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

   1 /*
   2  * arbitrary precision integers
   3  * Copyright (c) 2004 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   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  * arbitrary precision integers
  25  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
  26  */
  27
  28 #include "common.h"
  29 #include "integer.h"
  30 #include "avassert.h"
  31
  32 AVInteger av_add_i(AVInteger a, AVInteger b){
  33     int i, carry=0;
  34
  35     for(i=0; i<AV_INTEGER_SIZE; i++){
  36         carry= (carry>>16) + a.v[i] + b.v[i];
  37         a.v[i]= carry;
  38     }
  39     return a;
  40 }
  41
  42 AVInteger av_sub_i(AVInteger a, AVInteger b){
  43     int i, carry=0;
  44
  45     for(i=0; i<AV_INTEGER_SIZE; i++){
  46         carry= (carry>>16) + a.v[i] - b.v[i];
  47         a.v[i]= carry;
  48     }
  49     return a;
  50 }
  51
  52 int av_log2_i(AVInteger a){
  53     int i;
  54
  55     for(i=AV_INTEGER_SIZE-1; i>=0; i--){
  56         if(a.v[i])
  57             return av_log2_16bit(a.v[i]) + 16*i;
  58     }
  59     return -1;
  60 }
  61
  62 AVInteger av_mul_i(AVInteger a, AVInteger b){
  63     AVInteger out;
  64     int i, j;
  65     int na= (av_log2_i(a)+16) >> 4;
  66     int nb= (av_log2_i(b)+16) >> 4;
  67
  68     memset(&out, 0, sizeof(out));
  69
  70     for(i=0; i<na; i++){
  71         unsigned int carry=0;
  72
  73         if(a.v[i])
  74             for(j=i; j<AV_INTEGER_SIZE && j-i<=nb; j++){
  75                 carry= (carry>>16) + out.v[j] + a.v[i]*b.v[j-i];
  76                 out.v[j]= carry;
  77             }
  78     }
  79
  80     return out;
  81 }
  82
  83 int av_cmp_i(AVInteger a, AVInteger b){
  84     int i;
  85     int v= (int16_t)a.v[AV_INTEGER_SIZE-1] - (int16_t)b.v[AV_INTEGER_SIZE-1];
  86     if(v) return (v>>16)|1;
  87
  88     for(i=AV_INTEGER_SIZE-2; i>=0; i--){
  89         int v= a.v[i] - b.v[i];
  90         if(v) return (v>>16)|1;
  91     }
  92     return 0;
  93 }
  94
  95 AVInteger av_shr_i(AVInteger a, int s){
  96     AVInteger out;
  97     int i;
  98
  99     for(i=0; i<AV_INTEGER_SIZE; i++){
 100         unsigned int index= i + (s>>4);
 101         unsigned int v=0;
 102         if(index+1<AV_INTEGER_SIZE) v = a.v[index+1]<<16;
 103         if(index  <AV_INTEGER_SIZE) v+= a.v[index  ];
 104         out.v[i]= v >> (s&15);
 105     }
 106     return out;
 107 }
 108
 109 AVInteger av_mod_i(AVInteger *quot, AVInteger a, AVInteger b){
 110     int i= av_log2_i(a) - av_log2_i(b);
 111     AVInteger quot_temp;
 112     if(!quot) quot = &quot_temp;
 113
 114     av_assert2((int16_t)a.v[AV_INTEGER_SIZE-1] >= 0 && (int16_t)b.v[AV_INTEGER_SIZE-1] >= 0);
 115     av_assert2(av_log2_i(b)>=0);
 116
 117     if(i > 0)
 118         b= av_shr_i(b, -i);
 119
 120     memset(quot, 0, sizeof(AVInteger));
 121
 122     while(i-- >= 0){
 123         *quot= av_shr_i(*quot, -1);
 124         if(av_cmp_i(a, b) >= 0){
 125             a= av_sub_i(a, b);
 126             quot->v[0] += 1;
 127         }
 128         b= av_shr_i(b, 1);
 129     }
 130     return a;
 131 }
 132
 133 AVInteger av_div_i(AVInteger a, AVInteger b){
 134     AVInteger quot;
 135     av_mod_i(&quot, a, b);
 136     return quot;
 137 }
 138
 139 AVInteger av_int2i(int64_t a){
 140     AVInteger out;
 141     int i;
 142
 143     for(i=0; i<AV_INTEGER_SIZE; i++){
 144         out.v[i]= a;
 145         a>>=16;
 146     }
 147     return out;
 148 }
 149
 150 int64_t av_i2int(AVInteger a){
 151     int i;
 152     int64_t out=(int8_t)a.v[AV_INTEGER_SIZE-1];
 153
 154     for(i= AV_INTEGER_SIZE-2; i>=0; i--){
 155         out = (out<<16) + a.v[i];
 156     }
 157     return out;
 158 }
 159
 160 #ifdef TEST
 161
 162 const uint8_t ff_log2_tab[256]={
 163         0,0,1,1,2,2,2,2,3,3,3,3,3,3,3,3,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,
 164         5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,
 165         6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,
 166         6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,
 167         7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,
 168         7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,
 169         7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,
 170         7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7
 171 };
 172
 173 int main(void){
 174     int64_t a,b;
 175
 176     for(a=7; a<256*256*256; a+=13215){
 177         for(b=3; b<256*256*256; b+=27118){
 178             AVInteger ai= av_int2i(a);
 179             AVInteger bi= av_int2i(b);
 180
 181             av_assert0(av_i2int(ai) == a);
 182             av_assert0(av_i2int(bi) == b);
 183             av_assert0(av_i2int(av_add_i(ai,bi)) == a+b);
 184             av_assert0(av_i2int(av_sub_i(ai,bi)) == a-b);
 185             av_assert0(av_i2int(av_mul_i(ai,bi)) == a*b);
 186             av_assert0(av_i2int(av_shr_i(ai, 9)) == a>>9);
 187             av_assert0(av_i2int(av_shr_i(ai,-9)) == a<<9);
 188             av_assert0(av_i2int(av_shr_i(ai, 17)) == a>>17);
 189             av_assert0(av_i2int(av_shr_i(ai,-17)) == a<<17);
 190             av_assert0(av_log2_i(ai) == av_log2(a));
 191             av_assert0(av_i2int(av_div_i(ai,bi)) == a/b);
 192         }
 193     }
 194     return 0;
 195 }
 196 #endif