avutil/softfloat: Fix sign error in and improve documentation of av_int2sf()
[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 "attributes.h"
31 #include "avutil.h"
32 #include "common.h"
33 #include "eval.h"
34 #include "ffmath.h"
35 #include "internal.h"
36 #include "log.h"
37 #include "mathematics.h"
38 #include "time.h"
39 #include "avstring.h"
40 #include "timer.h"
41 #include "reverse.h"
42
43 typedef struct Parser {
44     const AVClass *class;
45     int stack_index;
46     char *s;
47     const double *const_values;
48     const char * const *const_names;          // NULL terminated
49     double (* const *funcs1)(void *, double a);           // NULL terminated
50     const char * const *func1_names;          // NULL terminated
51     double (* const *funcs2)(void *, double a, double b); // NULL terminated
52     const char * const *func2_names;          // NULL terminated
53     void *opaque;
54     int log_offset;
55     void *log_ctx;
56 #define VARS 10
57     double *var;
58 } Parser;
59
60 static const AVClass eval_class = { "Eval", av_default_item_name, NULL, LIBAVUTIL_VERSION_INT, offsetof(Parser,log_offset), offsetof(Parser,log_ctx) };
61
62 static const struct {
63     double bin_val;
64     double dec_val;
65     int8_t exp;
66 } si_prefixes['z' - 'E' + 1] = {
67     ['y'-'E']= { 8.271806125530276749e-25, 1e-24, -24 },
68     ['z'-'E']= { 8.4703294725430034e-22, 1e-21, -21 },
69     ['a'-'E']= { 8.6736173798840355e-19, 1e-18, -18 },
70     ['f'-'E']= { 8.8817841970012523e-16, 1e-15, -15 },
71     ['p'-'E']= { 9.0949470177292824e-13, 1e-12, -12 },
72     ['n'-'E']= { 9.3132257461547852e-10, 1e-9,  -9 },
73     ['u'-'E']= { 9.5367431640625e-7, 1e-6, -6 },
74     ['m'-'E']= { 9.765625e-4, 1e-3, -3 },
75     ['c'-'E']= { 9.8431332023036951e-3, 1e-2, -2 },
76     ['d'-'E']= { 9.921256574801246e-2, 1e-1, -1 },
77     ['h'-'E']= { 1.0159366732596479e2, 1e2, 2 },
78     ['k'-'E']= { 1.024e3, 1e3, 3 },
79     ['K'-'E']= { 1.024e3, 1e3, 3 },
80     ['M'-'E']= { 1.048576e6, 1e6, 6 },
81     ['G'-'E']= { 1.073741824e9, 1e9, 9 },
82     ['T'-'E']= { 1.099511627776e12, 1e12, 12 },
83     ['P'-'E']= { 1.125899906842624e15, 1e15, 15 },
84     ['E'-'E']= { 1.152921504606847e18, 1e18, 18 },
85     ['Z'-'E']= { 1.1805916207174113e21, 1e21, 21 },
86     ['Y'-'E']= { 1.2089258196146292e24, 1e24, 24 },
87 };
88
89 static const struct {
90     const char *name;
91     double value;
92 } constants[] = {
93     { "E",   M_E   },
94     { "PI",  M_PI  },
95     { "PHI", M_PHI },
96     { "QP2LAMBDA", FF_QP2LAMBDA },
97 };
98
99 double av_strtod(const char *numstr, char **tail)
100 {
101     double d;
102     char *next;
103     if(numstr[0]=='0' && (numstr[1]|0x20)=='x') {
104         d = strtoul(numstr, &next, 16);
105     } else
106         d = strtod(numstr, &next);
107     /* if parsing succeeded, check for and interpret postfixes */
108     if (next!=numstr) {
109         if (next[0] == 'd' && next[1] == 'B') {
110             /* treat dB as decibels instead of decibytes */
111             d = ff_exp10(d / 20);
112             next += 2;
113         } else if (*next >= 'E' && *next <= 'z') {
114             int e= si_prefixes[*next - 'E'].exp;
115             if (e) {
116                 if (next[1] == 'i') {
117                     d*= si_prefixes[*next - 'E'].bin_val;
118                     next+=2;
119                 } else {
120                     d*= si_prefixes[*next - 'E'].dec_val;
121                     next++;
122                 }
123             }
124         }
125
126         if (*next=='B') {
127             d*=8;
128             next++;
129         }
130     }
131     /* if requested, fill in tail with the position after the last parsed
132        character */
133     if (tail)
134         *tail = next;
135     return d;
136 }
137
138 #define IS_IDENTIFIER_CHAR(c) ((c) - '0' <= 9U || (c) - 'a' <= 25U || (c) - 'A' <= 25U || (c) == '_')
139
140 static int strmatch(const char *s, const char *prefix)
141 {
142     int i;
143     for (i=0; prefix[i]; i++) {
144         if (prefix[i] != s[i]) return 0;
145     }
146     /* return 1 only if the s identifier is terminated */
147     return !IS_IDENTIFIER_CHAR(s[i]);
148 }
149
150 struct AVExpr {
151     enum {
152         e_value, e_const, e_func0, e_func1, e_func2,
153         e_squish, e_gauss, e_ld, e_isnan, e_isinf,
154         e_mod, e_max, e_min, e_eq, e_gt, e_gte, e_lte, e_lt,
155         e_pow, e_mul, e_div, e_add,
156         e_last, e_st, e_while, e_taylor, e_root, e_floor, e_ceil, e_trunc,
157         e_sqrt, e_not, e_random, e_hypot, e_gcd,
158         e_if, e_ifnot, e_print, e_bitand, e_bitor, e_between, e_clip, e_atan2
159     } type;
160     double value; // is sign in other types
161     union {
162         int const_index;
163         double (*func0)(double);
164         double (*func1)(void *, double);
165         double (*func2)(void *, double, double);
166     } a;
167     struct AVExpr *param[3];
168     double *var;
169 };
170
171 static double etime(double v)
172 {
173     return av_gettime() * 0.000001;
174 }
175
176 static double eval_expr(Parser *p, AVExpr *e)
177 {
178     switch (e->type) {
179         case e_value:  return e->value;
180         case e_const:  return e->value * p->const_values[e->a.const_index];
181         case e_func0:  return e->value * e->a.func0(eval_expr(p, e->param[0]));
182         case e_func1:  return e->value * e->a.func1(p->opaque, eval_expr(p, e->param[0]));
183         case e_func2:  return e->value * e->a.func2(p->opaque, eval_expr(p, e->param[0]), eval_expr(p, e->param[1]));
184         case e_squish: return 1/(1+exp(4*eval_expr(p, e->param[0])));
185         case e_gauss: { double d = eval_expr(p, e->param[0]); return exp(-d*d/2)/sqrt(2*M_PI); }
186         case e_ld:     return e->value * p->var[av_clip(eval_expr(p, e->param[0]), 0, VARS-1)];
187         case e_isnan:  return e->value * !!isnan(eval_expr(p, e->param[0]));
188         case e_isinf:  return e->value * !!isinf(eval_expr(p, e->param[0]));
189         case e_floor:  return e->value * floor(eval_expr(p, e->param[0]));
190         case e_ceil :  return e->value * ceil (eval_expr(p, e->param[0]));
191         case e_trunc:  return e->value * trunc(eval_expr(p, e->param[0]));
192         case e_sqrt:   return e->value * sqrt (eval_expr(p, e->param[0]));
193         case e_not:    return e->value * (eval_expr(p, e->param[0]) == 0);
194         case e_if:     return e->value * (eval_expr(p, e->param[0]) ? eval_expr(p, e->param[1]) :
195                                           e->param[2] ? eval_expr(p, e->param[2]) : 0);
196         case e_ifnot:  return e->value * (!eval_expr(p, e->param[0]) ? eval_expr(p, e->param[1]) :
197                                           e->param[2] ? eval_expr(p, e->param[2]) : 0);
198         case e_clip: {
199             double x = eval_expr(p, e->param[0]);
200             double min = eval_expr(p, e->param[1]), max = eval_expr(p, e->param[2]);
201             if (isnan(min) || isnan(max) || isnan(x) || min > max)
202                 return NAN;
203             return e->value * av_clipd(eval_expr(p, e->param[0]), min, max);
204         }
205         case e_between: {
206             double d = eval_expr(p, e->param[0]);
207             return e->value * (d >= eval_expr(p, e->param[1]) &&
208                                d <= eval_expr(p, e->param[2]));
209         }
210         case e_print: {
211             double x = eval_expr(p, e->param[0]);
212             int level = e->param[1] ? av_clip(eval_expr(p, e->param[1]), INT_MIN, INT_MAX) : AV_LOG_INFO;
213             av_log(p, level, "%f\n", x);
214             return x;
215         }
216         case e_random:{
217             int idx= av_clip(eval_expr(p, e->param[0]), 0, VARS-1);
218             uint64_t r= isnan(p->var[idx]) ? 0 : p->var[idx];
219             r= r*1664525+1013904223;
220             p->var[idx]= r;
221             return e->value * (r * (1.0/UINT64_MAX));
222         }
223         case e_while: {
224             double d = NAN;
225             while (eval_expr(p, e->param[0]))
226                 d=eval_expr(p, e->param[1]);
227             return d;
228         }
229         case e_taylor: {
230             double t = 1, d = 0, v;
231             double x = eval_expr(p, e->param[1]);
232             int id = e->param[2] ? av_clip(eval_expr(p, e->param[2]), 0, VARS-1) : 0;
233             int i;
234             double var0 = p->var[id];
235             for(i=0; i<1000; i++) {
236                 double ld = d;
237                 p->var[id] = i;
238                 v = eval_expr(p, e->param[0]);
239                 d += t*v;
240                 if(ld==d && v)
241                     break;
242                 t *= x / (i+1);
243             }
244             p->var[id] = var0;
245             return d;
246         }
247         case e_root: {
248             int i, j;
249             double low = -1, high = -1, v, low_v = -DBL_MAX, high_v = DBL_MAX;
250             double var0 = p->var[0];
251             double x_max = eval_expr(p, e->param[1]);
252             for(i=-1; i<1024; i++) {
253                 if(i<255) {
254                     p->var[0] = ff_reverse[i&255]*x_max/255;
255                 } else {
256                     p->var[0] = x_max*pow(0.9, i-255);
257                     if (i&1) p->var[0] *= -1;
258                     if (i&2) p->var[0] += low;
259                     else     p->var[0] += high;
260                 }
261                 v = eval_expr(p, e->param[0]);
262                 if (v<=0 && v>low_v) {
263                     low    = p->var[0];
264                     low_v  = v;
265                 }
266                 if (v>=0 && v<high_v) {
267                     high   = p->var[0];
268                     high_v = v;
269                 }
270                 if (low>=0 && high>=0){
271                     for (j=0; j<1000; j++) {
272                         p->var[0] = (low+high)*0.5;
273                         if (low == p->var[0] || high == p->var[0])
274                             break;
275                         v = eval_expr(p, e->param[0]);
276                         if (v<=0) low = p->var[0];
277                         if (v>=0) high= p->var[0];
278                         if (isnan(v)) {
279                             low = high = v;
280                             break;
281                         }
282                     }
283                     break;
284                 }
285             }
286             p->var[0] = var0;
287             return -low_v<high_v ? low : high;
288         }
289         default: {
290             double d = eval_expr(p, e->param[0]);
291             double d2 = eval_expr(p, e->param[1]);
292             switch (e->type) {
293                 case e_mod: return e->value * (d - floor((!CONFIG_FTRAPV || d2) ? d / d2 : d * INFINITY) * d2);
294                 case e_gcd: return e->value * av_gcd(d,d2);
295                 case e_max: return e->value * (d >  d2 ?   d : d2);
296                 case e_min: return e->value * (d <  d2 ?   d : d2);
297                 case e_eq:  return e->value * (d == d2 ? 1.0 : 0.0);
298                 case e_gt:  return e->value * (d >  d2 ? 1.0 : 0.0);
299                 case e_gte: return e->value * (d >= d2 ? 1.0 : 0.0);
300                 case e_lt:  return e->value * (d <  d2 ? 1.0 : 0.0);
301                 case e_lte: return e->value * (d <= d2 ? 1.0 : 0.0);
302                 case e_pow: return e->value * pow(d, d2);
303                 case e_mul: return e->value * (d * d2);
304                 case e_div: return e->value * ((!CONFIG_FTRAPV || d2 ) ? (d / d2) : d * INFINITY);
305                 case e_add: return e->value * (d + d2);
306                 case e_last:return e->value * d2;
307                 case e_st : return e->value * (p->var[av_clip(d, 0, VARS-1)]= d2);
308                 case e_hypot:return e->value * hypot(d, d2);
309                 case e_atan2:return e->value * atan2(d, d2);
310                 case e_bitand: return isnan(d) || isnan(d2) ? NAN : e->value * ((long int)d & (long int)d2);
311                 case e_bitor:  return isnan(d) || isnan(d2) ? NAN : e->value * ((long int)d | (long int)d2);
312             }
313         }
314     }
315     return NAN;
316 }
317
318 static int parse_expr(AVExpr **e, Parser *p);
319
320 void av_expr_free(AVExpr *e)
321 {
322     if (!e) return;
323     av_expr_free(e->param[0]);
324     av_expr_free(e->param[1]);
325     av_expr_free(e->param[2]);
326     av_freep(&e->var);
327     av_freep(&e);
328 }
329
330 static int parse_primary(AVExpr **e, Parser *p)
331 {
332     AVExpr *d = av_mallocz(sizeof(AVExpr));
333     char *next = p->s, *s0 = p->s;
334     int ret, i;
335
336     if (!d)
337         return AVERROR(ENOMEM);
338
339     /* number */
340     d->value = av_strtod(p->s, &next);
341     if (next != p->s) {
342         d->type = e_value;
343         p->s= next;
344         *e = d;
345         return 0;
346     }
347     d->value = 1;
348
349     /* named constants */
350     for (i=0; p->const_names && p->const_names[i]; i++) {
351         if (strmatch(p->s, p->const_names[i])) {
352             p->s+= strlen(p->const_names[i]);
353             d->type = e_const;
354             d->a.const_index = i;
355             *e = d;
356             return 0;
357         }
358     }
359     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(constants); i++) {
360         if (strmatch(p->s, constants[i].name)) {
361             p->s += strlen(constants[i].name);
362             d->type = e_value;
363             d->value = constants[i].value;
364             *e = d;
365             return 0;
366         }
367     }
368
369     p->s= strchr(p->s, '(');
370     if (!p->s) {
371         av_log(p, AV_LOG_ERROR, "Undefined constant or missing '(' in '%s'\n", s0);
372         p->s= next;
373         av_expr_free(d);
374         return AVERROR(EINVAL);
375     }
376     p->s++; // "("
377     if (*next == '(') { // special case do-nothing
378         av_freep(&d);
379         if ((ret = parse_expr(&d, p)) < 0)
380             return ret;
381         if (p->s[0] != ')') {
382             av_log(p, AV_LOG_ERROR, "Missing ')' in '%s'\n", s0);
383             av_expr_free(d);
384             return AVERROR(EINVAL);
385         }
386         p->s++; // ")"
387         *e = d;
388         return 0;
389     }
390     if ((ret = parse_expr(&(d->param[0]), p)) < 0) {
391         av_expr_free(d);
392         return ret;
393     }
394     if (p->s[0]== ',') {
395         p->s++; // ","
396         parse_expr(&d->param[1], p);
397     }
398     if (p->s[0]== ',') {
399         p->s++; // ","
400         parse_expr(&d->param[2], p);
401     }
402     if (p->s[0] != ')') {
403         av_log(p, AV_LOG_ERROR, "Missing ')' or too many args in '%s'\n", s0);
404         av_expr_free(d);
405         return AVERROR(EINVAL);
406     }
407     p->s++; // ")"
408
409     d->type = e_func0;
410          if (strmatch(next, "sinh"  )) d->a.func0 = sinh;
411     else if (strmatch(next, "cosh"  )) d->a.func0 = cosh;
412     else if (strmatch(next, "tanh"  )) d->a.func0 = tanh;
413     else if (strmatch(next, "sin"   )) d->a.func0 = sin;
414     else if (strmatch(next, "cos"   )) d->a.func0 = cos;
415     else if (strmatch(next, "tan"   )) d->a.func0 = tan;
416     else if (strmatch(next, "atan"  )) d->a.func0 = atan;
417     else if (strmatch(next, "asin"  )) d->a.func0 = asin;
418     else if (strmatch(next, "acos"  )) d->a.func0 = acos;
419     else if (strmatch(next, "exp"   )) d->a.func0 = exp;
420     else if (strmatch(next, "log"   )) d->a.func0 = log;
421     else if (strmatch(next, "abs"   )) d->a.func0 = fabs;
422     else if (strmatch(next, "time"  )) d->a.func0 = etime;
423     else if (strmatch(next, "squish")) d->type = e_squish;
424     else if (strmatch(next, "gauss" )) d->type = e_gauss;
425     else if (strmatch(next, "mod"   )) d->type = e_mod;
426     else if (strmatch(next, "max"   )) d->type = e_max;
427     else if (strmatch(next, "min"   )) d->type = e_min;
428     else if (strmatch(next, "eq"    )) d->type = e_eq;
429     else if (strmatch(next, "gte"   )) d->type = e_gte;
430     else if (strmatch(next, "gt"    )) d->type = e_gt;
431     else if (strmatch(next, "lte"   )) d->type = e_lte;
432     else if (strmatch(next, "lt"    )) d->type = e_lt;
433     else if (strmatch(next, "ld"    )) d->type = e_ld;
434     else if (strmatch(next, "isnan" )) d->type = e_isnan;
435     else if (strmatch(next, "isinf" )) d->type = e_isinf;
436     else if (strmatch(next, "st"    )) d->type = e_st;
437     else if (strmatch(next, "while" )) d->type = e_while;
438     else if (strmatch(next, "taylor")) d->type = e_taylor;
439     else if (strmatch(next, "root"  )) d->type = e_root;
440     else if (strmatch(next, "floor" )) d->type = e_floor;
441     else if (strmatch(next, "ceil"  )) d->type = e_ceil;
442     else if (strmatch(next, "trunc" )) d->type = e_trunc;
443     else if (strmatch(next, "sqrt"  )) d->type = e_sqrt;
444     else if (strmatch(next, "not"   )) d->type = e_not;
445     else if (strmatch(next, "pow"   )) d->type = e_pow;
446     else if (strmatch(next, "print" )) d->type = e_print;
447     else if (strmatch(next, "random")) d->type = e_random;
448     else if (strmatch(next, "hypot" )) d->type = e_hypot;
449     else if (strmatch(next, "gcd"   )) d->type = e_gcd;
450     else if (strmatch(next, "if"    )) d->type = e_if;
451     else if (strmatch(next, "ifnot" )) d->type = e_ifnot;
452     else if (strmatch(next, "bitand")) d->type = e_bitand;
453     else if (strmatch(next, "bitor" )) d->type = e_bitor;
454     else if (strmatch(next, "between"))d->type = e_between;
455     else if (strmatch(next, "clip"  )) d->type = e_clip;
456     else if (strmatch(next, "atan2" )) d->type = e_atan2;
457     else {
458         for (i=0; p->func1_names && p->func1_names[i]; i++) {
459             if (strmatch(next, p->func1_names[i])) {
460                 d->a.func1 = p->funcs1[i];
461                 d->type = e_func1;
462                 *e = d;
463                 return 0;
464             }
465         }
466
467         for (i=0; p->func2_names && p->func2_names[i]; i++) {
468             if (strmatch(next, p->func2_names[i])) {
469                 d->a.func2 = p->funcs2[i];
470                 d->type = e_func2;
471                 *e = d;
472                 return 0;
473             }
474         }
475
476         av_log(p, AV_LOG_ERROR, "Unknown function in '%s'\n", s0);
477         av_expr_free(d);
478         return AVERROR(EINVAL);
479     }
480
481     *e = d;
482     return 0;
483 }
484
485 static AVExpr *make_eval_expr(int type, int value, AVExpr *p0, AVExpr *p1)
486 {
487     AVExpr *e = av_mallocz(sizeof(AVExpr));
488     if (!e)
489         return NULL;
490     e->type     =type   ;
491     e->value    =value  ;
492     e->param[0] =p0     ;
493     e->param[1] =p1     ;
494     return e;
495 }
496
497 static int parse_pow(AVExpr **e, Parser *p, int *sign)
498 {
499     *sign= (*p->s == '+') - (*p->s == '-');
500     p->s += *sign&1;
501     return parse_primary(e, p);
502 }
503
504 static int parse_dB(AVExpr **e, Parser *p, int *sign)
505 {
506     /* do not filter out the negative sign when parsing a dB value.
507        for example, -3dB is not the same as -(3dB) */
508     if (*p->s == '-') {
509         char *next;
510         double av_unused ignored = strtod(p->s, &next);
511         if (next != p->s && next[0] == 'd' && next[1] == 'B') {
512             *sign = 0;
513             return parse_primary(e, p);
514         }
515     }
516     return parse_pow(e, p, sign);
517 }
518
519 static int parse_factor(AVExpr **e, Parser *p)
520 {
521     int sign, sign2, ret;
522     AVExpr *e0, *e1, *e2;
523     if ((ret = parse_dB(&e0, p, &sign)) < 0)
524         return ret;
525     while(p->s[0]=='^'){
526         e1 = e0;
527         p->s++;
528         if ((ret = parse_dB(&e2, p, &sign2)) < 0) {
529             av_expr_free(e1);
530             return ret;
531         }
532         e0 = make_eval_expr(e_pow, 1, e1, e2);
533         if (!e0) {
534             av_expr_free(e1);
535             av_expr_free(e2);
536             return AVERROR(ENOMEM);
537         }
538         if (e0->param[1]) e0->param[1]->value *= (sign2|1);
539     }
540     if (e0) e0->value *= (sign|1);
541
542     *e = e0;
543     return 0;
544 }
545
546 static int parse_term(AVExpr **e, Parser *p)
547 {
548     int ret;
549     AVExpr *e0, *e1, *e2;
550     if ((ret = parse_factor(&e0, p)) < 0)
551         return ret;
552     while (p->s[0]=='*' || p->s[0]=='/') {
553         int c= *p->s++;
554         e1 = e0;
555         if ((ret = parse_factor(&e2, p)) < 0) {
556             av_expr_free(e1);
557             return ret;
558         }
559         e0 = make_eval_expr(c == '*' ? e_mul : e_div, 1, e1, e2);
560         if (!e0) {
561             av_expr_free(e1);
562             av_expr_free(e2);
563             return AVERROR(ENOMEM);
564         }
565     }
566     *e = e0;
567     return 0;
568 }
569
570 static int parse_subexpr(AVExpr **e, Parser *p)
571 {
572     int ret;
573     AVExpr *e0, *e1, *e2;
574     if ((ret = parse_term(&e0, p)) < 0)
575         return ret;
576     while (*p->s == '+' || *p->s == '-') {
577         e1 = e0;
578         if ((ret = parse_term(&e2, p)) < 0) {
579             av_expr_free(e1);
580             return ret;
581         }
582         e0 = make_eval_expr(e_add, 1, e1, e2);
583         if (!e0) {
584             av_expr_free(e1);
585             av_expr_free(e2);
586             return AVERROR(ENOMEM);
587         }
588     };
589
590     *e = e0;
591     return 0;
592 }
593
594 static int parse_expr(AVExpr **e, Parser *p)
595 {
596     int ret;
597     AVExpr *e0, *e1, *e2;
598     if (p->stack_index <= 0) //protect against stack overflows
599         return AVERROR(EINVAL);
600     p->stack_index--;
601
602     if ((ret = parse_subexpr(&e0, p)) < 0)
603         return ret;
604     while (*p->s == ';') {
605         p->s++;
606         e1 = e0;
607         if ((ret = parse_subexpr(&e2, p)) < 0) {
608             av_expr_free(e1);
609             return ret;
610         }
611         e0 = make_eval_expr(e_last, 1, e1, e2);
612         if (!e0) {
613             av_expr_free(e1);
614             av_expr_free(e2);
615             return AVERROR(ENOMEM);
616         }
617     };
618
619     p->stack_index++;
620     *e = e0;
621     return 0;
622 }
623
624 static int verify_expr(AVExpr *e)
625 {
626     if (!e) return 0;
627     switch (e->type) {
628         case e_value:
629         case e_const: return 1;
630         case e_func0:
631         case e_func1:
632         case e_squish:
633         case e_ld:
634         case e_gauss:
635         case e_isnan:
636         case e_isinf:
637         case e_floor:
638         case e_ceil:
639         case e_trunc:
640         case e_sqrt:
641         case e_not:
642         case e_random:
643             return verify_expr(e->param[0]) && !e->param[1];
644         case e_print:
645             return verify_expr(e->param[0])
646                    && (!e->param[1] || verify_expr(e->param[1]));
647         case e_if:
648         case e_ifnot:
649         case e_taylor:
650             return verify_expr(e->param[0]) && verify_expr(e->param[1])
651                    && (!e->param[2] || verify_expr(e->param[2]));
652         case e_between:
653         case e_clip:
654             return verify_expr(e->param[0]) &&
655                    verify_expr(e->param[1]) &&
656                    verify_expr(e->param[2]);
657         default: return verify_expr(e->param[0]) && verify_expr(e->param[1]) && !e->param[2];
658     }
659 }
660
661 int av_expr_parse(AVExpr **expr, const char *s,
662                   const char * const *const_names,
663                   const char * const *func1_names, double (* const *funcs1)(void *, double),
664                   const char * const *func2_names, double (* const *funcs2)(void *, double, double),
665                   int log_offset, void *log_ctx)
666 {
667     Parser p = { 0 };
668     AVExpr *e = NULL;
669     char *w = av_malloc(strlen(s) + 1);
670     char *wp = w;
671     const char *s0 = s;
672     int ret = 0;
673
674     if (!w)
675         return AVERROR(ENOMEM);
676
677     while (*s)
678         if (!av_isspace(*s++)) *wp++ = s[-1];
679     *wp++ = 0;
680
681     p.class      = &eval_class;
682     p.stack_index=100;
683     p.s= w;
684     p.const_names = const_names;
685     p.funcs1      = funcs1;
686     p.func1_names = func1_names;
687     p.funcs2      = funcs2;
688     p.func2_names = func2_names;
689     p.log_offset = log_offset;
690     p.log_ctx    = log_ctx;
691
692     if ((ret = parse_expr(&e, &p)) < 0)
693         goto end;
694     if (*p.s) {
695         av_log(&p, AV_LOG_ERROR, "Invalid chars '%s' at the end of expression '%s'\n", p.s, s0);
696         ret = AVERROR(EINVAL);
697         goto end;
698     }
699     if (!verify_expr(e)) {
700         ret = AVERROR(EINVAL);
701         goto end;
702     }
703     e->var= av_mallocz(sizeof(double) *VARS);
704     if (!e->var) {
705         ret = AVERROR(ENOMEM);
706         goto end;
707     }
708     *expr = e;
709     e = NULL;
710 end:
711     av_expr_free(e);
712     av_free(w);
713     return ret;
714 }
715
716 double av_expr_eval(AVExpr *e, const double *const_values, void *opaque)
717 {
718     Parser p = { 0 };
719     p.var= e->var;
720
721     p.const_values = const_values;
722     p.opaque     = opaque;
723     return eval_expr(&p, e);
724 }
725
726 int av_expr_parse_and_eval(double *d, const char *s,
727                            const char * const *const_names, const double *const_values,
728                            const char * const *func1_names, double (* const *funcs1)(void *, double),
729                            const char * const *func2_names, double (* const *funcs2)(void *, double, double),
730                            void *opaque, int log_offset, void *log_ctx)
731 {
732     AVExpr *e = NULL;
733     int ret = av_expr_parse(&e, s, const_names, func1_names, funcs1, func2_names, funcs2, log_offset, log_ctx);
734
735     if (ret < 0) {
736         *d = NAN;
737         return ret;
738     }
739     *d = av_expr_eval(e, const_values, opaque);
740     av_expr_free(e);
741     return isnan(*d) ? AVERROR(EINVAL) : 0;
742 }