e07e7d63aca2e9043f7edf692c351147183137e4
[pspp] / src / data / calendar.c
1 /* PSPP - a program for statistical analysis.
2    Copyright (C) 2006, 2007, 2008, 2010, 2011 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 "data/calendar.h"
20
21 #include <assert.h>
22 #include <stdbool.h>
23
24 #include "data/settings.h"
25 #include "data/val-type.h"
26
27 #include "gettext.h"
28 #define _(msgid) gettext (msgid)
29
30 /* 14 Oct 1582. */
31 #define EPOCH (-577734)
32
33 /* Calculates and returns floor(a/b) for integer b > 0. */
34 static int
35 floor_div (int a, int b)
36 {
37   assert (b > 0);
38   return (a >= 0 ? a : a - b + 1) / b;
39 }
40
41 /* Calculates floor(a/b) and the corresponding remainder and
42    stores them into *Q and *R. */
43 static void
44 floor_divmod (int a, int b, int *q, int *r)
45 {
46   *q = floor_div (a, b);
47   *r = a - b * *q;
48 }
49
50 /* Returns true if Y is a leap year, false otherwise. */
51 static bool
52 is_leap_year (int y)
53 {
54   return y % 4 == 0 && (y % 100 != 0 || y % 400 == 0);
55 }
56
57 static int
58 raw_gregorian_to_offset (int y, int m, int d)
59 {
60   return (EPOCH - 1
61           + 365 * (y - 1)
62           + floor_div (y - 1, 4)
63           - floor_div (y - 1, 100)
64           + floor_div (y - 1, 400)
65           + floor_div (367 * m - 362, 12)
66           + (m <= 2 ? 0 : (m >= 2 && is_leap_year (y) ? -1 : -2))
67           + d);
68 }
69
70 /* Returns the number of days from 14 Oct 1582 to (Y,M,D) in the
71    Gregorian calendar.  Returns SYSMIS for dates before 14 Oct
72    1582. */
73 double
74 calendar_gregorian_to_offset (int y, int m, int d,
75                               const struct fmt_settings *settings,
76                               char **errorp)
77 {
78   /* Normalize year. */
79   if (y >= 0 && y < 100)
80     {
81       int epoch = fmt_settings_get_epoch (settings);
82       int century = epoch / 100 + (y < epoch % 100);
83       y += century * 100;
84     }
85
86   /* Normalize month. */
87   if (m < 1 || m > 12)
88     {
89       if (m == 0)
90         {
91           y--;
92           m = 12;
93         }
94       else if (m == 13)
95         {
96           y++;
97           m = 1;
98         }
99       else
100         {
101           if (errorp != NULL)
102             *errorp = xasprintf (_("Month %d is not in acceptable range of "
103                                    "0 to 13."), m);
104           return SYSMIS;
105         }
106     }
107
108   /* Normalize day. */
109   if (d < 0 || d > 31)
110     {
111       if (errorp != NULL)
112         *errorp = xasprintf (_("Day %d is not in acceptable range of "
113                                "0 to 31."), d);
114       return SYSMIS;
115     }
116
117   /* Validate date. */
118   if (y < 1582 || (y == 1582 && (m < 10 || (m == 10 && d < 15))))
119     {
120       if (errorp != NULL)
121         *errorp = xasprintf (_("Date %04d-%d-%d is before the earliest "
122                                "acceptable date of 1582-10-15."), y, m, d);
123       return SYSMIS;
124     }
125
126   /* Calculate offset. */
127   if (errorp != NULL)
128     *errorp = NULL;
129   return raw_gregorian_to_offset (y, m, d);
130 }
131
132 /* Returns the number of days in the given YEAR from January 1 up
133    to (but not including) the first day of MONTH. */
134 static int
135 cum_month_days (int year, int month)
136 {
137   static const int cum_month_days[12] =
138     {
139       0,
140       31, /* Jan */
141       31 + 28, /* Feb */
142       31 + 28 + 31, /* Mar */
143       31 + 28 + 31 + 30, /* Apr */
144       31 + 28 + 31 + 30 + 31, /* May */
145       31 + 28 + 31 + 30 + 31 + 30, /* Jun */
146       31 + 28 + 31 + 30 + 31 + 30 + 31, /* Jul */
147       31 + 28 + 31 + 30 + 31 + 30 + 31 + 31, /* Aug */
148       31 + 28 + 31 + 30 + 31 + 30 + 31 + 31 + 30, /* Sep */
149       31 + 28 + 31 + 30 + 31 + 30 + 31 + 31 + 30 + 31, /* Oct */
150       31 + 28 + 31 + 30 + 31 + 30 + 31 + 31 + 30 + 31 + 30, /* Nov */
151     };
152
153   assert (month >= 1 && month <= 12);
154   return cum_month_days[month - 1] + (month >= 3 && is_leap_year (year));
155 }
156
157 /* Takes a count of days from 14 Oct 1582 and returns the
158    Gregorian calendar year it is in.  Dates both before and after
159    the epoch are supported. */
160 int
161 calendar_offset_to_year (int ofs)
162 {
163   int d0;
164   int n400, d1;
165   int n100, d2;
166   int n4, d3;
167   int n1;
168   int y;
169
170   d0 = ofs - EPOCH;
171   floor_divmod (d0, 365 * 400 + 100 - 3, &n400, &d1);
172   floor_divmod (d1, 365 * 100 + 25 - 1, &n100, &d2);
173   floor_divmod (d2, 365 * 4 + 1, &n4, &d3);
174   n1 = floor_div (d3, 365);
175   y = 400 * n400 + 100 * n100 + 4 * n4 + n1;
176   if (n100 != 4 && n1 != 4)
177     y++;
178
179   return y;
180 }
181
182 /* Takes a count of days from 14 Oct 1582 and translates it into
183    a Gregorian calendar date in (*Y,*M,*D).  Also stores the
184    year-relative day number into *YD.  Dates both before and
185    after the epoch are supported. */
186 void
187 calendar_offset_to_gregorian (int ofs, int *y, int *m, int *d, int *yd)
188 {
189   int year = *y = calendar_offset_to_year (ofs);
190   int january1 = raw_gregorian_to_offset (year, 1, 1);
191   int yday = *yd = ofs - january1 + 1;
192   int march1 = january1 + cum_month_days (year, 3);
193   int correction = ofs < march1 ? 0 : (is_leap_year (year) ? 1 : 2);
194   int month = *m = (12 * (yday - 1 + correction) + 373) / 367;
195   *d = yday - cum_month_days (year, month);
196 }
197
198 /* Takes a count of days from 14 Oct 1582 and returns the 1-based
199    year-relative day number, that is, the number of days from the
200    beginning of the year. */
201 int
202 calendar_offset_to_yday (int ofs)
203 {
204   int year = calendar_offset_to_year (ofs);
205   int january1 = raw_gregorian_to_offset (year, 1, 1);
206   int yday = ofs - january1 + 1;
207   return yday;
208 }
209
210 /* Takes a count of days from 14 Oct 1582 and returns the
211    corresponding weekday 1...7, with 1=Sunday. */
212 int
213 calendar_offset_to_wday (int ofs)
214 {
215   int wday = (ofs - EPOCH + 1) % 7 + 1;
216   if (wday <= 0)
217     wday += 7;
218   return wday;
219 }
220
221 /* Takes a count of days from 14 Oct 1582 and returns the month
222    it is in. */
223 int
224 calendar_offset_to_month (int ofs)
225 {
226   int y, m, d, yd;
227   calendar_offset_to_gregorian (ofs, &y, &m, &d, &yd);
228   return m;
229 }
230
231 /* Takes a count of days from 14 Oct 1582 and returns the
232    corresponding day of the month. */
233 int
234 calendar_offset_to_mday (int ofs)
235 {
236   int y, m, d, yd;
237   calendar_offset_to_gregorian (ofs, &y, &m, &d, &yd);
238   return d;
239 }
240
241 /* Returns the number of days in the specified month. */
242 int
243 calendar_days_in_month (int y, int m)
244 {
245   static const int days_per_month[12]
246     = {31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31};
247
248   assert (m >= 1 && m <= 12);
249   return m == 2 && is_leap_year (y) ? 29 : days_per_month[m - 1];
250 }