_taylor;
 411     else if (strmatch(next, "root"  )) d->type = e_root;
 412     else if (strmatch(next, "floor" )) d->type = e_floor;
 413     else if (strmatch(next, "ceil"  )) d->type = e_ceil;
 414     else if (strmatch(next, "trunc" )) d->type = e_trunc;
 415     else if (strmatch(next, "sqrt"  )) d->type = e_sqrt;
 416     else if (strmatch(next, "not"   )) d->type = e_not;
 417     else if (strmatch(next, "pow"   )) d->type = e_pow;
 418     else if (strmatch(next, "print" )) d->type = e_print;
 419     else if (strmatch(next, "random")) d->type = e_random;
 420     else if (strmatch(next, "hypot" )) d->type = e_hypot;
 421     else if (strmatch(next, "gcd"   )) d->type = e_gcd;
 422     else if (strmatch(next, "if"    )) d->type = e_if;
 423     else if (strmatch(next, "ifnot" )) d->type = e_ifnot;
 424     else {
 425         for (i=0; p->func1_names && p->func1_names[i]; i++) {
 426             if (strmatch(next, p->func1_names[i])) {
 427                 d->a.func1 = p->funcs1[i];
 428                 d->type = e_func1;
 429                 *e = d;
 430                 return 0;
 431             }
 432         }
 433
 434         for (i=0; p->func2_names && p->func2_names[i]; i++) {
 435             if (strmatch(next, p->func2_names[i])) {
 436                 d->a.func2 = p->funcs2[i];
 437                 d->type = e_func2;
 438                 *e = d;
 439                 return 0;
 440             }
 441         }
 442
 443         av_log(p, AV_LOG_ERROR, "Unknown function in '%s'\n", s0);
 444         av_expr_free(d);
 445         return AVERROR(EINVAL);
 446     }
 447
 448     *e = d;
 449     return 0;
 450 }
 451
 452 static AVExpr *new_eval_expr(int type, int value, AVExpr *p0, AVExpr *p1)
 453 {
 454     AVExpr *e = av_mallocz(sizeof(AVExpr));
 455     if (!e)
 456         return NULL;
 457     e->type     =type   ;
 458     e->value    =value  ;
 459     e->param[0] =p0     ;
 460     e->param[1] =p1     ;
 461     return e;
 462 }
 463
 464 static int parse_pow(AVExpr **e, Parser *p, int *sign)
 465 {
 466     *sign= (*p->s == '+') - (*p->s == '-');
 467     p->s += *sign&1;
 468     return parse_primary(e, p);
 469 }
 470
 471 static int parse_dB(AVExpr **e, Parser *p, int *sign)
 472 {
 473     /* do not filter out the negative sign when parsing a dB value.
 474        for example, -3dB is not the same as -(3dB) */
 475     if (*p->s == '-') {
 476         char *next;
 477         double av_unused v = strtod(p->s, &next);
 478         if (next != p->s && next[0] == 'd' && next[1] == 'B') {
 479             *sign = 0;
 480             return parse_primary(e, p);
 481         }
 482     }
 483     return parse_pow(e, p, sign);
 484 }
 485
 486 static int parse_factor(AVExpr **e, Parser *p)
 487 {
 488     int sign, sign2, ret;
 489     AVExpr *e0, *e1, *e2;
 490     if ((ret = parse_dB(&e0, p, &sign)) < 0)
 491         return ret;
 492     while(p->s[0]=='^'){
 493         e1 = e0;
 494         p->s++;
 495         if ((ret = parse_dB(&e2, p, &sign2)) < 0) {
 496             av_expr_free(e1);
 497             return ret;
 498         }
 499         e0 = new_eval_expr(e_pow, 1, e1, e2);
 500         if (!e0) {
 501             av_expr_free(e1);
 502             av_expr_free(e2);
 503             return AVERROR(ENOMEM);
 504         }
 505         if (e0->param[1]) e0->param[1]->value *= (sign2|1);
 506     }
 507     if (e0) e0->value *= (sign|1);
 508
 509     *e = e0;
 510     return 0;
 511 }
 512
 513 static int parse_term(AVExpr **e, Parser *p)
 514 {
 515     int ret;
 516     AVExpr *e0, *e1, *e2;
 517     if ((ret = parse_factor(&e0, p)) < 0)
 518         return ret;
 519     while (p->s[0]=='*' || p->s[0]=='/') {
 520         int c= *p->s++;
 521         e1 = e0;
 522         if ((ret = parse_factor(&e2, p)) < 0) {
 523             av_expr_free(e1);
 524             return ret;
 525         }
 526         e0 = new_eval_expr(c == '*' ? e_mul : e_div, 1, e1, e2);
 527         if (!e0) {
 528             av_expr_free(e1);
 529             av_expr_free(e2);
 530             return AVERROR(ENOMEM);
 531         }
 532     }
 533     *e = e0;
 534     return 0;
 535 }
 536
 537 static int parse_subexpr(AVExpr **e, Parser *p)
 538 {
 539     int ret;
 540     AVExpr *e0, *e1, *e2;
 541     if ((ret = parse_term(&e0, p)) < 0)
 542         return ret;
 543     while (*p->s == '+' || *p->s == '-') {
 544         e1 = e0;
 545         if ((ret = parse_term(&e2, p)) < 0) {
 546             av_expr_free(e1);
 547             return ret;
 548         }
 549         e0 = new_eval_expr(e_add, 1, e1, e2);
 550         if (!e0) {
 551             av_expr_free(e1);
 552             av_expr_free(e2);
 553             return AVERROR(ENOMEM);
 554         }
 555     };
 556
 557     *e = e0;
 558     return 0;
 559 }
 560
 561 static int parse_expr(AVExpr **e, Parser *p)
 562 {
 563     int ret;
 564     AVExpr *e0, *e1, *e2;
 565     if (p->stack_index <= 0) //protect against stack overflows
 566         return AVERROR(EINVAL);
 567     p->stack_index--;
 568
 569     if ((ret = parse_subexpr(&e0, p)) < 0)
 570         return ret;
 571     while (*p->s == ';') {
 572         p->s++;
 573         e1 = e0;
 574         if ((ret = parse_subexpr(&e2, p)) < 0) {
 575             av_expr_free(e1);
 576             return ret;
 577         }
 578         e0 = new_eval_expr(e_last, 1, e1, e2);
 579         if (!e0) {
 580             av_expr_free(e1);
 581             av_expr_free(e2);
 582             return AVERROR(ENOMEM);
 583         }
 584     };
 585
 586     p->stack_index++;
 587     *e = e0;
 588     return 0;
 589 }
 590
 591 static int verify_expr(AVExpr *e)
 592 {
 593     if (!e) return 0;
 594     switch (e->type) {
 595         case e_value:
 596         case e_const: return 1;
 597         case e_func0:
 598         case e_func1:
 599         case e_squish:
 600         case e_ld:
 601         case e_gauss:
 602         case e_isnan:
 603         case e_isinf:
 604         case e_floor:
 605         case e_ceil:
 606         case e_trunc:
 607         case e_sqrt:
 608         case e_not:
 609         case e_random:
 610             return verify_expr(e->param[0]) && !e->param[1];
 611         case e_print:
 612             return verify_expr(e->param[0])
 613                    && (!e->param[1] || verify_expr(e->param[1]));
 614         case e_if:
 615         case e_ifnot:
 616         case e_taylor:
 617             return verify_expr(e->param[0]) && verify_expr(e->param[1])
 618                    && (!e->param[2] || verify_expr(e->param[2]));
 619         default: return verify_expr(e->param[0]) && verify_expr(e->param[1]) && !e->param[2];
 620     }
 621 }
 622
 623 int av_expr_parse(AVExpr **expr, const char *s,
 624                   const char * const *const_names,
 625                   const char * const *func1_names, double (* const *funcs1)(void *, double),
 626                   const char * const *func2_names, double (* const *funcs2)(void *, double, double),
 627                   int log_offset, void *log_ctx)
 628 {
 629     Parser p = { 0 };
 630     AVExpr *e = NULL;
 631     char *w = av_malloc(strlen(s) + 1);
 632     char *wp = w;
 633     const char *s0 = s;
 634     int ret = 0;
 635
 636     if (!w)
 637         return AVERROR(ENOMEM);
 638
 639     while (*s)
 640         if (!isspace(*s++)) *wp++ = s[-1];
 641     *wp++ = 0;
 642
 643     p.class      = &class;
 644     p.stack_index=100;
 645     p.s= w;
 646     p.const_names = const_names;
 647     p.funcs1      = funcs1;
 648     p.func1_names = func1_names;
 649     p.funcs2      = funcs2;
 650     p.func2_names = func2_names;
 651     p.log_offset = log_offset;
 652     p.log_ctx    = log_ctx;
 653
 654     if ((ret = parse_expr(&e, &p)) < 0)
 655         goto end;
 656     if (*p.s) {
 657         av_expr_free(e);
 658         av_log(&p, AV_LOG_ERROR, "Invalid chars '%s' at the end of expression '%s'\n", p.s, s0);
 659         ret = AVERROR(EINVAL);
 660         goto end;
 661     }
 662     if (!verify_expr(e)) {
 663         av_expr_free(e);
 664         ret = AVERROR(EINVAL);
 665         goto end;
 666     }
 667     e->var= av_mallocz(sizeof(double) *VARS);
 668     *expr = e;
 669 end:
 670     av_free(w);
 671     return ret;
 672 }
 673
 674 double av_expr_eval(AVExpr *e, const double *const_values, void *opaque)
 675 {
 676     Parser p = { 0 };
 677     p.var= e->var;
 678
 679     p.const_values = const_values;
 680     p.opaque     = opaque;
 681     return eval_expr(&p, e);
 682 }
 683
 684 int av_expr_parse_and_eval(double *d, const char *s,
 685                            const char * const *const_names, const double *const_values,
 686                            const char * const *func1_names, double (* const *funcs1)(void *, double),
 687                            const char * const *func2_names, double (* const *funcs2)(void *, double, double),
 688                            void *opaque, int log_offset, void *log_ctx)
 689 {
 690     AVExpr *e = NULL;
 691     int ret = av_expr_parse(&e, s, const_names, func1_names, funcs1, func2_names, funcs2, log_offset, log_ctx);
 692
 693     if (ret < 0) {
 694         *d = NAN;
 695         return ret;
 696     }
 697     *d = av_expr_eval(e, const_values, opaque);
 698     av_expr_free(e);
 699     return isnan(*d) ? AVERROR(EINVAL) : 0;
 700 }
 701
 702 #ifdef TEST
 703 #include <string.h>
 704
 705 static const double const_values[] = {
 706     M_PI,
 707     M_E,
 708     0
 709 };
 710
 711 static const char *const const_names[] = {
 712     "PI",
 713     "E",
 714     0
 715 };
 716
 717 int main(int argc, char **argv)
 718 {
 719     int i;
 720     double d;
 721     const char *const *expr;
 722     static const char *const exprs[] = {
 723         "",
 724         "1;2",
 725         "-20",
 726         "-PI",
 727         "+PI",
 728         "1+(5-2)^(3-1)+1/2+sin(PI)-max(-2.2,-3.1)",
 729         "80G/80Gi",
 730         "1k",
 731         "1Gi",
 732         "1gi",
 733         "1GiFoo",
 734         "1k+1k",
 735         "1Gi*3foo",
 736         "foo",
 737         "foo(",
 738         "foo()",
 739         "foo)",
 740         "sin",
 741         "sin(",
 742         "sin()",
 743         "sin)",
 744         "sin 10",
 745         "sin(1,2,3)",
 746         "sin(1 )",
 747         "1",
 748         "1foo",
 749         "bar + PI + E + 100f*2 + foo",
 750         "13k + 12f - foo(1, 2)",
 751         "1gi",
 752         "1Gi",
 753         "st(0, 123)",
 754         "st(1, 123); ld(1)",
 755         "lte(0, 1)",
 756         "lte(1, 1)",
 757         "lte(1, 0)",
 758         "lt(0, 1)",
 759         "lt(1, 1)",
 760         "gt(1, 0)",
 761         "gt(2, 7)",
 762         "gte(122, 122)",
 763         /* compute 1+2+...+N */
 764         "st(0, 1); while(lte(ld(0), 100), st(1, ld(1)+ld(0));st(0, ld(0)+1)); ld(1)",
 765         /* compute Fib(N) */
 766         "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)",
 767         "while(0, 10)",
 768         "st(0, 1); while(lte(ld(0),100), st(1, ld(1)+ld(0)); st(0, ld(0)+1))",
 769         "isnan(1)",
 770         "isnan(NAN)",
 771         "isnan(INF)",
 772         "isinf(1)",
 773         "isinf(NAN)",
 774         "isinf(INF)",
 775         "floor(NAN)",
 776         "floor(123.123)",
 777         "floor(-123.123)",
 778         "trunc(123.123)",
 779         "trunc(-123.123)",
 780         "ceil(123.123)",
 781         "ceil(-123.123)",
 782         "sqrt(1764)",
 783         "isnan(sqrt(-1))",
 784         "not(1)",
 785         "not(NAN)",
 786         "not(0)",
 787         "6.0206dB",
 788         "-3.0103dB",
 789         "pow(0,1.23)",
 790         "pow(PI,1.23)",
 791         "PI^1.23",
 792         "pow(-1,1.23)",
 793         "if(1, 2)",
 794         "if(1, 1, 2)",
 795         "if(0, 1, 2)",
 796         "ifnot(0, 23)",
 797         "ifnot(1, NaN) + if(0, 1)",
 798         "ifnot(1, 1, 2)",
 799         "ifnot(0, 1, 2)",
 800         "taylor(1, 1)",
 801         "taylor(eq(mod(ld(1),4),1)-eq(mod(ld(1),4),3), PI/2, 1)",
 802         "root(sin(ld(0))-1, 2)",
 803         "root(sin(ld(0))+6+sin(ld(0)/12)-log(ld(0)), 100)",
 804         "7000000B*random(0)",
 805         "squish(2)",
 806         "gauss(0.1)",
 807         "hypot(4,3)",
 808         "gcd(30,55)*print(min(9,1))",
 809         NULL
 810     };
 811
 812     for (expr = exprs; *expr; expr++) {
 813         printf("Evaluating '%s'\n", *expr);
 814         av_expr_parse_and_eval(&d, *expr,
 815                                const_names, const_values,
 816                                NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, NULL);
 817         if (isnan(d))
 818             printf("'%s' -> nan\n\n", *expr);
 819         else
 820             printf("'%s' -> %f\n\n", *expr, d);
 821     }
 822
 823     av_expr_parse_and_eval(&d, "1+(5-2)^(3-1)+1/2+sin(PI)-max(-2.2,-3.1)",
 824                            const_names, const_values,
 825                            NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, NULL);
 826     printf("%f == 12.7\n", d);
 827     av_expr_parse_and_eval(&d, "80G/80Gi",
 828                            const_names, const_values,
 829                            NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, NULL);
 830     printf("%f == 0.931322575\n", d);
 831
 832     if (argc > 1 && !strcmp(argv[1], "-t")) {
 833         for (i = 0; i < 1050; i++) {
 834             START_TIMER;
 835             av_expr_parse_and_eval(&d, "1+(5-2)^(3-1)+1/2+sin(PI)-max(-2.2,-3.1)",
 836                                    const_names, const_values,
 837                                    NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, NULL);
 838             STOP_TIMER("av_expr_parse_and_eval");
 839         }
 840     }
 841
 842     return 0;
 843 }
 844 #endif