common/printf.c

   1 /*\r
   2  * Copyright ArcCore AB\r
   3  *\r
   4  * A simple implementation of all formatted xxprintf functionallity.\r
   5  *\r
   6  * DESIGN CRITERIA:\r
   7  *  - Reentrant\r
   8  *  - Use little stack\r
   9  *\r
  10  *  What you normally would do is to print to a buffer of some kind and then\r
  11  *  call write(). However little stack indicates that we can't place buffers\r
  12  *  on the stack and reentrant tells us that we can't have a static buffer.\r
  13  *  That leaves us with printing characters as it is ready. From a speed\r
  14  *  point of view that is less than optimal, but that the way it's got to be.\r
  15  *  (Could make a 16 long char buffer??)\r
  16  *\r
  17  *  This is just intended to be used as a replacement for newlibs implementation.\r
  18  *  Newlib porting interface have the following API:\r
  19  *    int write(  int fd, char *buf, int nbytes)\r
  20  *\r
  21  *\r
  22  *  Note that puts(), putc() are still the newlib variants....\r
  23  *\r
  24  *    printf()       -> vfprintf(stdout,) -> vsnprintf(buf,)\r
  25  *                                           write()\r
  26  *    vprintf()      -> vfprintf(stdout,) -> vsnprintf(buf,)\r
  27  *                                           write()\r
  28  *    sprintf(buf,)  ->                      vsnprintf(buf,)\r
  29  *    snprintf(buf,) ->                      vsnprintf(buf,)\r
  30  *\r
  31  * IMPLEMENTATION NOTE:\r
  32  *  If printing more than the limit, e.g. using vsnprintf() then\r
  33  *  the emit function will only stop printing, but not interrupted\r
  34  *  (The code will get more complicated that way)\r
  35  */\r
  36 \r
  37 #include <unistd.h>\r
  38 #include <stdio.h>\r
  39 #include <stdarg.h>\r
  40 #include <assert.h>\r
  41 #include <string.h>\r
  42 \r
  43 //#define HOST_TEST     1\r
  44 \r
  45 #ifdef HOST_TEST\r
  46 #define _STDOUT         stdout\r
  47 #define _STDIN  stdin\r
  48 #define _STDERR stderr\r
  49 #else\r
  50 #define _STDOUT         (FILE *)STDOUT_FILENO\r
  51 #define _STDINT         STDIN_FILENO\r
  52 #define _STDERR (FILE *)STDERR_FILENO\r
  53 #endif\r
  54 \r
  55 \r
  56 int arc_putchar(int fd, int c);\r
  57 int print(FILE *file, char **buffer, size_t n, const char *format, va_list ap);\r
  58 \r
  59 int printf(const char *format, ...) {\r
  60         va_list ap;\r
  61         int rv;\r
  62 \r
  63         va_start(ap, format);\r
  64         rv = vfprintf(_STDOUT, format, ap);\r
  65         va_end(ap);\r
  66         return rv;\r
  67 }\r
  68 \r
  69 int fprintf(FILE *file, const char *format, ...) {\r
  70         va_list ap;\r
  71         int rv;\r
  72 \r
  73         va_start(ap, format);\r
  74         rv = vfprintf(file, format, ap);\r
  75         va_end(ap);\r
  76         return rv;\r
  77 }\r
  78 \r
  79 int sprintf(char *buffer, const char *format, ...) {\r
  80         va_list ap;\r
  81         int rv;\r
  82 \r
  83         va_start(ap, format);\r
  84         rv = vsnprintf(buffer, ~(size_t)0, format, ap);\r
  85         va_end(ap);\r
  86 \r
  87         return rv;\r
  88 }\r
  89 \r
  90 int snprintf(char *buffer, size_t n, const char *format, ...) {\r
  91         va_list ap;\r
  92         int rv;\r
  93 \r
  94         va_start(ap, format);\r
  95         rv = vsnprintf(buffer, n, format, ap);\r
  96         va_end(ap);\r
  97         return rv;\r
  98 }\r
  99 \r
 100 int vprintf(const char *format, va_list ap) {\r
 101         return vfprintf(_STDOUT, format, ap);\r
 102 }\r
 103 \r
 104 int vsprintf(char *buffer, const char *format, va_list ap) {\r
 105         return vsnprintf(buffer, ~(size_t)0, format, ap);\r
 106 }\r
 107 \r
 108 int vfprintf(FILE *file, const char *format, va_list ap) {\r
 109         int rv;\r
 110         /* Just print to _STDOUT */\r
 111         rv = print(file,NULL,~(size_t)0, format,ap);\r
 112         return rv;\r
 113 }\r
 114 \r
 115 int vsnprintf(char *buffer, size_t n, const char *format, va_list ap) {\r
 116         int rv;\r
 117 \r
 118         rv = print(NULL, &buffer, n, format,ap);\r
 119         return rv;\r
 120 }\r
 121 \r
 122 \r
 123 /**\r
 124  *\r
 125  * @param file  The file to print to\r
 126  * @param buf   The buffer to print to\r
 127  * @param c             The char to print\r
 128  * @return\r
 129  */\r
 130 static inline int emitChar( FILE *file, char **buf, char c, int *left ) {\r
 131         if( (*left) == 1 ) {\r
 132                 return 1;\r
 133         }\r
 134         --(*left);\r
 135         if( buf == NULL ) {\r
 136 #if HOST_TEST\r
 137                 putc(c, _STDOUT);\r
 138                 fflush(_STDOUT);\r
 139 #else\r
 140                 arc_putchar((int)file, c);\r
 141 #endif\r
 142         } else {\r
 143                 **buf = c;\r
 144                 (*buf)++;\r
 145         }\r
 146         return 1;\r
 147 }\r
 148 \r
 149 \r
 150 #if defined(HOST_TEST)\r
 151 /**\r
 152  * Convert a number to a string\r
 153  *\r
 154  * @param val           The value to convert\r
 155  * @param str           Pointer to a space where to put the string\r
 156  * @param base          The base\r
 157  * @param negative      If negative or not.\r
 158  */\r
 159 void xtoa( unsigned long val, char* str, int base, int negative) {\r
 160         int i;\r
 161         char *oStr = str;\r
 162         char c;\r
 163 \r
 164         if (negative) {\r
 165                 val = -val;\r
 166         }\r
 167 \r
 168         if( base < 10 && base > 16 ) {\r
 169                 *str = '0';\r
 170                 return;\r
 171         }\r
 172     i = 0;\r
 173 \r
 174     do {\r
 175       str[i++] = "0123456789abcdef"[ val % base ];\r
 176         } while ((val /= base) > 0);\r
 177 \r
 178 \r
 179     if (negative) {\r
 180         str[i++] = '-';\r
 181     }\r
 182 \r
 183     str[i] = '\0';\r
 184     str = &str[i]-1;\r
 185     while(str > oStr) {\r
 186         c = *str;\r
 187         *str-- = *oStr;\r
 188         *oStr++=c;\r
 189     }\r
 190 }\r
 191 #else\r
 192 extern void xtoa( unsigned long val, char* str, int base, int negative);\r
 193 #endif\r
 194 \r
 195 \r
 196 #define FL_NONE                                 (0<<0)\r
 197 #define FL_ZERO                                 (1<<1)\r
 198 #define FL_HASH                                 (1<<2)\r
 199 #define FL_SPACE                                (1<<3)\r
 200 #define FL_ALIGN_LEFT                   (1<<4)\r
 201 #define FL_TYPE_SIGNED_INT              (1<<5)\r
 202 #define FL_TYPE_UNSIGNED_INT    (1<<6)\r
 203 \r
 204 \r
 205 static void emitString( FILE *file, char **buffer, char *string, int width, int flags, int *left) {\r
 206         char pad;\r
 207         char *str = string;\r
 208         int i;\r
 209         int strLen;\r
 210         /* padding: FL_ZERO or normal ' '\r
 211          * align: FL_ALIGN_LEFT (left) or normal (right)\r
 212          */\r
 213         pad = (flags & FL_ZERO) ? '0' : ' ';\r
 214 \r
 215 \r
 216         if( flags & FL_ALIGN_LEFT ) {\r
 217                 for(i=0;str[i]; i++) {\r
 218                         emitChar(file,buffer,str[i],left);\r
 219                 }\r
 220 \r
 221                 /* Pad the rest */\r
 222                 for(;i<width;i++) {\r
 223                         emitChar(file,buffer,pad,left);\r
 224                 }\r
 225         } else {\r
 226 \r
 227                 strLen = strlen(string);\r
 228 \r
 229                 /* Pad first  */\r
 230                 if( width > strLen ) {\r
 231                         for(i=0;i<(width-strLen);i++) {\r
 232                                 emitChar(file,buffer,pad,left);\r
 233                         }\r
 234                 }\r
 235 \r
 236                 for(i=0;i<strLen; i++) {\r
 237                         emitChar(file,buffer,string[i],left);\r
 238                 }\r
 239         }\r
 240 }\r
 241 \r
 242 void emitInt( FILE *file, char **buffer, int base, int width, int flags, va_list ap, int *left )\r
 243 {\r
 244         char lBuf[12];  // longest is base 10, 2^32\r
 245         char *str = lBuf;\r
 246         int val;\r
 247 \r
 248         if( flags & FL_TYPE_SIGNED_INT ) {\r
 249                 val = (int )va_arg( ap, int );\r
 250                 xtoa(val,str,base ,(val < 0));\r
 251         } else {\r
 252                 xtoa((unsigned)va_arg( ap, int ),str,base ,0);\r
 253         }\r
 254 \r
 255         emitString(file,buffer,str,width,flags,left);\r
 256 }\r
 257 \r
 258 \r
 259 \r
 260 #define PRINT_CHAR(_c)  *buffer++= (_c);\r
 261 \r
 262 \r
 263 /**\r
 264  * Write formatted output to an array with a maximum number of characters.\r
 265  *\r
 266  * This is the mother of the formatted print family. The main goal here\r
 267  * is to be very small and memory efficient.\r
 268  *\r
 269  * Support:\r
 270  *   Parameter: None\r
 271  *   Flags    : '-' and '0'\r
 272  *   Width    : Normal padding is supported, '*' is not.\r
 273  *   Precision: None\r
 274  *   Length   : None\r
 275  *   C99      : None\r
 276  *   Type     : d,u,x,s,and c\r
 277  *\r
 278  * @param file    The file descriptor\r
 279  * @param buffer  A pointer to the place to store the output\r
 280  *                If NULL the output is instead\r
 281  * @param n       The maximum number of characters to write\r
 282  * @param format  The format string\r
 283  * @param ap      The va list\r
 284  * @return\r
 285  */\r
 286 int print(FILE *file, char **buffer, size_t n, const char *format, va_list ap)\r
 287 {\r
 288         char ch;\r
 289         int flags;\r
 290         char *str;\r
 291         int width;\r
 292         int left = n;\r
 293 \r
 294         while ( (ch = *format++) ) {\r
 295 \r
 296                 if (ch == '%') {\r
 297                         ch = *format++;\r
 298 \r
 299                         if( ch == '%') {\r
 300                                 emitChar(file,buffer,ch,&left);\r
 301                                 continue;\r
 302                         }\r
 303 \r
 304                         /* Find flags */\r
 305                         switch (ch) {\r
 306                         case '0':\r
 307                                 flags = FL_ZERO;\r
 308                                 break;\r
 309                         case ' ':\r
 310                                 flags = FL_SPACE;\r
 311                                 break;\r
 312                         case '-':\r
 313                                 flags = FL_ALIGN_LEFT;\r
 314                                 break;\r
 315                         default:\r
 316                                 /* Not supported or no flag */\r
 317                                 flags = FL_NONE;\r
 318                                 format--;\r
 319                                 break;\r
 320                         }\r
 321 \r
 322                         ch = *format++;\r
 323 \r
 324                         /* Width */\r
 325                         if( (ch >= '0')  && (ch <= '9') ) {\r
 326                                 width = ch -'0';\r
 327                                 ch = *format++;\r
 328                         } else {\r
 329                                 width = 0;\r
 330                         }\r
 331 \r
 332                         /* Find type */\r
 333                         switch (ch) {\r
 334                         case 'c':\r
 335                                 emitChar(file,buffer,(char )va_arg( ap, int ),&left);\r
 336                                 break;\r
 337                         case 'd':\r
 338                                 flags |= FL_TYPE_SIGNED_INT;\r
 339                                 emitInt(file,buffer,10,width,flags,ap,&left);\r
 340                                 break;\r
 341                         case 'u':\r
 342                                 flags |= FL_TYPE_UNSIGNED_INT;\r
 343                                 emitInt(file,buffer,10,width,flags,ap,&left);\r
 344                                 break;\r
 345                         case 'x':\r
 346                                 flags |= FL_TYPE_UNSIGNED_INT;\r
 347                                 emitInt(file,buffer,16,width,flags,ap,&left);\r
 348                                 break;\r
 349                         case 's':\r
 350                                 str = (char *)va_arg( ap, int );\r
 351 \r
 352                                 if( str == NULL ) {\r
 353                                         str = "(null)";\r
 354                                 }\r
 355 \r
 356                                 emitString(file,buffer,str,width,flags,&left);\r
 357                                 break;\r
 358                         default:\r
 359                                 assert(0); // oops\r
 360                                 break;\r
 361                         }\r
 362 \r
 363                 } else {\r
 364                         flags = FL_NONE;\r
 365                         emitChar(file,buffer,ch,&left);\r
 366                 }\r
 367         }\r
 368         va_end(ap);\r
 369         if(buffer!=0) {\r
 370                 left = 0;\r
 371                 emitChar(file,buffer,'\0',&left);\r
 372         }\r
 373         return 0; // Wrong.. but for now.\r
 374 }\r
 375 \r
 376 #if defined(HOST_TEST)\r
 377 int main(void) {\r
 378         char *ptr = NULL;\r
 379         char buff[30];\r
 380 \r
 381         printf("char: %c %c = a B\n", 'a', 66);\r
 382 \r
 383         printf("string: %s = (null)\n", (char *)ptr);\r
 384 \r
 385         printf("string: %s = foobar \n", "foobar");\r
 386 \r
 387         printf("string: %2s = foobar \n", "foobar");\r
 388         printf("string: \"%8s\" = \"  foobar\" \n", "foobar");\r
 389         /* Left justify */\r
 390         printf("string: \"%-8s\" = \"foobar  \" \n", "foobar");\r
 391 \r
 392         printf("decimal:  23 = %d \n", 23);\r
 393         printf("hex:     c23 = %x \n", 0xc23);\r
 394         printf("hex:    0c23 = %04x \n", 0xc23);\r
 395         printf("decimal with blanks:     23 = %6d  \n", 23);\r
 396         printf("decimal with zero:   000023 = %06d \n", 23);\r
 397 \r
 398         /* negative and large numbers */\r
 399         printf("decimal:  -23 = %d \n", -23);\r
 400         printf("decimal:  4294967273 = %u \n", -23);\r
 401         printf("decimal:  c0000000   = %x \n", 0xc0000000);\r
 402 \r
 403         printf("decimal:  00c000   = %06x \n", 0xc000);\r
 404 \r
 405         fprintf(_STDOUT, "string: %s = foobar \n", "foobar");\r
 406         sprintf(buff, "string: %s = foobar \n", "foobar");\r
 407         printf("%s",buff);\r
 408 \r
 409         snprintf(buff,10, "%s\n", "12345678901234567");\r
 410         printf("\"123456789\" = \"%s\"\n",buff);\r
 411 \r
 412         snprintf(buff,12, "%s\n", "abcdefghijklmn");\r
 413         printf("\"abcdefghijkl\" = \"%s\"\n",buff);\r
 414 \r
 415         return 0;\r
 416 }\r
 417 #endif\r
 418 \r
 419 \r