// I'm not proud of this README, I will start working on this project again,
// and I'll improve this too
// Copyright Tudor Cristian-Andrei 311CAa 2022 - 2023

Programarea Calculatoarelor si limabje de programare - Tema 3

Editor de imagini

	Programul image_editor prelucreaza poze, respectiv fisiere de tip ppm
si pgm. Interactiunea cu programul se realizeaza prin comenzi in terminal,
astfel am gandit proiectul ca un limbaj de prelucrare a pozelor.
	In main, cu ajutorul functiei do_query, am un fel de meniu. Pentru fiecare
sir de caractere introdus de la tastatura, functia returneaza un int,
functionand ca un cod pentru fiecare comanda. Numerele sunt alese aleatoriu,
ar fi fost destul de greu sa stabilesc o ordine logica, si de aceea am lasat
functia cat mai aproape de main (unele coduri tot au logica, ex 0 pentru
EXIT, 10 pentru SAVE, -1 pentru comanda invalida).
Am mai procedat in acelasi stil si la alte comenzi, dar voi detalia cand ajung
acolo.
	La rularea programului se citeste un sir de caractere, se genereaza "codul"
lui, si se intra in while-ul principal. Cat timp codul de iesire al ultimei
comenzi date este diferit de codul lui EXIT se ramane in bucla (dar mai vine si
restrictia cu imaginea incarcata in prealabil, pentru care am considerat un 
contor care tine minte cate poze s-au incarcat cu succes). Astfel, rularea
programului depinde de codul de iesire al ultimei comenzi si de contor.
	Comanda "LOAD": Daca sirul introdus este "LOAD", se asteapta apasarea
caracterului spatiu ( ), iar apoi se citeste un alt sir reprezentand numele
fisierului. Acesta este alocat dinamic, si poate contine si spatii (cand am
facut tema m-am gandit ca o sa fie si teste in care numele este foarte mare,
probabil nu as mai face la fel acum, tbh). Trebuie sa recunosc ca in cazul
functiei read_string am facut o greseala de care mi-am dat seama prea tarziu,
faptul ca nu am verificat daca s-a reusit sau nu alocarea. Desi este vorba de
putini octeti si este putin probabil sa esueze, ar fi trebuit totusi sa tratez
si acest caz. Revenind la incarcarea unei imagini in memorie, mai intai trebuie
sa detaliez conceptul meu de imagine. Am creat o structura, img, care retine
toate datele despre imagine : formatul, latimea, inaltimea, valoarea maxima, si
matricea, poza propriu-zisa. Pentru matrice apar doua elemente in structura. Un
dublu pointer de tip int, gray si un dublu pointer la o structura de tip RGB,
care contine 3 int-uri, adica valorile pentru fiecare canal de culoare. Cand
imaginea este color, valorile se retin in matricea pixel, de tipul RGB, iar
matricea gray ramane nealocata. Cand imaginea este gri, se intampla opusul,
matricea gray este alocata si matricea de tip RGB ramane nealocata. Un alt
aspect important in aceasta structura este formatul. In functie de acesta,
decid daca la un moment dat, in memorie este incarcata o imagine sau nu. Daca
formatul este 0, atunci stiu ca nu este nicio imagine incarcata in memorie in
acel moment. Astfel, dupa ce citesc numele fisierului, verific daca am poza
incarcata in memorie, o eliberez, si dupa urmeaza incarcarea propriu-zisa.
Pentru incarcare, am 2 functii, una pentru incarcarea unei poze in format
ascii, iar cealalta pentru incarcare unei poze binare. Nu voi insista prea
mult pe modul cum se face incarcarea, deoarece am explicat in comentariile
din cod. In principiu, intai se deschide fisierul, se citeste formatul si se
inchide. Fac acest lucru pentru a stii cum sa interpretez informatiile. Cred ca
ar fi mers si daca as fi deschis in format text fisierul, ca sa citesc, dar am
considerat ca e mai safe sa fie deschis in forma binara. Mai departe, redeschid
fisierul asa cum am nevoie, citesc informatille din header, dupa care stochez
valorile in matricea corespunzatoare. Pentru asta am avut grija tot timpul sa
ma ating doar de matricea care exista. La final functia intoarce o structura de
tipul img. Despre programarea defensiva voi vorbi in partea de jos. Ultimii
pasi in partea de load este sa initializez selectia cu toata imaginea, si sa
adun 1 la numarul de poze ce au fost incarcate, daca este cazul.
	Comanda "SAVE": Asemanator comenzii load, citesc string-ul alocat dinamic,
si il prelucrez astfel incat sa ramana ce trebuie (adica doar numele fisierului
in cazul in care este prezent parametrul ascii, sau scot spatiile puse din 
greseala la final). Precizarile cele mai importante sunt ca m-am folosit de
functia sprintf si un string auxiliar pentru a tranforma numere in string-uri,
pentru a fi scrise in header in format ascii.
	Comanda "SELECT": citesc parametrii lui select, initial ca un sir de
caractere. Pentru a ajunge la selectarea propriu-zisa, string-ul trece prin mai
multe filtre. SELECT ALL este un caz particular al acestei comenzi. Se verifica
daca exista poza incarcata in memorie. Pentru selectie am creat o structura,
care retine coordonatele de inceput si de final pentru zona selectata. Astfel,
daca string-ul este ALL, selectia retine colturile imaginii. Mai departe, daca
se trece si de acest filtru, se incearca impartirea string-ului in cuvinte, cu
strtok. Daca se gaseste vreun caracter al alfabetului, daca sunt prea putine
sau prea multe coordonate, atunci se afiseaza mesajul de eroare, si nu se face
nicio modificare asupra selectiei. Daca se trece si de acest filtru, se
ordoneaza coordonatele si se retin valorile in selectie.
	Comanda "CROP": se aloca o matrice auxilara, de ce tip este nevoie
(determinat tot prin valoarea lui format), dupa care se copiaza in matricea
auxiliara, formatul, valoarea maxima, se seteaza latimea si inaltimea, si se
copiaza pixelii continuti in selectie. In functia apelata in main, do_crop, se
face verificarea daca exista de fapt o imagine in memorie. Daca trece de acest
unic filtru, se genereaza imaginea taiata, se elibereaza vechea imagine, si, cu
ajutorul pointerilor, imaginea din main, devine imaginea auxiliara, cea taiata.
Ultimul pas este sa se reinitializez selectia, deoarece dimensiunile s-au
schimbat.
	Comanda "APPLY": pentru aceasta comanda, am abuzat de structuri, si am
declarat o structura care retine o matrice de tipul double (desi mergea si
int) si un numar la care ar trebui impartit fiecare element al matricei. Am
ales aceasta abordare, deoarece eroarea data de calculul cu virgula mobila ar
fi mai mica (cel putin din punct de vedere matematic, dar s-ar putea sa gresesc).
Se aloca o matrice auxiliara, in care o sa pastrez noii pixeli generati, dupa
care vor fi copiati pe pozitia corespunzatoare in imagine. Ca mod de
implementare, parcurg selectia, si "suprapun" peste fiecare pixel, matricea din
structura ker, kernelul. Se inmulteste fiecare element din kernel, din "filtru",
cum imi place sa-l consider, cu cel de "sub", peste care este asezat filtrul,
iar apoi fac suma elementelor rezultate. La final impart la valoarea
corespunzatoare (in cazurile de fata 1, 9, sau 16). Dupa parcurgerea selectiei,
se copiaza rezultatul in poza, si nu se mai poate reveni la imaginea initiala.
	Comanda "HISTOGRAM": pentru aceasta comanda, calculez frecventa culorilor
pe intervale (am facut diferite teste pe o foaie pana am gasit o formula prin
care sa includ usor valorile in intervale). Dupa aceasta operatie, intr-un alt
vector, salvez numarul de stelute ce trebuie afisate pentru fiecare interval,
numar rezultat aplicand formula matematica. Partea de afisare este usoara,
cel mai bine se vede din cod, nu prea as avea ce sa detaliez aici.
	Comanda "EQUALIZE": se bazeaza pe o functie folosita la HISTOGRAM, cea care
calculeaza frecventa pe intervale. Pentru a calcula frecventa fiecarei valori
se apeleaza ca si cum ar fi 256 de binuri. Dupa acest pas, urmeaza calcularea
sumei de la 0 la a. Parcurg toata matricea si calculez pentru fiecare pixel
corespondentul. O varianta mai eficienta, la care m-am gandit prea tarziu, ar
fi fost sa calculez din prima, pentru fiecare element al vectorului de
frecventa valoarea cu care se inlocuieste. Astfel as fi facut un numar limitat
de calcule, 256, but it works anyway. In cazul egalizarii, nu se mai creaza o
copie a pozei ca la apply, ci se inlocuieste direct.
	Comanda "ROTATE": pentru aceasta functie am considerat 2 cazuri separate:
atunci cand trebuie rotita toata imaginea, sau cand trebuie rotita doar o
selectie. Am facut acest lucru deoarece, pentru rotirea intregii imagini se
creaza o copie a pozei, si crearea copiei, atrage dupa sine o sansa de
nereusita din cauza alocarii de memorie. In cazul unei selectii, nu se aloca
nimic in plus, se realizeaza direct pe matrice. De mentionat este ca folosesc
aceeasi functie, care roteste cu -90 de grade, pentru toate rotirile. Ea este
apelata de 0, 1, 2 sau 3 ori consecutiv. Principiul de functionare este
urmatorul : se face transpusa matricei, in urma careia iese rotirea dar cu un
efect de oglinda. Pentru a elimina efectul de oglinda, interschimb liniile cu
cele de la capatul opus (adica prima linie cu ultima, a doua cu penultima si 
tot asa).
	Comanda "EXIT": aceasta comanda este foarte simpla. Daca se ajunge in
case 0 din switch, atunci clar nu a fost niciodata o imagine incarcata in
memorie, iar in caz contrar, se va iesi din while, si se testeaza daca la acel
moment este ceva in memorie, si se scrie mesajul corespunzator, dupa care se
elibereaza memoria alocata, daca este cazul.
	Pe partea de programare defensiva, folosesc 2 functii care aloca ori o
matrice de tip gray ori de tip RGB. Principalele probleme de alocare provin
de aici, atunci cand se face copia unei imagini, sau cand se incarca o imagine.
In caz ca nu se reuseste alocarea, se elibereaza tot ce era alocat si se
returneaza NULL. NULL se transmite mai departe. Spre exemplu in functia de LOAD,
daca se returneaza NULL, se scrie mesajul de eroare, si valoarea lui format
devine 0, ca o conventie. Pentru restul de cazuri, se scrie un mesaj de eroare,
si se "abandoneaza misiunea", dar nu se iese din program. Se poate incerca din
nou operatia, sau altceva (sper ca n-am omis sa scriu vreun mesaj de eroare).