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