src/complex/input/cl_N_read.cc

   1 // read_complex().
   2
   3 // General includes.
   4 #include "cl_sysdep.h"
   5
   6 // Specification.
   7 #include "cln/complex_io.h"
   8
   9
  10 // Implementation.
  11
  12 #include <string.h>
  13 #include "cln/input.h"
  14 #include "cln/real_io.h"
  15 #include "cln/float_io.h"
  16 #include "cln/rational_io.h"
  17 #include "cln/integer_io.h"
  18 #include "cln/integer.h"
  19 #include "cl_I.h"
  20 #include "cl_F.h"
  21 #include "cl_C.h"
  22 #include "cln/abort.h"
  23
  24 #undef floor
  25 #include <cmath>
  26 #define floor cln_floor
  27
  28 namespace cln {
  29
  30 // Step forward over all digits, to the end of string or to the next non-digit.
  31 static const char * skip_digits (const char * ptr, const char * string_limit, unsigned int base)
  32 {
  33         for ( ; ptr != string_limit; ptr++) {
  34                 var char ch = *ptr;
  35                 if ((ch >= '0') && (ch <= '9'))
  36                         if (ch < '0' + (int)base)
  37                                 continue;
  38                         else
  39                                 break;
  40                 else {
  41                         if (base <= 10)
  42                                 break;
  43                         if (((ch >= 'A') && (ch < 'A'-10+(int)base))
  44                             || ((ch >= 'a') && (ch < 'a'-10+(int)base))
  45                            )
  46                                 continue;
  47                         else
  48                                 break;
  49                 }
  50         }
  51         return ptr;
  52 }
  53
  54 // Finish reading the "+yi" part of "x+yi" when "x" has already been read.
  55 static const cl_N read_complex_number_rest (const cl_read_flags& flags, const char * string_rest, const char * string, const char * string_limit, const char * * end_of_parse, const cl_R& x);
  56
  57 #define at_end_of_parse(ptr)  \
  58   if (end_of_parse)                                                     \
  59     { *end_of_parse = (ptr); }                                          \
  60   else                                                                  \
  61     { if ((ptr) != string_limit) { read_number_junk((ptr),string,string_limit); } }
  62
  63 const cl_N read_complex (const cl_read_flags& flags, const char * string, const char * string_limit, const char * * end_of_parse)
  64 {
  65         // If no string_limit is given, it defaults to the end of the string.
  66         if (!string_limit)
  67                 string_limit = string + ::strlen(string);
  68         if (flags.syntax & syntax_rational) {
  69                 // Check for rational number syntax.
  70                 var unsigned int rational_base = flags.rational_base;
  71                 var const char * ptr = string;
  72                 if (flags.lsyntax & lsyntax_commonlisp) {
  73                         if (ptr == string_limit) goto not_rational_syntax;
  74                         if (*ptr == '#') {
  75                                 // Check for #b, #o, #x, #nR syntax.
  76                                 ptr++;
  77                                 if (ptr == string_limit) goto not_rational_syntax;
  78                                 switch (*ptr) {
  79                                 case 'b': case 'B':
  80                                         rational_base = 2; break;
  81                                 case 'o': case 'O':
  82                                         rational_base = 8; break;
  83                                 case 'x': case 'X':
  84                                         rational_base = 16; break;
  85                                 default:
  86                                         var const char * base_end_ptr =
  87                                                 skip_digits(ptr,string_limit,10);
  88                                         if (base_end_ptr == ptr) goto not_rational_syntax;
  89                                         if (base_end_ptr == string_limit) goto not_rational_syntax;
  90                                         if (!((*base_end_ptr == 'r') || (*base_end_ptr == 'R')))
  91                                                 goto not_rational_syntax;
  92                                         var cl_I base = read_integer(10,0,ptr,0,base_end_ptr-ptr);
  93                                         if (!((base >= 2) && (base <= 36))) {
  94                                                 fprint(stderr, "Base must be an integer in the range from 2 to 36, not ");
  95                                                 fprint(stderr, base);
  96                                                 fprint(stderr, "\n");
  97                                                 cl_abort();
  98                                         }
  99                                         rational_base = FN_to_UL(base); ptr = base_end_ptr;
 100                                         break;
 101                                 }
 102                                 ptr++;
 103                         }
 104                 }
 105                 var const char * ptr_after_prefix = ptr;
 106                 var cl_signean sign = 0;
 107                 if (ptr == string_limit) goto not_rational_syntax;
 108                 switch (*ptr) {
 109                         case '-': sign = ~sign;
 110                         case '+': ptr++;
 111                         default: break;
 112                 }
 113                 var const char * ptr_after_sign = ptr;
 114                 if (flags.syntax & syntax_integer) {
 115                         // Check for integer syntax:  {'+'|'-'|} {digit}+ {'.'|}
 116                         // Allow final dot only in Common Lisp syntax if there was no #<base> prefix.
 117                         if ((flags.lsyntax & lsyntax_commonlisp) && (ptr_after_prefix == string)) {
 118                                 ptr = skip_digits(ptr_after_sign,string_limit,10);
 119                                 if (ptr != ptr_after_sign)
 120                                   if (ptr != string_limit)
 121                                     if (*ptr == '.') {
 122                                         ptr++;
 123                                         if ((ptr == string_limit) || !(((*ptr >= '0') && (*ptr <= '9')) || ((*ptr >= 'A') && (*ptr <= 'Z') && (*ptr != 'I')) || ((*ptr >= 'a') && (*ptr <= 'z') && (*ptr != 'i')) || (*ptr == '.') || (*ptr == '_') || (*ptr == '/')))
 124                                                 return read_complex_number_rest(flags,ptr,string,string_limit,end_of_parse,
 125                                                         read_integer(10,sign,ptr_after_sign,0,ptr-ptr_after_sign));
 126                                 }
 127                         }
 128                         ptr = skip_digits(ptr_after_sign,string_limit,rational_base);
 129                         if ((ptr == string_limit) || !(((*ptr >= '0') && (*ptr <= '9')) || ((*ptr >= 'A') && (*ptr <= 'Z') && (*ptr != 'I')) || ((*ptr >= 'a') && (*ptr <= 'z') && (*ptr != 'i')) || (*ptr == '.') || (*ptr == '_') || (*ptr == '/')))
 130                                 return read_complex_number_rest(flags,ptr,string,string_limit,end_of_parse,
 131                                         read_integer(rational_base,sign,ptr_after_sign,0,ptr-ptr_after_sign));
 132                 }
 133                 if (flags.syntax & syntax_ratio) {
 134                         // Check for ratio syntax: {'+'|'-'|} {digit}+ '/' {digit}+
 135                         ptr = skip_digits(ptr_after_sign,string_limit,rational_base);
 136                         if (ptr != ptr_after_sign)
 137                           if (ptr != string_limit)
 138                             if (*ptr == '/') {
 139                                 var const char * ptr_at_slash = ptr;
 140                                 ptr = skip_digits(ptr_at_slash+1,string_limit,rational_base);
 141                                 if (ptr != ptr_at_slash+1)
 142                                   if ((ptr == string_limit) || !(((*ptr >= '0') && (*ptr <= '9')) || ((*ptr >= 'A') && (*ptr <= 'Z') && (*ptr != 'I')) || ((*ptr >= 'a') && (*ptr <= 'z') && (*ptr != 'i')) || (*ptr == '.') || (*ptr == '_') || (*ptr == '/')))
 143                                         return read_complex_number_rest(flags,ptr,string,string_limit,end_of_parse,
 144                                                 read_rational(rational_base,sign,ptr_after_sign,0,ptr_at_slash-ptr_after_sign,ptr-ptr_after_sign));
 145                         }
 146                 }
 147         }
 148 not_rational_syntax:
 149         if (flags.syntax & syntax_float) {
 150                 // Check for floating-point number syntax:
 151                 // {'+'|'-'|} {digit}+ {'.' {digit}* | } expo {'+'|'-'|} {digit}+
 152                 // {'+'|'-'|} {digit}* '.' {digit}+ expo {'+'|'-'|} {digit}+
 153                 // {'+'|'-'|} {digit}* '.' {digit}+
 154                 var const char * ptr = string;
 155                 var const unsigned int float_base = 10;
 156                 var cl_signean sign = 0;
 157                 if (ptr == string_limit) goto not_float_syntax;
 158                 switch (*ptr) {
 159                         case '-': sign = ~sign;
 160                         case '+': ptr++;
 161                         default: break;
 162                 }
 163                 var const char * ptr_after_sign = ptr;
 164                 var const char * ptr_after_intpart = skip_digits(ptr_after_sign,string_limit,float_base);
 165                 var cl_boolean have_dot = cl_false;
 166                 var const char * ptr_before_fracpart = ptr_after_intpart;
 167                 var const char * ptr_after_fracpart = ptr_after_intpart;
 168                 ptr = ptr_after_intpart;
 169                 if (ptr != string_limit)
 170                   if (*ptr == '.') {
 171                         have_dot = cl_true;
 172                         ptr_before_fracpart = ptr+1;
 173                         ptr_after_fracpart = skip_digits(ptr_before_fracpart,string_limit,float_base);
 174                 }
 175                 ptr = ptr_after_fracpart;
 176                 var char exponent_marker;
 177                 var cl_boolean have_exponent;
 178                 var const char * ptr_in_exponent = ptr;
 179                 var const char * ptr_after_exponent = ptr;
 180                 if ((ptr == string_limit) || !(((*ptr >= '0') && (*ptr <= '9')) || ((*ptr >= 'A') && (*ptr <= 'Z') && (*ptr != 'I')) || ((*ptr >= 'a') && (*ptr <= 'z') && (*ptr != 'i')) || (*ptr == '.') || (*ptr == '/'))) {
 181                         // No exponent.
 182                         have_exponent = cl_false;
 183                         // Must have at least one fractional part digit.
 184                         if (ptr_after_fracpart == ptr_before_fracpart) goto not_float_syntax;
 185                         exponent_marker = 'E';
 186                 } else {
 187                         have_exponent = cl_true;
 188                         // Must have at least one digit.
 189                         if (ptr_after_sign == ptr_after_intpart)
 190                                 if (ptr_after_fracpart == ptr_before_fracpart)
 191                                         goto not_float_syntax;
 192                         exponent_marker = ((*ptr >= 'a') && (*ptr <= 'z') ? *ptr - 'a' + 'A' : *ptr);
 193                         switch (exponent_marker) {
 194                                 case 'E':
 195                                 case 'S': case 'F': case 'D': case 'L':
 196                                         break;
 197                                 default:
 198                                         goto not_float_syntax;
 199                         }
 200                 }
 201                 if (have_exponent) {
 202                         ptr++;
 203                         if (ptr == string_limit) goto not_float_syntax;
 204                         switch (*ptr) {
 205                                 case '-':
 206                                 case '+': ptr++;
 207                                 default: break;
 208                         }
 209                         ptr_in_exponent = ptr;
 210                         ptr_after_exponent = skip_digits(ptr_in_exponent,string_limit,10);
 211                         if (ptr_after_exponent == ptr_in_exponent) goto not_float_syntax;
 212                 }
 213                 ptr = ptr_after_exponent;
 214                 var const char * ptr_after_prec = ptr;
 215                 var float_format_t prec;
 216                 if ((ptr != string_limit) && (*ptr == '_')) {
 217                         ptr++;
 218                         ptr_after_prec = skip_digits(ptr,string_limit,10);
 219                         if (ptr_after_prec == ptr) goto not_float_syntax;
 220                         var cl_I prec1 = digits_to_I(ptr,ptr_after_prec-ptr,10);
 221                         var uintL prec2 = cl_I_to_UL(prec1);
 222                         prec = (float_base==10 ? float_format(prec2)
 223                                                : (float_format_t)((uintL)((1+prec2)*::log((double)float_base)*1.442695041)+1)
 224                                );
 225                 } else {
 226                         switch (exponent_marker) {
 227                                 case 'S': prec = float_format_sfloat; break;
 228                                 case 'F': prec = float_format_ffloat; break;
 229                                 case 'D': prec = float_format_dfloat; break;
 230                                 case 'L': prec = flags.float_flags.default_lfloat_format; break;
 231                                 case 'E': prec = flags.float_flags.default_float_format; break;
 232                                 default: NOTREACHED
 233                         }
 234                         if (flags.float_flags.mantissa_dependent_float_format) {
 235                                 // Count the number of significant digits.
 236                                 ptr = ptr_after_sign;
 237                                 while (ptr < ptr_after_fracpart && (*ptr == '0' || *ptr == '.')) ptr++;
 238                                 var uintL num_significant_digits =
 239                                   (ptr_after_fracpart - ptr) - (ptr_before_fracpart > ptr ? 1 : 0);
 240                                 var uintL prec2 = (num_significant_digits>=2 ? num_significant_digits-2 : 0);
 241                                 var float_format_t precx =
 242                                   (float_base==10 ? float_format(prec2)
 243                                                   : (float_format_t)((uintL)((1+prec2)*::log((double)float_base)*1.442695041)+1)
 244                                   );
 245                                 if ((uintL)precx > (uintL)prec)
 246                                         prec = precx;
 247                         }
 248                 }
 249                 floatformatcase(prec
 250                 ,       if (!(flags.syntax & syntax_sfloat)) goto not_float_syntax;
 251                 ,       if (!(flags.syntax & syntax_ffloat)) goto not_float_syntax;
 252                 ,       if (!(flags.syntax & syntax_dfloat)) goto not_float_syntax;
 253                 ,       unused len;
 254                         if (!(flags.syntax & syntax_lfloat)) goto not_float_syntax;
 255                 );
 256                 return read_complex_number_rest(flags,ptr_after_prec,string,string_limit,end_of_parse,
 257                         read_float(float_base,prec,sign,ptr_after_sign,0,ptr_after_fracpart-ptr_after_sign,ptr_after_exponent-ptr_after_sign,ptr_before_fracpart-ptr_after_sign));
 258         }
 259 not_float_syntax:
 260         if ((flags.syntax & syntax_complex) && (flags.lsyntax & lsyntax_commonlisp)) {
 261                 // Check for complex number syntax:
 262                 // '#' {'C'|'c'} '(' realpart {' '}+ imagpart ')'
 263                 var const char * ptr = string;
 264                 if (ptr == string_limit) goto not_complex_syntax;
 265                 if (!(*ptr == '#')) goto not_complex_syntax;
 266                 ptr++;
 267                 if (ptr == string_limit) goto not_complex_syntax;
 268                 if (!((*ptr == 'C') || (*ptr == 'c'))) goto not_complex_syntax;
 269                 ptr++;
 270                 // Modified flags for parsing the realpart and imagpart:
 271                 var cl_read_flags flags_for_parts = flags;
 272                 flags_for_parts.syntax = (cl_read_syntax_t)((flags_for_parts.syntax & ~syntax_complex) | syntax_maybe_bad);
 273                 var const char * end_of_part;
 274                 if (ptr == string_limit) goto not_complex_syntax;
 275                 if (!(*ptr == '(')) goto not_complex_syntax;
 276                 ptr++;
 277                 var cl_R realpart = read_real(flags_for_parts,ptr,string_limit,&end_of_part);
 278                 if (end_of_part == ptr) goto not_complex_syntax;
 279                 ptr = end_of_part;
 280                 if (ptr == string_limit) goto not_complex_syntax;
 281                 if (!(*ptr == ' ')) goto not_complex_syntax;
 282                 ptr++;
 283                 while ((ptr != string_limit) && (*ptr == ' ')) { ptr++; }
 284                 var cl_R imagpart = read_real(flags_for_parts,ptr,string_limit,&end_of_part);
 285                 if (end_of_part == ptr) goto not_complex_syntax;
 286                 ptr = end_of_part;
 287                 if (ptr == string_limit) goto not_complex_syntax;
 288                 if (!(*ptr == ')')) goto not_complex_syntax;
 289                 ptr++;
 290                 at_end_of_parse(ptr);
 291                 return complex(realpart,imagpart);
 292         }
 293 not_complex_syntax:
 294 bad_syntax:
 295         if (flags.syntax & syntax_maybe_bad) {
 296                 ASSERT(end_of_parse);
 297                 *end_of_parse = string;
 298                 return 0; // dummy return
 299         }
 300         read_number_bad_syntax(string,string_limit);
 301 }
 302
 303 static const cl_N read_complex_number_rest (const cl_read_flags& flags, const char * string_rest, const char * string, const char * string_limit, const char * * end_of_parse, const cl_R& x)
 304 {
 305         unused string;
 306         if ((flags.syntax & syntax_complex) && (flags.lsyntax & lsyntax_algebraic)) {
 307                 // Finish reading the "+yi" part of "x+yi".
 308                 // We allow "y" to begin with a '-'.
 309                 // We also allow the '+' to be replaced by '-', but in this case
 310                 // "y" may not begin with a '-'.
 311                 // We also allow the syntax "xi" (implicit realpart = 0).
 312                 var const char * ptr = string_rest;
 313                 if (ptr == string_limit) goto not_complex_syntax;
 314                 if ((*ptr == 'i') || (*ptr == 'I')) {
 315                         ptr++;
 316                         at_end_of_parse(ptr);
 317                         return complex(0,x);
 318                 }
 319                 switch (*ptr) {
 320                         case '+': ptr++;
 321                         case '-': break;
 322                         default: goto not_complex_syntax;
 323                 }
 324                 // Modified flags for parsing the imagpart:
 325                 var cl_read_flags flags_for_part = flags;
 326                 flags_for_part.syntax = (cl_read_syntax_t)((flags_for_part.syntax & ~syntax_complex) | syntax_maybe_bad);
 327                 var const char * end_of_part;
 328                 var const cl_R& realpart = x;
 329                 var cl_R imagpart = read_real(flags_for_part,ptr,string_limit,&end_of_part);
 330                 if (end_of_part == ptr) goto not_complex_syntax;
 331                 ptr = end_of_part;
 332                 if (ptr == string_limit) goto not_complex_syntax;
 333                 if (!((*ptr == 'i') || (*ptr == 'I'))) goto not_complex_syntax;
 334                 ptr++;
 335                 at_end_of_parse(ptr);
 336                 return complex(realpart,imagpart);
 337         }
 338 not_complex_syntax:
 339         at_end_of_parse(string_rest);
 340         return x;
 341 }
 342
 343 }  // namespace cln