e1ae9330dd89ac143b399509abcbfc505edb0353
[pspp] / src / language / stats / flip.c
1 /* PSPP - a program for statistical analysis.
2    Copyright (C) 1997-9, 2000, 2009, 2010, 2011, 2013 Free Software Foundation, Inc.
3
4    This program is free software: you can redistribute it and/or modify
5    it under the terms of the GNU General Public License as published by
6    the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
7    (at your option) any later version.
8
9    This program is distributed in the hope that it will be useful,
10    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12    GNU General Public License for more details.
13
14    You should have received a copy of the GNU General Public License
15    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>. */
16
17 #include <config.h>
18
19 #include <ctype.h>
20 #include <errno.h>
21 #include <float.h>
22 #include <limits.h>
23 #include <stdlib.h>
24
25 #include "data/case.h"
26 #include "data/casereader.h"
27 #include "data/casereader-provider.h"
28 #include "data/dataset.h"
29 #include "data/dictionary.h"
30 #include "data/settings.h"
31 #include "data/short-names.h"
32 #include "data/value.h"
33 #include "data/variable.h"
34 #include "language/command.h"
35 #include "language/lexer/lexer.h"
36 #include "language/lexer/variable-parser.h"
37 #include "libpspp/array.h"
38 #include "libpspp/assertion.h"
39 #include "libpspp/message.h"
40 #include "libpspp/misc.h"
41 #include "libpspp/pool.h"
42 #include "libpspp/str.h"
43 #include "data/data-in.h"
44 #include "data/data-out.h"
45
46 #include "gl/intprops.h"
47 #include "gl/minmax.h"
48 #include "gl/xalloc.h"
49
50 #include "gettext.h"
51 #define _(msgid) gettext (msgid)
52
53 /* List of variable names. */
54 struct var_names
55   {
56     const char **names;
57     size_t n_names, allocated_names;
58   };
59
60 static void var_names_init (struct var_names *);
61 static void var_names_add (struct pool *, struct var_names *, const char *);
62
63 /* Represents a FLIP input program. */
64 struct flip_pgm
65   {
66     struct pool *pool;          /* Pool containing FLIP data. */
67     size_t n_vars;              /* Pre-flip number of variables. */
68     int n_cases;                /* Pre-flip number of cases. */
69
70     struct variable *new_names_var; /* Variable with new variable names. */
71     const char *encoding;           /* Variable names' encoding. */
72     struct var_names old_names; /* Variable names before FLIP. */
73     struct var_names new_names; /* Variable names after FLIP. */
74
75     FILE *file;                 /* Temporary file containing data. */
76     size_t cases_read;          /* Number of cases already read. */
77     bool error;                 /* Error reading temporary file? */
78   };
79
80 static const struct casereader_class flip_casereader_class;
81
82 static void destroy_flip_pgm (struct flip_pgm *);
83 static bool flip_file (struct flip_pgm *);
84 static void make_new_var (struct dictionary *, const char *name);
85
86 /* Parses and executes FLIP. */
87 int
88 cmd_flip (struct lexer *lexer, struct dataset *ds)
89 {
90   struct dictionary *old_dict = dataset_dict (ds);
91   struct dictionary *new_dict = NULL;
92   const struct variable **vars;
93   struct flip_pgm *flip;
94   struct casereader *input, *reader;
95   struct ccase *c;
96   size_t i;
97   bool ok;
98
99   if (proc_make_temporary_transformations_permanent (ds))
100     msg (SW, _("FLIP ignores TEMPORARY.  "
101                "Temporary transformations will be made permanent."));
102
103   flip = pool_create_container (struct flip_pgm, pool);
104   flip->n_vars = 0;
105   flip->n_cases = 0;
106   flip->new_names_var = NULL;
107   var_names_init (&flip->old_names);
108   var_names_init (&flip->new_names);
109   flip->file = NULL;
110   flip->cases_read = 0;
111   flip->error = false;
112
113   lex_match (lexer, T_SLASH);
114   if (lex_match_id (lexer, "VARIABLES"))
115     {
116       lex_match (lexer, T_EQUALS);
117       if (!parse_variables_const (lexer, old_dict, &vars, &flip->n_vars,
118                                   PV_NO_DUPLICATE))
119         goto error;
120       lex_match (lexer, T_SLASH);
121     }
122   else
123     dict_get_vars (old_dict, &vars, &flip->n_vars, DC_SYSTEM);
124   pool_register (flip->pool, free, vars);
125
126   lex_match (lexer, T_SLASH);
127   if (lex_match_id (lexer, "NEWNAMES"))
128     {
129       lex_match (lexer, T_EQUALS);
130       flip->new_names_var = parse_variable (lexer, old_dict);
131       if (!flip->new_names_var)
132         goto error;
133     }
134   else
135     flip->new_names_var = dict_lookup_var (old_dict, "CASE_LBL");
136
137   if (flip->new_names_var)
138     {
139       for (i = 0; i < flip->n_vars; i++)
140         if (vars[i] == flip->new_names_var)
141           {
142             remove_element (vars, flip->n_vars, sizeof *vars, i);
143             flip->n_vars--;
144             break;
145           }
146     }
147
148   flip->file = pool_create_temp_file (flip->pool);
149   if (flip->file == NULL)
150     {
151       msg (SE, _("Could not create temporary file for FLIP."));
152       goto error;
153     }
154
155   /* Save old variable names for use as values of CASE_LBL
156      variable in flipped file. */
157   for (i = 0; i < flip->n_vars; i++)
158     var_names_add (flip->pool, &flip->old_names,
159                    pool_strdup (flip->pool, var_get_name (vars[i])));
160
161   /* Read the active dataset into a flip_sink. */
162   proc_discard_output (ds);
163
164   /* Save old dictionary. */
165   new_dict = dict_clone (old_dict);
166   flip->encoding = dict_get_encoding (new_dict);
167   dict_clear (new_dict);
168
169   input = proc_open_filtering (ds, false);
170   while ((c = casereader_read (input)) != NULL)
171     {
172       flip->n_cases++;
173       for (i = 0; i < flip->n_vars; i++)
174         {
175           const struct variable *v = vars[i];
176           double out = var_is_numeric (v) ? case_num (c, v) : SYSMIS;
177           fwrite (&out, sizeof out, 1, flip->file);
178         }
179       if (flip->new_names_var != NULL)
180         {
181           const union value *value = case_data (c, flip->new_names_var);
182           const char *name;
183           if (var_is_numeric (flip->new_names_var))
184             {
185               double f = value->f;
186               name = (f == SYSMIS ? "VSYSMIS"
187                       : f < INT_MIN ? "VNEGINF"
188                       : f > INT_MAX ? "VPOSINF"
189                       : pool_asprintf (flip->pool, "V%d", (int) f));
190             }
191           else
192             {
193               name = data_out_pool (value, dict_get_encoding (old_dict),
194                                     var_get_write_format (flip->new_names_var),
195                                     flip->pool);
196             }
197           var_names_add (flip->pool, &flip->new_names, name);
198         }
199       case_unref (c);
200     }
201   ok = casereader_destroy (input);
202   ok = proc_commit (ds) && ok;
203
204   /* Flip the data we read. */
205   if (!ok || !flip_file (flip))
206     {
207       dataset_clear (ds);
208       goto error;
209     }
210
211   /* Flip the dictionary. */
212   dict_create_var_assert (new_dict, "CASE_LBL", 8);
213   for (i = 0; i < flip->n_cases; i++)
214     if (flip->new_names.n_names)
215       make_new_var (new_dict, flip->new_names.names[i]);
216     else
217       {
218         char s[3 + INT_STRLEN_BOUND (i) + 1];
219         sprintf (s, "VAR%03zu", i);
220         dict_create_var_assert (new_dict, s, 0);
221       }
222
223   /* Set up flipped data for reading. */
224   reader = casereader_create_sequential (NULL, dict_get_proto (new_dict),
225                                          flip->n_vars,
226                                          &flip_casereader_class, flip);
227   dataset_set_dict (ds, new_dict);
228   dataset_set_source (ds, reader);
229   return CMD_SUCCESS;
230
231  error:
232   dict_destroy (new_dict);
233   destroy_flip_pgm (flip);
234   return CMD_CASCADING_FAILURE;
235 }
236
237 /* Destroys FLIP. */
238 static void
239 destroy_flip_pgm (struct flip_pgm *flip)
240 {
241   if (flip != NULL)
242     pool_destroy (flip->pool);
243 }
244
245 /* Make a new variable with base name NAME, which is bowdlerized and
246    mangled until acceptable. */
247 static void
248 make_new_var (struct dictionary *dict, const char *name_)
249 {
250   char *name = xstrdup (name_);
251   char *cp;
252
253   /* Trim trailing spaces. */
254   cp = strchr (name, '\0');
255   while (cp > name && isspace ((unsigned char) cp[-1]))
256     *--cp = '\0';
257
258   /* Fix invalid characters. */
259   for (cp = name; *cp && cp < name + ID_MAX_LEN; cp++)
260     if (cp == name)
261       {
262         if (!lex_is_id1 (*cp) || *cp == '$')
263           *cp = 'V';
264       }
265     else
266       {
267         if (!lex_is_idn (*cp))
268           *cp = '_';
269       }
270   *cp = '\0';
271
272   /* Use the mangled name, if it is available, or add numeric
273      extensions until we find one that is. */
274   if (!dict_create_var (dict, name, 0))
275     {
276       int len = strlen (name);
277       int i;
278       for (i = 1; ; i++)
279         {
280           char n[ID_MAX_LEN + 1];
281           int ofs = MIN (ID_MAX_LEN - 1 - intlog10 (i), len);
282           strncpy (n, name, ofs);
283           sprintf (&n[ofs], "%d", i);
284
285           if (dict_create_var (dict, n, 0))
286             break;
287         }
288     }
289   free (name);
290 }
291
292 /* Transposes the external file into a new file. */
293 static bool
294 flip_file (struct flip_pgm *flip)
295 {
296   size_t case_bytes;
297   size_t case_capacity;
298   size_t case_idx;
299   double *input_buf, *output_buf;
300   FILE *input_file, *output_file;
301
302   /* Allocate memory for many cases. */
303   case_bytes = flip->n_vars * sizeof *input_buf;
304   case_capacity = settings_get_workspace () / case_bytes;
305   if (case_capacity > flip->n_cases * 2)
306     case_capacity = flip->n_cases * 2;
307   if (case_capacity < 2)
308     case_capacity = 2;
309   for (;;)
310     {
311       size_t bytes = case_bytes * case_capacity;
312       if (case_capacity > 2)
313         input_buf = malloc (bytes);
314       else
315         input_buf = xmalloc (bytes);
316       if (input_buf != NULL)
317         break;
318
319       case_capacity /= 2;
320       if (case_capacity < 2)
321         case_capacity = 2;
322     }
323   pool_register (flip->pool, free, input_buf);
324
325   /* Use half the allocated memory for input_buf, half for
326      output_buf. */
327   case_capacity /= 2;
328   output_buf = input_buf + flip->n_vars * case_capacity;
329
330   input_file = flip->file;
331   if (fseeko (input_file, 0, SEEK_SET) != 0)
332     {
333       msg (SE, _("Error rewinding FLIP file: %s."), strerror (errno));
334       return false;
335     }
336
337   output_file = pool_create_temp_file (flip->pool);
338   if (output_file == NULL)
339     {
340       msg (SE, _("Error creating FLIP source file."));
341       return false;
342     }
343
344   for (case_idx = 0; case_idx < flip->n_cases; )
345     {
346       unsigned long read_cases = MIN (flip->n_cases - case_idx,
347                                       case_capacity);
348       size_t i;
349
350       if (read_cases != fread (input_buf, case_bytes, read_cases, input_file))
351         {
352           if (ferror (input_file))
353             msg (SE, _("Error reading FLIP file: %s."), strerror (errno));
354           else
355             msg (SE, _("Unexpected end of file reading FLIP file."));
356           return false;
357         }
358
359       for (i = 0; i < flip->n_vars; i++)
360         {
361           unsigned long j;
362
363           for (j = 0; j < read_cases; j++)
364             output_buf[j] = input_buf[i + j * flip->n_vars];
365
366           if (fseeko (output_file,
367                       sizeof *input_buf * (case_idx
368                                            + (off_t) i * flip->n_cases),
369                       SEEK_SET) != 0)
370             {
371               msg (SE, _("Error seeking FLIP source file: %s."),
372                    strerror (errno));
373               return false;
374             }
375
376           if (fwrite (output_buf, sizeof *output_buf, read_cases, output_file)
377               != read_cases)
378             {
379               msg (SE, _("Error writing FLIP source file: %s."),
380                    strerror (errno));
381               return false;
382             }
383         }
384
385       case_idx += read_cases;
386     }
387
388   pool_fclose_temp_file (flip->pool, input_file);
389   pool_unregister (flip->pool, input_buf);
390   free (input_buf);
391
392   if (fseeko (output_file, 0, SEEK_SET) != 0)
393     {
394       msg (SE, _("Error rewinding FLIP source file: %s."), strerror (errno));
395       return false;
396     }
397   flip->file = output_file;
398
399   return true;
400 }
401
402 /* Reads and returns one case.
403    Returns a null pointer at end of file or if an I/O error occurred. */
404 static struct ccase *
405 flip_casereader_read (struct casereader *reader, void *flip_)
406 {
407   struct flip_pgm *flip = flip_;
408   struct ccase *c;
409   size_t i;
410
411   if (flip->error || flip->cases_read >= flip->n_vars)
412     return false;
413
414   c = case_create (casereader_get_proto (reader));
415   data_in (ss_cstr (flip->old_names.names[flip->cases_read]), flip->encoding,
416            FMT_A, case_data_rw_idx (c, 0), 8, flip->encoding);
417
418   for (i = 0; i < flip->n_cases; i++)
419     {
420       double in;
421       if (fread (&in, sizeof in, 1, flip->file) != 1)
422         {
423           case_unref (c);
424           if (ferror (flip->file))
425             msg (SE, _("Error reading FLIP temporary file: %s."),
426                  strerror (errno));
427           else if (feof (flip->file))
428             msg (SE, _("Unexpected end of file reading FLIP temporary file."));
429           else
430             NOT_REACHED ();
431           flip->error = true;
432           return NULL;
433         }
434       case_data_rw_idx (c, i + 1)->f = in;
435     }
436
437   flip->cases_read++;
438
439   return c;
440 }
441
442 /* Destroys the source.
443    Returns true if successful read, false if an I/O occurred
444    during destruction or previously. */
445 static void
446 flip_casereader_destroy (struct casereader *reader UNUSED, void *flip_)
447 {
448   struct flip_pgm *flip = flip_;
449   if (flip->error)
450     casereader_force_error (reader);
451   destroy_flip_pgm (flip);
452 }
453
454 static const struct casereader_class flip_casereader_class =
455   {
456     flip_casereader_read,
457     flip_casereader_destroy,
458     NULL,
459     NULL,
460   };
461 \f
462 static void
463 var_names_init (struct var_names *vn)
464 {
465   vn->names = NULL;
466   vn->n_names = 0;
467   vn->allocated_names = 0;
468 }
469
470 static void
471 var_names_add (struct pool *pool, struct var_names *vn, const char *name)
472 {
473   if (vn->n_names >= vn->allocated_names)
474     vn->names = pool_2nrealloc (pool, vn->names, &vn->allocated_names,
475                                 sizeof *vn->names);
476   vn->names[vn->n_names++] = name;
477 }
478