home · contact · privacy
Fix buggy healthy_addch().
[plomrogue] / libplomrogue.c
index 385eb713fa150b26bd57229e2af13fa498012b93..9f872e1d406158f3a77920de025e6bd9309752c9 100644 (file)
@@ -1,7 +1,25 @@
+#include <math.h> /* pow() */
 #include <stddef.h> /* NULL */
-#include <stdint.h> /* uint8_t, uint16_t, uint32_t, INT8_MIN, INT8_MAX */
+#include <stdint.h> /* ?(u)int(8|16|32)_t, ?(U)INT8_(MIN|MAX) */
+#include <stdlib.h> /* free, malloc */
+#include <string.h> /* memset */
 
+/* Number of degrees a circle is divided into. The greater it is, the greater
+ * the angle precision. But make it one whole zero larger and bizarre FOV bugs
+ * appear on large maps, probably due to value overflows (TODO: more research!).
+ */
+#define CIRCLE 3600000
+
+/* Angle of a shadow. */
+struct shadow_angle
+{
+    struct shadow_angle * next;
+    uint32_t left_angle;
+    uint32_t right_angle;
+};
 
+/* To be used as temporary storage for world map array. */
+static char * worldmap = NULL;
 
 /* Coordinate for maps of max. 256x256 cells. */
 struct yx_uint8
@@ -17,13 +35,9 @@ extern void set_maplength(uint16_t maplength_input)
     maplength = maplength_input;
 }
 
-
-
 /* Pseudo-randomness seed for rrand(), set by seed_rrand(). */
 static uint32_t seed = 0;
 
-
-
 /* Helper to mv_yx_in_dir_legal(). Move "yx" into hex direction "d". */
 static void mv_yx_in_dir(char d, struct yx_uint8 * yx)
 {
@@ -57,8 +71,6 @@ static void mv_yx_in_dir(char d, struct yx_uint8 * yx)
     }
 }
 
-
-
 /* Move "yx" into hex direction "dir". Available hex directions are: 'e'
  * (north-east), 'd' (east), 'c' (south-east), 'x' (south-west), 's' (west), 'w'
  * (north-west). Returns 1 if the move was legal, 0 if not, and -1 when internal
@@ -113,8 +125,6 @@ static int8_t mv_yx_in_dir_legal(char dir, struct yx_uint8 * yx)
     return 0;
 }
 
-
-
 /* Wrapper around mv_yx_in_dir_legal() that stores new coordinate in res_y/x,
  * (return with result_y/x()), and immediately resets the wrapping.
  */
@@ -140,8 +150,6 @@ extern uint8_t result_x()
     return res_x;
 }
 
-
-
 /* With set_seed set, set seed global to seed_input. In any case, return it. */
 extern uint32_t seed_rrand(uint8_t set_seed, uint32_t seed_input)
 {
@@ -152,8 +160,6 @@ extern uint32_t seed_rrand(uint8_t set_seed, uint32_t seed_input)
     return seed;
 }
 
-
-
 /* Return 16-bit number pseudo-randomly generated via Linear Congruential
  * Generator algorithm with some proven constants. Use instead of any rand() to
   * ensure portability of the same pseudo-randomness across systems.
@@ -163,3 +169,492 @@ extern uint16_t rrand()
     seed = ((seed * 1103515245) + 12345) % 4294967296;
     return (seed >> 16); /* Ignore less random least significant bits. */
 }
+
+/* Free shadow angles list "angles". */
+static void free_angles(struct shadow_angle * angles)
+{
+    if (angles->next)
+    {
+        free_angles(angles->next);
+    }
+    free(angles);
+}
+
+/* Recalculate angle < 0 or > CIRCLE to a value between these two limits. */
+static uint32_t correct_angle(int32_t angle)
+{
+    while (angle < 0)
+    {
+        angle = angle + CIRCLE;
+    }
+    while (angle > CIRCLE)
+    {
+        angle = angle - CIRCLE;
+    }
+    return angle;
+}
+
+/* Try merging the angle between "left_angle" and "right_angle" to "shadow" if
+ * it meets the shadow from the right or the left. Returns 1 on success, else 0.
+ */
+static uint8_t try_merge(struct shadow_angle * shadow,
+                         uint32_t left_angle, uint32_t right_angle)
+{
+    if      (   shadow->right_angle <= left_angle + 1
+             && shadow->right_angle >= right_angle)
+    {
+        shadow->right_angle = right_angle;
+    }
+    else if (   shadow->left_angle + 1 >= right_angle
+             && shadow->left_angle     <= left_angle)
+    {
+        shadow->left_angle = left_angle;
+    }
+    else
+    {
+        return 0;
+    }
+    return 1;
+}
+
+/* Try merging the shadow angle between "left_angle" and "right_angle" into an
+ * existing shadow angle in "shadows". On success, see if this leads to any
+ * additional shadow angle overlaps and merge these accordingly. Return 1 on
+ * success, else 0.
+ */
+static uint8_t try_merging_angles(uint32_t left_angle, uint32_t right_angle,
+                                  struct shadow_angle ** shadows)
+{
+    uint8_t angle_merge = 0;
+    struct shadow_angle * shadow;
+    for (shadow = *shadows; shadow; shadow = shadow->next)
+    {
+        if (try_merge(shadow, left_angle, right_angle))
+        {
+            angle_merge = 1;
+        }
+    }
+    if (angle_merge)
+    {
+        struct shadow_angle * shadow1;
+        for (shadow1 = *shadows; shadow1; shadow1 = shadow1->next)
+        {
+            struct shadow_angle * last_shadow = NULL;
+            struct shadow_angle * shadow2;
+            for (shadow2 = *shadows; shadow2; shadow2 = shadow2->next)
+            {
+                if (   shadow1 != shadow2
+                    && try_merge(shadow1, shadow2->left_angle,
+                                          shadow2->right_angle))
+                {
+                    struct shadow_angle * to_free = shadow2;
+                    if (last_shadow)
+                    {
+                        last_shadow->next = shadow2->next;
+                        shadow2 = last_shadow;
+                    }
+                    else
+                    {
+                        *shadows = shadow2->next;
+                        shadow2 = *shadows;
+                    }
+                    free(to_free);
+                }
+                last_shadow = shadow2;
+            }
+        }
+    }
+    return angle_merge;
+}
+
+/* To "shadows", add shadow defined by "left_angle" and "right_angle", either as
+ * new entry or as part of an existing shadow (swallowed whole or extending it).
+ * Return 1 on malloc error, else 0.
+ */
+static uint8_t set_shadow(uint32_t left_angle, uint32_t right_angle,
+                          struct shadow_angle ** shadows)
+{
+    struct shadow_angle * shadow_i;
+    if (!try_merging_angles(left_angle, right_angle, shadows))
+    {
+        struct shadow_angle * shadow;
+        shadow = malloc(sizeof(struct shadow_angle));
+        if (!shadow)
+        {
+            return 1;
+        }
+        shadow->left_angle  = left_angle;
+        shadow->right_angle = right_angle;
+        shadow->next = NULL;
+        if (*shadows)
+        {
+            for (shadow_i = *shadows; shadow_i; shadow_i = shadow_i->next)
+            {
+                if (!shadow_i->next)
+                {
+                    shadow_i->next = shadow;
+                    return 0;
+                }
+            }
+        }
+        *shadows = shadow;
+    }
+    return 0;
+}
+
+/* Test whether angle between "left_angle" and "right_angle", or at least
+ * "middle_angle", is captured inside one of the shadow angles in "shadows". If
+ * so, set hex in "fov_map" indexed by "pos_in_map" to 'H'. If the whole angle
+ * and not just "middle_angle" is captured, return 1. Any other case: 0.
+ */
+static uint8_t shade_hex(uint32_t left_angle, uint32_t right_angle,
+                         uint32_t middle_angle, struct shadow_angle ** shadows,
+                         uint16_t pos_in_map, char * fov_map)
+{
+    struct shadow_angle * shadow_i;
+    if (fov_map[pos_in_map] == 'v')
+    {
+        for (shadow_i = *shadows; shadow_i; shadow_i = shadow_i->next)
+        {
+            if (   left_angle <=  shadow_i->left_angle
+                && right_angle >= shadow_i->right_angle)
+            {
+                fov_map[pos_in_map] = 'H';
+                return 1;
+            }
+            if (   middle_angle < shadow_i->left_angle
+                && middle_angle > shadow_i->right_angle)
+            {
+                fov_map[pos_in_map] = 'H';
+            }
+        }
+    }
+    return 0;
+}
+
+/* Evaluate map position "test_pos" in distance "dist" to the view origin, and
+ * on the circle of that distance to the origin on hex "hex_i" (as counted from
+ * the circle's rightmost point), for setting shaded hexes in "fov_map" and
+ * potentially adding a new shadow to linked shadow angle list "shadows".
+ * Return 1 on malloc error, else 0.
+ */
+static uint8_t eval_position(uint16_t dist, uint16_t hex_i, char * fov_map,
+                             struct yx_uint8 * test_pos,
+                             struct shadow_angle ** shadows,
+                             const char * symbols_obstacle)
+{
+    int32_t left_angle_uncorrected =   ((CIRCLE / 12) / dist)
+                                     - (hex_i * (CIRCLE / 6) / dist);
+    int32_t right_angle_uncorrected =   left_angle_uncorrected
+                                      - (CIRCLE / (6 * dist));
+    uint32_t left_angle  = correct_angle(left_angle_uncorrected);
+    uint32_t right_angle = correct_angle(right_angle_uncorrected);
+    uint32_t right_angle_1st = right_angle > left_angle ? 0 : right_angle;
+    uint32_t middle_angle = 0;
+    if (right_angle_1st)
+    {
+        middle_angle = right_angle + ((left_angle - right_angle) / 2);
+    }
+    uint16_t pos_in_map = test_pos->y * maplength + test_pos->x;
+    uint8_t all_shaded = shade_hex(left_angle, right_angle_1st, middle_angle,
+                                   shadows, pos_in_map, fov_map);
+    if (!all_shaded && NULL != strchr(symbols_obstacle, worldmap[pos_in_map]))
+    {
+        if (set_shadow(left_angle, right_angle_1st, shadows))
+        {
+            return 1;
+        }
+        if (right_angle_1st != right_angle)
+        {
+            left_angle = CIRCLE;
+            if (set_shadow(left_angle, right_angle, shadows))
+            {
+                return 1;
+            }
+        }
+    }
+    return 0;
+}
+
+/* Update field of view in "fovmap" of "worldmap_input" as seen from "y"/"x".
+ * Return 1 on malloc error, else 0.
+ */
+extern uint8_t build_fov_map(uint8_t y, uint8_t x, char * fovmap,
+                             char * worldmap_input,
+                             const char * symbols_obstacle)
+{
+    worldmap = worldmap_input;
+    struct shadow_angle * shadows = NULL;
+    struct yx_uint8 test_pos;
+    test_pos.y = y;
+    test_pos.x = x;
+    char * circledirs_string = "xswedc";
+    uint16_t circle_i;
+    uint8_t circle_is_on_map;
+    for (circle_i = 1, circle_is_on_map = 1; circle_is_on_map; circle_i++)
+    {
+        circle_is_on_map = 0;
+        if (1 < circle_i)                      /* All circles but the 1st are */
+        {                                      /* moved into starting from a  */
+            mv_yx_in_dir_legal('c', &test_pos);/* previous circle's last hex, */
+        }                                      /* i.e. from the upper left.   */
+        char dir_char = 'd'; /* Circle's 1st hex is entered by rightward move.*/
+        uint8_t dir_char_pos_in_circledirs_string = UINT8_MAX;
+        uint16_t dist_i, hex_i;
+        for (hex_i=0, dist_i=circle_i; hex_i < 6 * circle_i; dist_i++, hex_i++)
+        {
+            if (circle_i < dist_i)
+            {
+                dist_i = 1;
+                dir_char=circledirs_string[++dir_char_pos_in_circledirs_string];
+            }
+            if (mv_yx_in_dir_legal(dir_char, &test_pos))
+            {
+                if (eval_position(circle_i, hex_i, fovmap, &test_pos, &shadows,
+                                  symbols_obstacle))
+                {
+                    return 1;
+                }
+                circle_is_on_map = 1;
+            }
+        }
+    }
+    mv_yx_in_dir_legal(0, NULL);
+    free_angles(shadows);
+    return 0;
+}
+
+static uint16_t * score_map = NULL;
+static uint16_t neighbor_scores[6];
+
+/* Init AI score map. Return 1 on failure, else 0. */
+extern uint8_t init_score_map()
+{
+    uint32_t map_size = maplength * maplength;
+    score_map = malloc(map_size * sizeof(uint16_t));
+    if (!score_map)
+    {
+        return 1;
+    }
+    uint32_t i = 0;
+    for (; i < map_size; i++)
+    {
+        score_map[i] = UINT16_MAX;
+    }
+    return 0;
+}
+
+/* Set score_map[pos] to score. Return 1 on failure, else 0. */
+extern uint8_t set_map_score(uint16_t pos, uint16_t score)
+{
+    if (!score_map)
+    {
+        return 1;
+    }
+    score_map[pos] = score;
+    return 0;
+}
+
+/* Get score_map[pos]. Return uint16_t value on success, -1 on failure. */
+extern int32_t get_map_score(uint16_t pos)
+{
+    if (!score_map)
+    {
+        return -1;
+    }
+    return score_map[pos];
+}
+
+/* Free score_map. */
+extern void free_score_map()
+{
+    free(score_map);
+    score_map = NULL;
+}
+
+/* Write into "neighbors" scores of the immediate neighbors of the score_map
+ * cell at pos_i (array index), as found in the directions north-east, east,
+ * south-east etc. (clockwise order). Use kill_score for illegal neighborhoods
+ * (i.e. if direction would lead beyond the map's border).
+ */
+static void get_neighbor_scores(uint16_t pos_i, uint16_t kill_score,
+                                uint16_t * neighbors)
+{
+    uint32_t map_size = maplength * maplength;
+    uint8_t open_north     = pos_i >= maplength;
+    uint8_t open_east      = pos_i + 1 % maplength;
+    uint8_t open_south     = pos_i + maplength < map_size;
+    uint8_t open_west      = pos_i % maplength;
+    uint8_t is_indented    = (pos_i / maplength) % 2;
+    uint8_t open_diag_west = is_indented || open_west;
+    uint8_t open_diag_east = !is_indented || open_east;
+    neighbors[0] = !(open_north && open_diag_east) ? kill_score :
+                   score_map[pos_i - maplength + is_indented];
+    neighbors[1] = !(open_east) ? kill_score : score_map[pos_i + 1];
+    neighbors[2] = !(open_south && open_diag_east) ? kill_score :
+                   score_map[pos_i + maplength + is_indented];
+    neighbors[3] = !(open_south && open_diag_west) ? kill_score :
+                   score_map[pos_i + maplength - !is_indented];
+    neighbors[4] = !(open_west) ? kill_score : score_map[pos_i - 1];
+    neighbors[5] = !(open_north && open_diag_west) ? kill_score :
+                   score_map[pos_i - maplength - !is_indented];
+}
+
+/* Call get_neighbor_scores() on neighbor_scores buffer. Return 1 on error. */
+extern uint8_t ready_neighbor_scores(uint16_t pos)
+{
+    if (!score_map)
+    {
+        return 1;
+    }
+    get_neighbor_scores(pos, UINT16_MAX, neighbor_scores);
+    return 0;
+}
+
+/* Return i-th position from neighbor_scores buffer.*/
+extern uint16_t get_neighbor_score(uint8_t i)
+{
+    return neighbor_scores[i];
+}
+
+/* Iterate over scored cells in score_map geometry. Compare each cell's score
+ * against the score of its immediate neighbors in 6 directions. If any
+ * neighbor's score is at least two points lower than the current cell's score,
+ * re-set it to 1 point higher than its lowest-scored neighbor. Repeat this
+ * whole process until all cells have settled on their final score. Ignore cells
+ * whose score is greater than UINT16_MAX - 1 (treat those as unreachable). Also
+ * ignore cells whose score is smaller or equal the number of past iterations.
+ * Return 1 on error, else 0.
+ */
+extern uint8_t dijkstra_map()
+{
+    if (!score_map)
+    {
+        return 1;
+    }
+    uint16_t max_score = UINT16_MAX - 1;
+    uint32_t map_size = maplength * maplength;
+    uint32_t pos;
+    uint16_t i_scans, neighbors[6], min_neighbor;
+    uint8_t scores_still_changing = 1;
+    uint8_t i_dirs;
+    for (i_scans = 0; scores_still_changing; i_scans++)
+    {
+        scores_still_changing = 0;
+        for (pos = 0; pos < map_size; pos++)
+        {
+            uint16_t score = score_map[pos];
+            if (score <= max_score && score > i_scans)
+            {
+                get_neighbor_scores(pos, max_score, neighbors);
+                min_neighbor = max_score;
+                for (i_dirs = 0; i_dirs < 6; i_dirs++)
+                {
+                    if (min_neighbor > neighbors[i_dirs])
+                    {
+                        min_neighbor = neighbors[i_dirs];
+                    }
+                }
+                if (score_map[pos] > min_neighbor + 1)
+                {
+                    score_map[pos] = min_neighbor + 1;
+                    scores_still_changing = 1;
+                }
+            }
+        }
+    }
+    return 0;
+}
+
+extern uint8_t zero_score_map_where_char_on_memdepthmap(char c,
+                                                        char * memdepthmap)
+{
+    if (!score_map)
+    {
+        return 1;
+    }
+    uint32_t map_size = maplength * maplength;
+    uint16_t pos;
+    for (pos = 0; pos < map_size; pos++)
+    {
+        if (c == memdepthmap[pos])
+        {
+            score_map[pos] = 0;
+        }
+    }
+    return 0;
+}
+
+extern void age_some_memdepthmap_on_nonfov_cells(char * memdepthmap,
+                                                 char * fovmap)
+{
+    uint32_t map_size = maplength * maplength;
+    uint16_t pos;
+    for (pos = 0; pos < map_size; pos++)
+    {
+        if ('v' != fovmap[pos])
+        {
+            char c = memdepthmap[pos];
+            if( '0' <= c && '9' > c && !(rrand() % (uint16_t) pow(2, c - 48)))
+            {
+                memdepthmap[pos]++;
+            }
+        }
+    }
+}
+
+extern uint8_t set_cells_passable_on_memmap_to_65534_on_scoremap(char * mem_map,
+                                                  const char * symbols_passable)
+{
+    if (!score_map)
+    {
+        return 1;
+    }
+    uint32_t map_size = maplength * maplength;
+    uint16_t pos;
+    for (pos = 0; pos < map_size; pos++)
+    {
+        if (NULL != strchr(symbols_passable, mem_map[pos]))
+        {
+            score_map[pos] = 65534;
+        }
+    }
+    return 0;
+}
+
+
+extern void update_mem_and_memdepthmap_via_fovmap(char * map, char * fovmap,
+                                                  char * memdepthmap,
+                                                  char * memmap)
+{
+    uint32_t map_size = maplength * maplength;
+    uint16_t pos;
+    for (pos = 0; pos < map_size; pos++)
+    {
+        if ('v' == fovmap[pos])
+        {
+            memdepthmap[pos] = '0';
+            memmap[pos] = map[pos];
+        }
+    }
+}
+
+/* USEFUL FOR DEBUGGING
+#include <stdio.h>
+extern void write_score_map()
+{
+    FILE *f = fopen("score_map", "a");
+
+    fprintf(f, "\n---------------------------------------------------------\n");
+    uint32_t y, x;
+    for (y = 0; y < maplength; y++)
+    {
+        for (x = 0; x < maplength; x++)
+        {
+            fprintf(f, "%2X", score_map[y * maplength + x] % 256);
+        }
+        fprintf(f, "\n");
+    }
+    fclose(f);
+}
+*/