basis/pack/pack.factor

   1 ! Copyright (C) 2009 Doug Coleman.
   2 ! See http://factorcode.org/license.txt for BSD license.
   3 USING: alien alien.c-types arrays assocs byte-arrays io
   4 io.binary io.streams.string kernel math math.parser namespaces
   5 make parser quotations sequences strings vectors
   6 words macros math.functions math.bitwise fry generalizations
   7 combinators.smart io.streams.byte-array io.encodings.binary
   8 math.vectors combinators multiline endian ;
   9 IN: pack
  10
  11 GENERIC: >n-byte-array ( obj n -- byte-array )
  12
  13 M: integer >n-byte-array ( m n -- byte-array ) >endian ;
  14
  15 ! for doing native, platform-dependent sized values
  16 M: string >n-byte-array ( n string -- byte-array ) heap-size >n-byte-array ;
  17
  18 : s8>byte-array ( n -- byte-array ) 1 >n-byte-array ;
  19 : u8>byte-array ( n -- byte-array ) 1 >n-byte-array ;
  20 : s16>byte-array ( n -- byte-array ) 2 >n-byte-array ;
  21 : u16>byte-array ( n -- byte-array ) 2 >n-byte-array ;
  22 : s24>byte-array ( n -- byte-array ) 3 >n-byte-array ;
  23 : u24>byte-array ( n -- byte-array ) 3 >n-byte-array ;
  24 : s32>byte-array ( n -- byte-array ) 4 >n-byte-array ;
  25 : u32>byte-array ( n -- byte-array ) 4 >n-byte-array ;
  26 : s64>byte-array ( n -- byte-array ) 8 >n-byte-array ;
  27 : u64>byte-array ( n -- byte-array ) 8 >n-byte-array ;
  28 : s128>byte-array ( n -- byte-array ) 16 >n-byte-array ;
  29 : u128>byte-array ( n -- byte-array ) 16 >n-byte-array ;
  30 : write-float ( n -- byte-array ) float>bits 4 >n-byte-array ;
  31 : write-double ( n -- byte-array ) double>bits 8 >n-byte-array ;
  32 : write-c-string ( byte-array -- byte-array ) { 0 } B{ } append-as ;
  33
  34 <PRIVATE
  35
  36 CONSTANT: pack-table
  37     H{
  38         { CHAR: c s8>byte-array }
  39         { CHAR: C u8>byte-array }
  40         { CHAR: s s16>byte-array }
  41         { CHAR: S u16>byte-array }
  42         { CHAR: t s24>byte-array }
  43         { CHAR: T u24>byte-array }
  44         { CHAR: i s32>byte-array }
  45         { CHAR: I u32>byte-array }
  46         { CHAR: q s64>byte-array }
  47         { CHAR: Q u64>byte-array }
  48         { CHAR: f write-float }
  49         { CHAR: F write-float }
  50         { CHAR: d write-double }
  51         { CHAR: D write-double }
  52     }
  53
  54 CONSTANT: unpack-table
  55     H{
  56         { CHAR: c [ 8 signed-endian> ] }
  57         { CHAR: C [ unsigned-endian> ] }
  58         { CHAR: s [ 16 signed-endian> ] }
  59         { CHAR: S [ unsigned-endian> ] }
  60         { CHAR: t [ 24 signed-endian> ] }
  61         { CHAR: T [ unsigned-endian> ] }
  62         { CHAR: i [ 32 signed-endian> ] }
  63         { CHAR: I [ unsigned-endian> ] }
  64         { CHAR: q [ 64 signed-endian> ] }
  65         { CHAR: Q [ unsigned-endian> ] }
  66         { CHAR: f [ unsigned-endian> bits>float ] }
  67         { CHAR: F [ unsigned-endian> bits>float ] }
  68         { CHAR: d [ unsigned-endian> bits>double ] }
  69         { CHAR: D [ unsigned-endian> bits>double ] }
  70     }
  71
  72 CONSTANT: packed-length-table
  73     H{
  74         { CHAR: c 1 }
  75         { CHAR: C 1 }
  76         { CHAR: s 2 }
  77         { CHAR: S 2 }
  78         { CHAR: t 3 }
  79         { CHAR: T 3 }
  80         { CHAR: i 4 }
  81         { CHAR: I 4 }
  82         { CHAR: q 8 }
  83         { CHAR: Q 8 }
  84         { CHAR: f 4 }
  85         { CHAR: F 4 }
  86         { CHAR: d 8 }
  87         { CHAR: D 8 }
  88     }
  89
  90 PRIVATE>
  91
  92 MACRO: pack ( str -- quot )
  93     [ pack-table at '[ _ execute ] ] { } map-as
  94     '[ [ [ _ spread ] input<sequence ] B{ } append-outputs-as ] ;
  95
  96 : ch>packed-length ( ch -- n )
  97     packed-length-table at ; inline
  98
  99 : packed-length ( str -- n )
 100     [ ch>packed-length ] map-sum ;
 101
 102 : pack-native ( seq str -- seq )
 103     '[ _ _ pack ] with-native-endian ; inline
 104
 105 : pack-be ( seq str -- seq )
 106     '[ _ _ pack ] with-big-endian ; inline
 107
 108 : pack-le ( seq str -- seq )
 109     '[ _ _ pack ] with-little-endian ; inline
 110
 111 <PRIVATE
 112
 113 : start/end ( seq -- seq1 seq2 )
 114     [ 0 [ + ] accumulate nip dup ] keep v+ ; inline
 115
 116 PRIVATE>
 117
 118 MACRO: unpack ( str -- quot )
 119     [ [ ch>packed-length ] { } map-as start/end ]
 120     [ [ unpack-table at '[ @ ] ] { } map-as ] bi
 121     [ '[ [ _ _ ] dip <slice> @ ] ] 3map
 122     '[ [ _ cleave ] output>array ] ;
 123
 124 : unpack-native ( seq str -- seq )
 125     '[ _ _ unpack ] with-native-endian ; inline
 126
 127 : unpack-be ( seq str -- seq )
 128     '[ _ _ unpack ] with-big-endian ; inline
 129
 130 : unpack-le ( seq str -- seq )
 131     '[ _ _ unpack ] with-little-endian ; inline
 132
 133 ERROR: packed-read-fail str bytes ;
 134
 135 <PRIVATE
 136
 137 : read-packed-bytes ( str -- bytes )
 138     dup packed-length [ read dup length ] keep =
 139     [ nip ] [ packed-read-fail ] if ; inline
 140
 141 PRIVATE>
 142
 143 : read-packed ( str quot -- seq )
 144     [ read-packed-bytes ] swap bi ; inline
 145
 146 : read-packed-le ( str -- seq )
 147     [ unpack-le ] read-packed ; inline
 148
 149 : read-packed-be ( str -- seq )
 150     [ unpack-be ] read-packed ; inline
 151
 152 : read-packed-native ( str -- seq )
 153     [ unpack-native ] read-packed ; inline