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 "attributes.h"
  31 #include "avutil.h"
  32 #include "common.h"
  33 #include "eval.h"
  34 #include "ffmath.h"
  35 #include "internal.h"
  36 #include "log.h"
  37 #include "mathematics.h"
  38 #include "time.h"
  39 #include "avstring.h"
  40 #include "timer.h"
  41 #include "reverse.h"
  42
  43 typedef struct Parser {
  44     const AVClass *class;
  45     int stack_index;
  46     char *s;
  47     const double *const_values;
  48     const char * const *const_names;          // NULL terminated
  49     double (* const *funcs1)(void *, double a);           // NULL terminated
  50     const char * const *func1_names;          // NULL terminated
  51     double (* const *funcs2)(void *, double a, double b); // NULL terminated
  52     const char * const *func2_names;          // NULL terminated
  53     void *opaque;
  54     int log_offset;
  55     void *log_ctx;
  56 #define VARS 10
  57     double *var;
  58 } Parser;
  59
  60 static const AVClass eval_class = { "Eval", av_default_item_name, NULL, LIBAVUTIL_VERSION_INT, offsetof(Parser,log_offset), offsetof(Parser,log_ctx) };
  61
  62 static const struct {
  63     double bin_val;
  64     double dec_val;
  65     int8_t exp;
  66 } si_prefixes['z' - 'E' + 1] = {
  67     ['y'-'E']= { 8.271806125530276749e-25, 1e-24, -24 },
  68     ['z'-'E']= { 8.4703294725430034e-22, 1e-21, -21 },
  69     ['a'-'E']= { 8.6736173798840355e-19, 1e-18, -18 },
  70     ['f'-'E']= { 8.8817841970012523e-16, 1e-15, -15 },
  71     ['p'-'E']= { 9.0949470177292824e-13, 1e-12, -12 },
  72     ['n'-'E']= { 9.3132257461547852e-10, 1e-9,  -9 },
  73     ['u'-'E']= { 9.5367431640625e-7, 1e-6, -6 },
  74     ['m'-'E']= { 9.765625e-4, 1e-3, -3 },
  75     ['c'-'E']= { 9.8431332023036951e-3, 1e-2, -2 },
  76     ['d'-'E']= { 9.921256574801246e-2, 1e-1, -1 },
  77     ['h'-'E']= { 1.0159366732596479e2, 1e2, 2 },
  78     ['k'-'E']= { 1.024e3, 1e3, 3 },
  79     ['K'-'E']= { 1.024e3, 1e3, 3 },
  80     ['M'-'E']= { 1.048576e6, 1e6, 6 },
  81     ['G'-'E']= { 1.073741824e9, 1e9, 9 },
  82     ['T'-'E']= { 1.099511627776e12, 1e12, 12 },
  83     ['P'-'E']= { 1.125899906842624e15, 1e15, 15 },
  84     ['E'-'E']= { 1.152921504606847e18, 1e18, 18 },
  85     ['Z'-'E']= { 1.1805916207174113e21, 1e21, 21 },
  86     ['Y'-'E']= { 1.2089258196146292e24, 1e24, 24 },
  87 };
  88
  89 static const struct {
  90     const char *name;
  91     double value;
  92 } constants[] = {
  93     { "E",   M_E   },
  94     { "PI",  M_PI  },
  95     { "PHI", M_PHI },
  96     { "QP2LAMBDA", FF_QP2LAMBDA },
  97 };
  98
  99 double av_strtod(const char *numstr, char **tail)
 100 {
 101     double d;
 102     char *next;
 103     if(numstr[0]=='0' && (numstr[1]|0x20)=='x') {
 104         d = strtoul(numstr, &next, 16);
 105     } else
 106         d = strtod(numstr, &next);
 107     /* if parsing succeeded, check for and interpret postfixes */
 108     if (next!=numstr) {
 109         if (next[0] == 'd' && next[1] == 'B') {
 110             /* treat dB as decibels instead of decibytes */
 111             d = ff_exp10(d / 20);
 112             next += 2;
 113         } else if (*next >= 'E' && *next <= 'z') {
 114             int e= si_prefixes[*next - 'E'].exp;
 115             if (e) {
 116                 if (next[1] == 'i') {
 117                     d*= si_prefixes[*next - 'E'].bin_val;
 118                     next+=2;
 119                 } else {
 120                     d*= si_prefixes[*next - 'E'].dec_val;
 121                     next++;
 122                 }
 123             }
 124         }
 125
 126         if (*next=='B') {
 127             d*=8;
 128             next++;
 129         }
 130     }
 131     /* if requested, fill in tail with the position after the last parsed
 132        character */
 133     if (tail)
 134         *tail = next;
 135     return d;
 136 }
 137
 138 #define IS_IDENTIFIER_CHAR(c) ((c) - '0' <= 9U || (c) - 'a' <= 25U || (c) - 'A' <= 25U || (c) == '_')
 139
 140 static int strmatch(const char *s, const char *prefix)
 141 {
 142     int i;
 143     for (i=0; prefix[i]; i++) {
 144         if (prefix[i] != s[i]) return 0;
 145     }
 146     /* return 1 only if the s identifier is terminated */
 147     return !IS_IDENTIFIER_CHAR(s[i]);
 148 }
 149
 150 struct AVExpr {
 151     enum {
 152         e_value, e_const, e_func0, e_func1, e_func2,
 153         e_squish, e_gauss, e_ld, e_isnan, e_isinf,
 154         e_mod, e_max, e_min, e_eq, e_gt, e_gte, e_lte, e_lt,
 155         e_pow, e_mul, e_div, e_add,
 156         e_last, e_st, e_while, e_taylor, e_root, e_floor, e_ceil, e_trunc, e_round,
 157         e_sqrt, e_not, e_random, e_hypot, e_gcd,
 158         e_if, e_ifnot, e_print, e_bitand, e_bitor, e_between, e_clip, e_atan2, e_lerp,
 159     } type;
 160     double value; // is sign in other types
 161     union {
 162         int const_index;
 163         double (*func0)(double);
 164         double (*func1)(void *, double);
 165         double (*func2)(void *, double, double);
 166     } a;
 167     struct AVExpr *param[3];
 168     double *var;
 169 };
 170
 171 static double etime(double v)
 172 {
 173     return av_gettime() * 0.000001;
 174 }
 175
 176 static double eval_expr(Parser *p, AVExpr *e)
 177 {
 178     switch (e->type) {
 179         case e_value:  return e->value;
 180         case e_const:  return e->value * p->const_values[e->a.const_index];
 181         case e_func0:  return e->value * e->a.func0(eval_expr(p, e->param[0]));
 182         case e_func1:  return e->value * e->a.func1(p->opaque, eval_expr(p, e->param[0]));
 183         case e_func2:  return e->value * e->a.func2(p->opaque, eval_expr(p, e->param[0]), eval_expr(p, e->param[1]));
 184         case e_squish: return 1/(1+exp(4*eval_expr(p, e->param[0])));
 185         case e_gauss: { double d = eval_expr(p, e->param[0]); return exp(-d*d/2)/sqrt(2*M_PI); }
 186         case e_ld:     return e->value * p->var[av_clip(eval_expr(p, e->param[0]), 0, VARS-1)];
 187         case e_isnan:  return e->value * !!isnan(eval_expr(p, e->param[0]));
 188         case e_isinf:  return e->value * !!isinf(eval_expr(p, e->param[0]));
 189         case e_floor:  return e->value * floor(eval_expr(p, e->param[0]));
 190         case e_ceil :  return e->value * ceil (eval_expr(p, e->param[0]));
 191         case e_trunc:  return e->value * trunc(eval_expr(p, e->param[0]));
 192         case e_round:  return e->value * round(eval_expr(p, e->param[0]));
 193         case e_sqrt:   return e->value * sqrt (eval_expr(p, e->param[0]));
 194         case e_not:    return e->value * (eval_expr(p, e->param[0]) == 0);
 195         case e_if:     return e->value * (eval_expr(p, e->param[0]) ? eval_expr(p, e->param[1]) :
 196                                           e->param[2] ? eval_expr(p, e->param[2]) : 0);
 197         case e_ifnot:  return e->value * (!eval_expr(p, e->param[0]) ? eval_expr(p, e->param[1]) :
 198                                           e->param[2] ? eval_expr(p, e->param[2]) : 0);
 199         case e_clip: {
 200             double x = eval_expr(p, e->param[0]);
 201             double min = eval_expr(p, e->param[1]), max = eval_expr(p, e->param[2]);
 202             if (isnan(min) || isnan(max) || isnan(x) || min > max)
 203                 return NAN;
 204             return e->value * av_clipd(eval_expr(p, e->param[0]), min, max);
 205         }
 206         case e_between: {
 207             double d = eval_expr(p, e->param[0]);
 208             return e->value * (d >= eval_expr(p, e->param[1]) &&
 209                                d <= eval_expr(p, e->param[2]));
 210         }
 211         case e_lerp: {
 212             double v0 = eval_expr(p, e->param[0]);
 213             double v1 = eval_expr(p, e->param[1]);
 214             double f  = eval_expr(p, e->param[2]);
 215             return v0 + (v1 - v0) * f;
 216         }
 217         case e_print: {
 218             double x = eval_expr(p, e->param[0]);
 219             int level = e->param[1] ? av_clip(eval_expr(p, e->param[1]), INT_MIN, INT_MAX) : AV_LOG_INFO;
 220             av_log(p, level, "%f\n", x);
 221             return x;
 222         }
 223         case e_random:{
 224             int idx= av_clip(eval_expr(p, e->param[0]), 0, VARS-1);
 225             uint64_t r= isnan(p->var[idx]) ? 0 : p->var[idx];
 226             r= r*1664525+1013904223;
 227             p->var[idx]= r;
 228             return e->value * (r * (1.0/UINT64_MAX));
 229         }
 230         case e_while: {
 231             double d = NAN;
 232             while (eval_expr(p, e->param[0]))
 233                 d=eval_expr(p, e->param[1]);
 234             return d;
 235         }
 236         case e_taylor: {
 237             double t = 1, d = 0, v;
 238             double x = eval_expr(p, e->param[1]);
 239             int id = e->param[2] ? av_clip(eval_expr(p, e->param[2]), 0, VARS-1) : 0;
 240             int i;
 241             double var0 = p->var[id];
 242             for(i=0; i<1000; i++) {
 243                 double ld = d;
 244                 p->var[id] = i;
 245                 v = eval_expr(p, e->param[0]);
 246                 d += t*v;
 247                 if(ld==d && v)
 248                     break;
 249                 t *= x / (i+1);
 250             }
 251             p->var[id] = var0;
 252             return d;
 253         }
 254         case e_root: {
 255             int i, j;
 256             double low = -1, high = -1, v, low_v = -DBL_MAX, high_v = DBL_MAX;
 257             double var0 = p->var[0];
 258             double x_max = eval_expr(p, e->param[1]);
 259             for(i=-1; i<1024; i++) {
 260                 if(i<255) {
 261                     p->var[0] = ff_reverse[i&255]*x_max/255;
 262                 } else {
 263                     p->var[0] = x_max*pow(0.9, i-255);
 264                     if (i&1) p->var[0] *= -1;
 265                     if (i&2) p->var[0] += low;
 266                     else     p->var[0] += high;
 267                 }
 268                 v = eval_expr(p, e->param[0]);
 269                 if (v<=0 && v>low_v) {
 270                     low    = p->var[0];
 271                     low_v  = v;
 272                 }
 273                 if (v>=0 && v<high_v) {
 274                     high   = p->var[0];
 275                     high_v = v;
 276                 }
 277                 if (low>=0 && high>=0){
 278                     for (j=0; j<1000; j++) {
 279                         p->var[0] = (low+high)*0.5;
 280                         if (low == p->var[0] || high == p->var[0])
 281                             break;
 282                         v = eval_expr(p, e->param[0]);
 283                         if (v<=0) low = p->var[0];
 284                         if (v>=0) high= p->var[0];
 285                         if (isnan(v)) {
 286                             low = high = v;
 287                             break;
 288                         }
 289                     }
 290                     break;
 291                 }
 292             }
 293             p->var[0] = var0;
 294             return -low_v<high_v ? low : high;
 295         }
 296         default: {
 297             double d = eval_expr(p, e->param[0]);
 298             double d2 = eval_expr(p, e->param[1]);
 299             switch (e->type) {
 300                 case e_mod: return e->value * (d - floor((!CONFIG_FTRAPV || d2) ? d / d2 : d * INFINITY) * d2);
 301                 case e_gcd: return e->value * av_gcd(d,d2);
 302                 case e_max: return e->value * (d >  d2 ?   d : d2);
 303                 case e_min: return e->value * (d <  d2 ?   d : d2);
 304                 case e_eq:  return e->value * (d == d2 ? 1.0 : 0.0);
 305                 case e_gt:  return e->value * (d >  d2 ? 1.0 : 0.0);
 306                 case e_gte: return e->value * (d >= d2 ? 1.0 : 0.0);
 307                 case e_lt:  return e->value * (d <  d2 ? 1.0 : 0.0);
 308                 case e_lte: return e->value * (d <= d2 ? 1.0 : 0.0);
 309                 case e_pow: return e->value * pow(d, d2);
 310                 case e_mul: return e->value * (d * d2);
 311                 case e_div: return e->value * ((!CONFIG_FTRAPV || d2 ) ? (d / d2) : d * INFINITY);
 312                 case e_add: return e->value * (d + d2);
 313                 case e_last:return e->value * d2;
 314                 case e_st : return e->value * (p->var[av_clip(d, 0, VARS-1)]= d2);
 315                 case e_hypot:return e->value * hypot(d, d2);
 316                 case e_atan2:return e->value * atan2(d, d2);
 317                 case e_bitand: return isnan(d) || isnan(d2) ? NAN : e->value * ((long int)d & (long int)d2);
 318                 case e_bitor:  return isnan(d) || isnan(d2) ? NAN : e->value * ((long int)d | (long int)d2);
 319             }
 320         }
 321     }
 322     return NAN;
 323 }
 324
 325 static int parse_expr(AVExpr **e, Parser *p);
 326
 327 void av_expr_free(AVExpr *e)
 328 {
 329     if (!e) return;
 330     av_expr_free(e->param[0]);
 331     av_expr_free(e->param[1]);
 332     av_expr_free(e->param[2]);
 333     av_freep(&e->var);
 334     av_freep(&e);
 335 }
 336
 337 static int parse_primary(AVExpr **e, Parser *p)
 338 {
 339     AVExpr *d = av_mallocz(sizeof(AVExpr));
 340     char *next = p->s, *s0 = p->s;
 341     int ret, i;
 342
 343     if (!d)
 344         return AVERROR(ENOMEM);
 345
 346     /* number */
 347     d->value = av_strtod(p->s, &next);
 348     if (next != p->s) {
 349         d->type = e_value;
 350         p->s= next;
 351         *e = d;
 352         return 0;
 353     }
 354     d->value = 1;
 355
 356     /* named constants */
 357     for (i=0; p->const_names && p->const_names[i]; i++) {
 358         if (strmatch(p->s, p->const_names[i])) {
 359             p->s+= strlen(p->const_names[i]);
 360             d->type = e_const;
 361             d->a.const_index = i;
 362             *e = d;
 363             return 0;
 364         }
 365     }
 366     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(constants); i++) {
 367         if (strmatch(p->s, constants[i].name)) {
 368             p->s += strlen(constants[i].name);
 369             d->type = e_value;
 370             d->value = constants[i].value;
 371             *e = d;
 372             return 0;
 373         }
 374     }
 375
 376     p->s= strchr(p->s, '(');
 377     if (!p->s) {
 378         av_log(p, AV_LOG_ERROR, "Undefined constant or missing '(' in '%s'\n", s0);
 379         p->s= next;
 380         av_expr_free(d);
 381         return AVERROR(EINVAL);
 382     }
 383     p->s++; // "("
 384     if (*next == '(') { // special case do-nothing
 385         av_freep(&d);
 386         if ((ret = parse_expr(&d, p)) < 0)
 387             return ret;
 388         if (p->s[0] != ')') {
 389             av_log(p, AV_LOG_ERROR, "Missing ')' in '%s'\n", s0);
 390             av_expr_free(d);
 391             return AVERROR(EINVAL);
 392         }
 393         p->s++; // ")"
 394         *e = d;
 395         return 0;
 396     }
 397     if ((ret = parse_expr(&(d->param[0]), p)) < 0) {
 398         av_expr_free(d);
 399         return ret;
 400     }
 401     if (p->s[0]== ',') {
 402         p->s++; // ","
 403         parse_expr(&d->param[1], p);
 404     }
 405     if (p->s[0]== ',') {
 406         p->s++; // ","
 407         parse_expr(&d->param[2], p);
 408     }
 409     if (p->s[0] != ')') {
 410         av_log(p, AV_LOG_ERROR, "Missing ')' or too many args in '%s'\n", s0);
 411         av_expr_free(d);
 412         return AVERROR(EINVAL);
 413     }
 414     p->s++; // ")"
 415
 416     d->type = e_func0;
 417          if (strmatch(next, "sinh"  )) d->a.func0 = sinh;
 418     else if (strmatch(next, "cosh"  )) d->a.func0 = cosh;
 419     else if (strmatch(next, "tanh"  )) d->a.func0 = tanh;
 420     else if (strmatch(next, "sin"   )) d->a.func0 = sin;
 421     else if (strmatch(next, "cos"   )) d->a.func0 = cos;
 422     else if (strmatch(next, "tan"   )) d->a.func0 = tan;
 423     else if (strmatch(next, "atan"  )) d->a.func0 = atan;
 424     else if (strmatch(next, "asin"  )) d->a.func0 = asin;
 425     else if (strmatch(next, "acos"  )) d->a.func0 = acos;
 426     else if (strmatch(next, "exp"   )) d->a.func0 = exp;
 427     else if (strmatch(next, "log"   )) d->a.func0 = log;
 428     else if (strmatch(next, "abs"   )) d->a.func0 = fabs;
 429     else if (strmatch(next, "time"  )) d->a.func0 = etime;
 430     else if (strmatch(next, "squish")) d->type = e_squish;
 431     else if (strmatch(next, "gauss" )) d->type = e_gauss;
 432     else if (strmatch(next, "mod"   )) d->type = e_mod;
 433     else if (strmatch(next, "max"   )) d->type = e_max;
 434     else if (strmatch(next, "min"   )) d->type = e_min;
 435     else if (strmatch(next, "eq"    )) d->type = e_eq;
 436     else if (strmatch(next, "gte"   )) d->type = e_gte;
 437     else if (strmatch(next, "gt"    )) d->type = e_gt;
 438     else if (strmatch(next, "lte"   )) d->type = e_lte;
 439     else if (strmatch(next, "lt"    )) d->type = e_lt;
 440     else if (strmatch(next, "ld"    )) d->type = e_ld;
 441     else if (strmatch(next, "isnan" )) d->type = e_isnan;
 442     else if (strmatch(next, "isinf" )) d->type = e_isinf;
 443     else if (strmatch(next, "st"    )) d->type = e_st;
 444     else if (strmatch(next, "while" )) d->type = e_while;
 445     else if (strmatch(next, "taylor")) d->type = e_taylor;
 446     else if (strmatch(next, "root"  )) d->type = e_root;
 447     else if (strmatch(next, "floor" )) d->type = e_floor;
 448     else if (strmatch(next, "ceil"  )) d->type = e_ceil;
 449     else if (strmatch(next, "trunc" )) d->type = e_trunc;
 450     else if (strmatch(next, "round" )) d->type = e_round;
 451     else if (strmatch(next, "sqrt"  )) d->type = e_sqrt;
 452     else if (strmatch(next, "not"   )) d->type = e_not;
 453     else if (strmatch(next, "pow"   )) d->type = e_pow;
 454     else if (strmatch(next, "print" )) d->type = e_print;
 455     else if (strmatch(next, "random")) d->type = e_random;
 456     else if (strmatch(next, "hypot" )) d->type = e_hypot;
 457     else if (strmatch(next, "gcd"   )) d->type = e_gcd;
 458     else if (strmatch(next, "if"    )) d->type = e_if;
 459     else if (strmatch(next, "ifnot" )) d->type = e_ifnot;
 460     else if (strmatch(next, "bitand")) d->type = e_bitand;
 461     else if (strmatch(next, "bitor" )) d->type = e_bitor;
 462     else if (strmatch(next, "between"))d->type = e_between;
 463     else if (strmatch(next, "clip"  )) d->type = e_clip;
 464     else if (strmatch(next, "atan2" )) d->type = e_atan2;
 465     else if (strmatch(next, "lerp"  )) d->type = e_lerp;
 466     else {
 467         for (i=0; p->func1_names && p->func1_names[i]; i++) {
 468             if (strmatch(next, p->func1_names[i])) {
 469                 d->a.func1 = p->funcs1[i];
 470                 d->type = e_func1;
 471                 *e = d;
 472                 return 0;
 473             }
 474         }
 475
 476         for (i=0; p->func2_names && p->func2_names[i]; i++) {
 477             if (strmatch(next, p->func2_names[i])) {
 478                 d->a.func2 = p->funcs2[i];
 479                 d->type = e_func2;
 480                 *e = d;
 481                 return 0;
 482             }
 483         }
 484
 485         av_log(p, AV_LOG_ERROR, "Unknown function in '%s'\n", s0);
 486         av_expr_free(d);
 487         return AVERROR(EINVAL);
 488     }
 489
 490     *e = d;
 491     return 0;
 492 }
 493
 494 static AVExpr *make_eval_expr(int type, int value, AVExpr *p0, AVExpr *p1)
 495 {
 496     AVExpr *e = av_mallocz(sizeof(AVExpr));
 497     if (!e)
 498         return NULL;
 499     e->type     =type   ;
 500     e->value    =value  ;
 501     e->param[0] =p0     ;
 502     e->param[1] =p1     ;
 503     return e;
 504 }
 505
 506 static int parse_pow(AVExpr **e, Parser *p, int *sign)
 507 {
 508     *sign= (*p->s == '+') - (*p->s == '-');
 509     p->s += *sign&1;
 510     return parse_primary(e, p);
 511 }
 512
 513 static int parse_dB(AVExpr **e, Parser *p, int *sign)
 514 {
 515     /* do not filter out the negative sign when parsing a dB value.
 516        for example, -3dB is not the same as -(3dB) */
 517     if (*p->s == '-') {
 518         char *next;
 519         double av_unused ignored = strtod(p->s, &next);
 520         if (next != p->s && next[0] == 'd' && next[1] == 'B') {
 521             *sign = 0;
 522             return parse_primary(e, p);
 523         }
 524     }
 525     return parse_pow(e, p, sign);
 526 }
 527
 528 static int parse_factor(AVExpr **e, Parser *p)
 529 {
 530     int sign, sign2, ret;
 531     AVExpr *e0, *e1, *e2;
 532     if ((ret = parse_dB(&e0, p, &sign)) < 0)
 533         return ret;
 534     while(p->s[0]=='^'){
 535         e1 = e0;
 536         p->s++;
 537         if ((ret = parse_dB(&e2, p, &sign2)) < 0) {
 538             av_expr_free(e1);
 539             return ret;
 540         }
 541         e0 = make_eval_expr(e_pow, 1, e1, e2);
 542         if (!e0) {
 543             av_expr_free(e1);
 544             av_expr_free(e2);
 545             return AVERROR(ENOMEM);
 546         }
 547         if (e0->param[1]) e0->param[1]->value *= (sign2|1);
 548     }
 549     if (e0) e0->value *= (sign|1);
 550
 551     *e = e0;
 552     return 0;
 553 }
 554
 555 static int parse_term(AVExpr **e, Parser *p)
 556 {
 557     int ret;
 558     AVExpr *e0, *e1, *e2;
 559     if ((ret = parse_factor(&e0, p)) < 0)
 560         return ret;
 561     while (p->s[0]=='*' || p->s[0]=='/') {
 562         int c= *p->s++;
 563         e1 = e0;
 564         if ((ret = parse_factor(&e2, p)) < 0) {
 565             av_expr_free(e1);
 566             return ret;
 567         }
 568         e0 = make_eval_expr(c == '*' ? e_mul : e_div, 1, e1, e2);
 569         if (!e0) {
 570             av_expr_free(e1);
 571             av_expr_free(e2);
 572             return AVERROR(ENOMEM);
 573         }
 574     }
 575     *e = e0;
 576     return 0;
 577 }
 578
 579 static int parse_subexpr(AVExpr **e, Parser *p)
 580 {
 581     int ret;
 582     AVExpr *e0, *e1, *e2;
 583     if ((ret = parse_term(&e0, p)) < 0)
 584         return ret;
 585     while (*p->s == '+' || *p->s == '-') {
 586         e1 = e0;
 587         if ((ret = parse_term(&e2, p)) < 0) {
 588             av_expr_free(e1);
 589             return ret;
 590         }
 591         e0 = make_eval_expr(e_add, 1, e1, e2);
 592         if (!e0) {
 593             av_expr_free(e1);
 594             av_expr_free(e2);
 595             return AVERROR(ENOMEM);
 596         }
 597     };
 598
 599     *e = e0;
 600     return 0;
 601 }
 602
 603 static int parse_expr(AVExpr **e, Parser *p)
 604 {
 605     int ret;
 606     AVExpr *e0, *e1, *e2;
 607     if (p->stack_index <= 0) //protect against stack overflows
 608         return AVERROR(EINVAL);
 609     p->stack_index--;
 610
 611     if ((ret = parse_subexpr(&e0, p)) < 0)
 612         return ret;
 613     while (*p->s == ';') {
 614         p->s++;
 615         e1 = e0;
 616         if ((ret = parse_subexpr(&e2, p)) < 0) {
 617             av_expr_free(e1);
 618             return ret;
 619         }
 620         e0 = make_eval_expr(e_last, 1, e1, e2);
 621         if (!e0) {
 622             av_expr_free(e1);
 623             av_expr_free(e2);
 624             return AVERROR(ENOMEM);
 625         }
 626     };
 627
 628     p->stack_index++;
 629     *e = e0;
 630     return 0;
 631 }
 632
 633 static int verify_expr(AVExpr *e)
 634 {
 635     if (!e) return 0;
 636     switch (e->type) {
 637         case e_value:
 638         case e_const: return 1;
 639         case e_func0:
 640         case e_func1:
 641         case e_squish:
 642         case e_ld:
 643         case e_gauss:
 644         case e_isnan:
 645         case e_isinf:
 646         case e_floor:
 647         case e_ceil:
 648         case e_trunc:
 649         case e_round:
 650         case e_sqrt:
 651         case e_not:
 652         case e_random:
 653             return verify_expr(e->param[0]) && !e->param[1];
 654         case e_print:
 655             return verify_expr(e->param[0])
 656                    && (!e->param[1] || verify_expr(e->param[1]));
 657         case e_if:
 658         case e_ifnot:
 659         case e_taylor:
 660             return verify_expr(e->param[0]) && verify_expr(e->param[1])
 661                    && (!e->param[2] || verify_expr(e->param[2]));
 662         case e_between:
 663         case e_clip:
 664         case e_lerp:
 665             return verify_expr(e->param[0]) &&
 666                    verify_expr(e->param[1]) &&
 667                    verify_expr(e->param[2]);
 668         default: return verify_expr(e->param[0]) && verify_expr(e->param[1]) && !e->param[2];
 669     }
 670 }
 671
 672 int av_expr_parse(AVExpr **expr, const char *s,
 673                   const char * const *const_names,
 674                   const char * const *func1_names, double (* const *funcs1)(void *, double),
 675                   const char * const *func2_names, double (* const *funcs2)(void *, double, double),
 676                   int log_offset, void *log_ctx)
 677 {
 678     Parser p = { 0 };
 679     AVExpr *e = NULL;
 680     char *w = av_malloc(strlen(s) + 1);
 681     char *wp = w;
 682     const char *s0 = s;
 683     int ret = 0;
 684
 685     if (!w)
 686         return AVERROR(ENOMEM);
 687
 688     while (*s)
 689         if (!av_isspace(*s++)) *wp++ = s[-1];
 690     *wp++ = 0;
 691
 692     p.class      = &eval_class;
 693     p.stack_index=100;
 694     p.s= w;
 695     p.const_names = const_names;
 696     p.funcs1      = funcs1;
 697     p.func1_names = func1_names;
 698     p.funcs2      = funcs2;
 699     p.func2_names = func2_names;
 700     p.log_offset = log_offset;
 701     p.log_ctx    = log_ctx;
 702
 703     if ((ret = parse_expr(&e, &p)) < 0)
 704         goto end;
 705     if (*p.s) {
 706         av_log(&p, AV_LOG_ERROR, "Invalid chars '%s' at the end of expression '%s'\n", p.s, s0);
 707         ret = AVERROR(EINVAL);
 708         goto end;
 709     }
 710     if (!verify_expr(e)) {
 711         ret = AVERROR(EINVAL);
 712         goto end;
 713     }
 714     e->var= av_mallocz(sizeof(double) *VARS);
 715     if (!e->var) {
 716         ret = AVERROR(ENOMEM);
 717         goto end;
 718     }
 719     *expr = e;
 720     e = NULL;
 721 end:
 722     av_expr_free(e);
 723     av_free(w);
 724     return ret;
 725 }
 726
 727 double av_expr_eval(AVExpr *e, const double *const_values, void *opaque)
 728 {
 729     Parser p = { 0 };
 730     p.var= e->var;
 731
 732     p.const_values = const_values;
 733     p.opaque     = opaque;
 734     return eval_expr(&p, e);
 735 }
 736
 737 int av_expr_parse_and_eval(double *d, const char *s,
 738                            const char * const *const_names, const double *const_values,
 739                            const char * const *func1_names, double (* const *funcs1)(void *, double),
 740                            const char * const *func2_names, double (* const *funcs2)(void *, double, double),
 741                            void *opaque, int log_offset, void *log_ctx)
 742 {
 743     AVExpr *e = NULL;
 744     int ret = av_expr_parse(&e, s, const_names, func1_names, funcs1, func2_names, funcs2, log_offset, log_ctx);
 745
 746     if (ret < 0) {
 747         *d = NAN;
 748         return ret;
 749     }
 750     *d = av_expr_eval(e, const_values, opaque);
 751     av_expr_free(e);
 752     return isnan(*d) ? AVERROR(EINVAL) : 0;
 753 }