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