editors/diff.c

   1 /* vi: set sw=4 ts=4: */
   2 /*
   3  * Mini diff implementation for busybox, adapted from OpenBSD diff.
   4  *
   5  * Copyright (C) 2010 by Matheus Izvekov <mizvekov@gmail.com>
   6  * Copyright (C) 2006 by Robert Sullivan <cogito.ergo.cogito@hotmail.com>
   7  * Copyright (c) 2003 Todd C. Miller <Todd.Miller@courtesan.com>
   8  *
   9  * Sponsored in part by the Defense Advanced Research Projects
  10  * Agency (DARPA) and Air Force Research Laboratory, Air Force
  11  * Materiel Command, USAF, under agreement number F39502-99-1-0512.
  12  *
  13  * Licensed under GPLv2 or later, see file LICENSE in this source tree.
  14  */
  15
  16 /*
  17  * The following code uses an algorithm due to Harold Stone,
  18  * which finds a pair of longest identical subsequences in
  19  * the two files.
  20  *
  21  * The major goal is to generate the match vector J.
  22  * J[i] is the index of the line in file1 corresponding
  23  * to line i in file0. J[i] = 0 if there is no
  24  * such line in file1.
  25  *
  26  * Lines are hashed so as to work in core. All potential
  27  * matches are located by sorting the lines of each file
  28  * on the hash (called "value"). In particular, this
  29  * collects the equivalence classes in file1 together.
  30  * Subroutine equiv replaces the value of each line in
  31  * file0 by the index of the first element of its
  32  * matching equivalence in (the reordered) file1.
  33  * To save space equiv squeezes file1 into a single
  34  * array member in which the equivalence classes
  35  * are simply concatenated, except that their first
  36  * members are flagged by changing sign.
  37  *
  38  * Next the indices that point into member are unsorted into
  39  * array class according to the original order of file0.
  40  *
  41  * The cleverness lies in routine stone. This marches
  42  * through the lines of file0, developing a vector klist
  43  * of "k-candidates". At step i a k-candidate is a matched
  44  * pair of lines x,y (x in file0, y in file1) such that
  45  * there is a common subsequence of length k
  46  * between the first i lines of file0 and the first y
  47  * lines of file1, but there is no such subsequence for
  48  * any smaller y. x is the earliest possible mate to y
  49  * that occurs in such a subsequence.
  50  *
  51  * Whenever any of the members of the equivalence class of
  52  * lines in file1 matable to a line in file0 has serial number
  53  * less than the y of some k-candidate, that k-candidate
  54  * with the smallest such y is replaced. The new
  55  * k-candidate is chained (via pred) to the current
  56  * k-1 candidate so that the actual subsequence can
  57  * be recovered. When a member has serial number greater
  58  * that the y of all k-candidates, the klist is extended.
  59  * At the end, the longest subsequence is pulled out
  60  * and placed in the array J by unravel
  61  *
  62  * With J in hand, the matches there recorded are
  63  * checked against reality to assure that no spurious
  64  * matches have crept in due to hashing. If they have,
  65  * they are broken, and "jackpot" is recorded--a harmless
  66  * matter except that a true match for a spuriously
  67  * mated line may now be unnecessarily reported as a change.
  68  *
  69  * Much of the complexity of the program comes simply
  70  * from trying to minimize core utilization and
  71  * maximize the range of doable problems by dynamically
  72  * allocating what is needed and reusing what is not.
  73  * The core requirements for problems larger than somewhat
  74  * are (in words) 2*length(file0) + length(file1) +
  75  * 3*(number of k-candidates installed), typically about
  76  * 6n words for files of length n.
  77  */
  78
  79 //config:config DIFF
  80 //config:       bool "diff"
  81 //config:       default y
  82 //config:       help
  83 //config:         diff compares two files or directories and outputs the
  84 //config:         differences between them in a form that can be given to
  85 //config:         the patch command.
  86 //config:
  87 //config:config FEATURE_DIFF_LONG_OPTIONS
  88 //config:       bool "Enable long options"
  89 //config:       default y
  90 //config:       depends on DIFF && LONG_OPTS
  91 //config:       help
  92 //config:         Enable use of long options.
  93 //config:
  94 //config:config FEATURE_DIFF_DIR
  95 //config:       bool "Enable directory support"
  96 //config:       default y
  97 //config:       depends on DIFF
  98 //config:       help
  99 //config:         This option enables support for directory and subdirectory
 100 //config:         comparison.
 101
 102 //kbuild:lib-$(CONFIG_DIFF) += diff.o
 103
 104 //applet:IF_DIFF(APPLET(diff, BB_DIR_USR_BIN, BB_SUID_DROP))
 105
 106 //usage:#define diff_trivial_usage
 107 //usage:       "[-abBdiNqrTstw] [-L LABEL] [-S FILE] [-U LINES] FILE1 FILE2"
 108 //usage:#define diff_full_usage "\n\n"
 109 //usage:       "Compare files line by line and output the differences between them.\n"
 110 //usage:       "This implementation supports unified diffs only.\n"
 111 //usage:     "\n        -a      Treat all files as text"
 112 //usage:     "\n        -b      Ignore changes in the amount of whitespace"
 113 //usage:     "\n        -B      Ignore changes whose lines are all blank"
 114 //usage:     "\n        -d      Try hard to find a smaller set of changes"
 115 //usage:     "\n        -i      Ignore case differences"
 116 //usage:     "\n        -L      Use LABEL instead of the filename in the unified header"
 117 //usage:     "\n        -N      Treat absent files as empty"
 118 //usage:     "\n        -q      Output only whether files differ"
 119 //usage:     "\n        -r      Recurse"
 120 //usage:     "\n        -S      Start with FILE when comparing directories"
 121 //usage:     "\n        -T      Make tabs line up by prefixing a tab when necessary"
 122 //usage:     "\n        -s      Report when two files are the same"
 123 //usage:     "\n        -t      Expand tabs to spaces in output"
 124 //usage:     "\n        -U      Output LINES lines of context"
 125 //usage:     "\n        -w      Ignore all whitespace"
 126
 127 #include "libbb.h"
 128 #include "common_bufsiz.h"
 129
 130 #if 0
 131 # define dbg_error_msg(...) bb_error_msg(__VA_ARGS__)
 132 #else
 133 # define dbg_error_msg(...) ((void)0)
 134 #endif
 135
 136 enum {                  /* print_status() and diffreg() return values */
 137         STATUS_SAME,    /* files are the same */
 138         STATUS_DIFFER,  /* files differ */
 139         STATUS_BINARY,  /* binary files differ */
 140 };
 141
 142 enum {                  /* Commandline flags */
 143         FLAG_a,
 144         FLAG_b,
 145         FLAG_d,
 146         FLAG_i,
 147         FLAG_L,         /* never used, handled by getopt32 */
 148         FLAG_N,
 149         FLAG_q,
 150         FLAG_r,
 151         FLAG_s,
 152         FLAG_S,         /* never used, handled by getopt32 */
 153         FLAG_t,
 154         FLAG_T,
 155         FLAG_U,         /* never used, handled by getopt32 */
 156         FLAG_w,
 157         FLAG_u,         /* ignored, this is the default */
 158         FLAG_p,         /* not implemented */
 159         FLAG_B,
 160         FLAG_E,         /* not implemented */
 161 };
 162 #define FLAG(x) (1 << FLAG_##x)
 163
 164 /* We cache file position to avoid excessive seeking */
 165 typedef struct FILE_and_pos_t {
 166         FILE *ft_fp;
 167         off_t ft_pos;
 168 } FILE_and_pos_t;
 169
 170 struct globals {
 171         smallint exit_status;
 172         int opt_U_context;
 173         const char *other_dir;
 174         char *label[2];
 175         struct stat stb[2];
 176 };
 177 #define G (*ptr_to_globals)
 178 #define exit_status        (G.exit_status       )
 179 #define opt_U_context      (G.opt_U_context     )
 180 #define label              (G.label             )
 181 #define stb                (G.stb               )
 182 #define INIT_G() do { \
 183         SET_PTR_TO_GLOBALS(xzalloc(sizeof(G))); \
 184         opt_U_context = 3; \
 185 } while (0)
 186
 187 typedef int token_t;
 188
 189 enum {
 190         /* Public */
 191         TOK_EMPTY = 1 << 9,  /* Line fully processed, you can proceed to the next */
 192         TOK_EOF   = 1 << 10, /* File ended */
 193         /* Private (Only to be used by read_token() */
 194         TOK_EOL   = 1 << 11, /* we saw EOL (sticky) */
 195         TOK_SPACE = 1 << 12, /* used -b code, means we are skipping spaces */
 196         SHIFT_EOF = (sizeof(token_t)*8 - 8) - 1,
 197         CHAR_MASK = 0x1ff,   /* 8th bit is used to distinguish EOF from 0xff */
 198 };
 199
 200 /* Restores full EOF from one 8th bit: */
 201 //#define TOK2CHAR(t) (((t) << SHIFT_EOF) >> SHIFT_EOF)
 202 /* We don't really need the above, we only need to have EOF != any_real_char: */
 203 #define TOK2CHAR(t) ((t) & CHAR_MASK)
 204
 205 static void seek_ft(FILE_and_pos_t *ft, off_t pos)
 206 {
 207         if (ft->ft_pos != pos) {
 208                 ft->ft_pos = pos;
 209                 fseeko(ft->ft_fp, pos, SEEK_SET);
 210         }
 211 }
 212
 213 /* Reads tokens from given fp, handling -b and -w flags
 214  * The user must reset tok every line start
 215  */
 216 static int read_token(FILE_and_pos_t *ft, token_t tok)
 217 {
 218         tok |= TOK_EMPTY;
 219         while (!(tok & TOK_EOL)) {
 220                 bool is_space;
 221                 int t;
 222
 223                 t = fgetc(ft->ft_fp);
 224                 if (t != EOF)
 225                         ft->ft_pos++;
 226                 is_space = (t == EOF || isspace(t));
 227
 228                 /* If t == EOF (-1), set both TOK_EOF and TOK_EOL */
 229                 tok |= (t & (TOK_EOF + TOK_EOL));
 230                 /* Only EOL? */
 231                 if (t == '\n')
 232                         tok |= TOK_EOL;
 233
 234                 if (option_mask32 & FLAG(i)) /* Handcoded tolower() */
 235                         t = (t >= 'A' && t <= 'Z') ? t - ('A' - 'a') : t;
 236
 237                 if ((option_mask32 & FLAG(w)) && is_space)
 238                         continue;
 239
 240                 /* Trim char value to low 9 bits */
 241                 t &= CHAR_MASK;
 242
 243                 if (option_mask32 & FLAG(b)) {
 244                         /* Was prev char whitespace? */
 245                         if (tok & TOK_SPACE) { /* yes */
 246                                 if (is_space) /* this one too, ignore it */
 247                                         continue;
 248                                 tok &= ~TOK_SPACE;
 249                         } else if (is_space) {
 250                                 /* 1st whitespace char.
 251                                  * Set TOK_SPACE and replace char by ' ' */
 252                                 t = TOK_SPACE + ' ';
 253                         }
 254                 }
 255                 /* Clear EMPTY */
 256                 tok &= ~(TOK_EMPTY + CHAR_MASK);
 257                 /* Assign char value (low 9 bits) and maybe set TOK_SPACE */
 258                 tok |= t;
 259                 break;
 260         }
 261 #if 0
 262         bb_error_msg("fp:%p tok:%x '%c'%s%s%s%s", fp, tok, tok & 0xff
 263                 , tok & TOK_EOF ? " EOF" : ""
 264                 , tok & TOK_EOL ? " EOL" : ""
 265                 , tok & TOK_EMPTY ? " EMPTY" : ""
 266                 , tok & TOK_SPACE ? " SPACE" : ""
 267         );
 268 #endif
 269         return tok;
 270 }
 271
 272 struct cand {
 273         int x;
 274         int y;
 275         int pred;
 276 };
 277
 278 static int search(const int *c, int k, int y, const struct cand *list)
 279 {
 280         int i, j;
 281
 282         if (list[c[k]].y < y)  /* quick look for typical case */
 283                 return k + 1;
 284
 285         for (i = 0, j = k + 1;;) {
 286                 const int l = (i + j) >> 1;
 287                 if (l > i) {
 288                         const int t = list[c[l]].y;
 289                         if (t > y)
 290                                 j = l;
 291                         else if (t < y)
 292                                 i = l;
 293                         else
 294                                 return l;
 295                 } else
 296                         return l + 1;
 297         }
 298 }
 299
 300 static unsigned isqrt(unsigned n)
 301 {
 302         unsigned x = 1;
 303         while (1) {
 304                 const unsigned y = x;
 305                 x = ((n / x) + x) >> 1;
 306                 if (x <= (y + 1) && x >= (y - 1))
 307                         return x;
 308         }
 309 }
 310
 311 static void stone(const int *a, int n, const int *b, int *J, int pref)
 312 {
 313         const unsigned isq = isqrt(n);
 314         const unsigned bound =
 315                 (option_mask32 & FLAG(d)) ? UINT_MAX : MAX(256, isq);
 316         int clen = 1;
 317         int clistlen = 100;
 318         int k = 0;
 319         struct cand *clist = xzalloc(clistlen * sizeof(clist[0]));
 320         struct cand cand;
 321         struct cand *q;
 322         int *klist = xzalloc((n + 2) * sizeof(klist[0]));
 323         /*clist[0] = (struct cand){0}; - xzalloc did it */
 324         /*klist[0] = 0; */
 325
 326         for (cand.x = 1; cand.x <= n; cand.x++) {
 327                 int j = a[cand.x], oldl = 0;
 328                 unsigned numtries = 0;
 329                 if (j == 0)
 330                         continue;
 331                 cand.y = -b[j];
 332                 cand.pred = klist[0];
 333                 do {
 334                         int l, tc;
 335                         if (cand.y <= clist[cand.pred].y)
 336                                 continue;
 337                         l = search(klist, k, cand.y, clist);
 338                         if (l != oldl + 1)
 339                                 cand.pred = klist[l - 1];
 340                         if (l <= k && clist[klist[l]].y <= cand.y)
 341                                 continue;
 342                         if (clen == clistlen) {
 343                                 clistlen = clistlen * 11 / 10;
 344                                 clist = xrealloc(clist, clistlen * sizeof(clist[0]));
 345                         }
 346                         clist[clen] = cand;
 347                         tc = klist[l];
 348                         klist[l] = clen++;
 349                         if (l <= k) {
 350                                 cand.pred = tc;
 351                                 oldl = l;
 352                                 numtries++;
 353                         } else {
 354                                 k++;
 355                                 break;
 356                         }
 357                 } while ((cand.y = b[++j]) > 0 && numtries < bound);
 358         }
 359         /* Unravel */
 360         for (q = clist + klist[k]; q->y; q = clist + q->pred)
 361                 J[q->x + pref] = q->y + pref;
 362         free(klist);
 363         free(clist);
 364 }
 365
 366 struct line {
 367         /* 'serial' is not used in the beginning, so we reuse it
 368          * to store line offsets, thus reducing memory pressure
 369          */
 370         union {
 371                 unsigned serial;
 372                 off_t offset;
 373         };
 374         unsigned value;
 375 };
 376
 377 static void equiv(struct line *a, int n, struct line *b, int m, int *c)
 378 {
 379         int i = 1, j = 1;
 380
 381         while (i <= n && j <= m) {
 382                 if (a[i].value < b[j].value)
 383                         a[i++].value = 0;
 384                 else if (a[i].value == b[j].value)
 385                         a[i++].value = j;
 386                 else
 387                         j++;
 388         }
 389         while (i <= n)
 390                 a[i++].value = 0;
 391         b[m + 1].value = 0;
 392         j = 0;
 393         while (++j <= m) {
 394                 c[j] = -b[j].serial;
 395                 while (b[j + 1].value == b[j].value) {
 396                         j++;
 397                         c[j] = b[j].serial;
 398                 }
 399         }
 400         c[j] = -1;
 401 }
 402
 403 static void unsort(const struct line *f, int l, int *b)
 404 {
 405         int i;
 406         int *a = xmalloc((l + 1) * sizeof(a[0]));
 407         for (i = 1; i <= l; i++)
 408                 a[f[i].serial] = f[i].value;
 409         for (i = 1; i <= l; i++)
 410                 b[i] = a[i];
 411         free(a);
 412 }
 413
 414 static int line_compar(const void *a, const void *b)
 415 {
 416 #define l0 ((const struct line*)a)
 417 #define l1 ((const struct line*)b)
 418         int r = l0->value - l1->value;
 419         if (r)
 420                 return r;
 421         return l0->serial - l1->serial;
 422 #undef l0
 423 #undef l1
 424 }
 425
 426 static void fetch(FILE_and_pos_t *ft, const off_t *ix, int a, int b, int ch)
 427 {
 428         int i, j, col;
 429         for (i = a; i <= b; i++) {
 430                 seek_ft(ft, ix[i - 1]);
 431                 putchar(ch);
 432                 if (option_mask32 & FLAG(T))
 433                         putchar('\t');
 434                 for (j = 0, col = 0; j < ix[i] - ix[i - 1]; j++) {
 435                         int c = fgetc(ft->ft_fp);
 436                         if (c == EOF) {
 437                                 puts("\n\\ No newline at end of file");
 438                                 return;
 439                         }
 440                         ft->ft_pos++;
 441                         if (c == '\t' && (option_mask32 & FLAG(t)))
 442                                 do putchar(' '); while (++col & 7);
 443                         else {
 444                                 putchar(c);
 445                                 col++;
 446                         }
 447                 }
 448         }
 449 }
 450
 451 /* Creates the match vector J, where J[i] is the index
 452  * of the line in the new file corresponding to the line i
 453  * in the old file. Lines start at 1 instead of 0, that value
 454  * being used instead to denote no corresponding line.
 455  * This vector is dynamically allocated and must be freed by the caller.
 456  *
 457  * * fp is an input parameter, where fp[0] and fp[1] are the open
 458  *   old file and new file respectively.
 459  * * nlen is an output variable, where nlen[0] and nlen[1]
 460  *   gets the number of lines in the old and new file respectively.
 461  * * ix is an output variable, where ix[0] and ix[1] gets
 462  *   assigned dynamically allocated vectors of the offsets of the lines
 463  *   of the old and new file respectively. These must be freed by the caller.
 464  */
 465 static NOINLINE int *create_J(FILE_and_pos_t ft[2], int nlen[2], off_t *ix[2])
 466 {
 467         int *J, slen[2], *class, *member;
 468         struct line *nfile[2], *sfile[2];
 469         int pref = 0, suff = 0, i, j, delta;
 470
 471         /* Lines of both files are hashed, and in the process
 472          * their offsets are stored in the array ix[fileno]
 473          * where fileno == 0 points to the old file, and
 474          * fileno == 1 points to the new one.
 475          */
 476         for (i = 0; i < 2; i++) {
 477                 unsigned hash;
 478                 token_t tok;
 479                 size_t sz = 100;
 480                 nfile[i] = xmalloc((sz + 3) * sizeof(nfile[i][0]));
 481                 /* ft gets here without the correct position, cant use seek_ft */
 482                 ft[i].ft_pos = 0;
 483                 fseeko(ft[i].ft_fp, 0, SEEK_SET);
 484
 485                 nlen[i] = 0;
 486                 /* We could zalloc nfile, but then zalloc starts showing in gprof at ~1% */
 487                 nfile[i][0].offset = 0;
 488                 goto start; /* saves code */
 489                 while (1) {
 490                         tok = read_token(&ft[i], tok);
 491                         if (!(tok & TOK_EMPTY)) {
 492                                 /* Hash algorithm taken from Robert Sedgewick, Algorithms in C, 3d ed., p 578. */
 493                                 /*hash = hash * 128 - hash + TOK2CHAR(tok);
 494                                  * gcc insists on optimizing above to "hash * 127 + ...", thus... */
 495                                 unsigned o = hash - TOK2CHAR(tok);
 496                                 hash = hash * 128 - o; /* we want SPEED here */
 497                                 continue;
 498                         }
 499                         if (nlen[i]++ == sz) {
 500                                 sz = sz * 3 / 2;
 501                                 nfile[i] = xrealloc(nfile[i], (sz + 3) * sizeof(nfile[i][0]));
 502                         }
 503                         /* line_compar needs hashes fit into positive int */
 504                         nfile[i][nlen[i]].value = hash & INT_MAX;
 505                         /* like ftello(ft[i].ft_fp) but faster (avoids lseek syscall) */
 506                         nfile[i][nlen[i]].offset = ft[i].ft_pos;
 507                         if (tok & TOK_EOF) {
 508                                 /* EOF counts as a token, so we have to adjust it here */
 509                                 nfile[i][nlen[i]].offset++;
 510                                 break;
 511                         }
 512 start:
 513                         hash = tok = 0;
 514                 }
 515                 /* Exclude lone EOF line from the end of the file, to make fetch()'s job easier */
 516                 if (nfile[i][nlen[i]].offset - nfile[i][nlen[i] - 1].offset == 1)
 517                         nlen[i]--;
 518                 /* Now we copy the line offsets into ix */
 519                 ix[i] = xmalloc((nlen[i] + 2) * sizeof(ix[i][0]));
 520                 for (j = 0; j < nlen[i] + 1; j++)
 521                         ix[i][j] = nfile[i][j].offset;
 522         }
 523
 524         /* length of prefix and suffix is calculated */
 525         for (; pref < nlen[0] && pref < nlen[1] &&
 526                nfile[0][pref + 1].value == nfile[1][pref + 1].value;
 527                pref++);
 528         for (; suff < nlen[0] - pref && suff < nlen[1] - pref &&
 529                nfile[0][nlen[0] - suff].value == nfile[1][nlen[1] - suff].value;
 530                suff++);
 531         /* Arrays are pruned by the suffix and prefix length,
 532          * the result being sorted and stored in sfile[fileno],
 533          * and their sizes are stored in slen[fileno]
 534          */
 535         for (j = 0; j < 2; j++) {
 536                 sfile[j] = nfile[j] + pref;
 537                 slen[j] = nlen[j] - pref - suff;
 538                 for (i = 0; i <= slen[j]; i++)
 539                         sfile[j][i].serial = i;
 540                 qsort(sfile[j] + 1, slen[j], sizeof(*sfile[j]), line_compar);
 541         }
 542         /* nfile arrays are reused to reduce memory pressure
 543          * The #if zeroed out section performs the same task as the
 544          * one in the #else section.
 545          * Peak memory usage is higher, but one array copy is avoided
 546          * by not using unsort()
 547          */
 548 #if 0
 549         member = xmalloc((slen[1] + 2) * sizeof(member[0]));
 550         equiv(sfile[0], slen[0], sfile[1], slen[1], member);
 551         free(nfile[1]);
 552
 553         class = xmalloc((slen[0] + 1) * sizeof(class[0]));
 554         for (i = 1; i <= slen[0]; i++) /* Unsorting */
 555                 class[sfile[0][i].serial] = sfile[0][i].value;
 556         free(nfile[0]);
 557 #else
 558         member = (int *)nfile[1];
 559         equiv(sfile[0], slen[0], sfile[1], slen[1], member);
 560         member = xrealloc(member, (slen[1] + 2) * sizeof(member[0]));
 561
 562         class = (int *)nfile[0];
 563         unsort(sfile[0], slen[0], (int *)nfile[0]);
 564         class = xrealloc(class, (slen[0] + 2) * sizeof(class[0]));
 565 #endif
 566         J = xmalloc((nlen[0] + 2) * sizeof(J[0]));
 567         /* The elements of J which fall inside the prefix and suffix regions
 568          * are marked as unchanged, while the ones which fall outside
 569          * are initialized with 0 (no matches), so that function stone can
 570          * then assign them their right values
 571          */
 572         for (i = 0, delta = nlen[1] - nlen[0]; i <= nlen[0]; i++)
 573                 J[i] = i <= pref            ?  i :
 574                        i > (nlen[0] - suff) ? (i + delta) : 0;
 575         /* Here the magic is performed */
 576         stone(class, slen[0], member, J, pref);
 577         J[nlen[0] + 1] = nlen[1] + 1;
 578
 579         free(class);
 580         free(member);
 581
 582         /* Both files are rescanned, in an effort to find any lines
 583          * which, due to limitations intrinsic to any hashing algorithm,
 584          * are different but ended up confounded as the same
 585          */
 586         for (i = 1; i <= nlen[0]; i++) {
 587                 if (!J[i])
 588                         continue;
 589
 590                 seek_ft(&ft[0], ix[0][i - 1]);
 591                 seek_ft(&ft[1], ix[1][J[i] - 1]);
 592
 593                 for (j = J[i]; i <= nlen[0] && J[i] == j; i++, j++) {
 594                         token_t tok0 = 0, tok1 = 0;
 595                         do {
 596                                 tok0 = read_token(&ft[0], tok0);
 597                                 tok1 = read_token(&ft[1], tok1);
 598
 599                                 if (((tok0 ^ tok1) & TOK_EMPTY) != 0 /* one is empty (not both) */
 600                                  || (!(tok0 & TOK_EMPTY) && TOK2CHAR(tok0) != TOK2CHAR(tok1))
 601                                 ) {
 602                                         J[i] = 0; /* Break the correspondence */
 603                                 }
 604                         } while (!(tok0 & tok1 & TOK_EMPTY));
 605                 }
 606         }
 607
 608         return J;
 609 }
 610
 611 static bool diff(FILE* fp[2], char *file[2])
 612 {
 613         int nlen[2];
 614         off_t *ix[2];
 615         FILE_and_pos_t ft[2];
 616         typedef struct { int a, b; } vec_t[2];
 617         vec_t *vec = NULL;
 618         int i = 1, j, k, idx = -1;
 619         bool anychange = false;
 620         int *J;
 621
 622         ft[0].ft_fp = fp[0];
 623         ft[1].ft_fp = fp[1];
 624         /* note that ft[i].ft_pos is unintitalized, create_J()
 625          * must not assume otherwise */
 626         J = create_J(ft, nlen, ix);
 627
 628         do {
 629                 bool nonempty = false;
 630
 631                 while (1) {
 632                         vec_t v;
 633
 634                         for (v[0].a = i; v[0].a <= nlen[0] && J[v[0].a] == J[v[0].a - 1] + 1; v[0].a++)
 635                                 continue;
 636                         v[1].a = J[v[0].a - 1] + 1;
 637
 638                         for (v[0].b = v[0].a - 1; v[0].b < nlen[0] && !J[v[0].b + 1]; v[0].b++)
 639                                 continue;
 640                         v[1].b = J[v[0].b + 1] - 1;
 641                         /*
 642                          * Indicate that there is a difference between lines a and b of the 'from' file
 643                          * to get to lines c to d of the 'to' file. If a is greater than b then there
 644                          * are no lines in the 'from' file involved and this means that there were
 645                          * lines appended (beginning at b).  If c is greater than d then there are
 646                          * lines missing from the 'to' file.
 647                          */
 648                         if (v[0].a <= v[0].b || v[1].a <= v[1].b) {
 649                                 /*
 650                                  * If this change is more than 'context' lines from the
 651                                  * previous change, dump the record and reset it.
 652                                  */
 653                                 int ct = (2 * opt_U_context) + 1;
 654                                 if (idx >= 0
 655                                  && v[0].a > vec[idx][0].b + ct
 656                                  && v[1].a > vec[idx][1].b + ct
 657                                 ) {
 658                                         break;
 659                                 }
 660
 661                                 for (j = 0; j < 2; j++)
 662                                         for (k = v[j].a; k <= v[j].b; k++)
 663                                                 nonempty |= (ix[j][k] - ix[j][k - 1] != 1);
 664
 665                                 vec = xrealloc_vector(vec, 6, ++idx);
 666                                 memcpy(vec[idx], v, sizeof(v));
 667                         }
 668
 669                         i = v[0].b + 1;
 670                         if (i > nlen[0])
 671                                 break;
 672                         J[v[0].b] = v[1].b;
 673                 }
 674                 if (idx < 0 || ((option_mask32 & FLAG(B)) && !nonempty))
 675                         goto cont;
 676                 if (!(option_mask32 & FLAG(q))) {
 677                         int lowa;
 678                         vec_t span, *cvp = vec;
 679
 680                         if (!anychange) {
 681                                 /* Print the context/unidiff header first time through */
 682                                 printf("--- %s\n", label[0] ? label[0] : file[0]);
 683                                 printf("+++ %s\n", label[1] ? label[1] : file[1]);
 684                         }
 685
 686                         printf("@@");
 687                         for (j = 0; j < 2; j++) {
 688                                 int a = span[j].a = MAX(1, (*cvp)[j].a - opt_U_context);
 689                                 int b = span[j].b = MIN(nlen[j], vec[idx][j].b + opt_U_context);
 690
 691                                 printf(" %c%d", j ? '+' : '-', MIN(a, b));
 692                                 if (a == b)
 693                                         continue;
 694                                 printf(",%d", (a < b) ? b - a + 1 : 0);
 695                         }
 696                         puts(" @@");
 697                         /*
 698                          * Output changes in "unified" diff format--the old and new lines
 699                          * are printed together.
 700                          */
 701                         for (lowa = span[0].a; ; lowa = (*cvp++)[0].b + 1) {
 702                                 bool end = cvp > &vec[idx];
 703                                 fetch(&ft[0], ix[0], lowa, end ? span[0].b : (*cvp)[0].a - 1, ' ');
 704                                 if (end)
 705                                         break;
 706                                 for (j = 0; j < 2; j++)
 707                                         fetch(&ft[j], ix[j], (*cvp)[j].a, (*cvp)[j].b, j ? '+' : '-');
 708                         }
 709                 }
 710                 anychange = true;
 711  cont:
 712                 idx = -1;
 713         } while (i <= nlen[0]);
 714
 715         free(vec);
 716         free(ix[0]);
 717         free(ix[1]);
 718         free(J);
 719         return anychange;
 720 }
 721
 722 static int diffreg(char *file[2])
 723 {
 724         FILE *fp[2];
 725         bool binary = false, differ = false;
 726         int status = STATUS_SAME, i;
 727
 728         fp[0] = stdin;
 729         fp[1] = stdin;
 730         for (i = 0; i < 2; i++) {
 731                 int fd = open_or_warn_stdin(file[i]);
 732                 if (fd == -1)
 733                         goto out;
 734                 /* Our diff implementation is using seek.
 735                  * When we meet non-seekable file, we must make a temp copy.
 736                  */
 737                 if (lseek(fd, 0, SEEK_SET) == -1 && errno == ESPIPE) {
 738                         char name[] = "/tmp/difXXXXXX";
 739                         int fd_tmp = xmkstemp(name);
 740
 741                         unlink(name);
 742                         if (bb_copyfd_eof(fd, fd_tmp) < 0)
 743                                 xfunc_die();
 744                         if (fd != STDIN_FILENO)
 745                                 close(fd);
 746                         fd = fd_tmp;
 747                         xlseek(fd, 0, SEEK_SET);
 748                 }
 749                 fp[i] = fdopen(fd, "r");
 750         }
 751
 752         setup_common_bufsiz();
 753         while (1) {
 754                 const size_t sz = COMMON_BUFSIZE / 2;
 755                 char *const buf0 = bb_common_bufsiz1;
 756                 char *const buf1 = buf0 + sz;
 757                 int j, k;
 758                 i = fread(buf0, 1, sz, fp[0]);
 759                 j = fread(buf1, 1, sz, fp[1]);
 760                 if (i != j) {
 761                         differ = true;
 762                         i = MIN(i, j);
 763                 }
 764                 if (i == 0)
 765                         break;
 766                 for (k = 0; k < i; k++) {
 767                         if (!buf0[k] || !buf1[k])
 768                                 binary = true;
 769                         if (buf0[k] != buf1[k])
 770                                 differ = true;
 771                 }
 772         }
 773         if (differ) {
 774                 if (binary && !(option_mask32 & FLAG(a)))
 775                         status = STATUS_BINARY;
 776                 else if (diff(fp, file))
 777                         status = STATUS_DIFFER;
 778         }
 779         if (status != STATUS_SAME)
 780                 exit_status |= 1;
 781 out:
 782         fclose_if_not_stdin(fp[0]);
 783         fclose_if_not_stdin(fp[1]);
 784
 785         return status;
 786 }
 787
 788 static void print_status(int status, char *path[2])
 789 {
 790         switch (status) {
 791         case STATUS_BINARY:
 792         case STATUS_DIFFER:
 793                 if ((option_mask32 & FLAG(q)) || status == STATUS_BINARY)
 794                         printf("Files %s and %s differ\n", path[0], path[1]);
 795                 break;
 796         case STATUS_SAME:
 797                 if (option_mask32 & FLAG(s))
 798                         printf("Files %s and %s are identical\n", path[0], path[1]);
 799                 break;
 800         }
 801 }
 802
 803 #if ENABLE_FEATURE_DIFF_DIR
 804 struct dlist {
 805         size_t len;
 806         int s, e;
 807         char **dl;
 808 };
 809
 810 /* This function adds a filename to dl, the directory listing. */
 811 static int FAST_FUNC add_to_dirlist(const char *filename,
 812                 struct stat *sb UNUSED_PARAM,
 813                 void *userdata, int depth UNUSED_PARAM)
 814 {
 815         struct dlist *const l = userdata;
 816         const char *file = filename + l->len;
 817         while (*file == '/')
 818                 file++;
 819         l->dl = xrealloc_vector(l->dl, 6, l->e);
 820         l->dl[l->e] = xstrdup(file);
 821         l->e++;
 822         return TRUE;
 823 }
 824
 825 /* If recursion is not set, this function adds the directory
 826  * to the list and prevents recursive_action from recursing into it.
 827  */
 828 static int FAST_FUNC skip_dir(const char *filename,
 829                 struct stat *sb, void *userdata,
 830                 int depth)
 831 {
 832         if (!(option_mask32 & FLAG(r)) && depth) {
 833                 add_to_dirlist(filename, sb, userdata, depth);
 834                 return SKIP;
 835         }
 836         if (!(option_mask32 & FLAG(N))) {
 837                 /* -r without -N: no need to recurse into dirs
 838                  * which do not exist on the "other side".
 839                  * Testcase: diff -r /tmp /
 840                  * (it would recurse deep into /proc without this code) */
 841                 struct dlist *const l = userdata;
 842                 filename += l->len;
 843                 if (filename[0]) {
 844                         struct stat osb;
 845                         char *othername = concat_path_file(G.other_dir, filename);
 846                         int r = stat(othername, &osb);
 847                         free(othername);
 848                         if (r != 0 || !S_ISDIR(osb.st_mode)) {
 849                                 /* other dir doesn't have similarly named
 850                                  * directory, don't recurse; return 1 upon
 851                                  * exit, just like diffutils' diff */
 852                                 exit_status |= 1;
 853                                 return SKIP;
 854                         }
 855                 }
 856         }
 857         return TRUE;
 858 }
 859
 860 static void diffdir(char *p[2], const char *s_start)
 861 {
 862         struct dlist list[2];
 863         int i;
 864
 865         memset(&list, 0, sizeof(list));
 866         for (i = 0; i < 2; i++) {
 867                 /*list[i].s = list[i].e = 0; - memset did it */
 868                 /*list[i].dl = NULL; */
 869
 870                 G.other_dir = p[1 - i];
 871                 /* We need to trim root directory prefix.
 872                  * Using list.len to specify its length,
 873                  * add_to_dirlist will remove it. */
 874                 list[i].len = strlen(p[i]);
 875                 recursive_action(p[i], ACTION_RECURSE | ACTION_FOLLOWLINKS,
 876                                 add_to_dirlist, skip_dir, &list[i], 0);
 877                 /* Sort dl alphabetically.
 878                  * GNU diff does this ignoring any number of trailing dots.
 879                  * We don't, so for us dotted files almost always are
 880                  * first on the list.
 881                  */
 882                 qsort_string_vector(list[i].dl, list[i].e);
 883                 /* If -S was set, find the starting point. */
 884                 if (!s_start)
 885                         continue;
 886                 while (list[i].s < list[i].e && strcmp(list[i].dl[list[i].s], s_start) < 0)
 887                         list[i].s++;
 888         }
 889         /* Now that both dirlist1 and dirlist2 contain sorted directory
 890          * listings, we can start to go through dirlist1. If both listings
 891          * contain the same file, then do a normal diff. Otherwise, behaviour
 892          * is determined by whether the -N flag is set. */
 893         while (1) {
 894                 char *dp[2];
 895                 int pos;
 896                 int k;
 897
 898                 dp[0] = list[0].s < list[0].e ? list[0].dl[list[0].s] : NULL;
 899                 dp[1] = list[1].s < list[1].e ? list[1].dl[list[1].s] : NULL;
 900                 if (!dp[0] && !dp[1])
 901                         break;
 902                 pos = !dp[0] ? 1 : (!dp[1] ? -1 : strcmp(dp[0], dp[1]));
 903                 k = pos > 0;
 904                 if (pos && !(option_mask32 & FLAG(N))) {
 905                         printf("Only in %s: %s\n", p[k], dp[k]);
 906                         exit_status |= 1;
 907                 } else {
 908                         char *fullpath[2], *path[2]; /* if -N */
 909
 910                         for (i = 0; i < 2; i++) {
 911                                 if (pos == 0 || i == k) {
 912                                         path[i] = fullpath[i] = concat_path_file(p[i], dp[i]);
 913                                         stat(fullpath[i], &stb[i]);
 914                                 } else {
 915                                         fullpath[i] = concat_path_file(p[i], dp[1 - i]);
 916                                         path[i] = (char *)bb_dev_null;
 917                                 }
 918                         }
 919                         if (pos)
 920                                 stat(fullpath[k], &stb[1 - k]);
 921
 922                         if (S_ISDIR(stb[0].st_mode) && S_ISDIR(stb[1].st_mode))
 923                                 printf("Common subdirectories: %s and %s\n", fullpath[0], fullpath[1]);
 924                         else if (!S_ISREG(stb[0].st_mode) && !S_ISDIR(stb[0].st_mode))
 925                                 printf("File %s is not a regular file or directory and was skipped\n", fullpath[0]);
 926                         else if (!S_ISREG(stb[1].st_mode) && !S_ISDIR(stb[1].st_mode))
 927                                 printf("File %s is not a regular file or directory and was skipped\n", fullpath[1]);
 928                         else if (S_ISDIR(stb[0].st_mode) != S_ISDIR(stb[1].st_mode)) {
 929                                 if (S_ISDIR(stb[0].st_mode))
 930                                         printf("File %s is a %s while file %s is a %s\n", fullpath[0], "directory", fullpath[1], "regular file");
 931                                 else
 932                                         printf("File %s is a %s while file %s is a %s\n", fullpath[0], "regular file", fullpath[1], "directory");
 933                         } else
 934                                 print_status(diffreg(path), fullpath);
 935
 936                         free(fullpath[0]);
 937                         free(fullpath[1]);
 938                 }
 939                 free(dp[k]);
 940                 list[k].s++;
 941                 if (pos == 0) {
 942                         free(dp[1 - k]);
 943                         list[1 - k].s++;
 944                 }
 945         }
 946         if (ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP) {
 947                 free(list[0].dl);
 948                 free(list[1].dl);
 949         }
 950 }
 951 #endif
 952
 953 #if ENABLE_FEATURE_DIFF_LONG_OPTIONS
 954 static const char diff_longopts[] ALIGN1 =
 955         "ignore-case\0"              No_argument       "i"
 956         "ignore-tab-expansion\0"     No_argument       "E"
 957         "ignore-space-change\0"      No_argument       "b"
 958         "ignore-all-space\0"         No_argument       "w"
 959         "ignore-blank-lines\0"       No_argument       "B"
 960         "text\0"                     No_argument       "a"
 961         "unified\0"                  Required_argument "U"
 962         "label\0"                    Required_argument "L"
 963         "show-c-function\0"          No_argument       "p"
 964         "brief\0"                    No_argument       "q"
 965         "expand-tabs\0"              No_argument       "t"
 966         "initial-tab\0"              No_argument       "T"
 967         "recursive\0"                No_argument       "r"
 968         "new-file\0"                 No_argument       "N"
 969         "report-identical-files\0"   No_argument       "s"
 970         "starting-file\0"            Required_argument "S"
 971         "minimal\0"                  No_argument       "d"
 972         ;
 973 #endif
 974
 975 int diff_main(int argc, char **argv) MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE;
 976 int diff_main(int argc UNUSED_PARAM, char **argv)
 977 {
 978         int gotstdin = 0, i;
 979         char *file[2], *s_start = NULL;
 980         llist_t *L_arg = NULL;
 981
 982         INIT_G();
 983
 984         /* exactly 2 params; collect multiple -L <label>; -U N */
 985         opt_complementary = "=2";
 986 #if ENABLE_FEATURE_DIFF_LONG_OPTIONS
 987         applet_long_options = diff_longopts;
 988 #endif
 989         getopt32(argv, "abdiL:*NqrsS:tTU:+wupBE",
 990                         &L_arg, &s_start, &opt_U_context);
 991         argv += optind;
 992         while (L_arg)
 993                 label[!!label[0]] = llist_pop(&L_arg);
 994         xfunc_error_retval = 2;
 995         for (i = 0; i < 2; i++) {
 996                 file[i] = argv[i];
 997                 /* Compat: "diff file name_which_doesnt_exist" exits with 2 */
 998                 if (LONE_DASH(file[i])) {
 999                         fstat(STDIN_FILENO, &stb[i]);
1000                         gotstdin++;
1001                 } else
1002                         xstat(file[i], &stb[i]);
1003         }
1004         xfunc_error_retval = 1;
1005         if (gotstdin && (S_ISDIR(stb[0].st_mode) || S_ISDIR(stb[1].st_mode)))
1006                 bb_error_msg_and_die("can't compare stdin to a directory");
1007
1008         /* Compare metadata to check if the files are the same physical file.
1009          *
1010          * Comment from diffutils source says:
1011          * POSIX says that two files are identical if st_ino and st_dev are
1012          * the same, but many file systems incorrectly assign the same (device,
1013          * inode) pair to two distinct files, including:
1014          * GNU/Linux NFS servers that export all local file systems as a
1015          * single NFS file system, if a local device number (st_dev) exceeds
1016          * 255, or if a local inode number (st_ino) exceeds 16777215.
1017          */
1018         if (ENABLE_DESKTOP
1019          && stb[0].st_ino == stb[1].st_ino
1020          && stb[0].st_dev == stb[1].st_dev
1021          && stb[0].st_size == stb[1].st_size
1022          && stb[0].st_mtime == stb[1].st_mtime
1023          && stb[0].st_ctime == stb[1].st_ctime
1024          && stb[0].st_mode == stb[1].st_mode
1025          && stb[0].st_nlink == stb[1].st_nlink
1026          && stb[0].st_uid == stb[1].st_uid
1027          && stb[0].st_gid == stb[1].st_gid
1028         ) {
1029                 /* files are physically the same; no need to compare them */
1030                 return STATUS_SAME;
1031         }
1032
1033         if (S_ISDIR(stb[0].st_mode) && S_ISDIR(stb[1].st_mode)) {
1034 #if ENABLE_FEATURE_DIFF_DIR
1035                 diffdir(file, s_start);
1036 #else
1037                 bb_error_msg_and_die("no support for directory comparison");
1038 #endif
1039         } else {
1040                 bool dirfile = S_ISDIR(stb[0].st_mode) || S_ISDIR(stb[1].st_mode);
1041                 bool dir = S_ISDIR(stb[1].st_mode);
1042                 if (dirfile) {
1043                         const char *slash = strrchr(file[!dir], '/');
1044                         file[dir] = concat_path_file(file[dir], slash ? slash + 1 : file[!dir]);
1045                         xstat(file[dir], &stb[dir]);
1046                 }
1047                 /* diffreg can get non-regular files here */
1048                 print_status(gotstdin > 1 ? STATUS_SAME : diffreg(file), file);
1049
1050                 if (dirfile)
1051                         free(file[dir]);
1052         }
1053
1054         return exit_status;
1055 }