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 (and length-1 strings like '+') are allowed, and
 151 // are returned as zero.
 152 static int readsigned(unsigned char* s, int len, int i, double* v)
 153 {
 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     i = readdec(s, len, i, &val);
 159     *v = sgn*val;
 160     return i;
 161 }
 162
 163
 164 // Integer decimal power utility, with a tweak that enforces
 165 // integer-exactness for arguments where that is possible.
 166 static double decpow(int exp)
 167 {
 168     double v = 1;
 169     int absexp;
 170     if(exp < 0 || exp >= DIGITS)
 171         return pow(10, exp);
 172     else
 173         absexp = exp < 0 ? -exp : exp;
 174     while(absexp--) v *= 10.0;
 175     return v;
 176 }
 177
 178 static int tonum(unsigned char* s, int len, double* result)
 179 {
 180     int i=0, fraclen=0;
 181     double sgn=1, val, frac=0, exp=0;
 182
 183     // Read the integer part
 184     i = readsigned(s, len, i, &val);
 185     if(val < 0) { sgn = -1; val = -val; }
 186
 187     // Read the fractional part, if any
 188     if(i < len && s[i] == '.') {
 189         i++;
 190         fraclen = readdec(s, len, i, &frac) - i;
 191         i += fraclen;
 192     }
 193
 194     // Read the exponent, if any
 195     if(i < len && (s[i] == 'e' || s[i] == 'E'))
 196         i = readsigned(s, len, i+1, &exp);
 197
 198     // compute the result
 199     *result = sgn * (val + frac * decpow(-fraclen)) * decpow(exp);
 200
 201     // if we didn't use the whole string, return failure
 202     if(i < len) return 0;
 203     return 1;
 204 }
 205
 206 // Very simple positive (!) integer print routine.  Puts the result in
 207 // s and returns the number of characters written.  Does not null
 208 // terminate the result.
 209 static int decprint(int val, unsigned char* s)
 210 {
 211     int p=1, i=0;
 212     if(val == 0) { *s = '0'; return 1; }
 213     while(p <= val) p *= 10;
 214     p /= 10;
 215     while(p > 0) {
 216         int count = 0;
 217         while(val >= p) { val -= p; count++; }
 218         s[i++] = '0' + count;
 219         p /= 10;
 220     }
 221     return i;
 222 }
 223
 224 // Takes a positive (!) floating point numbers, and returns exactly
 225 // DIGITS decimal numbers in the buffer pointed to by s, and an
 226 // integer exponent as the return value.  For example, printing 1.0
 227 // will result in "1000000000000000" in the buffer and -15 as the
 228 // exponent.  The caller can then place the floating point as needed.
 229 static int rawprint(double val, unsigned char* s)
 230 {
 231     int exponent = (int)floor(log10(val));
 232     double mantissa = val / pow(10, exponent);
 233     int i, c;
 234     for(i=0; i<DIGITS-1; i++) {
 235         int digit = (int)floor(mantissa);
 236         s[i] = '0' + digit;
 237         mantissa -= digit;
 238         mantissa *= 10.0;
 239     }
 240     // Round (i.e. don't floor) the last digit
 241     c = (int)floor(mantissa);
 242     if(mantissa - c >= 0.5) c++;
 243     if(c < 0) c = 0;
 244     if(c > 9) c = 9;
 245     s[i] = '0' + c;
 246     return exponent - DIGITS + 1;
 247 }
 248
 249 static int fromnum(double val, unsigned char* s)
 250 {
 251     unsigned char raw[DIGITS];
 252     unsigned char* ptr = s;
 253     int exp, digs, i=0;
 254
 255     // Handle negatives
 256     if(val < 0) { *ptr++ = '-'; val = -val; }
 257
 258     // Exactly an integer is a special case
 259     if(val == (int)val) {
 260         ptr += decprint(val, ptr);
 261         *ptr = 0;
 262         return ptr - s;
 263     }
 264
 265     // Get the raw digits
 266     exp = rawprint(val, raw);
 267
 268     // Examine trailing zeros to get a significant digit count
 269     for(i=DIGITS-1; i>0; i--)
 270         if(raw[i] != '0') break;
 271     digs = i+1;
 272
 273     if(exp > 0 || exp < -(DIGITS+2)) {
 274         // Standard scientific notation
 275         exp += DIGITS-1;
 276         *ptr++ = raw[0];
 277         if(digs > 1) {
 278             *ptr++ = '.';
 279             for(i=1; i<digs; i++) *ptr++ = raw[i];
 280         }
 281         *ptr++ = 'e';
 282         if(exp < 0) { exp = -exp; *ptr++ = '-'; }
 283         else { *ptr++ = '+'; }
 284         if(exp < 10) *ptr++ = '0';
 285         ptr += decprint(exp, ptr);
 286     } else if(exp < 1-DIGITS) {
 287         // Fraction with insignificant leading zeros
 288         *ptr++ = '0'; *ptr++ = '.';
 289         for(i=0; i<-(exp+DIGITS); i++) *ptr++ = '0';
 290         for(i=0; i<digs; i++) *ptr++ = raw[i];
 291     } else {
 292         // Integer part
 293         for(i=0; i<DIGITS+exp; i++) *ptr++ = raw[i];
 294         if(i < digs) {
 295             // Fraction, if any
 296             *ptr++ = '.';
 297             while(i<digs) *ptr++ = raw[i++];
 298         }
 299     }
 300     *ptr = 0;
 301     return ptr - s;
 302 }