Loop.hs

{-# LANGUAGE BangPatterns #-}
{-# LANGUAGE CPP #-}
{-# LANGUAGE MagicHash #-}
{-# LANGUAGE MultiWayIf #-}
{-# LANGUAGE OverloadedStrings #-}
{-# LANGUAGE TypeApplications #-}
-- |
-- Module       : Data.ByteString.Base16.Internal.W16.Loop
-- Copyright 	: (c) 2020 Emily Pillmore
-- License	: BSD-style
--
-- Maintainer	: Emily Pillmore <emilypi@cohomolo.gy>
-- Stability	: Experimental
-- Portability	: portable
--
-- Encoding loop optimized for 'Word16' architectures
--
module Data.ByteString.Base16.Internal.W16.Loop
( innerLoop
, decodeLoop
, decodeLoopTyped
, lenientLoop
) where


import Data.Bits
import Data.ByteString.Internal
import Data.ByteString.Base16.Internal.Utils
import Data.Text (Text)
import qualified Data.Text as T

import Foreign.ForeignPtr
import Foreign.Ptr
import Foreign.Storable

import GHC.Word


-- | Hex encoding inner loop optimized for 16-bit architectures
--
innerLoop
    :: Ptr Word8
    -> Ptr Word8
    -> Ptr Word8
    -> IO ()
innerLoop !dptr !sptr !end = go dptr sptr
  where
    !hex = "0123456789abcdef"#

    go !dst !src
      | src == end = return ()
      | otherwise = do
        !t <- peek src

        poke dst (aix (unsafeShiftR t 4) hex)
        poke (plusPtr dst 1) (aix (t .&. 0x0f) hex)

        go (plusPtr dst 2) (plusPtr src 1)

-- | Hex decoding loop optimized for 16-bit architectures
--
decodeLoop
  :: ForeignPtr Word8
  -> Ptr Word8
  -> Ptr Word8
  -> Ptr Word8
  -> Int
  -> IO (Either Text ByteString)
decodeLoop !dfp !dptr !sptr !end !l = go dptr sptr
  where
    err !src = return . Left . T.pack
      $ "invalid character at offset: "
      ++ show (src `minusPtr` sptr)

    !lo = "\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\x00\x01\x02\x03\x04\x05\x06\x07\x08\x09\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\x0a\x0b\x0c\x0d\x0e\x0f\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\x0a\x0b\x0c\x0d\x0e\x0f\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff"#

    !hi = "\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\x00\x10\x20\x30\x40\x50\x60\x70\x80\x90\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xa0\xb0\xc0\xd0\xe0\xf0\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xa0\xb0\xc0\xd0\xe0\xf0\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff"#

    go !dst !src
      | src == end = return $ Right (PS dfp 0 l)
      | otherwise = do
        !x <- peek @Word8 src
        !y <- peek @Word8 (plusPtr src 1)

        let !a = aix x hi
            !b = aix y lo
        if
          | a == 0xff -> err src
          | b == 0xff -> err (plusPtr src 1)
          | otherwise -> do
            poke dst (a .|. b)
            go (plusPtr dst 1) (plusPtr src 2)
{-# INLINE decodeLoop #-}

-- | Hex decoding loop optimized for 16-bit architectures
--
decodeLoopTyped
  :: Ptr Word8
  -> Ptr Word8
  -> Ptr Word8
  -> IO ()
decodeLoopTyped !dptr !sptr !end = go dptr sptr
  where
    !lo = "\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\x00\x01\x02\x03\x04\x05\x06\x07\x08\x09\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\x0a\x0b\x0c\x0d\x0e\x0f\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\x0a\x0b\x0c\x0d\x0e\x0f\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff"#

    !hi = "\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\x00\x10\x20\x30\x40\x50\x60\x70\x80\x90\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xa0\xb0\xc0\xd0\xe0\xf0\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xa0\xb0\xc0\xd0\xe0\xf0\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff"#

    go !dst !src
      | src == end = return ()
      | otherwise = do
        !x <- peek @Word8 src
        !y <- peek @Word8 (plusPtr src 1)

        let !a = aix x hi
            !b = aix y lo

        poke dst (a .|. b)
        go (plusPtr dst 1) (plusPtr src 2)
{-# INLINE decodeLoopTyped #-}


-- | Lenient lazy hex decoding loop optimized for 16-bit architectures.
-- When the 'Right' case is returned, a byte
--
lenientLoop
  :: ForeignPtr Word8
  -> Ptr Word8
  -> Ptr Word8
  -> Ptr Word8
  -> Int
  -> IO ByteString
lenientLoop !dfp !dptr !sptr !end !nn = goHi dptr sptr nn
  where
    !lo = "\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\x00\x01\x02\x03\x04\x05\x06\x07\x08\x09\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\x0a\x0b\x0c\x0d\x0e\x0f\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\x0a\x0b\x0c\x0d\x0e\x0f\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff"#

    !hi = "\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\x00\x10\x20\x30\x40\x50\x60\x70\x80\x90\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xa0\xb0\xc0\xd0\xe0\xf0\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xa0\xb0\xc0\xd0\xe0\xf0\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff"#

    goHi !dst !src !n
      | src == end = return (PS dfp 0 n)
      | otherwise = do
        !x <- peek @Word8 src

        let !a = aix x hi

        if a == 0xff
        then goHi dst (plusPtr src 1) n
        else goLo dst (plusPtr src 1) a n

    goLo !dst !src !a !n
      | src == end = return (PS dfp 0 n)
      | otherwise = do
        !y <- peek @Word8 src

        let !b = aix y lo

        if b == 0xff
        then goLo dst (plusPtr src 1) a n
        else do
          poke dst (a .|. b)
          goHi (plusPtr dst 1) (plusPtr src 1) (n + 1)
{-# LANGUAGE lenientLoop #-}