simgear/nasal/string.c

   1 #include <math.h>
   2 #include <string.h>
   3
   4 #include "nasal.h"
   5 #include "data.h"
   6
   7 // The maximum number of significant (decimal!) figures in an IEEE
   8 // double.
   9 #define DIGITS 16
  10
  11 // The minimum size we'll allocate for a string.  Since a string
  12 // structure is already 12 bytes, and each naRef that points to it is
  13 // 8, there isn't much point in being stingy.
  14 #define MINLEN 16
  15
  16 static int tonum(unsigned char* s, int len, double* result);
  17 static int fromnum(double val, unsigned char* s);
  18
  19 int naStr_len(naRef s)
  20 {
  21     if(!IS_STR(s)) return 0;
  22     return s.ref.ptr.str->len;
  23 }
  24
  25 char* naStr_data(naRef s)
  26 {
  27     if(!IS_STR(s)) return 0;
  28     return s.ref.ptr.str->data;
  29 }
  30
  31 static void setlen(struct naStr* s, int sz)
  32 {
  33     int currSz, waste;
  34     sz += 1; // Allow for an extra nul terminator
  35     currSz = s->len+1 < MINLEN ? MINLEN : s->len+1;
  36     waste = currSz - sz; // how much extra if we don't reallocate?
  37     if(s->data == 0 || waste < 0 || waste > MINLEN) {
  38         naFree(s->data);
  39         s->data = naAlloc(sz < MINLEN ? MINLEN : sz);
  40     }
  41     s->len = sz - 1;
  42     s->data[s->len] = 0; // nul terminate
  43 }
  44
  45 naRef naStr_fromdata(naRef dst, char* data, int len)
  46 {
  47     if(!IS_STR(dst)) return naNil();
  48     setlen(dst.ref.ptr.str, len);
  49     memcpy(dst.ref.ptr.str->data, data, len);
  50     return dst;
  51 }
  52
  53 naRef naStr_concat(naRef dest, naRef s1, naRef s2)
  54 {
  55     struct naStr* dst = dest.ref.ptr.str;
  56     struct naStr* a = s1.ref.ptr.str;
  57     struct naStr* b = s2.ref.ptr.str;
  58     if(!(IS_STR(s1)&&IS_STR(s2)&&IS_STR(dest))) return naNil();
  59     setlen(dst, a->len + b->len);
  60     memcpy(dst->data, a->data, a->len);
  61     memcpy(dst->data + a->len, b->data, b->len);
  62     return dest;
  63 }
  64
  65 naRef naStr_substr(naRef dest, naRef str, int start, int len)
  66 {
  67     struct naStr* dst = dest.ref.ptr.str;
  68     struct naStr* s = str.ref.ptr.str;
  69     if(!(IS_STR(dest)&&IS_STR(str))) return naNil();
  70     if(start + len > s->len) { dst->len = 0; dst->data = 0; return naNil(); }
  71     setlen(dst, len);
  72     memcpy(dst->data, s->data + start, len);
  73     return dest;
  74 }
  75
  76 int naStr_equal(naRef s1, naRef s2)
  77 {
  78     struct naStr* a = s1.ref.ptr.str;
  79     struct naStr* b = s2.ref.ptr.str;
  80     if(a->data == b->data) return 1;
  81     if(a->len != b->len) return 0;
  82     if(memcmp(a->data, b->data, a->len) == 0) return 1;
  83     return 0;
  84 }
  85
  86 naRef naStr_fromnum(naRef dest, double num)
  87 {
  88     struct naStr* dst = dest.ref.ptr.str;
  89     unsigned char buf[DIGITS+8];
  90     setlen(dst, fromnum(num, buf));
  91     memcpy(dst->data, buf, dst->len);
  92     return dest;
  93 }
  94
  95 int naStr_parsenum(char* str, int len, double* result)
  96 {
  97     return tonum(str, len, result);
  98 }
  99
 100 int naStr_tonum(naRef str, double* out)
 101 {
 102     return tonum(str.ref.ptr.str->data, str.ref.ptr.str->len, out);
 103 }
 104
 105 int naStr_numeric(naRef str)
 106 {
 107     double dummy;
 108     return tonum(str.ref.ptr.str->data, str.ref.ptr.str->len, &dummy);
 109 }
 110
 111 void naStr_gcclean(struct naStr* str)
 112 {
 113     if(str->len > MINLEN) {
 114         naFree(str->data);
 115         str->data = 0;
 116     }
 117     str->len = 0;
 118 }
 119
 120 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 121 // Below is a custom double<->string conversion library.  Why not
 122 // simply use sprintf and atof?  Because they aren't acceptably
 123 // platform independant, sadly.  I've seen some very strange results.
 124 // This works the same way everywhere, although it is tied to an
 125 // assumption of standard IEEE 64 bit floating point doubles.
 126 //
 127 // In practice, these routines work quite well.  Testing conversions
 128 // of random doubles to strings and back, this routine is beaten by
 129 // glibc on roundoff error 23% of the time, beats glibc in 10% of
 130 // cases, and ties (usually with an error of exactly zero) the
 131 // remaining 67%.
 132 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 133
 134 // Reads an unsigned decimal out of the scalar starting at i, stores
 135 // it in v, and returns the next index to start at.  Zero-length
 136 // decimal numbers are allowed, and are returned as zero.
 137 static int readdec(unsigned char* s, int len, int i, double* v)
 138 {
 139     *v = 0;
 140     if(i >= len) return len;
 141     while(i < len && s[i] >= '0' && s[i] <= '9') {
 142         *v= (*v) * 10 + (s[i] - '0');
 143         i++;
 144     }
 145     return i;
 146 }
 147
 148 // Reads a signed integer out of the string starting at i, stores it
 149 // in v, and returns the next index to start at.  Zero-length
 150 // decimal numbers are allowed, and are returned as zero.
 151 static int readsigned(unsigned char* s, int len, int i, double* v)
 152 {
 153     int i0 = i, i2;
 154     double sgn=1, val;
 155     if(i >= len) { *v = 0; return len; }
 156     if(s[i] == '+')      { i++; }
 157     else if(s[i] == '-') { i++; sgn = -1; }
 158     i2 = readdec(s, len, i, &val);
 159     if(i0 == i && i2 == i) {
 160         *v = 0;
 161         return i0; // don't successfully parse bare "+" or "-"
 162     }
 163     *v = sgn*val;
 164     return i2;
 165 }
 166
 167
 168 // Integer decimal power utility, with a tweak that enforces
 169 // integer-exactness for arguments where that is possible.
 170 static double decpow(int exp)
 171 {
 172     double v = 1;
 173     int absexp;
 174     if(exp < 0 || exp >= DIGITS)
 175         return pow(10, exp);
 176     else
 177         absexp = exp < 0 ? -exp : exp;
 178     while(absexp--) v *= 10.0;
 179     return v;
 180 }
 181
 182 static int tonum(unsigned char* s, int len, double* result)
 183 {
 184     int i=0, fraclen=0;
 185     double sgn=1, val, frac=0, exp=0;
 186
 187     // Special case, "." is not a number, even though "1." and ".0" are.
 188     if(len == 1 && s[0] == '.')
 189         return 0;
 190
 191     // Read the integer part
 192     i = readsigned(s, len, i, &val);
 193     if(val < 0) { sgn = -1; val = -val; }
 194
 195     // Read the fractional part, if any
 196     if(i < len && s[i] == '.') {
 197         i++;
 198         fraclen = readdec(s, len, i, &frac) - i;
 199         i += fraclen;
 200     }
 201
 202     // Read the exponent, if any
 203     if(i < len && (s[i] == 'e' || s[i] == 'E'))
 204         i = readsigned(s, len, i+1, &exp);
 205
 206     // compute the result
 207     *result = sgn * (val + frac * decpow(-fraclen)) * decpow(exp);
 208
 209     // if we didn't use the whole string, return failure
 210     if(i < len) return 0;
 211     return 1;
 212 }
 213
 214 // Very simple positive (!) integer print routine.  Puts the result in
 215 // s and returns the number of characters written.  Does not null
 216 // terminate the result.
 217 static int decprint(int val, unsigned char* s)
 218 {
 219     int p=1, i=0;
 220     if(val == 0) { *s = '0'; return 1; }
 221     while(p <= val) p *= 10;
 222     p /= 10;
 223     while(p > 0) {
 224         int count = 0;
 225         while(val >= p) { val -= p; count++; }
 226         s[i++] = '0' + count;
 227         p /= 10;
 228     }
 229     return i;
 230 }
 231
 232 // Takes a positive (!) floating point numbers, and returns exactly
 233 // DIGITS decimal numbers in the buffer pointed to by s, and an
 234 // integer exponent as the return value.  For example, printing 1.0
 235 // will result in "1000000000000000" in the buffer and -15 as the
 236 // exponent.  The caller can then place the floating point as needed.
 237 static int rawprint(double val, unsigned char* s)
 238 {
 239     int exponent = (int)floor(log10(val));
 240     double mantissa = val / pow(10, exponent);
 241     int i, c;
 242     for(i=0; i<DIGITS-1; i++) {
 243         int digit = (int)floor(mantissa);
 244         s[i] = '0' + digit;
 245         mantissa -= digit;
 246         mantissa *= 10.0;
 247     }
 248     // Round (i.e. don't floor) the last digit
 249     c = (int)floor(mantissa);
 250     if(mantissa - c >= 0.5) c++;
 251     if(c < 0) c = 0;
 252     if(c > 9) c = 9;
 253     s[i] = '0' + c;
 254     return exponent - DIGITS + 1;
 255 }
 256
 257 static int fromnum(double val, unsigned char* s)
 258 {
 259     unsigned char raw[DIGITS];
 260     unsigned char* ptr = s;
 261     int exp, digs, i=0;
 262
 263     // Handle negatives
 264     if(val < 0) { *ptr++ = '-'; val = -val; }
 265
 266     // Exactly an integer is a special case
 267     if(val == (int)val) {
 268         ptr += decprint(val, ptr);
 269         *ptr = 0;
 270         return ptr - s;
 271     }
 272
 273     // Get the raw digits
 274     exp = rawprint(val, raw);
 275
 276     // Examine trailing zeros to get a significant digit count
 277     for(i=DIGITS-1; i>0; i--)
 278         if(raw[i] != '0') break;
 279     digs = i+1;
 280
 281     if(exp > 0 || exp < -(DIGITS+2)) {
 282         // Standard scientific notation
 283         exp += DIGITS-1;
 284         *ptr++ = raw[0];
 285         if(digs > 1) {
 286             *ptr++ = '.';
 287             for(i=1; i<digs; i++) *ptr++ = raw[i];
 288         }
 289         *ptr++ = 'e';
 290         if(exp < 0) { exp = -exp; *ptr++ = '-'; }
 291         else { *ptr++ = '+'; }
 292         if(exp < 10) *ptr++ = '0';
 293         ptr += decprint(exp, ptr);
 294     } else if(exp < 1-DIGITS) {
 295         // Fraction with insignificant leading zeros
 296         *ptr++ = '0'; *ptr++ = '.';
 297         for(i=0; i<-(exp+DIGITS); i++) *ptr++ = '0';
 298         for(i=0; i<digs; i++) *ptr++ = raw[i];
 299     } else {
 300         // Integer part
 301         for(i=0; i<DIGITS+exp; i++) *ptr++ = raw[i];
 302         if(i < digs) {
 303             // Fraction, if any
 304             *ptr++ = '.';
 305             while(i<digs) *ptr++ = raw[i++];
 306         }
 307     }
 308     *ptr = 0;
 309     return ptr - s;
 310 }