added fplot
This commit is contained in:
aiju
parent
2ebf18958e
commit
e140aa0aee
1 changed files with 467 additions and 0 deletions
467
sys/src/cmd/fplot.c
Normal file
467
sys/src/cmd/fplot.c
Normal file
|
|
@ -0,0 +1,467 @@
|
|||
#include <u.h>
|
||||
#include <libc.h>
|
||||
#include <ctype.h>
|
||||
#include <draw.h>
|
||||
#include <event.h>
|
||||
|
||||
typedef struct Op Op;
|
||||
typedef struct Operator Operator;
|
||||
typedef struct Token Token;
|
||||
typedef struct Constant Constant;
|
||||
typedef struct Code Code;
|
||||
|
||||
enum {
|
||||
ONONE,
|
||||
ONUMBER,
|
||||
OVAR,
|
||||
OUNARY,
|
||||
OBINARY,
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct Op {
|
||||
int type;
|
||||
union {
|
||||
void (*f)(void);
|
||||
double val;
|
||||
};
|
||||
};
|
||||
|
||||
enum {
|
||||
TNONE,
|
||||
TNUMBER,
|
||||
TVAR,
|
||||
TOP,
|
||||
TPARENL,
|
||||
TPARENR,
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct Token {
|
||||
int type;
|
||||
union {
|
||||
Operator *op;
|
||||
double val;
|
||||
};
|
||||
Token *next;
|
||||
};
|
||||
|
||||
double *stack, *sp;
|
||||
void add(void) { sp--; *sp += *(sp+1); }
|
||||
void sub(void) { sp--; *sp -= *(sp+1); }
|
||||
void mul(void) { sp--; *sp *= *(sp+1); }
|
||||
void div(void) { sp--; *sp /= *(sp+1); }
|
||||
void pot(void) { sp--; *sp = pow(*sp, *(sp+1)); }
|
||||
void osin(void) { *sp = sin(*sp); }
|
||||
void ocos(void) { *sp = cos(*sp); }
|
||||
void otan(void) { *sp = tan(*sp); }
|
||||
void oasin(void) { *sp = asin(*sp); }
|
||||
void oacos(void) { *sp = acos(*sp); }
|
||||
void oatan(void) { *sp = atan(*sp); }
|
||||
void osqrt(void) { *sp = sqrt(*sp); }
|
||||
void olog(void) { *sp = log10(*sp); }
|
||||
void oln(void) { *sp = log(*sp); }
|
||||
|
||||
struct Operator {
|
||||
char *s;
|
||||
char type;
|
||||
char rassoc;
|
||||
short prec;
|
||||
void (*f)(void);
|
||||
} ops[] = {
|
||||
"+", OBINARY, 0, 0, add,
|
||||
"-", OBINARY, 0, 0, sub,
|
||||
"*", OBINARY, 0, 100, mul,
|
||||
"/", OBINARY, 0, 100, div,
|
||||
"^", OBINARY, 1, 200, pot,
|
||||
"sin", OUNARY, 0, 50, osin,
|
||||
"cos", OUNARY, 0, 50, ocos,
|
||||
"tan", OUNARY, 0, 50, otan,
|
||||
"asin", OUNARY, 0, 50, oasin,
|
||||
"acos", OUNARY, 0, 50, oacos,
|
||||
"atan", OUNARY, 0, 50, oatan,
|
||||
"sqrt", OUNARY, 0, 50, osqrt,
|
||||
"log", OUNARY, 0, 50, olog,
|
||||
"ln", OUNARY, 0, 50, oln,
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct Constant {
|
||||
char *s;
|
||||
double val;
|
||||
} consts[] = {
|
||||
"pi", 3.14159265359,
|
||||
"π", 3.14159265359,
|
||||
"e", 2.71828182846,
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct Code {
|
||||
Op* p;
|
||||
int len, cap;
|
||||
} *fns;
|
||||
int nfns;
|
||||
|
||||
Token *opstackbot;
|
||||
double xmin = -10, xmax = 10;
|
||||
double ymin = -10, ymax = 10;
|
||||
|
||||
void *
|
||||
emalloc(int size)
|
||||
{
|
||||
void *v;
|
||||
|
||||
v = mallocz(size, 1);
|
||||
if(v == nil)
|
||||
sysfatal("emalloc: %r");
|
||||
setmalloctag(v, getcallerpc(&size));
|
||||
return v;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void
|
||||
addop(Code *c, Op o)
|
||||
{
|
||||
if(c->len >= c->cap) {
|
||||
c->cap += 32;
|
||||
c->p = realloc(c->p, sizeof(Op) * c->cap);
|
||||
if(c->p == nil)
|
||||
sysfatal("realloc: %r");
|
||||
}
|
||||
c->p[c->len++] = o;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void
|
||||
push(Token *t)
|
||||
{
|
||||
t->next = opstackbot;
|
||||
opstackbot = t;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void
|
||||
pop(Code *c)
|
||||
{
|
||||
Token *t;
|
||||
Op o;
|
||||
|
||||
t = opstackbot;
|
||||
if(t == nil)
|
||||
sysfatal("stack underflow");
|
||||
opstackbot = t->next;
|
||||
if(t->type != TOP)
|
||||
sysfatal("non-operator pop");
|
||||
o.type = t->op->type;
|
||||
o.f = t->op->f;
|
||||
addop(c, o);
|
||||
free(t);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void
|
||||
popdel(void)
|
||||
{
|
||||
Token *t;
|
||||
|
||||
t = opstackbot;
|
||||
opstackbot = t->next;
|
||||
free(t);
|
||||
}
|
||||
|
||||
Token *
|
||||
lex(char **s)
|
||||
{
|
||||
Token *t;
|
||||
Operator *o;
|
||||
Constant *c;
|
||||
|
||||
while(isspace(**s))
|
||||
(*s)++;
|
||||
if(**s == 0)
|
||||
return nil;
|
||||
|
||||
t = emalloc(sizeof(*t));
|
||||
if(isdigit(**s)) {
|
||||
t->type = TNUMBER;
|
||||
t->val = strtod(*s, s);
|
||||
return t;
|
||||
}
|
||||
if(**s == '(') {
|
||||
t->type = TPARENL;
|
||||
(*s)++;
|
||||
return t;
|
||||
}
|
||||
if(**s == ')') {
|
||||
t->type = TPARENR;
|
||||
(*s)++;
|
||||
return t;
|
||||
}
|
||||
if(**s == 'x') {
|
||||
t->type = TVAR;
|
||||
(*s)++;
|
||||
return t;
|
||||
}
|
||||
for(o = ops; o < ops + nelem(ops); o++)
|
||||
if(strncmp(*s, o->s, strlen(o->s)) == 0) {
|
||||
t->type = TOP;
|
||||
t->op = o;
|
||||
*s += strlen(o->s);
|
||||
return t;
|
||||
}
|
||||
for(c = consts; c < consts + nelem(consts); c++)
|
||||
if(strncmp(*s, c->s, strlen(c->s)) == 0) {
|
||||
t->type = TNUMBER;
|
||||
t->val = c->val;
|
||||
*s += strlen(c->s);
|
||||
return t;
|
||||
}
|
||||
sysfatal("syntax error at %s", *s);
|
||||
return nil;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void
|
||||
parse(Code *c, char *s)
|
||||
{
|
||||
Token *t;
|
||||
Op o;
|
||||
|
||||
while(t = lex(&s)) {
|
||||
switch(t->type) {
|
||||
case TNUMBER:
|
||||
o.type = ONUMBER;
|
||||
o.val = t->val;
|
||||
addop(c, o);
|
||||
free(t);
|
||||
break;
|
||||
case TVAR:
|
||||
o.type = OVAR;
|
||||
addop(c, o);
|
||||
free(t);
|
||||
break;
|
||||
case TOP:
|
||||
if(t->op->type == OBINARY)
|
||||
while(opstackbot != nil && opstackbot->type == TOP &&
|
||||
(opstackbot->op->prec > t->op->prec ||
|
||||
t->op->rassoc && opstackbot->op->prec == t->op->prec))
|
||||
pop(c);
|
||||
push(t);
|
||||
break;
|
||||
case TPARENL:
|
||||
push(t);
|
||||
break;
|
||||
case TPARENR:
|
||||
while(opstackbot != nil && opstackbot->type == TOP)
|
||||
pop(c);
|
||||
if(opstackbot == nil)
|
||||
sysfatal("mismatched parentheses");
|
||||
popdel();
|
||||
free(t);
|
||||
break;
|
||||
default:
|
||||
sysfatal("unknown token type %d", t->type);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
while(opstackbot != nil)
|
||||
switch(opstackbot->type) {
|
||||
case TOP:
|
||||
pop(c);
|
||||
break;
|
||||
case TPARENL:
|
||||
sysfatal("mismatched parentheses");
|
||||
default:
|
||||
sysfatal("syntax error");
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
int
|
||||
calcstack(Code *c)
|
||||
{
|
||||
int cur, max;
|
||||
Op *o;
|
||||
|
||||
cur = 0;
|
||||
max = 0;
|
||||
for(o = c->p; o < c->p + c->len; o++)
|
||||
switch(o->type) {
|
||||
case ONUMBER: case OVAR:
|
||||
if(++cur > max)
|
||||
max = cur;
|
||||
break;
|
||||
case OUNARY:
|
||||
if(cur == 0)
|
||||
sysfatal("syntax error");
|
||||
break;
|
||||
case OBINARY:
|
||||
if(cur <= 1)
|
||||
sysfatal("syntax error");
|
||||
cur--;
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if(cur != 1)
|
||||
sysfatal("syntax error");
|
||||
return max;
|
||||
}
|
||||
|
||||
double
|
||||
calc(Code *c, double x)
|
||||
{
|
||||
Op *o;
|
||||
|
||||
sp = stack - 1;
|
||||
for(o = c->p; o < c->p + c->len; o++)
|
||||
switch(o->type) {
|
||||
case ONUMBER:
|
||||
*++sp = o->val;
|
||||
break;
|
||||
case OVAR:
|
||||
*++sp = x;
|
||||
break;
|
||||
case OUNARY: case OBINARY:
|
||||
o->f();
|
||||
}
|
||||
return *sp;
|
||||
}
|
||||
|
||||
double
|
||||
convx(Image *i, int x)
|
||||
{
|
||||
return (xmax - xmin) * (x - i->r.min.x) / (i->r.max.x - i->r.min.x) + xmin;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int
|
||||
deconvx(Image *i, double dx)
|
||||
{
|
||||
return (dx - xmin) * (i->r.max.x - i->r.min.x) / (xmax - xmin) + i->r.min.x + 0.5;
|
||||
}
|
||||
|
||||
double
|
||||
convy(Image *i, int y)
|
||||
{
|
||||
return (ymax - ymin) * (i->r.max.y - y) / (i->r.max.y - i->r.min.y) + ymin;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int
|
||||
deconvy(Image *i, double dy)
|
||||
{
|
||||
return (ymax - dy) * (i->r.max.y - i->r.min.y) / (ymax - ymin) + i->r.min.y + 0.5;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void
|
||||
drawinter(Code *co, Image *i, Image *c, double x1, double x2, int n)
|
||||
{
|
||||
double y1, y2;
|
||||
int iy1, iy2;
|
||||
int ix1, ix2;
|
||||
|
||||
ix1 = deconvx(i, x1);
|
||||
ix2 = deconvx(i, x2);
|
||||
iy1 = iy2 = 0;
|
||||
y1 = calc(co, x1);
|
||||
if(!isNaN(y1)) {
|
||||
iy1 = deconvy(i, y1);
|
||||
draw(i, Rect(ix1, iy1, ix1 + 1, iy1 + 1), c, nil, ZP);
|
||||
}
|
||||
y2 = calc(co, x2);
|
||||
if(!isNaN(y2)) {
|
||||
iy2 = deconvy(i, y2);
|
||||
draw(i, Rect(ix2, iy2, ix2 + 1, iy2 + 1), c, nil, ZP);
|
||||
}
|
||||
if(!isNaN(y1) && !isNaN(y2) && (iy2 < iy1 - 1 || iy2 > iy1 + 1) && n < 10) {
|
||||
drawinter(co, i, c, x1, (x1 + x2) / 2, n + 1);
|
||||
drawinter(co, i, c, (x1 + x2) / 2, x2, n + 1);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
void
|
||||
drawgraph(Code *co, Image *i, Image *c)
|
||||
{
|
||||
int x;
|
||||
|
||||
for(x = i->r.min.x; x < i->r.max.x; x++)
|
||||
drawinter(co, i, c, convx(i, x), convx(i, x + 1), 0);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void
|
||||
drawgraphs(void)
|
||||
{
|
||||
int i;
|
||||
|
||||
for(i = 0; i < nfns; i++)
|
||||
drawgraph(&fns[i], screen, display->black);
|
||||
flushimage(display, 1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void
|
||||
usage(void)
|
||||
{
|
||||
fprint(2, "usage: fplot function\n");
|
||||
exits("usage");
|
||||
}
|
||||
|
||||
void
|
||||
zoom(void)
|
||||
{
|
||||
Mouse m;
|
||||
Rectangle r;
|
||||
double xmin_, xmax_, ymin_, ymax_;
|
||||
|
||||
m.buttons = 7;
|
||||
r = egetrect(1, &m);
|
||||
if(r.min.x == 0 && r.min.y == 0 && r.max.x == 0 && r.max.y == 0)
|
||||
return;
|
||||
xmin_ = convx(screen, r.min.x);
|
||||
xmax_ = convx(screen, r.max.x);
|
||||
ymin_ = convy(screen, r.max.y);
|
||||
ymax_ = convy(screen, r.min.y);
|
||||
xmin = xmin_;
|
||||
xmax = xmax_;
|
||||
ymin = ymin_;
|
||||
ymax = ymax_;
|
||||
draw(screen, screen->r, display->white, nil, ZP);
|
||||
drawgraphs();
|
||||
}
|
||||
|
||||
void
|
||||
parsefns(int n, char **s)
|
||||
{
|
||||
int i, max, cur;
|
||||
|
||||
max = 0;
|
||||
nfns = n;
|
||||
fns = emalloc(sizeof(*fns) * n);
|
||||
for(i = 0; i < nfns; i++) {
|
||||
parse(&fns[i], s[i]);
|
||||
cur = calcstack(&fns[i]);
|
||||
if(cur > max)
|
||||
max = cur;
|
||||
}
|
||||
stack = emalloc(sizeof(*stack) * max);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void
|
||||
main(int argc, char **argv)
|
||||
{
|
||||
Event e;
|
||||
|
||||
if(argc < 2)
|
||||
usage();
|
||||
setfcr(getfcr() & ~(FPZDIV | FPINVAL));
|
||||
parsefns(argc - 1, argv + 1);
|
||||
if(initdraw(nil, nil, "fplot") < 0)
|
||||
sysfatal("initdraw: %r");
|
||||
einit(Emouse | Ekeyboard);
|
||||
drawgraphs();
|
||||
for(;;) {
|
||||
switch(event(&e)) {
|
||||
case Ekeyboard:
|
||||
switch(e.kbdc) {
|
||||
case 'q': exits(nil);
|
||||
case 'z': zoom();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
void
|
||||
eresized(int new)
|
||||
{
|
||||
if(new) {
|
||||
if(getwindow(display, Refnone) < 0)
|
||||
sysfatal("getwindow: %r");
|
||||
drawgraphs();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
Loading…
Reference in a new issue