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