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     } type;
 167     double value; // is sign in other types
 168     union {
 169         int const_index;
 170         double (*func0)(double);
 171         double (*func1)(void *, double);
 172         double (*func2)(void *, double, double);
 173     } a;
 174     struct AVExpr *param[3];
 175     double *var;
 176 };
 177
 178 static double etime(double v)
 179 {
 180     return av_gettime() * 0.000001;
 181 }
 182
 183 static double eval_expr(Parser *p, AVExpr *e)
 184 {
 185     switch (e->type) {
 186         case e_value:  return e->value;
 187         case e_const:  return e->value * p->const_values[e->a.const_index];
 188         case e_func0:  return e->value * e->a.func0(eval_expr(p, e->param[0]));
 189         case e_func1:  return e->value * e->a.func1(p->opaque, eval_expr(p, e->param[0]));
 190         case e_func2:  return e->value * e->a.func2(p->opaque, eval_expr(p, e->param[0]), eval_expr(p, e->param[1]));
 191         case e_squish: return 1/(1+exp(4*eval_expr(p, e->param[0])));
 192         case e_gauss: { double d = eval_expr(p, e->param[0]); return exp(-d*d/2)/sqrt(2*M_PI); }
 193         case e_ld:     return e->value * p->var[av_clip(eval_expr(p, e->param[0]), 0, VARS-1)];
 194         case e_isnan:  return e->value * !!isnan(eval_expr(p, e->param[0]));
 195         case e_isinf:  return e->value * !!isinf(eval_expr(p, e->param[0]));
 196         case e_floor:  return e->value * floor(eval_expr(p, e->param[0]));
 197         case e_ceil :  return e->value * ceil (eval_expr(p, e->param[0]));
 198         case e_trunc:  return e->value * trunc(eval_expr(p, e->param[0]));
 199         case e_round:  return e->value * round(eval_expr(p, e->param[0]));
 200         case e_sqrt:   return e->value * sqrt (eval_expr(p, e->param[0]));
 201         case e_not:    return e->value * (eval_expr(p, e->param[0]) == 0);
 202         case e_if:     return e->value * (eval_expr(p, e->param[0]) ? eval_expr(p, e->param[1]) :
 203                                           e->param[2] ? eval_expr(p, e->param[2]) : 0);
 204         case e_ifnot:  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_clip: {
 207             double x = eval_expr(p, e->param[0]);
 208             double min = eval_expr(p, e->param[1]), max = eval_expr(p, e->param[2]);
 209             if (isnan(min) || isnan(max) || isnan(x) || min > max)
 210                 return NAN;
 211             return e->value * av_clipd(eval_expr(p, e->param[0]), min, max);
 212         }
 213         case e_between: {
 214             double d = eval_expr(p, e->param[0]);
 215             return e->value * (d >= eval_expr(p, e->param[1]) &&
 216                                d <= eval_expr(p, e->param[2]));
 217         }
 218         case e_lerp: {
 219             double v0 = eval_expr(p, e->param[0]);
 220             double v1 = eval_expr(p, e->param[1]);
 221             double f  = eval_expr(p, e->param[2]);
 222             return v0 + (v1 - v0) * f;
 223         }
 224         case e_print: {
 225             double x = eval_expr(p, e->param[0]);
 226             int level = e->param[1] ? av_clip(eval_expr(p, e->param[1]), INT_MIN, INT_MAX) : AV_LOG_INFO;
 227             av_log(p, level, "%f\n", x);
 228             return x;
 229         }
 230         case e_random:{
 231             int idx= av_clip(eval_expr(p, e->param[0]), 0, VARS-1);
 232             uint64_t r= isnan(p->var[idx]) ? 0 : p->var[idx];
 233             r= r*1664525+1013904223;
 234             p->var[idx]= r;
 235             return e->value * (r * (1.0/UINT64_MAX));
 236         }
 237         case e_while: {
 238             double d = NAN;
 239             while (eval_expr(p, e->param[0]))
 240                 d=eval_expr(p, e->param[1]);
 241             return d;
 242         }
 243         case e_taylor: {
 244             double t = 1, d = 0, v;
 245             double x = eval_expr(p, e->param[1]);
 246             int id = e->param[2] ? av_clip(eval_expr(p, e->param[2]), 0, VARS-1) : 0;
 247             int i;
 248             double var0 = p->var[id];
 249             for(i=0; i<1000; i++) {
 250                 double ld = d;
 251                 p->var[id] = i;
 252                 v = eval_expr(p, e->param[0]);
 253                 d += t*v;
 254                 if(ld==d && v)
 255                     break;
 256                 t *= x / (i+1);
 257             }
 258             p->var[id] = var0;
 259             return d;
 260         }
 261         case e_root: {
 262             int i, j;
 263             double low = -1, high = -1, v, low_v = -DBL_MAX, high_v = DBL_MAX;
 264             double var0 = p->var[0];
 265             double x_max = eval_expr(p, e->param[1]);
 266             for(i=-1; i<1024; i++) {
 267                 if(i<255) {
 268                     p->var[0] = ff_reverse[i&255]*x_max/255;
 269                 } else {
 270                     p->var[0] = x_max*pow(0.9, i-255);
 271                     if (i&1) p->var[0] *= -1;
 272                     if (i&2) p->var[0] += low;
 273                     else     p->var[0] += high;
 274                 }
 275                 v = eval_expr(p, e->param[0]);
 276                 if (v<=0 && v>low_v) {
 277                     low    = p->var[0];
 278                     low_v  = v;
 279                 }
 280                 if (v>=0 && v<high_v) {
 281                     high   = p->var[0];
 282                     high_v = v;
 283                 }
 284                 if (low>=0 && high>=0){
 285                     for (j=0; j<1000; j++) {
 286                         p->var[0] = (low+high)*0.5;
 287                         if (low == p->var[0] || high == p->var[0])
 288                             break;
 289                         v = eval_expr(p, e->param[0]);
 290                         if (v<=0) low = p->var[0];
 291                         if (v>=0) high= p->var[0];
 292                         if (isnan(v)) {
 293                             low = high = v;
 294                             break;
 295                         }
 296                     }
 297                     break;
 298                 }
 299             }
 300             p->var[0] = var0;
 301             return -low_v<high_v ? low : high;
 302         }
 303         default: {
 304             double d = eval_expr(p, e->param[0]);
 305             double d2 = eval_expr(p, e->param[1]);
 306             switch (e->type) {
 307                 case e_mod: return e->value * (d - floor((!CONFIG_FTRAPV || d2) ? d / d2 : d * INFINITY) * d2);
 308                 case e_gcd: return e->value * av_gcd(d,d2);
 309                 case e_max: return e->value * (d >  d2 ?   d : d2);
 310                 case e_min: return e->value * (d <  d2 ?   d : d2);
 311                 case e_eq:  return e->value * (d == d2 ? 1.0 : 0.0);
 312                 case e_gt:  return e->value * (d >  d2 ? 1.0 : 0.0);
 313                 case e_gte: return e->value * (d >= d2 ? 1.0 : 0.0);
 314                 case e_lt:  return e->value * (d <  d2 ? 1.0 : 0.0);
 315                 case e_lte: return e->value * (d <= d2 ? 1.0 : 0.0);
 316                 case e_pow: return e->value * pow(d, d2);
 317                 case e_mul: return e->value * (d * d2);
 318                 case e_div: return e->value * ((!CONFIG_FTRAPV || d2 ) ? (d / d2) : d * INFINITY);
 319                 case e_add: return e->value * (d + d2);
 320                 case e_last:return e->value * d2;
 321                 case e_st : return e->value * (p->var[av_clip(d, 0, VARS-1)]= d2);
 322                 case e_hypot:return e->value * hypot(d, d2);
 323                 case e_atan2:return e->value * atan2(d, d2);
 324                 case e_bitand: return isnan(d) || isnan(d2) ? NAN : e->value * ((long int)d & (long int)d2);
 325                 case e_bitor:  return isnan(d) || isnan(d2) ? NAN : e->value * ((long int)d | (long int)d2);
 326             }
 327         }
 328     }
 329     return NAN;
 330 }
 331
 332 static int parse_expr(AVExpr **e, Parser *p);
 333
 334 void av_expr_free(AVExpr *e)
 335 {
 336     if (!e) return;
 337     av_expr_free(e->param[0]);
 338     av_expr_free(e->param[1]);
 339     av_expr_free(e->param[2]);
 340     av_freep(&e->var);
 341     av_freep(&e);
 342 }
 343
 344 static int parse_primary(AVExpr **e, Parser *p)
 345 {
 346     AVExpr *d = av_mallocz(sizeof(AVExpr));
 347     char *next = p->s, *s0 = p->s;
 348     int ret, i;
 349
 350     if (!d)
 351         return AVERROR(ENOMEM);
 352
 353     /* number */
 354     d->value = av_strtod(p->s, &next);
 355     if (next != p->s) {
 356         d->type = e_value;
 357         p->s= next;
 358         *e = d;
 359         return 0;
 360     }
 361     d->value = 1;
 362
 363     /* named constants */
 364     for (i=0; p->const_names && p->const_names[i]; i++) {
 365         if (strmatch(p->s, p->const_names[i])) {
 366             p->s+= strlen(p->const_names[i]);
 367             d->type = e_const;
 368             d->a.const_index = i;
 369             *e = d;
 370             return 0;
 371         }
 372     }
 373     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(constants); i++) {
 374         if (strmatch(p->s, constants[i].name)) {
 375             p->s += strlen(constants[i].name);
 376             d->type = e_value;
 377             d->value = constants[i].value;
 378             *e = d;
 379             return 0;
 380         }
 381     }
 382
 383     p->s= strchr(p->s, '(');
 384     if (!p->s) {
 385         av_log(p, AV_LOG_ERROR, "Undefined constant or missing '(' in '%s'\n", s0);
 386         p->s= next;
 387         av_expr_free(d);
 388         return AVERROR(EINVAL);
 389     }
 390     p->s++; // "("
 391     if (*next == '(') { // special case do-nothing
 392         av_freep(&d);
 393         if ((ret = parse_expr(&d, p)) < 0)
 394             return ret;
 395         if (p->s[0] != ')') {
 396             av_log(p, AV_LOG_ERROR, "Missing ')' in '%s'\n", s0);
 397             av_expr_free(d);
 398             return AVERROR(EINVAL);
 399         }
 400         p->s++; // ")"
 401         *e = d;
 402         return 0;
 403     }
 404     if ((ret = parse_expr(&(d->param[0]), p)) < 0) {
 405         av_expr_free(d);
 406         return ret;
 407     }
 408     if (p->s[0]== ',') {
 409         p->s++; // ","
 410         parse_expr(&d->param[1], p);
 411     }
 412     if (p->s[0]== ',') {
 413         p->s++; // ","
 414         parse_expr(&d->param[2], p);
 415     }
 416     if (p->s[0] != ')') {
 417         av_log(p, AV_LOG_ERROR, "Missing ')' or too many args in '%s'\n", s0);
 418         av_expr_free(d);
 419         return AVERROR(EINVAL);
 420     }
 421     p->s++; // ")"
 422
 423     d->type = e_func0;
 424          if (strmatch(next, "sinh"  )) d->a.func0 = sinh;
 425     else if (strmatch(next, "cosh"  )) d->a.func0 = cosh;
 426     else if (strmatch(next, "tanh"  )) d->a.func0 = tanh;
 427     else if (strmatch(next, "sin"   )) d->a.func0 = sin;
 428     else if (strmatch(next, "cos"   )) d->a.func0 = cos;
 429     else if (strmatch(next, "tan"   )) d->a.func0 = tan;
 430     else if (strmatch(next, "atan"  )) d->a.func0 = atan;
 431     else if (strmatch(next, "asin"  )) d->a.func0 = asin;
 432     else if (strmatch(next, "acos"  )) d->a.func0 = acos;
 433     else if (strmatch(next, "exp"   )) d->a.func0 = exp;
 434     else if (strmatch(next, "log"   )) d->a.func0 = log;
 435     else if (strmatch(next, "abs"   )) d->a.func0 = fabs;
 436     else if (strmatch(next, "time"  )) d->a.func0 = etime;
 437     else if (strmatch(next, "squish")) d->type = e_squish;
 438     else if (strmatch(next, "gauss" )) d->type = e_gauss;
 439     else if (strmatch(next, "mod"   )) d->type = e_mod;
 440     else if (strmatch(next, "max"   )) d->type = e_max;
 441     else if (strmatch(next, "min"   )) d->type = e_min;
 442     else if (strmatch(next, "eq"    )) d->type = e_eq;
 443     else if (strmatch(next, "gte"   )) d->type = e_gte;
 444     else if (strmatch(next, "gt"    )) d->type = e_gt;
 445     else if (strmatch(next, "lte"   )) d->type = e_lte;
 446     else if (strmatch(next, "lt"    )) d->type = e_lt;
 447     else if (strmatch(next, "ld"    )) d->type = e_ld;
 448     else if (strmatch(next, "isnan" )) d->type = e_isnan;
 449     else if (strmatch(next, "isinf" )) d->type = e_isinf;
 450     else if (strmatch(next, "st"    )) d->type = e_st;
 451     else if (strmatch(next, "while" )) d->type = e_while;
 452     else if (strmatch(next, "taylor")) d->type = e_taylor;
 453     else if (strmatch(next, "root"  )) d->type = e_root;
 454     else if (strmatch(next, "floor" )) d->type = e_floor;
 455     else if (strmatch(next, "ceil"  )) d->type = e_ceil;
 456     else if (strmatch(next, "trunc" )) d->type = e_trunc;
 457     else if (strmatch(next, "round" )) d->type = e_round;
 458     else if (strmatch(next, "sqrt"  )) d->type = e_sqrt;
 459     else if (strmatch(next, "not"   )) d->type = e_not;
 460     else if (strmatch(next, "pow"   )) d->type = e_pow;
 461     else if (strmatch(next, "print" )) d->type = e_print;
 462     else if (strmatch(next, "random")) d->type = e_random;
 463     else if (strmatch(next, "hypot" )) d->type = e_hypot;
 464     else if (strmatch(next, "gcd"   )) d->type = e_gcd;
 465     else if (strmatch(next, "if"    )) d->type = e_if;
 466     else if (strmatch(next, "ifnot" )) d->type = e_ifnot;
 467     else if (strmatch(next, "bitand")) d->type = e_bitand;
 468     else if (strmatch(next, "bitor" )) d->type = e_bitor;
 469     else if (strmatch(next, "between"))d->type = e_between;
 470     else if (strmatch(next, "clip"  )) d->type = e_clip;
 471     else if (strmatch(next, "atan2" )) d->type = e_atan2;
 472     else if (strmatch(next, "lerp"  )) d->type = e_lerp;
 473     else {
 474         for (i=0; p->func1_names && p->func1_names[i]; i++) {
 475             if (strmatch(next, p->func1_names[i])) {
 476                 d->a.func1 = p->funcs1[i];
 477                 d->type = e_func1;
 478                 *e = d;
 479                 return 0;
 480             }
 481         }
 482
 483         for (i=0; p->func2_names && p->func2_names[i]; i++) {
 484             if (strmatch(next, p->func2_names[i])) {
 485                 d->a.func2 = p->funcs2[i];
 486                 d->type = e_func2;
 487                 *e = d;
 488                 return 0;
 489             }
 490         }
 491
 492         av_log(p, AV_LOG_ERROR, "Unknown function in '%s'\n", s0);
 493         av_expr_free(d);
 494         return AVERROR(EINVAL);
 495     }
 496
 497     *e = d;
 498     return 0;
 499 }
 500
 501 static AVExpr *make_eval_expr(int type, int value, AVExpr *p0, AVExpr *p1)
 502 {
 503     AVExpr *e = av_mallocz(sizeof(AVExpr));
 504     if (!e)
 505         return NULL;
 506     e->type     =type   ;
 507     e->value    =value  ;
 508     e->param[0] =p0     ;
 509     e->param[1] =p1     ;
 510     return e;
 511 }
 512
 513 static int parse_pow(AVExpr **e, Parser *p, int *sign)
 514 {
 515     *sign= (*p->s == '+') - (*p->s == '-');
 516     p->s += *sign&1;
 517     return parse_primary(e, p);
 518 }
 519
 520 static int parse_dB(AVExpr **e, Parser *p, int *sign)
 521 {
 522     /* do not filter out the negative sign when parsing a dB value.
 523        for example, -3dB is not the same as -(3dB) */
 524     if (*p->s == '-') {
 525         char *next;
 526         double av_unused ignored = strtod(p->s, &next);
 527         if (next != p->s && next[0] == 'd' && next[1] == 'B') {
 528             *sign = 0;
 529             return parse_primary(e, p);
 530         }
 531     }
 532     return parse_pow(e, p, sign);
 533 }
 534
 535 static int parse_factor(AVExpr **e, Parser *p)
 536 {
 537     int sign, sign2, ret;
 538     AVExpr *e0, *e1, *e2;
 539     if ((ret = parse_dB(&e0, p, &sign)) < 0)
 540         return ret;
 541     while(p->s[0]=='^'){
 542         e1 = e0;
 543         p->s++;
 544         if ((ret = parse_dB(&e2, p, &sign2)) < 0) {
 545             av_expr_free(e1);
 546             return ret;
 547         }
 548         e0 = make_eval_expr(e_pow, 1, e1, e2);
 549         if (!e0) {
 550             av_expr_free(e1);
 551             av_expr_free(e2);
 552             return AVERROR(ENOMEM);
 553         }
 554         if (e0->param[1]) e0->param[1]->value *= (sign2|1);
 555     }
 556     if (e0) e0->value *= (sign|1);
 557
 558     *e = e0;
 559     return 0;
 560 }
 561
 562 static int parse_term(AVExpr **e, Parser *p)
 563 {
 564     int ret;
 565     AVExpr *e0, *e1, *e2;
 566     if ((ret = parse_factor(&e0, p)) < 0)
 567         return ret;
 568     while (p->s[0]=='*' || p->s[0]=='/') {
 569         int c= *p->s++;
 570         e1 = e0;
 571         if ((ret = parse_factor(&e2, p)) < 0) {
 572             av_expr_free(e1);
 573             return ret;
 574         }
 575         e0 = make_eval_expr(c == '*' ? e_mul : e_div, 1, e1, e2);
 576         if (!e0) {
 577             av_expr_free(e1);
 578             av_expr_free(e2);
 579             return AVERROR(ENOMEM);
 580         }
 581     }
 582     *e = e0;
 583     return 0;
 584 }
 585
 586 static int parse_subexpr(AVExpr **e, Parser *p)
 587 {
 588     int ret;
 589     AVExpr *e0, *e1, *e2;
 590     if ((ret = parse_term(&e0, p)) < 0)
 591         return ret;
 592     while (*p->s == '+' || *p->s == '-') {
 593         e1 = e0;
 594         if ((ret = parse_term(&e2, p)) < 0) {
 595             av_expr_free(e1);
 596             return ret;
 597         }
 598         e0 = make_eval_expr(e_add, 1, e1, e2);
 599         if (!e0) {
 600             av_expr_free(e1);
 601             av_expr_free(e2);
 602             return AVERROR(ENOMEM);
 603         }
 604     };
 605
 606     *e = e0;
 607     return 0;
 608 }
 609
 610 static int parse_expr(AVExpr **e, Parser *p)
 611 {
 612     int ret;
 613     AVExpr *e0, *e1, *e2;
 614     if (p->stack_index <= 0) //protect against stack overflows
 615         return AVERROR(EINVAL);
 616     p->stack_index--;
 617
 618     if ((ret = parse_subexpr(&e0, p)) < 0)
 619         return ret;
 620     while (*p->s == ';') {
 621         p->s++;
 622         e1 = e0;
 623         if ((ret = parse_subexpr(&e2, p)) < 0) {
 624             av_expr_free(e1);
 625             return ret;
 626         }
 627         e0 = make_eval_expr(e_last, 1, e1, e2);
 628         if (!e0) {
 629             av_expr_free(e1);
 630             av_expr_free(e2);
 631             return AVERROR(ENOMEM);
 632         }
 633     };
 634
 635     p->stack_index++;
 636     *e = e0;
 637     return 0;
 638 }
 639
 640 static int verify_expr(AVExpr *e)
 641 {
 642     if (!e) return 0;
 643     switch (e->type) {
 644         case e_value:
 645         case e_const: return 1;
 646         case e_func0:
 647         case e_func1:
 648         case e_squish:
 649         case e_ld:
 650         case e_gauss:
 651         case e_isnan:
 652         case e_isinf:
 653         case e_floor:
 654         case e_ceil:
 655         case e_trunc:
 656         case e_round:
 657         case e_sqrt:
 658         case e_not:
 659         case e_random:
 660             return verify_expr(e->param[0]) && !e->param[1];
 661         case e_print:
 662             return verify_expr(e->param[0])
 663                    && (!e->param[1] || verify_expr(e->param[1]));
 664         case e_if:
 665         case e_ifnot:
 666         case e_taylor:
 667             return verify_expr(e->param[0]) && verify_expr(e->param[1])
 668                    && (!e->param[2] || verify_expr(e->param[2]));
 669         case e_between:
 670         case e_clip:
 671         case e_lerp:
 672             return verify_expr(e->param[0]) &&
 673                    verify_expr(e->param[1]) &&
 674                    verify_expr(e->param[2]);
 675         default: return verify_expr(e->param[0]) && verify_expr(e->param[1]) && !e->param[2];
 676     }
 677 }
 678
 679 int av_expr_parse(AVExpr **expr, const char *s,
 680                   const char * const *const_names,
 681                   const char * const *func1_names, double (* const *funcs1)(void *, double),
 682                   const char * const *func2_names, double (* const *funcs2)(void *, double, double),
 683                   int log_offset, void *log_ctx)
 684 {
 685     Parser p = { 0 };
 686     AVExpr *e = NULL;
 687     char *w = av_malloc(strlen(s) + 1);
 688     char *wp = w;
 689     const char *s0 = s;
 690     int ret = 0;
 691
 692     if (!w)
 693         return AVERROR(ENOMEM);
 694
 695     while (*s)
 696         if (!av_isspace(*s++)) *wp++ = s[-1];
 697     *wp++ = 0;
 698
 699     p.class      = &eval_class;
 700     p.stack_index=100;
 701     p.s= w;
 702     p.const_names = const_names;
 703     p.funcs1      = funcs1;
 704     p.func1_names = func1_names;
 705     p.funcs2      = funcs2;
 706     p.func2_names = func2_names;
 707     p.log_offset = log_offset;
 708     p.log_ctx    = log_ctx;
 709
 710     if ((ret = parse_expr(&e, &p)) < 0)
 711         goto end;
 712     if (*p.s) {
 713         av_log(&p, AV_LOG_ERROR, "Invalid chars '%s' at the end of expression '%s'\n", p.s, s0);
 714         ret = AVERROR(EINVAL);
 715         goto end;
 716     }
 717     if (!verify_expr(e)) {
 718         ret = AVERROR(EINVAL);
 719         goto end;
 720     }
 721     e->var= av_mallocz(sizeof(double) *VARS);
 722     if (!e->var) {
 723         ret = AVERROR(ENOMEM);
 724         goto end;
 725     }
 726     *expr = e;
 727     e = NULL;
 728 end:
 729     av_expr_free(e);
 730     av_free(w);
 731     return ret;
 732 }
 733
 734 double av_expr_eval(AVExpr *e, const double *const_values, void *opaque)
 735 {
 736     Parser p = { 0 };
 737     p.var= e->var;
 738
 739     p.const_values = const_values;
 740     p.opaque     = opaque;
 741     return eval_expr(&p, e);
 742 }
 743
 744 int av_expr_parse_and_eval(double *d, const char *s,
 745                            const char * const *const_names, const double *const_values,
 746                            const char * const *func1_names, double (* const *funcs1)(void *, double),
 747                            const char * const *func2_names, double (* const *funcs2)(void *, double, double),
 748                            void *opaque, int log_offset, void *log_ctx)
 749 {
 750     AVExpr *e = NULL;
 751     int ret = av_expr_parse(&e, s, const_names, func1_names, funcs1, func2_names, funcs2, log_offset, log_ctx);
 752
 753     if (ret < 0) {
 754         *d = NAN;
 755         return ret;
 756     }
 757     *d = av_expr_eval(e, const_values, opaque);
 758     av_expr_free(e);
 759     return isnan(*d) ? AVERROR(EINVAL) : 0;
 760 }