48757258867120cf5d776b41dc2ee0be11f3f2ec
[ffmpeg.git] / 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 #include "avstring.h"
37
38 typedef struct Parser {
39     const AVClass *class;
40     int stack_index;
41     char *s;
42     const double *const_values;
43     const char * const *const_names;          // NULL terminated
44     double (* const *funcs1)(void *, double a);           // NULL terminated
45     const char * const *func1_names;          // NULL terminated
46     double (* const *funcs2)(void *, double a, double b); // NULL terminated
47     const char * const *func2_names;          // NULL terminated
48     void *opaque;
49     int log_offset;
50     void *log_ctx;
51 #define VARS 10
52     double *var;
53 } Parser;
54
55 static const AVClass class = { "Eval", av_default_item_name, NULL, LIBAVUTIL_VERSION_INT, offsetof(Parser,log_offset), offsetof(Parser,log_ctx) };
56
57 static const int8_t si_prefixes['z' - 'E' + 1] = {
58     ['y'-'E']= -24,
59     ['z'-'E']= -21,
60     ['a'-'E']= -18,
61     ['f'-'E']= -15,
62     ['p'-'E']= -12,
63     ['n'-'E']= - 9,
64     ['u'-'E']= - 6,
65     ['m'-'E']= - 3,
66     ['c'-'E']= - 2,
67     ['d'-'E']= - 1,
68     ['h'-'E']=   2,
69     ['k'-'E']=   3,
70     ['K'-'E']=   3,
71     ['M'-'E']=   6,
72     ['G'-'E']=   9,
73     ['T'-'E']=  12,
74     ['P'-'E']=  15,
75     ['E'-'E']=  18,
76     ['Z'-'E']=  21,
77     ['Y'-'E']=  24,
78 };
79
80 static const struct {
81     const char *name;
82     double value;
83 } constants[] = {
84     { "E",   M_E   },
85     { "PI",  M_PI  },
86     { "PHI", M_PHI },
87 };
88
89 double av_strtod(const char *numstr, char **tail)
90 {
91     double d;
92     char *next;
93     if(numstr[0]=='0' && (numstr[1]|0x20)=='x') {
94         d = strtoul(numstr, &next, 16);
95     } else
96         d = strtod(numstr, &next);
97     /* if parsing succeeded, check for and interpret postfixes */
98     if (next!=numstr) {
99         if (next[0] == 'd' && next[1] == 'B') {
100             /* treat dB as decibels instead of decibytes */
101             d = pow(10, d / 20);
102             next += 2;
103         } else if (*next >= 'E' && *next <= 'z') {
104             int e= si_prefixes[*next - 'E'];
105             if (e) {
106                 if (next[1] == 'i') {
107                     d*= pow( 2, e/0.3);
108                     next+=2;
109                 } else {
110                     d*= pow(10, e);
111                     next++;
112                 }
113             }
114         }
115
116         if (*next=='B') {
117             d*=8;
118             next++;
119         }
120     }
121     /* if requested, fill in tail with the position after the last parsed
122        character */
123     if (tail)
124         *tail = next;
125     return d;
126 }
127
128 #define IS_IDENTIFIER_CHAR(c) ((c) - '0' <= 9U || (c) - 'a' <= 25U || (c) - 'A' <= 25U || (c) == '_')
129
130 static int strmatch(const char *s, const char *prefix)
131 {
132     int i;
133     for (i=0; prefix[i]; i++) {
134         if (prefix[i] != s[i]) return 0;
135     }
136     /* return 1 only if the s identifier is terminated */
137     return !IS_IDENTIFIER_CHAR(s[i]);
138 }
139
140 struct AVExpr {
141     enum {
142         e_value, e_const, e_func0, e_func1, e_func2,
143         e_squish, e_gauss, e_ld, e_isnan, e_isinf,
144         e_mod, e_max, e_min, e_eq, e_gt, e_gte, e_lte, e_lt,
145         e_pow, e_mul, e_div, e_add,
146         e_last, e_st, e_while, e_taylor, e_root, e_floor, e_ceil, e_trunc,
147         e_sqrt, e_not, e_random, e_hypot, e_gcd,
148         e_if, e_ifnot, e_print,
149     } type;
150     double value; // is sign in other types
151     union {
152         int const_index;
153         double (*func0)(double);
154         double (*func1)(void *, double);
155         double (*func2)(void *, double, double);
156     } a;
157     struct AVExpr *param[3];
158     double *var;
159 };
160
161 static double etime(double v)
162 {
163     return av_gettime() * 0.000001;
164 }
165
166 static double eval_expr(Parser *p, AVExpr *e)
167 {
168     switch (e->type) {
169         case e_value:  return e->value;
170         case e_const:  return e->value * p->const_values[e->a.const_index];
171         case e_func0:  return e->value * e->a.func0(eval_expr(p, e->param[0]));
172         case e_func1:  return e->value * e->a.func1(p->opaque, eval_expr(p, e->param[0]));
173         case e_func2:  return e->value * e->a.func2(p->opaque, eval_expr(p, e->param[0]), eval_expr(p, e->param[1]));
174         case e_squish: return 1/(1+exp(4*eval_expr(p, e->param[0])));
175         case e_gauss: { double d = eval_expr(p, e->param[0]); return exp(-d*d/2)/sqrt(2*M_PI); }
176         case e_ld:     return e->value * p->var[av_clip(eval_expr(p, e->param[0]), 0, VARS-1)];
177         case e_isnan:  return e->value * !!isnan(eval_expr(p, e->param[0]));
178         case e_isinf:  return e->value * !!isinf(eval_expr(p, e->param[0]));
179         case e_floor:  return e->value * floor(eval_expr(p, e->param[0]));
180         case e_ceil :  return e->value * ceil (eval_expr(p, e->param[0]));
181         case e_trunc:  return e->value * trunc(eval_expr(p, e->param[0]));
182         case e_sqrt:   return e->value * sqrt (eval_expr(p, e->param[0]));
183         case e_not:    return e->value * (eval_expr(p, e->param[0]) == 0);
184         case e_if:     return e->value * (eval_expr(p, e->param[0]) ? eval_expr(p, e->param[1]) :
185                                           e->param[2] ? eval_expr(p, e->param[2]) : 0);
186         case e_ifnot:  return e->value * (!eval_expr(p, e->param[0]) ? eval_expr(p, e->param[1]) :
187                                           e->param[2] ? eval_expr(p, e->param[2]) : 0);
188         case e_print: {
189             double x = eval_expr(p, e->param[0]);
190             int level = e->param[1] ? av_clip(eval_expr(p, e->param[1]), INT_MIN, INT_MAX) : AV_LOG_INFO;
191             av_log(p, level, "%f\n", x);
192             return x;
193         }
194         case e_random:{
195             int idx= av_clip(eval_expr(p, e->param[0]), 0, VARS-1);
196             uint64_t r= isnan(p->var[idx]) ? 0 : p->var[idx];
197             r= r*1664525+1013904223;
198             p->var[idx]= r;
199             return e->value * (r * (1.0/UINT64_MAX));
200         }
201         case e_while: {
202             double d = NAN;
203             while (eval_expr(p, e->param[0]))
204                 d=eval_expr(p, e->param[1]);
205             return d;
206         }
207         case e_taylor: {
208             double t = 1, d = 0, v;
209             double x = eval_expr(p, e->param[1]);
210             int id = e->param[2] ? av_clip(eval_expr(p, e->param[2]), 0, VARS-1) : 0;
211             int i;
212             double var0 = p->var[id];
213             for(i=0; i<1000; i++) {
214                 double ld = d;
215                 p->var[id] = i;
216                 v = eval_expr(p, e->param[0]);
217                 d += t*v;
218                 if(ld==d && v)
219                     break;
220                 t *= x / (i+1);
221             }
222             p->var[id] = var0;
223             return d;
224         }
225         case e_root: {
226             int i, j;
227             double low = -1, high = -1, v, low_v = -DBL_MAX, high_v = DBL_MAX;
228             double var0 = p->var[0];
229             double x_max = eval_expr(p, e->param[1]);
230             for(i=-1; i<1024; i++) {
231                 if(i<255) {
232                     p->var[0] = av_reverse[i&255]*x_max/255;
233                 } else {
234                     p->var[0] = x_max*pow(0.9, i-255);
235                     if (i&1) p->var[0] *= -1;
236                     if (i&2) p->var[0] += low;
237                     else     p->var[0] += high;
238                 }
239                 v = eval_expr(p, e->param[0]);
240                 if (v<=0 && v>low_v) {
241                     low    = p->var[0];
242                     low_v  = v;
243                 }
244                 if (v>=0 && v<high_v) {
245                     high   = p->var[0];
246                     high_v = v;
247                 }
248                 if (low>=0 && high>=0){
249                     for (j=0; j<1000; j++) {
250                         p->var[0] = (low+high)*0.5;
251                         if (low == p->var[0] || high == p->var[0])
252                             break;
253                         v = eval_expr(p, e->param[0]);
254                         if (v<=0) low = p->var[0];
255                         if (v>=0) high= p->var[0];
256                         if (isnan(v)) {
257                             low = high = v;
258                             break;
259                         }
260                     }
261                     break;
262                 }
263             }
264             p->var[0] = var0;
265             return -low_v<high_v ? low : high;
266         }
267         default: {
268             double d = eval_expr(p, e->param[0]);
269             double d2 = eval_expr(p, e->param[1]);
270             switch (e->type) {
271                 case e_mod: return e->value * (d - floor((!CONFIG_FTRAPV || d2) ? d / d2 : d * INFINITY) * d2);
272                 case e_gcd: return e->value * av_gcd(d,d2);
273                 case e_max: return e->value * (d >  d2 ?   d : d2);
274                 case e_min: return e->value * (d <  d2 ?   d : d2);
275                 case e_eq:  return e->value * (d == d2 ? 1.0 : 0.0);
276                 case e_gt:  return e->value * (d >  d2 ? 1.0 : 0.0);
277                 case e_gte: return e->value * (d >= d2 ? 1.0 : 0.0);
278                 case e_lt:  return e->value * (d <  d2 ? 1.0 : 0.0);
279                 case e_lte: return e->value * (d <= d2 ? 1.0 : 0.0);
280                 case e_pow: return e->value * pow(d, d2);
281                 case e_mul: return e->value * (d * d2);
282                 case e_div: return e->value * ((!CONFIG_FTRAPV || d2 ) ? (d / d2) : d * INFINITY);
283                 case e_add: return e->value * (d + d2);
284                 case e_last:return e->value * d2;
285                 case e_st : return e->value * (p->var[av_clip(d, 0, VARS-1)]= d2);
286                 case e_hypot:return e->value * (sqrt(d*d + d2*d2));
287             }
288         }
289     }
290     return NAN;
291 }
292
293 static int parse_expr(AVExpr **e, Parser *p);
294
295 void av_expr_free(AVExpr *e)
296 {
297     if (!e) return;
298     av_expr_free(e->param[0]);
299     av_expr_free(e->param[1]);
300     av_expr_free(e->param[2]);
301     av_freep(&e->var);
302     av_freep(&e);
303 }
304
305 static int parse_primary(AVExpr **e, Parser *p)
306 {
307     AVExpr *d = av_mallocz(sizeof(AVExpr));
308     char *next = p->s, *s0 = p->s;
309     int ret, i;
310
311     if (!d)
312         return AVERROR(ENOMEM);
313
314     /* number */
315     d->value = av_strtod(p->s, &next);
316     if (next != p->s) {
317         d->type = e_value;
318         p->s= next;
319         *e = d;
320         return 0;
321     }
322     d->value = 1;
323
324     /* named constants */
325     for (i=0; p->const_names && p->const_names[i]; i++) {
326         if (strmatch(p->s, p->const_names[i])) {
327             p->s+= strlen(p->const_names[i]);
328             d->type = e_const;
329             d->a.const_index = i;
330             *e = d;
331             return 0;
332         }
333     }
334     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(constants); i++) {
335         if (strmatch(p->s, constants[i].name)) {
336             p->s += strlen(constants[i].name);
337             d->type = e_value;
338             d->value = constants[i].value;
339             *e = d;
340             return 0;
341         }
342     }
343
344     p->s= strchr(p->s, '(');
345     if (p->s==NULL) {
346         av_log(p, AV_LOG_ERROR, "Undefined constant or missing '(' in '%s'\n", s0);
347         p->s= next;
348         av_expr_free(d);
349         return AVERROR(EINVAL);
350     }
351     p->s++; // "("
352     if (*next == '(') { // special case do-nothing
353         av_freep(&d);
354         if ((ret = parse_expr(&d, p)) < 0)
355             return ret;
356         if (p->s[0] != ')') {
357             av_log(p, AV_LOG_ERROR, "Missing ')' in '%s'\n", s0);
358             av_expr_free(d);
359             return AVERROR(EINVAL);
360         }
361         p->s++; // ")"
362         *e = d;
363         return 0;
364     }
365     if ((ret = parse_expr(&(d->param[0]), p)) < 0) {
366         av_expr_free(d);
367         return ret;
368     }
369     if (p->s[0]== ',') {
370         p->s++; // ","
371         parse_expr(&d->param[1], p);
372     }
373     if (p->s[0]== ',') {
374         p->s++; // ","
375         parse_expr(&d->param[2], p);
376     }
377     if (p->s[0] != ')') {
378         av_log(p, AV_LOG_ERROR, "Missing ')' or too many args in '%s'\n", s0);
379         av_expr_free(d);
380         return AVERROR(EINVAL);
381     }
382     p->s++; // ")"
383
384     d->type = e_func0;
385          if (strmatch(next, "sinh"  )) d->a.func0 = sinh;
386     else if (strmatch(next, "cosh"  )) d->a.func0 = cosh;
387     else if (strmatch(next, "tanh"  )) d->a.func0 = tanh;
388     else if (strmatch(next, "sin"   )) d->a.func0 = sin;
389     else if (strmatch(next, "cos"   )) d->a.func0 = cos;
390     else if (strmatch(next, "tan"   )) d->a.func0 = tan;
391     else if (strmatch(next, "atan"  )) d->a.func0 = atan;
392     else if (strmatch(next, "asin"  )) d->a.func0 = asin;
393     else if (strmatch(next, "acos"  )) d->a.func0 = acos;
394     else if (strmatch(next, "exp"   )) d->a.func0 = exp;
395     else if (strmatch(next, "log"   )) d->a.func0 = log;
396     else if (strmatch(next, "abs"   )) d->a.func0 = fabs;
397     else if (strmatch(next, "time"  )) d->a.func0 = etime;
398     else if (strmatch(next, "squish")) d->type = e_squish;
399     else if (strmatch(next, "gauss" )) d->type = e_gauss;
400     else if (strmatch(next, "mod"   )) d->type = e_mod;
401     else if (strmatch(next, "max"   )) d->type = e_max;
402     else if (strmatch(next, "min"   )) d->type = e_min;
403     else if (strmatch(next, "eq"    )) d->type = e_eq;
404     else if (strmatch(next, "gte"   )) d->type = e_gte;
405     else if (strmatch(next, "gt"    )) d->type = e_gt;
406     else if (strmatch(next, "lte"   )) d->type = e_lte;
407     else if (strmatch(next, "lt"    )) d->type = e_lt;
408     else if (strmatch(next, "ld"    )) d->type = e_ld;
409     else if (strmatch(next, "isnan" )) d->type = e_isnan;
410     else if (strmatch(next, "isinf" )) d->type = e_isinf;
411     else if (strmatch(next, "st"    )) d->type = e_st;
412     else if (strmatch(next, "while" )) d->type = e_while;
413     else if (strmatch(next, "taylor")) d->type = e_taylor;
414     else if (strmatch(next, "root"  )) d->type = e_root;
415     else if (strmatch(next, "floor" )) d->type = e_floor;
416     else if (strmatch(next, "ceil"  )) d->type = e_ceil;
417     else if (strmatch(next, "trunc" )) d->type = e_trunc;
418     else if (strmatch(next, "sqrt"  )) d->type = e_sqrt;
419     else if (strmatch(next, "not"   )) d->type = e_not;
420     else if (strmatch(next, "pow"   )) d->type = e_pow;
421     else if (strmatch(next, "print" )) d->type = e_print;
422     else if (strmatch(next, "random")) d->type = e_random;
423     else if (strmatch(next, "hypot" )) d->type = e_hypot;
424     else if (strmatch(next, "gcd"   )) d->type = e_gcd;
425     else if (strmatch(next, "if"    )) d->type = e_if;
426     else if (strmatch(next, "ifnot" )) d->type = e_ifnot;
427     else {
428         for (i=0; p->func1_names && p->func1_names[i]; i++) {
429             if (strmatch(next, p->func1_names[i])) {
430                 d->a.func1 = p->funcs1[i];
431                 d->type = e_func1;
432                 *e = d;
433                 return 0;
434             }
435         }
436
437         for (i=0; p->func2_names && p->func2_names[i]; i++) {
438             if (strmatch(next, p->func2_names[i])) {
439                 d->a.func2 = p->funcs2[i];
440                 d->type = e_func2;
441                 *e = d;
442                 return 0;
443             }
444         }
445
446         av_log(p, AV_LOG_ERROR, "Unknown function in '%s'\n", s0);
447         av_expr_free(d);
448         return AVERROR(EINVAL);
449     }
450
451     *e = d;
452     return 0;
453 }
454
455 static AVExpr *new_eval_expr(int type, int value, AVExpr *p0, AVExpr *p1)
456 {
457     AVExpr *e = av_mallocz(sizeof(AVExpr));
458     if (!e)
459         return NULL;
460     e->type     =type   ;
461     e->value    =value  ;
462     e->param[0] =p0     ;
463     e->param[1] =p1     ;
464     return e;
465 }
466
467 static int parse_pow(AVExpr **e, Parser *p, int *sign)
468 {
469     *sign= (*p->s == '+') - (*p->s == '-');
470     p->s += *sign&1;
471     return parse_primary(e, p);
472 }
473
474 static int parse_dB(AVExpr **e, Parser *p, int *sign)
475 {
476     /* do not filter out the negative sign when parsing a dB value.
477        for example, -3dB is not the same as -(3dB) */
478     if (*p->s == '-') {
479         char *next;
480         double av_unused v = strtod(p->s, &next);
481         if (next != p->s && next[0] == 'd' && next[1] == 'B') {
482             *sign = 0;
483             return parse_primary(e, p);
484         }
485     }
486     return parse_pow(e, p, sign);
487 }
488
489 static int parse_factor(AVExpr **e, Parser *p)
490 {
491     int sign, sign2, ret;
492     AVExpr *e0, *e1, *e2;
493     if ((ret = parse_dB(&e0, p, &sign)) < 0)
494         return ret;
495     while(p->s[0]=='^'){
496         e1 = e0;
497         p->s++;
498         if ((ret = parse_dB(&e2, p, &sign2)) < 0) {
499             av_expr_free(e1);
500             return ret;
501         }
502         e0 = new_eval_expr(e_pow, 1, e1, e2);
503         if (!e0) {
504             av_expr_free(e1);
505             av_expr_free(e2);
506             return AVERROR(ENOMEM);
507         }
508         if (e0->param[1]) e0->param[1]->value *= (sign2|1);
509     }
510     if (e0) e0->value *= (sign|1);
511
512     *e = e0;
513     return 0;
514 }
515
516 static int parse_term(AVExpr **e, Parser *p)
517 {
518     int ret;
519     AVExpr *e0, *e1, *e2;
520     if ((ret = parse_factor(&e0, p)) < 0)
521         return ret;
522     while (p->s[0]=='*' || p->s[0]=='/') {
523         int c= *p->s++;
524         e1 = e0;
525         if ((ret = parse_factor(&e2, p)) < 0) {
526             av_expr_free(e1);
527             return ret;
528         }
529         e0 = new_eval_expr(c == '*' ? e_mul : e_div, 1, e1, e2);
530         if (!e0) {
531             av_expr_free(e1);
532             av_expr_free(e2);
533             return AVERROR(ENOMEM);
534         }
535     }
536     *e = e0;
537     return 0;
538 }
539
540 static int parse_subexpr(AVExpr **e, Parser *p)
541 {
542     int ret;
543     AVExpr *e0, *e1, *e2;
544     if ((ret = parse_term(&e0, p)) < 0)
545         return ret;
546     while (*p->s == '+' || *p->s == '-') {
547         e1 = e0;
548         if ((ret = parse_term(&e2, p)) < 0) {
549             av_expr_free(e1);
550             return ret;
551         }
552         e0 = new_eval_expr(e_add, 1, e1, e2);
553         if (!e0) {
554             av_expr_free(e1);
555             av_expr_free(e2);
556             return AVERROR(ENOMEM);
557         }
558     };
559
560     *e = e0;
561     return 0;
562 }
563
564 static int parse_expr(AVExpr **e, Parser *p)
565 {
566     int ret;
567     AVExpr *e0, *e1, *e2;
568     if (p->stack_index <= 0) //protect against stack overflows
569         return AVERROR(EINVAL);
570     p->stack_index--;
571
572     if ((ret = parse_subexpr(&e0, p)) < 0)
573         return ret;
574     while (*p->s == ';') {
575         p->s++;
576         e1 = e0;
577         if ((ret = parse_subexpr(&e2, p)) < 0) {
578             av_expr_free(e1);
579             return ret;
580         }
581         e0 = new_eval_expr(e_last, 1, e1, e2);
582         if (!e0) {
583             av_expr_free(e1);
584             av_expr_free(e2);
585             return AVERROR(ENOMEM);
586         }
587     };
588
589     p->stack_index++;
590     *e = e0;
591     return 0;
592 }
593
594 static int verify_expr(AVExpr *e)
595 {
596     if (!e) return 0;
597     switch (e->type) {
598         case e_value:
599         case e_const: return 1;
600         case e_func0:
601         case e_func1:
602         case e_squish:
603         case e_ld:
604         case e_gauss:
605         case e_isnan:
606         case e_isinf:
607         case e_floor:
608         case e_ceil:
609         case e_trunc:
610         case e_sqrt:
611         case e_not:
612         case e_random:
613             return verify_expr(e->param[0]) && !e->param[1];
614         case e_print:
615             return verify_expr(e->param[0])
616                    && (!e->param[1] || verify_expr(e->param[1]));
617         case e_if:
618         case e_ifnot:
619         case e_taylor:
620             return verify_expr(e->param[0]) && verify_expr(e->param[1])
621                    && (!e->param[2] || verify_expr(e->param[2]));
622         default: return verify_expr(e->param[0]) && verify_expr(e->param[1]) && !e->param[2];
623     }
624 }
625
626 int av_expr_parse(AVExpr **expr, const char *s,
627                   const char * const *const_names,
628                   const char * const *func1_names, double (* const *funcs1)(void *, double),
629                   const char * const *func2_names, double (* const *funcs2)(void *, double, double),
630                   int log_offset, void *log_ctx)
631 {
632     Parser p = { 0 };
633     AVExpr *e = NULL;
634     char *w = av_malloc(strlen(s) + 1);
635     char *wp = w;
636     const char *s0 = s;
637     int ret = 0;
638
639     if (!w)
640         return AVERROR(ENOMEM);
641
642     while (*s)
643         if (!av_isspace(*s++)) *wp++ = s[-1];
644     *wp++ = 0;
645
646     p.class      = &class;
647     p.stack_index=100;
648     p.s= w;
649     p.const_names = const_names;
650     p.funcs1      = funcs1;
651     p.func1_names = func1_names;
652     p.funcs2      = funcs2;
653     p.func2_names = func2_names;
654     p.log_offset = log_offset;
655     p.log_ctx    = log_ctx;
656
657     if ((ret = parse_expr(&e, &p)) < 0)
658         goto end;
659     if (*p.s) {
660         av_expr_free(e);
661         av_log(&p, AV_LOG_ERROR, "Invalid chars '%s' at the end of expression '%s'\n", p.s, s0);
662         ret = AVERROR(EINVAL);
663         goto end;
664     }
665     if (!verify_expr(e)) {
666         av_expr_free(e);
667         ret = AVERROR(EINVAL);
668         goto end;
669     }
670     e->var= av_mallocz(sizeof(double) *VARS);
671     *expr = e;
672 end:
673     av_free(w);
674     return ret;
675 }
676
677 double av_expr_eval(AVExpr *e, const double *const_values, void *opaque)
678 {
679     Parser p = { 0 };
680     p.var= e->var;
681
682     p.const_values = const_values;
683     p.opaque     = opaque;
684     return eval_expr(&p, e);
685 }
686
687 int av_expr_parse_and_eval(double *d, const char *s,
688                            const char * const *const_names, const double *const_values,
689                            const char * const *func1_names, double (* const *funcs1)(void *, double),
690                            const char * const *func2_names, double (* const *funcs2)(void *, double, double),
691                            void *opaque, int log_offset, void *log_ctx)
692 {
693     AVExpr *e = NULL;
694     int ret = av_expr_parse(&e, s, const_names, func1_names, funcs1, func2_names, funcs2, log_offset, log_ctx);
695
696     if (ret < 0) {
697         *d = NAN;
698         return ret;
699     }
700     *d = av_expr_eval(e, const_values, opaque);
701     av_expr_free(e);
702     return isnan(*d) ? AVERROR(EINVAL) : 0;
703 }
704
705 #ifdef TEST
706 #include <string.h>
707
708 static const double const_values[] = {
709     M_PI,
710     M_E,
711     0
712 };
713
714 static const char *const const_names[] = {
715     "PI",
716     "E",
717     0
718 };
719
720 int main(int argc, char **argv)
721 {
722     int i;
723     double d;
724     const char *const *expr;
725     static const char *const exprs[] = {
726         "",
727         "1;2",
728         "-20",
729         "-PI",
730         "+PI",
731         "1+(5-2)^(3-1)+1/2+sin(PI)-max(-2.2,-3.1)",
732         "80G/80Gi",
733         "1k",
734         "1Gi",
735         "1gi",
736         "1GiFoo",
737         "1k+1k",
738         "1Gi*3foo",
739         "foo",
740         "foo(",
741         "foo()",
742         "foo)",
743         "sin",
744         "sin(",
745         "sin()",
746         "sin)",
747         "sin 10",
748         "sin(1,2,3)",
749         "sin(1 )",
750         "1",
751         "1foo",
752         "bar + PI + E + 100f*2 + foo",
753         "13k + 12f - foo(1, 2)",
754         "1gi",
755         "1Gi",
756         "st(0, 123)",
757         "st(1, 123); ld(1)",
758         "lte(0, 1)",
759         "lte(1, 1)",
760         "lte(1, 0)",
761         "lt(0, 1)",
762         "lt(1, 1)",
763         "gt(1, 0)",
764         "gt(2, 7)",
765         "gte(122, 122)",
766         /* compute 1+2+...+N */
767         "st(0, 1); while(lte(ld(0), 100), st(1, ld(1)+ld(0));st(0, ld(0)+1)); ld(1)",
768         /* compute Fib(N) */
769         "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)",
770         "while(0, 10)",
771         "st(0, 1); while(lte(ld(0),100), st(1, ld(1)+ld(0)); st(0, ld(0)+1))",
772         "isnan(1)",
773         "isnan(NAN)",
774         "isnan(INF)",
775         "isinf(1)",
776         "isinf(NAN)",
777         "isinf(INF)",
778         "floor(NAN)",
779         "floor(123.123)",
780         "floor(-123.123)",
781         "trunc(123.123)",
782         "trunc(-123.123)",
783         "ceil(123.123)",
784         "ceil(-123.123)",
785         "sqrt(1764)",
786         "isnan(sqrt(-1))",
787         "not(1)",
788         "not(NAN)",
789         "not(0)",
790         "6.0206dB",
791         "-3.0103dB",
792         "pow(0,1.23)",
793         "pow(PI,1.23)",
794         "PI^1.23",
795         "pow(-1,1.23)",
796         "if(1, 2)",
797         "if(1, 1, 2)",
798         "if(0, 1, 2)",
799         "ifnot(0, 23)",
800         "ifnot(1, NaN) + if(0, 1)",
801         "ifnot(1, 1, 2)",
802         "ifnot(0, 1, 2)",
803         "taylor(1, 1)",
804         "taylor(eq(mod(ld(1),4),1)-eq(mod(ld(1),4),3), PI/2, 1)",
805         "root(sin(ld(0))-1, 2)",
806         "root(sin(ld(0))+6+sin(ld(0)/12)-log(ld(0)), 100)",
807         "7000000B*random(0)",
808         "squish(2)",
809         "gauss(0.1)",
810         "hypot(4,3)",
811         "gcd(30,55)*print(min(9,1))",
812         NULL
813     };
814
815     for (expr = exprs; *expr; expr++) {
816         printf("Evaluating '%s'\n", *expr);
817         av_expr_parse_and_eval(&d, *expr,
818                                const_names, const_values,
819                                NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, NULL);
820         if (isnan(d))
821             printf("'%s' -> nan\n\n", *expr);
822         else
823             printf("'%s' -> %f\n\n", *expr, d);
824     }
825
826     av_expr_parse_and_eval(&d, "1+(5-2)^(3-1)+1/2+sin(PI)-max(-2.2,-3.1)",
827                            const_names, const_values,
828                            NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, NULL);
829     printf("%f == 12.7\n", d);
830     av_expr_parse_and_eval(&d, "80G/80Gi",
831                            const_names, const_values,
832                            NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, NULL);
833     printf("%f == 0.931322575\n", d);
834
835     if (argc > 1 && !strcmp(argv[1], "-t")) {
836         for (i = 0; i < 1050; i++) {
837             START_TIMER;
838             av_expr_parse_and_eval(&d, "1+(5-2)^(3-1)+1/2+sin(PI)-max(-2.2,-3.1)",
839                                    const_names, const_values,
840                                    NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, NULL);
841             STOP_TIMER("av_expr_parse_and_eval");
842         }
843     }
844
845     return 0;
846 }
847 #endif