git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavutil/eval.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2002-2006 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   3  * Copyright (c) 2006 Oded Shimon <ods15@ods15.dyndns.org>
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file
  24  * simple arithmetic expression evaluator.
  25  *
  26  * see http://joe.hotchkiss.com/programming/eval/eval.html
  27  */
  28
  29 #include <float.h>
  30 #include "avutil.h"
  31 #include "common.h"
  32 #include "eval.h"
  33 #include "log.h"
  34 #include "mathematics.h"
  35 #include "time.h"
  36 #include "avstring.h"
  37
  38 typedef struct Parser {
  39     const AVClass *class;
  40     int stack_index;
  41     char *s;
  42     const double *const_values;
  43     const char * const *const_names;          // NULL terminated
  44     double (* const *funcs1)(void *, double a);           // NULL terminated
  45     const char * const *func1_names;          // NULL terminated
  46     double (* const *funcs2)(void *, double a, double b); // NULL terminated
  47     const char * const *func2_names;          // NULL terminated
  48     void *opaque;
  49     int log_offset;
  50     void *log_ctx;
  51 #define VARS 10
  52     double *var;
  53 } Parser;
  54
  55 static const AVClass class = { "Eval", av_default_item_name, NULL, LIBAVUTIL_VERSION_INT, offsetof(Parser,log_offset), offsetof(Parser,log_ctx) };
  56
  57 static const int8_t si_prefixes['z' - 'E' + 1] = {
  58     ['y'-'E']= -24,
  59     ['z'-'E']= -21,
  60     ['a'-'E']= -18,
  61     ['f'-'E']= -15,
  62     ['p'-'E']= -12,
  63     ['n'-'E']= - 9,
  64     ['u'-'E']= - 6,
  65     ['m'-'E']= - 3,
  66     ['c'-'E']= - 2,
  67     ['d'-'E']= - 1,
  68     ['h'-'E']=   2,
  69     ['k'-'E']=   3,
  70     ['K'-'E']=   3,
  71     ['M'-'E']=   6,
  72     ['G'-'E']=   9,
  73     ['T'-'E']=  12,
  74     ['P'-'E']=  15,
  75     ['E'-'E']=  18,
  76     ['Z'-'E']=  21,
  77     ['Y'-'E']=  24,
  78 };
  79
  80 static const struct {
  81     const char *name;
  82     double value;
  83 } constants[] = {
  84     { "E",   M_E   },
  85     { "PI",  M_PI  },
  86     { "PHI", M_PHI },
  87 };
  88
  89 double av_strtod(const char *numstr, char **tail)
  90 {
  91     double d;
  92     char *next;
  93     if(numstr[0]=='0' && (numstr[1]|0x20)=='x') {
  94         d = strtoul(numstr, &next, 16);
  95     } else
  96         d = strtod(numstr, &next);
  97     /* if parsing succeeded, check for and interpret postfixes */
  98     if (next!=numstr) {
  99         if (next[0] == 'd' && next[1] == 'B') {
 100             /* treat dB as decibels instead of decibytes */
 101             d = pow(10, d / 20);
 102             next += 2;
 103         } else if (*next >= 'E' && *next <= 'z') {
 104             int e= si_prefixes[*next - 'E'];
 105             if (e) {
 106                 if (next[1] == 'i') {
 107                     d*= pow( 2, e/0.3);
 108                     next+=2;
 109                 } else {
 110                     d*= pow(10, e);
 111                     next++;
 112                 }
 113             }
 114         }
 115
 116         if (*next=='B') {
 117             d*=8;
 118             next++;
 119         }
 120     }
 121     /* if requested, fill in tail with the position after the last parsed
 122        character */
 123     if (tail)
 124         *tail = next;
 125     return d;
 126 }
 127
 128 #define IS_IDENTIFIER_CHAR(c) ((c) - '0' <= 9U || (c) - 'a' <= 25U || (c) - 'A' <= 25U || (c) == '_')
 129
 130 static int strmatch(const char *s, const char *prefix)
 131 {
 132     int i;
 133     for (i=0; prefix[i]; i++) {
 134         if (prefix[i] != s[i]) return 0;
 135     }
 136     /* return 1 only if the s identifier is terminated */
 137     return !IS_IDENTIFIER_CHAR(s[i]);
 138 }
 139
 140 struct AVExpr {
 141     enum {
 142         e_value, e_const, e_func0, e_func1, e_func2,
 143         e_squish, e_gauss, e_ld, e_isnan, e_isinf,
 144         e_mod, e_max, e_min, e_eq, e_gt, e_gte, e_lte, e_lt,
 145         e_pow, e_mul, e_div, e_add,
 146         e_last, e_st, e_while, e_taylor, e_root, e_floor, e_ceil, e_trunc,
 147         e_sqrt, e_not, e_random, e_hypot, e_gcd,
 148         e_if, e_ifnot, e_print,
 149     } type;
 150     double value; // is sign in other types
 151     union {
 152         int const_index;
 153         double (*func0)(double);
 154         double (*func1)(void *, double);
 155         double (*func2)(void *, double, double);
 156     } a;
 157     struct AVExpr *param[3];
 158     double *var;
 159 };
 160
 161 static double etime(double v)
 162 {
 163     return av_gettime() * 0.000001;
 164 }
 165
 166 static double eval_expr(Parser *p, AVExpr *e)
 167 {
 168     switch (e->type) {
 169         case e_value:  return e->value;
 170         case e_const:  return e->value * p->const_values[e->a.const_index];
 171         case e_func0:  return e->value * e->a.func0(eval_expr(p, e->param[0]));
 172         case e_func1:  return e->value * e->a.func1(p->opaque, eval_expr(p, e->param[0]));
 173         case e_func2:  return e->value * e->a.func2(p->opaque, eval_expr(p, e->param[0]), eval_expr(p, e->param[1]));
 174         case e_squish: return 1/(1+exp(4*eval_expr(p, e->param[0])));
 175         case e_gauss: { double d = eval_expr(p, e->param[0]); return exp(-d*d/2)/sqrt(2*M_PI); }
 176         case e_ld:     return e->value * p->var[av_clip(eval_expr(p, e->param[0]), 0, VARS-1)];
 177         case e_isnan:  return e->value * !!isnan(eval_expr(p, e->param[0]));
 178         case e_isinf:  return e->value * !!isinf(eval_expr(p, e->param[0]));
 179         case e_floor:  return e->value * floor(eval_expr(p, e->param[0]));
 180         case e_ceil :  return e->value * ceil (eval_expr(p, e->param[0]));
 181         case e_trunc:  return e->value * trunc(eval_expr(p, e->param[0]));
 182         case e_sqrt:   return e->value * sqrt (eval_expr(p, e->param[0]));
 183         case e_not:    return e->value * (eval_expr(p, e->param[0]) == 0);
 184         case e_if:     return e->value * (eval_expr(p, e->param[0]) ? eval_expr(p, e->param[1]) :
 185                                           e->param[2] ? eval_expr(p, e->param[2]) : 0);
 186         case e_ifnot:  return e->value * (!eval_expr(p, e->param[0]) ? eval_expr(p, e->param[1]) :
 187                                           e->param[2] ? eval_expr(p, e->param[2]) : 0);
 188         case e_print: {
 189             double x = eval_expr(p, e->param[0]);
 190             int level = e->param[1] ? av_clip(eval_expr(p, e->param[1]), INT_MIN, INT_MAX) : AV_LOG_INFO;
 191             av_log(p, level, "%f\n", x);
 192             return x;
 193         }
 194         case e_random:{
 195             int idx= av_clip(eval_expr(p, e->param[0]), 0, VARS-1);
 196             uint64_t r= isnan(p->var[idx]) ? 0 : p->var[idx];
 197             r= r*1664525+1013904223;
 198             p->var[idx]= r;
 199             return e->value * (r * (1.0/UINT64_MAX));
 200         }
 201         case e_while: {
 202             double d = NAN;
 203             while (eval_expr(p, e->param[0]))
 204                 d=eval_expr(p, e->param[1]);
 205             return d;
 206         }
 207         case e_taylor: {
 208             double t = 1, d = 0, v;
 209             double x = eval_expr(p, e->param[1]);
 210             int id = e->param[2] ? av_clip(eval_expr(p, e->param[2]), 0, VARS-1) : 0;
 211             int i;
 212             double var0 = p->var[id];
 213             for(i=0; i<1000; i++) {
 214                 double ld = d;
 215                 p->var[id] = i;
 216                 v = eval_expr(p, e->param[0]);
 217                 d += t*v;
 218                 if(ld==d && v)
 219                     break;
 220                 t *= x / (i+1);
 221             }
 222             p->var[id] = var0;
 223             return d;
 224         }
 225         case e_root: {
 226             int i, j;
 227             double low = -1, high = -1, v, low_v = -DBL_MAX, high_v = DBL_MAX;
 228             double var0 = p->var[0];
 229             double x_max = eval_expr(p, e->param[1]);
 230             for(i=-1; i<1024; i++) {
 231                 if(i<255) {
 232                     p->var[0] = av_reverse[i&255]*x_max/255;
 233                 } else {
 234                     p->var[0] = x_max*pow(0.9, i-255);
 235                     if (i&1) p->var[0] *= -1;
 236                     if (i&2) p->var[0] += low;
 237                     else     p->var[0] += high;
 238                 }
 239                 v = eval_expr(p, e->param[0]);
 240                 if (v<=0 && v>low_v) {
 241                     low    = p->var[0];
 242                     low_v  = v;
 243                 }
 244                 if (v>=0 && v<high_v) {
 245                     high   = p->var[0];
 246                     high_v = v;
 247                 }
 248                 if (low>=0 && high>=0){
 249                     for (j=0; j<1000; j++) {
 250                         p->var[0] = (low+high)*0.5;
 251                         if (low == p->var[0] || high == p->var[0])
 252                             break;
 253                         v = eval_expr(p, e->param[0]);
 254                         if (v<=0) low = p->var[0];
 255                         if (v>=0) high= p->var[0];
 256                         if (isnan(v)) {
 257                             low = high = v;
 258                             break;
 259                         }
 260                     }
 261                     break;
 262                 }
 263             }
 264             p->var[0] = var0;
 265             return -low_v<high_v ? low : high;
 266         }
 267         default: {
 268             double d = eval_expr(p, e->param[0]);
 269             double d2 = eval_expr(p, e->param[1]);
 270             switch (e->type) {
 271                 case e_mod: return e->value * (d - floor((!CONFIG_FTRAPV || d2) ? d / d2 : d * INFINITY) * d2);
 272                 case e_gcd: return e->value * av_gcd(d,d2);
 273                 case e_max: return e->value * (d >  d2 ?   d : d2);
 274                 case e_min: return e->value * (d <  d2 ?   d : d2);
 275                 case e_eq:  return e->value * (d == d2 ? 1.0 : 0.0);
 276                 case e_gt:  return e->value * (d >  d2 ? 1.0 : 0.0);
 277                 case e_gte: return e->value * (d >= d2 ? 1.0 : 0.0);
 278                 case e_lt:  return e->value * (d <  d2 ? 1.0 : 0.0);
 279                 case e_lte: return e->value * (d <= d2 ? 1.0 : 0.0);
 280                 case e_pow: return e->value * pow(d, d2);
 281                 case e_mul: return e->value * (d * d2);
 282                 case e_div: return e->value * ((!CONFIG_FTRAPV || d2 ) ? (d / d2) : d * INFINITY);
 283                 case e_add: return e->value * (d + d2);
 284                 case e_last:return e->value * d2;
 285                 case e_st : return e->value * (p->var[av_clip(d, 0, VARS-1)]= d2);
 286                 case e_hypot:return e->value * (sqrt(d*d + d2*d2));
 287             }
 288         }
 289     }
 290     return NAN;
 291 }
 292
 293 static int parse_expr(AVExpr **e, Parser *p);
 294
 295 void av_expr_free(AVExpr *e)
 296 {
 297     if (!e) return;
 298     av_expr_free(e->param[0]);
 299     av_expr_free(e->param[1]);
 300     av_expr_free(e->param[2]);
 301     av_freep(&e->var);
 302     av_freep(&e);
 303 }
 304
 305 static int parse_primary(AVExpr **e, Parser *p)
 306 {
 307     AVExpr *d = av_mallocz(sizeof(AVExpr));
 308     char *next = p->s, *s0 = p->s;
 309     int ret, i;
 310
 311     if (!d)
 312         return AVERROR(ENOMEM);
 313
 314     /* number */
 315     d->value = av_strtod(p->s, &next);
 316     if (next != p->s) {
 317         d->type = e_value;
 318         p->s= next;
 319         *e = d;
 320         return 0;
 321     }
 322     d->value = 1;
 323
 324     /* named constants */
 325     for (i=0; p->const_names && p->const_names[i]; i++) {
 326         if (strmatch(p->s, p->const_names[i])) {
 327             p->s+= strlen(p->const_names[i]);
 328             d->type = e_const;
 329             d->a.const_index = i;
 330             *e = d;
 331             return 0;
 332         }
 333     }
 334     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(constants); i++) {
 335         if (strmatch(p->s, constants[i].name)) {
 336             p->s += strlen(constants[i].name);
 337             d->type = e_value;
 338             d->value = constants[i].value;
 339             *e = d;
 340             return 0;
 341         }
 342     }
 343
 344     p->s= strchr(p->s, '(');
 345     if (p->s==NULL) {
 346         av_log(p, AV_LOG_ERROR, "Undefined constant or missing '(' in '%s'\n", s0);
 347         p->s= next;
 348         av_expr_free(d);
 349         return AVERROR(EINVAL);
 350     }
 351     p->s++; // "("
 352     if (*next == '(') { // special case do-nothing
 353         av_freep(&d);
 354         if ((ret = parse_expr(&d, p)) < 0)
 355             return ret;
 356         if (p->s[0] != ')') {
 357             av_log(p, AV_LOG_ERROR, "Missing ')' in '%s'\n", s0);
 358             av_expr_free(d);
 359             return AVERROR(EINVAL);
 360         }
 361         p->s++; // ")"
 362         *e = d;
 363         return 0;
 364     }
 365     if ((ret = parse_expr(&(d->param[0]), p)) < 0) {
 366         av_expr_free(d);
 367         return ret;
 368     }
 369     if (p->s[0]== ',') {
 370         p->s++; // ","
 371         parse_expr(&d->param[1], p);
 372     }
 373     if (p->s[0]== ',') {
 374         p->s++; // ","
 375         parse_expr(&d->param[2], p);
 376     }
 377     if (p->s[0] != ')') {
 378         av_log(p, AV_LOG_ERROR, "Missing ')' or too many args in '%s'\n", s0);
 379         av_expr_free(d);
 380         return AVERROR(EINVAL);
 381     }
 382     p->s++; // ")"
 383
 384     d->type = e_func0;
 385          if (strmatch(next, "sinh"  )) d->a.func0 = sinh;
 386     else if (strmatch(next, "cosh"  )) d->a.func0 = cosh;
 387     else if (strmatch(next, "tanh"  )) d->a.func0 = tanh;
 388     else if (strmatch(next, "sin"   )) d->a.func0 = sin;
 389     else if (strmatch(next, "cos"   )) d->a.func0 = cos;
 390     else if (strmatch(next, "tan"   )) d->a.func0 = tan;
 391     else if (strmatch(next, "atan"  )) d->a.func0 = atan;
 392     else if (strmatch(next, "asin"  )) d->a.func0 = asin;
 393     else if (strmatch(next, "acos"  )) d->a.func0 = acos;
 394     else if (strmatch(next, "exp"   )) d->a.func0 = exp;
 395     else if (strmatch(next, "log"   )) d->a.func0 = log;
 396     else if (strmatch(next, "abs"   )) d->a.func0 = fabs;
 397     else if (strmatch(next, "time"  )) d->a.func0 = etime;
 398     else if (strmatch(next, "squish")) d->type = e_squish;
 399     else if (strmatch(next, "gauss" )) d->type = e_gauss;
 400     else if (strmatch(next, "mod"   )) d->type = e_mod;
 401     else if (strmatch(next, "max"   )) d->type = e_max;
 402     else if (strmatch(next, "min"   )) d->type = e_min;
 403     else if (strmatch(next, "eq"    )) d->type = e_eq;
 404     else if (strmatch(next, "gte"   )) d->type = e_gte;
 405     else if (strmatch(next, "gt"    )) d->type = e_gt;
 406     else if (strmatch(next, "lte"   )) d->type = e_lte;
 407     else if (strmatch(next, "lt"    )) d->type = e_lt;
 408     else if (strmatch(next, "ld"    )) d->type = e_ld;
 409     else if (strmatch(next, "isnan" )) d->type = e_isnan;
 410     else if (strmatch(next, "isinf" )) d->type = e_isinf;
 411     else if (strmatch(next, "st"    )) d->type = e_st;
 412     else if (strmatch(next, "while" )) d->type = e_while;
 413     else if (strmatch(next, "taylor")) d->type = e_taylor;
 414     else if (strmatch(next, "root"  )) d->type = e_root;
 415     else if (strmatch(next, "floor" )) d->type = e_floor;
 416     else if (strmatch(next, "ceil"  )) d->type = e_ceil;
 417     else if (strmatch(next, "trunc" )) d->type = e_trunc;
 418     else if (strmatch(next, "sqrt"  )) d->type = e_sqrt;
 419     else if (strmatch(next, "not"   )) d->type = e_not;
 420     else if (strmatch(next, "pow"   )) d->type = e_pow;
 421     else if (strmatch(next, "print" )) d->type = e_print;
 422     else if (strmatch(next, "random")) d->type = e_random;
 423     else if (strmatch(next, "hypot" )) d->type = e_hypot;
 424     else if (strmatch(next, "gcd"   )) d->type = e_gcd;
 425     else if (strmatch(next, "if"    )) d->type = e_if;
 426     else if (strmatch(next, "ifnot" )) d->type = e_ifnot;
 427     else {
 428         for (i=0; p->func1_names && p->func1_names[i]; i++) {
 429             if (strmatch(next, p->func1_names[i])) {
 430                 d->a.func1 = p->funcs1[i];
 431                 d->type = e_func1;
 432                 *e = d;
 433                 return 0;
 434             }
 435         }
 436
 437         for (i=0; p->func2_names && p->func2_names[i]; i++) {
 438             if (strmatch(next, p->func2_names[i])) {
 439                 d->a.func2 = p->funcs2[i];
 440                 d->type = e_func2;
 441                 *e = d;
 442                 return 0;
 443             }
 444         }
 445
 446         av_log(p, AV_LOG_ERROR, "Unknown function in '%s'\n", s0);
 447         av_expr_free(d);
 448         return AVERROR(EINVAL);
 449     }
 450
 451     *e = d;
 452     return 0;
 453 }
 454
 455 static AVExpr *new_eval_expr(int type, int value, AVExpr *p0, AVExpr *p1)
 456 {
 457     AVExpr *e = av_mallocz(sizeof(AVExpr));
 458     if (!e)
 459         return NULL;
 460     e->type     =type   ;
 461     e->value    =value  ;
 462     e->param[0] =p0     ;
 463     e->param[1] =p1     ;
 464     return e;
 465 }
 466
 467 static int parse_pow(AVExpr **e, Parser *p, int *sign)
 468 {
 469     *sign= (*p->s == '+') - (*p->s == '-');
 470     p->s += *sign&1;
 471     return parse_primary(e, p);
 472 }
 473
 474 static int parse_dB(AVExpr **e, Parser *p, int *sign)
 475 {
 476     /* do not filter out the negative sign when parsing a dB value.
 477        for example, -3dB is not the same as -(3dB) */
 478     if (*p->s == '-') {
 479         char *next;
 480         double av_unused v = strtod(p->s, &next);
 481         if (next != p->s && next[0] == 'd' && next[1] == 'B') {
 482             *sign = 0;
 483             return parse_primary(e, p);
 484         }
 485     }
 486     return parse_pow(e, p, sign);
 487 }
 488
 489 static int parse_factor(AVExpr **e, Parser *p)
 490 {
 491     int sign, sign2, ret;
 492     AVExpr *e0, *e1, *e2;
 493     if ((ret = parse_dB(&e0, p, &sign)) < 0)
 494         return ret;
 495     while(p->s[0]=='^'){
 496         e1 = e0;
 497         p->s++;
 498         if ((ret = parse_dB(&e2, p, &sign2)) < 0) {
 499             av_expr_free(e1);
 500             return ret;
 501         }
 502         e0 = new_eval_expr(e_pow, 1, e1, e2);
 503         if (!e0) {
 504             av_expr_free(e1);
 505             av_expr_free(e2);
 506             return AVERROR(ENOMEM);
 507         }
 508         if (e0->param[1]) e0->param[1]->value *= (sign2|1);
 509     }
 510     if (e0) e0->value *= (sign|1);
 511
 512     *e = e0;
 513     return 0;
 514 }
 515
 516 static int parse_term(AVExpr **e, Parser *p)
 517 {
 518     int ret;
 519     AVExpr *e0, *e1, *e2;
 520     if ((ret = parse_factor(&e0, p)) < 0)
 521         return ret;
 522     while (p->s[0]=='*' || p->s[0]=='/') {
 523         int c= *p->s++;
 524         e1 = e0;
 525         if ((ret = parse_factor(&e2, p)) < 0) {
 526             av_expr_free(e1);
 527             return ret;
 528         }
 529         e0 = new_eval_expr(c == '*' ? e_mul : e_div, 1, e1, e2);
 530         if (!e0) {
 531             av_expr_free(e1);
 532             av_expr_free(e2);
 533             return AVERROR(ENOMEM);
 534         }
 535     }
 536     *e = e0;
 537     return 0;
 538 }
 539
 540 static int parse_subexpr(AVExpr **e, Parser *p)
 541 {
 542     int ret;
 543     AVExpr *e0, *e1, *e2;
 544     if ((ret = parse_term(&e0, p)) < 0)
 545         return ret;
 546     while (*p->s == '+' || *p->s == '-') {
 547         e1 = e0;
 548         if ((ret = parse_term(&e2, p)) < 0) {
 549             av_expr_free(e1);
 550             return ret;
 551         }
 552         e0 = new_eval_expr(e_add, 1, e1, e2);
 553         if (!e0) {
 554             av_expr_free(e1);
 555             av_expr_free(e2);
 556             return AVERROR(ENOMEM);
 557         }
 558     };
 559
 560     *e = e0;
 561     return 0;
 562 }
 563
 564 static int parse_expr(AVExpr **e, Parser *p)
 565 {
 566     int ret;
 567     AVExpr *e0, *e1, *e2;
 568     if (p->stack_index <= 0) //protect against stack overflows
 569         return AVERROR(EINVAL);
 570     p->stack_index--;
 571
 572     if ((ret = parse_subexpr(&e0, p)) < 0)
 573         return ret;
 574     while (*p->s == ';') {
 575         p->s++;
 576         e1 = e0;
 577         if ((ret = parse_subexpr(&e2, p)) < 0) {
 578             av_expr_free(e1);
 579             return ret;
 580         }
 581         e0 = new_eval_expr(e_last, 1, e1, e2);
 582         if (!e0) {
 583             av_expr_free(e1);
 584             av_expr_free(e2);
 585             return AVERROR(ENOMEM);
 586         }
 587     };
 588
 589     p->stack_index++;
 590     *e = e0;
 591     return 0;
 592 }
 593
 594 static int verify_expr(AVExpr *e)
 595 {
 596     if (!e) return 0;
 597     switch (e->type) {
 598         case e_value:
 599         case e_const: return 1;
 600         case e_func0:
 601         case e_func1:
 602         case e_squish:
 603         case e_ld:
 604         case e_gauss:
 605         case e_isnan:
 606         case e_isinf:
 607         case e_floor:
 608         case e_ceil:
 609         case e_trunc:
 610         case e_sqrt:
 611         case e_not:
 612         case e_random:
 613             return verify_expr(e->param[0]) && !e->param[1];
 614         case e_print:
 615             return verify_expr(e->param[0])
 616                    && (!e->param[1] || verify_expr(e->param[1]));
 617         case e_if:
 618         case e_ifnot:
 619         case e_taylor:
 620             return verify_expr(e->param[0]) && verify_expr(e->param[1])
 621                    && (!e->param[2] || verify_expr(e->param[2]));
 622         default: return verify_expr(e->param[0]) && verify_expr(e->param[1]) && !e->param[2];
 623     }
 624 }
 625
 626 int av_expr_parse(AVExpr **expr, const char *s,
 627                   const char * const *const_names,
 628                   const char * const *func1_names, double (* const *funcs1)(void *, double),
 629                   const char * const *func2_names, double (* const *funcs2)(void *, double, double),
 630                   int log_offset, void *log_ctx)
 631 {
 632     Parser p = { 0 };
 633     AVExpr *e = NULL;
 634     char *w = av_malloc(strlen(s) + 1);
 635     char *wp = w;
 636     const char *s0 = s;
 637     int ret = 0;
 638
 639     if (!w)
 640         return AVERROR(ENOMEM);
 641
 642     while (*s)
 643         if (!av_isspace(*s++)) *wp++ = s[-1];
 644     *wp++ = 0;
 645
 646     p.class      = &class;
 647     p.stack_index=100;
 648     p.s= w;
 649     p.const_names = const_names;
 650     p.funcs1      = funcs1;
 651     p.func1_names = func1_names;
 652     p.funcs2      = funcs2;
 653     p.func2_names = func2_names;
 654     p.log_offset = log_offset;
 655     p.log_ctx    = log_ctx;
 656
 657     if ((ret = parse_expr(&e, &p)) < 0)
 658         goto end;
 659     if (*p.s) {
 660         av_expr_free(e);
 661         av_log(&p, AV_LOG_ERROR, "Invalid chars '%s' at the end of expression '%s'\n", p.s, s0);
 662         ret = AVERROR(EINVAL);
 663         goto end;
 664     }
 665     if (!verify_expr(e)) {
 666         av_expr_free(e);
 667         ret = AVERROR(EINVAL);
 668         goto end;
 669     }
 670     e->var= av_mallocz(sizeof(double) *VARS);
 671     *expr = e;
 672 end:
 673     av_free(w);
 674     return ret;
 675 }
 676
 677 double av_expr_eval(AVExpr *e, const double *const_values, void *opaque)
 678 {
 679     Parser p = { 0 };
 680     p.var= e->var;
 681
 682     p.const_values = const_values;
 683     p.opaque     = opaque;
 684     return eval_expr(&p, e);
 685 }
 686
 687 int av_expr_parse_and_eval(double *d, const char *s,
 688                            const char * const *const_names, const double *const_values,
 689                            const char * const *func1_names, double (* const *funcs1)(void *, double),
 690                            const char * const *func2_names, double (* const *funcs2)(void *, double, double),
 691                            void *opaque, int log_offset, void *log_ctx)
 692 {
 693     AVExpr *e = NULL;
 694     int ret = av_expr_parse(&e, s, const_names, func1_names, funcs1, func2_names, funcs2, log_offset, log_ctx);
 695
 696     if (ret < 0) {
 697         *d = NAN;
 698         return ret;
 699     }
 700     *d = av_expr_eval(e, const_values, opaque);
 701     av_expr_free(e);
 702     return isnan(*d) ? AVERROR(EINVAL) : 0;
 703 }
 704
 705 #ifdef TEST
 706 #include <string.h>
 707
 708 static const double const_values[] = {
 709     M_PI,
 710     M_E,
 711     0
 712 };
 713
 714 static const char *const const_names[] = {
 715     "PI",
 716     "E",
 717     0
 718 };
 719
 720 int main(int argc, char **argv)
 721 {
 722     int i;
 723     double d;
 724     const char *const *expr;
 725     static const char *const exprs[] = {
 726         "",
 727         "1;2",
 728         "-20",
 729         "-PI",
 730         "+PI",
 731         "1+(5-2)^(3-1)+1/2+sin(PI)-max(-2.2,-3.1)",
 732         "80G/80Gi",
 733         "1k",
 734         "1Gi",
 735         "1gi",
 736         "1GiFoo",
 737         "1k+1k",
 738         "1Gi*3foo",
 739         "foo",
 740         "foo(",
 741         "foo()",
 742         "foo)",
 743         "sin",
 744         "sin(",
 745         "sin()",
 746         "sin)",
 747         "sin 10",
 748         "sin(1,2,3)",
 749         "sin(1 )",
 750         "1",
 751         "1foo",
 752         "bar + PI + E + 100f*2 + foo",
 753         "13k + 12f - foo(1, 2)",
 754         "1gi",
 755         "1Gi",
 756         "st(0, 123)",
 757         "st(1, 123); ld(1)",
 758         "lte(0, 1)",
 759         "lte(1, 1)",
 760         "lte(1, 0)",
 761         "lt(0, 1)",
 762         "lt(1, 1)",
 763         "gt(1, 0)",
 764         "gt(2, 7)",
 765         "gte(122, 122)",
 766         /* compute 1+2+...+N */
 767         "st(0, 1); while(lte(ld(0), 100), st(1, ld(1)+ld(0));st(0, ld(0)+1)); ld(1)",
 768         /* compute Fib(N) */
 769         "st(1, 1); st(2, 2); st(0, 1); while(lte(ld(0),10), st(3, ld(1)+ld(2)); st(1, ld(2)); st(2, ld(3)); st(0, ld(0)+1)); ld(3)",
 770         "while(0, 10)",
 771         "st(0, 1); while(lte(ld(0),100), st(1, ld(1)+ld(0)); st(0, ld(0)+1))",
 772         "isnan(1)",
 773         "isnan(NAN)",
 774         "isnan(INF)",
 775         "isinf(1)",
 776         "isinf(NAN)",
 777         "isinf(INF)",
 778         "floor(NAN)",
 779         "floor(123.123)",
 780         "floor(-123.123)",
 781         "trunc(123.123)",
 782         "trunc(-123.123)",
 783         "ceil(123.123)",
 784         "ceil(-123.123)",
 785         "sqrt(1764)",
 786         "isnan(sqrt(-1))",
 787         "not(1)",
 788         "not(NAN)",
 789         "not(0)",
 790         "6.0206dB",
 791         "-3.0103dB",
 792         "pow(0,1.23)",
 793         "pow(PI,1.23)",
 794         "PI^1.23",
 795         "pow(-1,1.23)",
 796         "if(1, 2)",
 797         "if(1, 1, 2)",
 798         "if(0, 1, 2)",
 799         "ifnot(0, 23)",
 800         "ifnot(1, NaN) + if(0, 1)",
 801         "ifnot(1, 1, 2)",
 802         "ifnot(0, 1, 2)",
 803         "taylor(1, 1)",
 804         "taylor(eq(mod(ld(1),4),1)-eq(mod(ld(1),4),3), PI/2, 1)",
 805         "root(sin(ld(0))-1, 2)",
 806         "root(sin(ld(0))+6+sin(ld(0)/12)-log(ld(0)), 100)",
 807         "7000000B*random(0)",
 808         "squish(2)",
 809         "gauss(0.1)",
 810         "hypot(4,3)",
 811         "gcd(30,55)*print(min(9,1))",
 812         NULL
 813     };
 814
 815     for (expr = exprs; *expr; expr++) {
 816         printf("Evaluating '%s'\n", *expr);
 817         av_expr_parse_and_eval(&d, *expr,
 818                                const_names, const_values,
 819                                NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, NULL);
 820         if (isnan(d))
 821             printf("'%s' -> nan\n\n", *expr);
 822         else
 823             printf("'%s' -> %f\n\n", *expr, d);
 824     }
 825
 826     av_expr_parse_and_eval(&d, "1+(5-2)^(3-1)+1/2+sin(PI)-max(-2.2,-3.1)",
 827                            const_names, const_values,
 828                            NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, NULL);
 829     printf("%f == 12.7\n", d);
 830     av_expr_parse_and_eval(&d, "80G/80Gi",
 831                            const_names, const_values,
 832                            NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, NULL);
 833     printf("%f == 0.931322575\n", d);
 834
 835     if (argc > 1 && !strcmp(argv[1], "-t")) {
 836         for (i = 0; i < 1050; i++) {
 837             START_TIMER;
 838             av_expr_parse_and_eval(&d, "1+(5-2)^(3-1)+1/2+sin(PI)-max(-2.2,-3.1)",
 839                                    const_names, const_values,
 840                                    NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, NULL);
 841             STOP_TIMER("av_expr_parse_and_eval");
 842         }
 843     }
 844
 845     return 0;
 846 }
 847 #endif