libavcodec/eval.c

   1 /*
   2  * simple arithmetic expression evaluator
   3  *
   4  * Copyright (c) 2002 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   5  *
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  19  *
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file eval.c
  24  * simple arithmetic expression evaluator.
  25  *
  26  * see http://joe.hotchkiss.com/programming/eval/eval.html
  27  */
  28
  29 #include "avcodec.h"
  30 #include "mpegvideo.h"
  31
  32 #include <stdio.h>
  33 #include <stdlib.h>
  34 #include <string.h>
  35 #include <math.h>
  36
  37 #ifndef NAN
  38   #define NAN 0
  39 #endif
  40
  41 #ifndef M_PI
  42 #define M_PI 3.14159265358979323846
  43 #endif
  44
  45 #define STACK_SIZE 100
  46
  47 typedef struct Parser{
  48     double stack[STACK_SIZE];
  49     int stack_index;
  50     char *s;
  51     double *const_value;
  52     const char **const_name;          // NULL terminated
  53     double (**func1)(void *, double a); // NULL terminated
  54     const char **func1_name;          // NULL terminated
  55     double (**func2)(void *, double a, double b); // NULL terminated
  56     char **func2_name;          // NULL terminated
  57     void *opaque;
  58 } Parser;
  59
  60 static void evalExpression(Parser *p);
  61
  62 static void push(Parser *p, double d){
  63     if(p->stack_index+1>= STACK_SIZE){
  64         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "stack overflow in the parser\n");
  65         return;
  66     }
  67     p->stack[ p->stack_index++ ]= d;
  68 //printf("push %f\n", d); fflush(stdout);
  69 }
  70
  71 static double pop(Parser *p){
  72     if(p->stack_index<=0){
  73         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "stack underflow in the parser\n");
  74         return NAN;
  75     }
  76 //printf("pop\n"); fflush(stdout);
  77     return p->stack[ --p->stack_index ];
  78 }
  79
  80 static int strmatch(const char *s, const char *prefix){
  81     int i;
  82     for(i=0; prefix[i]; i++){
  83         if(prefix[i] != s[i]) return 0;
  84     }
  85     return 1;
  86 }
  87
  88 static void evalPrimary(Parser *p){
  89     double d, d2=NAN;
  90     char *next= p->s;
  91     int i;
  92
  93     /* number */
  94     d= strtod(p->s, &next);
  95     if(next != p->s){
  96         push(p, d);
  97         p->s= next;
  98         return;
  99     }
 100
 101     /* named constants */
 102     for(i=0; p->const_name && p->const_name[i]; i++){
 103         if(strmatch(p->s, p->const_name[i])){
 104             push(p, p->const_value[i]);
 105             p->s+= strlen(p->const_name[i]);
 106             return;
 107         }
 108     }
 109
 110     p->s= strchr(p->s, '(');
 111     if(p->s==NULL){
 112         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Parser: missing ( in \"%s\"\n", next);
 113         return;
 114     }
 115     p->s++; // "("
 116     evalExpression(p);
 117     d= pop(p);
 118     if(p->s[0]== ','){
 119         p->s++; // ","
 120         evalExpression(p);
 121         d2= pop(p);
 122     }
 123     if(p->s[0] != ')'){
 124         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Parser: missing ) in \"%s\"\n", next);
 125         return;
 126     }
 127     p->s++; // ")"
 128
 129          if( strmatch(next, "sinh"  ) ) d= sinh(d);
 130     else if( strmatch(next, "cosh"  ) ) d= cosh(d);
 131     else if( strmatch(next, "tanh"  ) ) d= tanh(d);
 132     else if( strmatch(next, "sin"   ) ) d= sin(d);
 133     else if( strmatch(next, "cos"   ) ) d= cos(d);
 134     else if( strmatch(next, "tan"   ) ) d= tan(d);
 135     else if( strmatch(next, "exp"   ) ) d= exp(d);
 136     else if( strmatch(next, "log"   ) ) d= log(d);
 137     else if( strmatch(next, "squish") ) d= 1/(1+exp(4*d));
 138     else if( strmatch(next, "gauss" ) ) d= exp(-d*d/2)/sqrt(2*M_PI);
 139     else if( strmatch(next, "abs"   ) ) d= fabs(d);
 140     else if( strmatch(next, "max"   ) ) d= d > d2 ? d : d2;
 141     else if( strmatch(next, "min"   ) ) d= d < d2 ? d : d2;
 142     else if( strmatch(next, "gt"    ) ) d= d > d2 ? 1.0 : 0.0;
 143     else if( strmatch(next, "gte"    ) ) d= d >= d2 ? 1.0 : 0.0;
 144     else if( strmatch(next, "lt"    ) ) d= d > d2 ? 0.0 : 1.0;
 145     else if( strmatch(next, "lte"    ) ) d= d >= d2 ? 0.0 : 1.0;
 146     else if( strmatch(next, "eq"    ) ) d= d == d2 ? 1.0 : 0.0;
 147 //    else if( strmatch(next, "l1"    ) ) d= 1 + d2*(d - 1);
 148 //    else if( strmatch(next, "sq01"  ) ) d= (d >= 0.0 && d <=1.0) ? 1.0 : 0.0;
 149     else{
 150         for(i=0; p->func1_name && p->func1_name[i]; i++){
 151             if(strmatch(next, p->func1_name[i])){
 152                 d= p->func1[i](p->opaque, d);
 153                 goto push_ret;
 154             }
 155         }
 156
 157         for(i=0; p->func2_name && p->func2_name[i]; i++){
 158             if(strmatch(next, p->func2_name[i])){
 159                 d= p->func2[i](p->opaque, d, d2);
 160                 goto push_ret;
 161             }
 162         }
 163
 164         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Parser: unknown function in \"%s\"\n", next);
 165         return;
 166     }
 167
 168 push_ret:
 169     push(p, d);
 170 }
 171
 172 static void evalPow(Parser *p){
 173     int neg= 0;
 174     if(p->s[0]=='+') p->s++;
 175
 176     if(p->s[0]=='-'){
 177         neg= 1;
 178         p->s++;
 179     }
 180
 181     if(p->s[0]=='('){
 182         p->s++;
 183         evalExpression(p);
 184
 185         if(p->s[0]!=')')
 186             av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Parser: missing )\n");
 187         p->s++;
 188     }else{
 189         evalPrimary(p);
 190     }
 191
 192     if(neg) push(p, -pop(p));
 193 }
 194
 195 static void evalFactor(Parser *p){
 196     evalPow(p);
 197     while(p->s[0]=='^'){
 198         double d;
 199
 200         p->s++;
 201         evalPow(p);
 202         d= pop(p);
 203         push(p, pow(pop(p), d));
 204     }
 205 }
 206
 207 static void evalTerm(Parser *p){
 208     evalFactor(p);
 209     while(p->s[0]=='*' || p->s[0]=='/'){
 210         int inv= p->s[0]=='/';
 211         double d;
 212
 213         p->s++;
 214         evalFactor(p);
 215         d= pop(p);
 216         if(inv) d= 1.0/d;
 217         push(p, d * pop(p));
 218     }
 219 }
 220
 221 static void evalExpression(Parser *p){
 222     evalTerm(p);
 223     while(p->s[0]=='+' || p->s[0]=='-'){
 224         int sign= p->s[0]=='-';
 225         double d;
 226
 227         p->s++;
 228         evalTerm(p);
 229         d= pop(p);
 230         if(sign) d= -d;
 231         push(p, d + pop(p));
 232     }
 233 }
 234
 235 double ff_eval(char *s, double *const_value, const char **const_name,
 236                double (**func1)(void *, double), const char **func1_name,
 237                double (**func2)(void *, double, double), char **func2_name,
 238                void *opaque){
 239     Parser p;
 240
 241     p.stack_index=0;
 242     p.s= s;
 243     p.const_value= const_value;
 244     p.const_name = const_name;
 245     p.func1      = func1;
 246     p.func1_name = func1_name;
 247     p.func2      = func2;
 248     p.func2_name = func2_name;
 249     p.opaque     = opaque;
 250
 251     evalExpression(&p);
 252     return pop(&p);
 253 }
 254
 255 #ifdef TEST
 256 #undef printf
 257 static double const_values[]={
 258     M_PI,
 259     M_E,
 260     0
 261 };
 262 static const char *const_names[]={
 263     "PI",
 264     "E",
 265     0
 266 };
 267 main(){
 268     printf("%f == 12.7\n", ff_eval("1+(5-2)^(3-1)+1/2+sin(PI)-max(-2.2,-3.1)", const_values, const_names, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL));
 269 }
 270 #endif