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 static int tonum(unsigned char* s, int len, double* result);
  12 static int fromnum(double val, unsigned char* s);
  13
  14 #define LEN(s) ((s)->emblen != -1 ? (s)->emblen : (s)->data.ref.len)
  15 #define DATA(s) ((s)->emblen != -1 ? (s)->data.buf : (s)->data.ref.ptr)
  16
  17 int naStr_len(naRef s)
  18 {
  19     return IS_STR(s) ? LEN(PTR(s).str) : 0;
  20 }
  21
  22 char* naStr_data(naRef s)
  23 {
  24     return IS_STR(s) ? (char*)DATA(PTR(s).str) : 0;
  25 }
  26
  27 static void setlen(struct naStr* s, int sz)
  28 {
  29     if(s->emblen == -1 && DATA(s)) naFree(s->data.ref.ptr);
  30     if(sz > MAX_STR_EMBLEN) {
  31         s->emblen = -1;
  32         s->data.ref.len = sz;
  33         s->data.ref.ptr = naAlloc(sz+1);
  34     } else {
  35         s->emblen = sz;
  36     }
  37     DATA(s)[sz] = 0; // nul terminate
  38 }
  39
  40 naRef naStr_buf(naRef dst, int len)
  41 {
  42     setlen(PTR(dst).str, len);
  43     naBZero(DATA(PTR(dst).str), len);
  44     return dst;
  45 }
  46
  47 naRef naStr_fromdata(naRef dst, const char* data, int len)
  48 {
  49     if(!IS_STR(dst)) return naNil();
  50     setlen(PTR(dst).str, len);
  51     memcpy(DATA(PTR(dst).str), data, len);
  52     return dst;
  53 }
  54
  55 naRef naStr_concat(naRef dest, naRef s1, naRef s2)
  56 {
  57     struct naStr* dst = PTR(dest).str;
  58     struct naStr* a = PTR(s1).str;
  59     struct naStr* b = PTR(s2).str;
  60     if(!(IS_STR(s1)&&IS_STR(s2)&&IS_STR(dest))) return naNil();
  61     setlen(dst, LEN(a) + LEN(b));
  62     memcpy(DATA(dst), DATA(a), LEN(a));
  63     memcpy(DATA(dst) + LEN(a), DATA(b), LEN(b));
  64     return dest;
  65 }
  66
  67 naRef naStr_substr(naRef dest, naRef str, int start, int len)
  68 {
  69     struct naStr* dst = PTR(dest).str;
  70     struct naStr* s = PTR(str).str;
  71     if(!(IS_STR(dest)&&IS_STR(str))) return naNil();
  72     if(start + len > LEN(s)) return naNil();
  73     setlen(dst, len);
  74     memcpy(DATA(dst), DATA(s) + start, len);
  75     return dest;
  76 }
  77
  78 int naStr_equal(naRef s1, naRef s2)
  79 {
  80     struct naStr* a = PTR(s1).str;
  81     struct naStr* b = PTR(s2).str;
  82     if(DATA(a) == DATA(b)) return 1;
  83     if(LEN(a) != LEN(b)) return 0;
  84     if(memcmp(DATA(a), DATA(b), LEN(a)) == 0) return 1;
  85     return 0;
  86 }
  87
  88 naRef naStr_fromnum(naRef dest, double num)
  89 {
  90     struct naStr* dst = PTR(dest).str;
  91     unsigned char buf[DIGITS+8];
  92     setlen(dst, fromnum(num, buf));
  93     memcpy(DATA(dst), buf, LEN(dst));
  94     return dest;
  95 }
  96
  97 int naStr_parsenum(char* str, int len, double* result)
  98 {
  99     return tonum((unsigned char*)str, len, result);
 100 }
 101
 102 int naStr_tonum(naRef str, double* out)
 103 {
 104     return tonum(DATA(PTR(str).str), LEN(PTR(str).str), out);
 105 }
 106
 107 int naStr_numeric(naRef str)
 108 {
 109     double dummy;
 110     return tonum(DATA(PTR(str).str), LEN(PTR(str).str), &dummy);
 111 }
 112
 113 void naStr_gcclean(struct naStr* str)
 114 {
 115     if(str->emblen == -1) naFree(str->data.ref.ptr);
 116     str->data.ref.ptr = 0;
 117     str->data.ref.len = 0;
 118     str->emblen = -1;
 119 }
 120
 121 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 122 // Below is a custom double<->string conversion library.  Why not
 123 // simply use sprintf and atof?  Because they aren't acceptably
 124 // platform independant, sadly.  I've seen some very strange results.
 125 // This works the same way everywhere, although it is tied to an
 126 // assumption of standard IEEE 64 bit floating point doubles.
 127 //
 128 // In practice, these routines work quite well.  Testing conversions
 129 // of random doubles to strings and back, this routine is beaten by
 130 // glibc on roundoff error 23% of the time, beats glibc in 10% of
 131 // cases, and ties (usually with an error of exactly zero) the
 132 // remaining 67%.
 133 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 134
 135 // Reads an unsigned decimal out of the scalar starting at i, stores
 136 // it in v, and returns the next index to start at.  Zero-length
 137 // decimal numbers are allowed, and are returned as zero.
 138 static int readdec(unsigned char* s, int len, int i, double* v)
 139 {
 140     *v = 0;
 141     if(i >= len) return len;
 142     while(i < len && s[i] >= '0' && s[i] <= '9') {
 143         *v= (*v) * 10 + (s[i] - '0');
 144         i++;
 145     }
 146     return i;
 147 }
 148
 149 // Reads a signed integer out of the string starting at i, stores it
 150 // in v, and returns the next index to start at.  Zero-length
 151 // decimal numbers are allowed, and are returned as zero.
 152 static int readsigned(unsigned char* s, int len, int i, double* v)
 153 {
 154     int i0 = i, i2;
 155     double sgn=1, val;
 156     if(i >= len) { *v = 0; return len; }
 157     if(s[i] == '+')      { i++; }
 158     else if(s[i] == '-') { i++; sgn = -1; }
 159     i2 = readdec(s, len, i, &val);
 160     if(i0 == i && i2 == i) {
 161         *v = 0;
 162         return i0; // don't successfully parse bare "+" or "-"
 163     }
 164     *v = sgn*val;
 165     return i2;
 166 }
 167
 168
 169 // Integer decimal power utility, with a tweak that enforces
 170 // integer-exactness for arguments where that is possible.
 171 static double decpow(int exp)
 172 {
 173     double v = 1;
 174     int absexp;
 175     if(exp < 0 || exp >= DIGITS)
 176         return pow(10, exp);
 177     else
 178         absexp = exp < 0 ? -exp : exp;
 179     while(absexp--) v *= 10.0;
 180     return v;
 181 }
 182
 183 static int tonum(unsigned char* s, int len, double* result)
 184 {
 185     int i=0, fraclen=0;
 186     double sgn=1, val, frac=0, exp=0;
 187
 188     // Special case, "." is not a number, even though "1." and ".0" are.
 189     if(len == 1 && s[0] == '.')
 190         return 0;
 191
 192     // Strip off the leading negative sign first, so we can correctly
 193     // parse things like -.xxx which would otherwise confuse
 194     // readsigned.
 195     if(len > 1 && s[0] == '-' && s[1] != '-') {
 196         sgn = -1; s++; len--;
 197     }
 198
 199     // Read the integer part
 200     i = readsigned(s, len, i, &val);
 201     if(val < 0) { sgn = -1; val = -val; }
 202
 203     // Read the fractional part, if any
 204     if(i < len && s[i] == '.') {
 205         i++;
 206         fraclen = readdec(s, len, i, &frac) - i;
 207         i += fraclen;
 208     }
 209
 210     // Nothing so far?  Then the parse failed.
 211     if(i == 0) return 0;
 212
 213     // Read the exponent, if any
 214     if(i < len && (s[i] == 'e' || s[i] == 'E')) {
 215         int i0 = i+1;
 216         i = readsigned(s, len, i+1, &exp);
 217         if(i == i0) return 0; // Must have a number after the "e"
 218     }
 219
 220     // compute the result
 221     *result = sgn * (val + frac * decpow(-fraclen)) * decpow(exp);
 222
 223     // if we didn't use the whole string, return failure
 224     if(i < len) return 0;
 225     return 1;
 226 }
 227
 228 // Very simple positive (!) integer print routine.  Puts the result in
 229 // s and returns the number of characters written.  Does not null
 230 // terminate the result.  Presumes at least a 32 bit integer, and
 231 // cannot print integers larger than 9999999999.
 232 static int decprint(int val, unsigned char* s)
 233 {
 234     int p=1, i=0;
 235     if(val == 0) { *s = '0'; return 1; }
 236     while(p <= 999999999 && p*10 <= val) p *= 10;
 237     while(p > 0) {
 238         int count = 0;
 239         while(val >= p) { val -= p; count++; }
 240         s[i++] = '0' + count;
 241         p /= 10;
 242     }
 243     return i;
 244 }
 245
 246 // Takes a positive (!) floating point numbers, and returns exactly
 247 // DIGITS decimal numbers in the buffer pointed to by s, and an
 248 // integer exponent as the return value.  For example, printing 1.0
 249 // will result in "1000000000000000" in the buffer and -15 as the
 250 // exponent.  The caller can then place the floating point as needed.
 251 static int rawprint(double val, unsigned char* s)
 252 {
 253     int exponent = (int)floor(log10(val));
 254     double mantissa = val / pow(10, exponent);
 255     int i, c;
 256     for(i=0; i<DIGITS-1; i++) {
 257         int digit = (int)floor(mantissa);
 258         s[i] = '0' + digit;
 259         mantissa -= digit;
 260         mantissa *= 10.0;
 261     }
 262     // Round (i.e. don't floor) the last digit
 263     c = (int)floor(mantissa);
 264     if(mantissa - c >= 0.5) c++;
 265     if(c < 0) c = 0;
 266     if(c > 9) c = 9;
 267     s[i] = '0' + c;
 268     return exponent - DIGITS + 1;
 269 }
 270
 271 static int fromnum(double val, unsigned char* s)
 272 {
 273     unsigned char raw[DIGITS];
 274     unsigned char* ptr = s;
 275     int exp, digs, i=0;
 276
 277     // Handle negatives
 278     if(val < 0) { *ptr++ = '-'; val = -val; }
 279
 280     // Exactly an integer is a special case
 281     if(val == (int)val) {
 282         ptr += decprint(val, ptr);
 283         *ptr = 0;
 284         return ptr - s;
 285     }
 286
 287     // Get the raw digits
 288     exp = rawprint(val, raw);
 289
 290     // Examine trailing zeros to get a significant digit count
 291     for(i=DIGITS-1; i>0; i--)
 292         if(raw[i] != '0') break;
 293     digs = i+1;
 294
 295     if(exp > 0 || exp < -(DIGITS+3)) {
 296         // Standard scientific notation
 297         exp += DIGITS-1;
 298         *ptr++ = raw[0];
 299         if(digs > 1) {
 300             *ptr++ = '.';
 301             for(i=1; i<digs; i++) *ptr++ = raw[i];
 302         }
 303         *ptr++ = 'e';
 304         if(exp < 0) { exp = -exp; *ptr++ = '-'; }
 305         else { *ptr++ = '+'; }
 306         if(exp < 10) *ptr++ = '0';
 307         ptr += decprint(exp, ptr);
 308     } else if(exp < 1-DIGITS) {
 309         // Fraction with insignificant leading zeros
 310         *ptr++ = '0'; *ptr++ = '.';
 311         for(i=0; i<-(exp+DIGITS); i++) *ptr++ = '0';
 312         for(i=0; i<digs; i++) *ptr++ = raw[i];
 313     } else {
 314         // Integer part
 315         for(i=0; i<DIGITS+exp; i++) *ptr++ = raw[i];
 316         if(i < digs) {
 317             // Fraction, if any
 318             *ptr++ = '.';
 319             while(i<digs) *ptr++ = raw[i++];
 320         }
 321     }
 322     *ptr = 0;
 323     return ptr - s;
 324 }