]> git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavutil/eval.c
libswresample/audioconvert: Fix undefined NULL + 0
[ffmpeg] / 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 }