lib/libc/string/memmem.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: MIT
   3  *
   4  * Copyright (c) 2005-2014 Rich Felker, et al.
   5  *
   6  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining
   7  * a copy of this software and associated documentation files (the
   8  * "Software"), to deal in the Software without restriction, including
   9  * without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish,
  10  * distribute, sublicense, and/or sell copies of the Software, and to
  11  * permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
  12  * the following conditions:
  13  *
  14  * The above copyright notice and this permission notice shall be
  15  * included in all copies or substantial portions of the Software.
  16  *
  17  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
  18  * EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
  19  * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.
  20  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY
  21  * CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT,
  22  * TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE
  23  * SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  24  */
  25 #include <sys/cdefs.h>
  26 __FBSDID("$FreeBSD$");
  27
  28 #include <stdint.h>
  29 #include <string.h>
  30
  31 static char *
  32 twobyte_memmem(const unsigned char *h, size_t k, const unsigned char *n)
  33 {
  34         uint16_t nw = n[0] << 8 | n[1], hw = h[0] << 8 | h[1];
  35         for (h += 2, k -= 2; k; k--, hw = hw << 8 | *h++)
  36                 if (hw == nw)
  37                         return (char *)h - 2;
  38         return hw == nw ? (char *)h - 2 : 0;
  39 }
  40
  41 static char *
  42 threebyte_memmem(const unsigned char *h, size_t k, const unsigned char *n)
  43 {
  44         uint32_t nw = (uint32_t)n[0] << 24 | n[1] << 16 | n[2] << 8;
  45         uint32_t hw = (uint32_t)h[0] << 24 | h[1] << 16 | h[2] << 8;
  46         for (h += 3, k -= 3; k; k--, hw = (hw | *h++) << 8)
  47                 if (hw == nw)
  48                         return (char *)h - 3;
  49         return hw == nw ? (char *)h - 3 : 0;
  50 }
  51
  52 static char *
  53 fourbyte_memmem(const unsigned char *h, size_t k, const unsigned char *n)
  54 {
  55         uint32_t nw = (uint32_t)n[0] << 24 | n[1] << 16 | n[2] << 8 | n[3];
  56         uint32_t hw = (uint32_t)h[0] << 24 | h[1] << 16 | h[2] << 8 | h[3];
  57         for (h += 4, k -= 4; k; k--, hw = hw << 8 | *h++)
  58                 if (hw == nw)
  59                         return (char *)h - 4;
  60         return hw == nw ? (char *)h - 4 : 0;
  61 }
  62
  63 #define MAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
  64 #define MIN(a, b) ((a) < (b) ? (a) : (b))
  65
  66 #define BITOP(a, b, op) \
  67         ((a)[(size_t)(b) / (8 * sizeof *(a))] op \
  68             (size_t)1 << ((size_t)(b) % (8 * sizeof *(a))))
  69
  70 /*
  71  * Two Way string search algorithm, with a bad shift table applied to the last
  72  * byte of the window. A bit array marks which entries in the shift table are
  73  * initialized to avoid fully initializing a 1kb/2kb table.
  74  *
  75  * Reference: CROCHEMORE M., PERRIN D., 1991, Two-way string-matching,
  76  * Journal of the ACM 38(3):651-675
  77  */
  78 static char *
  79 twoway_memmem(const unsigned char *h, const unsigned char *z,
  80     const unsigned char *n, size_t l)
  81 {
  82         size_t i, ip, jp, k, p, ms, p0, mem, mem0;
  83         size_t byteset[32 / sizeof(size_t)] = { 0 };
  84         size_t shift[256];
  85
  86         /* Computing length of needle and fill shift table */
  87         for (i = 0; i < l; i++)
  88                 BITOP(byteset, n[i], |=), shift[n[i]] = i + 1;
  89
  90         /* Compute maximal suffix */
  91         ip = -1;
  92         jp = 0;
  93         k = p = 1;
  94         while (jp + k < l) {
  95                 if (n[ip + k] == n[jp + k]) {
  96                         if (k == p) {
  97                                 jp += p;
  98                                 k = 1;
  99                         } else
 100                                 k++;
 101                 } else if (n[ip + k] > n[jp + k]) {
 102                         jp += k;
 103                         k = 1;
 104                         p = jp - ip;
 105                 } else {
 106                         ip = jp++;
 107                         k = p = 1;
 108                 }
 109         }
 110         ms = ip;
 111         p0 = p;
 112
 113         /* And with the opposite comparison */
 114         ip = -1;
 115         jp = 0;
 116         k = p = 1;
 117         while (jp + k < l) {
 118                 if (n[ip + k] == n[jp + k]) {
 119                         if (k == p) {
 120                                 jp += p;
 121                                 k = 1;
 122                         } else
 123                                 k++;
 124                 } else if (n[ip + k] < n[jp + k]) {
 125                         jp += k;
 126                         k = 1;
 127                         p = jp - ip;
 128                 } else {
 129                         ip = jp++;
 130                         k = p = 1;
 131                 }
 132         }
 133         if (ip + 1 > ms + 1)
 134                 ms = ip;
 135         else
 136                 p = p0;
 137
 138         /* Periodic needle? */
 139         if (memcmp(n, n + p, ms + 1)) {
 140                 mem0 = 0;
 141                 p = MAX(ms, l - ms - 1) + 1;
 142         } else
 143                 mem0 = l - p;
 144         mem = 0;
 145
 146         /* Search loop */
 147         for (;;) {
 148                 /* If remainder of haystack is shorter than needle, done */
 149                 if (z - h < l)
 150                         return 0;
 151
 152                 /* Check last byte first; advance by shift on mismatch */
 153                 if (BITOP(byteset, h[l - 1], &)) {
 154                         k = l - shift[h[l - 1]];
 155                         if (k) {
 156                                 if (k < mem)
 157                                         k = mem;
 158                                 h += k;
 159                                 mem = 0;
 160                                 continue;
 161                         }
 162                 } else {
 163                         h += l;
 164                         mem = 0;
 165                         continue;
 166                 }
 167
 168                 /* Compare right half */
 169                 for (k = MAX(ms + 1, mem); k < l && n[k] == h[k]; k++)
 170                         ;
 171                 if (k < l) {
 172                         h += k - ms;
 173                         mem = 0;
 174                         continue;
 175                 }
 176                 /* Compare left half */
 177                 for (k = ms + 1; k > mem && n[k - 1] == h[k - 1]; k--)
 178                         ;
 179                 if (k <= mem)
 180                         return (char *)h;
 181                 h += p;
 182                 mem = mem0;
 183         }
 184 }
 185
 186 void *
 187 memmem(const void *h0, size_t k, const void *n0, size_t l)
 188 {
 189         const unsigned char *h = h0, *n = n0;
 190
 191         /* Return immediately on empty needle */
 192         if (!l)
 193                 return (void *)h;
 194
 195         /* Return immediately when needle is longer than haystack */
 196         if (k < l)
 197                 return 0;
 198
 199         /* Use faster algorithms for short needles */
 200         h = memchr(h0, *n, k);
 201         if (!h || l == 1)
 202                 return (void *)h;
 203         k -= h - (const unsigned char *)h0;
 204         if (k < l)
 205                 return 0;
 206         if (l == 2)
 207                 return twobyte_memmem(h, k, n);
 208         if (l == 3)
 209                 return threebyte_memmem(h, k, n);
 210         if (l == 4)
 211                 return fourbyte_memmem(h, k, n);
 212
 213         return twoway_memmem(h, h + k, n, l);
 214 }