bcftools/main.c

   1 #include <string.h>
   2 #include <stdlib.h>
   3 #include <sys/stat.h>
   4 #include <unistd.h>
   5 #include "bcf.h"
   6
   7 #include "kseq.h"
   8 KSTREAM_INIT(gzFile, gzread, 0x10000)
   9
  10 int bcfview(int argc, char *argv[]);
  11 int bcf_main_index(int argc, char *argv[]);
  12
  13 #define BUF_SIZE 0x10000
  14
  15 int bcf_cat(int n, char * const *fn)
  16 {
  17         int i;
  18         bcf_t *out;
  19         uint8_t *buf;
  20         buf = malloc(BUF_SIZE);
  21         out = bcf_open("-", "w");
  22         for (i = 0; i < n; ++i) {
  23                 bcf_t *in;
  24                 bcf_hdr_t *h;
  25                 off_t end;
  26                 struct stat s;
  27                 in = bcf_open(fn[i], "r");
  28                 h = bcf_hdr_read(in);
  29                 if (i == 0) bcf_hdr_write(out, h);
  30                 bcf_hdr_destroy(h);
  31 #ifdef _USE_KNETFILE
  32                 fstat(knet_fileno(in->fp->x.fpr), &s);
  33                 end = s.st_size - 28;
  34                 while (knet_tell(in->fp->x.fpr) < end) {
  35                         int size = knet_tell(in->fp->x.fpr) + BUF_SIZE < end? BUF_SIZE : end - knet_tell(in->fp->x.fpr);
  36                         knet_read(in->fp->x.fpr, buf, size);
  37                         fwrite(buf, 1, size, out->fp->x.fpw);
  38                 }
  39 #else
  40                 abort(); // FIXME: not implemented
  41 #endif
  42                 bcf_close(in);
  43         }
  44         bcf_close(out);
  45         free(buf);
  46         return 0;
  47 }
  48
  49 extern double bcf_pair_freq(const bcf1_t *b0, const bcf1_t *b1, double f[4]);
  50
  51 int bcf_main_ldpair(int argc, char *argv[])
  52 {
  53         bcf_t *fp;
  54         bcf_hdr_t *h;
  55         bcf1_t *b0, *b1;
  56         bcf_idx_t *idx;
  57         kstring_t str;
  58         void *str2id;
  59         gzFile fplist;
  60         kstream_t *ks;
  61         int dret, lineno = 0;
  62         if (argc < 3) {
  63                 fprintf(stderr, "Usage: bcftools ldpair <in.bcf> <in.list>\n");
  64                 return 1;
  65         }
  66         fplist = gzopen(argv[2], "rb");
  67         ks = ks_init(fplist);
  68         memset(&str, 0, sizeof(kstring_t));
  69         fp = bcf_open(argv[1], "rb");
  70         h = bcf_hdr_read(fp);
  71         str2id = bcf_build_refhash(h);
  72         idx = bcf_idx_load(argv[1]);
  73         if (idx == 0) {
  74                 fprintf(stderr, "[%s] No bcf index is found. Abort!\n", __func__);
  75                 return 1;
  76         }
  77         b0 = calloc(1, sizeof(bcf1_t));
  78         b1 = calloc(1, sizeof(bcf1_t));
  79         while (ks_getuntil(ks, '\n', &str, &dret) >= 0) {
  80                 char *p, *q;
  81                 int k;
  82                 int tid0 = -1, tid1 = -1, pos0 = -1, pos1 = -1;
  83                 ++lineno;
  84                 for (p = q = str.s, k = 0; *p; ++p) {
  85                         if (*p == ' ' || *p == '\t') {
  86                                 *p = '\0';
  87                                 if (k == 0) tid0 = bcf_str2id(str2id, q);
  88                                 else if (k == 1) pos0 = atoi(q) - 1;
  89                                 else if (k == 2) tid1 = strcmp(q, "=")? bcf_str2id(str2id, q) : tid0;
  90                                 else if (k == 3) pos1 = atoi(q) - 1;
  91                                 q = p + 1;
  92                                 ++k;
  93                         }
  94                 }
  95                 if (k == 3) pos1 = atoi(q) - 1;
  96                 if (tid0 >= 0 && tid1 >= 0 && pos0 >= 0 && pos1 >= 0) {
  97                         uint64_t off;
  98                         double r, f[4];
  99                         off = bcf_idx_query(idx, tid0, pos0);
 100                         bgzf_seek(fp->fp, off, SEEK_SET);
 101                         while (bcf_read(fp, h, b0) >= 0 && b0->pos != pos0);
 102                         off = bcf_idx_query(idx, tid1, pos1);
 103                         bgzf_seek(fp->fp, off, SEEK_SET);
 104                         while (bcf_read(fp, h, b1) >= 0 && b1->pos != pos1);
 105                         r = bcf_pair_freq(b0, b1, f);
 106                         r *= r;
 107                         printf("%s\t%d\t%s\t%d\t%.4g\t%.4g\t%.4g\t%.4g\t%.4g\n", h->ns[tid0], pos0+1, h->ns[tid1], pos1+1,
 108                                 r, f[0], f[1], f[2], f[3]);
 109                 } //else fprintf(stderr, "[%s] Parse error at line %d.\n", __func__, lineno);
 110         }
 111         bcf_destroy(b0); bcf_destroy(b1);
 112         bcf_idx_destroy(idx);
 113         bcf_str2id_destroy(str2id);
 114         bcf_hdr_destroy(h);
 115         bcf_close(fp);
 116         free(str.s);
 117         ks_destroy(ks);
 118         gzclose(fplist);
 119         return 0;
 120 }
 121
 122 int bcf_main_ld(int argc, char *argv[])
 123 {
 124         bcf_t *fp;
 125         bcf_hdr_t *h;
 126         bcf1_t **b, *b0;
 127         int i, j, m, n;
 128         double f[4];
 129         if (argc == 1) {
 130                 fprintf(stderr, "Usage: bcftools ld <in.bcf>\n");
 131                 return 1;
 132         }
 133         fp = bcf_open(argv[1], "rb");
 134         h = bcf_hdr_read(fp);
 135         // read the entire BCF
 136         m = n = 0; b = 0;
 137         b0 = calloc(1, sizeof(bcf1_t));
 138         while (bcf_read(fp, h, b0) >= 0) {
 139                 if (m == n) {
 140                         m = m? m<<1 : 16;
 141                         b = realloc(b, sizeof(void*) * m);
 142                 }
 143                 b[n] = calloc(1, sizeof(bcf1_t));
 144                 bcf_cpy(b[n++], b0);
 145         }
 146         bcf_destroy(b0);
 147         // compute pair-wise r^2
 148         printf("%d\n", n); // the number of loci
 149         for (i = 0; i < n; ++i) {
 150                 printf("%s:%d", h->ns[b[i]->tid], b[i]->pos + 1);
 151                 for (j = 0; j < i; ++j) {
 152                         double r = bcf_pair_freq(b[i], b[j], f);
 153                         printf("\t%.3f", r*r);
 154                 }
 155                 printf("\t1.000\n");
 156         }
 157         // free
 158         for (i = 0; i < n; ++i) bcf_destroy(b[i]);
 159         free(b);
 160         bcf_hdr_destroy(h);
 161         bcf_close(fp);
 162         return 0;
 163 }
 164
 165 int main(int argc, char *argv[])
 166 {
 167         if (argc == 1) {
 168                 fprintf(stderr, "\n");
 169                 fprintf(stderr, "Usage:   bcftools <command> <arguments>\n\n");
 170                 fprintf(stderr, "Command: view      print, extract, convert and call SNPs from BCF\n");
 171                 fprintf(stderr, "         index     index BCF\n");
 172                 fprintf(stderr, "         cat       concatenate BCFs\n");
 173                 fprintf(stderr, "         ld        compute all-pair r^2\n");
 174                 fprintf(stderr, "         ldpair    compute r^2 between requested pairs\n");
 175                 fprintf(stderr, "\n");
 176                 return 1;
 177         }
 178         if (strcmp(argv[1], "view") == 0) return bcfview(argc-1, argv+1);
 179         else if (strcmp(argv[1], "index") == 0) return bcf_main_index(argc-1, argv+1);
 180         else if (strcmp(argv[1], "ld") == 0) return bcf_main_ld(argc-1, argv+1);
 181         else if (strcmp(argv[1], "ldpair") == 0) return bcf_main_ldpair(argc-1, argv+1);
 182         else if (strcmp(argv[1], "cat") == 0) return bcf_cat(argc-2, argv+2); // cat is different ...
 183         else {
 184                 fprintf(stderr, "[main] Unrecognized command.\n");
 185                 return 1;
 186         }
 187         return 0;
 188 }