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