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1 // Copyright (C) 2016 and later: Unicode, Inc. and others.
2 // License & terms of use: http://www.unicode.org/copyright.html
3 /*
4 *******************************************************************************
5 * Copyright (C) 1997-2015, International Business Machines Corporation and others.
6 * All Rights Reserved.
7 *******************************************************************************
8 */
9
10 #ifndef RBNF_H
11 #define RBNF_H
12
13 #include "unicode/utypes.h"
14
15 /**
16  * \file
17  * \brief C++ API: Rule Based Number Format
18  */
19
20 /**
21  * \def U_HAVE_RBNF
22  * This will be 0 if RBNF support is not included in ICU
23  * and 1 if it is.
24  *
25  * @stable ICU 2.4
26  */
27 #if UCONFIG_NO_FORMATTING
28 #define U_HAVE_RBNF 0
29 #else
30 #define U_HAVE_RBNF 1
31
32 #include "unicode/dcfmtsym.h"
33 #include "unicode/fmtable.h"
34 #include "unicode/locid.h"
35 #include "unicode/numfmt.h"
36 #include "unicode/unistr.h"
37 #include "unicode/strenum.h"
38 #include "unicode/brkiter.h"
39 #include "unicode/upluralrules.h"
40
41 U_NAMESPACE_BEGIN
42
43 class NFRule;
44 class NFRuleSet;
45 class LocalizationInfo;
46 class PluralFormat;
47 class RuleBasedCollator;
48
49 /**
50  * Tags for the predefined rulesets.
51  *
52  * @stable ICU 2.2
53  */
54 enum URBNFRuleSetTag {
55     URBNF_SPELLOUT,
56     URBNF_ORDINAL,
57     URBNF_DURATION,
58     URBNF_NUMBERING_SYSTEM,
59 #ifndef U_HIDE_DEPRECATED_API
60     /**
61      * One more than the highest normal URBNFRuleSetTag value.
62      * @deprecated ICU 58 The numeric value may change over time, see ICU ticket #12420.
63      */
64     URBNF_COUNT
65 #endif  // U_HIDE_DEPRECATED_API
66 };
67
68 /**
69  * The RuleBasedNumberFormat class formats numbers according to a set of rules. This number formatter is
70  * typically used for spelling out numeric values in words (e.g., 25,3476 as
71  * "twenty-five thousand three hundred seventy-six" or "vingt-cinq mille trois
72  * cents soixante-seize" or
73  * "fünfundzwanzigtausenddreihundertsechsundsiebzig"), but can also be used for
74  * other complicated formatting tasks, such as formatting a number of seconds as hours,
75  * minutes and seconds (e.g., 3,730 as "1:02:10").
76  *
77  * <p>The resources contain three predefined formatters for each locale: spellout, which
78  * spells out a value in words (123 is &quot;one hundred twenty-three&quot;); ordinal, which
79  * appends an ordinal suffix to the end of a numeral (123 is &quot;123rd&quot;); and
80  * duration, which shows a duration in seconds as hours, minutes, and seconds (123 is
81  * &quot;2:03&quot;).&nbsp; The client can also define more specialized <tt>RuleBasedNumberFormat</tt>s
82  * by supplying programmer-defined rule sets.</p>
83  *
84  * <p>The behavior of a <tt>RuleBasedNumberFormat</tt> is specified by a textual description
85  * that is either passed to the constructor as a <tt>String</tt> or loaded from a resource
86  * bundle. In its simplest form, the description consists of a semicolon-delimited list of <em>rules.</em>
87  * Each rule has a string of output text and a value or range of values it is applicable to.
88  * In a typical spellout rule set, the first twenty rules are the words for the numbers from
89  * 0 to 19:</p>
90  *
91  * <pre>zero; one; two; three; four; five; six; seven; eight; nine;
92  * ten; eleven; twelve; thirteen; fourteen; fifteen; sixteen; seventeen; eighteen; nineteen;</pre>
93  *
94  * <p>For larger numbers, we can use the preceding set of rules to format the ones place, and
95  * we only have to supply the words for the multiples of 10:</p>
96  *
97  * <pre> 20: twenty[-&gt;&gt;];
98  * 30: thirty[-&gt;&gt;];
99  * 40: forty[-&gt;&gt;];
100  * 50: fifty[-&gt;&gt;];
101  * 60: sixty[-&gt;&gt;];
102  * 70: seventy[-&gt;&gt;];
103  * 80: eighty[-&gt;&gt;];
104  * 90: ninety[-&gt;&gt;];</pre>
105  *
106  * <p>In these rules, the <em>base value</em> is spelled out explicitly and set off from the
107  * rule's output text with a colon. The rules are in a sorted list, and a rule is applicable
108  * to all numbers from its own base value to one less than the next rule's base value. The
109  * &quot;&gt;&gt;&quot; token is called a <em>substitution</em> and tells the fomatter to
110  * isolate the number's ones digit, format it using this same set of rules, and place the
111  * result at the position of the &quot;&gt;&gt;&quot; token. Text in brackets is omitted if
112  * the number being formatted is an even multiple of 10 (the hyphen is a literal hyphen; 24
113  * is &quot;twenty-four,&quot; not &quot;twenty four&quot;).</p>
114  *
115  * <p>For even larger numbers, we can actually look up several parts of the number in the
116  * list:</p>
117  *
118  * <pre>100: &lt;&lt; hundred[ &gt;&gt;];</pre>
119  *
120  * <p>The &quot;&lt;&lt;&quot; represents a new kind of substitution. The &lt;&lt; isolates
121  * the hundreds digit (and any digits to its left), formats it using this same rule set, and
122  * places the result where the &quot;&lt;&lt;&quot; was. Notice also that the meaning of
123  * &gt;&gt; has changed: it now refers to both the tens and the ones digits. The meaning of
124  * both substitutions depends on the rule's base value. The base value determines the rule's <em>divisor,</em>
125  * which is the highest power of 10 that is less than or equal to the base value (the user
126  * can change this). To fill in the substitutions, the formatter divides the number being
127  * formatted by the divisor. The integral quotient is used to fill in the &lt;&lt;
128  * substitution, and the remainder is used to fill in the &gt;&gt; substitution. The meaning
129  * of the brackets changes similarly: text in brackets is omitted if the value being
130  * formatted is an even multiple of the rule's divisor. The rules are applied recursively, so
131  * if a substitution is filled in with text that includes another substitution, that
132  * substitution is also filled in.</p>
133  *
134  * <p>This rule covers values up to 999, at which point we add another rule:</p>
135  *
136  * <pre>1000: &lt;&lt; thousand[ &gt;&gt;];</pre>
137  *
138  * <p>Again, the meanings of the brackets and substitution tokens shift because the rule's
139  * base value is a higher power of 10, changing the rule's divisor. This rule can actually be
140  * used all the way up to 999,999. This allows us to finish out the rules as follows:</p>
141  *
142  * <pre> 1,000,000: &lt;&lt; million[ &gt;&gt;];
143  * 1,000,000,000: &lt;&lt; billion[ &gt;&gt;];
144  * 1,000,000,000,000: &lt;&lt; trillion[ &gt;&gt;];
145  * 1,000,000,000,000,000: OUT OF RANGE!;</pre>
146  *
147  * <p>Commas, periods, and spaces can be used in the base values to improve legibility and
148  * are ignored by the rule parser. The last rule in the list is customarily treated as an
149  * &quot;overflow rule,&quot; applying to everything from its base value on up, and often (as
150  * in this example) being used to print out an error message or default representation.
151  * Notice also that the size of the major groupings in large numbers is controlled by the
152  * spacing of the rules: because in English we group numbers by thousand, the higher rules
153  * are separated from each other by a factor of 1,000.</p>
154  *
155  * <p>To see how these rules actually work in practice, consider the following example:
156  * Formatting 25,430 with this rule set would work like this:</p>
157  *
158  * <table border="0" width="100%">
159  *   <tr>
160  *     <td><strong>&lt;&lt; thousand &gt;&gt;</strong></td>
161  *     <td>[the rule whose base value is 1,000 is applicable to 25,340]</td>
162  *   </tr>
163  *   <tr>
164  *     <td><strong>twenty-&gt;&gt;</strong> thousand &gt;&gt;</td>
165  *     <td>[25,340 over 1,000 is 25. The rule for 20 applies.]</td>
166  *   </tr>
167  *   <tr>
168  *     <td>twenty-<strong>five</strong> thousand &gt;&gt;</td>
169  *     <td>[25 mod 10 is 5. The rule for 5 is &quot;five.&quot;</td>
170  *   </tr>
171  *   <tr>
172  *     <td>twenty-five thousand <strong>&lt;&lt; hundred &gt;&gt;</strong></td>
173  *     <td>[25,340 mod 1,000 is 340. The rule for 100 applies.]</td>
174  *   </tr>
175  *   <tr>
176  *     <td>twenty-five thousand <strong>three</strong> hundred &gt;&gt;</td>
177  *     <td>[340 over 100 is 3. The rule for 3 is &quot;three.&quot;]</td>
178  *   </tr>
179  *   <tr>
180  *     <td>twenty-five thousand three hundred <strong>forty</strong></td>
181  *     <td>[340 mod 100 is 40. The rule for 40 applies. Since 40 divides
182  *     evenly by 10, the hyphen and substitution in the brackets are omitted.]</td>
183  *   </tr>
184  * </table>
185  *
186  * <p>The above syntax suffices only to format positive integers. To format negative numbers,
187  * we add a special rule:</p>
188  *
189  * <pre>-x: minus &gt;&gt;;</pre>
190  *
191  * <p>This is called a <em>negative-number rule,</em> and is identified by &quot;-x&quot;
192  * where the base value would be. This rule is used to format all negative numbers. the
193  * &gt;&gt; token here means &quot;find the number's absolute value, format it with these
194  * rules, and put the result here.&quot;</p>
195  *
196  * <p>We also add a special rule called a <em>fraction rule </em>for numbers with fractional
197  * parts:</p>
198  *
199  * <pre>x.x: &lt;&lt; point &gt;&gt;;</pre>
200  *
201  * <p>This rule is used for all positive non-integers (negative non-integers pass through the
202  * negative-number rule first and then through this rule). Here, the &lt;&lt; token refers to
203  * the number's integral part, and the &gt;&gt; to the number's fractional part. The
204  * fractional part is formatted as a series of single-digit numbers (e.g., 123.456 would be
205  * formatted as &quot;one hundred twenty-three point four five six&quot;).</p>
206  *
207  * <p>To see how this rule syntax is applied to various languages, examine the resource data.</p>
208  *
209  * <p>There is actually much more flexibility built into the rule language than the
210  * description above shows. A formatter may own multiple rule sets, which can be selected by
211  * the caller, and which can use each other to fill in their substitutions. Substitutions can
212  * also be filled in with digits, using a DecimalFormat object. There is syntax that can be
213  * used to alter a rule's divisor in various ways. And there is provision for much more
214  * flexible fraction handling. A complete description of the rule syntax follows:</p>
215  *
216  * <hr>
217  *
218  * <p>The description of a <tt>RuleBasedNumberFormat</tt>'s behavior consists of one or more <em>rule
219  * sets.</em> Each rule set consists of a name, a colon, and a list of <em>rules.</em> A rule
220  * set name must begin with a % sign. Rule sets with names that begin with a single % sign
221  * are <em>public:</em> the caller can specify that they be used to format and parse numbers.
222  * Rule sets with names that begin with %% are <em>private:</em> they exist only for the use
223  * of other rule sets. If a formatter only has one rule set, the name may be omitted.</p>
224  *
225  * <p>The user can also specify a special &quot;rule set&quot; named <tt>%%lenient-parse</tt>.
226  * The body of <tt>%%lenient-parse</tt> isn't a set of number-formatting rules, but a <tt>RuleBasedCollator</tt>
227  * description which is used to define equivalences for lenient parsing. For more information
228  * on the syntax, see <tt>RuleBasedCollator</tt>. For more information on lenient parsing,
229  * see <tt>setLenientParse()</tt>.  <em>Note:</em> symbols that have syntactic meaning
230  * in collation rules, such as '&amp;', have no particular meaning when appearing outside
231  * of the <tt>lenient-parse</tt> rule set.</p>
232  *
233  * <p>The body of a rule set consists of an ordered, semicolon-delimited list of <em>rules.</em>
234  * Internally, every rule has a base value, a divisor, rule text, and zero, one, or two <em>substitutions.</em>
235  * These parameters are controlled by the description syntax, which consists of a <em>rule
236  * descriptor,</em> a colon, and a <em>rule body.</em></p>
237  *
238  * <p>A rule descriptor can take one of the following forms (text in <em>italics</em> is the
239  * name of a token):</p>
240  *
241  * <table border="0" width="100%">
242  *   <tr>
243  *     <td><em>bv</em>:</td>
244  *     <td><em>bv</em> specifies the rule's base value. <em>bv</em> is a decimal
245  *     number expressed using ASCII digits. <em>bv</em> may contain spaces, period, and commas,
246  *     which are ignored. The rule's divisor is the highest power of 10 less than or equal to
247  *     the base value.</td>
248  *   </tr>
249  *   <tr>
250  *     <td><em>bv</em>/<em>rad</em>:</td>
251  *     <td><em>bv</em> specifies the rule's base value. The rule's divisor is the
252  *     highest power of <em>rad</em> less than or equal to the base value.</td>
253  *   </tr>
254  *   <tr>
255  *     <td><em>bv</em>&gt;:</td>
256  *     <td><em>bv</em> specifies the rule's base value. To calculate the divisor,
257  *     let the radix be 10, and the exponent be the highest exponent of the radix that yields a
258  *     result less than or equal to the base value. Every &gt; character after the base value
259  *     decreases the exponent by 1. If the exponent is positive or 0, the divisor is the radix
260  *     raised to the power of the exponent; otherwise, the divisor is 1.</td>
261  *   </tr>
262  *   <tr>
263  *     <td><em>bv</em>/<em>rad</em>&gt;:</td>
264  *     <td><em>bv</em> specifies the rule's base value. To calculate the divisor,
265  *     let the radix be <em>rad</em>, and the exponent be the highest exponent of the radix that
266  *     yields a result less than or equal to the base value. Every &gt; character after the radix
267  *     decreases the exponent by 1. If the exponent is positive or 0, the divisor is the radix
268  *     raised to the power of the exponent; otherwise, the divisor is 1.</td>
269  *   </tr>
270  *   <tr>
271  *     <td>-x:</td>
272  *     <td>The rule is a negative-number rule.</td>
273  *   </tr>
274  *   <tr>
275  *     <td>x.x:</td>
276  *     <td>The rule is an <em>improper fraction rule</em>. If the full stop in
277  *     the middle of the rule name is replaced with the decimal point
278  *     that is used in the language or DecimalFormatSymbols, then that rule will
279  *     have precedence when formatting and parsing this rule. For example, some
280  *     languages use the comma, and can thus be written as x,x instead. For example,
281  *     you can use "x.x: &lt;&lt; point &gt;&gt;;x,x: &lt;&lt; comma &gt;&gt;;" to
282  *     handle the decimal point that matches the language's natural spelling of
283  *     the punctuation of either the full stop or comma.</td>
284  *   </tr>
285  *   <tr>
286  *     <td>0.x:</td>
287  *     <td>The rule is a <em>proper fraction rule</em>. If the full stop in
288  *     the middle of the rule name is replaced with the decimal point
289  *     that is used in the language or DecimalFormatSymbols, then that rule will
290  *     have precedence when formatting and parsing this rule. For example, some
291  *     languages use the comma, and can thus be written as 0,x instead. For example,
292  *     you can use "0.x: point &gt;&gt;;0,x: comma &gt;&gt;;" to
293  *     handle the decimal point that matches the language's natural spelling of
294  *     the punctuation of either the full stop or comma.</td>
295  *   </tr>
296  *   <tr>
297  *     <td>x.0:</td>
298  *     <td>The rule is a <em>master rule</em>. If the full stop in
299  *     the middle of the rule name is replaced with the decimal point
300  *     that is used in the language or DecimalFormatSymbols, then that rule will
301  *     have precedence when formatting and parsing this rule. For example, some
302  *     languages use the comma, and can thus be written as x,0 instead. For example,
303  *     you can use "x.0: &lt;&lt; point;x,0: &lt;&lt; comma;" to
304  *     handle the decimal point that matches the language's natural spelling of
305  *     the punctuation of either the full stop or comma.</td>
306  *   </tr>
307  *   <tr>
308  *     <td>Inf:</td>
309  *     <td>The rule for infinity.</td>
310  *   </tr>
311  *   <tr>
312  *     <td>NaN:</td>
313  *     <td>The rule for an IEEE 754 NaN (not a number).</td>
314  *   </tr>
315  *   <tr>
316  *   <tr>
317  *     <td><em>nothing</em></td>
318  *     <td>If the rule's rule descriptor is left out, the base value is one plus the
319  *     preceding rule's base value (or zero if this is the first rule in the list) in a normal
320  *     rule set.&nbsp; In a fraction rule set, the base value is the same as the preceding rule's
321  *     base value.</td>
322  *   </tr>
323  * </table>
324  *
325  * <p>A rule set may be either a regular rule set or a <em>fraction rule set,</em> depending
326  * on whether it is used to format a number's integral part (or the whole number) or a
327  * number's fractional part. Using a rule set to format a rule's fractional part makes it a
328  * fraction rule set.</p>
329  *
330  * <p>Which rule is used to format a number is defined according to one of the following
331  * algorithms: If the rule set is a regular rule set, do the following:
332  *
333  * <ul>
334  *   <li>If the rule set includes a master rule (and the number was passed in as a <tt>double</tt>),
335  *     use the master rule.&nbsp; (If the number being formatted was passed in as a <tt>long</tt>,
336  *     the master rule is ignored.)</li>
337  *   <li>If the number is negative, use the negative-number rule.</li>
338  *   <li>If the number has a fractional part and is greater than 1, use the improper fraction
339  *     rule.</li>
340  *   <li>If the number has a fractional part and is between 0 and 1, use the proper fraction
341  *     rule.</li>
342  *   <li>Binary-search the rule list for the rule with the highest base value less than or equal
343  *     to the number. If that rule has two substitutions, its base value is not an even multiple
344  *     of its divisor, and the number <em>is</em> an even multiple of the rule's divisor, use the
345  *     rule that precedes it in the rule list. Otherwise, use the rule itself.</li>
346  * </ul>
347  *
348  * <p>If the rule set is a fraction rule set, do the following:
349  *
350  * <ul>
351  *   <li>Ignore negative-number and fraction rules.</li>
352  *   <li>For each rule in the list, multiply the number being formatted (which will always be
353  *     between 0 and 1) by the rule's base value. Keep track of the distance between the result
354  *     the nearest integer.</li>
355  *   <li>Use the rule that produced the result closest to zero in the above calculation. In the
356  *     event of a tie or a direct hit, use the first matching rule encountered. (The idea here is
357  *     to try each rule's base value as a possible denominator of a fraction. Whichever
358  *     denominator produces the fraction closest in value to the number being formatted wins.) If
359  *     the rule following the matching rule has the same base value, use it if the numerator of
360  *     the fraction is anything other than 1; if the numerator is 1, use the original matching
361  *     rule. (This is to allow singular and plural forms of the rule text without a lot of extra
362  *     hassle.)</li>
363  * </ul>
364  *
365  * <p>A rule's body consists of a string of characters terminated by a semicolon. The rule
366  * may include zero, one, or two <em>substitution tokens,</em> and a range of text in
367  * brackets. The brackets denote optional text (and may also include one or both
368  * substitutions). The exact meanings of the substitution tokens, and under what conditions
369  * optional text is omitted, depend on the syntax of the substitution token and the context.
370  * The rest of the text in a rule body is literal text that is output when the rule matches
371  * the number being formatted.</p>
372  *
373  * <p>A substitution token begins and ends with a <em>token character.</em> The token
374  * character and the context together specify a mathematical operation to be performed on the
375  * number being formatted. An optional <em>substitution descriptor </em>specifies how the
376  * value resulting from that operation is used to fill in the substitution. The position of
377  * the substitution token in the rule body specifies the location of the resultant text in
378  * the original rule text.</p>
379  *
380  * <p>The meanings of the substitution token characters are as follows:</p>
381  *
382  * <table border="0" width="100%">
383  *   <tr>
384  *     <td>&gt;&gt;</td>
385  *     <td>in normal rule</td>
386  *     <td>Divide the number by the rule's divisor and format the remainder</td>
387  *   </tr>
388  *   <tr>
389  *     <td></td>
390  *     <td>in negative-number rule</td>
391  *     <td>Find the absolute value of the number and format the result</td>
392  *   </tr>
393  *   <tr>
394  *     <td></td>
395  *     <td>in fraction or master rule</td>
396  *     <td>Isolate the number's fractional part and format it.</td>
397  *   </tr>
398  *   <tr>
399  *     <td></td>
400  *     <td>in rule in fraction rule set</td>
401  *     <td>Not allowed.</td>
402  *   </tr>
403  *   <tr>
404  *     <td>&gt;&gt;&gt;</td>
405  *     <td>in normal rule</td>
406  *     <td>Divide the number by the rule's divisor and format the remainder,
407  *       but bypass the normal rule-selection process and just use the
408  *       rule that precedes this one in this rule list.</td>
409  *   </tr>
410  *   <tr>
411  *     <td></td>
412  *     <td>in all other rules</td>
413  *     <td>Not allowed.</td>
414  *   </tr>
415  *   <tr>
416  *     <td>&lt;&lt;</td>
417  *     <td>in normal rule</td>
418  *     <td>Divide the number by the rule's divisor and format the quotient</td>
419  *   </tr>
420  *   <tr>
421  *     <td></td>
422  *     <td>in negative-number rule</td>
423  *     <td>Not allowed.</td>
424  *   </tr>
425  *   <tr>
426  *     <td></td>
427  *     <td>in fraction or master rule</td>
428  *     <td>Isolate the number's integral part and format it.</td>
429  *   </tr>
430  *   <tr>
431  *     <td></td>
432  *     <td>in rule in fraction rule set</td>
433  *     <td>Multiply the number by the rule's base value and format the result.</td>
434  *   </tr>
435  *   <tr>
436  *     <td>==</td>
437  *     <td>in all rule sets</td>
438  *     <td>Format the number unchanged</td>
439  *   </tr>
440  *   <tr>
441  *     <td>[]</td>
442  *     <td>in normal rule</td>
443  *     <td>Omit the optional text if the number is an even multiple of the rule's divisor</td>
444  *   </tr>
445  *   <tr>
446  *     <td></td>
447  *     <td>in negative-number rule</td>
448  *     <td>Not allowed.</td>
449  *   </tr>
450  *   <tr>
451  *     <td></td>
452  *     <td>in improper-fraction rule</td>
453  *     <td>Omit the optional text if the number is between 0 and 1 (same as specifying both an
454  *     x.x rule and a 0.x rule)</td>
455  *   </tr>
456  *   <tr>
457  *     <td></td>
458  *     <td>in master rule</td>
459  *     <td>Omit the optional text if the number is an integer (same as specifying both an x.x
460  *     rule and an x.0 rule)</td>
461  *   </tr>
462  *   <tr>
463  *     <td></td>
464  *     <td>in proper-fraction rule</td>
465  *     <td>Not allowed.</td>
466  *   </tr>
467  *   <tr>
468  *     <td></td>
469  *     <td>in rule in fraction rule set</td>
470  *     <td>Omit the optional text if multiplying the number by the rule's base value yields 1.</td>
471  *   </tr>
472  *   <tr>
473  *     <td width="37">$(cardinal,<i>plural syntax</i>)$</td>
474  *     <td width="23"></td>
475  *     <td width="165" valign="top">in all rule sets</td>
476  *     <td>This provides the ability to choose a word based on the number divided by the radix to the power of the
477  *     exponent of the base value for the specified locale, which is normally equivalent to the &lt;&lt; value.
478  *     This uses the cardinal plural rules from PluralFormat. All strings used in the plural format are treated
479  *     as the same base value for parsing.</td>
480  *   </tr>
481  *   <tr>
482  *     <td width="37">$(ordinal,<i>plural syntax</i>)$</td>
483  *     <td width="23"></td>
484  *     <td width="165" valign="top">in all rule sets</td>
485  *     <td>This provides the ability to choose a word based on the number divided by the radix to the power of the
486  *     exponent of the base value for the specified locale, which is normally equivalent to the &lt;&lt; value.
487  *     This uses the ordinal plural rules from PluralFormat. All strings used in the plural format are treated
488  *     as the same base value for parsing.</td>
489  *   </tr>
490  * </table>
491  *
492  * <p>The substitution descriptor (i.e., the text between the token characters) may take one
493  * of three forms:</p>
494  *
495  * <table border="0" width="100%">
496  *   <tr>
497  *     <td>a rule set name</td>
498  *     <td>Perform the mathematical operation on the number, and format the result using the
499  *     named rule set.</td>
500  *   </tr>
501  *   <tr>
502  *     <td>a DecimalFormat pattern</td>
503  *     <td>Perform the mathematical operation on the number, and format the result using a
504  *     DecimalFormat with the specified pattern.&nbsp; The pattern must begin with 0 or #.</td>
505  *   </tr>
506  *   <tr>
507  *     <td>nothing</td>
508  *     <td>Perform the mathematical operation on the number, and format the result using the rule
509  *     set containing the current rule, except:
510  *     <ul>
511  *       <li>You can't have an empty substitution descriptor with a == substitution.</li>
512  *       <li>If you omit the substitution descriptor in a &gt;&gt; substitution in a fraction rule,
513  *         format the result one digit at a time using the rule set containing the current rule.</li>
514  *       <li>If you omit the substitution descriptor in a &lt;&lt; substitution in a rule in a
515  *         fraction rule set, format the result using the default rule set for this formatter.</li>
516  *     </ul>
517  *     </td>
518  *   </tr>
519  * </table>
520  *
521  * <p>Whitespace is ignored between a rule set name and a rule set body, between a rule
522  * descriptor and a rule body, or between rules. If a rule body begins with an apostrophe,
523  * the apostrophe is ignored, but all text after it becomes significant (this is how you can
524  * have a rule's rule text begin with whitespace). There is no escape function: the semicolon
525  * is not allowed in rule set names or in rule text, and the colon is not allowed in rule set
526  * names. The characters beginning a substitution token are always treated as the beginning
527  * of a substitution token.</p>
528  *
529  * <p>See the resource data and the demo program for annotated examples of real rule sets
530  * using these features.</p>
531  *
532  * <p><em>User subclasses are not supported.</em> While clients may write
533  * subclasses, such code will not necessarily work and will not be
534  * guaranteed to work stably from release to release.
535  *
536  * <p><b>Localizations</b></p>
537  * <p>Constructors are available that allow the specification of localizations for the
538  * public rule sets (and also allow more control over what public rule sets are available).
539  * Localization data is represented as a textual description.  The description represents
540  * an array of arrays of string.  The first element is an array of the public rule set names,
541  * each of these must be one of the public rule set names that appear in the rules.  Only
542  * names in this array will be treated as public rule set names by the API.  Each subsequent
543  * element is an array of localizations of these names.  The first element of one of these
544  * subarrays is the locale name, and the remaining elements are localizations of the
545  * public rule set names, in the same order as they were listed in the first arrray.</p>
546  * <p>In the syntax, angle brackets '<', '>' are used to delimit the arrays, and comma ',' is used
547  * to separate elements of an array.  Whitespace is ignored, unless quoted.</p>
548  * <p>For example:<pre>
549  * < < %foo, %bar, %baz >,
550  *   < en, Foo, Bar, Baz >,
551  *   < fr, 'le Foo', 'le Bar', 'le Baz' >
552  *   < zh, \\u7532, \\u4e59, \\u4e19 > >
553  * </pre></p>
554  * @author Richard Gillam
555  * @see NumberFormat
556  * @see DecimalFormat
557  * @see PluralFormat
558  * @see PluralRules
559  * @stable ICU 2.0
560  */
561 class U_I18N_API RuleBasedNumberFormat : public NumberFormat {
562 public:
563
564   //-----------------------------------------------------------------------
565   // constructors
566   //-----------------------------------------------------------------------
567
568     /**
569      * Creates a RuleBasedNumberFormat that behaves according to the description
570      * passed in.  The formatter uses the default locale.
571      * @param rules A description of the formatter's desired behavior.
572      * See the class documentation for a complete explanation of the description
573      * syntax.
574      * @param perror The parse error if an error was encountered.
575      * @param status The status indicating whether the constructor succeeded.
576      * @stable ICU 3.2
577      */
578     RuleBasedNumberFormat(const UnicodeString& rules, UParseError& perror, UErrorCode& status);
579
580     /**
581      * Creates a RuleBasedNumberFormat that behaves according to the description
582      * passed in.  The formatter uses the default locale.
583      * <p>
584      * The localizations data provides information about the public
585      * rule sets and their localized display names for different
586      * locales. The first element in the list is an array of the names
587      * of the public rule sets.  The first element in this array is
588      * the initial default ruleset.  The remaining elements in the
589      * list are arrays of localizations of the names of the public
590      * rule sets.  Each of these is one longer than the initial array,
591      * with the first String being the ULocale ID, and the remaining
592      * Strings being the localizations of the rule set names, in the
593      * same order as the initial array.  Arrays are NULL-terminated.
594      * @param rules A description of the formatter's desired behavior.
595      * See the class documentation for a complete explanation of the description
596      * syntax.
597      * @param localizations the localization information.
598      * names in the description.  These will be copied by the constructor.
599      * @param perror The parse error if an error was encountered.
600      * @param status The status indicating whether the constructor succeeded.
601      * @stable ICU 3.2
602      */
603     RuleBasedNumberFormat(const UnicodeString& rules, const UnicodeString& localizations,
604                         UParseError& perror, UErrorCode& status);
605
606   /**
607    * Creates a RuleBasedNumberFormat that behaves according to the rules
608    * passed in.  The formatter uses the specified locale to determine the
609    * characters to use when formatting numerals, and to define equivalences
610    * for lenient parsing.
611    * @param rules The formatter rules.
612    * See the class documentation for a complete explanation of the rule
613    * syntax.
614    * @param locale A locale that governs which characters are used for
615    * formatting values in numerals and which characters are equivalent in
616    * lenient parsing.
617    * @param perror The parse error if an error was encountered.
618    * @param status The status indicating whether the constructor succeeded.
619    * @stable ICU 2.0
620    */
621   RuleBasedNumberFormat(const UnicodeString& rules, const Locale& locale,
622                         UParseError& perror, UErrorCode& status);
623
624     /**
625      * Creates a RuleBasedNumberFormat that behaves according to the description
626      * passed in.  The formatter uses the default locale.
627      * <p>
628      * The localizations data provides information about the public
629      * rule sets and their localized display names for different
630      * locales. The first element in the list is an array of the names
631      * of the public rule sets.  The first element in this array is
632      * the initial default ruleset.  The remaining elements in the
633      * list are arrays of localizations of the names of the public
634      * rule sets.  Each of these is one longer than the initial array,
635      * with the first String being the ULocale ID, and the remaining
636      * Strings being the localizations of the rule set names, in the
637      * same order as the initial array.  Arrays are NULL-terminated.
638      * @param rules A description of the formatter's desired behavior.
639      * See the class documentation for a complete explanation of the description
640      * syntax.
641      * @param localizations a list of localizations for the rule set
642      * names in the description.  These will be copied by the constructor.
643      * @param locale A locale that governs which characters are used for
644      * formatting values in numerals and which characters are equivalent in
645      * lenient parsing.
646      * @param perror The parse error if an error was encountered.
647      * @param status The status indicating whether the constructor succeeded.
648      * @stable ICU 3.2
649      */
650     RuleBasedNumberFormat(const UnicodeString& rules, const UnicodeString& localizations,
651                         const Locale& locale, UParseError& perror, UErrorCode& status);
652
653   /**
654    * Creates a RuleBasedNumberFormat from a predefined ruleset.  The selector
655    * code choosed among three possible predefined formats: spellout, ordinal,
656    * and duration.
657    * @param tag A selector code specifying which kind of formatter to create for that
658    * locale.  There are four legal values: URBNF_SPELLOUT, which creates a formatter that
659    * spells out a value in words in the desired language, URBNF_ORDINAL, which attaches
660    * an ordinal suffix from the desired language to the end of a number (e.g. "123rd"),
661    * URBNF_DURATION, which formats a duration in seconds as hours, minutes, and seconds always rounding down,
662    * and URBNF_NUMBERING_SYSTEM, which is used to invoke rules for alternate numbering
663    * systems such as the Hebrew numbering system, or for Roman Numerals, etc.
664    * @param locale The locale for the formatter.
665    * @param status The status indicating whether the constructor succeeded.
666    * @stable ICU 2.0
667    */
668   RuleBasedNumberFormat(URBNFRuleSetTag tag, const Locale& locale, UErrorCode& status);
669
670   //-----------------------------------------------------------------------
671   // boilerplate
672   //-----------------------------------------------------------------------
673
674   /**
675    * Copy constructor
676    * @param rhs    the object to be copied from.
677    * @stable ICU 2.6
678    */
679   RuleBasedNumberFormat(const RuleBasedNumberFormat& rhs);
680
681   /**
682    * Assignment operator
683    * @param rhs    the object to be copied from.
684    * @stable ICU 2.6
685    */
686   RuleBasedNumberFormat& operator=(const RuleBasedNumberFormat& rhs);
687
688   /**
689    * Release memory allocated for a RuleBasedNumberFormat when you are finished with it.
690    * @stable ICU 2.6
691    */
692   virtual ~RuleBasedNumberFormat();
693
694   /**
695    * Clone this object polymorphically.  The caller is responsible
696    * for deleting the result when done.
697    * @return  A copy of the object.
698    * @stable ICU 2.6
699    */
700   virtual Format* clone(void) const;
701
702   /**
703    * Return true if the given Format objects are semantically equal.
704    * Objects of different subclasses are considered unequal.
705    * @param other    the object to be compared with.
706    * @return        true if the given Format objects are semantically equal.
707    * @stable ICU 2.6
708    */
709   virtual UBool operator==(const Format& other) const;
710
711 //-----------------------------------------------------------------------
712 // public API functions
713 //-----------------------------------------------------------------------
714
715   /**
716    * return the rules that were provided to the RuleBasedNumberFormat.
717    * @return the result String that was passed in
718    * @stable ICU 2.0
719    */
720   virtual UnicodeString getRules() const;
721
722   /**
723    * Return the number of public rule set names.
724    * @return the number of public rule set names.
725    * @stable ICU 2.0
726    */
727   virtual int32_t getNumberOfRuleSetNames() const;
728
729   /**
730    * Return the name of the index'th public ruleSet.  If index is not valid,
731    * the function returns null.
732    * @param index the index of the ruleset
733    * @return the name of the index'th public ruleSet.
734    * @stable ICU 2.0
735    */
736   virtual UnicodeString getRuleSetName(int32_t index) const;
737
738   /**
739    * Return the number of locales for which we have localized rule set display names.
740    * @return the number of locales for which we have localized rule set display names.
741    * @stable ICU 3.2
742    */
743   virtual int32_t getNumberOfRuleSetDisplayNameLocales(void) const;
744
745   /**
746    * Return the index'th display name locale.
747    * @param index the index of the locale
748    * @param status set to a failure code when this function fails
749    * @return the locale
750    * @see #getNumberOfRuleSetDisplayNameLocales
751    * @stable ICU 3.2
752    */
753   virtual Locale getRuleSetDisplayNameLocale(int32_t index, UErrorCode& status) const;
754
755     /**
756      * Return the rule set display names for the provided locale.  These are in the same order
757      * as those returned by getRuleSetName.  The locale is matched against the locales for
758      * which there is display name data, using normal fallback rules.  If no locale matches,
759      * the default display names are returned.  (These are the internal rule set names minus
760      * the leading '%'.)
761      * @param index the index of the rule set
762      * @param locale the locale (returned by getRuleSetDisplayNameLocales) for which the localized
763      * display name is desired
764      * @return the display name for the given index, which might be bogus if there is an error
765      * @see #getRuleSetName
766      * @stable ICU 3.2
767      */
768   virtual UnicodeString getRuleSetDisplayName(int32_t index,
769                           const Locale& locale = Locale::getDefault());
770
771     /**
772      * Return the rule set display name for the provided rule set and locale.
773      * The locale is matched against the locales for which there is display name data, using
774      * normal fallback rules.  If no locale matches, the default display name is returned.
775      * @return the display name for the rule set
776      * @stable ICU 3.2
777      * @see #getRuleSetDisplayName
778      */
779   virtual UnicodeString getRuleSetDisplayName(const UnicodeString& ruleSetName,
780                           const Locale& locale = Locale::getDefault());
781
782
783   using NumberFormat::format;
784
785   /**
786    * Formats the specified 32-bit number using the default ruleset.
787    * @param number The number to format.
788    * @param toAppendTo the string that will hold the (appended) result
789    * @param pos the fieldposition
790    * @return A textual representation of the number.
791    * @stable ICU 2.0
792    */
793   virtual UnicodeString& format(int32_t number,
794                                 UnicodeString& toAppendTo,
795                                 FieldPosition& pos) const;
796
797   /**
798    * Formats the specified 64-bit number using the default ruleset.
799    * @param number The number to format.
800    * @param toAppendTo the string that will hold the (appended) result
801    * @param pos the fieldposition
802    * @return A textual representation of the number.
803    * @stable ICU 2.1
804    */
805   virtual UnicodeString& format(int64_t number,
806                                 UnicodeString& toAppendTo,
807                                 FieldPosition& pos) const;
808   /**
809    * Formats the specified number using the default ruleset.
810    * @param number The number to format.
811    * @param toAppendTo the string that will hold the (appended) result
812    * @param pos the fieldposition
813    * @return A textual representation of the number.
814    * @stable ICU 2.0
815    */
816   virtual UnicodeString& format(double number,
817                                 UnicodeString& toAppendTo,
818                                 FieldPosition& pos) const;
819
820   /**
821    * Formats the specified number using the named ruleset.
822    * @param number The number to format.
823    * @param ruleSetName The name of the rule set to format the number with.
824    * This must be the name of a valid public rule set for this formatter.
825    * @param toAppendTo the string that will hold the (appended) result
826    * @param pos the fieldposition
827    * @param status the status
828    * @return A textual representation of the number.
829    * @stable ICU 2.0
830    */
831   virtual UnicodeString& format(int32_t number,
832                                 const UnicodeString& ruleSetName,
833                                 UnicodeString& toAppendTo,
834                                 FieldPosition& pos,
835                                 UErrorCode& status) const;
836   /**
837    * Formats the specified 64-bit number using the named ruleset.
838    * @param number The number to format.
839    * @param ruleSetName The name of the rule set to format the number with.
840    * This must be the name of a valid public rule set for this formatter.
841    * @param toAppendTo the string that will hold the (appended) result
842    * @param pos the fieldposition
843    * @param status the status
844    * @return A textual representation of the number.
845    * @stable ICU 2.1
846    */
847   virtual UnicodeString& format(int64_t number,
848                                 const UnicodeString& ruleSetName,
849                                 UnicodeString& toAppendTo,
850                                 FieldPosition& pos,
851                                 UErrorCode& status) const;
852   /**
853    * Formats the specified number using the named ruleset.
854    * @param number The number to format.
855    * @param ruleSetName The name of the rule set to format the number with.
856    * This must be the name of a valid public rule set for this formatter.
857    * @param toAppendTo the string that will hold the (appended) result
858    * @param pos the fieldposition
859    * @param status the status
860    * @return A textual representation of the number.
861    * @stable ICU 2.0
862    */
863   virtual UnicodeString& format(double number,
864                                 const UnicodeString& ruleSetName,
865                                 UnicodeString& toAppendTo,
866                                 FieldPosition& pos,
867                                 UErrorCode& status) const;
868
869   using NumberFormat::parse;
870
871   /**
872    * Parses the specfied string, beginning at the specified position, according
873    * to this formatter's rules.  This will match the string against all of the
874    * formatter's public rule sets and return the value corresponding to the longest
875    * parseable substring.  This function's behavior is affected by the lenient
876    * parse mode.
877    * @param text The string to parse
878    * @param result the result of the parse, either a double or a long.
879    * @param parsePosition On entry, contains the position of the first character
880    * in "text" to examine.  On exit, has been updated to contain the position
881    * of the first character in "text" that wasn't consumed by the parse.
882    * @see #setLenient
883    * @stable ICU 2.0
884    */
885   virtual void parse(const UnicodeString& text,
886                      Formattable& result,
887                      ParsePosition& parsePosition) const;
888
889 #if !UCONFIG_NO_COLLATION
890
891   /**
892    * Turns lenient parse mode on and off.
893    *
894    * When in lenient parse mode, the formatter uses a Collator for parsing the text.
895    * Only primary differences are treated as significant.  This means that case
896    * differences, accent differences, alternate spellings of the same letter
897    * (e.g., ae and a-umlaut in German), ignorable characters, etc. are ignored in
898    * matching the text.  In many cases, numerals will be accepted in place of words
899    * or phrases as well.
900    *
901    * For example, all of the following will correctly parse as 255 in English in
902    * lenient-parse mode:
903    * <br>"two hundred fifty-five"
904    * <br>"two hundred fifty five"
905    * <br>"TWO HUNDRED FIFTY-FIVE"
906    * <br>"twohundredfiftyfive"
907    * <br>"2 hundred fifty-5"
908    *
909    * The Collator used is determined by the locale that was
910    * passed to this object on construction.  The description passed to this object
911    * on construction may supply additional collation rules that are appended to the
912    * end of the default collator for the locale, enabling additional equivalences
913    * (such as adding more ignorable characters or permitting spelled-out version of
914    * symbols; see the demo program for examples).
915    *
916    * It's important to emphasize that even strict parsing is relatively lenient: it
917    * will accept some text that it won't produce as output.  In English, for example,
918    * it will correctly parse "two hundred zero" and "fifteen hundred".
919    *
920    * @param enabled If true, turns lenient-parse mode on; if false, turns it off.
921    * @see RuleBasedCollator
922    * @stable ICU 2.0
923    */
924   virtual void setLenient(UBool enabled);
925
926   /**
927    * Returns true if lenient-parse mode is turned on.  Lenient parsing is off
928    * by default.
929    * @return true if lenient-parse mode is turned on.
930    * @see #setLenient
931    * @stable ICU 2.0
932    */
933   virtual inline UBool isLenient(void) const;
934
935 #endif
936
937   /**
938    * Override the default rule set to use.  If ruleSetName is null, reset
939    * to the initial default rule set.  If the rule set is not a public rule set name,
940    * U_ILLEGAL_ARGUMENT_ERROR is returned in status.
941    * @param ruleSetName the name of the rule set, or null to reset the initial default.
942    * @param status set to failure code when a problem occurs.
943    * @stable ICU 2.6
944    */
945   virtual void setDefaultRuleSet(const UnicodeString& ruleSetName, UErrorCode& status);
946
947   /**
948    * Return the name of the current default rule set.  If the current rule set is
949    * not public, returns a bogus (and empty) UnicodeString.
950    * @return the name of the current default rule set
951    * @stable ICU 3.0
952    */
953   virtual UnicodeString getDefaultRuleSetName() const;
954
955   /**
956    * Set a particular UDisplayContext value in the formatter, such as
957    * UDISPCTX_CAPITALIZATION_FOR_STANDALONE. Note: For getContext, see
958    * NumberFormat.
959    * @param value The UDisplayContext value to set.
960    * @param status Input/output status. If at entry this indicates a failure
961    *               status, the function will do nothing; otherwise this will be
962    *               updated with any new status from the function. 
963    * @stable ICU 53
964    */
965   virtual void setContext(UDisplayContext value, UErrorCode& status);
966
967 public:
968     /**
969      * ICU "poor man's RTTI", returns a UClassID for this class.
970      *
971      * @stable ICU 2.8
972      */
973     static UClassID U_EXPORT2 getStaticClassID(void);
974
975     /**
976      * ICU "poor man's RTTI", returns a UClassID for the actual class.
977      *
978      * @stable ICU 2.8
979      */
980     virtual UClassID getDynamicClassID(void) const;
981
982     /**
983      * Sets the decimal format symbols, which is generally not changed
984      * by the programmer or user. The formatter takes ownership of
985      * symbolsToAdopt; the client must not delete it.
986      *
987      * @param symbolsToAdopt DecimalFormatSymbols to be adopted.
988      * @stable ICU 49
989      */
990     virtual void adoptDecimalFormatSymbols(DecimalFormatSymbols* symbolsToAdopt);
991
992     /**
993      * Sets the decimal format symbols, which is generally not changed
994      * by the programmer or user. A clone of the symbols is created and
995      * the symbols is _not_ adopted; the client is still responsible for
996      * deleting it.
997      *
998      * @param symbols DecimalFormatSymbols.
999      * @stable ICU 49
1000      */
1001     virtual void setDecimalFormatSymbols(const DecimalFormatSymbols& symbols);
1002
1003 private:
1004     RuleBasedNumberFormat(); // default constructor not implemented
1005
1006     // this will ref the localizations if they are not NULL
1007     // caller must deref to get adoption
1008     RuleBasedNumberFormat(const UnicodeString& description, LocalizationInfo* localizations,
1009               const Locale& locale, UParseError& perror, UErrorCode& status);
1010
1011     void init(const UnicodeString& rules, LocalizationInfo* localizations, UParseError& perror, UErrorCode& status);
1012     void initCapitalizationContextInfo(const Locale& thelocale);
1013     void dispose();
1014     void stripWhitespace(UnicodeString& src);
1015     void initDefaultRuleSet();
1016     void format(double number, NFRuleSet& ruleSet);
1017     NFRuleSet* findRuleSet(const UnicodeString& name, UErrorCode& status) const;
1018
1019     /* friend access */
1020     friend class NFSubstitution;
1021     friend class NFRule;
1022     friend class NFRuleSet;
1023     friend class FractionalPartSubstitution;
1024
1025     inline NFRuleSet * getDefaultRuleSet() const;
1026     const RuleBasedCollator * getCollator() const;
1027     DecimalFormatSymbols * initializeDecimalFormatSymbols(UErrorCode &status);
1028     const DecimalFormatSymbols * getDecimalFormatSymbols() const;
1029     NFRule * initializeDefaultInfinityRule(UErrorCode &status);
1030     const NFRule * getDefaultInfinityRule() const;
1031     NFRule * initializeDefaultNaNRule(UErrorCode &status);
1032     const NFRule * getDefaultNaNRule() const;
1033     PluralFormat *createPluralFormat(UPluralType pluralType, const UnicodeString &pattern, UErrorCode& status) const;
1034     UnicodeString& adjustForCapitalizationContext(int32_t startPos, UnicodeString& currentResult) const;
1035
1036 private:
1037     NFRuleSet **ruleSets;
1038     UnicodeString* ruleSetDescriptions;
1039     int32_t numRuleSets;
1040     NFRuleSet *defaultRuleSet;
1041     Locale locale;
1042     RuleBasedCollator* collator;
1043     DecimalFormatSymbols* decimalFormatSymbols;
1044     NFRule *defaultInfinityRule;
1045     NFRule *defaultNaNRule;
1046     UBool lenient;
1047     UnicodeString* lenientParseRules;
1048     LocalizationInfo* localizations;
1049     UnicodeString originalDescription;
1050     UBool capitalizationInfoSet;
1051     UBool capitalizationForUIListMenu;
1052     UBool capitalizationForStandAlone;
1053     BreakIterator* capitalizationBrkIter;
1054 };
1055
1056 // ---------------
1057
1058 #if !UCONFIG_NO_COLLATION
1059
1060 inline UBool
1061 RuleBasedNumberFormat::isLenient(void) const {
1062     return lenient;
1063 }
1064
1065 #endif
1066
1067 inline NFRuleSet*
1068 RuleBasedNumberFormat::getDefaultRuleSet() const {
1069     return defaultRuleSet;
1070 }
1071
1072 U_NAMESPACE_END
1073
1074 /* U_HAVE_RBNF */
1075 #endif
1076
1077 /* RBNF_H */
1078 #endif