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