9c7e69fc182795dc08fc9b9ced2273dc39f79efe
[oweals/busybox.git] / miscutils / bc.c
1 /* vi: set sw=4 ts=4: */
2 /*
3  * Licensed under GPLv2 or later, see file LICENSE in this source tree.
4  * Copyright (c) 2018 Gavin D. Howard and contributors.
5  */
6 //config:config BC
7 //config:       bool "bc (45 kb; 49 kb when combined with dc)"
8 //config:       default y
9 //config:       help
10 //config:       bc is a command-line, arbitrary-precision calculator with a
11 //config:       Turing-complete language. See the GNU bc manual
12 //config:       (https://www.gnu.org/software/bc/manual/bc.html) and bc spec
13 //config:       (http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/utilities/bc.html).
14 //config:
15 //config:       This bc has five differences to the GNU bc:
16 //config:         1) The period (.) is a shortcut for "last", as in the BSD bc.
17 //config:         2) Arrays are copied before being passed as arguments to
18 //config:            functions. This behavior is required by the bc spec.
19 //config:         3) Arrays can be passed to the builtin "length" function to get
20 //config:            the number of elements in the array. This prints "1":
21 //config:               a[0] = 0; length(a[])
22 //config:         4) The precedence of the boolean "not" operator (!) is equal to
23 //config:            that of the unary minus (-) negation operator. This still
24 //config:            allows POSIX-compliant scripts to work while somewhat
25 //config:            preserving expected behavior (versus C) and making parsing
26 //config:            easier.
27 //config:         5) "read()" accepts expressions, not only numeric literals.
28 //config:
29 //config:       Options:
30 //config:         -i  --interactive  force interactive mode
31 //config:         -q  --quiet        don't print version and copyright
32 //config:         -s  --standard     error if any non-POSIX extensions are used
33 //config:         -w  --warn         warn if any non-POSIX extensions are used
34 //config:         -l  --mathlib      use predefined math routines:
35 //config:               s(expr) sine in radians
36 //config:               c(expr) cosine in radians
37 //config:               a(expr) arctangent, returning radians
38 //config:               l(expr) natural log
39 //config:               e(expr) raises e to the power of expr
40 //config:               j(n, x) Bessel function of integer order n of x
41 //config:
42 //config:config DC
43 //config:       bool "dc (38 kb; 49 kb when combined with bc)"
44 //config:       default y
45 //config:       help
46 //config:       dc is a reverse-polish notation command-line calculator which
47 //config:       supports unlimited precision arithmetic. See the FreeBSD man page
48 //config:       (https://www.unix.com/man-page/FreeBSD/1/dc/) and GNU dc manual
49 //config:       (https://www.gnu.org/software/bc/manual/dc-1.05/html_mono/dc.html).
50 //config:
51 //config:       This dc has a few differences from the two above:
52 //config:         1) When printing a byte stream (command "P"), this dc follows what
53 //config:            the FreeBSD dc does.
54 //config:         2) Implements the GNU extensions for divmod ("~") and
55 //config:            modular exponentiation ("|").
56 //config:         3) Implements all FreeBSD extensions, except for "J" and "M".
57 //config:         4) Like the FreeBSD dc, this dc supports extended registers.
58 //config:            However, they are implemented differently. When it encounters
59 //config:            whitespace where a register should be, it skips the whitespace.
60 //config:            If the character following is not a lowercase letter, an error
61 //config:            is issued. Otherwise, the register name is parsed by the
62 //config:            following regex:
63 //config:               [a-z][a-z0-9_]*
64 //config:            This generally means that register names will be surrounded by
65 //config:            whitespace. Examples:
66 //config:               l idx s temp L index S temp2 < do_thing
67 //config:            Also note that, like the FreeBSD dc, extended registers are not
68 //config:            allowed unless the "-x" option is given.
69 //config:
70 //config:config FEATURE_DC_SMALL
71 //config:       bool "Minimal dc implementation (4.2 kb), not using bc code base"
72 //config:       depends on DC && !BC
73 //config:       default n
74 //config:
75 //config:config FEATURE_DC_LIBM
76 //config:       bool "Enable power and exp functions (requires libm)"
77 //config:       default y
78 //config:       depends on FEATURE_DC_SMALL
79 //config:       help
80 //config:       Enable power and exp functions.
81 //config:       NOTE: This will require libm to be present for linking.
82 //config:
83 //config:config FEATURE_BC_SIGNALS
84 //config:       bool "Interactive mode (+4kb)"
85 //config:       default y
86 //config:       depends on (BC || DC) && !FEATURE_DC_SMALL
87 //config:       help
88 //config:       Enable interactive mode: when started on a tty,
89 //config:       ^C interrupts execution and returns to command line,
90 //config:       errors also return to command line instead of exiting,
91 //config:       line editing with history is available.
92 //config:
93 //config:       With this option off, input can still be taken from tty,
94 //config:       but all errors are fatal, ^C is fatal,
95 //config:       tty is treated exactly the same as any other
96 //config:       standard input (IOW: no line editing).
97 //config:
98 //config:config FEATURE_BC_LONG_OPTIONS
99 //config:       bool "Enable bc/dc long options"
100 //config:       default y
101 //config:       depends on (BC || DC) && !FEATURE_DC_SMALL
102 //config:       help
103 //config:       Enable long options for bc and dc.
104
105 //applet:IF_BC(APPLET(bc, BB_DIR_USR_BIN, BB_SUID_DROP))
106 //applet:IF_DC(APPLET(dc, BB_DIR_USR_BIN, BB_SUID_DROP))
107
108 //kbuild:lib-$(CONFIG_BC) += bc.o
109 //kbuild:lib-$(CONFIG_DC) += bc.o
110
111 //See www.gnu.org/software/bc/manual/bc.html
112 //usage:#define bc_trivial_usage
113 //usage:       "[-sqliw] FILE..."
114 //usage:
115 //usage:#define bc_full_usage "\n"
116 //usage:     "\nArbitrary precision calculator"
117 //usage:     "\n"
118 ///////:     "\n        -i      Interactive" - has no effect for now
119 //usage:     "\n        -q      Quiet"
120 //usage:     "\n        -l      Load standard math library"
121 //usage:     "\n        -s      Be POSIX compatible"
122 //usage:     "\n        -w      Warn if extensions are used"
123 ///////:     "\n        -v      Version"
124 //usage:     "\n"
125 //usage:     "\n$BC_LINE_LENGTH changes output width"
126 //usage:
127 //usage:#define bc_example_usage
128 //usage:       "3 + 4.129\n"
129 //usage:       "1903 - 2893\n"
130 //usage:       "-129 * 213.28935\n"
131 //usage:       "12 / -1932\n"
132 //usage:       "12 % 12\n"
133 //usage:       "34 ^ 189\n"
134 //usage:       "scale = 13\n"
135 //usage:       "ibase = 2\n"
136 //usage:       "obase = A\n"
137 //usage:
138 //usage:#define dc_trivial_usage
139 //usage:       IF_NOT_FEATURE_DC_SMALL("[-x] ")"[-eSCRIPT]... [-fFILE]... [FILE]..."
140 //usage:
141 //usage:#define dc_full_usage "\n"
142 //usage:     "\nTiny RPN calculator. Operations:"
143 //usage:     "\n+, -, *, /, %, ~, ^," IF_NOT_FEATURE_DC_SMALL(" |,")
144 //usage:     "\np - print top of the stack (without popping)"
145 //usage:     "\nf - print entire stack"
146 //usage:     "\nk - pop the value and set the precision"
147 //usage:     "\ni - pop the value and set input radix"
148 //usage:     "\no - pop the value and set output radix"
149 //usage:     "\nExamples: dc -e'2 2 + p' -> 4, dc -e'8 8 * 2 2 + / p' -> 16"
150 //usage:
151 //usage:#define dc_example_usage
152 //usage:       "$ dc -e'2 2 + p'\n"
153 //usage:       "4\n"
154 //usage:       "$ dc -e'8 8 \\* 2 2 + / p'\n"
155 //usage:       "16\n"
156 //usage:       "$ dc -e'0 1 & p'\n"
157 //usage:       "0\n"
158 //usage:       "$ dc -e'0 1 | p'\n"
159 //usage:       "1\n"
160 //usage:       "$ echo '72 9 / 8 * p' | dc\n"
161 //usage:       "64\n"
162
163 #include "libbb.h"
164 #include "common_bufsiz.h"
165
166 #if ENABLE_FEATURE_DC_SMALL
167 # include "dc.c"
168 #else
169
170 typedef enum BcStatus {
171         BC_STATUS_SUCCESS = 0,
172         BC_STATUS_FAILURE = 1,
173         BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP = 2, // bc_parse_expr_empty_ok() uses this
174 } BcStatus;
175
176 #define BC_VEC_INVALID_IDX ((size_t) -1)
177 #define BC_VEC_START_CAP (1 << 5)
178
179 typedef void (*BcVecFree)(void *) FAST_FUNC;
180
181 typedef struct BcVec {
182         char *v;
183         size_t len;
184         size_t cap;
185         size_t size;
186         BcVecFree dtor;
187 } BcVec;
188
189 typedef signed char BcDig;
190
191 typedef struct BcNum {
192         BcDig *restrict num;
193         size_t rdx;
194         size_t len;
195         size_t cap;
196         bool neg;
197 } BcNum;
198
199 #define BC_NUM_MIN_BASE         ((unsigned long) 2)
200 #define BC_NUM_MAX_IBASE        ((unsigned long) 16)
201 // larger value might speed up BIGNUM calculations a bit:
202 #define BC_NUM_DEF_SIZE         (16)
203 #define BC_NUM_PRINT_WIDTH      (69)
204
205 #define BC_NUM_KARATSUBA_LEN    (32)
206
207 typedef enum BcInst {
208
209 #if ENABLE_BC
210         BC_INST_INC_PRE,
211         BC_INST_DEC_PRE,
212         BC_INST_INC_POST,
213         BC_INST_DEC_POST,
214 #endif
215
216         BC_INST_NEG,
217
218         BC_INST_POWER,
219         BC_INST_MULTIPLY,
220         BC_INST_DIVIDE,
221         BC_INST_MODULUS,
222         BC_INST_PLUS,
223         BC_INST_MINUS,
224
225         BC_INST_REL_EQ,
226         BC_INST_REL_LE,
227         BC_INST_REL_GE,
228         BC_INST_REL_NE,
229         BC_INST_REL_LT,
230         BC_INST_REL_GT,
231
232         BC_INST_BOOL_NOT,
233         BC_INST_BOOL_OR,
234         BC_INST_BOOL_AND,
235
236 #if ENABLE_BC
237         BC_INST_ASSIGN_POWER,
238         BC_INST_ASSIGN_MULTIPLY,
239         BC_INST_ASSIGN_DIVIDE,
240         BC_INST_ASSIGN_MODULUS,
241         BC_INST_ASSIGN_PLUS,
242         BC_INST_ASSIGN_MINUS,
243 #endif
244         BC_INST_ASSIGN,
245
246         BC_INST_NUM,
247         BC_INST_VAR,
248         BC_INST_ARRAY_ELEM,
249         BC_INST_ARRAY,
250
251         BC_INST_SCALE_FUNC,
252         BC_INST_IBASE,
253         BC_INST_SCALE,
254         BC_INST_LAST,
255         BC_INST_LENGTH,
256         BC_INST_READ,
257         BC_INST_OBASE,
258         BC_INST_SQRT,
259
260         BC_INST_PRINT,
261         BC_INST_PRINT_POP,
262         BC_INST_STR,
263         BC_INST_PRINT_STR,
264
265 #if ENABLE_BC
266         BC_INST_JUMP,
267         BC_INST_JUMP_ZERO,
268
269         BC_INST_CALL,
270
271         BC_INST_RET,
272         BC_INST_RET0,
273
274         BC_INST_HALT,
275 #endif
276
277         BC_INST_POP,
278         BC_INST_POP_EXEC,
279
280 #if ENABLE_DC
281         BC_INST_MODEXP,
282         BC_INST_DIVMOD,
283
284         BC_INST_EXECUTE,
285         BC_INST_EXEC_COND,
286
287         BC_INST_ASCIIFY,
288         BC_INST_PRINT_STREAM,
289
290         BC_INST_PRINT_STACK,
291         BC_INST_CLEAR_STACK,
292         BC_INST_STACK_LEN,
293         BC_INST_DUPLICATE,
294         BC_INST_SWAP,
295
296         BC_INST_LOAD,
297         BC_INST_PUSH_VAR,
298         BC_INST_PUSH_TO_VAR,
299
300         BC_INST_QUIT,
301         BC_INST_NQUIT,
302
303         BC_INST_INVALID = -1,
304 #endif
305
306 } BcInst;
307
308 typedef struct BcId {
309         char *name;
310         size_t idx;
311 } BcId;
312
313 typedef struct BcFunc {
314         BcVec code;
315         BcVec labels;
316         size_t nparams;
317         BcVec autos;
318 } BcFunc;
319
320 typedef enum BcResultType {
321
322         BC_RESULT_TEMP,
323
324         BC_RESULT_VAR,
325         BC_RESULT_ARRAY_ELEM,
326         BC_RESULT_ARRAY,
327
328         BC_RESULT_STR,
329
330         BC_RESULT_IBASE,
331         BC_RESULT_SCALE,
332         BC_RESULT_LAST,
333
334         // These are between to calculate ibase, obase, and last from instructions.
335         BC_RESULT_CONSTANT,
336         BC_RESULT_ONE,
337
338         BC_RESULT_OBASE,
339
340 } BcResultType;
341
342 typedef union BcResultData {
343         BcNum n;
344         BcVec v;
345         BcId id;
346 } BcResultData;
347
348 typedef struct BcResult {
349         BcResultType t;
350         BcResultData d;
351 } BcResult;
352
353 typedef struct BcInstPtr {
354         size_t func;
355         size_t idx;
356         size_t len;
357 } BcInstPtr;
358
359 // BC_LEX_NEG is not used in lexing; it is only for parsing.
360 typedef enum BcLexType {
361
362         BC_LEX_EOF,
363         BC_LEX_INVALID,
364
365         BC_LEX_OP_INC,
366         BC_LEX_OP_DEC,
367
368         BC_LEX_NEG,
369
370         BC_LEX_OP_POWER,
371         BC_LEX_OP_MULTIPLY,
372         BC_LEX_OP_DIVIDE,
373         BC_LEX_OP_MODULUS,
374         BC_LEX_OP_PLUS,
375         BC_LEX_OP_MINUS,
376
377         BC_LEX_OP_REL_EQ,
378         BC_LEX_OP_REL_LE,
379         BC_LEX_OP_REL_GE,
380         BC_LEX_OP_REL_NE,
381         BC_LEX_OP_REL_LT,
382         BC_LEX_OP_REL_GT,
383
384         BC_LEX_OP_BOOL_NOT,
385         BC_LEX_OP_BOOL_OR,
386         BC_LEX_OP_BOOL_AND,
387
388         BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER,
389         BC_LEX_OP_ASSIGN_MULTIPLY,
390         BC_LEX_OP_ASSIGN_DIVIDE,
391         BC_LEX_OP_ASSIGN_MODULUS,
392         BC_LEX_OP_ASSIGN_PLUS,
393         BC_LEX_OP_ASSIGN_MINUS,
394         BC_LEX_OP_ASSIGN,
395
396         BC_LEX_NLINE,
397         BC_LEX_WHITESPACE,
398
399         BC_LEX_LPAREN,
400         BC_LEX_RPAREN,
401
402         BC_LEX_LBRACKET,
403         BC_LEX_COMMA,
404         BC_LEX_RBRACKET,
405
406         BC_LEX_LBRACE,
407         BC_LEX_SCOLON,
408         BC_LEX_RBRACE,
409
410         BC_LEX_STR,
411         BC_LEX_NAME,
412         BC_LEX_NUMBER,
413
414         BC_LEX_KEY_1st_keyword,
415         BC_LEX_KEY_AUTO = BC_LEX_KEY_1st_keyword,
416         BC_LEX_KEY_BREAK,
417         BC_LEX_KEY_CONTINUE,
418         BC_LEX_KEY_DEFINE,
419         BC_LEX_KEY_ELSE,
420         BC_LEX_KEY_FOR,
421         BC_LEX_KEY_HALT,
422         // code uses "type - BC_LEX_KEY_IBASE + BC_INST_IBASE" construct,
423         BC_LEX_KEY_IBASE,  // relative order should match for: BC_INST_IBASE
424         BC_LEX_KEY_IF,
425         BC_LEX_KEY_LAST,   // relative order should match for: BC_INST_LAST
426         BC_LEX_KEY_LENGTH,
427         BC_LEX_KEY_LIMITS,
428         BC_LEX_KEY_OBASE,  // relative order should match for: BC_INST_OBASE
429         BC_LEX_KEY_PRINT,
430         BC_LEX_KEY_QUIT,
431         BC_LEX_KEY_READ,
432         BC_LEX_KEY_RETURN,
433         BC_LEX_KEY_SCALE,
434         BC_LEX_KEY_SQRT,
435         BC_LEX_KEY_WHILE,
436
437 #if ENABLE_DC
438         BC_LEX_EQ_NO_REG,
439         BC_LEX_OP_MODEXP,
440         BC_LEX_OP_DIVMOD,
441
442         BC_LEX_COLON,
443         BC_LEX_ELSE,
444         BC_LEX_EXECUTE,
445         BC_LEX_PRINT_STACK,
446         BC_LEX_CLEAR_STACK,
447         BC_LEX_STACK_LEVEL,
448         BC_LEX_DUPLICATE,
449         BC_LEX_SWAP,
450         BC_LEX_POP,
451
452         BC_LEX_ASCIIFY,
453         BC_LEX_PRINT_STREAM,
454
455         BC_LEX_STORE_IBASE,
456         BC_LEX_STORE_SCALE,
457         BC_LEX_LOAD,
458         BC_LEX_LOAD_POP,
459         BC_LEX_STORE_PUSH,
460         BC_LEX_STORE_OBASE,
461         BC_LEX_PRINT_POP,
462         BC_LEX_NQUIT,
463         BC_LEX_SCALE_FACTOR,
464 #endif
465 } BcLexType;
466 // must match order of BC_LEX_KEY_foo etc above
467 #if ENABLE_BC
468 struct BcLexKeyword {
469         char name8[8];
470 };
471 #define BC_LEX_KW_ENTRY(a, b) \
472         { .name8 = a /*, .posix = b */ }
473 static const struct BcLexKeyword bc_lex_kws[20] = {
474         BC_LEX_KW_ENTRY("auto"    , 1), // 0
475         BC_LEX_KW_ENTRY("break"   , 1), // 1
476         BC_LEX_KW_ENTRY("continue", 0), // 2 note: this one has no terminating NUL
477         BC_LEX_KW_ENTRY("define"  , 1), // 3
478
479         BC_LEX_KW_ENTRY("else"    , 0), // 4
480         BC_LEX_KW_ENTRY("for"     , 1), // 5
481         BC_LEX_KW_ENTRY("halt"    , 0), // 6
482         BC_LEX_KW_ENTRY("ibase"   , 1), // 7
483
484         BC_LEX_KW_ENTRY("if"      , 1), // 8
485         BC_LEX_KW_ENTRY("last"    , 0), // 9
486         BC_LEX_KW_ENTRY("length"  , 1), // 10
487         BC_LEX_KW_ENTRY("limits"  , 0), // 11
488
489         BC_LEX_KW_ENTRY("obase"   , 1), // 12
490         BC_LEX_KW_ENTRY("print"   , 0), // 13
491         BC_LEX_KW_ENTRY("quit"    , 1), // 14
492         BC_LEX_KW_ENTRY("read"    , 0), // 15
493
494         BC_LEX_KW_ENTRY("return"  , 1), // 16
495         BC_LEX_KW_ENTRY("scale"   , 1), // 17
496         BC_LEX_KW_ENTRY("sqrt"    , 1), // 18
497         BC_LEX_KW_ENTRY("while"   , 1), // 19
498 };
499 #undef BC_LEX_KW_ENTRY
500 enum {
501         POSIX_KWORD_MASK = 0
502                 | (1 << 0)
503                 | (1 << 1)
504                 | (0 << 2)
505                 | (1 << 3)
506                 \
507                 | (0 << 4)
508                 | (1 << 5)
509                 | (0 << 6)
510                 | (1 << 7)
511                 \
512                 | (1 << 8)
513                 | (0 << 9)
514                 | (1 << 10)
515                 | (0 << 11)
516                 \
517                 | (1 << 12)
518                 | (0 << 13)
519                 | (1 << 14)
520                 | (0 << 15)
521                 \
522                 | (1 << 16)
523                 | (1 << 17)
524                 | (1 << 18)
525                 | (1 << 19)
526 };
527 #define bc_lex_kws_POSIX(i) ((1 << (i)) & POSIX_KWORD_MASK)
528 #endif
529
530 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS || ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
531 # define BC_STATUS BcStatus
532 #else
533 # define BC_STATUS void
534 #endif
535
536 typedef struct BcLex {
537
538         const char *buf;
539         size_t i;
540         size_t line;
541         size_t len;
542         bool newline;
543
544         struct {
545                 BcLexType t;
546                 BcLexType last;
547                 BcVec v;
548         } t;
549
550 } BcLex;
551
552 #define BC_PARSE_STREND ((char) UCHAR_MAX)
553
554 #define BC_PARSE_REL    (1 << 0)
555 #define BC_PARSE_PRINT  (1 << 1)
556 #define BC_PARSE_NOCALL (1 << 2)
557 #define BC_PARSE_NOREAD (1 << 3)
558 #define BC_PARSE_ARRAY  (1 << 4)
559
560 #define BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(parse) ((uint8_t *) bc_vec_top(&(parse)->flags))
561 #define BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) (*(BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(parse)))
562
563 #define BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER (1 << 0)
564 #define BC_PARSE_FUNC_INNER(parse) \
565         (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER)
566
567 #define BC_PARSE_FLAG_FUNC (1 << 1)
568 #define BC_PARSE_FUNC(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_FUNC)
569
570 #define BC_PARSE_FLAG_BODY (1 << 2)
571 #define BC_PARSE_BODY(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_BODY)
572
573 #define BC_PARSE_FLAG_LOOP (1 << 3)
574 #define BC_PARSE_LOOP(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_LOOP)
575
576 #define BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER (1 << 4)
577 #define BC_PARSE_LOOP_INNER(parse) \
578         (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER)
579
580 #define BC_PARSE_FLAG_IF (1 << 5)
581 #define BC_PARSE_IF(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_IF)
582
583 #define BC_PARSE_FLAG_ELSE (1 << 6)
584 #define BC_PARSE_ELSE(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_ELSE)
585
586 #define BC_PARSE_FLAG_IF_END (1 << 7)
587 #define BC_PARSE_IF_END(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_IF_END)
588
589 #define BC_PARSE_CAN_EXEC(parse)                                             \
590         (!(BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) &                                            \
591            (BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER | BC_PARSE_FLAG_FUNC | BC_PARSE_FLAG_BODY | \
592             BC_PARSE_FLAG_LOOP | BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER | BC_PARSE_FLAG_IF |   \
593             BC_PARSE_FLAG_ELSE | BC_PARSE_FLAG_IF_END)))
594
595 struct BcParse;
596
597 struct BcProgram;
598
599 typedef struct BcParse {
600
601         BcLex l;
602
603         BcVec flags;
604
605         BcVec exits;
606         BcVec conds;
607
608         BcVec ops;
609
610         BcFunc *func;
611         size_t fidx;
612
613         size_t nbraces;
614         bool auto_part;
615
616 } BcParse;
617
618 typedef struct BcProgram {
619
620         size_t len;
621         size_t scale;
622
623         BcNum ib;
624         size_t ib_t;
625         BcNum ob;
626         size_t ob_t;
627
628         BcNum hexb;
629
630 #if ENABLE_DC
631         BcNum strmb;
632 #endif
633
634         BcVec results;
635         BcVec stack;
636
637         BcVec fns;
638         BcVec fn_map;
639
640         BcVec vars;
641         BcVec var_map;
642
643         BcVec arrs;
644         BcVec arr_map;
645
646         BcVec strs;
647         BcVec consts;
648
649         const char *file;
650
651         BcNum last;
652         BcNum zero;
653         BcNum one;
654
655         size_t nchars;
656
657 } BcProgram;
658
659 #define BC_PROG_STACK(s, n) ((s)->len >= ((size_t) n))
660
661 #define BC_PROG_MAIN (0)
662 #define BC_PROG_READ (1)
663 #if ENABLE_DC
664 #define BC_PROG_REQ_FUNCS (2)
665 #endif
666
667 #define BC_PROG_STR(n) (!(n)->num && !(n)->cap)
668 #define BC_PROG_NUM(r, n) \
669         ((r)->t != BC_RESULT_ARRAY && (r)->t != BC_RESULT_STR && !BC_PROG_STR(n))
670
671 #define BC_FLAG_W (1 << 0)
672 #define BC_FLAG_V (1 << 1)
673 #define BC_FLAG_S (1 << 2)
674 #define BC_FLAG_Q (1 << 3)
675 #define BC_FLAG_L (1 << 4)
676 #define BC_FLAG_I (1 << 5)
677 #define DC_FLAG_X (1 << 6)
678
679 #define BC_MAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
680 #define BC_MIN(a, b) ((a) < (b) ? (a) : (b))
681
682 #define BC_MAX_OBASE    ((unsigned) 999)
683 #define BC_MAX_DIM      ((unsigned) INT_MAX)
684 #define BC_MAX_SCALE    ((unsigned) UINT_MAX)
685 #define BC_MAX_STRING   ((unsigned) UINT_MAX - 1)
686 #define BC_MAX_NUM      BC_MAX_STRING
687 // Unused apart from "limits" message. Just show a "biggish number" there.
688 //#define BC_MAX_NAME     BC_MAX_STRING
689 //#define BC_MAX_EXP      ((unsigned long) LONG_MAX)
690 //#define BC_MAX_VARS     ((unsigned long) SIZE_MAX - 1)
691 #define BC_MAX_NAME_STR "999999999"
692 #define BC_MAX_EXP_STR  "999999999"
693 #define BC_MAX_VARS_STR "999999999"
694
695 #define BC_MAX_OBASE_STR "999"
696
697 #if INT_MAX == 2147483647
698 # define BC_MAX_DIM_STR "2147483647"
699 #elif INT_MAX == 9223372036854775807
700 # define BC_MAX_DIM_STR "9223372036854775807"
701 #else
702 # error Strange INT_MAX
703 #endif
704
705 #if UINT_MAX == 4294967295
706 # define BC_MAX_SCALE_STR  "4294967295"
707 # define BC_MAX_STRING_STR "4294967294"
708 #elif UINT_MAX == 18446744073709551615
709 # define BC_MAX_SCALE_STR  "18446744073709551615"
710 # define BC_MAX_STRING_STR "18446744073709551614"
711 #else
712 # error Strange UINT_MAX
713 #endif
714 #define BC_MAX_NUM_STR BC_MAX_STRING_STR
715
716 struct globals {
717         IF_FEATURE_BC_SIGNALS(smallint ttyin;)
718         IF_FEATURE_CLEAN_UP(smallint exiting;)
719         smallint in_read;
720         char sbgn;
721         char send;
722
723         BcParse prs;
724         BcProgram prog;
725
726         // For error messages. Can be set to current parsed line,
727         // or [TODO] to current executing line (can be before last parsed one)
728         unsigned err_line;
729
730         BcVec files;
731
732         char *env_args;
733
734 #if ENABLE_FEATURE_EDITING
735         line_input_t *line_input_state;
736 #endif
737 } FIX_ALIASING;
738 #define G (*ptr_to_globals)
739 #define INIT_G() do { \
740         SET_PTR_TO_GLOBALS(xzalloc(sizeof(G))); \
741 } while (0)
742 #define FREE_G() do { \
743         FREE_PTR_TO_GLOBALS(); \
744 } while (0)
745 #define G_posix (ENABLE_BC && (option_mask32 & BC_FLAG_S))
746 #define G_warn  (ENABLE_BC && (option_mask32 & BC_FLAG_W))
747 #define G_exreg (ENABLE_DC && (option_mask32 & DC_FLAG_X))
748 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
749 # define G_interrupt bb_got_signal
750 # define G_ttyin     G.ttyin
751 #else
752 # define G_interrupt 0
753 # define G_ttyin     0
754 #endif
755 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
756 # define G_exiting G.exiting
757 #else
758 # define G_exiting 0
759 #endif
760 #define IS_BC (ENABLE_BC && (!ENABLE_DC || applet_name[0] == 'b'))
761 #define IS_DC (ENABLE_DC && (!ENABLE_BC || applet_name[0] != 'b'))
762
763 #if ENABLE_BC
764
765 // This is a bit array that corresponds to token types. An entry is
766 // true if the token is valid in an expression, false otherwise.
767 enum {
768         BC_PARSE_EXPRS_BITS = 0
769         + ((uint64_t)((0 << 0)+(0 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (0*8))
770         + ((uint64_t)((1 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (1*8))
771         + ((uint64_t)((1 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (2*8))
772         + ((uint64_t)((1 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(0 << 3)+(0 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(0 << 7)) << (3*8))
773         + ((uint64_t)((0 << 0)+(0 << 1)+(0 << 2)+(0 << 3)+(0 << 4)+(0 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (4*8))
774         + ((uint64_t)((0 << 0)+(0 << 1)+(0 << 2)+(0 << 3)+(0 << 4)+(0 << 5)+(0 << 6)+(1 << 7)) << (5*8))
775         + ((uint64_t)((0 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(0 << 5)+(0 << 6)+(1 << 7)) << (6*8))
776         + ((uint64_t)((0 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(0 << 3)                                    ) << (7*8))
777 };
778 static ALWAYS_INLINE long bc_parse_exprs(unsigned i)
779 {
780 #if ULONG_MAX > 0xffffffff
781         // 64-bit version (will not work correctly for 32-bit longs!)
782         return BC_PARSE_EXPRS_BITS & (1UL << i);
783 #else
784         // 32-bit version
785         unsigned long m = (uint32_t)BC_PARSE_EXPRS_BITS;
786         if (i >= 32) {
787                 m = (uint32_t)(BC_PARSE_EXPRS_BITS >> 32);
788                 i &= 31;
789         }
790         return m & (1UL << i);
791 #endif
792 }
793
794 // This is an array of data for operators that correspond to token types.
795 static const uint8_t bc_parse_ops[] = {
796 #define OP(p,l) ((int)(l) * 0x10 + (p))
797         OP(0, false), OP( 0, false ), // inc dec
798         OP(1, false), // neg
799         OP(2, false),
800         OP(3, true ), OP( 3, true  ), OP( 3, true  ), // pow mul div
801         OP(4, true ), OP( 4, true  ), // mod + -
802         OP(6, true ), OP( 6, true  ), OP( 6, true  ), OP( 6, true  ), OP( 6, true  ), OP( 6, true ), // == <= >= != < >
803         OP(1, false), // not
804         OP(7, true ), OP( 7, true  ), // or and
805         OP(5, false), OP( 5, false ), OP( 5, false ), OP( 5, false ), OP( 5, false ), // ^= *= /= %= +=
806         OP(5, false), OP( 5, false ), // -= =
807 #undef OP
808 };
809 #define bc_parse_op_PREC(i) (bc_parse_ops[i] & 0x0f)
810 #define bc_parse_op_LEFT(i) (bc_parse_ops[i] & 0x10)
811
812 // Byte array of up to 4 BC_LEX's, packed into 32-bit word
813 typedef uint32_t BcParseNext;
814
815 // These identify what tokens can come after expressions in certain cases.
816 enum {
817 #define BC_PARSE_NEXT4(a,b,c,d) ( (a) | ((b)<<8) | ((c)<<16) | ((((d)|0x80)<<24)) )
818 #define BC_PARSE_NEXT2(a,b)     BC_PARSE_NEXT4(a,b,0xff,0xff)
819 #define BC_PARSE_NEXT1(a)       BC_PARSE_NEXT4(a,0xff,0xff,0xff)
820         bc_parse_next_expr  = BC_PARSE_NEXT4(BC_LEX_NLINE,  BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_RBRACE, BC_LEX_EOF),
821         bc_parse_next_param = BC_PARSE_NEXT2(BC_LEX_RPAREN, BC_LEX_COMMA),
822         bc_parse_next_print = BC_PARSE_NEXT4(BC_LEX_COMMA,  BC_LEX_NLINE,  BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_EOF),
823         bc_parse_next_rel   = BC_PARSE_NEXT1(BC_LEX_RPAREN),
824         bc_parse_next_elem  = BC_PARSE_NEXT1(BC_LEX_RBRACKET),
825         bc_parse_next_for   = BC_PARSE_NEXT1(BC_LEX_SCOLON),
826         bc_parse_next_read  = BC_PARSE_NEXT2(BC_LEX_NLINE,  BC_LEX_EOF),
827 #undef BC_PARSE_NEXT4
828 #undef BC_PARSE_NEXT2
829 #undef BC_PARSE_NEXT1
830 };
831 #endif // ENABLE_BC
832
833 #if ENABLE_DC
834 static const //BcLexType - should be this type, but narrower type saves size:
835 uint8_t
836 dc_lex_regs[] = {
837         BC_LEX_OP_REL_EQ, BC_LEX_OP_REL_LE, BC_LEX_OP_REL_GE, BC_LEX_OP_REL_NE,
838         BC_LEX_OP_REL_LT, BC_LEX_OP_REL_GT, BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_COLON,
839         BC_LEX_ELSE, BC_LEX_LOAD, BC_LEX_LOAD_POP, BC_LEX_OP_ASSIGN,
840         BC_LEX_STORE_PUSH,
841 };
842
843 static const //BcLexType - should be this type
844 uint8_t
845 dc_lex_tokens[] = {
846         BC_LEX_OP_MODULUS, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_LPAREN,
847         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_MULTIPLY, BC_LEX_OP_PLUS, BC_LEX_INVALID,
848         BC_LEX_OP_MINUS, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_DIVIDE,
849         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
850         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
851         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
852         BC_LEX_COLON, BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_OP_REL_GT, BC_LEX_OP_REL_EQ,
853         BC_LEX_OP_REL_LT, BC_LEX_KEY_READ, BC_LEX_INVALID,
854         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
855         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_EQ_NO_REG, BC_LEX_INVALID,
856         BC_LEX_KEY_IBASE, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_KEY_SCALE, BC_LEX_LOAD_POP,
857         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_BOOL_NOT, BC_LEX_KEY_OBASE, BC_LEX_PRINT_STREAM,
858         BC_LEX_NQUIT, BC_LEX_POP, BC_LEX_STORE_PUSH, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
859         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_SCALE_FACTOR, BC_LEX_INVALID,
860         BC_LEX_KEY_LENGTH, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
861         BC_LEX_OP_POWER, BC_LEX_NEG, BC_LEX_INVALID,
862         BC_LEX_ASCIIFY, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_CLEAR_STACK, BC_LEX_DUPLICATE,
863         BC_LEX_ELSE, BC_LEX_PRINT_STACK, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
864         BC_LEX_STORE_IBASE, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_STORE_SCALE, BC_LEX_LOAD,
865         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_PRINT_POP, BC_LEX_STORE_OBASE, BC_LEX_KEY_PRINT,
866         BC_LEX_KEY_QUIT, BC_LEX_SWAP, BC_LEX_OP_ASSIGN, BC_LEX_INVALID,
867         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_KEY_SQRT, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_EXECUTE,
868         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_STACK_LEVEL,
869         BC_LEX_LBRACE, BC_LEX_OP_MODEXP, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_DIVMOD,
870         BC_LEX_INVALID
871 };
872
873 static const //BcInst - should be this type. Using signed narrow type since BC_INST_INVALID is -1
874 int8_t
875 dc_parse_insts[] = {
876         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_REL_GE,
877         BC_INST_INVALID, BC_INST_POWER, BC_INST_MULTIPLY, BC_INST_DIVIDE,
878         BC_INST_MODULUS, BC_INST_PLUS, BC_INST_MINUS,
879         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
880         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
881         BC_INST_BOOL_NOT, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
882         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
883         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
884         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_REL_GT, BC_INST_INVALID,
885         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_REL_GE,
886         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
887         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
888         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
889         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_IBASE,
890         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_LENGTH, BC_INST_INVALID,
891         BC_INST_OBASE, BC_INST_PRINT, BC_INST_QUIT, BC_INST_INVALID,
892         BC_INST_INVALID, BC_INST_SCALE, BC_INST_SQRT, BC_INST_INVALID,
893         BC_INST_REL_EQ, BC_INST_MODEXP, BC_INST_DIVMOD, BC_INST_INVALID,
894         BC_INST_INVALID, BC_INST_EXECUTE, BC_INST_PRINT_STACK, BC_INST_CLEAR_STACK,
895         BC_INST_STACK_LEN, BC_INST_DUPLICATE, BC_INST_SWAP, BC_INST_POP,
896         BC_INST_ASCIIFY, BC_INST_PRINT_STREAM, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
897         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
898         BC_INST_PRINT, BC_INST_NQUIT, BC_INST_SCALE_FUNC,
899 };
900 #endif // ENABLE_DC
901
902 // In configurations where errors abort instead of propagating error
903 // return code up the call chain, functions returning BC_STATUS
904 // actually don't return anything, they always succeed and return "void".
905 // A macro wrapper is provided, which makes this statement work:
906 //  s = zbc_func(...)
907 // and makes it visible to the compiler that s is always zero,
908 // allowing compiler to optimize dead code after the statement.
909 //
910 // To make code more readable, each such function has a "z"
911 // ("always returning zero") prefix, i.e. zbc_foo or zdc_foo.
912 //
913 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS || ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
914 # define ERRORS_ARE_FATAL 0
915 # define ERRORFUNC        /*nothing*/
916 # define ERROR_RETURN(a)  a
917 //moved up: # define BC_STATUS        BcStatus
918 # define RETURN_STATUS(v) return (v)
919 #else
920 # define ERRORS_ARE_FATAL 1
921 # define ERRORFUNC        NORETURN
922 # define ERROR_RETURN(a)  /*nothing*/
923 //moved up: # define BC_STATUS        void
924 # define RETURN_STATUS(v) do { ((void)(v)); return; } while (0)
925 #endif
926
927 #define BC_NUM_NEG(n, neg)      ((((ssize_t)(n)) ^ -((ssize_t)(neg))) + (neg))
928 #define BC_NUM_ONE(n)           ((n)->len == 1 && (n)->rdx == 0 && (n)->num[0] == 1)
929 #define BC_NUM_INT(n)           ((n)->len - (n)->rdx)
930 //#define BC_NUM_AREQ(a, b)       (BC_MAX((a)->rdx, (b)->rdx) + BC_MAX(BC_NUM_INT(a), BC_NUM_INT(b)) + 1)
931 static /*ALWAYS_INLINE*/ size_t BC_NUM_AREQ(BcNum *a, BcNum *b)
932 {
933         return BC_MAX(a->rdx, b->rdx) + BC_MAX(BC_NUM_INT(a), BC_NUM_INT(b)) + 1;
934 }
935 //#define BC_NUM_MREQ(a, b, scale) (BC_NUM_INT(a) + BC_NUM_INT(b) + BC_MAX((scale), (a)->rdx + (b)->rdx) + 1)
936 static /*ALWAYS_INLINE*/ size_t BC_NUM_MREQ(BcNum *a, BcNum *b, size_t scale)
937 {
938         return BC_NUM_INT(a) + BC_NUM_INT(b) + BC_MAX(scale, a->rdx + b->rdx) + 1;
939 }
940
941 typedef void (*BcNumDigitOp)(size_t, size_t, bool) FAST_FUNC;
942
943 typedef BC_STATUS (*BcNumBinaryOp)(BcNum *, BcNum *, BcNum *, size_t) FAST_FUNC;
944
945 static BC_STATUS zbc_num_binary(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale,
946                         BcNumBinaryOp op, size_t req);
947 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_a(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale);
948 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_s(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale);
949 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_p(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale);
950 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_m(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale);
951 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_d(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale);
952 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_rem(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale);
953
954 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_add(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
955 {
956         BcNumBinaryOp op = (!a->neg == !b->neg) ? zbc_num_a : zbc_num_s;
957         (void) scale;
958         RETURN_STATUS(zbc_num_binary(a, b, c, false, op, BC_NUM_AREQ(a, b)));
959 }
960
961 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_sub(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
962 {
963         BcNumBinaryOp op = (!a->neg == !b->neg) ? zbc_num_s : zbc_num_a;
964         (void) scale;
965         RETURN_STATUS(zbc_num_binary(a, b, c, true, op, BC_NUM_AREQ(a, b)));
966 }
967
968 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_mul(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
969 {
970         size_t req = BC_NUM_MREQ(a, b, scale);
971         RETURN_STATUS(zbc_num_binary(a, b, c, scale, zbc_num_m, req));
972 }
973
974 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_div(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
975 {
976         size_t req = BC_NUM_MREQ(a, b, scale);
977         RETURN_STATUS(zbc_num_binary(a, b, c, scale, zbc_num_d, req));
978 }
979
980 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_mod(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
981 {
982         size_t req = BC_NUM_MREQ(a, b, scale);
983         RETURN_STATUS(zbc_num_binary(a, b, c, scale, zbc_num_rem, req));
984 }
985
986 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_pow(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
987 {
988         RETURN_STATUS(zbc_num_binary(a, b, c, scale, zbc_num_p, a->len * b->len + 1));
989 }
990
991 static const BcNumBinaryOp zbc_program_ops[] = {
992         zbc_num_pow, zbc_num_mul, zbc_num_div, zbc_num_mod, zbc_num_add, zbc_num_sub,
993 };
994 #if ERRORS_ARE_FATAL
995 # define zbc_num_add(...) (zbc_num_add(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
996 # define zbc_num_sub(...) (zbc_num_sub(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
997 # define zbc_num_mul(...) (zbc_num_mul(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
998 # define zbc_num_div(...) (zbc_num_div(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
999 # define zbc_num_mod(...) (zbc_num_mod(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
1000 # define zbc_num_pow(...) (zbc_num_pow(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
1001 #endif
1002
1003 static void fflush_and_check(void)
1004 {
1005         fflush_all();
1006         if (ferror(stdout) || ferror(stderr))
1007                 bb_perror_msg_and_die("output error");
1008 }
1009
1010 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
1011 #define QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN \
1012 do { \
1013         IF_FEATURE_BC_SIGNALS(G_ttyin = 0;) /* do not loop in main loop anymore */ \
1014         G_exiting = 1; \
1015         return BC_STATUS_FAILURE; \
1016 } while (0)
1017 #else
1018 #define QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN quit()
1019 #endif
1020
1021 static void quit(void) NORETURN;
1022 static void quit(void)
1023 {
1024         if (ferror(stdin))
1025                 bb_perror_msg_and_die("input error");
1026         fflush_and_check();
1027         exit(0);
1028 }
1029
1030 static void bc_verror_msg(const char *fmt, va_list p)
1031 {
1032         const char *sv = sv; /* for compiler */
1033         if (G.prog.file) {
1034                 sv = applet_name;
1035                 applet_name = xasprintf("%s: %s:%u", applet_name, G.prog.file, G.err_line);
1036         }
1037         bb_verror_msg(fmt, p, NULL);
1038         if (G.prog.file) {
1039                 free((char*)applet_name);
1040                 applet_name = sv;
1041         }
1042 }
1043
1044 static NOINLINE ERRORFUNC int bc_error_fmt(const char *fmt, ...)
1045 {
1046         va_list p;
1047
1048         va_start(p, fmt);
1049         bc_verror_msg(fmt, p);
1050         va_end(p);
1051
1052         if (!ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP && !G_ttyin)
1053                 exit(1);
1054         ERROR_RETURN(return BC_STATUS_FAILURE;)
1055 }
1056
1057 #if ENABLE_BC
1058 static NOINLINE int bc_posix_error_fmt(const char *fmt, ...)
1059 {
1060         va_list p;
1061
1062         // Are non-POSIX constructs totally ok?
1063         if (!(option_mask32 & (BC_FLAG_S|BC_FLAG_W)))
1064                 return BC_STATUS_SUCCESS; // yes
1065
1066         va_start(p, fmt);
1067         bc_verror_msg(fmt, p);
1068         va_end(p);
1069
1070         // Do we treat non-POSIX constructs as errors?
1071         if (!(option_mask32 & BC_FLAG_S))
1072                 return BC_STATUS_SUCCESS; // no, it's a warning
1073         if (!ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP && !G_ttyin)
1074                 exit(1);
1075         return BC_STATUS_FAILURE;
1076 }
1077 #endif
1078
1079 // We use error functions with "return bc_error(FMT[, PARAMS])" idiom.
1080 // This idiom begs for tail-call optimization, but for it to work,
1081 // function must not have caller-cleaned parameters on stack.
1082 // Unfortunately, vararg function API does exactly that on most arches.
1083 // Thus, use these shims for the cases when we have no vararg PARAMS:
1084 static ERRORFUNC int bc_error(const char *msg)
1085 {
1086         ERROR_RETURN(return) bc_error_fmt("%s", msg);
1087 }
1088 static ERRORFUNC int bc_error_bad_character(char c)
1089 {
1090         ERROR_RETURN(return) bc_error_fmt("bad character '%c'", c);
1091 }
1092 static ERRORFUNC int bc_error_bad_expression(void)
1093 {
1094         ERROR_RETURN(return) bc_error("bad expression");
1095 }
1096 static ERRORFUNC int bc_error_bad_token(void)
1097 {
1098         ERROR_RETURN(return) bc_error("bad token");
1099 }
1100 static ERRORFUNC int bc_error_stack_has_too_few_elements(void)
1101 {
1102         ERROR_RETURN(return) bc_error("stack has too few elements");
1103 }
1104 static ERRORFUNC int bc_error_variable_is_wrong_type(void)
1105 {
1106         ERROR_RETURN(return) bc_error("variable is wrong type");
1107 }
1108 static ERRORFUNC int bc_error_nested_read_call(void)
1109 {
1110         ERROR_RETURN(return) bc_error("read() call inside of a read() call");
1111 }
1112 #if ENABLE_BC
1113 static int bc_POSIX_requires(const char *msg)
1114 {
1115         return bc_posix_error_fmt("POSIX requires %s", msg);
1116 }
1117 static int bc_POSIX_does_not_allow(const char *msg)
1118 {
1119         return bc_posix_error_fmt("%s%s", "POSIX does not allow ", msg);
1120 }
1121 static int bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad(const char *msg)
1122 {
1123         return bc_posix_error_fmt("%s%s %s", "POSIX does not allow ", "boolean operators; the following is bad:", msg);
1124 }
1125 static int bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for(const char *msg)
1126 {
1127         return bc_posix_error_fmt("%san empty %s expression in a for loop", "POSIX does not allow ", msg);
1128 }
1129 #endif
1130
1131 static void bc_vec_grow(BcVec *v, size_t n)
1132 {
1133         size_t cap = v->cap * 2;
1134         while (cap < v->len + n) cap *= 2;
1135         v->v = xrealloc(v->v, v->size * cap);
1136         v->cap = cap;
1137 }
1138
1139 static void bc_vec_init(BcVec *v, size_t esize, BcVecFree dtor)
1140 {
1141         v->size = esize;
1142         v->cap = BC_VEC_START_CAP;
1143         v->len = 0;
1144         v->dtor = dtor;
1145         v->v = xmalloc(esize * BC_VEC_START_CAP);
1146 }
1147
1148 static void bc_char_vec_init(BcVec *v)
1149 {
1150         bc_vec_init(v, sizeof(char), NULL);
1151 }
1152
1153 static void bc_vec_expand(BcVec *v, size_t req)
1154 {
1155         if (v->cap < req) {
1156                 v->v = xrealloc(v->v, v->size * req);
1157                 v->cap = req;
1158         }
1159 }
1160
1161 static void bc_vec_pop(BcVec *v)
1162 {
1163         v->len--;
1164         if (v->dtor)
1165                 v->dtor(v->v + (v->size * v->len));
1166 }
1167
1168 static void bc_vec_npop(BcVec *v, size_t n)
1169 {
1170         if (!v->dtor)
1171                 v->len -= n;
1172         else {
1173                 size_t len = v->len - n;
1174                 while (v->len > len) v->dtor(v->v + (v->size * --v->len));
1175         }
1176 }
1177
1178 static void bc_vec_pop_all(BcVec *v)
1179 {
1180         bc_vec_npop(v, v->len);
1181 }
1182
1183 static void bc_vec_push(BcVec *v, const void *data)
1184 {
1185         if (v->len + 1 > v->cap) bc_vec_grow(v, 1);
1186         memmove(v->v + (v->size * v->len), data, v->size);
1187         v->len += 1;
1188 }
1189
1190 static void bc_vec_pushByte(BcVec *v, char data)
1191 {
1192         bc_vec_push(v, &data);
1193 }
1194
1195 static void bc_vec_pushZeroByte(BcVec *v)
1196 {
1197         //bc_vec_pushByte(v, '\0');
1198         // better:
1199         bc_vec_push(v, &const_int_0);
1200 }
1201
1202 static void bc_vec_pushAt(BcVec *v, const void *data, size_t idx)
1203 {
1204         if (idx == v->len)
1205                 bc_vec_push(v, data);
1206         else {
1207
1208                 char *ptr;
1209
1210                 if (v->len == v->cap) bc_vec_grow(v, 1);
1211
1212                 ptr = v->v + v->size * idx;
1213
1214                 memmove(ptr + v->size, ptr, v->size * (v->len++ - idx));
1215                 memmove(ptr, data, v->size);
1216         }
1217 }
1218
1219 static void bc_vec_string(BcVec *v, size_t len, const char *str)
1220 {
1221         bc_vec_pop_all(v);
1222         bc_vec_expand(v, len + 1);
1223         memcpy(v->v, str, len);
1224         v->len = len;
1225
1226         bc_vec_pushZeroByte(v);
1227 }
1228
1229 static void bc_vec_concat(BcVec *v, const char *str)
1230 {
1231         size_t len, slen;
1232
1233         if (v->len == 0) bc_vec_pushZeroByte(v);
1234
1235         slen = strlen(str);
1236         len = v->len + slen;
1237
1238         if (v->cap < len) bc_vec_grow(v, slen);
1239         strcpy(v->v + v->len - 1, str);
1240
1241         v->len = len;
1242 }
1243
1244 static void *bc_vec_item(const BcVec *v, size_t idx)
1245 {
1246         return v->v + v->size * idx;
1247 }
1248
1249 static char** bc_program_str(size_t idx)
1250 {
1251         return bc_vec_item(&G.prog.strs, idx);
1252 }
1253
1254 static BcFunc* bc_program_func(size_t idx)
1255 {
1256         return bc_vec_item(&G.prog.fns, idx);
1257 }
1258
1259 static void *bc_vec_item_rev(const BcVec *v, size_t idx)
1260 {
1261         return v->v + v->size * (v->len - idx - 1);
1262 }
1263
1264 static void *bc_vec_top(const BcVec *v)
1265 {
1266         return v->v + v->size * (v->len - 1);
1267 }
1268
1269 static FAST_FUNC void bc_vec_free(void *vec)
1270 {
1271         BcVec *v = (BcVec *) vec;
1272         bc_vec_pop_all(v);
1273         free(v->v);
1274 }
1275
1276 static int bc_id_cmp(const void *e1, const void *e2)
1277 {
1278         return strcmp(((const BcId *) e1)->name, ((const BcId *) e2)->name);
1279 }
1280
1281 static FAST_FUNC void bc_id_free(void *id)
1282 {
1283         free(((BcId *) id)->name);
1284 }
1285
1286 static size_t bc_map_find(const BcVec *v, const void *ptr)
1287 {
1288         size_t low = 0, high = v->len;
1289
1290         while (low < high) {
1291
1292                 size_t mid = (low + high) / 2;
1293                 BcId *id = bc_vec_item(v, mid);
1294                 int result = bc_id_cmp(ptr, id);
1295
1296                 if (result == 0)
1297                         return mid;
1298                 else if (result < 0)
1299                         high = mid;
1300                 else
1301                         low = mid + 1;
1302         }
1303
1304         return low;
1305 }
1306
1307 static int bc_map_insert(BcVec *v, const void *ptr, size_t *i)
1308 {
1309         size_t n = *i = bc_map_find(v, ptr);
1310
1311         if (n == v->len)
1312                 bc_vec_push(v, ptr);
1313         else if (!bc_id_cmp(ptr, bc_vec_item(v, n)))
1314                 return 0; // "was not inserted"
1315         else
1316                 bc_vec_pushAt(v, ptr, n);
1317         return 1; // "was inserted"
1318 }
1319
1320 #if ENABLE_BC
1321 static size_t bc_map_index(const BcVec *v, const void *ptr)
1322 {
1323         size_t i = bc_map_find(v, ptr);
1324         if (i >= v->len) return BC_VEC_INVALID_IDX;
1325         return bc_id_cmp(ptr, bc_vec_item(v, i)) ? BC_VEC_INVALID_IDX : i;
1326 }
1327 #endif
1328
1329 static int push_input_byte(BcVec *vec, char c)
1330 {
1331         if ((c < ' ' && c != '\t' && c != '\r' && c != '\n') // also allow '\v' '\f'?
1332          || c > 0x7e
1333         ) {
1334                 // Bad chars on this line, ignore entire line
1335                 bc_error_fmt("illegal character 0x%02x", c);
1336                 return 1;
1337         }
1338         bc_vec_pushByte(vec, (char)c);
1339         return 0;
1340 }
1341
1342 static void bc_read_line(BcVec *vec)
1343 {
1344         bool bad_chars;
1345
1346         do {
1347                 int c;
1348
1349                 bad_chars = 0;
1350                 bc_vec_pop_all(vec);
1351
1352                 fflush_and_check();
1353
1354 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
1355                 if (G_interrupt) { // ^C was pressed
1356  intr:
1357                         G_interrupt = 0;
1358                         // GNU bc says "interrupted execution."
1359                         // GNU dc says "Interrupt!"
1360                         fputs("\ninterrupted execution\n", stderr);
1361                 }
1362 # if ENABLE_FEATURE_EDITING
1363                 if (G_ttyin) {
1364                         int n, i;
1365 #  define line_buf bb_common_bufsiz1
1366                         n = read_line_input(G.line_input_state, "", line_buf, COMMON_BUFSIZE);
1367                         if (n <= 0) { // read errors or EOF, or ^D, or ^C
1368                                 if (n == 0) // ^C
1369                                         goto intr;
1370                                 break;
1371                         }
1372                         i = 0;
1373                         for (;;) {
1374                                 c = line_buf[i++];
1375                                 if (!c) break;
1376                                 bad_chars |= push_input_byte(vec, c);
1377                         }
1378 #  undef line_buf
1379                 } else
1380 # endif
1381 #endif
1382                 {
1383                         IF_FEATURE_BC_SIGNALS(errno = 0;)
1384                         do {
1385                                 c = fgetc(stdin);
1386 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS && !ENABLE_FEATURE_EDITING
1387                                 // Both conditions appear simultaneously, check both just in case
1388                                 if (errno == EINTR || G_interrupt) {
1389                                         // ^C was pressed
1390                                         clearerr(stdin);
1391                                         goto intr;
1392                                 }
1393 #endif
1394                                 if (c == EOF) {
1395                                         if (ferror(stdin))
1396                                                 quit(); // this emits error message
1397                                         // Note: EOF does not append '\n', therefore:
1398                                         // printf 'print 123\n' | bc - works
1399                                         // printf 'print 123' | bc   - fails (syntax error)
1400                                         break;
1401                                 }
1402                                 bad_chars |= push_input_byte(vec, c);
1403                         } while (c != '\n');
1404                 }
1405         } while (bad_chars);
1406
1407         bc_vec_pushZeroByte(vec);
1408 }
1409
1410 static char* bc_read_file(const char *path)
1411 {
1412         char *buf;
1413         size_t size = ((size_t) -1);
1414         size_t i;
1415
1416         // Never returns NULL (dies on errors)
1417         buf = xmalloc_xopen_read_close(path, &size);
1418
1419         for (i = 0; i < size; ++i) {
1420                 char c = buf[i];
1421                 if ((c < ' ' && c != '\t' && c != '\r' && c != '\n') // also allow '\v' '\f'?
1422                  || c > 0x7e
1423                 ) {
1424                         free(buf);
1425                         buf = NULL;
1426                         break;
1427                 }
1428         }
1429
1430         return buf;
1431 }
1432
1433 static void bc_num_setToZero(BcNum *n, size_t scale)
1434 {
1435         n->len = 0;
1436         n->neg = false;
1437         n->rdx = scale;
1438 }
1439
1440 static void bc_num_zero(BcNum *n)
1441 {
1442         bc_num_setToZero(n, 0);
1443 }
1444
1445 static void bc_num_one(BcNum *n)
1446 {
1447         bc_num_setToZero(n, 0);
1448         n->len = 1;
1449         n->num[0] = 1;
1450 }
1451
1452 static void bc_num_ten(BcNum *n)
1453 {
1454         bc_num_setToZero(n, 0);
1455         n->len = 2;
1456         n->num[0] = 0;
1457         n->num[1] = 1;
1458 }
1459
1460 // Note: this also sets BcNum to zero
1461 static void bc_num_init(BcNum *n, size_t req)
1462 {
1463         req = req >= BC_NUM_DEF_SIZE ? req : BC_NUM_DEF_SIZE;
1464         //memset(n, 0, sizeof(BcNum)); - cleared by assignments below
1465         n->num = xmalloc(req);
1466         n->cap = req;
1467         n->rdx = 0;
1468         n->len = 0;
1469         n->neg = false;
1470 }
1471
1472 static void bc_num_init_DEF_SIZE(BcNum *n)
1473 {
1474         bc_num_init(n, BC_NUM_DEF_SIZE);
1475 }
1476
1477 static void bc_num_expand(BcNum *n, size_t req)
1478 {
1479         req = req >= BC_NUM_DEF_SIZE ? req : BC_NUM_DEF_SIZE;
1480         if (req > n->cap) {
1481                 n->num = xrealloc(n->num, req);
1482                 n->cap = req;
1483         }
1484 }
1485
1486 static FAST_FUNC void bc_num_free(void *num)
1487 {
1488         free(((BcNum *) num)->num);
1489 }
1490
1491 static void bc_num_copy(BcNum *d, BcNum *s)
1492 {
1493         if (d != s) {
1494                 bc_num_expand(d, s->cap);
1495                 d->len = s->len;
1496                 d->neg = s->neg;
1497                 d->rdx = s->rdx;
1498                 memcpy(d->num, s->num, sizeof(BcDig) * d->len);
1499         }
1500 }
1501
1502 static BC_STATUS zbc_num_ulong(BcNum *n, unsigned long *result_p)
1503 {
1504         size_t i;
1505         unsigned long pow, result;
1506
1507         if (n->neg) RETURN_STATUS(bc_error("negative number"));
1508
1509         for (result = 0, pow = 1, i = n->rdx; i < n->len; ++i) {
1510
1511                 unsigned long prev = result, powprev = pow;
1512
1513                 result += ((unsigned long) n->num[i]) * pow;
1514                 pow *= 10;
1515
1516                 if (result < prev || pow < powprev)
1517                         RETURN_STATUS(bc_error("overflow"));
1518                 prev = result;
1519                 powprev = pow;
1520         }
1521         *result_p = result;
1522
1523         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1524 }
1525 #if ERRORS_ARE_FATAL
1526 # define zbc_num_ulong(...) (zbc_num_ulong(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
1527 #endif
1528
1529 static void bc_num_ulong2num(BcNum *n, unsigned long val)
1530 {
1531         BcDig *ptr;
1532
1533         bc_num_zero(n);
1534
1535         if (val == 0) return;
1536
1537         if (ULONG_MAX == 0xffffffffUL)
1538                 bc_num_expand(n, 10); // 10 digits: 4294967295
1539         if (ULONG_MAX == 0xffffffffffffffffULL)
1540                 bc_num_expand(n, 20); // 20 digits: 18446744073709551615
1541         BUILD_BUG_ON(ULONG_MAX > 0xffffffffffffffffULL);
1542
1543         ptr = n->num;
1544         for (;;) {
1545                 n->len++;
1546                 *ptr++ = val % 10;
1547                 val /= 10;
1548                 if (val == 0) break;
1549         }
1550 }
1551
1552 static void bc_num_subArrays(BcDig *restrict a, BcDig *restrict b,
1553                                  size_t len)
1554 {
1555         size_t i, j;
1556         for (i = 0; i < len; ++i) {
1557                 for (a[i] -= b[i], j = 0; a[i + j] < 0;) {
1558                         a[i + j++] += 10;
1559                         a[i + j] -= 1;
1560                 }
1561         }
1562 }
1563
1564 static ssize_t bc_num_compare(BcDig *restrict a, BcDig *restrict b, size_t len)
1565 {
1566         size_t i;
1567         int c = 0;
1568         for (i = len - 1; i < len && !(c = a[i] - b[i]); --i);
1569         return BC_NUM_NEG(i + 1, c < 0);
1570 }
1571
1572 static ssize_t bc_num_cmp(BcNum *a, BcNum *b)
1573 {
1574         size_t i, min, a_int, b_int, diff;
1575         BcDig *max_num, *min_num;
1576         bool a_max, neg;
1577         ssize_t cmp;
1578
1579         if (a == b) return 0;
1580         if (a->len == 0) return BC_NUM_NEG(!!b->len, !b->neg);
1581         if (b->len == 0) return BC_NUM_NEG(1, a->neg);
1582
1583         if (a->neg != b->neg) // signs of a and b differ
1584                 // +a,-b = a>b = 1 or -a,+b = a<b = -1
1585                 return (int)b->neg - (int)a->neg;
1586         neg = a->neg; // 1 if both negative, 0 if both positive
1587
1588         a_int = BC_NUM_INT(a);
1589         b_int = BC_NUM_INT(b);
1590         a_int -= b_int;
1591
1592         if (a_int != 0) return (ssize_t) a_int;
1593
1594         a_max = (a->rdx > b->rdx);
1595         if (a_max) {
1596                 min = b->rdx;
1597                 diff = a->rdx - b->rdx;
1598                 max_num = a->num + diff;
1599                 min_num = b->num;
1600                 // neg = (a_max == neg); - NOP (maps 1->1 and 0->0)
1601         } else {
1602                 min = a->rdx;
1603                 diff = b->rdx - a->rdx;
1604                 max_num = b->num + diff;
1605                 min_num = a->num;
1606                 neg = !neg; // same as "neg = (a_max == neg)"
1607         }
1608
1609         cmp = bc_num_compare(max_num, min_num, b_int + min);
1610         if (cmp != 0) return BC_NUM_NEG(cmp, neg);
1611
1612         for (max_num -= diff, i = diff - 1; i < diff; --i) {
1613                 if (max_num[i]) return BC_NUM_NEG(1, neg);
1614         }
1615
1616         return 0;
1617 }
1618
1619 static void bc_num_truncate(BcNum *n, size_t places)
1620 {
1621         if (places == 0) return;
1622
1623         n->rdx -= places;
1624
1625         if (n->len != 0) {
1626                 n->len -= places;
1627                 memmove(n->num, n->num + places, n->len * sizeof(BcDig));
1628         }
1629 }
1630
1631 static void bc_num_extend(BcNum *n, size_t places)
1632 {
1633         size_t len = n->len + places;
1634
1635         if (places != 0) {
1636
1637                 if (n->cap < len) bc_num_expand(n, len);
1638
1639                 memmove(n->num + places, n->num, sizeof(BcDig) * n->len);
1640                 memset(n->num, 0, sizeof(BcDig) * places);
1641
1642                 n->len += places;
1643                 n->rdx += places;
1644         }
1645 }
1646
1647 static void bc_num_clean(BcNum *n)
1648 {
1649         while (n->len > 0 && n->num[n->len - 1] == 0) --n->len;
1650         if (n->len == 0)
1651                 n->neg = false;
1652         else if (n->len < n->rdx)
1653                 n->len = n->rdx;
1654 }
1655
1656 static void bc_num_retireMul(BcNum *n, size_t scale, bool neg1, bool neg2)
1657 {
1658         if (n->rdx < scale)
1659                 bc_num_extend(n, scale - n->rdx);
1660         else
1661                 bc_num_truncate(n, n->rdx - scale);
1662
1663         bc_num_clean(n);
1664         if (n->len != 0) n->neg = !neg1 != !neg2;
1665 }
1666
1667 static void bc_num_split(BcNum *restrict n, size_t idx, BcNum *restrict a,
1668                          BcNum *restrict b)
1669 {
1670         if (idx < n->len) {
1671
1672                 b->len = n->len - idx;
1673                 a->len = idx;
1674                 a->rdx = b->rdx = 0;
1675
1676                 memcpy(b->num, n->num + idx, b->len * sizeof(BcDig));
1677                 memcpy(a->num, n->num, idx * sizeof(BcDig));
1678         }
1679         else {
1680                 bc_num_zero(b);
1681                 bc_num_copy(a, n);
1682         }
1683
1684         bc_num_clean(a);
1685         bc_num_clean(b);
1686 }
1687
1688 static BC_STATUS zbc_num_shift(BcNum *n, size_t places)
1689 {
1690         if (places == 0 || n->len == 0) RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1691
1692         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_NUM.
1693         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_NUM | 0xff)) {
1694                 if (places + n->len > BC_MAX_NUM)
1695                         RETURN_STATUS(bc_error("number too long: must be [1,"BC_MAX_NUM_STR"]"));
1696         }
1697
1698         if (n->rdx >= places)
1699                 n->rdx -= places;
1700         else {
1701                 bc_num_extend(n, places - n->rdx);
1702                 n->rdx = 0;
1703         }
1704
1705         bc_num_clean(n);
1706
1707         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1708 }
1709 #if ERRORS_ARE_FATAL
1710 # define zbc_num_shift(...) (zbc_num_shift(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
1711 #endif
1712
1713 static BC_STATUS zbc_num_inv(BcNum *a, BcNum *b, size_t scale)
1714 {
1715         BcNum one;
1716         BcDig num[2];
1717
1718         one.cap = 2;
1719         one.num = num;
1720         bc_num_one(&one);
1721
1722         RETURN_STATUS(zbc_num_div(&one, a, b, scale));
1723 }
1724 #if ERRORS_ARE_FATAL
1725 # define zbc_num_inv(...) (zbc_num_inv(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
1726 #endif
1727
1728 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_a(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t sub)
1729 {
1730         BcDig *ptr, *ptr_a, *ptr_b, *ptr_c;
1731         size_t i, max, min_rdx, min_int, diff, a_int, b_int;
1732         int carry, in;
1733
1734         // Because this function doesn't need to use scale (per the bc spec),
1735         // I am hijacking it to say whether it's doing an add or a subtract.
1736
1737         if (a->len == 0) {
1738                 bc_num_copy(c, b);
1739                 if (sub && c->len) c->neg = !c->neg;
1740                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1741         }
1742         if (b->len == 0) {
1743                 bc_num_copy(c, a);
1744                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1745         }
1746
1747         c->neg = a->neg;
1748         c->rdx = BC_MAX(a->rdx, b->rdx);
1749         min_rdx = BC_MIN(a->rdx, b->rdx);
1750         c->len = 0;
1751
1752         if (a->rdx > b->rdx) {
1753                 diff = a->rdx - b->rdx;
1754                 ptr = a->num;
1755                 ptr_a = a->num + diff;
1756                 ptr_b = b->num;
1757         }
1758         else {
1759                 diff = b->rdx - a->rdx;
1760                 ptr = b->num;
1761                 ptr_a = a->num;
1762                 ptr_b = b->num + diff;
1763         }
1764
1765         for (ptr_c = c->num, i = 0; i < diff; ++i, ++c->len) ptr_c[i] = ptr[i];
1766
1767         ptr_c += diff;
1768         a_int = BC_NUM_INT(a);
1769         b_int = BC_NUM_INT(b);
1770
1771         if (a_int > b_int) {
1772                 min_int = b_int;
1773                 max = a_int;
1774                 ptr = ptr_a;
1775         }
1776         else {
1777                 min_int = a_int;
1778                 max = b_int;
1779                 ptr = ptr_b;
1780         }
1781
1782         for (carry = 0, i = 0; i < min_rdx + min_int; ++i, ++c->len) {
1783                 in = ((int) ptr_a[i]) + ((int) ptr_b[i]) + carry;
1784                 carry = in / 10;
1785                 ptr_c[i] = (BcDig)(in % 10);
1786         }
1787
1788         for (; i < max + min_rdx; ++i, ++c->len) {
1789                 in = ((int) ptr[i]) + carry;
1790                 carry = in / 10;
1791                 ptr_c[i] = (BcDig)(in % 10);
1792         }
1793
1794         if (carry != 0) c->num[c->len++] = (BcDig) carry;
1795
1796         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS); // can't make void, see zbc_num_binary()
1797 }
1798
1799 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_s(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t sub)
1800 {
1801         ssize_t cmp;
1802         BcNum *minuend, *subtrahend;
1803         size_t start;
1804         bool aneg, bneg, neg;
1805
1806         // Because this function doesn't need to use scale (per the bc spec),
1807         // I am hijacking it to say whether it's doing an add or a subtract.
1808
1809         if (a->len == 0) {
1810                 bc_num_copy(c, b);
1811                 if (sub && c->len) c->neg = !c->neg;
1812                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1813         }
1814         if (b->len == 0) {
1815                 bc_num_copy(c, a);
1816                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1817         }
1818
1819         aneg = a->neg;
1820         bneg = b->neg;
1821         a->neg = b->neg = false;
1822
1823         cmp = bc_num_cmp(a, b);
1824
1825         a->neg = aneg;
1826         b->neg = bneg;
1827
1828         if (cmp == 0) {
1829                 bc_num_setToZero(c, BC_MAX(a->rdx, b->rdx));
1830                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1831         }
1832         if (cmp > 0) {
1833                 neg = a->neg;
1834                 minuend = a;
1835                 subtrahend = b;
1836         }
1837         else {
1838                 neg = b->neg;
1839                 if (sub) neg = !neg;
1840                 minuend = b;
1841                 subtrahend = a;
1842         }
1843
1844         bc_num_copy(c, minuend);
1845         c->neg = neg;
1846
1847         if (c->rdx < subtrahend->rdx) {
1848                 bc_num_extend(c, subtrahend->rdx - c->rdx);
1849                 start = 0;
1850         }
1851         else
1852                 start = c->rdx - subtrahend->rdx;
1853
1854         bc_num_subArrays(c->num + start, subtrahend->num, subtrahend->len);
1855
1856         bc_num_clean(c);
1857
1858         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS); // can't make void, see zbc_num_binary()
1859 }
1860
1861 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_k(BcNum *restrict a, BcNum *restrict b,
1862                          BcNum *restrict c)
1863 #if ERRORS_ARE_FATAL
1864 # define zbc_num_k(...) (zbc_num_k(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
1865 #endif
1866 {
1867         BcStatus s;
1868         size_t max = BC_MAX(a->len, b->len), max2 = (max + 1) / 2;
1869         BcNum l1, h1, l2, h2, m2, m1, z0, z1, z2, temp;
1870         bool aone;
1871
1872         if (a->len == 0 || b->len == 0) {
1873                 bc_num_zero(c);
1874                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1875         }
1876         aone = BC_NUM_ONE(a);
1877         if (aone || BC_NUM_ONE(b)) {
1878                 bc_num_copy(c, aone ? b : a);
1879                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1880         }
1881
1882         if (a->len + b->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN ||
1883             a->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN || b->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN)
1884         {
1885                 size_t i, j, len;
1886                 unsigned carry;
1887
1888                 bc_num_expand(c, a->len + b->len + 1);
1889
1890                 memset(c->num, 0, sizeof(BcDig) * c->cap);
1891                 c->len = len = 0;
1892
1893                 for (i = 0; i < b->len; ++i) {
1894
1895                         carry = 0;
1896                         for (j = 0; j < a->len; ++j) {
1897                                 unsigned in = c->num[i + j];
1898                                 in += ((unsigned) a->num[j]) * ((unsigned) b->num[i]) + carry;
1899                                 // note: compilers prefer _unsigned_ div/const
1900                                 carry = in / 10;
1901                                 c->num[i + j] = (BcDig)(in % 10);
1902                         }
1903
1904                         c->num[i + j] += (BcDig) carry;
1905                         len = BC_MAX(len, i + j + !!carry);
1906
1907 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
1908                         // a=2^1000000
1909                         // a*a <- without check below, this will not be interruptible
1910                         if (G_interrupt) return BC_STATUS_FAILURE;
1911 #endif
1912                 }
1913
1914                 c->len = len;
1915
1916                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1917         }
1918
1919         bc_num_init(&l1, max);
1920         bc_num_init(&h1, max);
1921         bc_num_init(&l2, max);
1922         bc_num_init(&h2, max);
1923         bc_num_init(&m1, max);
1924         bc_num_init(&m2, max);
1925         bc_num_init(&z0, max);
1926         bc_num_init(&z1, max);
1927         bc_num_init(&z2, max);
1928         bc_num_init(&temp, max + max);
1929
1930         bc_num_split(a, max2, &l1, &h1);
1931         bc_num_split(b, max2, &l2, &h2);
1932
1933         s = zbc_num_add(&h1, &l1, &m1, 0);
1934         if (s) goto err;
1935         s = zbc_num_add(&h2, &l2, &m2, 0);
1936         if (s) goto err;
1937
1938         s = zbc_num_k(&h1, &h2, &z0);
1939         if (s) goto err;
1940         s = zbc_num_k(&m1, &m2, &z1);
1941         if (s) goto err;
1942         s = zbc_num_k(&l1, &l2, &z2);
1943         if (s) goto err;
1944
1945         s = zbc_num_sub(&z1, &z0, &temp, 0);
1946         if (s) goto err;
1947         s = zbc_num_sub(&temp, &z2, &z1, 0);
1948         if (s) goto err;
1949
1950         s = zbc_num_shift(&z0, max2 * 2);
1951         if (s) goto err;
1952         s = zbc_num_shift(&z1, max2);
1953         if (s) goto err;
1954         s = zbc_num_add(&z0, &z1, &temp, 0);
1955         if (s) goto err;
1956         s = zbc_num_add(&temp, &z2, c, 0);
1957
1958 err:
1959         bc_num_free(&temp);
1960         bc_num_free(&z2);
1961         bc_num_free(&z1);
1962         bc_num_free(&z0);
1963         bc_num_free(&m2);
1964         bc_num_free(&m1);
1965         bc_num_free(&h2);
1966         bc_num_free(&l2);
1967         bc_num_free(&h1);
1968         bc_num_free(&l1);
1969         RETURN_STATUS(s);
1970 }
1971
1972 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_m(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
1973 {
1974         BcStatus s;
1975         BcNum cpa, cpb;
1976         size_t maxrdx = BC_MAX(a->rdx, b->rdx);
1977
1978         scale = BC_MAX(scale, a->rdx);
1979         scale = BC_MAX(scale, b->rdx);
1980         scale = BC_MIN(a->rdx + b->rdx, scale);
1981         maxrdx = BC_MAX(maxrdx, scale);
1982
1983         bc_num_init(&cpa, a->len);
1984         bc_num_init(&cpb, b->len);
1985
1986         bc_num_copy(&cpa, a);
1987         bc_num_copy(&cpb, b);
1988         cpa.neg = cpb.neg = false;
1989
1990         s = zbc_num_shift(&cpa, maxrdx);
1991         if (s) goto err;
1992         s = zbc_num_shift(&cpb, maxrdx);
1993         if (s) goto err;
1994         s = zbc_num_k(&cpa, &cpb, c);
1995         if (s) goto err;
1996
1997         maxrdx += scale;
1998         bc_num_expand(c, c->len + maxrdx);
1999
2000         if (c->len < maxrdx) {
2001                 memset(c->num + c->len, 0, (c->cap - c->len) * sizeof(BcDig));
2002                 c->len += maxrdx;
2003         }
2004
2005         c->rdx = maxrdx;
2006         bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
2007
2008 err:
2009         bc_num_free(&cpb);
2010         bc_num_free(&cpa);
2011         RETURN_STATUS(s);
2012 }
2013 #if ERRORS_ARE_FATAL
2014 # define zbc_num_m(...) (zbc_num_m(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2015 #endif
2016
2017 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_d(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
2018 {
2019         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
2020         BcDig *n, *p, q;
2021         size_t len, end, i;
2022         BcNum cp;
2023         bool zero = true;
2024
2025         if (b->len == 0)
2026                 RETURN_STATUS(bc_error("divide by zero"));
2027         if (a->len == 0) {
2028                 bc_num_setToZero(c, scale);
2029                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2030         }
2031         if (BC_NUM_ONE(b)) {
2032                 bc_num_copy(c, a);
2033                 bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
2034                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2035         }
2036
2037         bc_num_init(&cp, BC_NUM_MREQ(a, b, scale));
2038         bc_num_copy(&cp, a);
2039         len = b->len;
2040
2041         if (len > cp.len) {
2042                 bc_num_expand(&cp, len + 2);
2043                 bc_num_extend(&cp, len - cp.len);
2044         }
2045
2046         if (b->rdx > cp.rdx) bc_num_extend(&cp, b->rdx - cp.rdx);
2047         cp.rdx -= b->rdx;
2048         if (scale > cp.rdx) bc_num_extend(&cp, scale - cp.rdx);
2049
2050         if (b->rdx == b->len) {
2051                 for (i = 0; zero && i < len; ++i) zero = !b->num[len - i - 1];
2052                 len -= i - 1;
2053         }
2054
2055         if (cp.cap == cp.len) bc_num_expand(&cp, cp.len + 1);
2056
2057         // We want an extra zero in front to make things simpler.
2058         cp.num[cp.len++] = 0;
2059         end = cp.len - len;
2060
2061         bc_num_expand(c, cp.len);
2062
2063         bc_num_zero(c);
2064         memset(c->num + end, 0, (c->cap - end) * sizeof(BcDig));
2065         c->rdx = cp.rdx;
2066         c->len = cp.len;
2067         p = b->num;
2068
2069         for (i = end - 1; !s && i < end; --i) {
2070                 n = cp.num + i;
2071                 for (q = 0; (!s && n[len] != 0) || bc_num_compare(n, p, len) >= 0; ++q)
2072                         bc_num_subArrays(n, p, len);
2073                 c->num[i] = q;
2074 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
2075                 // a=2^100000
2076                 // scale=40000
2077                 // 1/a <- without check below, this will not be interruptible
2078                 if (G_interrupt) {
2079                         s = BC_STATUS_FAILURE;
2080                         break;
2081                 }
2082 #endif
2083         }
2084
2085         bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
2086         bc_num_free(&cp);
2087
2088         RETURN_STATUS(s);
2089 }
2090 #if ERRORS_ARE_FATAL
2091 # define zbc_num_d(...) (zbc_num_d(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2092 #endif
2093
2094 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_r(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c,
2095                          BcNum *restrict d, size_t scale, size_t ts)
2096 {
2097         BcStatus s;
2098         BcNum temp;
2099         bool neg;
2100
2101         if (b->len == 0)
2102                 RETURN_STATUS(bc_error("divide by zero"));
2103
2104         if (a->len == 0) {
2105                 bc_num_setToZero(d, ts);
2106                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2107         }
2108
2109         bc_num_init(&temp, d->cap);
2110         s = zbc_num_d(a, b, c, scale);
2111         if (s) goto err;
2112
2113         if (scale != 0) scale = ts;
2114
2115         s = zbc_num_m(c, b, &temp, scale);
2116         if (s) goto err;
2117         s = zbc_num_sub(a, &temp, d, scale);
2118         if (s) goto err;
2119
2120         if (ts > d->rdx && d->len) bc_num_extend(d, ts - d->rdx);
2121
2122         neg = d->neg;
2123         bc_num_retireMul(d, ts, a->neg, b->neg);
2124         d->neg = neg;
2125
2126 err:
2127         bc_num_free(&temp);
2128         RETURN_STATUS(s);
2129 }
2130 #if ERRORS_ARE_FATAL
2131 # define zbc_num_r(...) (zbc_num_r(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2132 #endif
2133
2134 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_rem(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
2135 {
2136         BcStatus s;
2137         BcNum c1;
2138         size_t ts = BC_MAX(scale + b->rdx, a->rdx), len = BC_NUM_MREQ(a, b, ts);
2139
2140         bc_num_init(&c1, len);
2141         s = zbc_num_r(a, b, &c1, c, scale, ts);
2142         bc_num_free(&c1);
2143
2144         RETURN_STATUS(s);
2145 }
2146 #if ERRORS_ARE_FATAL
2147 # define zbc_num_rem(...) (zbc_num_rem(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2148 #endif
2149
2150 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_p(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
2151 {
2152         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
2153         BcNum copy;
2154         unsigned long pow;
2155         size_t i, powrdx, resrdx;
2156         bool neg, zero;
2157
2158         if (b->rdx) RETURN_STATUS(bc_error("non integer number"));
2159
2160         if (b->len == 0) {
2161                 bc_num_one(c);
2162                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2163         }
2164         if (a->len == 0) {
2165                 bc_num_setToZero(c, scale);
2166                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2167         }
2168         if (BC_NUM_ONE(b)) {
2169                 if (!b->neg)
2170                         bc_num_copy(c, a);
2171                 else
2172                         s = zbc_num_inv(a, c, scale);
2173                 RETURN_STATUS(s);
2174         }
2175
2176         neg = b->neg;
2177         b->neg = false;
2178
2179         s = zbc_num_ulong(b, &pow);
2180         if (s) RETURN_STATUS(s);
2181
2182         bc_num_init(&copy, a->len);
2183         bc_num_copy(&copy, a);
2184
2185         if (!neg) {
2186                 if (a->rdx > scale)
2187                         scale = a->rdx;
2188                 if (a->rdx * pow < scale)
2189                         scale = a->rdx * pow;
2190         }
2191
2192         b->neg = neg;
2193
2194         for (powrdx = a->rdx; !(pow & 1); pow >>= 1) {
2195                 powrdx <<= 1;
2196                 s = zbc_num_mul(&copy, &copy, &copy, powrdx);
2197                 if (s) goto err;
2198                 // Not needed: zbc_num_mul() has a check for ^C:
2199                 //if (G_interrupt) {
2200                 //      s = BC_STATUS_FAILURE;
2201                 //      goto err;
2202                 //}
2203         }
2204
2205         bc_num_copy(c, &copy);
2206
2207         for (resrdx = powrdx, pow >>= 1; pow != 0; pow >>= 1) {
2208
2209                 powrdx <<= 1;
2210                 s = zbc_num_mul(&copy, &copy, &copy, powrdx);
2211                 if (s) goto err;
2212
2213                 if (pow & 1) {
2214                         resrdx += powrdx;
2215                         s = zbc_num_mul(c, &copy, c, resrdx);
2216                         if (s) goto err;
2217                 }
2218                 // Not needed: zbc_num_mul() has a check for ^C:
2219                 //if (G_interrupt) {
2220                 //      s = BC_STATUS_FAILURE;
2221                 //      goto err;
2222                 //}
2223         }
2224
2225         if (neg) {
2226                 s = zbc_num_inv(c, c, scale);
2227                 if (s) goto err;
2228         }
2229
2230         if (c->rdx > scale) bc_num_truncate(c, c->rdx - scale);
2231
2232         // We can't use bc_num_clean() here.
2233         for (zero = true, i = 0; zero && i < c->len; ++i) zero = !c->num[i];
2234         if (zero) bc_num_setToZero(c, scale);
2235
2236 err:
2237         bc_num_free(&copy);
2238         RETURN_STATUS(s);
2239 }
2240 #if ERRORS_ARE_FATAL
2241 # define zbc_num_p(...) (zbc_num_p(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2242 #endif
2243
2244 static BC_STATUS zbc_num_binary(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale,
2245                               BcNumBinaryOp op, size_t req)
2246 {
2247         BcStatus s;
2248         BcNum num2, *ptr_a, *ptr_b;
2249         bool init = false;
2250
2251         if (c == a) {
2252                 ptr_a = &num2;
2253                 memcpy(ptr_a, c, sizeof(BcNum));
2254                 init = true;
2255         }
2256         else
2257                 ptr_a = a;
2258
2259         if (c == b) {
2260                 ptr_b = &num2;
2261                 if (c != a) {
2262                         memcpy(ptr_b, c, sizeof(BcNum));
2263                         init = true;
2264                 }
2265         }
2266         else
2267                 ptr_b = b;
2268
2269         if (init)
2270                 bc_num_init(c, req);
2271         else
2272                 bc_num_expand(c, req);
2273
2274         s = BC_STATUS_SUCCESS;
2275         ERROR_RETURN(s =) op(ptr_a, ptr_b, c, scale);
2276
2277         if (init) bc_num_free(&num2);
2278
2279         RETURN_STATUS(s);
2280 }
2281 #if ERRORS_ARE_FATAL
2282 # define zbc_num_binary(...) (zbc_num_binary(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2283 #endif
2284
2285 static bool bc_num_strValid(const char *val, size_t base)
2286 {
2287         BcDig b;
2288         bool radix;
2289
2290         b = (BcDig)(base <= 10 ? base + '0' : base - 10 + 'A');
2291         radix = false;
2292         for (;;) {
2293                 BcDig c = *val++;
2294                 if (c == '\0')
2295                         break;
2296                 if (c == '.') {
2297                         if (radix) return false;
2298                         radix = true;
2299                         continue;
2300                 }
2301                 if (c < '0' || c >= b || (c > '9' && c < 'A'))
2302                         return false;
2303         }
2304         return true;
2305 }
2306
2307 // Note: n is already "bc_num_zero()"ed,
2308 // leading zeroes in "val" are removed
2309 static void bc_num_parseDecimal(BcNum *n, const char *val)
2310 {
2311         size_t len, i;
2312         const char *ptr;
2313
2314         len = strlen(val);
2315         if (len == 0)
2316                 return;
2317
2318         bc_num_expand(n, len);
2319
2320         ptr = strchr(val, '.');
2321
2322         n->rdx = 0;
2323         if (ptr != NULL)
2324                 n->rdx = (size_t)((val + len) - (ptr + 1));
2325
2326         for (i = 0; val[i]; ++i) {
2327                 if (val[i] != '0' && val[i] != '.') {
2328                         // Not entirely zero value - convert it, and exit
2329                         i = len - 1;
2330                         for (;;) {
2331                                 n->num[n->len] = val[i] - '0';
2332                                 ++n->len;
2333  skip_dot:
2334                                 if ((ssize_t)--i == (ssize_t)-1) break;
2335                                 if (val[i] == '.') goto skip_dot;
2336                         }
2337                         break;
2338                 }
2339         }
2340         // if this is reached, the value is entirely zero
2341 }
2342
2343 // Note: n is already "bc_num_zero()"ed,
2344 // leading zeroes in "val" are removed
2345 static void bc_num_parseBase(BcNum *n, const char *val, BcNum *base)
2346 {
2347         BcStatus s;
2348         BcNum temp, mult, result;
2349         BcDig c = '\0';
2350         unsigned long v;
2351         size_t i, digits;
2352
2353         for (i = 0; ; ++i) {
2354                 if (val[i] == '\0')
2355                         return;
2356                 if (val[i] != '.' && val[i] != '0')
2357                         break;
2358         }
2359
2360         bc_num_init_DEF_SIZE(&temp);
2361         bc_num_init_DEF_SIZE(&mult);
2362
2363         for (;;) {
2364                 c = *val++;
2365                 if (c == '\0') goto int_err;
2366                 if (c == '.') break;
2367
2368                 v = (unsigned long) (c <= '9' ? c - '0' : c - 'A' + 10);
2369
2370                 s = zbc_num_mul(n, base, &mult, 0);
2371                 if (s) goto int_err;
2372                 bc_num_ulong2num(&temp, v);
2373                 s = zbc_num_add(&mult, &temp, n, 0);
2374                 if (s) goto int_err;
2375         }
2376
2377         bc_num_init(&result, base->len);
2378         //bc_num_zero(&result); - already is
2379         bc_num_one(&mult);
2380
2381         digits = 0;
2382         for (;;) {
2383                 c = *val++;
2384                 if (c == '\0') break;
2385                 digits++;
2386
2387                 v = (unsigned long) (c <= '9' ? c - '0' : c - 'A' + 10);
2388
2389                 s = zbc_num_mul(&result, base, &result, 0);
2390                 if (s) goto err;
2391                 bc_num_ulong2num(&temp, v);
2392                 s = zbc_num_add(&result, &temp, &result, 0);
2393                 if (s) goto err;
2394                 s = zbc_num_mul(&mult, base, &mult, 0);
2395                 if (s) goto err;
2396         }
2397
2398         s = zbc_num_div(&result, &mult, &result, digits);
2399         if (s) goto err;
2400         s = zbc_num_add(n, &result, n, digits);
2401         if (s) goto err;
2402
2403         if (n->len != 0) {
2404                 if (n->rdx < digits) bc_num_extend(n, digits - n->rdx);
2405         } else
2406                 bc_num_zero(n);
2407
2408 err:
2409         bc_num_free(&result);
2410 int_err:
2411         bc_num_free(&mult);
2412         bc_num_free(&temp);
2413 }
2414
2415 static BC_STATUS zbc_num_parse(BcNum *n, const char *val, BcNum *base,
2416                              size_t base_t)
2417 {
2418         if (!bc_num_strValid(val, base_t))
2419                 RETURN_STATUS(bc_error("bad number string"));
2420
2421         bc_num_zero(n);
2422         while (*val == '0') val++;
2423
2424         if (base_t == 10)
2425                 bc_num_parseDecimal(n, val);
2426         else
2427                 bc_num_parseBase(n, val, base);
2428
2429         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2430 }
2431 #if ERRORS_ARE_FATAL
2432 # define zbc_num_parse(...) (zbc_num_parse(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2433 #endif
2434
2435 static BC_STATUS zbc_num_sqrt(BcNum *a, BcNum *restrict b, size_t scale)
2436 {
2437         BcStatus s;
2438         BcNum num1, num2, half, f, fprime, *x0, *x1, *temp;
2439         size_t pow, len, digs, digs1, resrdx, req, times = 0;
2440         ssize_t cmp = 1, cmp1 = SSIZE_MAX, cmp2 = SSIZE_MAX;
2441
2442         req = BC_MAX(scale, a->rdx) + ((BC_NUM_INT(a) + 1) >> 1) + 1;
2443         bc_num_expand(b, req);
2444
2445         if (a->len == 0) {
2446                 bc_num_setToZero(b, scale);
2447                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2448         }
2449         else if (a->neg)
2450                 RETURN_STATUS(bc_error("negative number"));
2451         else if (BC_NUM_ONE(a)) {
2452                 bc_num_one(b);
2453                 bc_num_extend(b, scale);
2454                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2455         }
2456
2457         scale = BC_MAX(scale, a->rdx) + 1;
2458         len = a->len + scale;
2459
2460         bc_num_init(&num1, len);
2461         bc_num_init(&num2, len);
2462         bc_num_init_DEF_SIZE(&half);
2463
2464         bc_num_one(&half);
2465         half.num[0] = 5;
2466         half.rdx = 1;
2467
2468         bc_num_init(&f, len);
2469         bc_num_init(&fprime, len);
2470
2471         x0 = &num1;
2472         x1 = &num2;
2473
2474         bc_num_one(x0);
2475         pow = BC_NUM_INT(a);
2476
2477         if (pow) {
2478
2479                 if (pow & 1)
2480                         x0->num[0] = 2;
2481                 else
2482                         x0->num[0] = 6;
2483
2484                 pow -= 2 - (pow & 1);
2485
2486                 bc_num_extend(x0, pow);
2487
2488                 // Make sure to move the radix back.
2489                 x0->rdx -= pow;
2490         }
2491
2492         x0->rdx = digs = digs1 = 0;
2493         resrdx = scale + 2;
2494         len = BC_NUM_INT(x0) + resrdx - 1;
2495
2496         while (cmp != 0 || digs < len) {
2497
2498                 s = zbc_num_div(a, x0, &f, resrdx);
2499                 if (s) goto err;
2500                 s = zbc_num_add(x0, &f, &fprime, resrdx);
2501                 if (s) goto err;
2502                 s = zbc_num_mul(&fprime, &half, x1, resrdx);
2503                 if (s) goto err;
2504
2505                 cmp = bc_num_cmp(x1, x0);
2506                 digs = x1->len - (unsigned long long) llabs(cmp);
2507
2508                 if (cmp == cmp2 && digs == digs1)
2509                         times += 1;
2510                 else
2511                         times = 0;
2512
2513                 resrdx += times > 4;
2514
2515                 cmp2 = cmp1;
2516                 cmp1 = cmp;
2517                 digs1 = digs;
2518
2519                 temp = x0;
2520                 x0 = x1;
2521                 x1 = temp;
2522         }
2523
2524         bc_num_copy(b, x0);
2525         scale -= 1;
2526         if (b->rdx > scale) bc_num_truncate(b, b->rdx - scale);
2527
2528 err:
2529         bc_num_free(&fprime);
2530         bc_num_free(&f);
2531         bc_num_free(&half);
2532         bc_num_free(&num2);
2533         bc_num_free(&num1);
2534         RETURN_STATUS(s);
2535 }
2536 #if ERRORS_ARE_FATAL
2537 # define zbc_num_sqrt(...) (zbc_num_sqrt(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2538 #endif
2539
2540 static BC_STATUS zbc_num_divmod(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, BcNum *d,
2541                               size_t scale)
2542 {
2543         BcStatus s;
2544         BcNum num2, *ptr_a;
2545         bool init = false;
2546         size_t ts = BC_MAX(scale + b->rdx, a->rdx), len = BC_NUM_MREQ(a, b, ts);
2547
2548         if (c == a) {
2549                 memcpy(&num2, c, sizeof(BcNum));
2550                 ptr_a = &num2;
2551                 bc_num_init(c, len);
2552                 init = true;
2553         }
2554         else {
2555                 ptr_a = a;
2556                 bc_num_expand(c, len);
2557         }
2558
2559         s = zbc_num_r(ptr_a, b, c, d, scale, ts);
2560
2561         if (init) bc_num_free(&num2);
2562
2563         RETURN_STATUS(s);
2564 }
2565 #if ERRORS_ARE_FATAL
2566 # define zbc_num_divmod(...) (zbc_num_divmod(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2567 #endif
2568
2569 #if ENABLE_DC
2570 static BC_STATUS zbc_num_modexp(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, BcNum *restrict d)
2571 {
2572         BcStatus s;
2573         BcNum base, exp, two, temp;
2574
2575         if (c->len == 0)
2576                 RETURN_STATUS(bc_error("divide by zero"));
2577         if (a->rdx || b->rdx || c->rdx)
2578                 RETURN_STATUS(bc_error("non integer number"));
2579         if (b->neg)
2580                 RETURN_STATUS(bc_error("negative number"));
2581
2582         bc_num_expand(d, c->len);
2583         bc_num_init(&base, c->len);
2584         bc_num_init(&exp, b->len);
2585         bc_num_init_DEF_SIZE(&two);
2586         bc_num_init(&temp, b->len);
2587
2588         bc_num_one(&two);
2589         two.num[0] = 2;
2590         bc_num_one(d);
2591
2592         s = zbc_num_rem(a, c, &base, 0);
2593         if (s) goto err;
2594         bc_num_copy(&exp, b);
2595
2596         while (exp.len != 0) {
2597
2598                 s = zbc_num_divmod(&exp, &two, &exp, &temp, 0);
2599                 if (s) goto err;
2600
2601                 if (BC_NUM_ONE(&temp)) {
2602                         s = zbc_num_mul(d, &base, &temp, 0);
2603                         if (s) goto err;
2604                         s = zbc_num_rem(&temp, c, d, 0);
2605                         if (s) goto err;
2606                 }
2607
2608                 s = zbc_num_mul(&base, &base, &temp, 0);
2609                 if (s) goto err;
2610                 s = zbc_num_rem(&temp, c, &base, 0);
2611                 if (s) goto err;
2612         }
2613
2614 err:
2615         bc_num_free(&temp);
2616         bc_num_free(&two);
2617         bc_num_free(&exp);
2618         bc_num_free(&base);
2619         RETURN_STATUS(s);
2620 }
2621 #if ERRORS_ARE_FATAL
2622 # define zbc_num_modexp(...) (zbc_num_modexp(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2623 #endif
2624 #endif // ENABLE_DC
2625
2626 #if ENABLE_BC
2627 static BC_STATUS zbc_func_insert(BcFunc *f, char *name, bool var)
2628 {
2629         BcId a;
2630         size_t i;
2631
2632         for (i = 0; i < f->autos.len; ++i) {
2633                 if (strcmp(name, ((BcId *) bc_vec_item(&f->autos, i))->name) == 0)
2634                         RETURN_STATUS(bc_error("function parameter or auto var has the same name as another"));
2635         }
2636
2637         a.idx = var;
2638         a.name = name;
2639
2640         bc_vec_push(&f->autos, &a);
2641
2642         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2643 }
2644 #if ERRORS_ARE_FATAL
2645 # define zbc_func_insert(...) (zbc_func_insert(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2646 #endif
2647 #endif
2648
2649 static void bc_func_init(BcFunc *f)
2650 {
2651         bc_char_vec_init(&f->code);
2652         bc_vec_init(&f->autos, sizeof(BcId), bc_id_free);
2653         bc_vec_init(&f->labels, sizeof(size_t), NULL);
2654         f->nparams = 0;
2655 }
2656
2657 static FAST_FUNC void bc_func_free(void *func)
2658 {
2659         BcFunc *f = (BcFunc *) func;
2660         bc_vec_free(&f->code);
2661         bc_vec_free(&f->autos);
2662         bc_vec_free(&f->labels);
2663 }
2664
2665 static void bc_array_expand(BcVec *a, size_t len);
2666
2667 static void bc_array_init(BcVec *a, bool nums)
2668 {
2669         if (nums)
2670                 bc_vec_init(a, sizeof(BcNum), bc_num_free);
2671         else
2672                 bc_vec_init(a, sizeof(BcVec), bc_vec_free);
2673         bc_array_expand(a, 1);
2674 }
2675
2676 static void bc_array_expand(BcVec *a, size_t len)
2677 {
2678         BcResultData data;
2679
2680         if (a->size == sizeof(BcNum) && a->dtor == bc_num_free) {
2681                 while (len > a->len) {
2682                         bc_num_init_DEF_SIZE(&data.n);
2683                         bc_vec_push(a, &data.n);
2684                 }
2685         }
2686         else {
2687                 while (len > a->len) {
2688                         bc_array_init(&data.v, true);
2689                         bc_vec_push(a, &data.v);
2690                 }
2691         }
2692 }
2693
2694 static void bc_array_copy(BcVec *d, const BcVec *s)
2695 {
2696         size_t i;
2697
2698         bc_vec_pop_all(d);
2699         bc_vec_expand(d, s->cap);
2700         d->len = s->len;
2701
2702         for (i = 0; i < s->len; ++i) {
2703                 BcNum *dnum = bc_vec_item(d, i), *snum = bc_vec_item(s, i);
2704                 bc_num_init(dnum, snum->len);
2705                 bc_num_copy(dnum, snum);
2706         }
2707 }
2708
2709 static FAST_FUNC void bc_string_free(void *string)
2710 {
2711         free(*((char **) string));
2712 }
2713
2714 #if ENABLE_DC
2715 static void bc_result_copy(BcResult *d, BcResult *src)
2716 {
2717         d->t = src->t;
2718
2719         switch (d->t) {
2720
2721                 case BC_RESULT_TEMP:
2722                 case BC_RESULT_IBASE:
2723                 case BC_RESULT_SCALE:
2724                 case BC_RESULT_OBASE:
2725                 {
2726                         bc_num_init(&d->d.n, src->d.n.len);
2727                         bc_num_copy(&d->d.n, &src->d.n);
2728                         break;
2729                 }
2730
2731                 case BC_RESULT_VAR:
2732                 case BC_RESULT_ARRAY:
2733                 case BC_RESULT_ARRAY_ELEM:
2734                 {
2735                         d->d.id.name = xstrdup(src->d.id.name);
2736                         break;
2737                 }
2738
2739                 case BC_RESULT_CONSTANT:
2740                 case BC_RESULT_LAST:
2741                 case BC_RESULT_ONE:
2742                 case BC_RESULT_STR:
2743                 {
2744                         memcpy(&d->d.n, &src->d.n, sizeof(BcNum));
2745                         break;
2746                 }
2747         }
2748 }
2749 #endif // ENABLE_DC
2750
2751 static FAST_FUNC void bc_result_free(void *result)
2752 {
2753         BcResult *r = (BcResult *) result;
2754
2755         switch (r->t) {
2756
2757                 case BC_RESULT_TEMP:
2758                 case BC_RESULT_IBASE:
2759                 case BC_RESULT_SCALE:
2760                 case BC_RESULT_OBASE:
2761                 {
2762                         bc_num_free(&r->d.n);
2763                         break;
2764                 }
2765
2766                 case BC_RESULT_VAR:
2767                 case BC_RESULT_ARRAY:
2768                 case BC_RESULT_ARRAY_ELEM:
2769                 {
2770                         free(r->d.id.name);
2771                         break;
2772                 }
2773
2774                 default:
2775                 {
2776                         // Do nothing.
2777                         break;
2778                 }
2779         }
2780 }
2781
2782 static void bc_lex_lineComment(BcLex *l)
2783 {
2784         l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
2785         while (l->i < l->len && l->buf[l->i++] != '\n');
2786         --l->i;
2787 }
2788
2789 static void bc_lex_whitespace(BcLex *l)
2790 {
2791         char c;
2792         l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
2793         for (c = l->buf[l->i]; c != '\n' && isspace(c); c = l->buf[++l->i]);
2794 }
2795
2796 static BC_STATUS zbc_lex_number(BcLex *l, char start)
2797 {
2798         const char *buf = l->buf + l->i;
2799         size_t len, bslashes, i, ccnt;
2800         bool pt;
2801
2802         pt = (start == '.');
2803         l->t.t = BC_LEX_NUMBER;
2804         bslashes = 0;
2805         ccnt = i = 0;
2806         for (;;) {
2807                 char c = buf[i];
2808                 if (c == '\0')
2809                         break;
2810                 if (c == '\\' && buf[i + 1] == '\n') {
2811                         i += 2;
2812                         bslashes++;
2813                         continue;
2814                 }
2815                 if (!isdigit(c) && (c < 'A' || c > 'F')) {
2816                         if (c != '.') break;
2817                         // if '.' was already seen, stop on second one:
2818                         if (pt) break;
2819                         pt = 1;
2820                 }
2821                 // buf[i] is one of "0-9A-F."
2822                 i++;
2823                 if (c != '.')
2824                         ccnt = i;
2825         }
2826         //i is buf[i] index of the first not-yet-parsed char
2827         l->i += i;
2828
2829         //ccnt is the number of chars in the number string, excluding possible
2830         //trailing "." and possible following trailing "\<newline>"(s).
2831         len = ccnt - bslashes * 2 + 1; // +1 byte for NUL termination
2832
2833         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_NUM.
2834         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_NUM | 0xff)) {
2835                 if (len > BC_MAX_NUM)
2836                         RETURN_STATUS(bc_error("number too long: must be [1,"BC_MAX_NUM_STR"]"));
2837         }
2838
2839         bc_vec_pop_all(&l->t.v);
2840         bc_vec_expand(&l->t.v, 1 + len);
2841         bc_vec_push(&l->t.v, &start);
2842
2843         while (ccnt != 0) {
2844                 // If we have hit a backslash, skip it. We don't have
2845                 // to check for a newline because it's guaranteed.
2846                 if (*buf == '\\') {
2847                         buf += 2;
2848                         ccnt -= 2;
2849                         continue;
2850                 }
2851                 bc_vec_push(&l->t.v, buf);
2852                 buf++;
2853                 ccnt--;
2854         }
2855
2856         bc_vec_pushZeroByte(&l->t.v);
2857
2858         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2859 }
2860 #if ERRORS_ARE_FATAL
2861 # define zbc_lex_number(...) (zbc_lex_number(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2862 #endif
2863
2864 static void bc_lex_name(BcLex *l)
2865 {
2866         size_t i;
2867         const char *buf;
2868
2869         l->t.t = BC_LEX_NAME;
2870
2871         i = 0;
2872         buf = l->buf + l->i - 1;
2873         for (;;) {
2874                 char c = buf[i];
2875                 if ((c < 'a' || c > 'z') && !isdigit(c) && c != '_') break;
2876                 i++;
2877         }
2878
2879 #if 0 // We do not protect against people with gigabyte-long names
2880         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_STRING.
2881         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_STRING | 0xff)) {
2882                 if (i > BC_MAX_STRING)
2883                         return bc_error("name too long: must be [1,"BC_MAX_STRING_STR"]");
2884         }
2885 #endif
2886         bc_vec_string(&l->t.v, i, buf);
2887
2888         // Increment the index. We minus 1 because it has already been incremented.
2889         l->i += i - 1;
2890
2891         //return BC_STATUS_SUCCESS;
2892 }
2893
2894 static void bc_lex_init(BcLex *l)
2895 {
2896         bc_char_vec_init(&l->t.v);
2897 }
2898
2899 static void bc_lex_free(BcLex *l)
2900 {
2901         bc_vec_free(&l->t.v);
2902 }
2903
2904 static void bc_lex_file(BcLex *l)
2905 {
2906         G.err_line = l->line = 1;
2907         l->newline = false;
2908 }
2909
2910 static BC_STATUS zbc_lex_token(BcLex *l);
2911 static BC_STATUS zdc_lex_token(BcLex *l);
2912
2913 static BC_STATUS zcommon_lex_token(BcLex *l)
2914 {
2915         if (IS_BC) {
2916                 IF_BC(RETURN_STATUS(zbc_lex_token(l));)
2917         }
2918         IF_DC(RETURN_STATUS(zdc_lex_token(l));)
2919 }
2920
2921 static BC_STATUS zbc_lex_next(BcLex *l)
2922 {
2923         BcStatus s;
2924
2925         l->t.last = l->t.t;
2926         if (l->t.last == BC_LEX_EOF) RETURN_STATUS(bc_error("end of file"));
2927
2928         l->line += l->newline;
2929         G.err_line = l->line;
2930         l->t.t = BC_LEX_EOF;
2931
2932         l->newline = (l->i == l->len);
2933         if (l->newline) RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2934
2935         // Loop until failure or we don't have whitespace. This
2936         // is so the parser doesn't get inundated with whitespace.
2937         s = BC_STATUS_SUCCESS;
2938         do {
2939 //TODO: replace pointer with if(IS_BC)
2940                 ERROR_RETURN(s =) zcommon_lex_token(l);
2941         } while (!s && l->t.t == BC_LEX_WHITESPACE);
2942
2943         RETURN_STATUS(s);
2944 }
2945 #if ERRORS_ARE_FATAL
2946 # define zbc_lex_next(...) (zbc_lex_next(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2947 #endif
2948
2949 static BC_STATUS zbc_lex_text(BcLex *l, const char *text)
2950 {
2951         l->buf = text;
2952         l->i = 0;
2953         l->len = strlen(text);
2954         l->t.t = l->t.last = BC_LEX_INVALID;
2955         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(l));
2956 }
2957 #if ERRORS_ARE_FATAL
2958 # define zbc_lex_text(...) (zbc_lex_text(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2959 #endif
2960
2961 #if ENABLE_BC
2962 static BC_STATUS zbc_lex_identifier(BcLex *l)
2963 {
2964         BcStatus s;
2965         unsigned i;
2966         const char *buf = l->buf + l->i - 1;
2967
2968         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(bc_lex_kws); ++i) {
2969                 const char *keyword8 = bc_lex_kws[i].name8;
2970                 unsigned j = 0;
2971                 while (buf[j] != '\0' && buf[j] == keyword8[j]) {
2972                         j++;
2973                         if (j == 8) goto match;
2974                 }
2975                 if (keyword8[j] != '\0')
2976                         continue;
2977  match:
2978                 // buf starts with keyword bc_lex_kws[i]
2979                 l->t.t = BC_LEX_KEY_1st_keyword + i;
2980                 if (!bc_lex_kws_POSIX(i)) {
2981                         s = bc_posix_error_fmt("%sthe '%.8s' keyword", "POSIX does not allow ", bc_lex_kws[i].name8);
2982                         ERROR_RETURN(if (s) RETURN_STATUS(s);)
2983                 }
2984
2985                 // We minus 1 because the index has already been incremented.
2986                 l->i += j - 1;
2987                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2988         }
2989
2990         bc_lex_name(l);
2991
2992         if (l->t.v.len > 2) {
2993                 // Prevent this:
2994                 // >>> qwe=1
2995                 // bc: POSIX only allows one character names; the following is bad: 'qwe=1
2996                 // '
2997                 unsigned len = strchrnul(buf, '\n') - buf;
2998                 s = bc_posix_error_fmt("POSIX only allows one character names; the following is bad: '%.*s'", len, buf);
2999         }
3000
3001         RETURN_STATUS(s);
3002 }
3003 #if ERRORS_ARE_FATAL
3004 # define zbc_lex_identifier(...) (zbc_lex_identifier(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3005 #endif
3006
3007 static BC_STATUS zbc_lex_string(BcLex *l)
3008 {
3009         size_t len, nls = 0, i = l->i;
3010         char c;
3011
3012         l->t.t = BC_LEX_STR;
3013
3014         for (c = l->buf[i]; c != 0 && c != '"'; c = l->buf[++i])
3015                 nls += (c == '\n');
3016
3017         if (c == '\0') {
3018                 l->i = i;
3019                 RETURN_STATUS(bc_error("string end could not be found"));
3020         }
3021
3022         len = i - l->i;
3023         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_STRING.
3024         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_STRING | 0xff)) {
3025                 if (len > BC_MAX_STRING)
3026                         RETURN_STATUS(bc_error("string too long: must be [1,"BC_MAX_STRING_STR"]"));
3027         }
3028         bc_vec_string(&l->t.v, len, l->buf + l->i);
3029
3030         l->i = i + 1;
3031         l->line += nls;
3032         G.err_line = l->line;
3033
3034         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3035 }
3036 #if ERRORS_ARE_FATAL
3037 # define zbc_lex_string(...) (zbc_lex_string(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3038 #endif
3039
3040 static void bc_lex_assign(BcLex *l, BcLexType with, BcLexType without)
3041 {
3042         if (l->buf[l->i] == '=') {
3043                 ++l->i;
3044                 l->t.t = with;
3045         }
3046         else
3047                 l->t.t = without;
3048 }
3049
3050 static BC_STATUS zbc_lex_comment(BcLex *l)
3051 {
3052         size_t i, nls = 0;
3053         const char *buf = l->buf;
3054
3055         l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
3056         i = ++l->i;
3057         for (;;) {
3058                 char c = buf[i];
3059  check_star:
3060                 if (c == '*') {
3061                         c = buf[++i];
3062                         if (c == '/')
3063                                 break;
3064                         goto check_star;
3065                 }
3066                 if (c == '\0') {
3067                         l->i = i;
3068                         RETURN_STATUS(bc_error("comment end could not be found"));
3069                 }
3070                 nls += (c == '\n');
3071                 i++;
3072         }
3073
3074         l->i = i + 1;
3075         l->line += nls;
3076         G.err_line = l->line;
3077
3078         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3079 }
3080 #if ERRORS_ARE_FATAL
3081 # define zbc_lex_comment(...) (zbc_lex_comment(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3082 #endif
3083
3084 static BC_STATUS zbc_lex_token(BcLex *l)
3085 {
3086         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
3087         char c = l->buf[l->i++], c2;
3088
3089         // This is the workhorse of the lexer.
3090         switch (c) {
3091                 case '\0':
3092                 case '\n':
3093                         l->newline = true;
3094                         l->t.t = !c ? BC_LEX_EOF : BC_LEX_NLINE;
3095                         break;
3096                 case '\t':
3097                 case '\v':
3098                 case '\f':
3099                 case '\r':
3100                 case ' ':
3101                         bc_lex_whitespace(l);
3102                         break;
3103                 case '!':
3104                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_NE, BC_LEX_OP_BOOL_NOT);
3105                         if (l->t.t == BC_LEX_OP_BOOL_NOT) {
3106                                 s = bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad("!");
3107                                 ERROR_RETURN(if (s) RETURN_STATUS(s);)
3108                         }
3109                         break;
3110                 case '"':
3111                         s = zbc_lex_string(l);
3112                         break;
3113                 case '#':
3114                         s = bc_POSIX_does_not_allow("'#' script comments");
3115                         ERROR_RETURN(if (s) RETURN_STATUS(s);)
3116                         bc_lex_lineComment(l);
3117                         break;
3118                 case '%':
3119                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_MODULUS, BC_LEX_OP_MODULUS);
3120                         break;
3121                 case '&':
3122                         c2 = l->buf[l->i];
3123                         if (c2 == '&') {
3124                                 s = bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad("&&");
3125                                 ERROR_RETURN(if (s) RETURN_STATUS(s);)
3126                                 ++l->i;
3127                                 l->t.t = BC_LEX_OP_BOOL_AND;
3128                         } else {
3129                                 l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3130                                 s = bc_error_bad_character('&');
3131                         }
3132                         break;
3133                 case '(':
3134                 case ')':
3135                         l->t.t = (BcLexType)(c - '(' + BC_LEX_LPAREN);
3136                         break;
3137                 case '*':
3138                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_MULTIPLY, BC_LEX_OP_MULTIPLY);
3139                         break;
3140                 case '+':
3141                         c2 = l->buf[l->i];
3142                         if (c2 == '+') {
3143                                 ++l->i;
3144                                 l->t.t = BC_LEX_OP_INC;
3145                         } else
3146                                 bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_PLUS, BC_LEX_OP_PLUS);
3147                         break;
3148                 case ',':
3149                         l->t.t = BC_LEX_COMMA;
3150                         break;
3151                 case '-':
3152                         c2 = l->buf[l->i];
3153                         if (c2 == '-') {
3154                                 ++l->i;
3155                                 l->t.t = BC_LEX_OP_DEC;
3156                         } else
3157                                 bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_MINUS, BC_LEX_OP_MINUS);
3158                         break;
3159                 case '.':
3160                         if (isdigit(l->buf[l->i]))
3161                                 s = zbc_lex_number(l, c);
3162                         else {
3163                                 l->t.t = BC_LEX_KEY_LAST;
3164                                 s = bc_POSIX_does_not_allow("a period ('.') as a shortcut for the last result");
3165                         }
3166                         break;
3167                 case '/':
3168                         c2 = l->buf[l->i];
3169                         if (c2 == '*')
3170                                 s = zbc_lex_comment(l);
3171                         else
3172                                 bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_DIVIDE, BC_LEX_OP_DIVIDE);
3173                         break;
3174                 case '0':
3175                 case '1':
3176                 case '2':
3177                 case '3':
3178                 case '4':
3179                 case '5':
3180                 case '6':
3181                 case '7':
3182                 case '8':
3183                 case '9':
3184                 case 'A':
3185                 case 'B':
3186                 case 'C':
3187                 case 'D':
3188                 case 'E':
3189                 case 'F':
3190                         s = zbc_lex_number(l, c);
3191                         break;
3192                 case ';':
3193                         l->t.t = BC_LEX_SCOLON;
3194                         break;
3195                 case '<':
3196                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_LE, BC_LEX_OP_REL_LT);
3197                         break;
3198                 case '=':
3199                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_EQ, BC_LEX_OP_ASSIGN);
3200                         break;
3201                 case '>':
3202                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_GE, BC_LEX_OP_REL_GT);
3203                         break;
3204                 case '[':
3205                 case ']':
3206                         l->t.t = (BcLexType)(c - '[' + BC_LEX_LBRACKET);
3207                         break;
3208                 case '\\':
3209                         if (l->buf[l->i] == '\n') {
3210                                 l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
3211                                 ++l->i;
3212                         } else
3213                                 s = bc_error_bad_character(c);
3214                         break;
3215                 case '^':
3216                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER, BC_LEX_OP_POWER);
3217                         break;
3218                 case 'a':
3219                 case 'b':
3220                 case 'c':
3221                 case 'd':
3222                 case 'e':
3223                 case 'f':
3224                 case 'g':
3225                 case 'h':
3226                 case 'i':
3227                 case 'j':
3228                 case 'k':
3229                 case 'l':
3230                 case 'm':
3231                 case 'n':
3232                 case 'o':
3233                 case 'p':
3234                 case 'q':
3235                 case 'r':
3236                 case 's':
3237                 case 't':
3238                 case 'u':
3239                 case 'v':
3240                 case 'w':
3241                 case 'x':
3242                 case 'y':
3243                 case 'z':
3244                         s = zbc_lex_identifier(l);
3245                         break;
3246                 case '{':
3247                 case '}':
3248                         l->t.t = (BcLexType)(c - '{' + BC_LEX_LBRACE);
3249                         break;
3250                 case '|':
3251                         c2 = l->buf[l->i];
3252                         if (c2 == '|') {
3253                                 s = bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad("||");
3254                                 ERROR_RETURN(if (s) RETURN_STATUS(s);)
3255                                 ++l->i;
3256                                 l->t.t = BC_LEX_OP_BOOL_OR;
3257                         } else {
3258                                 l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3259                                 s = bc_error_bad_character(c);
3260                         }
3261                         break;
3262                 default:
3263                         l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3264                         s = bc_error_bad_character(c);
3265                         break;
3266         }
3267
3268         RETURN_STATUS(s);
3269 }
3270 #endif // ENABLE_BC
3271
3272 #if ENABLE_DC
3273 static BC_STATUS zdc_lex_register(BcLex *l)
3274 {
3275         if (isspace(l->buf[l->i - 1])) {
3276                 bc_lex_whitespace(l);
3277                 ++l->i;
3278                 if (!G_exreg)
3279                         RETURN_STATUS(bc_error("extended register"));
3280                 bc_lex_name(l);
3281         }
3282         else {
3283                 bc_vec_pop_all(&l->t.v);
3284                 bc_vec_push(&l->t.v, &l->buf[l->i - 1]);
3285                 bc_vec_pushZeroByte(&l->t.v);
3286                 l->t.t = BC_LEX_NAME;
3287         }
3288
3289         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3290 }
3291 #if ERRORS_ARE_FATAL
3292 # define zdc_lex_register(...) (zdc_lex_register(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3293 #endif
3294
3295 static BC_STATUS zdc_lex_string(BcLex *l)
3296 {
3297         size_t depth = 1, nls = 0, i = l->i;
3298         char c;
3299
3300         l->t.t = BC_LEX_STR;
3301         bc_vec_pop_all(&l->t.v);
3302
3303         for (c = l->buf[i]; c != 0 && depth; c = l->buf[++i]) {
3304
3305                 depth += (c == '[' && (i == l->i || l->buf[i - 1] != '\\'));
3306                 depth -= (c == ']' && (i == l->i || l->buf[i - 1] != '\\'));
3307                 nls += (c == '\n');
3308
3309                 if (depth) bc_vec_push(&l->t.v, &c);
3310         }
3311
3312         if (c == '\0') {
3313                 l->i = i;
3314                 RETURN_STATUS(bc_error("string end could not be found"));
3315         }
3316
3317         bc_vec_pushZeroByte(&l->t.v);
3318         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_STRING.
3319         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_STRING | 0xff)) {
3320                 if (i - l->i > BC_MAX_STRING)
3321                         RETURN_STATUS(bc_error("string too long: must be [1,"BC_MAX_STRING_STR"]"));
3322         }
3323
3324         l->i = i;
3325         l->line += nls;
3326         G.err_line = l->line;
3327
3328         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3329 }
3330 #if ERRORS_ARE_FATAL
3331 # define zdc_lex_string(...) (zdc_lex_string(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3332 #endif
3333
3334 static BC_STATUS zdc_lex_token(BcLex *l)
3335 {
3336         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
3337         char c = l->buf[l->i++], c2;
3338         size_t i;
3339
3340         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(dc_lex_regs); ++i) {
3341                 if (l->t.last == dc_lex_regs[i])
3342                         RETURN_STATUS(zdc_lex_register(l));
3343         }
3344
3345         if (c >= '%' && c <= '~'
3346          && (l->t.t = dc_lex_tokens[(c - '%')]) != BC_LEX_INVALID
3347         ) {
3348                 RETURN_STATUS(s);
3349         }
3350
3351         // This is the workhorse of the lexer.
3352         switch (c) {
3353                 case '\0':
3354                         l->t.t = BC_LEX_EOF;
3355                         break;
3356                 case '\n':
3357                 case '\t':
3358                 case '\v':
3359                 case '\f':
3360                 case '\r':
3361                 case ' ':
3362                         l->newline = (c == '\n');
3363                         bc_lex_whitespace(l);
3364                         break;
3365                 case '!':
3366                         c2 = l->buf[l->i];
3367                         if (c2 == '=')
3368                                 l->t.t = BC_LEX_OP_REL_NE;
3369                         else if (c2 == '<')
3370                                 l->t.t = BC_LEX_OP_REL_LE;
3371                         else if (c2 == '>')
3372                                 l->t.t = BC_LEX_OP_REL_GE;
3373                         else
3374                                 RETURN_STATUS(bc_error_bad_character(c));
3375                         ++l->i;
3376                         break;
3377                 case '#':
3378                         bc_lex_lineComment(l);
3379                         break;
3380                 case '.':
3381                         if (isdigit(l->buf[l->i]))
3382                                 s = zbc_lex_number(l, c);
3383                         else
3384                                 s = bc_error_bad_character(c);
3385                         break;
3386                 case '0':
3387                 case '1':
3388                 case '2':
3389                 case '3':
3390                 case '4':
3391                 case '5':
3392                 case '6':
3393                 case '7':
3394                 case '8':
3395                 case '9':
3396                 case 'A':
3397                 case 'B':
3398                 case 'C':
3399                 case 'D':
3400                 case 'E':
3401                 case 'F':
3402                         s = zbc_lex_number(l, c);
3403                         break;
3404                 case '[':
3405                         s = zdc_lex_string(l);
3406                         break;
3407                 default:
3408                         l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3409                         s = bc_error_bad_character(c);
3410                         break;
3411         }
3412
3413         RETURN_STATUS(s);
3414 }
3415 #endif // ENABLE_DC
3416
3417 static void bc_program_addFunc(char *name, size_t *idx);
3418
3419 static void bc_parse_addFunc(BcParse *p, char *name, size_t *idx)
3420 {
3421         bc_program_addFunc(name, idx);
3422         p->func = bc_program_func(p->fidx);
3423 }
3424
3425 #define bc_parse_push(p, i) bc_vec_pushByte(&(p)->func->code, (char) (i))
3426
3427 static void bc_parse_pushName(BcParse *p, char *name)
3428 {
3429         size_t i = 0, len = strlen(name);
3430
3431         for (; i < len; ++i) bc_parse_push(p, name[i]);
3432         bc_parse_push(p, BC_PARSE_STREND);
3433
3434         free(name);
3435 }
3436
3437 static void bc_parse_pushIndex(BcParse *p, size_t idx)
3438 {
3439         size_t mask;
3440         unsigned amt;
3441
3442         mask = ((size_t)0xff) << (sizeof(idx) * 8 - 8);
3443         amt = sizeof(idx);
3444         do {
3445                 if (idx & mask) break;
3446                 mask >>= 8;
3447                 amt--;
3448         } while (amt != 0);
3449
3450         bc_parse_push(p, amt);
3451
3452         while (idx != 0) {
3453                 bc_parse_push(p, (unsigned char)idx);
3454                 idx >>= 8;
3455         }
3456 }
3457
3458 static void bc_parse_number(BcParse *p, BcInst *prev, size_t *nexs)
3459 {
3460         char *num = xstrdup(p->l.t.v.v);
3461         size_t idx = G.prog.consts.len;
3462
3463         bc_vec_push(&G.prog.consts, &num);
3464
3465         bc_parse_push(p, BC_INST_NUM);
3466         bc_parse_pushIndex(p, idx);
3467
3468         ++(*nexs);
3469         (*prev) = BC_INST_NUM;
3470 }
3471
3472 static BC_STATUS zbc_parse_parse(BcParse *p);
3473 static BC_STATUS zdc_parse_parse(BcParse *p);
3474
3475 static BC_STATUS zcommon_parse(BcParse *p)
3476 {
3477         if (IS_BC) {
3478                 IF_BC(RETURN_STATUS(zbc_parse_parse(p));)
3479         }
3480         IF_DC(RETURN_STATUS(zdc_parse_parse(p));)
3481 }
3482
3483 static BC_STATUS zbc_parse_text(BcParse *p, const char *text)
3484 {
3485         BcStatus s;
3486
3487         p->func = bc_program_func(p->fidx);
3488
3489         if (!text[0] && !BC_PARSE_CAN_EXEC(p)) {
3490                 p->l.t.t = BC_LEX_INVALID;
3491                 s = BC_STATUS_SUCCESS;
3492                 ERROR_RETURN(s =) zcommon_parse(p);
3493                 if (s) RETURN_STATUS(s);
3494                 if (!BC_PARSE_CAN_EXEC(p))
3495                         RETURN_STATUS(bc_error("file is not executable"));
3496         }
3497
3498         RETURN_STATUS(zbc_lex_text(&p->l, text));
3499 }
3500 #if ERRORS_ARE_FATAL
3501 # define zbc_parse_text(...) (zbc_parse_text(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3502 #endif
3503
3504 // Called when parsing or execution detects a failure,
3505 // resets execution structures.
3506 static void bc_program_reset(void)
3507 {
3508         BcFunc *f;
3509         BcInstPtr *ip;
3510
3511         bc_vec_npop(&G.prog.stack, G.prog.stack.len - 1);
3512         bc_vec_pop_all(&G.prog.results);
3513
3514         f = bc_program_func(0);
3515         ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
3516         ip->idx = f->code.len;
3517 }
3518
3519 #define bc_parse_updateFunc(p, f) \
3520         ((p)->func = bc_program_func((p)->fidx = (f)))
3521
3522 // Called when zbc/zdc_parse_parse() detects a failure,
3523 // resets parsing structures.
3524 static void bc_parse_reset(BcParse *p)
3525 {
3526         if (p->fidx != BC_PROG_MAIN) {
3527                 p->func->nparams = 0;
3528                 bc_vec_pop_all(&p->func->code);
3529                 bc_vec_pop_all(&p->func->autos);
3530                 bc_vec_pop_all(&p->func->labels);
3531
3532                 bc_parse_updateFunc(p, BC_PROG_MAIN);
3533         }
3534
3535         p->l.i = p->l.len;
3536         p->l.t.t = BC_LEX_EOF;
3537         p->auto_part = (p->nbraces = 0);
3538
3539         bc_vec_npop(&p->flags, p->flags.len - 1);
3540         bc_vec_pop_all(&p->exits);
3541         bc_vec_pop_all(&p->conds);
3542         bc_vec_pop_all(&p->ops);
3543
3544         bc_program_reset();
3545 }
3546
3547 static void bc_parse_free(BcParse *p)
3548 {
3549         bc_vec_free(&p->flags);
3550         bc_vec_free(&p->exits);
3551         bc_vec_free(&p->conds);
3552         bc_vec_free(&p->ops);
3553         bc_lex_free(&p->l);
3554 }
3555
3556 static void bc_parse_create(BcParse *p, size_t func)
3557 {
3558         memset(p, 0, sizeof(BcParse));
3559
3560         bc_lex_init(&p->l);
3561         bc_vec_init(&p->flags, sizeof(uint8_t), NULL);
3562         bc_vec_init(&p->exits, sizeof(BcInstPtr), NULL);
3563         bc_vec_init(&p->conds, sizeof(size_t), NULL);
3564         bc_vec_pushZeroByte(&p->flags);
3565         bc_vec_init(&p->ops, sizeof(BcLexType), NULL);
3566
3567         // p->auto_part = p->nbraces = 0; - already is
3568         bc_parse_updateFunc(p, func);
3569 }
3570
3571 #if ENABLE_BC
3572
3573 #define BC_PARSE_TOP_OP(p) (*((BcLexType *) bc_vec_top(&(p)->ops)))
3574 #define BC_PARSE_LEAF(p, rparen)                                \
3575         (((p) >= BC_INST_NUM && (p) <= BC_INST_SQRT) || (rparen) || \
3576          (p) == BC_INST_INC_POST || (p) == BC_INST_DEC_POST)
3577
3578 // We can calculate the conversion between tokens and exprs by subtracting the
3579 // position of the first operator in the lex enum and adding the position of the
3580 // first in the expr enum. Note: This only works for binary operators.
3581 #define BC_PARSE_TOKEN_INST(t) ((char) ((t) -BC_LEX_NEG + BC_INST_NEG))
3582
3583 static BC_STATUS zbc_parse_else(BcParse *p);
3584 static BC_STATUS zbc_parse_stmt(BcParse *p);
3585 static BC_STATUS zbc_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags, BcParseNext next);
3586 static BcStatus bc_parse_expr_empty_ok(BcParse *p, uint8_t flags, BcParseNext next);
3587 #if ERRORS_ARE_FATAL
3588 # define zbc_parse_else(...) (zbc_parse_else(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3589 # define zbc_parse_stmt(...) (zbc_parse_stmt(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3590 # define zbc_parse_expr(...) (zbc_parse_expr(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3591 #endif
3592
3593 static BC_STATUS zbc_parse_operator(BcParse *p, BcLexType type, size_t start,
3594                                   size_t *nexprs, bool next)
3595 {
3596         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
3597         BcLexType t;
3598         char l, r = bc_parse_op_PREC(type - BC_LEX_OP_INC);
3599         bool left = bc_parse_op_LEFT(type - BC_LEX_OP_INC);
3600
3601         while (p->ops.len > start) {
3602
3603                 t = BC_PARSE_TOP_OP(p);
3604                 if (t == BC_LEX_LPAREN) break;
3605
3606                 l = bc_parse_op_PREC(t - BC_LEX_OP_INC);
3607                 if (l >= r && (l != r || !left)) break;
3608
3609                 bc_parse_push(p, BC_PARSE_TOKEN_INST(t));
3610                 bc_vec_pop(&p->ops);
3611                 *nexprs -= t != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && t != BC_LEX_NEG;
3612         }
3613
3614         bc_vec_push(&p->ops, &type);
3615         if (next) s = zbc_lex_next(&p->l);
3616
3617         RETURN_STATUS(s);
3618 }
3619 #if ERRORS_ARE_FATAL
3620 # define zbc_parse_operator(...) (zbc_parse_operator(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3621 #endif
3622
3623 static BC_STATUS zbc_parse_rightParen(BcParse *p, size_t ops_bgn, size_t *nexs)
3624 {
3625         BcLexType top;
3626
3627         if (p->ops.len <= ops_bgn)
3628                 RETURN_STATUS(bc_error_bad_expression());
3629         top = BC_PARSE_TOP_OP(p);
3630
3631         while (top != BC_LEX_LPAREN) {
3632                 bc_parse_push(p, BC_PARSE_TOKEN_INST(top));
3633
3634                 bc_vec_pop(&p->ops);
3635                 *nexs -= top != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && top != BC_LEX_NEG;
3636
3637                 if (p->ops.len <= ops_bgn)
3638                         RETURN_STATUS(bc_error_bad_expression());
3639                 top = BC_PARSE_TOP_OP(p);
3640         }
3641
3642         bc_vec_pop(&p->ops);
3643
3644         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
3645 }
3646 #if ERRORS_ARE_FATAL
3647 # define zbc_parse_rightParen(...) (zbc_parse_rightParen(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3648 #endif
3649
3650 static BC_STATUS zbc_parse_params(BcParse *p, uint8_t flags)
3651 {
3652         BcStatus s;
3653         bool comma = false;
3654         size_t nparams;
3655
3656         s = zbc_lex_next(&p->l);
3657         if (s) RETURN_STATUS(s);
3658
3659         for (nparams = 0; p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN; ++nparams) {
3660                 flags = (flags & ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL)) | BC_PARSE_ARRAY;
3661                 s = zbc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_param);
3662                 if (s) RETURN_STATUS(s);
3663
3664                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
3665                 if (comma) {
3666                         s = zbc_lex_next(&p->l);
3667                         if (s) RETURN_STATUS(s);
3668                 }
3669         }
3670
3671         if (comma) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
3672         bc_parse_push(p, BC_INST_CALL);
3673         bc_parse_pushIndex(p, nparams);
3674
3675         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3676 }
3677 #if ERRORS_ARE_FATAL
3678 # define zbc_parse_params(...) (zbc_parse_params(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3679 #endif
3680
3681 static BC_STATUS zbc_parse_call(BcParse *p, char *name, uint8_t flags)
3682 {
3683         BcStatus s;
3684         BcId entry, *entry_ptr;
3685         size_t idx;
3686
3687         entry.name = name;
3688
3689         s = zbc_parse_params(p, flags);
3690         if (s) goto err;
3691
3692         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) {
3693                 s = bc_error_bad_token();
3694                 goto err;
3695         }
3696
3697         idx = bc_map_index(&G.prog.fn_map, &entry);
3698
3699         if (idx == BC_VEC_INVALID_IDX) {
3700                 name = xstrdup(entry.name);
3701                 bc_parse_addFunc(p, name, &idx);
3702                 idx = bc_map_index(&G.prog.fn_map, &entry);
3703                 free(entry.name);
3704         } else
3705                 free(name);
3706
3707         entry_ptr = bc_vec_item(&G.prog.fn_map, idx);
3708         bc_parse_pushIndex(p, entry_ptr->idx);
3709
3710         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
3711
3712 err:
3713         free(name);
3714         RETURN_STATUS(s);
3715 }
3716 #if ERRORS_ARE_FATAL
3717 # define zbc_parse_call(...) (zbc_parse_call(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3718 #endif
3719
3720 static BC_STATUS zbc_parse_name(BcParse *p, BcInst *type, uint8_t flags)
3721 {
3722         BcStatus s;
3723         char *name;
3724
3725         name = xstrdup(p->l.t.v.v);
3726         s = zbc_lex_next(&p->l);
3727         if (s) goto err;
3728
3729         if (p->l.t.t == BC_LEX_LBRACKET) {
3730                 s = zbc_lex_next(&p->l);
3731                 if (s) goto err;
3732
3733                 if (p->l.t.t == BC_LEX_RBRACKET) {
3734                         if (!(flags & BC_PARSE_ARRAY)) {
3735                                 s = bc_error_bad_expression();
3736                                 goto err;
3737                         }
3738                         *type = BC_INST_ARRAY;
3739                 } else {
3740                         *type = BC_INST_ARRAY_ELEM;
3741                         flags &= ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL);
3742                         s = zbc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_elem);
3743                         if (s) goto err;
3744                 }
3745                 s = zbc_lex_next(&p->l);
3746                 if (s) goto err;
3747                 bc_parse_push(p, *type);
3748                 bc_parse_pushName(p, name);
3749         }
3750         else if (p->l.t.t == BC_LEX_LPAREN) {
3751                 if (flags & BC_PARSE_NOCALL) {
3752                         s = bc_error_bad_token();
3753                         goto err;
3754                 }
3755                 *type = BC_INST_CALL;
3756                 s = zbc_parse_call(p, name, flags);
3757         } else {
3758                 *type = BC_INST_VAR;
3759                 bc_parse_push(p, BC_INST_VAR);
3760                 bc_parse_pushName(p, name);
3761         }
3762
3763         RETURN_STATUS(s);
3764
3765 err:
3766         free(name);
3767         RETURN_STATUS(s);
3768 }
3769 #if ERRORS_ARE_FATAL
3770 # define zbc_parse_name(...) (zbc_parse_name(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3771 #endif
3772
3773 static BC_STATUS zbc_parse_read(BcParse *p)
3774 {
3775         BcStatus s;
3776
3777         s = zbc_lex_next(&p->l);
3778         if (s) RETURN_STATUS(s);
3779         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
3780
3781         s = zbc_lex_next(&p->l);
3782         if (s) RETURN_STATUS(s);
3783         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
3784
3785         bc_parse_push(p, BC_INST_READ);
3786
3787         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
3788 }
3789 #if ERRORS_ARE_FATAL
3790 # define zbc_parse_read(...) (zbc_parse_read(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3791 #endif
3792
3793 static BC_STATUS zbc_parse_builtin(BcParse *p, BcLexType type, uint8_t flags,
3794                                  BcInst *prev)
3795 {
3796         BcStatus s;
3797
3798         s = zbc_lex_next(&p->l);
3799         if (s) RETURN_STATUS(s);
3800         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
3801
3802         flags = (flags & ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL)) | BC_PARSE_ARRAY;
3803
3804         s = zbc_lex_next(&p->l);
3805         if (s) RETURN_STATUS(s);
3806
3807         s = zbc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_rel);
3808         if (s) RETURN_STATUS(s);
3809
3810         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
3811
3812         *prev = (type == BC_LEX_KEY_LENGTH) ? BC_INST_LENGTH : BC_INST_SQRT;
3813         bc_parse_push(p, *prev);
3814
3815         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
3816 }
3817 #if ERRORS_ARE_FATAL
3818 # define zbc_parse_builtin(...) (zbc_parse_builtin(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3819 #endif
3820
3821 static BC_STATUS zbc_parse_scale(BcParse *p, BcInst *type, uint8_t flags)
3822 {
3823         BcStatus s;
3824
3825         s = zbc_lex_next(&p->l);
3826         if (s) RETURN_STATUS(s);
3827
3828         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) {
3829                 *type = BC_INST_SCALE;
3830                 bc_parse_push(p, BC_INST_SCALE);
3831                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3832         }
3833
3834         *type = BC_INST_SCALE_FUNC;
3835         flags &= ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL);
3836
3837         s = zbc_lex_next(&p->l);
3838         if (s) RETURN_STATUS(s);
3839
3840         s = zbc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_rel);
3841         if (s) RETURN_STATUS(s);
3842         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN)
3843                 RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
3844         bc_parse_push(p, BC_INST_SCALE_FUNC);
3845
3846         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
3847 }
3848 #if ERRORS_ARE_FATAL
3849 # define zbc_parse_scale(...) (zbc_parse_scale(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3850 #endif
3851
3852 static BC_STATUS zbc_parse_incdec(BcParse *p, BcInst *prev, bool *paren_expr,
3853                                 size_t *nexprs, uint8_t flags)
3854 {
3855         BcStatus s;
3856         BcLexType type;
3857         char inst;
3858         BcInst etype = *prev;
3859
3860         if (etype == BC_INST_VAR || etype == BC_INST_ARRAY_ELEM ||
3861             etype == BC_INST_SCALE || etype == BC_INST_LAST ||
3862             etype == BC_INST_IBASE || etype == BC_INST_OBASE)
3863         {
3864                 *prev = inst = BC_INST_INC_POST + (p->l.t.t != BC_LEX_OP_INC);
3865                 bc_parse_push(p, inst);
3866                 s = zbc_lex_next(&p->l);
3867         }
3868         else {
3869                 *prev = inst = BC_INST_INC_PRE + (p->l.t.t != BC_LEX_OP_INC);
3870                 *paren_expr = true;
3871
3872                 s = zbc_lex_next(&p->l);
3873                 if (s) RETURN_STATUS(s);
3874                 type = p->l.t.t;
3875
3876                 // Because we parse the next part of the expression
3877                 // right here, we need to increment this.
3878                 *nexprs = *nexprs + 1;
3879
3880                 switch (type) {
3881                         case BC_LEX_NAME:
3882                                 s = zbc_parse_name(p, prev, flags | BC_PARSE_NOCALL);
3883                                 break;
3884                         case BC_LEX_KEY_IBASE:
3885                         case BC_LEX_KEY_LAST:
3886                         case BC_LEX_KEY_OBASE:
3887                                 bc_parse_push(p, type - BC_LEX_KEY_IBASE + BC_INST_IBASE);
3888                                 s = zbc_lex_next(&p->l);
3889                                 break;
3890                         case BC_LEX_KEY_SCALE:
3891                                 s = zbc_lex_next(&p->l);
3892                                 if (s) RETURN_STATUS(s);
3893                                 if (p->l.t.t == BC_LEX_LPAREN)
3894                                         s = bc_error_bad_token();
3895                                 else
3896                                         bc_parse_push(p, BC_INST_SCALE);
3897                                 break;
3898                         default:
3899                                 s = bc_error_bad_token();
3900                                 break;
3901                 }
3902
3903                 if (!s) bc_parse_push(p, inst);
3904         }
3905
3906         RETURN_STATUS(s);
3907 }
3908 #if ERRORS_ARE_FATAL
3909 # define zbc_parse_incdec(...) (zbc_parse_incdec(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3910 #endif
3911
3912 static BC_STATUS zbc_parse_minus(BcParse *p, BcInst *prev, size_t ops_bgn,
3913                                bool rparen, size_t *nexprs)
3914 {
3915         BcStatus s;
3916         BcLexType type;
3917         BcInst etype = *prev;
3918
3919         s = zbc_lex_next(&p->l);
3920         if (s) RETURN_STATUS(s);
3921
3922         type = rparen || etype == BC_INST_INC_POST || etype == BC_INST_DEC_POST ||
3923                        (etype >= BC_INST_NUM && etype <= BC_INST_SQRT) ?
3924                    BC_LEX_OP_MINUS :
3925                    BC_LEX_NEG;
3926         *prev = BC_PARSE_TOKEN_INST(type);
3927
3928         // We can just push onto the op stack because this is the largest
3929         // precedence operator that gets pushed. Inc/dec does not.
3930         if (type != BC_LEX_OP_MINUS)
3931                 bc_vec_push(&p->ops, &type);
3932         else
3933                 s = zbc_parse_operator(p, type, ops_bgn, nexprs, false);
3934
3935         RETURN_STATUS(s);
3936 }
3937 #if ERRORS_ARE_FATAL
3938 # define zbc_parse_minus(...) (zbc_parse_minus(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3939 #endif
3940
3941 static BC_STATUS zbc_parse_string(BcParse *p, char inst)
3942 {
3943         char *str = xstrdup(p->l.t.v.v);
3944
3945         bc_parse_push(p, BC_INST_STR);
3946         bc_parse_pushIndex(p, G.prog.strs.len);
3947         bc_vec_push(&G.prog.strs, &str);
3948         bc_parse_push(p, inst);
3949
3950         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
3951 }
3952 #if ERRORS_ARE_FATAL
3953 # define zbc_parse_string(...) (zbc_parse_string(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3954 #endif
3955
3956 static BC_STATUS zbc_parse_print(BcParse *p)
3957 {
3958         BcStatus s;
3959         BcLexType type;
3960         bool comma;
3961
3962         s = zbc_lex_next(&p->l);
3963         if (s) RETURN_STATUS(s);
3964
3965         type = p->l.t.t;
3966
3967         if (type == BC_LEX_SCOLON || type == BC_LEX_NLINE)
3968                 RETURN_STATUS(bc_error("bad print statement"));
3969
3970         comma = false;
3971         while (type != BC_LEX_SCOLON && type != BC_LEX_NLINE) {
3972                 if (type == BC_LEX_STR) {
3973                         s = zbc_parse_string(p, BC_INST_PRINT_POP);
3974                         if (s) RETURN_STATUS(s);
3975                 } else {
3976                         s = zbc_parse_expr(p, 0, bc_parse_next_print);
3977                         if (s) RETURN_STATUS(s);
3978                         bc_parse_push(p, BC_INST_PRINT_POP);
3979                 }
3980
3981                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
3982                 if (comma) {
3983                         s = zbc_lex_next(&p->l);
3984                         if (s) RETURN_STATUS(s);
3985                 }
3986                 type = p->l.t.t;
3987         }
3988
3989         if (comma) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
3990
3991         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
3992 }
3993 #if ERRORS_ARE_FATAL
3994 # define zbc_parse_print(...) (zbc_parse_print(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3995 #endif
3996
3997 static BC_STATUS zbc_parse_return(BcParse *p)
3998 {
3999         BcStatus s;
4000         BcLexType t;
4001         bool paren;
4002
4003         if (!BC_PARSE_FUNC(p)) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4004
4005         s = zbc_lex_next(&p->l);
4006         if (s) RETURN_STATUS(s);
4007
4008         t = p->l.t.t;
4009         paren = t == BC_LEX_LPAREN;
4010
4011         if (t == BC_LEX_NLINE || t == BC_LEX_SCOLON)
4012                 bc_parse_push(p, BC_INST_RET0);
4013         else {
4014                 s = bc_parse_expr_empty_ok(p, 0, bc_parse_next_expr);
4015                 if (s == BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP) {
4016                         bc_parse_push(p, BC_INST_RET0);
4017                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4018                 }
4019                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4020
4021                 if (!paren || p->l.t.last != BC_LEX_RPAREN) {
4022                         s = bc_POSIX_requires("parentheses around return expressions");
4023                         ERROR_RETURN(if (s) RETURN_STATUS(s);)
4024                 }
4025
4026                 bc_parse_push(p, BC_INST_RET);
4027         }
4028
4029         RETURN_STATUS(s);
4030 }
4031 #if ERRORS_ARE_FATAL
4032 # define zbc_parse_return(...) (zbc_parse_return(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4033 #endif
4034
4035 static BC_STATUS zbc_parse_endBody(BcParse *p, bool brace)
4036 {
4037         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4038
4039         if (p->flags.len <= 1 || (brace && p->nbraces == 0))
4040                 RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4041
4042         if (brace) {
4043                 if (p->l.t.t != BC_LEX_RBRACE)
4044                         RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4045                 if (!p->nbraces)
4046                         RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4047                 --p->nbraces;
4048                 s = zbc_lex_next(&p->l);
4049                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4050         }
4051
4052         if (BC_PARSE_IF(p)) {
4053                 uint8_t *flag_ptr;
4054
4055                 while (p->l.t.t == BC_LEX_NLINE) {
4056                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4057                         if (s) RETURN_STATUS(s);
4058                 }
4059
4060                 bc_vec_pop(&p->flags);
4061
4062                 flag_ptr = BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(p);
4063                 *flag_ptr = (*flag_ptr | BC_PARSE_FLAG_IF_END);
4064
4065                 if (p->l.t.t == BC_LEX_KEY_ELSE)
4066                         s = zbc_parse_else(p);
4067         }
4068         else if (BC_PARSE_ELSE(p)) {
4069                 BcInstPtr *ip;
4070                 size_t *label;
4071
4072                 bc_vec_pop(&p->flags);
4073
4074                 ip = bc_vec_top(&p->exits);
4075                 label = bc_vec_item(&p->func->labels, ip->idx);
4076                 *label = p->func->code.len;
4077
4078                 bc_vec_pop(&p->exits);
4079         }
4080         else if (BC_PARSE_FUNC_INNER(p)) {
4081                 bc_parse_push(p, BC_INST_RET0);
4082                 bc_parse_updateFunc(p, BC_PROG_MAIN);
4083                 bc_vec_pop(&p->flags);
4084         }
4085         else {
4086                 BcInstPtr *ip = bc_vec_top(&p->exits);
4087                 size_t *label = bc_vec_top(&p->conds);
4088
4089                 bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4090                 bc_parse_pushIndex(p, *label);
4091
4092                 label = bc_vec_item(&p->func->labels, ip->idx);
4093                 *label = p->func->code.len;
4094
4095                 bc_vec_pop(&p->flags);
4096                 bc_vec_pop(&p->exits);
4097                 bc_vec_pop(&p->conds);
4098         }
4099
4100         RETURN_STATUS(s);
4101 }
4102 #if ERRORS_ARE_FATAL
4103 # define zbc_parse_endBody(...) (zbc_parse_endBody(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4104 #endif
4105
4106 static void bc_parse_startBody(BcParse *p, uint8_t flags)
4107 {
4108         uint8_t *flag_ptr = BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(p);
4109         flags |= (*flag_ptr & (BC_PARSE_FLAG_FUNC | BC_PARSE_FLAG_LOOP));
4110         flags |= BC_PARSE_FLAG_BODY;
4111         bc_vec_push(&p->flags, &flags);
4112 }
4113
4114 static void bc_parse_noElse(BcParse *p)
4115 {
4116         BcInstPtr *ip;
4117         size_t *label;
4118         uint8_t *flag_ptr = BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(p);
4119
4120         *flag_ptr = (*flag_ptr & ~(BC_PARSE_FLAG_IF_END));
4121
4122         ip = bc_vec_top(&p->exits);
4123         label = bc_vec_item(&p->func->labels, ip->idx);
4124         *label = p->func->code.len;
4125
4126         bc_vec_pop(&p->exits);
4127 }
4128
4129 static BC_STATUS zbc_parse_if(BcParse *p)
4130 {
4131         BcStatus s;
4132         BcInstPtr ip;
4133
4134         s = zbc_lex_next(&p->l);
4135         if (s) RETURN_STATUS(s);
4136         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4137
4138         s = zbc_lex_next(&p->l);
4139         if (s) RETURN_STATUS(s);
4140         s = zbc_parse_expr(p, BC_PARSE_REL, bc_parse_next_rel);
4141         if (s) RETURN_STATUS(s);
4142         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4143
4144         s = zbc_lex_next(&p->l);
4145         if (s) RETURN_STATUS(s);
4146         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP_ZERO);
4147
4148         ip.idx = p->func->labels.len;
4149         ip.func = ip.len = 0;
4150
4151         bc_parse_pushIndex(p, ip.idx);
4152         bc_vec_push(&p->exits, &ip);
4153         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip.idx);
4154         bc_parse_startBody(p, BC_PARSE_FLAG_IF);
4155
4156         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
4157 }
4158 #if ERRORS_ARE_FATAL
4159 # define zbc_parse_if(...) (zbc_parse_if(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4160 #endif
4161
4162 #undef zbc_parse_else
4163 static BC_STATUS zbc_parse_else(BcParse *p)
4164 {
4165         BcInstPtr ip;
4166
4167         if (!BC_PARSE_IF_END(p)) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4168
4169         ip.idx = p->func->labels.len;
4170         ip.func = ip.len = 0;
4171
4172         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4173         bc_parse_pushIndex(p, ip.idx);
4174
4175         bc_parse_noElse(p);
4176
4177         bc_vec_push(&p->exits, &ip);
4178         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip.idx);
4179         bc_parse_startBody(p, BC_PARSE_FLAG_ELSE);
4180
4181         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
4182 }
4183 #if ERRORS_ARE_FATAL
4184 # define zbc_parse_else(...) (zbc_parse_else(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4185 #endif
4186
4187 static BC_STATUS zbc_parse_while(BcParse *p)
4188 {
4189         BcStatus s;
4190         BcInstPtr ip;
4191
4192         s = zbc_lex_next(&p->l);
4193         if (s) RETURN_STATUS(s);
4194         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4195         s = zbc_lex_next(&p->l);
4196         if (s) RETURN_STATUS(s);
4197
4198         ip.idx = p->func->labels.len;
4199
4200         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4201         bc_vec_push(&p->conds, &ip.idx);
4202
4203         ip.idx = p->func->labels.len;
4204         ip.func = 1;
4205         ip.len = 0;
4206
4207         bc_vec_push(&p->exits, &ip);
4208         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip.idx);
4209
4210         s = zbc_parse_expr(p, BC_PARSE_REL, bc_parse_next_rel);
4211         if (s) RETURN_STATUS(s);
4212         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4213         s = zbc_lex_next(&p->l);
4214         if (s) RETURN_STATUS(s);
4215
4216         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP_ZERO);
4217         bc_parse_pushIndex(p, ip.idx);
4218         bc_parse_startBody(p, BC_PARSE_FLAG_LOOP | BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER);
4219
4220         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
4221 }
4222 #if ERRORS_ARE_FATAL
4223 # define zbc_parse_while(...) (zbc_parse_while(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4224 #endif
4225
4226 static BC_STATUS zbc_parse_for(BcParse *p)
4227 {
4228         BcStatus s;
4229         BcInstPtr ip;
4230         size_t cond_idx, exit_idx, body_idx, update_idx;
4231
4232         s = zbc_lex_next(&p->l);
4233         if (s) RETURN_STATUS(s);
4234         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4235         s = zbc_lex_next(&p->l);
4236         if (s) RETURN_STATUS(s);
4237
4238         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON)
4239                 s = zbc_parse_expr(p, 0, bc_parse_next_for);
4240         else
4241                 s = bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for("init");
4242
4243         if (s) RETURN_STATUS(s);
4244         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4245         s = zbc_lex_next(&p->l);
4246         if (s) RETURN_STATUS(s);
4247
4248         cond_idx = p->func->labels.len;
4249         update_idx = cond_idx + 1;
4250         body_idx = update_idx + 1;
4251         exit_idx = body_idx + 1;
4252
4253         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4254
4255         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON)
4256                 s = zbc_parse_expr(p, BC_PARSE_REL, bc_parse_next_for);
4257         else
4258                 s = bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for("condition");
4259
4260         if (s) RETURN_STATUS(s);
4261         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4262
4263         s = zbc_lex_next(&p->l);
4264         if (s) RETURN_STATUS(s);
4265
4266         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP_ZERO);
4267         bc_parse_pushIndex(p, exit_idx);
4268         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4269         bc_parse_pushIndex(p, body_idx);
4270
4271         ip.idx = p->func->labels.len;
4272
4273         bc_vec_push(&p->conds, &update_idx);
4274         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4275
4276         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN)
4277                 s = zbc_parse_expr(p, 0, bc_parse_next_rel);
4278         else
4279                 s = bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for("update");
4280
4281         if (s) RETURN_STATUS(s);
4282
4283         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4284         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4285         bc_parse_pushIndex(p, cond_idx);
4286         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4287
4288         ip.idx = exit_idx;
4289         ip.func = 1;
4290         ip.len = 0;
4291
4292         bc_vec_push(&p->exits, &ip);
4293         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip.idx);
4294         s = zbc_lex_next(&p->l);
4295         if (s) RETURN_STATUS(s);
4296         bc_parse_startBody(p, BC_PARSE_FLAG_LOOP | BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER);
4297
4298         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
4299 }
4300 #if ERRORS_ARE_FATAL
4301 # define zbc_parse_for(...) (zbc_parse_for(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4302 #endif
4303
4304 static BC_STATUS zbc_parse_loopExit(BcParse *p, BcLexType type)
4305 {
4306         BcStatus s;
4307         size_t i;
4308         BcInstPtr *ip;
4309
4310         if (!BC_PARSE_LOOP(p)) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4311
4312         if (type == BC_LEX_KEY_BREAK) {
4313                 if (p->exits.len == 0) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4314
4315                 i = p->exits.len - 1;
4316                 ip = bc_vec_item(&p->exits, i);
4317
4318                 while (!ip->func && i < p->exits.len)
4319                         ip = bc_vec_item(&p->exits, i--);
4320                 if (i >= p->exits.len && !ip->func)
4321                         RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4322
4323                 i = ip->idx;
4324         }
4325         else
4326                 i = *((size_t *) bc_vec_top(&p->conds));
4327
4328         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4329         bc_parse_pushIndex(p, i);
4330
4331         s = zbc_lex_next(&p->l);
4332         if (s) RETURN_STATUS(s);
4333
4334         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON && p->l.t.t != BC_LEX_NLINE)
4335                 RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4336
4337         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
4338 }
4339 #if ERRORS_ARE_FATAL
4340 # define zbc_parse_loopExit(...) (zbc_parse_loopExit(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4341 #endif
4342
4343 static BC_STATUS zbc_parse_func(BcParse *p)
4344 {
4345         BcStatus s;
4346         bool var, comma = false;
4347         uint8_t flags;
4348         char *name;
4349
4350         s = zbc_lex_next(&p->l);
4351         if (s) RETURN_STATUS(s);
4352         if (p->l.t.t != BC_LEX_NAME)
4353                 RETURN_STATUS(bc_error("bad function definition"));
4354
4355         name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4356         bc_parse_addFunc(p, name, &p->fidx);
4357
4358         s = zbc_lex_next(&p->l);
4359         if (s) RETURN_STATUS(s);
4360         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN)
4361                 RETURN_STATUS(bc_error("bad function definition"));
4362         s = zbc_lex_next(&p->l);
4363         if (s) RETURN_STATUS(s);
4364
4365         while (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) {
4366                 if (p->l.t.t != BC_LEX_NAME)
4367                         RETURN_STATUS(bc_error("bad function definition"));
4368
4369                 ++p->func->nparams;
4370
4371                 name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4372                 s = zbc_lex_next(&p->l);
4373                 if (s) goto err;
4374
4375                 var = p->l.t.t != BC_LEX_LBRACKET;
4376
4377                 if (!var) {
4378                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4379                         if (s) goto err;
4380
4381                         if (p->l.t.t != BC_LEX_RBRACKET) {
4382                                 s = bc_error("bad function definition");
4383                                 goto err;
4384                         }
4385
4386                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4387                         if (s) goto err;
4388                 }
4389
4390                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
4391                 if (comma) {
4392                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4393                         if (s) goto err;
4394                 }
4395
4396                 s = zbc_func_insert(p->func, name, var);
4397                 if (s) goto err;
4398         }
4399
4400         if (comma) RETURN_STATUS(bc_error("bad function definition"));
4401
4402         flags = BC_PARSE_FLAG_FUNC | BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER | BC_PARSE_FLAG_BODY;
4403         bc_parse_startBody(p, flags);
4404
4405         s = zbc_lex_next(&p->l);
4406         if (s) RETURN_STATUS(s);
4407
4408         if (p->l.t.t != BC_LEX_LBRACE)
4409                 s = bc_POSIX_requires("the left brace be on the same line as the function header");
4410
4411         RETURN_STATUS(s);
4412
4413 err:
4414         free(name);
4415         RETURN_STATUS(s);
4416 }
4417 #if ERRORS_ARE_FATAL
4418 # define zbc_parse_func(...) (zbc_parse_func(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4419 #endif
4420
4421 static BC_STATUS zbc_parse_auto(BcParse *p)
4422 {
4423         BcStatus s;
4424         bool comma, var, one;
4425         char *name;
4426
4427         if (!p->auto_part) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4428
4429         s = zbc_lex_next(&p->l);
4430         if (s) RETURN_STATUS(s);
4431
4432         p->auto_part = comma = false;
4433         one = p->l.t.t == BC_LEX_NAME;
4434
4435         while (p->l.t.t == BC_LEX_NAME) {
4436                 name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4437                 s = zbc_lex_next(&p->l);
4438                 if (s) goto err;
4439
4440                 var = p->l.t.t != BC_LEX_LBRACKET;
4441                 if (!var) {
4442                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4443                         if (s) goto err;
4444
4445                         if (p->l.t.t != BC_LEX_RBRACKET) {
4446                                 s = bc_error("bad function definition");
4447                                 goto err;
4448                         }
4449
4450                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4451                         if (s) goto err;
4452                 }
4453
4454                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
4455                 if (comma) {
4456                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4457                         if (s) goto err;
4458                 }
4459
4460                 s = zbc_func_insert(p->func, name, var);
4461                 if (s) goto err;
4462         }
4463
4464         if (comma) RETURN_STATUS(bc_error("bad function definition"));
4465         if (!one) RETURN_STATUS(bc_error("no auto variable found"));
4466
4467         if (p->l.t.t != BC_LEX_NLINE && p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON)
4468                 RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4469
4470         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
4471
4472 err:
4473         free(name);
4474         RETURN_STATUS(s);
4475 }
4476 #if ERRORS_ARE_FATAL
4477 # define zbc_parse_auto(...) (zbc_parse_auto(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4478 #endif
4479
4480 static BC_STATUS zbc_parse_body(BcParse *p, bool brace)
4481 {
4482         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4483         uint8_t *flag_ptr = bc_vec_top(&p->flags);
4484
4485         *flag_ptr &= ~(BC_PARSE_FLAG_BODY);
4486
4487         if (*flag_ptr & BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER) {
4488                 if (!brace) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4489
4490                 p->auto_part = p->l.t.t != BC_LEX_KEY_AUTO;
4491
4492                 if (!p->auto_part) {
4493                         s = zbc_parse_auto(p);
4494                         if (s) RETURN_STATUS(s);
4495                 }
4496
4497                 if (p->l.t.t == BC_LEX_NLINE) s = zbc_lex_next(&p->l);
4498         }
4499         else {
4500                 s = zbc_parse_stmt(p);
4501                 if (!s && !brace) s = zbc_parse_endBody(p, false);
4502         }
4503
4504         RETURN_STATUS(s);
4505 }
4506 #if ERRORS_ARE_FATAL
4507 # define zbc_parse_body(...) (zbc_parse_body(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4508 #endif
4509
4510 #undef zbc_parse_stmt
4511 static BC_STATUS zbc_parse_stmt(BcParse *p)
4512 {
4513         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4514
4515         switch (p->l.t.t) {
4516                 case BC_LEX_NLINE:
4517                         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
4518
4519                 case BC_LEX_KEY_ELSE:
4520                         p->auto_part = false;
4521                         break;
4522
4523                 case BC_LEX_LBRACE:
4524                         if (!BC_PARSE_BODY(p)) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4525                         ++p->nbraces;
4526                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4527                         if (s) RETURN_STATUS(s);
4528                         RETURN_STATUS(zbc_parse_body(p, true));
4529
4530                 case BC_LEX_KEY_AUTO:
4531                         RETURN_STATUS(zbc_parse_auto(p));
4532
4533                 default:
4534                         p->auto_part = false;
4535                         if (BC_PARSE_IF_END(p)) {
4536                                 bc_parse_noElse(p);
4537                                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
4538                         }
4539                         if (BC_PARSE_BODY(p))
4540                                 RETURN_STATUS(zbc_parse_body(p, false));
4541                         break;
4542         }
4543
4544         switch (p->l.t.t) {
4545                 case BC_LEX_OP_INC:
4546                 case BC_LEX_OP_DEC:
4547                 case BC_LEX_OP_MINUS:
4548                 case BC_LEX_OP_BOOL_NOT:
4549                 case BC_LEX_LPAREN:
4550                 case BC_LEX_NAME:
4551                 case BC_LEX_NUMBER:
4552                 case BC_LEX_KEY_IBASE:
4553                 case BC_LEX_KEY_LAST:
4554                 case BC_LEX_KEY_LENGTH:
4555                 case BC_LEX_KEY_OBASE:
4556                 case BC_LEX_KEY_READ:
4557                 case BC_LEX_KEY_SCALE:
4558                 case BC_LEX_KEY_SQRT:
4559                         s = zbc_parse_expr(p, BC_PARSE_PRINT, bc_parse_next_expr);
4560                         break;
4561                 case BC_LEX_KEY_ELSE:
4562                         s = zbc_parse_else(p);
4563                         break;
4564                 case BC_LEX_SCOLON:
4565                         while (!s && p->l.t.t == BC_LEX_SCOLON) s = zbc_lex_next(&p->l);
4566                         break;
4567                 case BC_LEX_RBRACE:
4568                         s = zbc_parse_endBody(p, true);
4569                         break;
4570                 case BC_LEX_STR:
4571                         s = zbc_parse_string(p, BC_INST_PRINT_STR);
4572                         break;
4573                 case BC_LEX_KEY_BREAK:
4574                 case BC_LEX_KEY_CONTINUE:
4575                         s = zbc_parse_loopExit(p, p->l.t.t);
4576                         break;
4577                 case BC_LEX_KEY_FOR:
4578                         s = zbc_parse_for(p);
4579                         break;
4580                 case BC_LEX_KEY_HALT:
4581                         bc_parse_push(p, BC_INST_HALT);
4582                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4583                         break;
4584                 case BC_LEX_KEY_IF:
4585                         s = zbc_parse_if(p);
4586                         break;
4587                 case BC_LEX_KEY_LIMITS:
4588                         // "limits" is a compile-time command,
4589                         // the output is produced at _parse time_.
4590                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4591                         if (s) RETURN_STATUS(s);
4592                         printf(
4593                                 "BC_BASE_MAX     = "BC_MAX_OBASE_STR "\n"
4594                                 "BC_DIM_MAX      = "BC_MAX_DIM_STR   "\n"
4595                                 "BC_SCALE_MAX    = "BC_MAX_SCALE_STR "\n"
4596                                 "BC_STRING_MAX   = "BC_MAX_STRING_STR"\n"
4597                                 "BC_NAME_MAX     = "BC_MAX_NAME_STR  "\n"
4598                                 "BC_NUM_MAX      = "BC_MAX_NUM_STR   "\n"
4599                                 "MAX Exponent    = "BC_MAX_EXP_STR   "\n"
4600                                 "Number of vars  = "BC_MAX_VARS_STR  "\n"
4601                         );
4602                         break;
4603                 case BC_LEX_KEY_PRINT:
4604                         s = zbc_parse_print(p);
4605                         break;
4606                 case BC_LEX_KEY_QUIT:
4607                         // "quit" is a compile-time command. For example,
4608                         // "if (0 == 1) quit" terminates when parsing the statement,
4609                         // not when it is executed
4610                         QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
4611                 case BC_LEX_KEY_RETURN:
4612                         s = zbc_parse_return(p);
4613                         break;
4614                 case BC_LEX_KEY_WHILE:
4615                         s = zbc_parse_while(p);
4616                         break;
4617                 default:
4618                         s = bc_error_bad_token();
4619                         break;
4620         }
4621
4622         RETURN_STATUS(s);
4623 }
4624 #if ERRORS_ARE_FATAL
4625 # define zbc_parse_stmt(...) (zbc_parse_stmt(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4626 #endif
4627
4628 static BC_STATUS zbc_parse_parse(BcParse *p)
4629 {
4630         BcStatus s;
4631
4632         if (p->l.t.t == BC_LEX_EOF)
4633                 s = p->flags.len > 0 ? bc_error("block end could not be found") : bc_error("end of file");
4634         else if (p->l.t.t == BC_LEX_KEY_DEFINE) {
4635                 if (!BC_PARSE_CAN_EXEC(p))
4636                         RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4637                 s = zbc_parse_func(p);
4638         } else
4639                 s = zbc_parse_stmt(p);
4640
4641         if (s || G_interrupt) {
4642                 bc_parse_reset(p);
4643                 s = BC_STATUS_FAILURE;
4644         }
4645
4646         RETURN_STATUS(s);
4647 }
4648 #if ERRORS_ARE_FATAL
4649 # define zbc_parse_parse(...) (zbc_parse_parse(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4650 #endif
4651
4652 // This is not a "z" function: can also return BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP
4653 static BcStatus bc_parse_expr_empty_ok(BcParse *p, uint8_t flags, BcParseNext next)
4654 {
4655         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4656         BcInst prev = BC_INST_PRINT;
4657         BcLexType top, t = p->l.t.t;
4658         size_t nexprs = 0, ops_bgn = p->ops.len;
4659         unsigned nparens, nrelops;
4660         bool paren_first, paren_expr, rprn, done, get_token, assign, bin_last;
4661
4662         paren_first = p->l.t.t == BC_LEX_LPAREN;
4663         nparens = nrelops = 0;
4664         paren_expr = rprn = done = get_token = assign = false;
4665         bin_last = true;
4666
4667         for (; !G_interrupt && !s && !done && bc_parse_exprs(t); t = p->l.t.t) {
4668                 switch (t) {
4669
4670                         case BC_LEX_OP_INC:
4671                         case BC_LEX_OP_DEC:
4672                         {
4673                                 s = zbc_parse_incdec(p, &prev, &paren_expr, &nexprs, flags);
4674                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4675                                 break;
4676                         }
4677
4678                         case BC_LEX_OP_MINUS:
4679                         {
4680                                 s = zbc_parse_minus(p, &prev, ops_bgn, rprn, &nexprs);
4681                                 rprn = get_token = false;
4682                                 bin_last = prev == BC_INST_MINUS;
4683                                 break;
4684                         }
4685
4686                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER:
4687                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_MULTIPLY:
4688                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_DIVIDE:
4689                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_MODULUS:
4690                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_PLUS:
4691                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_MINUS:
4692                         case BC_LEX_OP_ASSIGN:
4693                         {
4694                                 if (prev != BC_INST_VAR && prev != BC_INST_ARRAY_ELEM &&
4695                                     prev != BC_INST_SCALE && prev != BC_INST_IBASE &&
4696                                     prev != BC_INST_OBASE && prev != BC_INST_LAST)
4697                                 {
4698                                         s = bc_error("bad assignment:"
4699                                                 " left side must be scale,"
4700                                                 " ibase, obase, last, var,"
4701                                                 " or array element"
4702                                         );
4703                                         break;
4704                                 }
4705                         }
4706                         // Fallthrough.
4707                         case BC_LEX_OP_POWER:
4708                         case BC_LEX_OP_MULTIPLY:
4709                         case BC_LEX_OP_DIVIDE:
4710                         case BC_LEX_OP_MODULUS:
4711                         case BC_LEX_OP_PLUS:
4712                         case BC_LEX_OP_REL_EQ:
4713                         case BC_LEX_OP_REL_LE:
4714                         case BC_LEX_OP_REL_GE:
4715                         case BC_LEX_OP_REL_NE:
4716                         case BC_LEX_OP_REL_LT:
4717                         case BC_LEX_OP_REL_GT:
4718                         case BC_LEX_OP_BOOL_NOT:
4719                         case BC_LEX_OP_BOOL_OR:
4720                         case BC_LEX_OP_BOOL_AND:
4721                         {
4722                                 if (((t == BC_LEX_OP_BOOL_NOT) != bin_last)
4723                                  || (t != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && prev == BC_INST_BOOL_NOT)
4724                                 ) {
4725                                         return bc_error_bad_expression();
4726                                 }
4727
4728                                 nrelops += t >= BC_LEX_OP_REL_EQ && t <= BC_LEX_OP_REL_GT;
4729                                 prev = BC_PARSE_TOKEN_INST(t);
4730                                 s = zbc_parse_operator(p, t, ops_bgn, &nexprs, true);
4731                                 rprn = get_token = false;
4732                                 bin_last = t != BC_LEX_OP_BOOL_NOT;
4733
4734                                 break;
4735                         }
4736
4737                         case BC_LEX_LPAREN:
4738                         {
4739                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4740                                         return bc_error_bad_expression();
4741                                 ++nparens;
4742                                 paren_expr = rprn = bin_last = false;
4743                                 get_token = true;
4744                                 bc_vec_push(&p->ops, &t);
4745
4746                                 break;
4747                         }
4748
4749                         case BC_LEX_RPAREN:
4750                         {
4751                                 if (bin_last || prev == BC_INST_BOOL_NOT)
4752                                         return bc_error_bad_expression();
4753
4754                                 if (nparens == 0) {
4755                                         s = BC_STATUS_SUCCESS;
4756                                         done = true;
4757                                         get_token = false;
4758                                         break;
4759                                 }
4760                                 else if (!paren_expr)
4761                                         return BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP;
4762
4763                                 --nparens;
4764                                 paren_expr = rprn = true;
4765                                 get_token = bin_last = false;
4766
4767                                 s = zbc_parse_rightParen(p, ops_bgn, &nexprs);
4768
4769                                 break;
4770                         }
4771
4772                         case BC_LEX_NAME:
4773                         {
4774                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4775                                         return bc_error_bad_expression();
4776                                 paren_expr = true;
4777                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4778                                 s = zbc_parse_name(p, &prev, flags & ~BC_PARSE_NOCALL);
4779                                 ++nexprs;
4780
4781                                 break;
4782                         }
4783
4784                         case BC_LEX_NUMBER:
4785                         {
4786                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4787                                         return bc_error_bad_expression();
4788                                 bc_parse_number(p, &prev, &nexprs);
4789                                 paren_expr = get_token = true;
4790                                 rprn = bin_last = false;
4791
4792                                 break;
4793                         }
4794
4795                         case BC_LEX_KEY_IBASE:
4796                         case BC_LEX_KEY_LAST:
4797                         case BC_LEX_KEY_OBASE:
4798                         {
4799                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4800                                         return bc_error_bad_expression();
4801                                 prev = (char) (t - BC_LEX_KEY_IBASE + BC_INST_IBASE);
4802                                 bc_parse_push(p, (char) prev);
4803
4804                                 paren_expr = get_token = true;
4805                                 rprn = bin_last = false;
4806                                 ++nexprs;
4807
4808                                 break;
4809                         }
4810
4811                         case BC_LEX_KEY_LENGTH:
4812                         case BC_LEX_KEY_SQRT:
4813                         {
4814                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4815                                         return bc_error_bad_expression();
4816                                 s = zbc_parse_builtin(p, t, flags, &prev);
4817                                 paren_expr = true;
4818                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4819                                 ++nexprs;
4820
4821                                 break;
4822                         }
4823
4824                         case BC_LEX_KEY_READ:
4825                         {
4826                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4827                                         return bc_error_bad_expression();
4828                                 else if (flags & BC_PARSE_NOREAD)
4829                                         s = bc_error_nested_read_call();
4830                                 else
4831                                         s = zbc_parse_read(p);
4832
4833                                 paren_expr = true;
4834                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4835                                 ++nexprs;
4836                                 prev = BC_INST_READ;
4837
4838                                 break;
4839                         }
4840
4841                         case BC_LEX_KEY_SCALE:
4842                         {
4843                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4844                                         return bc_error_bad_expression();
4845                                 s = zbc_parse_scale(p, &prev, flags);
4846                                 paren_expr = true;
4847                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4848                                 ++nexprs;
4849                                 prev = BC_INST_SCALE;
4850
4851                                 break;
4852                         }
4853
4854                         default:
4855                         {
4856                                 s = bc_error_bad_token();
4857                                 break;
4858                         }
4859                 }
4860
4861                 if (!s && get_token) s = zbc_lex_next(&p->l);
4862         }
4863
4864         if (s) return s;
4865         if (G_interrupt) return BC_STATUS_FAILURE; // ^C: stop parsing
4866
4867         while (p->ops.len > ops_bgn) {
4868
4869                 top = BC_PARSE_TOP_OP(p);
4870                 assign = top >= BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER && top <= BC_LEX_OP_ASSIGN;
4871
4872                 if (top == BC_LEX_LPAREN || top == BC_LEX_RPAREN)
4873                         return bc_error_bad_expression();
4874
4875                 bc_parse_push(p, BC_PARSE_TOKEN_INST(top));
4876
4877                 nexprs -= top != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && top != BC_LEX_NEG;
4878                 bc_vec_pop(&p->ops);
4879         }
4880
4881         if (prev == BC_INST_BOOL_NOT || nexprs != 1)
4882                 return bc_error_bad_expression();
4883
4884         // next is BcParseNext, byte array of up to 4 BC_LEX's, packed into 32-bit word
4885         for (;;) {
4886                 if (t == (next & 0x7f))
4887                         goto ok;
4888                 if (next & 0x80) // last element?
4889                         break;
4890                 next >>= 8;
4891         }
4892         return bc_error_bad_expression();
4893  ok:
4894
4895         if (!(flags & BC_PARSE_REL) && nrelops) {
4896                 s = bc_POSIX_does_not_allow("comparison operators outside if or loops");
4897                 ERROR_RETURN(if (s) return s;)
4898         }
4899         else if ((flags & BC_PARSE_REL) && nrelops > 1) {
4900                 s = bc_POSIX_requires("exactly one comparison operator per condition");
4901                 ERROR_RETURN(if (s) return s;)
4902         }
4903
4904         if (flags & BC_PARSE_PRINT) {
4905                 if (paren_first || !assign) bc_parse_push(p, BC_INST_PRINT);
4906                 bc_parse_push(p, BC_INST_POP);
4907         }
4908
4909         return s;
4910 }
4911
4912 #undef zbc_parse_expr
4913 static BC_STATUS zbc_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags, BcParseNext next)
4914 {
4915         BcStatus s;
4916
4917         s = bc_parse_expr_empty_ok(p, flags, next);
4918         if (s == BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP)
4919                 RETURN_STATUS(bc_error("empty expression"));
4920         RETURN_STATUS(s);
4921 }
4922 #if ERRORS_ARE_FATAL
4923 # define zbc_parse_expr(...) (zbc_parse_expr(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4924 #endif
4925
4926 static BC_STATUS zbc_parse_expression(BcParse *p, uint8_t flags)
4927 {
4928         RETURN_STATUS(zbc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_read));
4929 }
4930 #if ERRORS_ARE_FATAL
4931 # define zbc_parse_expression(...) (zbc_parse_expression(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4932 #endif
4933
4934 #endif // ENABLE_BC
4935
4936 #if ENABLE_DC
4937
4938 #define DC_PARSE_BUF_LEN ((int) (sizeof(uint32_t) * CHAR_BIT))
4939
4940 static BC_STATUS zdc_parse_register(BcParse *p)
4941 {
4942         BcStatus s;
4943         char *name;
4944
4945         s = zbc_lex_next(&p->l);
4946         if (s) RETURN_STATUS(s);
4947         if (p->l.t.t != BC_LEX_NAME) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4948
4949         name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4950         bc_parse_pushName(p, name);
4951
4952         RETURN_STATUS(s);
4953 }
4954 #if ERRORS_ARE_FATAL
4955 # define zdc_parse_register(...) (zdc_parse_register(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4956 #endif
4957
4958 static BC_STATUS zdc_parse_string(BcParse *p)
4959 {
4960         char *str, *name, b[DC_PARSE_BUF_LEN + 1];
4961         size_t idx, len = G.prog.strs.len;
4962
4963         sprintf(b, "%0*zu", DC_PARSE_BUF_LEN, len);
4964         name = xstrdup(b);
4965
4966         str = xstrdup(p->l.t.v.v);
4967         bc_parse_push(p, BC_INST_STR);
4968         bc_parse_pushIndex(p, len);
4969         bc_vec_push(&G.prog.strs, &str);
4970         bc_parse_addFunc(p, name, &idx);
4971
4972         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
4973 }
4974 #if ERRORS_ARE_FATAL
4975 # define zdc_parse_string(...) (zdc_parse_string(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4976 #endif
4977
4978 static BC_STATUS zdc_parse_mem(BcParse *p, uint8_t inst, bool name, bool store)
4979 {
4980         BcStatus s;
4981
4982         bc_parse_push(p, inst);
4983         if (name) {
4984                 s = zdc_parse_register(p);
4985                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4986         }
4987
4988         if (store) {
4989                 bc_parse_push(p, BC_INST_SWAP);
4990                 bc_parse_push(p, BC_INST_ASSIGN);
4991                 bc_parse_push(p, BC_INST_POP);
4992         }
4993
4994         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
4995 }
4996 #if ERRORS_ARE_FATAL
4997 # define zdc_parse_mem(...) (zdc_parse_mem(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4998 #endif
4999
5000 static BC_STATUS zdc_parse_cond(BcParse *p, uint8_t inst)
5001 {
5002         BcStatus s;
5003
5004         bc_parse_push(p, inst);
5005         bc_parse_push(p, BC_INST_EXEC_COND);
5006
5007         s = zdc_parse_register(p);
5008         if (s) RETURN_STATUS(s);
5009
5010         s = zbc_lex_next(&p->l);
5011         if (s) RETURN_STATUS(s);
5012
5013         if (p->l.t.t == BC_LEX_ELSE) {
5014                 s = zdc_parse_register(p);
5015                 if (s) RETURN_STATUS(s);
5016                 s = zbc_lex_next(&p->l);
5017         }
5018         else
5019                 bc_parse_push(p, BC_PARSE_STREND);
5020
5021         RETURN_STATUS(s);
5022 }
5023 #if ERRORS_ARE_FATAL
5024 # define zdc_parse_cond(...) (zdc_parse_cond(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5025 #endif
5026
5027 static BC_STATUS zdc_parse_token(BcParse *p, BcLexType t, uint8_t flags)
5028 {
5029         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5030         BcInst prev;
5031         uint8_t inst;
5032         bool assign, get_token = false;
5033
5034         switch (t) {
5035                 case BC_LEX_OP_REL_EQ:
5036                 case BC_LEX_OP_REL_LE:
5037                 case BC_LEX_OP_REL_GE:
5038                 case BC_LEX_OP_REL_NE:
5039                 case BC_LEX_OP_REL_LT:
5040                 case BC_LEX_OP_REL_GT:
5041                         s = zdc_parse_cond(p, t - BC_LEX_OP_REL_EQ + BC_INST_REL_EQ);
5042                         break;
5043                 case BC_LEX_SCOLON:
5044                 case BC_LEX_COLON:
5045                         s = zdc_parse_mem(p, BC_INST_ARRAY_ELEM, true, t == BC_LEX_COLON);
5046                         break;
5047                 case BC_LEX_STR:
5048                         s = zdc_parse_string(p);
5049                         break;
5050                 case BC_LEX_NEG:
5051                 case BC_LEX_NUMBER:
5052                         if (t == BC_LEX_NEG) {
5053                                 s = zbc_lex_next(&p->l);
5054                                 if (s) RETURN_STATUS(s);
5055                                 if (p->l.t.t != BC_LEX_NUMBER)
5056                                         RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
5057                         }
5058                         bc_parse_number(p, &prev, &p->nbraces);
5059                         if (t == BC_LEX_NEG) bc_parse_push(p, BC_INST_NEG);
5060                         get_token = true;
5061                         break;
5062                 case BC_LEX_KEY_READ:
5063                         if (flags & BC_PARSE_NOREAD)
5064                                 s = bc_error_nested_read_call();
5065                         else
5066                                 bc_parse_push(p, BC_INST_READ);
5067                         get_token = true;
5068                         break;
5069                 case BC_LEX_OP_ASSIGN:
5070                 case BC_LEX_STORE_PUSH:
5071                         assign = t == BC_LEX_OP_ASSIGN;
5072                         inst = assign ? BC_INST_VAR : BC_INST_PUSH_TO_VAR;
5073                         s = zdc_parse_mem(p, inst, true, assign);
5074                         break;
5075                 case BC_LEX_LOAD:
5076                 case BC_LEX_LOAD_POP:
5077                         inst = t == BC_LEX_LOAD_POP ? BC_INST_PUSH_VAR : BC_INST_LOAD;
5078                         s = zdc_parse_mem(p, inst, true, false);
5079                         break;
5080                 case BC_LEX_STORE_IBASE:
5081                 case BC_LEX_STORE_SCALE:
5082                 case BC_LEX_STORE_OBASE:
5083                         inst = t - BC_LEX_STORE_IBASE + BC_INST_IBASE;
5084                         s = zdc_parse_mem(p, inst, false, true);
5085                         break;
5086                 default:
5087                         s = bc_error_bad_token();
5088                         get_token = true;
5089                         break;
5090         }
5091
5092         if (!s && get_token) s = zbc_lex_next(&p->l);
5093
5094         RETURN_STATUS(s);
5095 }
5096 #if ERRORS_ARE_FATAL
5097 # define zdc_parse_token(...) (zdc_parse_token(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5098 #endif
5099
5100 static BC_STATUS zdc_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags)
5101 {
5102         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5103         BcInst inst;
5104         BcLexType t;
5105
5106         if (flags & BC_PARSE_NOCALL) p->nbraces = G.prog.results.len;
5107
5108         for (t = p->l.t.t; !s && t != BC_LEX_EOF; t = p->l.t.t) {
5109                 inst = dc_parse_insts[t];
5110
5111                 if (inst != BC_INST_INVALID) {
5112                         bc_parse_push(p, inst);
5113                         s = zbc_lex_next(&p->l);
5114                 } else
5115                         s = zdc_parse_token(p, t, flags);
5116         }
5117
5118         if (!s && p->l.t.t == BC_LEX_EOF && (flags & BC_PARSE_NOCALL))
5119                 bc_parse_push(p, BC_INST_POP_EXEC);
5120
5121         RETURN_STATUS(s);
5122 }
5123 #if ERRORS_ARE_FATAL
5124 # define zdc_parse_expr(...) (zdc_parse_expr(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5125 #endif
5126
5127 static BC_STATUS zdc_parse_parse(BcParse *p)
5128 {
5129         BcStatus s;
5130
5131         if (p->l.t.t == BC_LEX_EOF)
5132                 s = bc_error("end of file");
5133         else
5134                 s = zdc_parse_expr(p, 0);
5135
5136         if (s || G_interrupt) {
5137                 bc_parse_reset(p);
5138                 s = BC_STATUS_FAILURE;
5139         }
5140
5141         RETURN_STATUS(s);
5142 }
5143 #if ERRORS_ARE_FATAL
5144 # define zdc_parse_parse(...) (zdc_parse_parse(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5145 #endif
5146
5147 #endif // ENABLE_DC
5148
5149 static BC_STATUS zcommon_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags)
5150 {
5151         if (IS_BC) {
5152                 IF_BC(RETURN_STATUS(zbc_parse_expression(p, flags));)
5153         } else {
5154                 IF_DC(RETURN_STATUS(zdc_parse_expr(p, flags));)
5155         }
5156 }
5157 #if ERRORS_ARE_FATAL
5158 # define zcommon_parse_expr(...) (zcommon_parse_expr(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5159 #endif
5160
5161 static BcVec* bc_program_search(char *id, bool var)
5162 {
5163         BcId e, *ptr;
5164         BcVec *v, *map;
5165         size_t i;
5166         BcResultData data;
5167         int new;
5168
5169         v = var ? &G.prog.vars : &G.prog.arrs;
5170         map = var ? &G.prog.var_map : &G.prog.arr_map;
5171
5172         e.name = id;
5173         e.idx = v->len;
5174         new = bc_map_insert(map, &e, &i); // 1 if insertion was successful
5175
5176         if (new) {
5177                 bc_array_init(&data.v, var);
5178                 bc_vec_push(v, &data.v);
5179         }
5180
5181         ptr = bc_vec_item(map, i);
5182         if (new) ptr->name = xstrdup(e.name);
5183         return bc_vec_item(v, ptr->idx);
5184 }
5185
5186 static BC_STATUS zbc_program_num(BcResult *r, BcNum **num, bool hex)
5187 {
5188         switch (r->t) {
5189
5190                 case BC_RESULT_STR:
5191                 case BC_RESULT_TEMP:
5192                 case BC_RESULT_IBASE:
5193                 case BC_RESULT_SCALE:
5194                 case BC_RESULT_OBASE:
5195                 {
5196                         *num = &r->d.n;
5197                         break;
5198                 }
5199
5200                 case BC_RESULT_CONSTANT:
5201                 {
5202                         BcStatus s;
5203                         char **str = bc_vec_item(&G.prog.consts, r->d.id.idx);
5204                         size_t base_t, len = strlen(*str);
5205                         BcNum *base;
5206
5207                         bc_num_init(&r->d.n, len);
5208
5209                         hex = hex && len == 1;
5210                         base = hex ? &G.prog.hexb : &G.prog.ib;
5211                         base_t = hex ? BC_NUM_MAX_IBASE : G.prog.ib_t;
5212                         s = zbc_num_parse(&r->d.n, *str, base, base_t);
5213
5214                         if (s) {
5215                                 bc_num_free(&r->d.n);
5216                                 RETURN_STATUS(s);
5217                         }
5218
5219                         *num = &r->d.n;
5220                         r->t = BC_RESULT_TEMP;
5221
5222                         break;
5223                 }
5224
5225                 case BC_RESULT_VAR:
5226                 case BC_RESULT_ARRAY:
5227                 case BC_RESULT_ARRAY_ELEM:
5228                 {
5229                         BcVec *v;
5230
5231                         v = bc_program_search(r->d.id.name, r->t == BC_RESULT_VAR);
5232
5233                         if (r->t == BC_RESULT_ARRAY_ELEM) {
5234                                 v = bc_vec_top(v);
5235                                 if (v->len <= r->d.id.idx) bc_array_expand(v, r->d.id.idx + 1);
5236                                 *num = bc_vec_item(v, r->d.id.idx);
5237                         }
5238                         else
5239                                 *num = bc_vec_top(v);
5240
5241                         break;
5242                 }
5243
5244                 case BC_RESULT_LAST:
5245                 {
5246                         *num = &G.prog.last;
5247                         break;
5248                 }
5249
5250                 case BC_RESULT_ONE:
5251                 {
5252                         *num = &G.prog.one;
5253                         break;
5254                 }
5255         }
5256
5257         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
5258 }
5259 #if ERRORS_ARE_FATAL
5260 # define zbc_program_num(...) (zbc_program_num(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5261 #endif
5262
5263 static BC_STATUS zbc_program_binOpPrep(BcResult **l, BcNum **ln,
5264                                      BcResult **r, BcNum **rn, bool assign)
5265 {
5266         BcStatus s;
5267         bool hex;
5268         BcResultType lt, rt;
5269
5270         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 2))
5271                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
5272
5273         *r = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 0);
5274         *l = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 1);
5275
5276         lt = (*l)->t;
5277         rt = (*r)->t;
5278         hex = assign && (lt == BC_RESULT_IBASE || lt == BC_RESULT_OBASE);
5279
5280         s = zbc_program_num(*l, ln, false);
5281         if (s) RETURN_STATUS(s);
5282         s = zbc_program_num(*r, rn, hex);
5283         if (s) RETURN_STATUS(s);
5284
5285         // We run this again under these conditions in case any vector has been
5286         // reallocated out from under the BcNums or arrays we had.
5287         if (lt == rt && (lt == BC_RESULT_VAR || lt == BC_RESULT_ARRAY_ELEM)) {
5288                 s = zbc_program_num(*l, ln, false);
5289                 if (s) RETURN_STATUS(s);
5290         }
5291
5292         if (!BC_PROG_NUM((*l), (*ln)) && (!assign || (*l)->t != BC_RESULT_VAR))
5293                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5294         if (!assign && !BC_PROG_NUM((*r), (*ln)))
5295                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5296
5297         RETURN_STATUS(s);
5298 }
5299 #if ERRORS_ARE_FATAL
5300 # define zbc_program_binOpPrep(...) (zbc_program_binOpPrep(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5301 #endif
5302
5303 static void bc_program_binOpRetire(BcResult *r)
5304 {
5305         r->t = BC_RESULT_TEMP;
5306         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5307         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5308         bc_vec_push(&G.prog.results, r);
5309 }
5310
5311 static BC_STATUS zbc_program_prep(BcResult **r, BcNum **n)
5312 {
5313         BcStatus s;
5314
5315         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
5316                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
5317         *r = bc_vec_top(&G.prog.results);
5318
5319         s = zbc_program_num(*r, n, false);
5320         if (s) RETURN_STATUS(s);
5321
5322         if (!BC_PROG_NUM((*r), (*n)))
5323                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5324
5325         RETURN_STATUS(s);
5326 }
5327 #if ERRORS_ARE_FATAL
5328 # define zbc_program_prep(...) (zbc_program_prep(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5329 #endif
5330
5331 static void bc_program_retire(BcResult *r, BcResultType t)
5332 {
5333         r->t = t;
5334         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5335         bc_vec_push(&G.prog.results, r);
5336 }
5337
5338 static BC_STATUS zbc_program_op(char inst)
5339 {
5340         BcStatus s;
5341         BcResult *opd1, *opd2, res;
5342         BcNum *n1, *n2 = NULL;
5343
5344         s = zbc_program_binOpPrep(&opd1, &n1, &opd2, &n2, false);
5345         if (s) RETURN_STATUS(s);
5346         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
5347
5348         s = BC_STATUS_SUCCESS;
5349         ERROR_RETURN(s =) zbc_program_ops[inst - BC_INST_POWER](n1, n2, &res.d.n, G.prog.scale);
5350         if (s) goto err;
5351         bc_program_binOpRetire(&res);
5352
5353         RETURN_STATUS(s);
5354
5355 err:
5356         bc_num_free(&res.d.n);
5357         RETURN_STATUS(s);
5358 }
5359 #if ERRORS_ARE_FATAL
5360 # define zbc_program_op(...) (zbc_program_op(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5361 #endif
5362
5363 static BC_STATUS zbc_program_read(void)
5364 {
5365         const char *sv_file;
5366         BcStatus s;
5367         BcParse parse;
5368         BcVec buf;
5369         BcInstPtr ip;
5370         BcFunc *f;
5371
5372         if (G.in_read)
5373                 RETURN_STATUS(bc_error_nested_read_call());
5374
5375         f = bc_program_func(BC_PROG_READ);
5376         bc_vec_pop_all(&f->code);
5377         bc_char_vec_init(&buf);
5378
5379         sv_file = G.prog.file;
5380         G.prog.file = NULL;
5381         G.in_read = 1;
5382
5383         bc_read_line(&buf);
5384
5385         bc_parse_create(&parse, BC_PROG_READ);
5386         bc_lex_file(&parse.l);
5387
5388         s = zbc_parse_text(&parse, buf.v);
5389         if (s) goto exec_err;
5390         s = zcommon_parse_expr(&parse, BC_PARSE_NOREAD);
5391         if (s) goto exec_err;
5392
5393         if (parse.l.t.t != BC_LEX_NLINE && parse.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
5394                 s = bc_error("bad read() expression");
5395                 goto exec_err;
5396         }
5397
5398         ip.func = BC_PROG_READ;
5399         ip.idx = 0;
5400         ip.len = G.prog.results.len;
5401
5402         // Update this pointer, just in case.
5403         f = bc_program_func(BC_PROG_READ);
5404
5405         bc_vec_pushByte(&f->code, BC_INST_POP_EXEC);
5406         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
5407
5408 exec_err:
5409         bc_parse_free(&parse);
5410 //io_err:
5411         G.in_read = 0;
5412         G.prog.file = sv_file;
5413         bc_vec_free(&buf);
5414         RETURN_STATUS(s);
5415 }
5416 #if ERRORS_ARE_FATAL
5417 # define zbc_program_read(...) (zbc_program_read(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5418 #endif
5419
5420 static size_t bc_program_index(char *code, size_t *bgn)
5421 {
5422         char amt = code[(*bgn)++], i = 0;
5423         size_t res = 0;
5424
5425         for (; i < amt; ++i, ++(*bgn))
5426                 res |= (((size_t)((int) code[*bgn]) & UCHAR_MAX) << (i * CHAR_BIT));
5427
5428         return res;
5429 }
5430
5431 static char *bc_program_name(char *code, size_t *bgn)
5432 {
5433         size_t i;
5434         char c, *s, *str = code + *bgn, *ptr = strchr(str, BC_PARSE_STREND);
5435
5436         s = xmalloc(ptr - str + 1);
5437         c = code[(*bgn)++];
5438
5439         for (i = 0; c != 0 && c != BC_PARSE_STREND; c = code[(*bgn)++], ++i)
5440                 s[i] = c;
5441
5442         s[i] = '\0';
5443
5444         return s;
5445 }
5446
5447 static void bc_program_printString(const char *str)
5448 {
5449 #if ENABLE_DC
5450         if (!str[0]) {
5451                 // Example: echo '[]ap' | dc
5452                 // should print two bytes: 0x00, 0x0A
5453                 bb_putchar('\0');
5454                 return;
5455         }
5456 #endif
5457         while (*str) {
5458                 int c = *str++;
5459                 if (c != '\\' || !*str)
5460                         bb_putchar(c);
5461                 else {
5462                         c = *str++;
5463                         switch (c) {
5464                         case 'a':
5465                                 bb_putchar('\a');
5466                                 break;
5467                         case 'b':
5468                                 bb_putchar('\b');
5469                                 break;
5470                         case '\\':
5471                         case 'e':
5472                                 bb_putchar('\\');
5473                                 break;
5474                         case 'f':
5475                                 bb_putchar('\f');
5476                                 break;
5477                         case 'n':
5478                                 bb_putchar('\n');
5479                                 G.prog.nchars = SIZE_MAX;
5480                                 break;
5481                         case 'r':
5482                                 bb_putchar('\r');
5483                                 break;
5484                         case 'q':
5485                                 bb_putchar('"');
5486                                 break;
5487                         case 't':
5488                                 bb_putchar('\t');
5489                                 break;
5490                         default:
5491                                 // Just print the backslash and following character.
5492                                 bb_putchar('\\');
5493                                 ++G.prog.nchars;
5494                                 bb_putchar(c);
5495                                 break;
5496                         }
5497                 }
5498                 ++G.prog.nchars;
5499         }
5500 }
5501
5502 static void bc_num_printNewline(void)
5503 {
5504         if (G.prog.nchars == G.prog.len - 1) {
5505                 bb_putchar('\\');
5506                 bb_putchar('\n');
5507                 G.prog.nchars = 0;
5508         }
5509 }
5510
5511 #if ENABLE_DC
5512 static FAST_FUNC void bc_num_printChar(size_t num, size_t width, bool radix)
5513 {
5514         (void) radix;
5515         bb_putchar((char) num);
5516         G.prog.nchars += width;
5517 }
5518 #endif
5519
5520 static FAST_FUNC void bc_num_printDigits(size_t num, size_t width, bool radix)
5521 {
5522         size_t exp, pow;
5523
5524         bc_num_printNewline();
5525         bb_putchar(radix ? '.' : ' ');
5526         ++G.prog.nchars;
5527
5528         bc_num_printNewline();
5529         for (exp = 0, pow = 1; exp < width - 1; ++exp, pow *= 10)
5530                 continue;
5531
5532         for (exp = 0; exp < width; pow /= 10, ++G.prog.nchars, ++exp) {
5533                 size_t dig;
5534                 bc_num_printNewline();
5535                 dig = num / pow;
5536                 num -= dig * pow;
5537                 bb_putchar(((char) dig) + '0');
5538         }
5539 }
5540
5541 static FAST_FUNC void bc_num_printHex(size_t num, size_t width, bool radix)
5542 {
5543         if (radix) {
5544                 bc_num_printNewline();
5545                 bb_putchar('.');
5546                 G.prog.nchars += 1;
5547         }
5548
5549         bc_num_printNewline();
5550         bb_putchar(bb_hexdigits_upcase[num]);
5551         G.prog.nchars += width;
5552 }
5553
5554 static void bc_num_printDecimal(BcNum *n)
5555 {
5556         size_t i, rdx = n->rdx - 1;
5557
5558         if (n->neg) bb_putchar('-');
5559         G.prog.nchars += n->neg;
5560
5561         for (i = n->len - 1; i < n->len; --i)
5562                 bc_num_printHex((size_t) n->num[i], 1, i == rdx);
5563 }
5564
5565 static BC_STATUS zbc_num_printNum(BcNum *n, BcNum *base, size_t width, BcNumDigitOp print)
5566 {
5567         BcStatus s;
5568         BcVec stack;
5569         BcNum intp, fracp, digit, frac_len;
5570         unsigned long dig, *ptr;
5571         size_t i;
5572         bool radix;
5573
5574         if (n->len == 0) {
5575                 print(0, width, false);
5576                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
5577         }
5578
5579         bc_vec_init(&stack, sizeof(long), NULL);
5580         bc_num_init(&intp, n->len);
5581         bc_num_init(&fracp, n->rdx);
5582         bc_num_init(&digit, width);
5583         bc_num_init(&frac_len, BC_NUM_INT(n));
5584         bc_num_copy(&intp, n);
5585         bc_num_one(&frac_len);
5586
5587         bc_num_truncate(&intp, intp.rdx);
5588         s = zbc_num_sub(n, &intp, &fracp, 0);
5589         if (s) goto err;
5590
5591         while (intp.len != 0) {
5592                 s = zbc_num_divmod(&intp, base, &intp, &digit, 0);
5593                 if (s) goto err;
5594                 s = zbc_num_ulong(&digit, &dig);
5595                 if (s) goto err;
5596                 bc_vec_push(&stack, &dig);
5597         }
5598
5599         for (i = 0; i < stack.len; ++i) {
5600                 ptr = bc_vec_item_rev(&stack, i);
5601                 print(*ptr, width, false);
5602         }
5603
5604         if (!n->rdx) goto err;
5605
5606         for (radix = true; frac_len.len <= n->rdx; radix = false) {
5607                 s = zbc_num_mul(&fracp, base, &fracp, n->rdx);
5608                 if (s) goto err;
5609                 s = zbc_num_ulong(&fracp, &dig);
5610                 if (s) goto err;
5611                 bc_num_ulong2num(&intp, dig);
5612                 s = zbc_num_sub(&fracp, &intp, &fracp, 0);
5613                 if (s) goto err;
5614                 print(dig, width, radix);
5615                 s = zbc_num_mul(&frac_len, base, &frac_len, 0);
5616                 if (s) goto err;
5617         }
5618
5619 err:
5620         bc_num_free(&frac_len);
5621         bc_num_free(&digit);
5622         bc_num_free(&fracp);
5623         bc_num_free(&intp);
5624         bc_vec_free(&stack);
5625         RETURN_STATUS(s);
5626 }
5627 #if ERRORS_ARE_FATAL
5628 # define zbc_num_printNum(...) (zbc_num_printNum(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5629 #endif
5630
5631 static BC_STATUS zbc_num_printBase(BcNum *n)
5632 {
5633         BcStatus s;
5634         size_t width, i;
5635         BcNumDigitOp print;
5636         bool neg = n->neg;
5637
5638         if (neg) {
5639                 bb_putchar('-');
5640                 G.prog.nchars++;
5641         }
5642
5643         n->neg = false;
5644
5645         if (G.prog.ob_t <= BC_NUM_MAX_IBASE) {
5646                 width = 1;
5647                 print = bc_num_printHex;
5648         }
5649         else {
5650                 for (i = G.prog.ob_t - 1, width = 0; i != 0; i /= 10, ++width)
5651                         continue;
5652                 print = bc_num_printDigits;
5653         }
5654
5655         s = zbc_num_printNum(n, &G.prog.ob, width, print);
5656         n->neg = neg;
5657
5658         RETURN_STATUS(s);
5659 }
5660 #if ERRORS_ARE_FATAL
5661 # define zbc_num_printBase(...) (zbc_num_printBase(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5662 #endif
5663
5664 #if ENABLE_DC
5665 static BC_STATUS zbc_num_stream(BcNum *n, BcNum *base)
5666 {
5667         RETURN_STATUS(zbc_num_printNum(n, base, 1, bc_num_printChar));
5668 }
5669 #if ERRORS_ARE_FATAL
5670 # define zbc_num_stream(...) (zbc_num_stream(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5671 #endif
5672 #endif
5673
5674 static BC_STATUS zbc_num_print(BcNum *n, bool newline)
5675 {
5676         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5677
5678         bc_num_printNewline();
5679
5680         if (n->len == 0) {
5681                 bb_putchar('0');
5682                 ++G.prog.nchars;
5683         }
5684         else if (G.prog.ob_t == 10)
5685                 bc_num_printDecimal(n);
5686         else
5687                 s = zbc_num_printBase(n);
5688
5689         if (newline) {
5690                 bb_putchar('\n');
5691                 G.prog.nchars = 0;
5692         }
5693
5694         RETURN_STATUS(s);
5695 }
5696 #if ERRORS_ARE_FATAL
5697 # define zbc_num_print(...) (zbc_num_print(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5698 #endif
5699
5700 static BC_STATUS zbc_program_print(char inst, size_t idx)
5701 {
5702         BcStatus s;
5703         BcResult *r;
5704         BcNum *num;
5705         bool pop = inst != BC_INST_PRINT;
5706
5707         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, idx + 1))
5708                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
5709
5710         r = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, idx);
5711         num = NULL; // is this NULL necessary?
5712         s = zbc_program_num(r, &num, false);
5713         if (s) RETURN_STATUS(s);
5714
5715         if (BC_PROG_NUM(r, num)) {
5716                 s = zbc_num_print(num, !pop);
5717                 if (!s) bc_num_copy(&G.prog.last, num);
5718         }
5719         else {
5720                 char *str;
5721
5722                 idx = (r->t == BC_RESULT_STR) ? r->d.id.idx : num->rdx;
5723                 str = *bc_program_str(idx);
5724
5725                 if (inst == BC_INST_PRINT_STR) {
5726                         for (;;) {
5727                                 char c = *str++;
5728                                 if (c == '\0') break;
5729                                 bb_putchar(c);
5730                                 ++G.prog.nchars;
5731                                 if (c == '\n') G.prog.nchars = 0;
5732                         }
5733                 }
5734                 else {
5735                         bc_program_printString(str);
5736                         if (inst == BC_INST_PRINT) bb_putchar('\n');
5737                 }
5738         }
5739
5740         if (!s && pop) bc_vec_pop(&G.prog.results);
5741
5742         RETURN_STATUS(s);
5743 }
5744 #if ERRORS_ARE_FATAL
5745 # define zbc_program_print(...) (zbc_program_print(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5746 #endif
5747
5748 static BC_STATUS zbc_program_negate(void)
5749 {
5750         BcStatus s;
5751         BcResult res, *ptr;
5752         BcNum *num = NULL;
5753
5754         s = zbc_program_prep(&ptr, &num);
5755         if (s) RETURN_STATUS(s);
5756
5757         bc_num_init(&res.d.n, num->len);
5758         bc_num_copy(&res.d.n, num);
5759         if (res.d.n.len) res.d.n.neg = !res.d.n.neg;
5760
5761         bc_program_retire(&res, BC_RESULT_TEMP);
5762
5763         RETURN_STATUS(s);
5764 }
5765 #if ERRORS_ARE_FATAL
5766 # define zbc_program_negate(...) (zbc_program_negate(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5767 #endif
5768
5769 static BC_STATUS zbc_program_logical(char inst)
5770 {
5771         BcStatus s;
5772         BcResult *opd1, *opd2, res;
5773         BcNum *n1, *n2;
5774         ssize_t cond;
5775
5776         s = zbc_program_binOpPrep(&opd1, &n1, &opd2, &n2, false);
5777         if (s) RETURN_STATUS(s);
5778
5779         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
5780
5781         if (inst == BC_INST_BOOL_AND)
5782                 cond = bc_num_cmp(n1, &G.prog.zero) && bc_num_cmp(n2, &G.prog.zero);
5783         else if (inst == BC_INST_BOOL_OR)
5784                 cond = bc_num_cmp(n1, &G.prog.zero) || bc_num_cmp(n2, &G.prog.zero);
5785         else {
5786                 cond = bc_num_cmp(n1, n2);
5787                 switch (inst) {
5788                 case BC_INST_REL_EQ:
5789                         cond = (cond == 0);
5790                         break;
5791                 case BC_INST_REL_LE:
5792                         cond = (cond <= 0);
5793                         break;
5794                 case BC_INST_REL_GE:
5795                         cond = (cond >= 0);
5796                         break;
5797                 case BC_INST_REL_LT:
5798                         cond = (cond < 0);
5799                         break;
5800                 case BC_INST_REL_GT:
5801                         cond = (cond > 0);
5802                         break;
5803                 default: // = case BC_INST_REL_NE:
5804                         //cond = (cond != 0); - not needed
5805                         break;
5806                 }
5807         }
5808
5809         if (cond) bc_num_one(&res.d.n);
5810         //else bc_num_zero(&res.d.n); - already is
5811
5812         bc_program_binOpRetire(&res);
5813
5814         RETURN_STATUS(s);
5815 }
5816 #if ERRORS_ARE_FATAL
5817 # define zbc_program_logical(...) (zbc_program_logical(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5818 #endif
5819
5820 #if ENABLE_DC
5821 static BC_STATUS zbc_program_assignStr(BcResult *r, BcVec *v,
5822                                      bool push)
5823 {
5824         BcNum n2;
5825         BcResult res;
5826
5827         memset(&n2, 0, sizeof(BcNum));
5828         n2.rdx = res.d.id.idx = r->d.id.idx;
5829         res.t = BC_RESULT_STR;
5830
5831         if (!push) {
5832                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 2))
5833                         RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
5834                 bc_vec_pop(v);
5835                 bc_vec_pop(&G.prog.results);
5836         }
5837
5838         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5839
5840         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
5841         bc_vec_push(v, &n2);
5842
5843         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
5844 }
5845 #if ERRORS_ARE_FATAL
5846 # define zbc_program_assignStr(...) (zbc_program_assignStr(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5847 #endif
5848 #endif // ENABLE_DC
5849
5850 static BC_STATUS zbc_program_copyToVar(char *name, bool var)
5851 {
5852         BcStatus s;
5853         BcResult *ptr, r;
5854         BcVec *v;
5855         BcNum *n;
5856
5857         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
5858                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
5859
5860         ptr = bc_vec_top(&G.prog.results);
5861         if ((ptr->t == BC_RESULT_ARRAY) != !var)
5862                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5863         v = bc_program_search(name, var);
5864
5865 #if ENABLE_DC
5866         if (ptr->t == BC_RESULT_STR && !var)
5867                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5868         if (ptr->t == BC_RESULT_STR)
5869                 RETURN_STATUS(zbc_program_assignStr(ptr, v, true));
5870 #endif
5871
5872         s = zbc_program_num(ptr, &n, false);
5873         if (s) RETURN_STATUS(s);
5874
5875         // Do this once more to make sure that pointers were not invalidated.
5876         v = bc_program_search(name, var);
5877
5878         if (var) {
5879                 bc_num_init_DEF_SIZE(&r.d.n);
5880                 bc_num_copy(&r.d.n, n);
5881         }
5882         else {
5883                 bc_array_init(&r.d.v, true);
5884                 bc_array_copy(&r.d.v, (BcVec *) n);
5885         }
5886
5887         bc_vec_push(v, &r.d);
5888         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5889
5890         RETURN_STATUS(s);
5891 }
5892 #if ERRORS_ARE_FATAL
5893 # define zbc_program_copyToVar(...) (zbc_program_copyToVar(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5894 #endif
5895
5896 static BC_STATUS zbc_program_assign(char inst)
5897 {
5898         BcStatus s;
5899         BcResult *left, *right, res;
5900         BcNum *l = NULL, *r = NULL;
5901         bool assign = inst == BC_INST_ASSIGN, ib, sc;
5902
5903         s = zbc_program_binOpPrep(&left, &l, &right, &r, assign);
5904         if (s) RETURN_STATUS(s);
5905
5906         ib = left->t == BC_RESULT_IBASE;
5907         sc = left->t == BC_RESULT_SCALE;
5908
5909 #if ENABLE_DC
5910
5911         if (right->t == BC_RESULT_STR) {
5912
5913                 BcVec *v;
5914
5915                 if (left->t != BC_RESULT_VAR)
5916                         RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5917                 v = bc_program_search(left->d.id.name, true);
5918
5919                 RETURN_STATUS(zbc_program_assignStr(right, v, false));
5920         }
5921 #endif
5922
5923         if (left->t == BC_RESULT_CONSTANT || left->t == BC_RESULT_TEMP)
5924                 RETURN_STATUS(bc_error("bad assignment:"
5925                                 " left side must be scale,"
5926                                 " ibase, obase, last, var,"
5927                                 " or array element"
5928                 ));
5929
5930 #if ENABLE_BC
5931         if (inst == BC_INST_ASSIGN_DIVIDE && !bc_num_cmp(r, &G.prog.zero))
5932                 RETURN_STATUS(bc_error("divide by zero"));
5933
5934         if (assign)
5935                 bc_num_copy(l, r);
5936         else {
5937                 s = BC_STATUS_SUCCESS;
5938                 ERROR_RETURN(s =) zbc_program_ops[inst - BC_INST_ASSIGN_POWER](l, r, l, G.prog.scale);
5939         }
5940         if (s) RETURN_STATUS(s);
5941 #else
5942         bc_num_copy(l, r);
5943 #endif
5944
5945         if (ib || sc || left->t == BC_RESULT_OBASE) {
5946                 static const char *const msg[] = {
5947                         "bad ibase; must be [2,16]",                 //BC_RESULT_IBASE
5948                         "bad scale; must be [0,"BC_MAX_SCALE_STR"]", //BC_RESULT_SCALE
5949                         NULL, //can't happen                         //BC_RESULT_LAST
5950                         NULL, //can't happen                         //BC_RESULT_CONSTANT
5951                         NULL, //can't happen                         //BC_RESULT_ONE
5952                         "bad obase; must be [2,"BC_MAX_OBASE_STR"]", //BC_RESULT_OBASE
5953                 };
5954                 size_t *ptr;
5955                 unsigned long val, max;
5956
5957                 s = zbc_num_ulong(l, &val);
5958                 if (s) RETURN_STATUS(s);
5959                 s = left->t - BC_RESULT_IBASE;
5960                 if (sc) {
5961                         max = BC_MAX_SCALE;
5962                         ptr = &G.prog.scale;
5963                 }
5964                 else {
5965                         if (val < BC_NUM_MIN_BASE)
5966                                 RETURN_STATUS(bc_error(msg[s]));
5967                         max = ib ? BC_NUM_MAX_IBASE : BC_MAX_OBASE;
5968                         ptr = ib ? &G.prog.ib_t : &G.prog.ob_t;
5969                 }
5970
5971                 if (val > max)
5972                         RETURN_STATUS(bc_error(msg[s]));
5973                 if (!sc)
5974                         bc_num_copy(ib ? &G.prog.ib : &G.prog.ob, l);
5975
5976                 *ptr = (size_t) val;
5977                 s = BC_STATUS_SUCCESS;
5978         }
5979
5980         bc_num_init(&res.d.n, l->len);
5981         bc_num_copy(&res.d.n, l);
5982         bc_program_binOpRetire(&res);
5983
5984         RETURN_STATUS(s);
5985 }
5986 #if ERRORS_ARE_FATAL
5987 # define zbc_program_assign(...) (zbc_program_assign(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5988 #endif
5989
5990 #if !ENABLE_DC
5991 #define bc_program_pushVar(code, bgn, pop, copy) \
5992         bc_program_pushVar(code, bgn)
5993 // for bc, 'pop' and 'copy' are always false
5994 #endif
5995 static BC_STATUS bc_program_pushVar(char *code, size_t *bgn,
5996                                    bool pop, bool copy)
5997 {
5998         BcResult r;
5999         char *name = bc_program_name(code, bgn);
6000
6001         r.t = BC_RESULT_VAR;
6002         r.d.id.name = name;
6003
6004 #if ENABLE_DC
6005         {
6006                 BcVec *v = bc_program_search(name, true);
6007                 BcNum *num = bc_vec_top(v);
6008
6009                 if (pop || copy) {
6010
6011                         if (!BC_PROG_STACK(v, 2 - copy)) {
6012                                 free(name);
6013                                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6014                         }
6015
6016                         free(name);
6017                         name = NULL;
6018
6019                         if (!BC_PROG_STR(num)) {
6020
6021                                 r.t = BC_RESULT_TEMP;
6022
6023                                 bc_num_init_DEF_SIZE(&r.d.n);
6024                                 bc_num_copy(&r.d.n, num);
6025                         }
6026                         else {
6027                                 r.t = BC_RESULT_STR;
6028                                 r.d.id.idx = num->rdx;
6029                         }
6030
6031                         if (!copy) bc_vec_pop(v);
6032                 }
6033         }
6034 #endif // ENABLE_DC
6035
6036         bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6037
6038         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
6039 }
6040 #if ERRORS_ARE_FATAL
6041 # define zbc_program_pushVar(...) (bc_program_pushVar(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6042 #else
6043 # define zbc_program_pushVar(...) bc_program_pushVar(__VA_ARGS__)
6044 #endif
6045
6046 static BC_STATUS zbc_program_pushArray(char *code, size_t *bgn,
6047                                      char inst)
6048 {
6049         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6050         BcResult r;
6051         BcNum *num;
6052
6053         r.d.id.name = bc_program_name(code, bgn);
6054
6055         if (inst == BC_INST_ARRAY) {
6056                 r.t = BC_RESULT_ARRAY;
6057                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6058         }
6059         else {
6060
6061                 BcResult *operand;
6062                 unsigned long temp;
6063
6064                 s = zbc_program_prep(&operand, &num);
6065                 if (s) goto err;
6066                 s = zbc_num_ulong(num, &temp);
6067                 if (s) goto err;
6068
6069                 if (temp > BC_MAX_DIM) {
6070                         s = bc_error("array too long; must be [1,"BC_MAX_DIM_STR"]");
6071                         goto err;
6072                 }
6073
6074                 r.d.id.idx = (size_t) temp;
6075                 bc_program_retire(&r, BC_RESULT_ARRAY_ELEM);
6076         }
6077
6078 err:
6079         if (s) free(r.d.id.name);
6080         RETURN_STATUS(s);
6081 }
6082 #if ERRORS_ARE_FATAL
6083 # define zbc_program_pushArray(...) (zbc_program_pushArray(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6084 #endif
6085
6086 #if ENABLE_BC
6087 static BC_STATUS zbc_program_incdec(char inst)
6088 {
6089         BcStatus s;
6090         BcResult *ptr, res, copy;
6091         BcNum *num = NULL;
6092         char inst2 = inst;
6093
6094         s = zbc_program_prep(&ptr, &num);
6095         if (s) RETURN_STATUS(s);
6096
6097         if (inst == BC_INST_INC_POST || inst == BC_INST_DEC_POST) {
6098                 copy.t = BC_RESULT_TEMP;
6099                 bc_num_init(&copy.d.n, num->len);
6100                 bc_num_copy(&copy.d.n, num);
6101         }
6102
6103         res.t = BC_RESULT_ONE;
6104         inst = inst == BC_INST_INC_PRE || inst == BC_INST_INC_POST ?
6105                    BC_INST_ASSIGN_PLUS :
6106                    BC_INST_ASSIGN_MINUS;
6107
6108         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6109         s = zbc_program_assign(inst);
6110         if (s) RETURN_STATUS(s);
6111
6112         if (inst2 == BC_INST_INC_POST || inst2 == BC_INST_DEC_POST) {
6113                 bc_vec_pop(&G.prog.results);
6114                 bc_vec_push(&G.prog.results, &copy);
6115         }
6116
6117         RETURN_STATUS(s);
6118 }
6119 #if ERRORS_ARE_FATAL
6120 # define zbc_program_incdec(...) (zbc_program_incdec(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6121 #endif
6122
6123 static BC_STATUS zbc_program_call(char *code, size_t *idx)
6124 {
6125         BcInstPtr ip;
6126         size_t i, nparams = bc_program_index(code, idx);
6127         BcFunc *func;
6128         BcId *a;
6129         BcResultData param;
6130         BcResult *arg;
6131
6132         ip.idx = 0;
6133         ip.func = bc_program_index(code, idx);
6134         func = bc_program_func(ip.func);
6135
6136         if (func->code.len == 0) {
6137                 RETURN_STATUS(bc_error("undefined function"));
6138         }
6139         if (nparams != func->nparams) {
6140                 RETURN_STATUS(bc_error_fmt("function has %u parameters, but called with %u", func->nparams, nparams));
6141         }
6142         ip.len = G.prog.results.len - nparams;
6143
6144         for (i = 0; i < nparams; ++i) {
6145                 BcStatus s;
6146
6147                 a = bc_vec_item(&func->autos, nparams - 1 - i);
6148                 arg = bc_vec_top(&G.prog.results);
6149
6150                 if ((!a->idx) != (arg->t == BC_RESULT_ARRAY) || arg->t == BC_RESULT_STR)
6151                         RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
6152
6153                 s = zbc_program_copyToVar(a->name, a->idx);
6154                 if (s) RETURN_STATUS(s);
6155         }
6156
6157         for (; i < func->autos.len; ++i) {
6158                 BcVec *v;
6159
6160                 a = bc_vec_item(&func->autos, i);
6161                 v = bc_program_search(a->name, a->idx);
6162
6163                 if (a->idx) {
6164                         bc_num_init_DEF_SIZE(&param.n);
6165                         bc_vec_push(v, &param.n);
6166                 }
6167                 else {
6168                         bc_array_init(&param.v, true);
6169                         bc_vec_push(v, &param.v);
6170                 }
6171         }
6172
6173         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
6174
6175         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
6176 }
6177 #if ERRORS_ARE_FATAL
6178 # define zbc_program_call(...) (zbc_program_call(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6179 #endif
6180
6181 static BC_STATUS zbc_program_return(char inst)
6182 {
6183         BcResult res;
6184         BcFunc *f;
6185         size_t i;
6186         BcInstPtr *ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
6187
6188         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, ip->len + inst == BC_INST_RET))
6189                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6190
6191         f = bc_program_func(ip->func);
6192         res.t = BC_RESULT_TEMP;
6193
6194         if (inst == BC_INST_RET) {
6195                 BcStatus s;
6196                 BcNum *num;
6197                 BcResult *operand = bc_vec_top(&G.prog.results);
6198
6199                 s = zbc_program_num(operand, &num, false);
6200                 if (s) RETURN_STATUS(s);
6201                 bc_num_init(&res.d.n, num->len);
6202                 bc_num_copy(&res.d.n, num);
6203         }
6204         else {
6205                 bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
6206                 //bc_num_zero(&res.d.n); - already is
6207         }
6208
6209         // We need to pop arguments as well, so this takes that into account.
6210         for (i = 0; i < f->autos.len; ++i) {
6211                 BcVec *v;
6212                 BcId *a = bc_vec_item(&f->autos, i);
6213
6214                 v = bc_program_search(a->name, a->idx);
6215                 bc_vec_pop(v);
6216         }
6217
6218         bc_vec_npop(&G.prog.results, G.prog.results.len - ip->len);
6219         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6220         bc_vec_pop(&G.prog.stack);
6221
6222         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
6223 }
6224 #if ERRORS_ARE_FATAL
6225 # define zbc_program_return(...) (zbc_program_return(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6226 #endif
6227 #endif // ENABLE_BC
6228
6229 static unsigned long bc_program_scale(BcNum *n)
6230 {
6231         return (unsigned long) n->rdx;
6232 }
6233
6234 static unsigned long bc_program_len(BcNum *n)
6235 {
6236         size_t len = n->len;
6237
6238         if (n->rdx != len) return len;
6239         for (;;) {
6240                 if (len == 0) break;
6241                 len--;
6242                 if (n->num[len] != 0) break;
6243         }
6244         return len;
6245 }
6246
6247 static BC_STATUS zbc_program_builtin(char inst)
6248 {
6249         BcStatus s;
6250         BcResult *opnd;
6251         BcNum *num = NULL;
6252         BcResult res;
6253         bool len = inst == BC_INST_LENGTH;
6254
6255         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6256                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6257         opnd = bc_vec_top(&G.prog.results);
6258
6259         s = zbc_program_num(opnd, &num, false);
6260         if (s) RETURN_STATUS(s);
6261
6262 #if ENABLE_DC
6263         if (!BC_PROG_NUM(opnd, num) && !len)
6264                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
6265 #endif
6266
6267         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
6268
6269         if (inst == BC_INST_SQRT) s = zbc_num_sqrt(num, &res.d.n, G.prog.scale);
6270 #if ENABLE_BC
6271         else if (len != 0 && opnd->t == BC_RESULT_ARRAY) {
6272                 bc_num_ulong2num(&res.d.n, (unsigned long) ((BcVec *) num)->len);
6273         }
6274 #endif
6275 #if ENABLE_DC
6276         else if (len != 0 && !BC_PROG_NUM(opnd, num)) {
6277                 char **str;
6278                 size_t idx = opnd->t == BC_RESULT_STR ? opnd->d.id.idx : num->rdx;
6279
6280                 str = bc_program_str(idx);
6281                 bc_num_ulong2num(&res.d.n, strlen(*str));
6282         }
6283 #endif
6284         else {
6285                 bc_num_ulong2num(&res.d.n, len ? bc_program_len(num) : bc_program_scale(num));
6286         }
6287
6288         bc_program_retire(&res, BC_RESULT_TEMP);
6289
6290         RETURN_STATUS(s);
6291 }
6292 #if ERRORS_ARE_FATAL
6293 # define zbc_program_builtin(...) (zbc_program_builtin(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6294 #endif
6295
6296 #if ENABLE_DC
6297 static BC_STATUS zbc_program_divmod(void)
6298 {
6299         BcStatus s;
6300         BcResult *opd1, *opd2, res, res2;
6301         BcNum *n1, *n2 = NULL;
6302
6303         s = zbc_program_binOpPrep(&opd1, &n1, &opd2, &n2, false);
6304         if (s) RETURN_STATUS(s);
6305
6306         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
6307         bc_num_init(&res2.d.n, n2->len);
6308
6309         s = zbc_num_divmod(n1, n2, &res2.d.n, &res.d.n, G.prog.scale);
6310         if (s) goto err;
6311
6312         bc_program_binOpRetire(&res2);
6313         res.t = BC_RESULT_TEMP;
6314         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6315
6316         RETURN_STATUS(s);
6317
6318 err:
6319         bc_num_free(&res2.d.n);
6320         bc_num_free(&res.d.n);
6321         RETURN_STATUS(s);
6322 }
6323 #if ERRORS_ARE_FATAL
6324 # define zbc_program_divmod(...) (zbc_program_divmod(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6325 #endif
6326
6327 static BC_STATUS zbc_program_modexp(void)
6328 {
6329         BcStatus s;
6330         BcResult *r1, *r2, *r3, res;
6331         BcNum *n1, *n2, *n3;
6332
6333         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 3))
6334                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6335         s = zbc_program_binOpPrep(&r2, &n2, &r3, &n3, false);
6336         if (s) RETURN_STATUS(s);
6337
6338         r1 = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 2);
6339         s = zbc_program_num(r1, &n1, false);
6340         if (s) RETURN_STATUS(s);
6341         if (!BC_PROG_NUM(r1, n1))
6342                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
6343
6344         // Make sure that the values have their pointers updated, if necessary.
6345         if (r1->t == BC_RESULT_VAR || r1->t == BC_RESULT_ARRAY_ELEM) {
6346
6347                 if (r1->t == r2->t) {
6348                         s = zbc_program_num(r2, &n2, false);
6349                         if (s) RETURN_STATUS(s);
6350                 }
6351
6352                 if (r1->t == r3->t) {
6353                         s = zbc_program_num(r3, &n3, false);
6354                         if (s) RETURN_STATUS(s);
6355                 }
6356         }
6357
6358         bc_num_init(&res.d.n, n3->len);
6359         s = zbc_num_modexp(n1, n2, n3, &res.d.n);
6360         if (s) goto err;
6361
6362         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6363         bc_program_binOpRetire(&res);
6364
6365         RETURN_STATUS(s);
6366
6367 err:
6368         bc_num_free(&res.d.n);
6369         RETURN_STATUS(s);
6370 }
6371 #if ERRORS_ARE_FATAL
6372 # define zbc_program_modexp(...) (zbc_program_modexp(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6373 #endif
6374
6375 static void bc_program_stackLen(void)
6376 {
6377         BcResult res;
6378         size_t len = G.prog.results.len;
6379
6380         res.t = BC_RESULT_TEMP;
6381
6382         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
6383         bc_num_ulong2num(&res.d.n, len);
6384         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6385 }
6386
6387 static BC_STATUS zbc_program_asciify(void)
6388 {
6389         BcStatus s;
6390         BcResult *r, res;
6391         BcNum *num, n;
6392         char *str, *str2, c;
6393         size_t len = G.prog.strs.len, idx;
6394         unsigned long val;
6395
6396         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6397                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6398         r = bc_vec_top(&G.prog.results);
6399
6400         num = NULL; // TODO: is this NULL needed?
6401         s = zbc_program_num(r, &num, false);
6402         if (s) RETURN_STATUS(s);
6403
6404         if (BC_PROG_NUM(r, num)) {
6405
6406                 bc_num_init_DEF_SIZE(&n);
6407                 bc_num_copy(&n, num);
6408                 bc_num_truncate(&n, n.rdx);
6409
6410                 s = zbc_num_mod(&n, &G.prog.strmb, &n, 0);
6411                 if (s) goto num_err;
6412                 s = zbc_num_ulong(&n, &val);
6413                 if (s) goto num_err;
6414
6415                 c = (char) val;
6416
6417                 bc_num_free(&n);
6418         }
6419         else {
6420                 idx = (r->t == BC_RESULT_STR) ? r->d.id.idx : num->rdx;
6421                 str2 = *bc_program_str(idx);
6422                 c = str2[0];
6423         }
6424
6425         str = xzalloc(2);
6426         str[0] = c;
6427         //str[1] = '\0'; - already is
6428
6429         str2 = xstrdup(str);
6430         bc_program_addFunc(str2, &idx);
6431
6432         if (idx != len + BC_PROG_REQ_FUNCS) {
6433                 for (idx = 0; idx < G.prog.strs.len; ++idx) {
6434                         if (strcmp(*bc_program_str(idx), str) == 0) {
6435                                 len = idx;
6436                                 break;
6437                         }
6438                 }
6439
6440                 free(str);
6441         }
6442         else
6443                 bc_vec_push(&G.prog.strs, &str);
6444
6445         res.t = BC_RESULT_STR;
6446         res.d.id.idx = len;
6447         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6448         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6449
6450         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
6451
6452 num_err:
6453         bc_num_free(&n);
6454         RETURN_STATUS(s);
6455 }
6456 #if ERRORS_ARE_FATAL
6457 # define zbc_program_asciify(...) (zbc_program_asciify(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6458 #endif
6459
6460 static BC_STATUS zbc_program_printStream(void)
6461 {
6462         BcStatus s;
6463         BcResult *r;
6464         BcNum *n = NULL;
6465         size_t idx;
6466         char *str;
6467
6468         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6469                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6470         r = bc_vec_top(&G.prog.results);
6471
6472         s = zbc_program_num(r, &n, false);
6473         if (s) RETURN_STATUS(s);
6474
6475         if (BC_PROG_NUM(r, n))
6476                 s = zbc_num_stream(n, &G.prog.strmb);
6477         else {
6478                 idx = (r->t == BC_RESULT_STR) ? r->d.id.idx : n->rdx;
6479                 str = *bc_program_str(idx);
6480                 printf("%s", str);
6481         }
6482
6483         RETURN_STATUS(s);
6484 }
6485 #if ERRORS_ARE_FATAL
6486 # define zbc_program_printStream(...) (zbc_program_printStream(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6487 #endif
6488
6489 static BC_STATUS zbc_program_nquit(void)
6490 {
6491         BcStatus s;
6492         BcResult *opnd;
6493         BcNum *num = NULL;
6494         unsigned long val;
6495
6496         s = zbc_program_prep(&opnd, &num);
6497         if (s) RETURN_STATUS(s);
6498         s = zbc_num_ulong(num, &val);
6499         if (s) RETURN_STATUS(s);
6500
6501         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6502
6503         if (G.prog.stack.len < val)
6504                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6505         if (G.prog.stack.len == val) {
6506                 QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
6507         }
6508
6509         bc_vec_npop(&G.prog.stack, val);
6510
6511         RETURN_STATUS(s);
6512 }
6513 #if ERRORS_ARE_FATAL
6514 # define zbc_program_nquit(...) (zbc_program_nquit(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6515 #endif
6516
6517 static BC_STATUS zbc_program_execStr(char *code, size_t *bgn,
6518                                    bool cond)
6519 {
6520         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6521         BcResult *r;
6522         char **str;
6523         BcFunc *f;
6524         BcParse prs;
6525         BcInstPtr ip;
6526         size_t fidx, sidx;
6527
6528         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6529                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6530
6531         r = bc_vec_top(&G.prog.results);
6532
6533         if (cond) {
6534                 BcNum *n = n; // for compiler
6535                 bool exec;
6536                 char *name;
6537                 char *then_name = bc_program_name(code, bgn);
6538                 char *else_name = NULL;
6539
6540                 if (code[*bgn] == BC_PARSE_STREND)
6541                         (*bgn) += 1;
6542                 else
6543                         else_name = bc_program_name(code, bgn);
6544
6545                 exec = r->d.n.len != 0;
6546                 name = then_name;
6547                 if (!exec && else_name != NULL) {
6548                         exec = true;
6549                         name = else_name;
6550                 }
6551
6552                 if (exec) {
6553                         BcVec *v;
6554                         v = bc_program_search(name, true);
6555                         n = bc_vec_top(v);
6556                 }
6557
6558                 free(then_name);
6559                 free(else_name);
6560
6561                 if (!exec) goto exit;
6562                 if (!BC_PROG_STR(n)) {
6563                         s = bc_error_variable_is_wrong_type();
6564                         goto exit;
6565                 }
6566
6567                 sidx = n->rdx;
6568         } else {
6569                 if (r->t == BC_RESULT_STR) {
6570                         sidx = r->d.id.idx;
6571                 } else if (r->t == BC_RESULT_VAR) {
6572                         BcNum *n;
6573                         s = zbc_program_num(r, &n, false);
6574                         if (s || !BC_PROG_STR(n)) goto exit;
6575                         sidx = n->rdx;
6576                 } else
6577                         goto exit;
6578         }
6579
6580         fidx = sidx + BC_PROG_REQ_FUNCS;
6581
6582         str = bc_program_str(sidx);
6583         f = bc_program_func(fidx);
6584
6585         if (f->code.len == 0) {
6586                 bc_parse_create(&prs, fidx);
6587                 s = zbc_parse_text(&prs, *str);
6588                 if (s) goto err;
6589                 s = zcommon_parse_expr(&prs, BC_PARSE_NOCALL);
6590                 if (s) goto err;
6591
6592                 if (prs.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
6593                         s = bc_error_bad_expression();
6594                         goto err;
6595                 }
6596
6597                 bc_parse_free(&prs);
6598         }
6599
6600         ip.idx = 0;
6601         ip.len = G.prog.results.len;
6602         ip.func = fidx;
6603
6604         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6605         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
6606
6607         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
6608
6609 err:
6610         bc_parse_free(&prs);
6611         f = bc_program_func(fidx);
6612         bc_vec_pop_all(&f->code);
6613 exit:
6614         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6615         RETURN_STATUS(s);
6616 }
6617 #if ERRORS_ARE_FATAL
6618 # define zbc_program_execStr(...) (zbc_program_execStr(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6619 #endif
6620 #endif // ENABLE_DC
6621
6622 static void bc_program_pushGlobal(char inst)
6623 {
6624         BcResult res;
6625         unsigned long val;
6626
6627         res.t = inst - BC_INST_IBASE + BC_RESULT_IBASE;
6628         if (inst == BC_INST_IBASE)
6629                 val = (unsigned long) G.prog.ib_t;
6630         else if (inst == BC_INST_SCALE)
6631                 val = (unsigned long) G.prog.scale;
6632         else
6633                 val = (unsigned long) G.prog.ob_t;
6634
6635         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
6636         bc_num_ulong2num(&res.d.n, val);
6637         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6638 }
6639
6640 static void bc_program_addFunc(char *name, size_t *idx)
6641 {
6642         BcId entry, *entry_ptr;
6643         BcFunc f;
6644         int inserted;
6645
6646         entry.name = name;
6647         entry.idx = G.prog.fns.len;
6648
6649         inserted = bc_map_insert(&G.prog.fn_map, &entry, idx);
6650         if (!inserted) free(name);
6651
6652         entry_ptr = bc_vec_item(&G.prog.fn_map, *idx);
6653         *idx = entry_ptr->idx;
6654
6655         if (!inserted) {
6656
6657                 BcFunc *func = bc_program_func(entry_ptr->idx);
6658
6659                 // We need to reset these, so the function can be repopulated.
6660                 func->nparams = 0;
6661                 bc_vec_pop_all(&func->autos);
6662                 bc_vec_pop_all(&func->code);
6663                 bc_vec_pop_all(&func->labels);
6664         }
6665         else {
6666                 bc_func_init(&f);
6667                 bc_vec_push(&G.prog.fns, &f);
6668         }
6669 }
6670
6671 static BC_STATUS zbc_program_exec(void)
6672 {
6673         BcResult r, *ptr;
6674         BcNum *num;
6675         BcInstPtr *ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
6676         BcFunc *func = bc_program_func(ip->func);
6677         char *code = func->code.v;
6678         bool cond = false;
6679
6680         while (ip->idx < func->code.len) {
6681                 BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6682                 char inst = code[(ip->idx)++];
6683
6684                 switch (inst) {
6685 #if ENABLE_BC
6686                         case BC_INST_JUMP_ZERO:
6687                                 s = zbc_program_prep(&ptr, &num);
6688                                 if (s) RETURN_STATUS(s);
6689                                 cond = !bc_num_cmp(num, &G.prog.zero);
6690                                 bc_vec_pop(&G.prog.results);
6691                                 // Fallthrough.
6692                         case BC_INST_JUMP: {
6693                                 size_t *addr;
6694                                 size_t idx = bc_program_index(code, &ip->idx);
6695                                 addr = bc_vec_item(&func->labels, idx);
6696                                 if (inst == BC_INST_JUMP || cond) ip->idx = *addr;
6697                                 break;
6698                         }
6699                         case BC_INST_CALL:
6700                                 s = zbc_program_call(code, &ip->idx);
6701                                 break;
6702                         case BC_INST_INC_PRE:
6703                         case BC_INST_DEC_PRE:
6704                         case BC_INST_INC_POST:
6705                         case BC_INST_DEC_POST:
6706                                 s = zbc_program_incdec(inst);
6707                                 break;
6708                         case BC_INST_HALT:
6709                                 QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
6710                                 break;
6711                         case BC_INST_RET:
6712                         case BC_INST_RET0:
6713                                 s = zbc_program_return(inst);
6714                                 break;
6715                         case BC_INST_BOOL_OR:
6716                         case BC_INST_BOOL_AND:
6717 #endif // ENABLE_BC
6718                         case BC_INST_REL_EQ:
6719                         case BC_INST_REL_LE:
6720                         case BC_INST_REL_GE:
6721                         case BC_INST_REL_NE:
6722                         case BC_INST_REL_LT:
6723                         case BC_INST_REL_GT:
6724                                 s = zbc_program_logical(inst);
6725                                 break;
6726                         case BC_INST_READ:
6727                                 s = zbc_program_read();
6728                                 break;
6729                         case BC_INST_VAR:
6730                                 s = zbc_program_pushVar(code, &ip->idx, false, false);
6731                                 break;
6732                         case BC_INST_ARRAY_ELEM:
6733                         case BC_INST_ARRAY:
6734                                 s = zbc_program_pushArray(code, &ip->idx, inst);
6735                                 break;
6736                         case BC_INST_LAST:
6737                                 r.t = BC_RESULT_LAST;
6738                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6739                                 break;
6740                         case BC_INST_IBASE:
6741                         case BC_INST_SCALE:
6742                         case BC_INST_OBASE:
6743                                 bc_program_pushGlobal(inst);
6744                                 break;
6745                         case BC_INST_SCALE_FUNC:
6746                         case BC_INST_LENGTH:
6747                         case BC_INST_SQRT:
6748                                 s = zbc_program_builtin(inst);
6749                                 break;
6750                         case BC_INST_NUM:
6751                                 r.t = BC_RESULT_CONSTANT;
6752                                 r.d.id.idx = bc_program_index(code, &ip->idx);
6753                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6754                                 break;
6755                         case BC_INST_POP:
6756                                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6757                                         s = bc_error_stack_has_too_few_elements();
6758                                 else
6759                                         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6760                                 break;
6761                         case BC_INST_POP_EXEC:
6762                                 bc_vec_pop(&G.prog.stack);
6763                                 break;
6764                         case BC_INST_PRINT:
6765                         case BC_INST_PRINT_POP:
6766                         case BC_INST_PRINT_STR:
6767                                 s = zbc_program_print(inst, 0);
6768                                 break;
6769                         case BC_INST_STR:
6770                                 r.t = BC_RESULT_STR;
6771                                 r.d.id.idx = bc_program_index(code, &ip->idx);
6772                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6773                                 break;
6774                         case BC_INST_POWER:
6775                         case BC_INST_MULTIPLY:
6776                         case BC_INST_DIVIDE:
6777                         case BC_INST_MODULUS:
6778                         case BC_INST_PLUS:
6779                         case BC_INST_MINUS:
6780                                 s = zbc_program_op(inst);
6781                                 break;
6782                         case BC_INST_BOOL_NOT:
6783                                 s = zbc_program_prep(&ptr, &num);
6784                                 if (s) RETURN_STATUS(s);
6785                                 bc_num_init_DEF_SIZE(&r.d.n);
6786                                 if (!bc_num_cmp(num, &G.prog.zero))
6787                                         bc_num_one(&r.d.n);
6788                                 //else bc_num_zero(&r.d.n); - already is
6789                                 bc_program_retire(&r, BC_RESULT_TEMP);
6790                                 break;
6791                         case BC_INST_NEG:
6792                                 s = zbc_program_negate();
6793                                 break;
6794 #if ENABLE_BC
6795                         case BC_INST_ASSIGN_POWER:
6796                         case BC_INST_ASSIGN_MULTIPLY:
6797                         case BC_INST_ASSIGN_DIVIDE:
6798                         case BC_INST_ASSIGN_MODULUS:
6799                         case BC_INST_ASSIGN_PLUS:
6800                         case BC_INST_ASSIGN_MINUS:
6801 #endif
6802                         case BC_INST_ASSIGN:
6803                                 s = zbc_program_assign(inst);
6804                                 break;
6805 #if ENABLE_DC
6806                         case BC_INST_MODEXP:
6807                                 s = zbc_program_modexp();
6808                                 break;
6809                         case BC_INST_DIVMOD:
6810                                 s = zbc_program_divmod();
6811                                 break;
6812                         case BC_INST_EXECUTE:
6813                         case BC_INST_EXEC_COND:
6814                                 cond = inst == BC_INST_EXEC_COND;
6815                                 s = zbc_program_execStr(code, &ip->idx, cond);
6816                                 break;
6817                         case BC_INST_PRINT_STACK: {
6818                                 size_t idx;
6819                                 for (idx = 0; idx < G.prog.results.len; ++idx) {
6820                                         s = zbc_program_print(BC_INST_PRINT, idx);
6821                                         if (s) break;
6822                                 }
6823                                 break;
6824                         }
6825                         case BC_INST_CLEAR_STACK:
6826                                 bc_vec_pop_all(&G.prog.results);
6827                                 break;
6828                         case BC_INST_STACK_LEN:
6829                                 bc_program_stackLen();
6830                                 break;
6831                         case BC_INST_DUPLICATE:
6832                                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6833                                         RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6834                                 ptr = bc_vec_top(&G.prog.results);
6835                                 bc_result_copy(&r, ptr);
6836                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6837                                 break;
6838                         case BC_INST_SWAP: {
6839                                 BcResult *ptr2;
6840                                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 2))
6841                                         RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6842                                 ptr = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 0);
6843                                 ptr2 = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 1);
6844                                 memcpy(&r, ptr, sizeof(BcResult));
6845                                 memcpy(ptr, ptr2, sizeof(BcResult));
6846                                 memcpy(ptr2, &r, sizeof(BcResult));
6847                                 break;
6848                         }
6849                         case BC_INST_ASCIIFY:
6850                                 s = zbc_program_asciify();
6851                                 break;
6852                         case BC_INST_PRINT_STREAM:
6853                                 s = zbc_program_printStream();
6854                                 break;
6855                         case BC_INST_LOAD:
6856                         case BC_INST_PUSH_VAR: {
6857                                 bool copy = inst == BC_INST_LOAD;
6858                                 s = zbc_program_pushVar(code, &ip->idx, true, copy);
6859                                 break;
6860                         }
6861                         case BC_INST_PUSH_TO_VAR: {
6862                                 char *name = bc_program_name(code, &ip->idx);
6863                                 s = zbc_program_copyToVar(name, true);
6864                                 free(name);
6865                                 break;
6866                         }
6867                         case BC_INST_QUIT:
6868                                 if (G.prog.stack.len <= 2)
6869                                         QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
6870                                 bc_vec_npop(&G.prog.stack, 2);
6871                                 break;
6872                         case BC_INST_NQUIT:
6873                                 s = zbc_program_nquit();
6874                                 break;
6875 #endif // ENABLE_DC
6876                 }
6877
6878                 if (s || G_interrupt) {
6879                         bc_program_reset();
6880                         RETURN_STATUS(s);
6881                 }
6882
6883                 // If the stack has changed, pointers may be invalid.
6884                 ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
6885                 func = bc_program_func(ip->func);
6886                 code = func->code.v;
6887         }
6888
6889         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
6890 }
6891 #if ERRORS_ARE_FATAL
6892 # define zbc_program_exec(...) (zbc_program_exec(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6893 #endif
6894
6895 #if ENABLE_BC
6896 static void bc_vm_info(void)
6897 {
6898         printf("%s "BB_VER"\n"
6899                 "Copyright (c) 2018 Gavin D. Howard and contributors\n"
6900         , applet_name);
6901 }
6902
6903 static void bc_args(char **argv)
6904 {
6905         unsigned opts;
6906         int i;
6907
6908         GETOPT_RESET();
6909 #if ENABLE_FEATURE_BC_LONG_OPTIONS
6910         opts = option_mask32 |= getopt32long(argv, "wvsqli",
6911                 "warn\0"              No_argument "w"
6912                 "version\0"           No_argument "v"
6913                 "standard\0"          No_argument "s"
6914                 "quiet\0"             No_argument "q"
6915                 "mathlib\0"           No_argument "l"
6916                 "interactive\0"       No_argument "i"
6917         );
6918 #else
6919         opts = option_mask32 |= getopt32(argv, "wvsqli");
6920 #endif
6921         if (getenv("POSIXLY_CORRECT"))
6922                 option_mask32 |= BC_FLAG_S;
6923
6924         if (opts & BC_FLAG_V) {
6925                 bc_vm_info();
6926                 exit(0);
6927         }
6928
6929         for (i = optind; argv[i]; ++i)
6930                 bc_vec_push(&G.files, argv + i);
6931 }
6932
6933 static void bc_vm_envArgs(void)
6934 {
6935         BcVec v;
6936         char *buf;
6937         char *env_args = getenv("BC_ENV_ARGS");
6938
6939         if (!env_args) return;
6940
6941         G.env_args = xstrdup(env_args);
6942         buf = G.env_args;
6943
6944         bc_vec_init(&v, sizeof(char *), NULL);
6945
6946         while (*(buf = skip_whitespace(buf)) != '\0') {
6947                 bc_vec_push(&v, &buf);
6948                 buf = skip_non_whitespace(buf);
6949                 if (!*buf)
6950                         break;
6951                 *buf++ = '\0';
6952         }
6953
6954         // NULL terminate, and pass argv[] so that first arg is argv[1]
6955         if (sizeof(int) == sizeof(char*)) {
6956                 bc_vec_push(&v, &const_int_0);
6957         } else {
6958                 static char *const nullptr = NULL;
6959                 bc_vec_push(&v, &nullptr);
6960         }
6961         bc_args(((char **)v.v) - 1);
6962
6963         bc_vec_free(&v);
6964 }
6965 #endif // ENABLE_BC
6966
6967 static unsigned bc_vm_envLen(const char *var)
6968 {
6969         char *lenv;
6970         unsigned len;
6971
6972         lenv = getenv(var);
6973         len = BC_NUM_PRINT_WIDTH;
6974         if (!lenv) return len;
6975
6976         len = bb_strtou(lenv, NULL, 10) - 1;
6977         if (errno || len < 2 || len >= INT_MAX)
6978                 len = BC_NUM_PRINT_WIDTH;
6979
6980         return len;
6981 }
6982
6983 static BC_STATUS zbc_vm_process(const char *text)
6984 {
6985         BcStatus s = zbc_parse_text(&G.prs, text);
6986
6987         if (s) RETURN_STATUS(s);
6988
6989         while (G.prs.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
6990                 ERROR_RETURN(s =) zcommon_parse(&G.prs);
6991                 if (s) RETURN_STATUS(s);
6992         }
6993
6994         if (BC_PARSE_CAN_EXEC(&G.prs)) {
6995                 s = zbc_program_exec();
6996                 fflush_and_check();
6997                 if (s)
6998                         bc_program_reset();
6999         }
7000
7001         RETURN_STATUS(s);
7002 }
7003 #if ERRORS_ARE_FATAL
7004 # define zbc_vm_process(...) (zbc_vm_process(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
7005 #endif
7006
7007 static BC_STATUS zbc_vm_file(const char *file)
7008 {
7009         const char *sv_file;
7010         char *data;
7011         BcStatus s;
7012         BcFunc *main_func;
7013         BcInstPtr *ip;
7014
7015         data = bc_read_file(file);
7016         if (!data) RETURN_STATUS(bc_error_fmt("file '%s' is not text", file));
7017
7018         sv_file = G.prog.file;
7019         G.prog.file = file;
7020         bc_lex_file(&G.prs.l);
7021         s = zbc_vm_process(data);
7022         if (s) goto err;
7023
7024         main_func = bc_program_func(BC_PROG_MAIN);
7025         ip = bc_vec_item(&G.prog.stack, 0);
7026
7027         if (main_func->code.len < ip->idx)
7028                 s = bc_error_fmt("file '%s' is not executable", file);
7029
7030 err:
7031         G.prog.file = sv_file;
7032         free(data);
7033         RETURN_STATUS(s);
7034 }
7035 #if ERRORS_ARE_FATAL
7036 # define zbc_vm_file(...) (zbc_vm_file(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
7037 #endif
7038
7039 static BC_STATUS zbc_vm_stdin(void)
7040 {
7041         BcStatus s;
7042         BcVec buf, buffer;
7043         size_t str;
7044         bool comment;
7045
7046         G.prog.file = NULL;
7047         bc_lex_file(&G.prs.l);
7048
7049         bc_char_vec_init(&buffer);
7050         bc_char_vec_init(&buf);
7051         bc_vec_pushZeroByte(&buffer);
7052
7053         // This loop is complex because the vm tries not to send any lines that end
7054         // with a backslash to the parser. The reason for that is because the parser
7055         // treats a backslash+newline combo as whitespace, per the bc spec. In that
7056         // case, and for strings and comments, the parser will expect more stuff.
7057         s = BC_STATUS_SUCCESS;
7058         comment = false;
7059         str = 0;
7060         for (;;) {
7061                 size_t len;
7062                 char *string;
7063
7064                 bc_read_line(&buf);
7065                 len = buf.len - 1;
7066                 if (len == 0) // "" buf means EOF
7067                         break;
7068                 string = buf.v;
7069                 if (len == 1) {
7070                         if (str && buf.v[0] == G.send)
7071                                 str -= 1;
7072                         else if (buf.v[0] == G.sbgn)
7073                                 str += 1;
7074                 } else {
7075                         while (*string) {
7076                                 char c = *string;
7077                                 if (string != buf.v && string[-1] != '\\') {
7078                                         // checking applet type is cheaper than accessing sbgn/send
7079                                         if (IS_DC) // dc: sbgn = send = '"'
7080                                                 str ^= (c == '"');
7081                                         else { // bc: sbgn = '[', send = ']'
7082                                                 if (c == ']')
7083                                                         str -= 1;
7084                                                 else if (c == '[')
7085                                                         str += 1;
7086                                         }
7087                                 }
7088                                 string++;
7089                                 if (c == '/' && *string == '*') {
7090                                         comment = true;
7091                                         break;
7092                                 }
7093                                 if (c == '*' && *string == '/')
7094                                         comment = false;
7095                         }
7096                         if (str || comment || string[-2] == '\\') {
7097                                 bc_vec_concat(&buffer, buf.v);
7098                                 continue;
7099                         }
7100                 }
7101
7102                 bc_vec_concat(&buffer, buf.v);
7103                 s = zbc_vm_process(buffer.v);
7104                 if (s) {
7105                         if (ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP && !G_ttyin) {
7106                                 // Debug config, non-interactive mode:
7107                                 // return all the way back to main.
7108                                 // Non-debug builds do not come here, they exit.
7109                                 break;
7110                         }
7111                 }
7112
7113                 bc_vec_pop_all(&buffer);
7114         }
7115
7116         if (str) {
7117                 s = bc_error("string end could not be found");
7118         }
7119         else if (comment) {
7120                 s = bc_error("comment end could not be found");
7121         }
7122
7123         bc_vec_free(&buf);
7124         bc_vec_free(&buffer);
7125         RETURN_STATUS(s);
7126 }
7127 #if ERRORS_ARE_FATAL
7128 # define zbc_vm_stdin(...) (zbc_vm_stdin(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
7129 #endif
7130
7131 #if ENABLE_BC
7132 static const char bc_lib[] = {
7133         "scale=20"
7134 "\n"    "define e(x){"
7135 "\n"            "auto b,s,n,r,d,i,p,f,v"
7136 "\n"            "b=ibase"
7137 "\n"            "ibase=A"
7138 "\n"            "if(x<0){"
7139 "\n"                    "n=1"
7140 "\n"                    "x=-x"
7141 "\n"            "}"
7142 "\n"            "s=scale"
7143 "\n"            "r=6+s+0.44*x"
7144 "\n"            "scale=scale(x)+1"
7145 "\n"            "while(x>1){"
7146 "\n"                    "d+=1"
7147 "\n"                    "x/=2"
7148 "\n"                    "scale+=1"
7149 "\n"            "}"
7150 "\n"            "scale=r"
7151 "\n"            "r=x+1"
7152 "\n"            "p=x"
7153 "\n"            "f=v=1"
7154 "\n"            "for(i=2;v!=0;++i){"
7155 "\n"                    "p*=x"
7156 "\n"                    "f*=i"
7157 "\n"                    "v=p/f"
7158 "\n"                    "r+=v"
7159 "\n"            "}"
7160 "\n"            "while((d--)!=0)r*=r"
7161 "\n"            "scale=s"
7162 "\n"            "ibase=b"
7163 "\n"            "if(n!=0)return(1/r)"
7164 "\n"            "return(r/1)"
7165 "\n"    "}"
7166 "\n"    "define l(x){"
7167 "\n"            "auto b,s,r,p,a,q,i,v"
7168 "\n"            "b=ibase"
7169 "\n"            "ibase=A"
7170 "\n"            "if(x<=0){"
7171 "\n"                    "r=(1-10^scale)/1"
7172 "\n"                    "ibase=b"
7173 "\n"                    "return(r)"
7174 "\n"            "}"
7175 "\n"            "s=scale"
7176 "\n"            "scale+=6"
7177 "\n"            "p=2"
7178 "\n"            "while(x>=2){"
7179 "\n"                    "p*=2"
7180 "\n"                    "x=sqrt(x)"
7181 "\n"            "}"
7182 "\n"            "while(x<=0.5){"
7183 "\n"                    "p*=2"
7184 "\n"                    "x=sqrt(x)"
7185 "\n"            "}"
7186 "\n"            "r=a=(x-1)/(x+1)"
7187 "\n"            "q=a*a"
7188 "\n"                    "v=1"
7189 "\n"            "for(i=3;v!=0;i+=2){"
7190 "\n"                    "a*=q"
7191 "\n"                    "v=a/i"
7192 "\n"                    "r+=v"
7193 "\n"            "}"
7194 "\n"            "r*=p"
7195 "\n"            "scale=s"
7196 "\n"            "ibase=b"
7197 "\n"            "return(r/1)"
7198 "\n"    "}"
7199 "\n"    "define s(x){"
7200 "\n"            "auto b,s,r,n,a,q,i"
7201 "\n"            "b=ibase"
7202 "\n"            "ibase=A"
7203 "\n"            "s=scale"
7204 "\n"            "scale=1.1*s+2"
7205 "\n"            "a=a(1)"
7206 "\n"            "if(x<0){"
7207 "\n"                    "n=1"
7208 "\n"                    "x=-x"
7209 "\n"            "}"
7210 "\n"            "scale=0"
7211 "\n"            "q=(x/a+2)/4"
7212 "\n"            "x=x-4*q*a"
7213 "\n"            "if(q%2!=0)x=-x"
7214 "\n"            "scale=s+2"
7215 "\n"            "r=a=x"
7216 "\n"            "q=-x*x"
7217 "\n"            "for(i=3;a!=0;i+=2){"
7218 "\n"                    "a*=q/(i*(i-1))"
7219 "\n"                    "r+=a"
7220 "\n"            "}"
7221 "\n"            "scale=s"
7222 "\n"            "ibase=b"
7223 "\n"            "if(n!=0)return(-r/1)"
7224 "\n"            "return(r/1)"
7225 "\n"    "}"
7226 "\n"    "define c(x){"
7227 "\n"            "auto b,s"
7228 "\n"            "b=ibase"
7229 "\n"            "ibase=A"
7230 "\n"            "s=scale"
7231 "\n"            "scale*=1.2"
7232 "\n"            "x=s(2*a(1)+x)"
7233 "\n"            "scale=s"
7234 "\n"            "ibase=b"
7235 "\n"            "return(x/1)"
7236 "\n"    "}"
7237 "\n"    "define a(x){"
7238 "\n"            "auto b,s,r,n,a,m,t,f,i,u"
7239 "\n"            "b=ibase"
7240 "\n"            "ibase=A"
7241 "\n"            "n=1"
7242 "\n"            "if(x<0){"
7243 "\n"                    "n=-1"
7244 "\n"                    "x=-x"
7245 "\n"            "}"
7246 "\n"            "if(x==1){"
7247 "\n"                    "if(scale<65){"
7248 "\n"                            "return(.7853981633974483096156608458198757210492923498437764552437361480/n)"
7249 "\n"                    "}"
7250 "\n"            "}"
7251 "\n"            "if(x==.2){"
7252 "\n"                    "if(scale<65){"
7253 "\n"                            "return(.1973955598498807583700497651947902934475851037878521015176889402/n)"
7254 "\n"                    "}"
7255 "\n"            "}"
7256 "\n"            "s=scale"
7257 "\n"            "if(x>.2){"
7258 "\n"                    "scale+=5"
7259 "\n"                    "a=a(.2)"
7260 "\n"            "}"
7261 "\n"            "scale=s+3"
7262 "\n"            "while(x>.2){"
7263 "\n"                    "m+=1"
7264 "\n"                    "x=(x-.2)/(1+.2*x)"
7265 "\n"            "}"
7266 "\n"            "r=u=x"
7267 "\n"            "f=-x*x"
7268 "\n"            "t=1"
7269 "\n"            "for(i=3;t!=0;i+=2){"
7270 "\n"                    "u*=f"
7271 "\n"                    "t=u/i"
7272 "\n"                    "r+=t"
7273 "\n"            "}"
7274 "\n"            "scale=s"
7275 "\n"            "ibase=b"
7276 "\n"            "return((m*a+r)/n)"
7277 "\n"    "}"
7278 "\n"    "define j(n,x){"
7279 "\n"            "auto b,s,o,a,i,v,f"
7280 "\n"            "b=ibase"
7281 "\n"            "ibase=A"
7282 "\n"            "s=scale"
7283 "\n"            "scale=0"
7284 "\n"            "n/=1"
7285 "\n"            "if(n<0){"
7286 "\n"                    "n=-n"
7287 "\n"                    "if(n%2==1)o=1"
7288 "\n"            "}"
7289 "\n"            "a=1"
7290 "\n"            "for(i=2;i<=n;++i)a*=i"
7291 "\n"            "scale=1.5*s"
7292 "\n"            "a=(x^n)/2^n/a"
7293 "\n"            "r=v=1"
7294 "\n"            "f=-x*x/4"
7295 "\n"            "scale=scale+length(a)-scale(a)"
7296 "\n"            "for(i=1;v!=0;++i){"
7297 "\n"                    "v=v*f/i/(n+i)"
7298 "\n"                    "r+=v"
7299 "\n"            "}"
7300 "\n"            "scale=s"
7301 "\n"            "ibase=b"
7302 "\n"            "if(o!=0)a=-a"
7303 "\n"            "return(a*r/1)"
7304 "\n"    "}"
7305 };
7306 #endif // ENABLE_BC
7307
7308 static BC_STATUS zbc_vm_exec(void)
7309 {
7310         BcStatus s;
7311         size_t i;
7312
7313 #if ENABLE_BC
7314         if (option_mask32 & BC_FLAG_L) {
7315
7316                 // We know that internal library is not buggy,
7317                 // thus error checking is normally disabled.
7318 # define DEBUG_LIB 0
7319                 bc_lex_file(&G.prs.l);
7320                 s = zbc_parse_text(&G.prs, bc_lib);
7321                 if (DEBUG_LIB && s) RETURN_STATUS(s);
7322
7323                 while (G.prs.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
7324                         ERROR_RETURN(s =) zcommon_parse(&G.prs);
7325                         if (DEBUG_LIB && s) RETURN_STATUS(s);
7326                 }
7327                 s = zbc_program_exec();
7328                 if (DEBUG_LIB && s) RETURN_STATUS(s);
7329         }
7330 #endif
7331
7332         s = BC_STATUS_SUCCESS;
7333         for (i = 0; !s && i < G.files.len; ++i)
7334                 s = zbc_vm_file(*((char **) bc_vec_item(&G.files, i)));
7335         if (ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP && s && !G_ttyin) {
7336                 // Debug config, non-interactive mode:
7337                 // return all the way back to main.
7338                 // Non-debug builds do not come here, they exit.
7339                 RETURN_STATUS(s);
7340         }
7341
7342         if (IS_BC || (option_mask32 & BC_FLAG_I))
7343                 s = zbc_vm_stdin();
7344
7345         if (!s && !BC_PARSE_CAN_EXEC(&G.prs))
7346                 s = zbc_vm_process("");
7347
7348         RETURN_STATUS(s);
7349 }
7350 #if ERRORS_ARE_FATAL
7351 # define zbc_vm_exec(...) (zbc_vm_exec(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
7352 #endif
7353
7354 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
7355 static void bc_program_free(void)
7356 {
7357         bc_num_free(&G.prog.ib);
7358         bc_num_free(&G.prog.ob);
7359         bc_num_free(&G.prog.hexb);
7360 # if ENABLE_DC
7361         bc_num_free(&G.prog.strmb);
7362 # endif
7363         bc_vec_free(&G.prog.fns);
7364         bc_vec_free(&G.prog.fn_map);
7365         bc_vec_free(&G.prog.vars);
7366         bc_vec_free(&G.prog.var_map);
7367         bc_vec_free(&G.prog.arrs);
7368         bc_vec_free(&G.prog.arr_map);
7369         bc_vec_free(&G.prog.strs);
7370         bc_vec_free(&G.prog.consts);
7371         bc_vec_free(&G.prog.results);
7372         bc_vec_free(&G.prog.stack);
7373         bc_num_free(&G.prog.last);
7374         bc_num_free(&G.prog.zero);
7375         bc_num_free(&G.prog.one);
7376 }
7377
7378 static void bc_vm_free(void)
7379 {
7380         bc_vec_free(&G.files);
7381         bc_program_free();
7382         bc_parse_free(&G.prs);
7383         free(G.env_args);
7384 }
7385 #endif
7386
7387 static void bc_program_init(void)
7388 {
7389         size_t idx;
7390         BcInstPtr ip;
7391
7392         /* memset(&G.prog, 0, sizeof(G.prog)); - already is */
7393         memset(&ip, 0, sizeof(BcInstPtr));
7394
7395         /* G.prog.nchars = G.prog.scale = 0; - already is */
7396         bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.ib);
7397         bc_num_ten(&G.prog.ib);
7398         G.prog.ib_t = 10;
7399
7400         bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.ob);
7401         bc_num_ten(&G.prog.ob);
7402         G.prog.ob_t = 10;
7403
7404         bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.hexb);
7405         bc_num_ten(&G.prog.hexb);
7406         G.prog.hexb.num[0] = 6;
7407
7408 #if ENABLE_DC
7409         bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.strmb);
7410         bc_num_ulong2num(&G.prog.strmb, UCHAR_MAX + 1);
7411 #endif
7412
7413         bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.last);
7414         //bc_num_zero(&G.prog.last); - already is
7415
7416         bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.zero);
7417         //bc_num_zero(&G.prog.zero); - already is
7418
7419         bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.one);
7420         bc_num_one(&G.prog.one);
7421
7422         bc_vec_init(&G.prog.fns, sizeof(BcFunc), bc_func_free);
7423         bc_vec_init(&G.prog.fn_map, sizeof(BcId), bc_id_free);
7424
7425         bc_program_addFunc(xstrdup("(main)"), &idx);
7426         bc_program_addFunc(xstrdup("(read)"), &idx);
7427
7428         bc_vec_init(&G.prog.vars, sizeof(BcVec), bc_vec_free);
7429         bc_vec_init(&G.prog.var_map, sizeof(BcId), bc_id_free);
7430
7431         bc_vec_init(&G.prog.arrs, sizeof(BcVec), bc_vec_free);
7432         bc_vec_init(&G.prog.arr_map, sizeof(BcId), bc_id_free);
7433
7434         bc_vec_init(&G.prog.strs, sizeof(char *), bc_string_free);
7435         bc_vec_init(&G.prog.consts, sizeof(char *), bc_string_free);
7436         bc_vec_init(&G.prog.results, sizeof(BcResult), bc_result_free);
7437         bc_vec_init(&G.prog.stack, sizeof(BcInstPtr), NULL);
7438         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
7439 }
7440
7441 static int bc_vm_init(const char *env_len)
7442 {
7443 #if ENABLE_FEATURE_EDITING
7444         G.line_input_state = new_line_input_t(DO_HISTORY);
7445 #endif
7446         G.prog.len = bc_vm_envLen(env_len);
7447
7448         bc_vec_init(&G.files, sizeof(char *), NULL);
7449         if (IS_BC)
7450                 IF_BC(bc_vm_envArgs();)
7451         bc_program_init();
7452         bc_parse_create(&G.prs, BC_PROG_MAIN);
7453
7454 //TODO: in GNU bc, the check is (isatty(0) && isatty(1)),
7455 //-i option unconditionally enables this regardless of isatty():
7456         if (isatty(0)) {
7457 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
7458                 G_ttyin = 1;
7459                 // With SA_RESTART, most system calls will restart
7460                 // (IOW: they won't fail with EINTR).
7461                 // In particular, this means ^C won't cause
7462                 // stdout to get into "error state" if SIGINT hits
7463                 // within write() syscall.
7464                 //
7465                 // The downside is that ^C while tty input is taken
7466                 // will only be handled after [Enter] since read()
7467                 // from stdin is not interrupted by ^C either,
7468                 // it restarts, thus fgetc() does not return on ^C.
7469                 // (This problem manifests only if line editing is disabled)
7470                 signal_SA_RESTART_empty_mask(SIGINT, record_signo);
7471
7472                 // Without SA_RESTART, this exhibits a bug:
7473                 // "while (1) print 1" and try ^C-ing it.
7474                 // Intermittently, instead of returning to input line,
7475                 // you'll get "output error: Interrupted system call"
7476                 // and exit.
7477                 //signal_no_SA_RESTART_empty_mask(SIGINT, record_signo);
7478 #endif
7479                 return 1; // "tty"
7480         }
7481         return 0; // "not a tty"
7482 }
7483
7484 static BcStatus bc_vm_run(void)
7485 {
7486         BcStatus st = zbc_vm_exec();
7487 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
7488         if (G_exiting) // it was actually "halt" or "quit"
7489                 st = EXIT_SUCCESS;
7490         bc_vm_free();
7491 # if ENABLE_FEATURE_EDITING
7492         free_line_input_t(G.line_input_state);
7493 # endif
7494         FREE_G();
7495 #endif
7496         return st;
7497 }
7498
7499 #if ENABLE_BC
7500 int bc_main(int argc, char **argv) MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE;
7501 int bc_main(int argc UNUSED_PARAM, char **argv)
7502 {
7503         int is_tty;
7504
7505         INIT_G();
7506         G.sbgn = G.send = '"';
7507
7508         is_tty = bc_vm_init("BC_LINE_LENGTH");
7509
7510         bc_args(argv);
7511
7512         if (is_tty && !(option_mask32 & BC_FLAG_Q))
7513                 bc_vm_info();
7514
7515         return bc_vm_run();
7516 }
7517 #endif
7518
7519 #if ENABLE_DC
7520 int dc_main(int argc, char **argv) MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE;
7521 int dc_main(int argc UNUSED_PARAM, char **argv)
7522 {
7523         int noscript;
7524
7525         INIT_G();
7526         G.sbgn = '[';
7527         G.send = ']';
7528         /*
7529          * TODO: dc (GNU bc 1.07.1) 1.4.1 seems to use width
7530          * 1 char wider than bc from the same package.
7531          * Both default width, and xC_LINE_LENGTH=N are wider:
7532          * "DC_LINE_LENGTH=5 dc -e'123456 p'" prints:
7533          *      1234\
7534          *      56
7535          * "echo '123456' | BC_LINE_LENGTH=5 bc" prints:
7536          *      123\
7537          *      456
7538          * Do the same, or it's a bug?
7539          */
7540         bc_vm_init("DC_LINE_LENGTH");
7541
7542         // Run -e'SCRIPT' and -fFILE in order of appearance, then handle FILEs
7543         noscript = BC_FLAG_I;
7544         for (;;) {
7545                 int n = getopt(argc, argv, "e:f:x");
7546                 if (n <= 0)
7547                         break;
7548                 switch (n) {
7549                 case 'e':
7550                         noscript = 0;
7551                         n = zbc_vm_process(optarg);
7552                         if (n) return n;
7553                         break;
7554                 case 'f':
7555                         noscript = 0;
7556                         n = zbc_vm_file(optarg);
7557                         if (n) return n;
7558                         break;
7559                 case 'x':
7560                         option_mask32 |= DC_FLAG_X;
7561                         break;
7562                 default:
7563                         bb_show_usage();
7564                 }
7565         }
7566         argv += optind;
7567
7568         while (*argv) {
7569                 noscript = 0;
7570                 bc_vec_push(&G.files, argv++);
7571         }
7572
7573         option_mask32 |= noscript; // set BC_FLAG_I if we need to interpret stdin
7574
7575         return bc_vm_run();
7576 }
7577 #endif
7578
7579 #endif // not DC_SMALL