pd.if.org Git - pdclib.old/blob - internals/_PDCLIB_int.h

   1 #ifndef __PDCLIB_INT_H
   2 #define __PDCLIB_INT_H __PDCLIB_INT_H
   3
   4 /* PDCLib internal integer logic <_PDCLIB_int.h>
   5
   6    This file is part of the Public Domain C Library (PDCLib).
   7    Permission is granted to use, modify, and / or redistribute at will.
   8 */
   9
  10 /* -------------------------------------------------------------------------- */
  11 /* You should not have to edit anything in this file; if you DO have to, it   */
  12 /* would be considered a bug / missing feature: notify the author(s).         */
  13 /* -------------------------------------------------------------------------- */
  14
  15 #include <_PDCLIB_config.h>
  16 #include <_PDCLIB_aux.h>
  17
  18 /* null pointer constant */
  19 #define _PDCLIB_NULL 0
  20
  21 /* -------------------------------------------------------------------------- */
  22 /* Limits of native datatypes                                                 */
  23 /* -------------------------------------------------------------------------- */
  24 /* The definition of minimum limits for unsigned datatypes is done because    */
  25 /* later on we will "construct" limits for other abstract types:              */
  26 /* USHRT -> _PDCLIB_ + USHRT + _MIN -> _PDCLIB_USHRT_MIN -> 0                 */
  27 /* INT -> _PDCLIB_ + INT + _MIN -> _PDCLIB_INT_MIN -> ... you get the idea.   */
  28 /* -------------------------------------------------------------------------- */
  29
  30 /* Setting 'char' limits                                                      */
  31 #define _PDCLIB_CHAR_BIT    8
  32 #define _PDCLIB_UCHAR_MIN   0
  33 #define _PDCLIB_UCHAR_MAX   0xff
  34 #define _PDCLIB_SCHAR_MIN   (-0x7f - 1)
  35 #define _PDCLIB_SCHAR_MAX   0x7f
  36 #ifdef  _PDCLIB_CHAR_SIGNED
  37 #define _PDCLIB_CHAR_MIN    _PDCLIB_SCHAR_MIN
  38 #define _PDCLIB_CHAR_MAX    _PDCLIB_SCHAR_MAX
  39 #else
  40 #define _PDCLIB_CHAR_MIN    0
  41 #define _PDCLIB_CHAR_MAX    _PDCLIB_UCHAR_MAX
  42 #endif
  43
  44 /* Setting 'short' limits                                                     */
  45 #if     _PDCLIB_SHRT_BYTES == 2
  46 #define _PDCLIB_SHRT_MAX      0x7fff
  47 #define _PDCLIB_SHRT_MIN      (-0x7fff - 1)
  48 #define _PDCLIB_USHRT_MAX     0xffff
  49 #else
  50 #error Unsupported width of 'short' (not 16 bit).
  51 #endif
  52 #define _PDCLIB_USHRT_MIN 0
  53
  54 #if _PDCLIB_INT_BYTES < _PDCLIB_SHRT_BYTES
  55 #error Bogus setting: short > int? Check _PDCLIB_config.h.
  56 #endif
  57
  58 /* Setting 'int' limits                                                       */
  59 #if     _PDCLIB_INT_BYTES == 2
  60 #define _PDCLIB_INT_MAX   0x7fff
  61 #define _PDCLIB_INT_MIN   (-0x7fff - 1)
  62 #define _PDCLIB_UINT_MAX  0xffffU
  63 #elif   _PDCLIB_INT_BYTES == 4
  64 #define _PDCLIB_INT_MAX   0x7fffffff
  65 #define _PDCLIB_INT_MIN   (-0x7fffffff - 1)
  66 #define _PDCLIB_UINT_MAX  0xffffffffU
  67 #elif _PDCLIB_INT_BYTES   == 8
  68 #define _PDCLIB_INT_MAX   0x7fffffffffffffff
  69 #define _PDCLIB_INT_MIN   (-0x7fffffffffffffff - 1)
  70 #define _PDCLIB_UINT_MAX  0xffffffffffffffff
  71 #else
  72 #error Unsupported width of 'int' (neither 16, 32, nor 64 bit).
  73 #endif
  74 #define _PDCLIB_UINT_MIN 0
  75
  76 /* Setting 'long' limits                                                      */
  77 #if   _PDCLIB_LONG_BYTES   == 4
  78 #define _PDCLIB_LONG_MAX   0x7fffffffL
  79 #define _PDCLIB_LONG_MIN   (-0x7fffffffL - 1L)
  80 #define _PDCLIB_ULONG_MAX  0xffffffffUL
  81 #elif   _PDCLIB_LONG_BYTES == 8
  82 #define _PDCLIB_LONG_MAX   0x7fffffffffffffffL
  83 #define _PDCLIB_LONG_MIN   (-0x7fffffffffffffffL - 1L)
  84 #define _PDCLIB_ULONG_MAX  0xffffffffffffffffUL
  85 #else
  86 #error Unsupported width of 'long' (neither 32 nor 64 bit).
  87 #endif
  88 #define _PDCLIB_ULONG_MIN 0
  89
  90 /* Setting 'long long' limits                                                 */
  91 #if _PDCLIB_LLONG_BYTES    == 8
  92 #define _PDCLIB_LLONG_MAX  0x7fffffffffffffffLL
  93 #define _PDCLIB_LLONG_MIN  (-0x7fffffffffffffffLL - 1LL)
  94 #define _PDCLIB_ULLONG_MAX 0xffffffffffffffffULL
  95 #elif _PDCLIB_LLONG_BYTES  == 16
  96 #define _PDCLIB_LLONG_MAX  0x7fffffffffffffffffffffffffffffffLL
  97 #define _PDCLIB_LLONG_MIN  (-0x7fffffffffffffffffffffffffffffffLL - 1LL)
  98 #define _PDCLIB_ULLONG_MAX 0xffffffffffffffffffffffffffffffffULL
  99 #else
 100 #error Unsupported width of 'long long' (neither 64 nor 128 bit).
 101 #endif
 102 #define _PDCLIB_ULLONG_MIN 0
 103
 104 /* -------------------------------------------------------------------------- */
 105 /* <stdint.h> exact-width types and their limits                              */
 106 /* -------------------------------------------------------------------------- */
 107 /* Note that, for the "standard" widths of 8, 16, 32 and 64 bit, the "LEAST"  */
 108 /* types are identical to the "exact-width" types, by definition.             */
 109
 110 /* Setting 'int8_t', its limits, its literal, and conversion macros.          */
 111 #if     _PDCLIB_CHAR_BIT == 8
 112 typedef signed char        _PDCLIB_int8_t;
 113 typedef unsigned char      _PDCLIB_uint8_t;
 114 #define _PDCLIB_INT8_MAX   _PDCLIB_CHAR_MAX
 115 #define _PDCLIB_INT8_MIN   _PDCLIB_CHAR_MIN
 116 #define _PDCLIB_UINT8_MAX  _PDCLIB_UCHAR_MAX
 117 #define _PDCLIB_8_CONV     hh
 118 #else
 119 #error Unsupported width of char (not 8 bits).
 120 #endif
 121
 122 /* Setting 'int16_t', its limits, its literal, and conversion macros.         */
 123 #if     _PDCLIB_INT_BYTES  == 2
 124 typedef signed int         _PDCLIB_int16_t;
 125 typedef unsigned int       _PDCLIB_uint16_t;
 126 #define _PDCLIB_INT16_MAX  _PDCLIB_INT_MAX
 127 #define _PDCLIB_INT16_MIN  _PDCLIB_INT_MIN
 128 #define _PDCLIB_UINT16_MAX _PDCLIB_UINT_MAX
 129 #define _PDCLIB_16_CONV
 130 #elif   _PDCLIB_SHRT_BYTES == 2
 131 typedef signed short       _PDCLIB_int16_t;
 132 typedef unsigned short     _PDCLIB_uint16_t;
 133 #define _PDCLIB_INT16_MAX  _PDCLIB_SHRT_MAX
 134 #define _PDCLIB_INT16_MIN  _PDCLIB_SHRT_MIN
 135 #define _PDCLIB_UINT16_MAX _PDCLIB_USHRT_MAX
 136 #define _PDCLIB_16_CONV    h
 137 #else
 138 #error Neither 'short' nor 'int' are 16-bit.
 139 #endif
 140
 141 /* Setting 'int32_t', its limits, its literal, and conversion macros.         */
 142 #if     _PDCLIB_INT_BYTES  == 4
 143 typedef signed int         _PDCLIB_int32_t;
 144 typedef unsigned int       _PDCLIB_uint32_t;
 145 #define _PDCLIB_INT32_MAX  _PDCLIB_INT_MAX
 146 #define _PDCLIB_INT32_MIN  _PDCLIB_INT_MIN
 147 #define _PDCLIB_UINT32_MAX _PDCLIB_UINT_MAX
 148 #define _PDCLIB_INT32_LITERAL
 149 #define _PDCLIB_UINT32_LITERAL
 150 #define _PDCLIB_32_CONV
 151 #elif   _PDCLIB_LONG_BYTES == 4
 152 typedef signed long        _PDCLIB_int32_t;
 153 typedef unsigned long      _PDCLIB_uint32_t;
 154 #define _PDCLIB_INT32_MAX  _PDCLIB_LONG_MAX
 155 #define _PDCLIB_INT32_MIN  _PDCLIB_LONG_MIN
 156 #define _PDCLIB_UINT32_MAX _PDCLIB_LONG_MAX
 157 #define _PDCLIB_INT32_LITERAL  l
 158 #define _PDCLIB_UINT32_LITERAL ul
 159 #define _PDCLIB_32_CONV        l
 160 #else
 161 #error Neither 'int' nor 'long' are 32-bit.
 162 #endif
 163
 164 /* Setting 'int64_t', its limits, its literal, and conversion macros.         */
 165 #if     _PDCLIB_LONG_BYTES == 8 && !defined(_PDCLIB_INT64_IS_LLONG)
 166 typedef signed long        _PDCLIB_int64_t;
 167 typedef unsigned long      _PDCLIB_uint64_t;
 168 #define _PDCLIB_INT64_MAX  _PDCLIB_LONG_MAX
 169 #define _PDCLIB_INT64_MIN  _PDCLIB_LONG_MIN
 170 #define _PDCLIB_UINT64_MAX  _PDCLIB_ULONG_MAX
 171 #define _PDCLIB_INT64_LITERAL  l
 172 #define _PDCLIB_UINT64_LITERAL ul
 173 #define _PDCLIB_64_CONV        l
 174 #elif _PDCLIB_LLONG_BYTES  == 8
 175 typedef signed long long   _PDCLIB_int64_t;
 176 typedef unsigned long long _PDCLIB_uint64_t;
 177 #define _PDCLIB_INT64_MAX  _PDCLIB_LLONG_MAX
 178 #define _PDCLIB_INT64_MIN  _PDCLIB_LLONG_MIN
 179 #define _PDCLIB_UINT64_MAX  _PDCLIB_ULLONG_MAX
 180 #define _PDCLIB_INT64_LITERAL  ll
 181 #define _PDCLIB_UINT64_LITERAL ull
 182 #define _PDCLIB_64_CONV        ll
 183 #else
 184 #error Neither 'long' nor 'long long' are 64-bit.
 185 #endif
 186
 187 /* -------------------------------------------------------------------------- */
 188 /* <stdint.h> "fastest" types and their limits                                */
 189 /* -------------------------------------------------------------------------- */
 190 /* This is, admittedly, butt-ugly. But at least it's ugly where the average   */
 191 /* user of PDCLib will never see it, and makes <_PDCLIB_config.h> much        */
 192 /* cleaner.                                                                   */
 193 /* -------------------------------------------------------------------------- */
 194
 195 typedef _PDCLIB_fast8          _PDCLIB_int_fast8_t;
 196 typedef unsigned _PDCLIB_fast8 _PDCLIB_uint_fast8_t;
 197 #define _PDCLIB_INT_FAST8_MIN  _PDCLIB_concat( _PDCLIB_concat( _PDCLIB_, _PDCLIB_FAST8 ), _MIN )
 198 #define _PDCLIB_INT_FAST8_MAX  _PDCLIB_concat( _PDCLIB_concat( _PDCLIB_, _PDCLIB_FAST8 ), _MAX )
 199 #define _PDCLIB_UINT_FAST8_MAX _PDCLIB_concat( _PDCLIB_concat( _PDCLIB_U, _PDCLIB_FAST8 ), _MAX )
 200
 201 typedef _PDCLIB_fast16          _PDCLIB_int_fast16_t;
 202 typedef unsigned _PDCLIB_fast16 _PDCLIB_uint_fast16_t;
 203 #define _PDCLIB_INT_FAST16_MIN  _PDCLIB_concat( _PDCLIB_concat( _PDCLIB_, _PDCLIB_FAST16 ), _MIN )
 204 #define _PDCLIB_INT_FAST16_MAX  _PDCLIB_concat( _PDCLIB_concat( _PDCLIB_, _PDCLIB_FAST16 ), _MAX )
 205 #define _PDCLIB_UINT_FAST16_MAX _PDCLIB_concat( _PDCLIB_concat( _PDCLIB_U, _PDCLIB_FAST16 ), _MAX )
 206
 207 typedef _PDCLIB_fast32          _PDCLIB_int_fast32_t;
 208 typedef unsigned _PDCLIB_fast32 _PDCLIB_uint_fast32_t;
 209 #define _PDCLIB_INT_FAST32_MIN  _PDCLIB_concat( _PDCLIB_concat( _PDCLIB_, _PDCLIB_FAST32 ), _MIN )
 210 #define _PDCLIB_INT_FAST32_MAX  _PDCLIB_concat( _PDCLIB_concat( _PDCLIB_, _PDCLIB_FAST32 ), _MAX )
 211 #define _PDCLIB_UINT_FAST32_MAX _PDCLIB_concat( _PDCLIB_concat( _PDCLIB_U, _PDCLIB_FAST32 ), _MAX )
 212
 213 typedef _PDCLIB_fast64          _PDCLIB_int_fast64_t;
 214 typedef unsigned _PDCLIB_fast64 _PDCLIB_uint_fast64_t;
 215 #define _PDCLIB_INT_FAST64_MIN  _PDCLIB_concat( _PDCLIB_concat( _PDCLIB_, _PDCLIB_FAST64 ), _MIN )
 216 #define _PDCLIB_INT_FAST64_MAX  _PDCLIB_concat( _PDCLIB_concat( _PDCLIB_, _PDCLIB_FAST64 ), _MAX )
 217 #define _PDCLIB_UINT_FAST64_MAX _PDCLIB_concat( _PDCLIB_concat( _PDCLIB_U, _PDCLIB_FAST64 ), _MAX )
 218
 219 /* -------------------------------------------------------------------------- */
 220 /* Various <stddef.h> typedefs and limits                                     */
 221 /* -------------------------------------------------------------------------- */
 222
 223 typedef _PDCLIB_ptrdiff     _PDCLIB_ptrdiff_t;
 224 #define _PDCLIB_PTRDIFF_MIN _PDCLIB_concat( _PDCLIB_concat( _PDCLIB_, _PDCLIB_PTRDIFF ), _MIN )
 225 #define _PDCLIB_PTRDIFF_MAX _PDCLIB_concat( _PDCLIB_concat( _PDCLIB_, _PDCLIB_PTRDIFF ), _MAX )
 226
 227 #define _PDCLIB_SIG_ATOMIC_MIN _PDCLIB_concat( _PDCLIB_concat( _PDCLIB_, _PDCLIB_SIG_ATOMIC ), _MIN )
 228 #define _PDCLIB_SIG_ATOMIC_MAX _PDCLIB_concat( _PDCLIB_concat( _PDCLIB_, _PDCLIB_SIG_ATOMIC ), _MAX )
 229
 230 typedef _PDCLIB_size     _PDCLIB_size_t;
 231 #define _PDCLIB_SIZE_MAX _PDCLIB_concat( _PDCLIB_concat( _PDCLIB_, _PDCLIB_SIZE ), _MAX )
 232
 233 typedef _PDCLIB_wint      _PDCLIB_wint_t;
 234 #ifndef __cplusplus
 235     typedef _PDCLIB_wchar     _PDCLIB_wchar_t;
 236 #else
 237     typedef wchar_t _PDCLIB_wchar_t;
 238 #endif
 239 #define _PDCLIB_WCHAR_MIN _PDCLIB_concat( _PDCLIB_concat( _PDCLIB_, _PDCLIB_WCHAR ), _MIN )
 240 #define _PDCLIB_WCHAR_MAX _PDCLIB_concat( _PDCLIB_concat( _PDCLIB_, _PDCLIB_WCHAR ), _MAX )
 241
 242 typedef _PDCLIB_intptr          _PDCLIB_intptr_t;
 243 typedef unsigned _PDCLIB_intptr _PDCLIB_uintptr_t;
 244 #define _PDCLIB_INTPTR_MIN  _PDCLIB_concat( _PDCLIB_concat( _PDCLIB_, _PDCLIB_INTPTR ), _MIN )
 245 #define _PDCLIB_INTPTR_MAX  _PDCLIB_concat( _PDCLIB_concat( _PDCLIB_, _PDCLIB_INTPTR ), _MAX )
 246 #define _PDCLIB_UINTPTR_MAX _PDCLIB_concat( _PDCLIB_concat( _PDCLIB_U, _PDCLIB_INTPTR ), _MAX )
 247
 248 typedef _PDCLIB_intmax          _PDCLIB_intmax_t;
 249 typedef unsigned _PDCLIB_intmax _PDCLIB_uintmax_t;
 250 #define _PDCLIB_INTMAX_MIN  _PDCLIB_concat( _PDCLIB_concat( _PDCLIB_, _PDCLIB_INTMAX ), _MIN )
 251 #define _PDCLIB_INTMAX_MAX  _PDCLIB_concat( _PDCLIB_concat( _PDCLIB_, _PDCLIB_INTMAX ), _MAX )
 252 #define _PDCLIB_UINTMAX_MAX _PDCLIB_concat( _PDCLIB_concat( _PDCLIB_U, _PDCLIB_INTMAX ), _MAX )
 253 #define _PDCLIB_INTMAX_C( value )  _PDCLIB_concat( value, _PDCLIB_INTMAX_LITERAL )
 254 #define _PDCLIB_UINTMAX_C( value ) _PDCLIB_concat( value, _PDCLIB_concat( u, _PDCLIB_INTMAX_LITERAL ) )
 255
 256 /* -------------------------------------------------------------------------- */
 257 /* Various <time.h> internals                                                 */
 258 /* -------------------------------------------------------------------------- */
 259
 260 typedef _PDCLIB_time            _PDCLIB_time_t;
 261 typedef _PDCLIB_clock           _PDCLIB_clock_t;
 262
 263 #if !defined(_PDCLIB_DEFINE_STRUCT_TIMESPEC)
 264 #define _PDCLIB_DEFINE_STRUCT_TIMESPEC()    \
 265     struct timespec {                       \
 266         time_t tv_sec;                      \
 267         long tv_nsec;                       \
 268     };
 269 #endif
 270
 271 #if !defined(_PDCLIB_DEFINE_STRUCT_TM)
 272 #define _PDCLIB_DEFINE_STRUCT_TM()          \
 273     struct tm {                             \
 274         int tm_sec;                         \
 275         int tm_min;                         \
 276         int tm_hour;                        \
 277         int tm_mday;                        \
 278         int tm_mon;                         \
 279         int tm_year;                        \
 280         int tm_wday;                        \
 281         int tm_yday;                        \
 282         int tm_isdst;                       \
 283     };
 284 #endif
 285
 286 /* -------------------------------------------------------------------------- */
 287 /* Internal data types                                                        */
 288 /* -------------------------------------------------------------------------- */
 289
 290 /* Structure required by both atexit() and exit() for handling atexit functions */
 291 struct _PDCLIB_exitfunc_t
 292 {
 293     struct _PDCLIB_exitfunc_t * next;
 294     void (*func)( void );
 295 };
 296
 297 /* -------------------------------------------------------------------------- */
 298 /* Declaration of helper functions (implemented in functions/_PDCLIB).        */
 299 /* -------------------------------------------------------------------------- */
 300
 301 /* This is the main function called by atoi(), atol() and atoll().            */
 302 _PDCLIB_intmax_t _PDCLIB_atomax( const char * s );
 303
 304 /* Two helper functions used by strtol(), strtoul() and long long variants.   */
 305 const char * _PDCLIB_strtox_prelim( const char * p, char * sign, int * base );
 306 _PDCLIB_uintmax_t _PDCLIB_strtox_main( const char ** p, unsigned int base, _PDCLIB_uintmax_t error, _PDCLIB_uintmax_t limval, int limdigit, char * sign );
 307
 308 /* Digits arrays used by various integer conversion functions */
 309 extern char _PDCLIB_digits[];
 310 extern char _PDCLIB_Xdigits[];
 311
 312 /* -------------------------------------------------------------------------- */
 313 /* locale / wchar / uchar                                                     */
 314 /* -------------------------------------------------------------------------- */
 315
 316 #ifndef __cplusplus
 317 typedef _PDCLIB_uint16_t        _PDCLIB_char16_t;
 318 typedef _PDCLIB_uint32_t        _PDCLIB_char32_t;
 319 #else
 320 typedef char16_t                _PDCLIB_char16_t;
 321 typedef char32_t                _PDCLIB_char32_t;
 322 #endif
 323
 324 typedef struct _PDCLIB_mbstate {
 325     union {
 326         /* Is this the best way to represent this? Is this big enough? */
 327         _PDCLIB_uint64_t _St64[15];
 328         _PDCLIB_uint32_t _St32[31];
 329         _PDCLIB_uint16_t _St16[62];
 330         unsigned char    _StUC[124];
 331         signed   char    _StSC[124];
 332                  char    _StC [124];
 333     };
 334
 335     /* c16/related functions: Surrogate storage
 336      *
 337      * If zero, no surrogate pending. If nonzero, surrogate.
 338      */
 339     _PDCLIB_uint16_t     _Surrogate;
 340
 341     /* In cases where the underlying codec is capable of regurgitating a
 342      * character without consuming any extra input (e.g. a surrogate pair in a
 343      * UCS-4 to UTF-16 conversion) then these fields are used to track that
 344      * state. In particular, they are used to buffer/fake the input for mbrtowc
 345      * and similar functions.
 346      *
 347      * See _PDCLIB_encoding.h for values of _PendState and the resultant value
 348      * in _PendChar.
 349      */
 350     unsigned char _PendState;
 351              char _PendChar;
 352 } _PDCLIB_mbstate_t;
 353
 354 typedef struct _PDCLIB_charcodec *_PDCLIB_charcodec_t;
 355 typedef struct _PDCLIB_locale    *_PDCLIB_locale_t;
 356 typedef struct lconv              _PDCLIB_lconv_t;
 357
 358 _PDCLIB_size_t _PDCLIB_mb_cur_max( void );
 359
 360 /* -------------------------------------------------------------------------- */
 361 /* stdio                                                                      */
 362 /* -------------------------------------------------------------------------- */
 363
 364 /* Position / status structure for getpos() / fsetpos(). */
 365 typedef struct _PDCLIB_fpos
 366 {
 367     _PDCLIB_int_fast64_t offset; /* File position offset */
 368     _PDCLIB_mbstate_t    mbs;    /* Multibyte parsing state */
 369 } _PDCLIB_fpos_t;
 370
 371 typedef struct _PDCLIB_fileops  _PDCLIB_fileops_t;
 372 typedef union  _PDCLIB_fd       _PDCLIB_fd_t;
 373 typedef struct _PDCLIB_file     _PDCLIB_file_t; // Rename to _PDCLIB_FILE?
 374
 375 /* Status structure required by _PDCLIB_print(). */
 376 struct _PDCLIB_status_t
 377 {
 378     /* XXX This structure is horrible now. scanf needs its own */
 379
 380     int              base;   /* base to which the value shall be converted   */
 381     _PDCLIB_int_fast32_t flags; /* flags and length modifiers                */
 382     unsigned         n;      /* print: maximum characters to be written (snprintf) */
 383                              /* scan:  number matched conversion specifiers  */
 384     unsigned         i;      /* number of characters read/written            */
 385     unsigned         current;/* chars read/written in the CURRENT conversion */
 386     unsigned         width;  /* specified field width                        */
 387     int              prec;   /* specified field precision                    */
 388
 389     union {
 390         void *           ctx;    /* context for callback */
 391         const char *     s;      /* input string for scanf */
 392     };
 393
 394     union {
 395         _PDCLIB_size_t ( *write ) ( void *p, const char *buf, _PDCLIB_size_t size );
 396         _PDCLIB_file_t *stream;  /* for scanf */
 397     };
 398     _PDCLIB_va_list  arg;    /* argument stack                               */
 399 };
 400
 401 #endif