5d202249f045f673536d00195070867be8b77bc1
[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, e_print,
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]) :
184                                           e->param[2] ? eval_expr(p, e->param[2]) : 0);
185         case e_ifnot:  return e->value * (!eval_expr(p, e->param[0]) ? eval_expr(p, e->param[1]) :
186                                           e->param[2] ? eval_expr(p, e->param[2]) : 0);
187         case e_print: {
188             double x = eval_expr(p, e->param[0]);
189             int level = e->param[1] ? av_clip(eval_expr(p, e->param[1]), INT_MIN, INT_MAX) : AV_LOG_INFO;
190             av_log(p, level, "%f\n", x);
191             return x;
192         }
193         case e_random:{
194             int idx= av_clip(eval_expr(p, e->param[0]), 0, VARS-1);
195             uint64_t r= isnan(p->var[idx]) ? 0 : p->var[idx];
196             r= r*1664525+1013904223;
197             p->var[idx]= r;
198             return e->value * (r * (1.0/UINT64_MAX));
199         }
200         case e_while: {
201             double d = NAN;
202             while (eval_expr(p, e->param[0]))
203                 d=eval_expr(p, e->param[1]);
204             return d;
205         }
206         case e_taylor: {
207             double t = 1, d = 0, v;
208             double x = eval_expr(p, e->param[1]);
209             int id = e->param[2] ? av_clip(eval_expr(p, e->param[2]), 0, VARS-1) : 0;
210             int i;
211             double var0 = p->var[id];
212             for(i=0; i<1000; i++) {
213                 double ld = d;
214                 p->var[id] = i;
215                 v = eval_expr(p, e->param[0]);
216                 d += t*v;
217                 if(ld==d && v)
218                     break;
219                 t *= x / (i+1);
220             }
221             p->var[id] = var0;
222             return d;
223         }
224         case e_root: {
225             int i, j;
226             double low = -1, high = -1, v, low_v = -DBL_MAX, high_v = DBL_MAX;
227             double var0 = p->var[0];
228             double x_max = eval_expr(p, e->param[1]);
229             for(i=-1; i<1024; i++) {
230                 if(i<255) {
231                     p->var[0] = av_reverse[i&255]*x_max/255;
232                 } else {
233                     p->var[0] = x_max*pow(0.9, i-255);
234                     if (i&1) p->var[0] *= -1;
235                     if (i&2) p->var[0] += low;
236                     else     p->var[0] += high;
237                 }
238                 v = eval_expr(p, e->param[0]);
239                 if (v<=0 && v>low_v) {
240                     low    = p->var[0];
241                     low_v  = v;
242                 }
243                 if (v>=0 && v<high_v) {
244                     high   = p->var[0];
245                     high_v = v;
246                 }
247                 if (low>=0 && high>=0){
248                     for (j=0; j<1000; j++) {
249                         p->var[0] = (low+high)*0.5;
250                         if (low == p->var[0] || high == p->var[0])
251                             break;
252                         v = eval_expr(p, e->param[0]);
253                         if (v<=0) low = p->var[0];
254                         if (v>=0) high= p->var[0];
255                         if (isnan(v)) {
256                             low = high = v;
257                             break;
258                         }
259                     }
260                     break;
261                 }
262             }
263             p->var[0] = var0;
264             return -low_v<high_v ? low : high;
265         }
266         default: {
267             double d = eval_expr(p, e->param[0]);
268             double d2 = eval_expr(p, e->param[1]);
269             switch (e->type) {
270                 case e_mod: return e->value * (d - floor((!CONFIG_FTRAPV || d2) ? d / d2 : d * INFINITY) * d2);
271                 case e_gcd: return e->value * av_gcd(d,d2);
272                 case e_max: return e->value * (d >  d2 ?   d : d2);
273                 case e_min: return e->value * (d <  d2 ?   d : d2);
274                 case e_eq:  return e->value * (d == d2 ? 1.0 : 0.0);
275                 case e_gt:  return e->value * (d >  d2 ? 1.0 : 0.0);
276                 case e_gte: return e->value * (d >= d2 ? 1.0 : 0.0);
277                 case e_pow: return e->value * pow(d, d2);
278                 case e_mul: return e->value * (d * d2);
279                 case e_div: return e->value * ((!CONFIG_FTRAPV || d2 ) ? (d / d2) : d * INFINITY);
280                 case e_add: return e->value * (d + d2);
281                 case e_last:return e->value * d2;
282                 case e_st : return e->value * (p->var[av_clip(d, 0, VARS-1)]= d2);
283                 case e_hypot:return e->value * (sqrt(d*d + d2*d2));
284             }
285         }
286     }
287     return NAN;
288 }
289
290 static int parse_expr(AVExpr **e, Parser *p);
291
292 void av_expr_free(AVExpr *e)
293 {
294     if (!e) return;
295     av_expr_free(e->param[0]);
296     av_expr_free(e->param[1]);
297     av_expr_free(e->param[2]);
298     av_freep(&e->var);
299     av_freep(&e);
300 }
301
302 static int parse_primary(AVExpr **e, Parser *p)
303 {
304     AVExpr *d = av_mallocz(sizeof(AVExpr));
305     char *next = p->s, *s0 = p->s;
306     int ret, i;
307
308     if (!d)
309         return AVERROR(ENOMEM);
310
311     /* number */
312     d->value = av_strtod(p->s, &next);
313     if (next != p->s) {
314         d->type = e_value;
315         p->s= next;
316         *e = d;
317         return 0;
318     }
319     d->value = 1;
320
321     /* named constants */
322     for (i=0; p->const_names && p->const_names[i]; i++) {
323         if (strmatch(p->s, p->const_names[i])) {
324             p->s+= strlen(p->const_names[i]);
325             d->type = e_const;
326             d->a.const_index = i;
327             *e = d;
328             return 0;
329         }
330     }
331     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(constants); i++) {
332         if (strmatch(p->s, constants[i].name)) {
333             p->s += strlen(constants[i].name);
334             d->type = e_value;
335             d->value = constants[i].value;
336             *e = d;
337             return 0;
338         }
339     }
340
341     p->s= strchr(p->s, '(');
342     if (p->s==NULL) {
343         av_log(p, AV_LOG_ERROR, "Undefined constant or missing '(' in '%s'\n", s0);
344         p->s= next;
345         av_expr_free(d);
346         return AVERROR(EINVAL);
347     }
348     p->s++; // "("
349     if (*next == '(') { // special case do-nothing
350         av_freep(&d);
351         if ((ret = parse_expr(&d, p)) < 0)
352             return ret;
353         if (p->s[0] != ')') {
354             av_log(p, AV_LOG_ERROR, "Missing ')' in '%s'\n", s0);
355             av_expr_free(d);
356             return AVERROR(EINVAL);
357         }
358         p->s++; // ")"
359         *e = d;
360         return 0;
361     }
362     if ((ret = parse_expr(&(d->param[0]), p)) < 0) {
363         av_expr_free(d);
364         return ret;
365     }
366     if (p->s[0]== ',') {
367         p->s++; // ","
368         parse_expr(&d->param[1], p);
369     }
370     if (p->s[0]== ',') {
371         p->s++; // ","
372         parse_expr(&d->param[2], p);
373     }
374     if (p->s[0] != ')') {
375         av_log(p, AV_LOG_ERROR, "Missing ')' or too many args in '%s'\n", s0);
376         av_expr_free(d);
377         return AVERROR(EINVAL);
378     }
379     p->s++; // ")"
380
381     d->type = e_func0;
382          if (strmatch(next, "sinh"  )) d->a.func0 = sinh;
383     else if (strmatch(next, "cosh"  )) d->a.func0 = cosh;
384     else if (strmatch(next, "tanh"  )) d->a.func0 = tanh;
385     else if (strmatch(next, "sin"   )) d->a.func0 = sin;
386     else if (strmatch(next, "cos"   )) d->a.func0 = cos;
387     else if (strmatch(next, "tan"   )) d->a.func0 = tan;
388     else if (strmatch(next, "atan"  )) d->a.func0 = atan;
389     else if (strmatch(next, "asin"  )) d->a.func0 = asin;
390     else if (strmatch(next, "acos"  )) d->a.func0 = acos;
391     else if (strmatch(next, "exp"   )) d->a.func0 = exp;
392     else if (strmatch(next, "log"   )) d->a.func0 = log;
393     else if (strmatch(next, "abs"   )) d->a.func0 = fabs;
394     else if (strmatch(next, "time"  )) d->a.func0 = etime;
395     else if (strmatch(next, "squish")) d->type = e_squish;
396     else if (strmatch(next, "gauss" )) d->type = e_gauss;
397     else if (strmatch(next, "mod"   )) d->type = e_mod;
398     else if (strmatch(next, "max"   )) d->type = e_max;
399     else if (strmatch(next, "min"   )) d->type = e_min;
400     else if (strmatch(next, "eq"    )) d->type = e_eq;
401     else if (strmatch(next, "gte"   )) d->type = e_gte;
402     else if (strmatch(next, "gt"    )) d->type = e_gt;
403     else if (strmatch(next, "lte"   )) { AVExpr *tmp = d->param[1]; d->param[1] = d->param[0]; d->param[0] = tmp; d->type = e_gte; }
404     else if (strmatch(next, "lt"    )) { AVExpr *tmp = d->param[1]; d->param[1] = d->param[0]; d->param[0] = tmp; d->type = e_gt; }
405     else if (strmatch(next, "ld"    )) d->type = e_ld;
406     else if (strmatch(next, "isnan" )) d->type = e_isnan;
407     else if (strmatch(next, "isinf" )) d->type = e_isinf;
408     else if (strmatch(next, "st"    )) d->type = e_st;
409     else if (strmatch(next, "while" )) d->type = e_while;
410     else if (strmatch(next, "taylor")) d->type = e_taylor;
411     else if (strmatch(next, "root"  )) d->type = e_root;
412     else if (strmatch(next, "floor" )) d->type = e_floor;
413     else if (strmatch(next, "ceil"  )) d->type = e_ceil;
414     else if (strmatch(next, "trunc" )) d->type = e_trunc;
415     else if (strmatch(next, "sqrt"  )) d->type = e_sqrt;
416     else if (strmatch(next, "not"   )) d->type = e_not;
417     else if (strmatch(next, "pow"   )) d->type = e_pow;
418     else if (strmatch(next, "print" )) d->type = e_print;
419     else if (strmatch(next, "random")) d->type = e_random;
420     else if (strmatch(next, "hypot" )) d->type = e_hypot;
421     else if (strmatch(next, "gcd"   )) d->type = e_gcd;
422     else if (strmatch(next, "if"    )) d->type = e_if;
423     else if (strmatch(next, "ifnot" )) d->type = e_ifnot;
424     else {
425         for (i=0; p->func1_names && p->func1_names[i]; i++) {
426             if (strmatch(next, p->func1_names[i])) {
427                 d->a.func1 = p->funcs1[i];
428                 d->type = e_func1;
429                 *e = d;
430                 return 0;
431             }
432         }
433
434         for (i=0; p->func2_names && p->func2_names[i]; i++) {
435             if (strmatch(next, p->func2_names[i])) {
436                 d->a.func2 = p->funcs2[i];
437                 d->type = e_func2;
438                 *e = d;
439                 return 0;
440             }
441         }
442
443         av_log(p, AV_LOG_ERROR, "Unknown function in '%s'\n", s0);
444         av_expr_free(d);
445         return AVERROR(EINVAL);
446     }
447
448     *e = d;
449     return 0;
450 }
451
452 static AVExpr *new_eval_expr(int type, int value, AVExpr *p0, AVExpr *p1)
453 {
454     AVExpr *e = av_mallocz(sizeof(AVExpr));
455     if (!e)
456         return NULL;
457     e->type     =type   ;
458     e->value    =value  ;
459     e->param[0] =p0     ;
460     e->param[1] =p1     ;
461     return e;
462 }
463
464 static int parse_pow(AVExpr **e, Parser *p, int *sign)
465 {
466     *sign= (*p->s == '+') - (*p->s == '-');
467     p->s += *sign&1;
468     return parse_primary(e, p);
469 }
470
471 static int parse_dB(AVExpr **e, Parser *p, int *sign)
472 {
473     /* do not filter out the negative sign when parsing a dB value.
474        for example, -3dB is not the same as -(3dB) */
475     if (*p->s == '-') {
476         char *next;
477         double av_unused v = strtod(p->s, &next);
478         if (next != p->s && next[0] == 'd' && next[1] == 'B') {
479             *sign = 0;
480             return parse_primary(e, p);
481         }
482     }
483     return parse_pow(e, p, sign);
484 }
485
486 static int parse_factor(AVExpr **e, Parser *p)
487 {
488     int sign, sign2, ret;
489     AVExpr *e0, *e1, *e2;
490     if ((ret = parse_dB(&e0, p, &sign)) < 0)
491         return ret;
492     while(p->s[0]=='^'){
493         e1 = e0;
494         p->s++;
495         if ((ret = parse_dB(&e2, p, &sign2)) < 0) {
496             av_expr_free(e1);
497             return ret;
498         }
499         e0 = new_eval_expr(e_pow, 1, e1, e2);
500         if (!e0) {
501             av_expr_free(e1);
502             av_expr_free(e2);
503             return AVERROR(ENOMEM);
504         }
505         if (e0->param[1]) e0->param[1]->value *= (sign2|1);
506     }
507     if (e0) e0->value *= (sign|1);
508
509     *e = e0;
510     return 0;
511 }
512
513 static int parse_term(AVExpr **e, Parser *p)
514 {
515     int ret;
516     AVExpr *e0, *e1, *e2;
517     if ((ret = parse_factor(&e0, p)) < 0)
518         return ret;
519     while (p->s[0]=='*' || p->s[0]=='/') {
520         int c= *p->s++;
521         e1 = e0;
522         if ((ret = parse_factor(&e2, p)) < 0) {
523             av_expr_free(e1);
524             return ret;
525         }
526         e0 = new_eval_expr(c == '*' ? e_mul : e_div, 1, e1, e2);
527         if (!e0) {
528             av_expr_free(e1);
529             av_expr_free(e2);
530             return AVERROR(ENOMEM);
531         }
532     }
533     *e = e0;
534     return 0;
535 }
536
537 static int parse_subexpr(AVExpr **e, Parser *p)
538 {
539     int ret;
540     AVExpr *e0, *e1, *e2;
541     if ((ret = parse_term(&e0, p)) < 0)
542         return ret;
543     while (*p->s == '+' || *p->s == '-') {
544         e1 = e0;
545         if ((ret = parse_term(&e2, p)) < 0) {
546             av_expr_free(e1);
547             return ret;
548         }
549         e0 = new_eval_expr(e_add, 1, e1, e2);
550         if (!e0) {
551             av_expr_free(e1);
552             av_expr_free(e2);
553             return AVERROR(ENOMEM);
554         }
555     };
556
557     *e = e0;
558     return 0;
559 }
560
561 static int parse_expr(AVExpr **e, Parser *p)
562 {
563     int ret;
564     AVExpr *e0, *e1, *e2;
565     if (p->stack_index <= 0) //protect against stack overflows
566         return AVERROR(EINVAL);
567     p->stack_index--;
568
569     if ((ret = parse_subexpr(&e0, p)) < 0)
570         return ret;
571     while (*p->s == ';') {
572         p->s++;
573         e1 = e0;
574         if ((ret = parse_subexpr(&e2, p)) < 0) {
575             av_expr_free(e1);
576             return ret;
577         }
578         e0 = new_eval_expr(e_last, 1, e1, e2);
579         if (!e0) {
580             av_expr_free(e1);
581             av_expr_free(e2);
582             return AVERROR(ENOMEM);
583         }
584     };
585
586     p->stack_index++;
587     *e = e0;
588     return 0;
589 }
590
591 static int verify_expr(AVExpr *e)
592 {
593     if (!e) return 0;
594     switch (e->type) {
595         case e_value:
596         case e_const: return 1;
597         case e_func0:
598         case e_func1:
599         case e_squish:
600         case e_ld:
601         case e_gauss:
602         case e_isnan:
603         case e_isinf:
604         case e_floor:
605         case e_ceil:
606         case e_trunc:
607         case e_sqrt:
608         case e_not:
609         case e_random:
610             return verify_expr(e->param[0]) && !e->param[1];
611         case e_print:
612             return verify_expr(e->param[0])
613                    && (!e->param[1] || verify_expr(e->param[1]));
614         case e_if:
615         case e_ifnot:
616         case e_taylor:
617             return verify_expr(e->param[0]) && verify_expr(e->param[1])
618                    && (!e->param[2] || verify_expr(e->param[2]));
619         default: return verify_expr(e->param[0]) && verify_expr(e->param[1]) && !e->param[2];
620     }
621 }
622
623 int av_expr_parse(AVExpr **expr, const char *s,
624                   const char * const *const_names,
625                   const char * const *func1_names, double (* const *funcs1)(void *, double),
626                   const char * const *func2_names, double (* const *funcs2)(void *, double, double),
627                   int log_offset, void *log_ctx)
628 {
629     Parser p = { 0 };
630     AVExpr *e = NULL;
631     char *w = av_malloc(strlen(s) + 1);
632     char *wp = w;
633     const char *s0 = s;
634     int ret = 0;
635
636     if (!w)
637         return AVERROR(ENOMEM);
638
639     while (*s)
640         if (!isspace(*s++)) *wp++ = s[-1];
641     *wp++ = 0;
642
643     p.class      = &class;
644     p.stack_index=100;
645     p.s= w;
646     p.const_names = const_names;
647     p.funcs1      = funcs1;
648     p.func1_names = func1_names;
649     p.funcs2      = funcs2;
650     p.func2_names = func2_names;
651     p.log_offset = log_offset;
652     p.log_ctx    = log_ctx;
653
654     if ((ret = parse_expr(&e, &p)) < 0)
655         goto end;
656     if (*p.s) {
657         av_expr_free(e);
658         av_log(&p, AV_LOG_ERROR, "Invalid chars '%s' at the end of expression '%s'\n", p.s, s0);
659         ret = AVERROR(EINVAL);
660         goto end;
661     }
662     if (!verify_expr(e)) {
663         av_expr_free(e);
664         ret = AVERROR(EINVAL);
665         goto end;
666     }
667     e->var= av_mallocz(sizeof(double) *VARS);
668     *expr = e;
669 end:
670     av_free(w);
671     return ret;
672 }
673
674 double av_expr_eval(AVExpr *e, const double *const_values, void *opaque)
675 {
676     Parser p = { 0 };
677     p.var= e->var;
678
679     p.const_values = const_values;
680     p.opaque     = opaque;
681     return eval_expr(&p, e);
682 }
683
684 int av_expr_parse_and_eval(double *d, const char *s,
685                            const char * const *const_names, const double *const_values,
686                            const char * const *func1_names, double (* const *funcs1)(void *, double),
687                            const char * const *func2_names, double (* const *funcs2)(void *, double, double),
688                            void *opaque, int log_offset, void *log_ctx)
689 {
690     AVExpr *e = NULL;
691     int ret = av_expr_parse(&e, s, const_names, func1_names, funcs1, func2_names, funcs2, log_offset, log_ctx);
692
693     if (ret < 0) {
694         *d = NAN;
695         return ret;
696     }
697     *d = av_expr_eval(e, const_values, opaque);
698     av_expr_free(e);
699     return isnan(*d) ? AVERROR(EINVAL) : 0;
700 }
701
702 #ifdef TEST
703 #include <string.h>
704
705 static const double const_values[] = {
706     M_PI,
707     M_E,
708     0
709 };
710
711 static const char *const const_names[] = {
712     "PI",
713     "E",
714     0
715 };
716
717 int main(int argc, char **argv)
718 {
719     int i;
720     double d;
721     const char *const *expr;
722     static const char *const exprs[] = {
723         "",
724         "1;2",
725         "-20",
726         "-PI",
727         "+PI",
728         "1+(5-2)^(3-1)+1/2+sin(PI)-max(-2.2,-3.1)",
729         "80G/80Gi",
730         "1k",
731         "1Gi",
732         "1gi",
733         "1GiFoo",
734         "1k+1k",
735         "1Gi*3foo",
736         "foo",
737         "foo(",
738         "foo()",
739         "foo)",
740         "sin",
741         "sin(",
742         "sin()",
743         "sin)",
744         "sin 10",
745         "sin(1,2,3)",
746         "sin(1 )",
747         "1",
748         "1foo",
749         "bar + PI + E + 100f*2 + foo",
750         "13k + 12f - foo(1, 2)",
751         "1gi",
752         "1Gi",
753         "st(0, 123)",
754         "st(1, 123); ld(1)",
755         "lte(0, 1)",
756         "lte(1, 1)",
757         "lte(1, 0)",
758         "lt(0, 1)",
759         "lt(1, 1)",
760         "gt(1, 0)",
761         "gt(2, 7)",
762         "gte(122, 122)",
763         /* compute 1+2+...+N */
764         "st(0, 1); while(lte(ld(0), 100), st(1, ld(1)+ld(0));st(0, ld(0)+1)); ld(1)",
765         /* compute Fib(N) */
766         "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)",
767         "while(0, 10)",
768         "st(0, 1); while(lte(ld(0),100), st(1, ld(1)+ld(0)); st(0, ld(0)+1))",
769         "isnan(1)",
770         "isnan(NAN)",
771         "isnan(INF)",
772         "isinf(1)",
773         "isinf(NAN)",
774         "isinf(INF)",
775         "floor(NAN)",
776         "floor(123.123)",
777         "floor(-123.123)",
778         "trunc(123.123)",
779         "trunc(-123.123)",
780         "ceil(123.123)",
781         "ceil(-123.123)",
782         "sqrt(1764)",
783         "isnan(sqrt(-1))",
784         "not(1)",
785         "not(NAN)",
786         "not(0)",
787         "6.0206dB",
788         "-3.0103dB",
789         "pow(0,1.23)",
790         "pow(PI,1.23)",
791         "PI^1.23",
792         "pow(-1,1.23)",
793         "if(1, 2)",
794         "if(1, 1, 2)",
795         "if(0, 1, 2)",
796         "ifnot(0, 23)",
797         "ifnot(1, NaN) + if(0, 1)",
798         "ifnot(1, 1, 2)",
799         "ifnot(0, 1, 2)",
800         "taylor(1, 1)",
801         "taylor(eq(mod(ld(1),4),1)-eq(mod(ld(1),4),3), PI/2, 1)",
802         "root(sin(ld(0))-1, 2)",
803         "root(sin(ld(0))+6+sin(ld(0)/12)-log(ld(0)), 100)",
804         "7000000B*random(0)",
805         "squish(2)",
806         "gauss(0.1)",
807         "hypot(4,3)",
808         "gcd(30,55)*print(min(9,1))",
809         NULL
810     };
811
812     for (expr = exprs; *expr; expr++) {
813         printf("Evaluating '%s'\n", *expr);
814         av_expr_parse_and_eval(&d, *expr,
815                                const_names, const_values,
816                                NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, NULL);
817         if (isnan(d))
818             printf("'%s' -> nan\n\n", *expr);
819         else
820             printf("'%s' -> %f\n\n", *expr, d);
821     }
822
823     av_expr_parse_and_eval(&d, "1+(5-2)^(3-1)+1/2+sin(PI)-max(-2.2,-3.1)",
824                            const_names, const_values,
825                            NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, NULL);
826     printf("%f == 12.7\n", d);
827     av_expr_parse_and_eval(&d, "80G/80Gi",
828                            const_names, const_values,
829                            NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, NULL);
830     printf("%f == 0.931322575\n", d);
831
832     if (argc > 1 && !strcmp(argv[1], "-t")) {
833         for (i = 0; i < 1050; i++) {
834             START_TIMER;
835             av_expr_parse_and_eval(&d, "1+(5-2)^(3-1)+1/2+sin(PI)-max(-2.2,-3.1)",
836                                    const_names, const_values,
837                                    NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, NULL);
838             STOP_TIMER("av_expr_parse_and_eval");
839         }
840     }
841
842     return 0;
843 }
844 #endif