/**
 * \file cf_bitwise.c
 *
 * \author myusgun <myusgun@gmail.com>
 * \author chevalier <achagun@gmail.com>
 *
 * \brief 비트 연산자 구현
 */
#include "cf_bitwise.h"
#include "cf_error.h"

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define ASSERT_ARGS(x)	\
	if ((x))			\
		return CF_ERROR_BITWISE_INVALID_ARGS

/**
 * 비트열을 왼쪽으로 시프트
 *
 * \return 성공 시, CF_OK; 실패 시, 오류 코드
 *
 * \param in		시프트 할 비트열
 * \param size		비트열 길이 (8의 배수)
 * \param offset	시프트 할 수
 * \param out		시프트 결과
 */
int
CF_Bitwise_ShiftLeft (cf_byte	* in,
					  size_t	size,
					  size_t	offset,
					  cf_byte	* out)
{
	size_t	iter = 0;

	size_t	quota = offset / 8;
	size_t	remain = offset % 8;
	size_t	byteSize = size / 8;
	size_t	loop = byteSize - quota;

	size_t	idx = 0;
	size_t	maskPos = 8 - remain;
	cf_byte	mask = (cf_byte)(0xff << (8 - remain));

	ASSERT_ARGS (!in || !out);

	out[0] = (cf_byte)(in[0 + quota] << remain);

	for (iter = 1 ; iter < loop ; iter++)
	{
		idx = iter + quota;

		out[iter    ]  = (cf_byte)((in[idx]       ) << remain);
		out[iter - 1] |= (cf_byte)((in[idx] & mask) >> maskPos);
	}

	return CF_OK;
}

/**
 * 비트열을 오른쪽으로 시프트
 *
 * \return 성공 시, CF_OK; 실패 시, 오류 코드
 *
 * \param in		시프트 할 비트열
 * \param size		비트열 길이 (8의 배수)
 * \param offset	시프트 할 수
 * \param out		시프트 결과
 */
int
CF_Bitwise_ShiftRight (cf_byte	* in,
					   size_t	size,
					   size_t	offset,
					   cf_byte	* out)
{
	size_t	iter = 0;

	size_t	quota = offset / 8;
	size_t	remain = offset % 8;
	size_t	byteSize = size / 8;
	size_t	loop = quota - 1;

	size_t	idx = 0;
	size_t	maskPos = 8 - remain;
	cf_byte	mask = (cf_byte)(0xff >> (8 - remain));

	ASSERT_ARGS (!in || !out);

	out[byteSize - 1] = (cf_byte)(in[byteSize - 1 - quota] >> remain);

	for (iter = byteSize - 2 ; iter > loop ; iter--)
	{
		idx = iter - quota;

		out[iter    ]  = (cf_byte)((in[idx]       ) >> remain);
		out[iter + 1] |= (cf_byte)((in[idx] & mask) << maskPos);
	}

	return CF_OK;
}

/**
 * 비트열을 왼쪽으로 로테이션
 *
 * \return 성공 시, CF_OK; 실패 시, 오류 코드
 *
 * \param in		로테이션 할 비트열
 * \param size		비트열 길이 (8의 배수)
 * \param offset	로테이션 할 수
 * \param out		로테이션 결과
 */
int
CF_Bitwise_RotateLeft (cf_byte	* in,
					   size_t	size,
					   size_t	offset,
					   cf_byte	* out)
{
	cf_byte * buf = NULL;

	ASSERT_ARGS (!in || !out);

	/* make buffer two times of size */
	buf = (cf_byte *) calloc (size, 2);
	if (!buf)
		return CF_ERROR_BITWISE_ALLOCATE_BUFFER;

	CF_Bitwise_ShiftLeft (in, size, offset, buf);
	CF_Bitwise_ShiftRight (in, size, size - offset, buf + size);

	CF_Bitwise_OR (buf, buf + size, size, out);

	free (buf);

	return CF_OK;
}

/**
 * 비트열을 오른쪽으로 로테이션
 *
 * \return 성공 시, CF_OK; 실패 시, 오류 코드
 *
 * \param in		로테이션 할 비트열
 * \param size		비트열 길이 (8의 배수)
 * \param offset	로테이션 할 수
 * \param out		로테이션 결과
 */
int
CF_Bitwise_RotateRight (cf_byte	* in,
						size_t	size,
						size_t	offset,
						cf_byte	* out)
{
	cf_byte * buf = NULL;

	ASSERT_ARGS (!in || !out);

	/* make buffer two times of size */
	buf = (cf_byte *) calloc (size, 2);
	if (!buf)
		return CF_ERROR_BITWISE_ALLOCATE_BUFFER;

	CF_Bitwise_ShiftRight (in, size, offset, buf);
	CF_Bitwise_ShiftLeft (in, size, size - offset, buf + size);

	CF_Bitwise_OR (buf, buf + size, size, out);

	free (buf);

	return CF_OK;
}

/**
 * 두 비트열의 AND
 *
 * \return 성공 시, CF_OK; 실패 시, 오류 코드
 *
 * \param in1	입력 비트열 1
 * \param in2	입력 비트열 2
 * \param size	비트열 길이 (8의 배수)
 * \param out	두 비트열의 AND 결과
 */
int
CF_Bitwise_AND (cf_byte	* in1,
				cf_byte	* in2,
				size_t	size,
				cf_byte	* out)
{
	size_t	iter = 0;
	size_t	quota = size / 8;

	ASSERT_ARGS (!in1 || !in2 || !out);

	for (iter = 0 ; iter < quota ; iter++)
		out[iter] = in1[iter] & in2[iter];

	return 0;
}

/**
 * 두 비트열의 OR
 *
 * \return 성공 시, CF_OK; 실패 시, 오류 코드
 *
 * \param in1	입력 비트열 1
 * \param in2	입력 비트열 2
 * \param size	비트열 길이 (8의 배수)
 * \param out	두 비트열의 OR 결과
 */
int
CF_Bitwise_OR (cf_byte	* in1,
			   cf_byte	* in2,
			   size_t	size,
			   cf_byte	* out)
{
	size_t	iter = 0;
	size_t	quota = size / 8;

	ASSERT_ARGS (!in1 || !in2 || !out);

	for (iter = 0 ; iter < quota ; iter++)
		out[iter] = in1[iter] | in2[iter];

	return 0;
}

/**
 * 두 비트열의 XOR
 *
 * \return 성공 시, CF_OK; 실패 시, 오류 코드
 *
 * \param in1	입력 비트열 1
 * \param in2	입력 비트열 2
 * \param size	비트열 길이 (8의 배수)
 * \param out	두 비트열의 XOR 결과
 */
int
CF_Bitwise_XOR (cf_byte	* in1,
				cf_byte	* in2,
				size_t	size,
				cf_byte	* out)
{
	size_t	iter = 0;
	size_t	quota = size / 8;

	ASSERT_ARGS (!in1 || !in2 || !out);

	for (iter = 0 ; iter < quota ; iter++)
		out[iter] = in1[iter] ^ in2[iter];

	return 0;
}