/*
Il file MNIST in formato IDX ha questa struttura:
Byte 0-3: Numero magico (4 byte).
Byte 4-7: Numero di immagini (4 byte).
Byte 8-11: Numero di righe per immagine (4 byte).
Byte 12-15: Numero di colonne per immagine (4 byte).
Byte 16 in poi: Dati delle immagini (ogni immagine è composta da 28x28 = 784 byte).

Le immagini sono 28x28 pixel.
I dati sono byte non firmati (valori da 0 a 255).
Il file contiene 60.000 immagini (per il training set),
*/

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

#define N_PIXEL 784 // Immagine 28x28

// Siccome il char è un byte che rappresenta il valore tra 0 e 255. Per evitare confusioni definisco il tipo "byte" come in Java
typedef unsigned char byte;

// Singola istanza del dataset.
typedef struct
{
    byte categoria;
    byte immagine[N_PIXEL];
} Istanza;

// Questo tipo fornisce il vettore delle istanze e il size (dimensione) del vettore
typedef struct
{
    int size;
    Istanza *istanze;
} Dataset;

Dataset *get_dataset(char *, char *);

// Questo metodo legge il file in questione e restituisce un puntatore a Dataset se il file esiste, altrimenti NULL
// Ritorna un puntatore perchè in questo caso posso gestire il ritorno NULL.
Dataset *get_dataset(char *path_mnist, char *path_categoria)
{
    Dataset *set = (Dataset *)malloc(sizeof(Dataset));
    FILE *file;
    FILE *categorie;
    Istanza *istanze = (Istanza *)malloc(sizeof(Istanza));

    file = fopen(path_mnist, "rb");
    if (file == NULL) {
        printf("Errore nella funzione fopen() nelle immagini\n");
        return NULL;
    }

    categorie = fopen(path_categoria, "rb");
    if (file == NULL) {
        printf("Errore nella funzione fopen() nelle categorie\n");
        return NULL;
    }

    int numero_righe = 0;

    //Leggo male il file, cambiare in base alle dichiarazioni sopra
    if(fread(istanze[numero_righe].immagine, sizeof(byte), 16, file) == 16)
        while (fread(istanze[numero_righe].immagine, sizeof(byte), N_PIXEL, file) == N_PIXEL)
        {
            if(fread(&istanze[numero_righe].categoria, sizeof(byte), 1, categorie) == 1) {
                numero_righe++;
                istanze = (Istanza *)realloc(istanze, sizeof(Istanza) * (numero_righe + 1));
            }
        }

    // Dataset set;
    (*set).size = numero_righe;
    (*set).istanze = istanze;

    fclose(file);
    return set;
}

void salva_dataset(const char *filename, Dataset *set)
{
    FILE *file = fopen(filename, "wb");
    if (!file)
    {
        perror("Errore nell'apertura del file");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    for (int indice_istanze = 0; indice_istanze < set->size; indice_istanze++)
    {
        fwrite(&set->istanze[indice_istanze].categoria, sizeof(byte), 1, file);
        fwrite(&set->istanze[indice_istanze].immagine, sizeof(byte), N_PIXEL, file);
    }

    fclose(file);
}

/* void main() {
    Dataset *set = get_dataset("t10k-images.idx3-ubyte", "t10k-labels.idx1-ubyte");

    if(set == NULL) {
        printf("Nullo esco\n");
        return;
    }

    for(int i = 0; i < set->size; i++) {
        printf("immagine %d - valore rappresentato: %d\n", i, set->istanze[i].categoria);
    }
} */