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 = {
  61     .class_name                = "Eval",
  62     .item_name                 = av_default_item_name,
  63     .option                    = NULL,
  64     .version                   = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
  65     .log_level_offset_offset   = offsetof(Parser, log_offset),
  66     .parent_log_context_offset = offsetof(Parser, log_ctx),
  67 };
  68
  69 static const struct {
  70     double bin_val;
  71     double dec_val;
  72     int8_t exp;
  73 } si_prefixes['z' - 'E' + 1] = {
  74     ['y'-'E']= { 8.271806125530276749e-25, 1e-24, -24 },
  75     ['z'-'E']= { 8.4703294725430034e-22, 1e-21, -21 },
  76     ['a'-'E']= { 8.6736173798840355e-19, 1e-18, -18 },
  77     ['f'-'E']= { 8.8817841970012523e-16, 1e-15, -15 },
  78     ['p'-'E']= { 9.0949470177292824e-13, 1e-12, -12 },
  79     ['n'-'E']= { 9.3132257461547852e-10, 1e-9,  -9 },
  80     ['u'-'E']= { 9.5367431640625e-7, 1e-6, -6 },
  81     ['m'-'E']= { 9.765625e-4, 1e-3, -3 },
  82     ['c'-'E']= { 9.8431332023036951e-3, 1e-2, -2 },
  83     ['d'-'E']= { 9.921256574801246e-2, 1e-1, -1 },
  84     ['h'-'E']= { 1.0159366732596479e2, 1e2, 2 },
  85     ['k'-'E']= { 1.024e3, 1e3, 3 },
  86     ['K'-'E']= { 1.024e3, 1e3, 3 },
  87     ['M'-'E']= { 1.048576e6, 1e6, 6 },
  88     ['G'-'E']= { 1.073741824e9, 1e9, 9 },
  89     ['T'-'E']= { 1.099511627776e12, 1e12, 12 },
  90     ['P'-'E']= { 1.125899906842624e15, 1e15, 15 },
  91     ['E'-'E']= { 1.152921504606847e18, 1e18, 18 },
  92     ['Z'-'E']= { 1.1805916207174113e21, 1e21, 21 },
  93     ['Y'-'E']= { 1.2089258196146292e24, 1e24, 24 },
  94 };
  95
  96 static const struct {
  97     const char *name;
  98     double value;
  99 } constants[] = {
 100     { "E",   M_E   },
 101     { "PI",  M_PI  },
 102     { "PHI", M_PHI },
 103     { "QP2LAMBDA", FF_QP2LAMBDA },
 104 };
 105
 106 double av_strtod(const char *numstr, char **tail)
 107 {
 108     double d;
 109     char *next;
 110     if(numstr[0]=='0' && (numstr[1]|0x20)=='x') {
 111         d = strtoul(numstr, &next, 16);
 112     } else
 113         d = strtod(numstr, &next);
 114     /* if parsing succeeded, check for and interpret postfixes */
 115     if (next!=numstr) {
 116         if (next[0] == 'd' && next[1] == 'B') {
 117             /* treat dB as decibels instead of decibytes */
 118             d = ff_exp10(d / 20);
 119             next += 2;
 120         } else if (*next >= 'E' && *next <= 'z') {
 121             int e= si_prefixes[*next - 'E'].exp;
 122             if (e) {
 123                 if (next[1] == 'i') {
 124                     d*= si_prefixes[*next - 'E'].bin_val;
 125                     next+=2;
 126                 } else {
 127                     d*= si_prefixes[*next - 'E'].dec_val;
 128                     next++;
 129                 }
 130             }
 131         }
 132
 133         if (*next=='B') {
 134             d*=8;
 135             next++;
 136         }
 137     }
 138     /* if requested, fill in tail with the position after the last parsed
 139        character */
 140     if (tail)
 141         *tail = next;
 142     return d;
 143 }
 144
 145 #define IS_IDENTIFIER_CHAR(c) ((c) - '0' <= 9U || (c) - 'a' <= 25U || (c) - 'A' <= 25U || (c) == '_')
 146
 147 static int strmatch(const char *s, const char *prefix)
 148 {
 149     int i;
 150     for (i=0; prefix[i]; i++) {
 151         if (prefix[i] != s[i]) return 0;
 152     }
 153     /* return 1 only if the s identifier is terminated */
 154     return !IS_IDENTIFIER_CHAR(s[i]);
 155 }
 156
 157 struct AVExpr {
 158     enum {
 159         e_value, e_const, e_func0, e_func1, e_func2,
 160         e_squish, e_gauss, e_ld, e_isnan, e_isinf,
 161         e_mod, e_max, e_min, e_eq, e_gt, e_gte, e_lte, e_lt,
 162         e_pow, e_mul, e_div, e_add,
 163         e_last, e_st, e_while, e_taylor, e_root, e_floor, e_ceil, e_trunc, e_round,
 164         e_sqrt, e_not, e_random, e_hypot, e_gcd,
 165         e_if, e_ifnot, e_print, e_bitand, e_bitor, e_between, e_clip, e_atan2, e_lerp,
 166         e_sgn,
 167     } type;
 168     double value; // is sign in other types
 169     int const_index;
 170     union {
 171         double (*func0)(double);
 172         double (*func1)(void *, double);
 173         double (*func2)(void *, double, double);
 174     } a;
 175     struct AVExpr *param[3];
 176     double *var;
 177 };
 178
 179 static double etime(double v)
 180 {
 181     return av_gettime() * 0.000001;
 182 }
 183
 184 static double eval_expr(Parser *p, AVExpr *e)
 185 {
 186     switch (e->type) {
 187         case e_value:  return e->value;
 188         case e_const:  return e->value * p->const_values[e->const_index];
 189         case e_func0:  return e->value * e->a.func0(eval_expr(p, e->param[0]));
 190         case e_func1:  return e->value * e->a.func1(p->opaque, eval_expr(p, e->param[0]));
 191         case e_func2:  return e->value * e->a.func2(p->opaque, eval_expr(p, e->param[0]), eval_expr(p, e->param[1]));
 192         case e_squish: return 1/(1+exp(4*eval_expr(p, e->param[0])));
 193         case e_gauss: { double d = eval_expr(p, e->param[0]); return exp(-d*d/2)/sqrt(2*M_PI); }
 194         case e_ld:     return e->value * p->var[av_clip(eval_expr(p, e->param[0]), 0, VARS-1)];
 195         case e_isnan:  return e->value * !!isnan(eval_expr(p, e->param[0]));
 196         case e_isinf:  return e->value * !!isinf(eval_expr(p, e->param[0]));
 197         case e_floor:  return e->value * floor(eval_expr(p, e->param[0]));
 198         case e_ceil :  return e->value * ceil (eval_expr(p, e->param[0]));
 199         case e_trunc:  return e->value * trunc(eval_expr(p, e->param[0]));
 200         case e_round:  return e->value * round(eval_expr(p, e->param[0]));
 201         case e_sgn:    return e->value * FFDIFFSIGN(eval_expr(p, e->param[0]), 0);
 202         case e_sqrt:   return e->value * sqrt (eval_expr(p, e->param[0]));
 203         case e_not:    return e->value * (eval_expr(p, e->param[0]) == 0);
 204         case e_if:     return e->value * (eval_expr(p, e->param[0]) ? eval_expr(p, e->param[1]) :
 205                                           e->param[2] ? eval_expr(p, e->param[2]) : 0);
 206         case e_ifnot:  return e->value * (!eval_expr(p, e->param[0]) ? eval_expr(p, e->param[1]) :
 207                                           e->param[2] ? eval_expr(p, e->param[2]) : 0);
 208         case e_clip: {
 209             double x = eval_expr(p, e->param[0]);
 210             double min = eval_expr(p, e->param[1]), max = eval_expr(p, e->param[2]);
 211             if (isnan(min) || isnan(max) || isnan(x) || min > max)
 212                 return NAN;
 213             return e->value * av_clipd(eval_expr(p, e->param[0]), min, max);
 214         }
 215         case e_between: {
 216             double d = eval_expr(p, e->param[0]);
 217             return e->value * (d >= eval_expr(p, e->param[1]) &&
 218                                d <= eval_expr(p, e->param[2]));
 219         }
 220         case e_lerp: {
 221             double v0 = eval_expr(p, e->param[0]);
 222             double v1 = eval_expr(p, e->param[1]);
 223             double f  = eval_expr(p, e->param[2]);
 224             return v0 + (v1 - v0) * f;
 225         }
 226         case e_print: {
 227             double x = eval_expr(p, e->param[0]);
 228             int level = e->param[1] ? av_clip(eval_expr(p, e->param[1]), INT_MIN, INT_MAX) : AV_LOG_INFO;
 229             av_log(p, level, "%f\n", x);
 230             return x;
 231         }
 232         case e_random:{
 233             int idx= av_clip(eval_expr(p, e->param[0]), 0, VARS-1);
 234             uint64_t r= isnan(p->var[idx]) ? 0 : p->var[idx];
 235             r= r*1664525+1013904223;
 236             p->var[idx]= r;
 237             return e->value * (r * (1.0/UINT64_MAX));
 238         }
 239         case e_while: {
 240             double d = NAN;
 241             while (eval_expr(p, e->param[0]))
 242                 d=eval_expr(p, e->param[1]);
 243             return d;
 244         }
 245         case e_taylor: {
 246             double t = 1, d = 0, v;
 247             double x = eval_expr(p, e->param[1]);
 248             int id = e->param[2] ? av_clip(eval_expr(p, e->param[2]), 0, VARS-1) : 0;
 249             int i;
 250             double var0 = p->var[id];
 251             for(i=0; i<1000; i++) {
 252                 double ld = d;
 253                 p->var[id] = i;
 254                 v = eval_expr(p, e->param[0]);
 255                 d += t*v;
 256                 if(ld==d && v)
 257                     break;
 258                 t *= x / (i+1);
 259             }
 260             p->var[id] = var0;
 261             return d;
 262         }
 263         case e_root: {
 264             int i, j;
 265             double low = -1, high = -1, v, low_v = -DBL_MAX, high_v = DBL_MAX;
 266             double var0 = p->var[0];
 267             double x_max = eval_expr(p, e->param[1]);
 268             for(i=-1; i<1024; i++) {
 269                 if(i<255) {
 270                     p->var[0] = ff_reverse[i&255]*x_max/255;
 271                 } else {
 272                     p->var[0] = x_max*pow(0.9, i-255);
 273                     if (i&1) p->var[0] *= -1;
 274                     if (i&2) p->var[0] += low;
 275                     else     p->var[0] += high;
 276                 }
 277                 v = eval_expr(p, e->param[0]);
 278                 if (v<=0 && v>low_v) {
 279                     low    = p->var[0];
 280                     low_v  = v;
 281                 }
 282                 if (v>=0 && v<high_v) {
 283                     high   = p->var[0];
 284                     high_v = v;
 285                 }
 286                 if (low>=0 && high>=0){
 287                     for (j=0; j<1000; j++) {
 288                         p->var[0] = (low+high)*0.5;
 289                         if (low == p->var[0] || high == p->var[0])
 290                             break;
 291                         v = eval_expr(p, e->param[0]);
 292                         if (v<=0) low = p->var[0];
 293                         if (v>=0) high= p->var[0];
 294                         if (isnan(v)) {
 295                             low = high = v;
 296                             break;
 297                         }
 298                     }
 299                     break;
 300                 }
 301             }
 302             p->var[0] = var0;
 303             return -low_v<high_v ? low : high;
 304         }
 305         default: {
 306             double d = eval_expr(p, e->param[0]);
 307             double d2 = eval_expr(p, e->param[1]);
 308             switch (e->type) {
 309                 case e_mod: return e->value * (d - floor(d2 ? d / d2 : d * INFINITY) * d2);
 310                 case e_gcd: return e->value * av_gcd(d,d2);
 311                 case e_max: return e->value * (d >  d2 ?   d : d2);
 312                 case e_min: return e->value * (d <  d2 ?   d : d2);
 313                 case e_eq:  return e->value * (d == d2 ? 1.0 : 0.0);
 314                 case e_gt:  return e->value * (d >  d2 ? 1.0 : 0.0);
 315                 case e_gte: return e->value * (d >= d2 ? 1.0 : 0.0);
 316                 case e_lt:  return e->value * (d <  d2 ? 1.0 : 0.0);
 317                 case e_lte: return e->value * (d <= d2 ? 1.0 : 0.0);
 318                 case e_pow: return e->value * pow(d, d2);
 319                 case e_mul: return e->value * (d * d2);
 320                 case e_div: return e->value * (d2 ? (d / d2) : d * INFINITY);
 321                 case e_add: return e->value * (d + d2);
 322                 case e_last:return e->value * d2;
 323                 case e_st : return e->value * (p->var[av_clip(d, 0, VARS-1)]= d2);
 324                 case e_hypot:return e->value * hypot(d, d2);
 325                 case e_atan2:return e->value * atan2(d, d2);
 326                 case e_bitand: return isnan(d) || isnan(d2) ? NAN : e->value * ((long int)d & (long int)d2);
 327                 case e_bitor:  return isnan(d) || isnan(d2) ? NAN : e->value * ((long int)d | (long int)d2);
 328             }
 329         }
 330     }
 331     return NAN;
 332 }
 333
 334 static int parse_expr(AVExpr **e, Parser *p);
 335
 336 void av_expr_free(AVExpr *e)
 337 {
 338     if (!e) return;
 339     av_expr_free(e->param[0]);
 340     av_expr_free(e->param[1]);
 341     av_expr_free(e->param[2]);
 342     av_freep(&e->var);
 343     av_freep(&e);
 344 }
 345
 346 static int parse_primary(AVExpr **e, Parser *p)
 347 {
 348     AVExpr *d = av_mallocz(sizeof(AVExpr));
 349     char *next = p->s, *s0 = p->s;
 350     int ret, i;
 351
 352     if (!d)
 353         return AVERROR(ENOMEM);
 354
 355     /* number */
 356     d->value = av_strtod(p->s, &next);
 357     if (next != p->s) {
 358         d->type = e_value;
 359         p->s= next;
 360         *e = d;
 361         return 0;
 362     }
 363     d->value = 1;
 364
 365     /* named constants */
 366     for (i=0; p->const_names && p->const_names[i]; i++) {
 367         if (strmatch(p->s, p->const_names[i])) {
 368             p->s+= strlen(p->const_names[i]);
 369             d->type = e_const;
 370             d->const_index = i;
 371             *e = d;
 372             return 0;
 373         }
 374     }
 375     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(constants); i++) {
 376         if (strmatch(p->s, constants[i].name)) {
 377             p->s += strlen(constants[i].name);
 378             d->type = e_value;
 379             d->value = constants[i].value;
 380             *e = d;
 381             return 0;
 382         }
 383     }
 384
 385     p->s= strchr(p->s, '(');
 386     if (!p->s) {
 387         av_log(p, AV_LOG_ERROR, "Undefined constant or missing '(' in '%s'\n", s0);
 388         p->s= next;
 389         av_expr_free(d);
 390         return AVERROR(EINVAL);
 391     }
 392     p->s++; // "("
 393     if (*next == '(') { // special case do-nothing
 394         av_freep(&d);
 395         if ((ret = parse_expr(&d, p)) < 0)
 396             return ret;
 397         if (p->s[0] != ')') {
 398             av_log(p, AV_LOG_ERROR, "Missing ')' in '%s'\n", s0);
 399             av_expr_free(d);
 400             return AVERROR(EINVAL);
 401         }
 402         p->s++; // ")"
 403         *e = d;
 404         return 0;
 405     }
 406     if ((ret = parse_expr(&(d->param[0]), p)) < 0) {
 407         av_expr_free(d);
 408         return ret;
 409     }
 410     if (p->s[0]== ',') {
 411         p->s++; // ","
 412         parse_expr(&d->param[1], p);
 413     }
 414     if (p->s[0]== ',') {
 415         p->s++; // ","
 416         parse_expr(&d->param[2], p);
 417     }
 418     if (p->s[0] != ')') {
 419         av_log(p, AV_LOG_ERROR, "Missing ')' or too many args in '%s'\n", s0);
 420         av_expr_free(d);
 421         return AVERROR(EINVAL);
 422     }
 423     p->s++; // ")"
 424
 425     d->type = e_func0;
 426          if (strmatch(next, "sinh"  )) d->a.func0 = sinh;
 427     else if (strmatch(next, "cosh"  )) d->a.func0 = cosh;
 428     else if (strmatch(next, "tanh"  )) d->a.func0 = tanh;
 429     else if (strmatch(next, "sin"   )) d->a.func0 = sin;
 430     else if (strmatch(next, "cos"   )) d->a.func0 = cos;
 431     else if (strmatch(next, "tan"   )) d->a.func0 = tan;
 432     else if (strmatch(next, "atan"  )) d->a.func0 = atan;
 433     else if (strmatch(next, "asin"  )) d->a.func0 = asin;
 434     else if (strmatch(next, "acos"  )) d->a.func0 = acos;
 435     else if (strmatch(next, "exp"   )) d->a.func0 = exp;
 436     else if (strmatch(next, "log"   )) d->a.func0 = log;
 437     else if (strmatch(next, "abs"   )) d->a.func0 = fabs;
 438     else if (strmatch(next, "time"  )) d->a.func0 = etime;
 439     else if (strmatch(next, "squish")) d->type = e_squish;
 440     else if (strmatch(next, "gauss" )) d->type = e_gauss;
 441     else if (strmatch(next, "mod"   )) d->type = e_mod;
 442     else if (strmatch(next, "max"   )) d->type = e_max;
 443     else if (strmatch(next, "min"   )) d->type = e_min;
 444     else if (strmatch(next, "eq"    )) d->type = e_eq;
 445     else if (strmatch(next, "gte"   )) d->type = e_gte;
 446     else if (strmatch(next, "gt"    )) d->type = e_gt;
 447     else if (strmatch(next, "lte"   )) d->type = e_lte;
 448     else if (strmatch(next, "lt"    )) d->type = e_lt;
 449     else if (strmatch(next, "ld"    )) d->type = e_ld;
 450     else if (strmatch(next, "isnan" )) d->type = e_isnan;
 451     else if (strmatch(next, "isinf" )) d->type = e_isinf;
 452     else if (strmatch(next, "st"    )) d->type = e_st;
 453     else if (strmatch(next, "while" )) d->type = e_while;
 454     else if (strmatch(next, "taylor")) d->type = e_taylor;
 455     else if (strmatch(next, "root"  )) d->type = e_root;
 456     else if (strmatch(next, "floor" )) d->type = e_floor;
 457     else if (strmatch(next, "ceil"  )) d->type = e_ceil;
 458     else if (strmatch(next, "trunc" )) d->type = e_trunc;
 459     else if (strmatch(next, "round" )) d->type = e_round;
 460     else if (strmatch(next, "sqrt"  )) d->type = e_sqrt;
 461     else if (strmatch(next, "not"   )) d->type = e_not;
 462     else if (strmatch(next, "pow"   )) d->type = e_pow;
 463     else if (strmatch(next, "print" )) d->type = e_print;
 464     else if (strmatch(next, "random")) d->type = e_random;
 465     else if (strmatch(next, "hypot" )) d->type = e_hypot;
 466     else if (strmatch(next, "gcd"   )) d->type = e_gcd;
 467     else if (strmatch(next, "if"    )) d->type = e_if;
 468     else if (strmatch(next, "ifnot" )) d->type = e_ifnot;
 469     else if (strmatch(next, "bitand")) d->type = e_bitand;
 470     else if (strmatch(next, "bitor" )) d->type = e_bitor;
 471     else if (strmatch(next, "between"))d->type = e_between;
 472     else if (strmatch(next, "clip"  )) d->type = e_clip;
 473     else if (strmatch(next, "atan2" )) d->type = e_atan2;
 474     else if (strmatch(next, "lerp"  )) d->type = e_lerp;
 475     else if (strmatch(next, "sgn"   )) d->type = e_sgn;
 476     else {
 477         for (i=0; p->func1_names && p->func1_names[i]; i++) {
 478             if (strmatch(next, p->func1_names[i])) {
 479                 d->a.func1 = p->funcs1[i];
 480                 d->type = e_func1;
 481                 d->const_index = i;
 482                 *e = d;
 483                 return 0;
 484             }
 485         }
 486
 487         for (i=0; p->func2_names && p->func2_names[i]; i++) {
 488             if (strmatch(next, p->func2_names[i])) {
 489                 d->a.func2 = p->funcs2[i];
 490                 d->type = e_func2;
 491                 d->const_index = i;
 492                 *e = d;
 493                 return 0;
 494             }
 495         }
 496
 497         av_log(p, AV_LOG_ERROR, "Unknown function in '%s'\n", s0);
 498         av_expr_free(d);
 499         return AVERROR(EINVAL);
 500     }
 501
 502     *e = d;
 503     return 0;
 504 }
 505
 506 static AVExpr *make_eval_expr(int type, int value, AVExpr *p0, AVExpr *p1)
 507 {
 508     AVExpr *e = av_mallocz(sizeof(AVExpr));
 509     if (!e)
 510         return NULL;
 511     e->type     =type   ;
 512     e->value    =value  ;
 513     e->param[0] =p0     ;
 514     e->param[1] =p1     ;
 515     return e;
 516 }
 517
 518 static int parse_pow(AVExpr **e, Parser *p, int *sign)
 519 {
 520     *sign= (*p->s == '+') - (*p->s == '-');
 521     p->s += *sign&1;
 522     return parse_primary(e, p);
 523 }
 524
 525 static int parse_dB(AVExpr **e, Parser *p, int *sign)
 526 {
 527     /* do not filter out the negative sign when parsing a dB value.
 528        for example, -3dB is not the same as -(3dB) */
 529     if (*p->s == '-') {
 530         char *next;
 531         double av_unused ignored = strtod(p->s, &next);
 532         if (next != p->s && next[0] == 'd' && next[1] == 'B') {
 533             *sign = 0;
 534             return parse_primary(e, p);
 535         }
 536     }
 537     return parse_pow(e, p, sign);
 538 }
 539
 540 static int parse_factor(AVExpr **e, Parser *p)
 541 {
 542     int sign, sign2, ret;
 543     AVExpr *e0, *e1, *e2;
 544     if ((ret = parse_dB(&e0, p, &sign)) < 0)
 545         return ret;
 546     while(p->s[0]=='^'){
 547         e1 = e0;
 548         p->s++;
 549         if ((ret = parse_dB(&e2, p, &sign2)) < 0) {
 550             av_expr_free(e1);
 551             return ret;
 552         }
 553         e0 = make_eval_expr(e_pow, 1, e1, e2);
 554         if (!e0) {
 555             av_expr_free(e1);
 556             av_expr_free(e2);
 557             return AVERROR(ENOMEM);
 558         }
 559         if (e0->param[1]) e0->param[1]->value *= (sign2|1);
 560     }
 561     if (e0) e0->value *= (sign|1);
 562
 563     *e = e0;
 564     return 0;
 565 }
 566
 567 static int parse_term(AVExpr **e, Parser *p)
 568 {
 569     int ret;
 570     AVExpr *e0, *e1, *e2;
 571     if ((ret = parse_factor(&e0, p)) < 0)
 572         return ret;
 573     while (p->s[0]=='*' || p->s[0]=='/') {
 574         int c= *p->s++;
 575         e1 = e0;
 576         if ((ret = parse_factor(&e2, p)) < 0) {
 577             av_expr_free(e1);
 578             return ret;
 579         }
 580         e0 = make_eval_expr(c == '*' ? e_mul : e_div, 1, e1, e2);
 581         if (!e0) {
 582             av_expr_free(e1);
 583             av_expr_free(e2);
 584             return AVERROR(ENOMEM);
 585         }
 586     }
 587     *e = e0;
 588     return 0;
 589 }
 590
 591 static int parse_subexpr(AVExpr **e, Parser *p)
 592 {
 593     int ret;
 594     AVExpr *e0, *e1, *e2;
 595     if ((ret = parse_term(&e0, p)) < 0)
 596         return ret;
 597     while (*p->s == '+' || *p->s == '-') {
 598         e1 = e0;
 599         if ((ret = parse_term(&e2, p)) < 0) {
 600             av_expr_free(e1);
 601             return ret;
 602         }
 603         e0 = make_eval_expr(e_add, 1, e1, e2);
 604         if (!e0) {
 605             av_expr_free(e1);
 606             av_expr_free(e2);
 607             return AVERROR(ENOMEM);
 608         }
 609     };
 610
 611     *e = e0;
 612     return 0;
 613 }
 614
 615 static int parse_expr(AVExpr **e, Parser *p)
 616 {
 617     int ret;
 618     AVExpr *e0, *e1, *e2;
 619     if (p->stack_index <= 0) //protect against stack overflows
 620         return AVERROR(EINVAL);
 621     p->stack_index--;
 622
 623     if ((ret = parse_subexpr(&e0, p)) < 0)
 624         return ret;
 625     while (*p->s == ';') {
 626         p->s++;
 627         e1 = e0;
 628         if ((ret = parse_subexpr(&e2, p)) < 0) {
 629             av_expr_free(e1);
 630             return ret;
 631         }
 632         e0 = make_eval_expr(e_last, 1, e1, e2);
 633         if (!e0) {
 634             av_expr_free(e1);
 635             av_expr_free(e2);
 636             return AVERROR(ENOMEM);
 637         }
 638     };
 639
 640     p->stack_index++;
 641     *e = e0;
 642     return 0;
 643 }
 644
 645 static int verify_expr(AVExpr *e)
 646 {
 647     if (!e) return 0;
 648     switch (e->type) {
 649         case e_value:
 650         case e_const: return 1;
 651         case e_func0:
 652         case e_func1:
 653         case e_squish:
 654         case e_ld:
 655         case e_gauss:
 656         case e_isnan:
 657         case e_isinf:
 658         case e_floor:
 659         case e_ceil:
 660         case e_trunc:
 661         case e_round:
 662         case e_sqrt:
 663         case e_not:
 664         case e_random:
 665         case e_sgn:
 666             return verify_expr(e->param[0]) && !e->param[1];
 667         case e_print:
 668             return verify_expr(e->param[0])
 669                    && (!e->param[1] || verify_expr(e->param[1]));
 670         case e_if:
 671         case e_ifnot:
 672         case e_taylor:
 673             return verify_expr(e->param[0]) && verify_expr(e->param[1])
 674                    && (!e->param[2] || verify_expr(e->param[2]));
 675         case e_between:
 676         case e_clip:
 677         case e_lerp:
 678             return verify_expr(e->param[0]) &&
 679                    verify_expr(e->param[1]) &&
 680                    verify_expr(e->param[2]);
 681         default: return verify_expr(e->param[0]) && verify_expr(e->param[1]) && !e->param[2];
 682     }
 683 }
 684
 685 int av_expr_parse(AVExpr **expr, const char *s,
 686                   const char * const *const_names,
 687                   const char * const *func1_names, double (* const *funcs1)(void *, double),
 688                   const char * const *func2_names, double (* const *funcs2)(void *, double, double),
 689                   int log_offset, void *log_ctx)
 690 {
 691     Parser p = { 0 };
 692     AVExpr *e = NULL;
 693     char *w = av_malloc(strlen(s) + 1);
 694     char *wp = w;
 695     const char *s0 = s;
 696     int ret = 0;
 697
 698     if (!w)
 699         return AVERROR(ENOMEM);
 700
 701     while (*s)
 702         if (!av_isspace(*s++)) *wp++ = s[-1];
 703     *wp++ = 0;
 704
 705     p.class      = &eval_class;
 706     p.stack_index=100;
 707     p.s= w;
 708     p.const_names = const_names;
 709     p.funcs1      = funcs1;
 710     p.func1_names = func1_names;
 711     p.funcs2      = funcs2;
 712     p.func2_names = func2_names;
 713     p.log_offset = log_offset;
 714     p.log_ctx    = log_ctx;
 715
 716     if ((ret = parse_expr(&e, &p)) < 0)
 717         goto end;
 718     if (*p.s) {
 719         av_log(&p, AV_LOG_ERROR, "Invalid chars '%s' at the end of expression '%s'\n", p.s, s0);
 720         ret = AVERROR(EINVAL);
 721         goto end;
 722     }
 723     if (!verify_expr(e)) {
 724         ret = AVERROR(EINVAL);
 725         goto end;
 726     }
 727     e->var= av_mallocz(sizeof(double) *VARS);
 728     if (!e->var) {
 729         ret = AVERROR(ENOMEM);
 730         goto end;
 731     }
 732     *expr = e;
 733     e = NULL;
 734 end:
 735     av_expr_free(e);
 736     av_free(w);
 737     return ret;
 738 }
 739
 740 static int expr_count(AVExpr *e, unsigned *counter, int size, int type)
 741 {
 742     int i;
 743
 744     if (!e || !counter || !size)
 745         return AVERROR(EINVAL);
 746
 747     for (i = 0; e->type != type && i < 3 && e->param[i]; i++)
 748         expr_count(e->param[i], counter, size, type);
 749
 750     if (e->type == type && e->const_index < size)
 751         counter[e->const_index]++;
 752
 753     return 0;
 754 }
 755
 756 int av_expr_count_vars(AVExpr *e, unsigned *counter, int size)
 757 {
 758     return expr_count(e, counter, size, e_const);
 759 }
 760
 761 int av_expr_count_func(AVExpr *e, unsigned *counter, int size, int arg)
 762 {
 763     return expr_count(e, counter, size, ((int[]){e_const, e_func1, e_func2})[arg]);
 764 }
 765
 766 double av_expr_eval(AVExpr *e, const double *const_values, void *opaque)
 767 {
 768     Parser p = { 0 };
 769     p.var= e->var;
 770
 771     p.const_values = const_values;
 772     p.opaque     = opaque;
 773     return eval_expr(&p, e);
 774 }
 775
 776 int av_expr_parse_and_eval(double *d, const char *s,
 777                            const char * const *const_names, const double *const_values,
 778                            const char * const *func1_names, double (* const *funcs1)(void *, double),
 779                            const char * const *func2_names, double (* const *funcs2)(void *, double, double),
 780                            void *opaque, int log_offset, void *log_ctx)
 781 {
 782     AVExpr *e = NULL;
 783     int ret = av_expr_parse(&e, s, const_names, func1_names, funcs1, func2_names, funcs2, log_offset, log_ctx);
 784
 785     if (ret < 0) {
 786         *d = NAN;
 787         return ret;
 788     }
 789     *d = av_expr_eval(e, const_values, opaque);
 790     av_expr_free(e);
 791     return isnan(*d) ? AVERROR(EINVAL) : 0;
 792 }