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  * ** Automatically generated from https://github.com/gavinhoward/bc **
   7  * **        Do not edit unless you know what you are doing.         **
   8  */
   9 //config:config BC
  10 //config:       bool "bc (45 kb; 49 kb when combined with dc)"
  11 //config:       default y
  12 //config:       help
  13 //config:       bc is a command-line, arbitrary-precision calculator with a
  14 //config:       Turing-complete language. See the GNU bc manual
  15 //config:       (https://www.gnu.org/software/bc/manual/bc.html) and bc spec
  16 //config:       (http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/utilities/bc.html)
  17 //config:       for details.
  18 //config:
  19 //config:       This bc has four differences to the GNU bc:
  20 //config:
  21 //config:         1) The period (.) can also be used as a shortcut for "last", as in
  22 //config:            the BSD bc.
  23 //config:         2) Arrays are copied before being passed as arguments to
  24 //config:            functions. This behavior is required by the bc spec.
  25 //config:         3) Arrays can be passed to the builtin "length" function to get
  26 //config:            the number of elements currently in the array. The following
  27 //config:            example prints "1":
  28 //config:
  29 //config:              a[0] = 0
  30 //config:              length(a[])
  31 //config:
  32 //config:         4) The precedence of the boolean "not" operator (!) is equal to
  33 //config:            that of the unary minus (-), or negation, operator. This still
  34 //config:            allows POSIX-compliant scripts to work while somewhat
  35 //config:            preserving expected behavior (versus C) and making parsing
  36 //config:            easier.
  37 //config:
  38 //config:       Options:
  39 //config:
  40 //config:         -i  --interactive  force interactive mode
  41 //config:         -l  --mathlib      use predefined math routines:
  42 //config:
  43 //config:                              s(expr)  =  sine of expr in radians
  44 //config:                              c(expr)  =  cosine of expr in radians
  45 //config:                              a(expr)  =  arctangent of expr, returning
  46 //config:                                          radians
  47 //config:                              l(expr)  =  natural log of expr
  48 //config:                              e(expr)  =  raises e to the power of expr
  49 //config:                              j(n, x)  =  Bessel function of integer order
  50 //config:                                          n of x
  51 //config:
  52 //config:         -q  --quiet        don't print version and copyright.
  53 //config:         -s  --standard     error if any non-POSIX extensions are used.
  54 //config:         -w  --warn         warn if any non-POSIX extensions are used.
  55 //config:         -v  --version      print version and copyright and exit.
  56 //config:
  57 //config:       Long options are only available if FEATURE_BC_LONG_OPTIONS is
  58 //config:       enabled.
  59 //config:
  60 //config:config DC
  61 //config:       bool "dc (38 kb; 49 kb when combined with bc)"
  62 //config:       default y
  63 //config:       help
  64 //config:       dc is a reverse-polish notation command-line calculator which
  65 //config:       supports unlimited precision arithmetic. See the FreeBSD man page
  66 //config:       (https://www.unix.com/man-page/FreeBSD/1/dc/) and GNU dc manual
  67 //config:       (https://www.gnu.org/software/bc/manual/dc-1.05/html_mono/dc.html)
  68 //config:       for details.
  69 //config:
  70 //config:       This dc has a few differences from the two above:
  71 //config:
  72 //config:         1) When printing a byte stream (command "P"), this bc follows what
  73 //config:            the FreeBSD dc does.
  74 //config:         2) This dc implements the GNU extensions for divmod ("~") and
  75 //config:            modular exponentiation ("|").
  76 //config:         3) This dc implements all FreeBSD extensions, except for "J" and
  77 //config:            "M".
  78 //config:         4) Like the FreeBSD dc, this dc supports extended registers.
  79 //config:            However, they are implemented differently. When it encounters
  80 //config:            whitespace where a register should be, it skips the whitespace.
  81 //config:            If the character following is not a lowercase letter, an error
  82 //config:            is issued. Otherwise, the register name is parsed by the
  83 //config:            following regex:
  84 //config:
  85 //config:              [a-z][a-z0-9_]*
  86 //config:
  87 //config:            This generally means that register names will be surrounded by
  88 //config:            whitespace.
  89 //config:
  90 //config:            Examples:
  91 //config:
  92 //config:              l idx s temp L index S temp2 < do_thing
  93 //config:
  94 //config:            Also note that, like the FreeBSD dc, extended registers are not
  95 //config:            allowed unless the "-x" option is given.
  96 //config:
  97 //config:config FEATURE_DC_SMALL
  98 //config:       bool "Minimal dc implementation (4.2 kb), not using bc code base"
  99 //config:       depends on DC && !BC
 100 //config:       default y
 101 //config:
 102 //config:config FEATURE_DC_LIBM
 103 //config:       bool "Enable power and exp functions (requires libm)"
 104 //config:       default y
 105 //config:       depends on FEATURE_DC_SMALL
 106 //config:       help
 107 //config:       Enable power and exp functions.
 108 //config:       NOTE: This will require libm to be present for linking.
 109 //config:
 110 //config:config FEATURE_BC_SIGNALS
 111 //config:       bool "Enable bc/dc signal handling"
 112 //config:       default y
 113 //config:       depends on (BC || DC) && !FEATURE_DC_SMALL
 114 //config:       help
 115 //config:       Enable signal handling for bc and dc.
 116 //config:
 117 //config:config FEATURE_BC_LONG_OPTIONS
 118 //config:       bool "Enable bc/dc long options"
 119 //config:       default y
 120 //config:       depends on (BC || DC) && !FEATURE_DC_SMALL
 121 //config:       help
 122 //config:       Enable long options for bc and dc.
 123
 124 //applet:IF_BC(APPLET(bc, BB_DIR_USR_BIN, BB_SUID_DROP))
 125 //applet:IF_DC(APPLET(dc, BB_DIR_USR_BIN, BB_SUID_DROP))
 126
 127 //kbuild:lib-$(CONFIG_BC) += bc.o
 128 //kbuild:lib-$(CONFIG_DC) += bc.o
 129
 130 //See www.gnu.org/software/bc/manual/bc.html
 131 //usage:#define bc_trivial_usage
 132 //usage:       "[-sqliw] FILE..."
 133 //usage:
 134 //usage:#define bc_full_usage "\n"
 135 //usage:     "\nArbitrary precision calculator"
 136 //usage:     "\n"
 137 ///////:     "\n        -i      Interactive" - has no effect for now
 138 //usage:     "\n        -q      Quiet"
 139 //usage:     "\n        -l      Load standard math library"
 140 //usage:     "\n        -s      Be POSIX compatible"
 141 //usage:     "\n        -w      Warn if extensions are used"
 142 ///////:     "\n        -v      Version"
 143 //usage:     "\n"
 144 //usage:     "\n$BC_LINE_LENGTH changes output width"
 145 //usage:
 146 //usage:#define bc_example_usage
 147 //usage:       "3 + 4.129\n"
 148 //usage:       "1903 - 2893\n"
 149 //usage:       "-129 * 213.28935\n"
 150 //usage:       "12 / -1932\n"
 151 //usage:       "12 % 12\n"
 152 //usage:       "34 ^ 189\n"
 153 //usage:       "scale = 13\n"
 154 //usage:       "ibase = 2\n"
 155 //usage:       "obase = A\n"
 156 //usage:
 157 //usage:#define dc_trivial_usage
 158 //usage:       "[-eSCRIPT]... [-fFILE]... [FILE]..."
 159 //usage:
 160 //usage:#define dc_full_usage "\n"
 161 //usage:     "\nTiny RPN calculator. Operations:"
 162 //usage:     "\n+, -, *, /, %, ~, ^, |,"
 163 //usage:     "\np - print top of the stack (without popping)"
 164 //usage:     "\nf - print entire stack"
 165 //usage:     "\nk - pop the value and set the precision"
 166 //usage:     "\ni - pop the value and set input radix"
 167 //usage:     "\no - pop the value and set output radix"
 168 //usage:     "\nExamples: dc -e'2 2 + p' -> 4, dc -e'8 8 * 2 2 + / p' -> 16"
 169 //usage:
 170 //usage:#define dc_example_usage
 171 //usage:       "$ dc -e'2 2 + p'\n"
 172 //usage:       "4\n"
 173 //usage:       "$ dc -e'8 8 \\* 2 2 + / p'\n"
 174 //usage:       "16\n"
 175 //usage:       "$ dc -e'0 1 & p'\n"
 176 //usage:       "0\n"
 177 //usage:       "$ dc -e'0 1 | p'\n"
 178 //usage:       "1\n"
 179 //usage:       "$ echo '72 9 / 8 * p' | dc\n"
 180 //usage:       "64\n"
 181
 182 #include "libbb.h"
 183 #include "common_bufsiz.h"
 184
 185 #if ENABLE_FEATURE_DC_SMALL
 186 # include "dc.c"
 187 #else
 188
 189 typedef enum BcStatus {
 190         BC_STATUS_SUCCESS = 0,
 191         BC_STATUS_FAILURE = 1,
 192         BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP = 2, // bc_parse_expr() uses this
 193         BC_STATUS_EOF = 3, // bc_vm_stdin() uses this
 194 } BcStatus;
 195
 196 #define BC_VEC_INVALID_IDX ((size_t) -1)
 197 #define BC_VEC_START_CAP (1 << 5)
 198
 199 typedef void (*BcVecFree)(void *);
 200
 201 typedef struct BcVec {
 202         char *v;
 203         size_t len;
 204         size_t cap;
 205         size_t size;
 206         BcVecFree dtor;
 207 } BcVec;
 208
 209 typedef signed char BcDig;
 210
 211 typedef struct BcNum {
 212         BcDig *restrict num;
 213         size_t rdx;
 214         size_t len;
 215         size_t cap;
 216         bool neg;
 217 } BcNum;
 218
 219 #define BC_NUM_MIN_BASE         ((unsigned long) 2)
 220 #define BC_NUM_MAX_IBASE        ((unsigned long) 16)
 221 // larger value might speed up BIGNUM calculations a bit:
 222 #define BC_NUM_DEF_SIZE         (16)
 223 #define BC_NUM_PRINT_WIDTH      (69)
 224
 225 #define BC_NUM_KARATSUBA_LEN    (32)
 226
 227 typedef BcStatus (*BcNumBinaryOp)(BcNum *, BcNum *, BcNum *, size_t);
 228 typedef void (*BcNumDigitOp)(size_t, size_t, bool, size_t *, size_t);
 229
 230 static BcStatus bc_num_add(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale);
 231 static BcStatus bc_num_sub(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale);
 232 static BcStatus bc_num_mul(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale);
 233 static BcStatus bc_num_div(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale);
 234 static BcStatus bc_num_mod(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale);
 235 static BcStatus bc_num_pow(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale);
 236 static BcStatus bc_num_sqrt(BcNum *a, BcNum *b, size_t scale);
 237 static BcStatus bc_num_divmod(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, BcNum *d,
 238                               size_t scale);
 239
 240 typedef enum BcInst {
 241
 242 #if ENABLE_BC
 243         BC_INST_INC_PRE,
 244         BC_INST_DEC_PRE,
 245         BC_INST_INC_POST,
 246         BC_INST_DEC_POST,
 247 #endif
 248
 249         BC_INST_NEG,
 250
 251         BC_INST_POWER,
 252         BC_INST_MULTIPLY,
 253         BC_INST_DIVIDE,
 254         BC_INST_MODULUS,
 255         BC_INST_PLUS,
 256         BC_INST_MINUS,
 257
 258         BC_INST_REL_EQ,
 259         BC_INST_REL_LE,
 260         BC_INST_REL_GE,
 261         BC_INST_REL_NE,
 262         BC_INST_REL_LT,
 263         BC_INST_REL_GT,
 264
 265         BC_INST_BOOL_NOT,
 266         BC_INST_BOOL_OR,
 267         BC_INST_BOOL_AND,
 268
 269 #if ENABLE_BC
 270         BC_INST_ASSIGN_POWER,
 271         BC_INST_ASSIGN_MULTIPLY,
 272         BC_INST_ASSIGN_DIVIDE,
 273         BC_INST_ASSIGN_MODULUS,
 274         BC_INST_ASSIGN_PLUS,
 275         BC_INST_ASSIGN_MINUS,
 276 #endif
 277         BC_INST_ASSIGN,
 278
 279         BC_INST_NUM,
 280         BC_INST_VAR,
 281         BC_INST_ARRAY_ELEM,
 282         BC_INST_ARRAY,
 283
 284         BC_INST_SCALE_FUNC,
 285         BC_INST_IBASE,
 286         BC_INST_SCALE,
 287         BC_INST_LAST,
 288         BC_INST_LENGTH,
 289         BC_INST_READ,
 290         BC_INST_OBASE,
 291         BC_INST_SQRT,
 292
 293         BC_INST_PRINT,
 294         BC_INST_PRINT_POP,
 295         BC_INST_STR,
 296         BC_INST_PRINT_STR,
 297
 298 #if ENABLE_BC
 299         BC_INST_JUMP,
 300         BC_INST_JUMP_ZERO,
 301
 302         BC_INST_CALL,
 303
 304         BC_INST_RET,
 305         BC_INST_RET0,
 306
 307         BC_INST_HALT,
 308 #endif
 309
 310         BC_INST_POP,
 311         BC_INST_POP_EXEC,
 312
 313 #if ENABLE_DC
 314         BC_INST_MODEXP,
 315         BC_INST_DIVMOD,
 316
 317         BC_INST_EXECUTE,
 318         BC_INST_EXEC_COND,
 319
 320         BC_INST_ASCIIFY,
 321         BC_INST_PRINT_STREAM,
 322
 323         BC_INST_PRINT_STACK,
 324         BC_INST_CLEAR_STACK,
 325         BC_INST_STACK_LEN,
 326         BC_INST_DUPLICATE,
 327         BC_INST_SWAP,
 328
 329         BC_INST_LOAD,
 330         BC_INST_PUSH_VAR,
 331         BC_INST_PUSH_TO_VAR,
 332
 333         BC_INST_QUIT,
 334         BC_INST_NQUIT,
 335
 336         BC_INST_INVALID = -1,
 337 #endif
 338
 339 } BcInst;
 340
 341 typedef struct BcId {
 342         char *name;
 343         size_t idx;
 344 } BcId;
 345
 346 typedef struct BcFunc {
 347         BcVec code;
 348         BcVec labels;
 349         size_t nparams;
 350         BcVec autos;
 351 } BcFunc;
 352
 353 typedef enum BcResultType {
 354
 355         BC_RESULT_TEMP,
 356
 357         BC_RESULT_VAR,
 358         BC_RESULT_ARRAY_ELEM,
 359         BC_RESULT_ARRAY,
 360
 361         BC_RESULT_STR,
 362
 363         BC_RESULT_IBASE,
 364         BC_RESULT_SCALE,
 365         BC_RESULT_LAST,
 366
 367         // These are between to calculate ibase, obase, and last from instructions.
 368         BC_RESULT_CONSTANT,
 369         BC_RESULT_ONE,
 370
 371         BC_RESULT_OBASE,
 372
 373 } BcResultType;
 374
 375 typedef union BcResultData {
 376         BcNum n;
 377         BcVec v;
 378         BcId id;
 379 } BcResultData;
 380
 381 typedef struct BcResult {
 382         BcResultType t;
 383         BcResultData d;
 384 } BcResult;
 385
 386 typedef struct BcInstPtr {
 387         size_t func;
 388         size_t idx;
 389         size_t len;
 390 } BcInstPtr;
 391
 392 // BC_LEX_NEG is not used in lexing; it is only for parsing.
 393 typedef enum BcLexType {
 394
 395         BC_LEX_EOF,
 396         BC_LEX_INVALID,
 397
 398         BC_LEX_OP_INC,
 399         BC_LEX_OP_DEC,
 400
 401         BC_LEX_NEG,
 402
 403         BC_LEX_OP_POWER,
 404         BC_LEX_OP_MULTIPLY,
 405         BC_LEX_OP_DIVIDE,
 406         BC_LEX_OP_MODULUS,
 407         BC_LEX_OP_PLUS,
 408         BC_LEX_OP_MINUS,
 409
 410         BC_LEX_OP_REL_EQ,
 411         BC_LEX_OP_REL_LE,
 412         BC_LEX_OP_REL_GE,
 413         BC_LEX_OP_REL_NE,
 414         BC_LEX_OP_REL_LT,
 415         BC_LEX_OP_REL_GT,
 416
 417         BC_LEX_OP_BOOL_NOT,
 418         BC_LEX_OP_BOOL_OR,
 419         BC_LEX_OP_BOOL_AND,
 420
 421         BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER,
 422         BC_LEX_OP_ASSIGN_MULTIPLY,
 423         BC_LEX_OP_ASSIGN_DIVIDE,
 424         BC_LEX_OP_ASSIGN_MODULUS,
 425         BC_LEX_OP_ASSIGN_PLUS,
 426         BC_LEX_OP_ASSIGN_MINUS,
 427         BC_LEX_OP_ASSIGN,
 428
 429         BC_LEX_NLINE,
 430         BC_LEX_WHITESPACE,
 431
 432         BC_LEX_LPAREN,
 433         BC_LEX_RPAREN,
 434
 435         BC_LEX_LBRACKET,
 436         BC_LEX_COMMA,
 437         BC_LEX_RBRACKET,
 438
 439         BC_LEX_LBRACE,
 440         BC_LEX_SCOLON,
 441         BC_LEX_RBRACE,
 442
 443         BC_LEX_STR,
 444         BC_LEX_NAME,
 445         BC_LEX_NUMBER,
 446
 447         BC_LEX_KEY_1st_keyword,
 448         BC_LEX_KEY_AUTO = BC_LEX_KEY_1st_keyword,
 449         BC_LEX_KEY_BREAK,
 450         BC_LEX_KEY_CONTINUE,
 451         BC_LEX_KEY_DEFINE,
 452         BC_LEX_KEY_ELSE,
 453         BC_LEX_KEY_FOR,
 454         BC_LEX_KEY_HALT,
 455         // code uses "type - BC_LEX_KEY_IBASE + BC_INST_IBASE" construct,
 456         BC_LEX_KEY_IBASE,  // relative order should match for: BC_INST_IBASE
 457         BC_LEX_KEY_IF,
 458         BC_LEX_KEY_LAST,   // relative order should match for: BC_INST_LAST
 459         BC_LEX_KEY_LENGTH,
 460         BC_LEX_KEY_LIMITS,
 461         BC_LEX_KEY_OBASE,  // relative order should match for: BC_INST_OBASE
 462         BC_LEX_KEY_PRINT,
 463         BC_LEX_KEY_QUIT,
 464         BC_LEX_KEY_READ,
 465         BC_LEX_KEY_RETURN,
 466         BC_LEX_KEY_SCALE,
 467         BC_LEX_KEY_SQRT,
 468         BC_LEX_KEY_WHILE,
 469
 470 #if ENABLE_DC
 471         BC_LEX_EQ_NO_REG,
 472         BC_LEX_OP_MODEXP,
 473         BC_LEX_OP_DIVMOD,
 474
 475         BC_LEX_COLON,
 476         BC_LEX_ELSE,
 477         BC_LEX_EXECUTE,
 478         BC_LEX_PRINT_STACK,
 479         BC_LEX_CLEAR_STACK,
 480         BC_LEX_STACK_LEVEL,
 481         BC_LEX_DUPLICATE,
 482         BC_LEX_SWAP,
 483         BC_LEX_POP,
 484
 485         BC_LEX_ASCIIFY,
 486         BC_LEX_PRINT_STREAM,
 487
 488         BC_LEX_STORE_IBASE,
 489         BC_LEX_STORE_SCALE,
 490         BC_LEX_LOAD,
 491         BC_LEX_LOAD_POP,
 492         BC_LEX_STORE_PUSH,
 493         BC_LEX_STORE_OBASE,
 494         BC_LEX_PRINT_POP,
 495         BC_LEX_NQUIT,
 496         BC_LEX_SCALE_FACTOR,
 497 #endif
 498 } BcLexType;
 499 // must match order of BC_LEX_KEY_foo etc above
 500 #if ENABLE_BC
 501 struct BcLexKeyword {
 502         char name8[8];
 503 };
 504 #define BC_LEX_KW_ENTRY(a, b) \
 505         { .name8 = a /*, .posix = b */ }
 506 static const struct BcLexKeyword bc_lex_kws[20] = {
 507         BC_LEX_KW_ENTRY("auto"    , 1), // 0
 508         BC_LEX_KW_ENTRY("break"   , 1), // 1
 509         BC_LEX_KW_ENTRY("continue", 0), // 2 note: this one has no terminating NUL
 510         BC_LEX_KW_ENTRY("define"  , 1), // 3
 511
 512         BC_LEX_KW_ENTRY("else"    , 0), // 4
 513         BC_LEX_KW_ENTRY("for"     , 1), // 5
 514         BC_LEX_KW_ENTRY("halt"    , 0), // 6
 515         BC_LEX_KW_ENTRY("ibase"   , 1), // 7
 516
 517         BC_LEX_KW_ENTRY("if"      , 1), // 8
 518         BC_LEX_KW_ENTRY("last"    , 0), // 9
 519         BC_LEX_KW_ENTRY("length"  , 1), // 10
 520         BC_LEX_KW_ENTRY("limits"  , 0), // 11
 521
 522         BC_LEX_KW_ENTRY("obase"   , 1), // 12
 523         BC_LEX_KW_ENTRY("print"   , 0), // 13
 524         BC_LEX_KW_ENTRY("quit"    , 1), // 14
 525         BC_LEX_KW_ENTRY("read"    , 0), // 15
 526
 527         BC_LEX_KW_ENTRY("return"  , 1), // 16
 528         BC_LEX_KW_ENTRY("scale"   , 1), // 17
 529         BC_LEX_KW_ENTRY("sqrt"    , 1), // 18
 530         BC_LEX_KW_ENTRY("while"   , 1), // 19
 531 };
 532 #undef BC_LEX_KW_ENTRY
 533 enum {
 534         POSIX_KWORD_MASK = 0
 535                 | (1 << 0)
 536                 | (1 << 1)
 537                 | (0 << 2)
 538                 | (1 << 3)
 539                 \
 540                 | (0 << 4)
 541                 | (1 << 5)
 542                 | (0 << 6)
 543                 | (1 << 7)
 544                 \
 545                 | (1 << 8)
 546                 | (0 << 9)
 547                 | (1 << 10)
 548                 | (0 << 11)
 549                 \
 550                 | (1 << 12)
 551                 | (0 << 13)
 552                 | (1 << 14)
 553                 | (0 << 15)
 554                 \
 555                 | (1 << 16)
 556                 | (1 << 17)
 557                 | (1 << 18)
 558                 | (1 << 19)
 559 };
 560 #define bc_lex_kws_POSIX(i) ((1 << (i)) & POSIX_KWORD_MASK)
 561 #endif
 562
 563 struct BcLex;
 564 typedef BcStatus (*BcLexNext)(struct BcLex *);
 565
 566 typedef struct BcLex {
 567
 568         const char *buf;
 569         size_t i;
 570         size_t line;
 571         size_t len;
 572         bool newline;
 573
 574         struct {
 575                 BcLexType t;
 576                 BcLexType last;
 577                 BcVec v;
 578         } t;
 579
 580         BcLexNext next;
 581
 582 } BcLex;
 583
 584 #define BC_PARSE_STREND ((char) UCHAR_MAX)
 585
 586 #define BC_PARSE_REL    (1 << 0)
 587 #define BC_PARSE_PRINT  (1 << 1)
 588 #define BC_PARSE_NOCALL (1 << 2)
 589 #define BC_PARSE_NOREAD (1 << 3)
 590 #define BC_PARSE_ARRAY  (1 << 4)
 591
 592 #define BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(parse) ((uint8_t *) bc_vec_top(&(parse)->flags))
 593 #define BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) (*(BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(parse)))
 594
 595 #define BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER (1 << 0)
 596 #define BC_PARSE_FUNC_INNER(parse) \
 597         (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER)
 598
 599 #define BC_PARSE_FLAG_FUNC (1 << 1)
 600 #define BC_PARSE_FUNC(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_FUNC)
 601
 602 #define BC_PARSE_FLAG_BODY (1 << 2)
 603 #define BC_PARSE_BODY(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_BODY)
 604
 605 #define BC_PARSE_FLAG_LOOP (1 << 3)
 606 #define BC_PARSE_LOOP(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_LOOP)
 607
 608 #define BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER (1 << 4)
 609 #define BC_PARSE_LOOP_INNER(parse) \
 610         (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER)
 611
 612 #define BC_PARSE_FLAG_IF (1 << 5)
 613 #define BC_PARSE_IF(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_IF)
 614
 615 #define BC_PARSE_FLAG_ELSE (1 << 6)
 616 #define BC_PARSE_ELSE(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_ELSE)
 617
 618 #define BC_PARSE_FLAG_IF_END (1 << 7)
 619 #define BC_PARSE_IF_END(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_IF_END)
 620
 621 #define BC_PARSE_CAN_EXEC(parse)                                             \
 622         (!(BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) &                                            \
 623            (BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER | BC_PARSE_FLAG_FUNC | BC_PARSE_FLAG_BODY | \
 624             BC_PARSE_FLAG_LOOP | BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER | BC_PARSE_FLAG_IF |   \
 625             BC_PARSE_FLAG_ELSE | BC_PARSE_FLAG_IF_END)))
 626
 627 struct BcParse;
 628
 629 struct BcProgram;
 630
 631 typedef BcStatus (*BcParseParse)(struct BcParse *);
 632
 633 typedef struct BcParse {
 634
 635         BcParseParse parse;
 636
 637         BcLex l;
 638
 639         BcVec flags;
 640
 641         BcVec exits;
 642         BcVec conds;
 643
 644         BcVec ops;
 645
 646         BcFunc *func;
 647         size_t fidx;
 648
 649         size_t nbraces;
 650         bool auto_part;
 651
 652 } BcParse;
 653
 654 typedef struct BcProgram {
 655
 656         size_t len;
 657         size_t scale;
 658
 659         BcNum ib;
 660         size_t ib_t;
 661         BcNum ob;
 662         size_t ob_t;
 663
 664         BcNum hexb;
 665
 666 #if ENABLE_DC
 667         BcNum strmb;
 668 #endif
 669
 670         BcVec results;
 671         BcVec stack;
 672
 673         BcVec fns;
 674         BcVec fn_map;
 675
 676         BcVec vars;
 677         BcVec var_map;
 678
 679         BcVec arrs;
 680         BcVec arr_map;
 681
 682         BcVec strs;
 683         BcVec consts;
 684
 685         const char *file;
 686
 687         BcNum last;
 688         BcNum zero;
 689         BcNum one;
 690
 691         size_t nchars;
 692
 693 } BcProgram;
 694
 695 #define BC_PROG_STACK(s, n) ((s)->len >= ((size_t) n))
 696
 697 #define BC_PROG_MAIN (0)
 698 #define BC_PROG_READ (1)
 699 #if ENABLE_DC
 700 #define BC_PROG_REQ_FUNCS (2)
 701 #endif
 702
 703 #define BC_PROG_STR(n) (!(n)->num && !(n)->cap)
 704 #define BC_PROG_NUM(r, n) \
 705         ((r)->t != BC_RESULT_ARRAY && (r)->t != BC_RESULT_STR && !BC_PROG_STR(n))
 706
 707 typedef unsigned long (*BcProgramBuiltIn)(BcNum *);
 708
 709 #define BC_FLAG_W (1 << 0)
 710 #define BC_FLAG_V (1 << 1)
 711 #define BC_FLAG_S (1 << 2)
 712 #define BC_FLAG_Q (1 << 3)
 713 #define BC_FLAG_L (1 << 4)
 714 #define BC_FLAG_I (1 << 5)
 715 #define DC_FLAG_X (1 << 6)
 716
 717 #define BC_MAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
 718 #define BC_MIN(a, b) ((a) < (b) ? (a) : (b))
 719
 720 #define BC_MAX_OBASE    ((unsigned) 999)
 721 #define BC_MAX_DIM      ((unsigned) INT_MAX)
 722 #define BC_MAX_SCALE    ((unsigned) UINT_MAX)
 723 #define BC_MAX_STRING   ((unsigned) UINT_MAX - 1)
 724 #define BC_MAX_NUM      BC_MAX_STRING
 725 // Unused apart from "limits" message. Just show a "biggish number" there.
 726 //#define BC_MAX_NAME     BC_MAX_STRING
 727 //#define BC_MAX_EXP      ((unsigned long) LONG_MAX)
 728 //#define BC_MAX_VARS     ((unsigned long) SIZE_MAX - 1)
 729 #define BC_MAX_NAME_STR "999999999"
 730 #define BC_MAX_EXP_STR  "999999999"
 731 #define BC_MAX_VARS_STR "999999999"
 732
 733 #define BC_MAX_OBASE_STR "999"
 734
 735 #if INT_MAX == 2147483647
 736 # define BC_MAX_DIM_STR "2147483647"
 737 #elif INT_MAX == 9223372036854775807
 738 # define BC_MAX_DIM_STR "9223372036854775807"
 739 #else
 740 # error Strange INT_MAX
 741 #endif
 742
 743 #if UINT_MAX == 4294967295
 744 # define BC_MAX_SCALE_STR  "4294967295"
 745 # define BC_MAX_STRING_STR "4294967294"
 746 #elif UINT_MAX == 18446744073709551615
 747 # define BC_MAX_SCALE_STR  "18446744073709551615"
 748 # define BC_MAX_STRING_STR "18446744073709551614"
 749 #else
 750 # error Strange UINT_MAX
 751 #endif
 752 #define BC_MAX_NUM_STR BC_MAX_STRING_STR
 753
 754 struct globals {
 755         IF_FEATURE_BC_SIGNALS(smallint ttyin;)
 756         IF_FEATURE_CLEAN_UP(smallint exiting;)
 757         char sbgn;
 758         char send;
 759
 760         BcParse prs;
 761         BcProgram prog;
 762
 763         // For error messages. Can be set to current parsed line,
 764         // or [TODO] to current executing line (can be before last parsed one)
 765         unsigned err_line;
 766
 767         BcVec files;
 768
 769         char *env_args;
 770
 771 #if ENABLE_FEATURE_EDITING
 772         line_input_t *line_input_state;
 773 #endif
 774 } FIX_ALIASING;
 775 #define G (*ptr_to_globals)
 776 #define INIT_G() do { \
 777         SET_PTR_TO_GLOBALS(xzalloc(sizeof(G))); \
 778 } while (0)
 779 #define FREE_G() do { \
 780         FREE_PTR_TO_GLOBALS(); \
 781 } while (0)
 782 #define G_posix (ENABLE_BC && (option_mask32 & BC_FLAG_S))
 783 #define G_warn  (ENABLE_BC && (option_mask32 & BC_FLAG_W))
 784 #define G_exreg (ENABLE_DC && (option_mask32 & DC_FLAG_X))
 785 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
 786 # define G_interrupt bb_got_signal
 787 # define G_ttyin     G.ttyin
 788 #else
 789 # define G_interrupt 0
 790 # define G_ttyin     0
 791 #endif
 792 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
 793 # define G_exiting G.exiting
 794 #else
 795 # define G_exiting 0
 796 #endif
 797 #define IS_BC (ENABLE_BC && (!ENABLE_DC || applet_name[0] == 'b'))
 798
 799 #if ENABLE_BC
 800
 801 // This is a bit array that corresponds to token types. An entry is
 802 // true if the token is valid in an expression, false otherwise.
 803 enum {
 804         BC_PARSE_EXPRS_BITS = 0
 805         + ((uint64_t)((0 << 0)+(0 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (0*8))
 806         + ((uint64_t)((1 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (1*8))
 807         + ((uint64_t)((1 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (2*8))
 808         + ((uint64_t)((1 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(0 << 3)+(0 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(0 << 7)) << (3*8))
 809         + ((uint64_t)((0 << 0)+(0 << 1)+(0 << 2)+(0 << 3)+(0 << 4)+(0 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (4*8))
 810         + ((uint64_t)((0 << 0)+(0 << 1)+(0 << 2)+(0 << 3)+(0 << 4)+(0 << 5)+(0 << 6)+(1 << 7)) << (5*8))
 811         + ((uint64_t)((0 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(0 << 5)+(0 << 6)+(1 << 7)) << (6*8))
 812         + ((uint64_t)((0 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(0 << 3)                                    ) << (7*8))
 813 };
 814 static ALWAYS_INLINE long bc_parse_exprs(unsigned i)
 815 {
 816 #if ULONG_MAX > 0xffffffff
 817         // 64-bit version (will not work correctly for 32-bit longs!)
 818         return BC_PARSE_EXPRS_BITS & (1UL << i);
 819 #else
 820         // 32-bit version
 821         unsigned long m = (uint32_t)BC_PARSE_EXPRS_BITS;
 822         if (i >= 32) {
 823                 m = (uint32_t)(BC_PARSE_EXPRS_BITS >> 32);
 824                 i &= 31;
 825         }
 826         return m & (1UL << i);
 827 #endif
 828 }
 829
 830 // This is an array of data for operators that correspond to token types.
 831 static const uint8_t bc_parse_ops[] = {
 832 #define OP(p,l) ((int)(l) * 0x10 + (p))
 833         OP(0, false), OP( 0, false ), // inc dec
 834         OP(1, false), // neg
 835         OP(2, false),
 836         OP(3, true ), OP( 3, true  ), OP( 3, true  ), // pow mul div
 837         OP(4, true ), OP( 4, true  ), // mod + -
 838         OP(6, true ), OP( 6, true  ), OP( 6, true  ), OP( 6, true  ), OP( 6, true  ), OP( 6, true ), // == <= >= != < >
 839         OP(1, false), // not
 840         OP(7, true ), OP( 7, true  ), // or and
 841         OP(5, false), OP( 5, false ), OP( 5, false ), OP( 5, false ), OP( 5, false ), // ^= *= /= %= +=
 842         OP(5, false), OP( 5, false ), // -= =
 843 #undef OP
 844 };
 845 #define bc_parse_op_PREC(i) (bc_parse_ops[i] & 0x0f)
 846 #define bc_parse_op_LEFT(i) (bc_parse_ops[i] & 0x10)
 847
 848 // Byte array of up to 4 BC_LEX's, packed into 32-bit word
 849 typedef uint32_t BcParseNext;
 850
 851 // These identify what tokens can come after expressions in certain cases.
 852 enum {
 853 #define BC_PARSE_NEXT4(a,b,c,d) ( (a) | ((b)<<8) | ((c)<<16) | ((((d)|0x80)<<24)) )
 854 #define BC_PARSE_NEXT2(a,b)     BC_PARSE_NEXT4(a,b,0xff,0xff)
 855 #define BC_PARSE_NEXT1(a)       BC_PARSE_NEXT4(a,0xff,0xff,0xff)
 856         bc_parse_next_expr  = BC_PARSE_NEXT4(BC_LEX_NLINE,  BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_RBRACE, BC_LEX_EOF),
 857         bc_parse_next_param = BC_PARSE_NEXT2(BC_LEX_RPAREN, BC_LEX_COMMA),
 858         bc_parse_next_print = BC_PARSE_NEXT4(BC_LEX_COMMA,  BC_LEX_NLINE,  BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_EOF),
 859         bc_parse_next_rel   = BC_PARSE_NEXT1(BC_LEX_RPAREN),
 860         bc_parse_next_elem  = BC_PARSE_NEXT1(BC_LEX_RBRACKET),
 861         bc_parse_next_for   = BC_PARSE_NEXT1(BC_LEX_SCOLON),
 862         bc_parse_next_read  = BC_PARSE_NEXT2(BC_LEX_NLINE,  BC_LEX_EOF),
 863 #undef BC_PARSE_NEXT4
 864 #undef BC_PARSE_NEXT2
 865 #undef BC_PARSE_NEXT1
 866 };
 867 #endif // ENABLE_BC
 868
 869 #if ENABLE_DC
 870 static const //BcLexType - should be this type, but narrower type saves size:
 871 uint8_t
 872 dc_lex_regs[] = {
 873         BC_LEX_OP_REL_EQ, BC_LEX_OP_REL_LE, BC_LEX_OP_REL_GE, BC_LEX_OP_REL_NE,
 874         BC_LEX_OP_REL_LT, BC_LEX_OP_REL_GT, BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_COLON,
 875         BC_LEX_ELSE, BC_LEX_LOAD, BC_LEX_LOAD_POP, BC_LEX_OP_ASSIGN,
 876         BC_LEX_STORE_PUSH,
 877 };
 878
 879 static const //BcLexType - should be this type
 880 uint8_t
 881 dc_lex_tokens[] = {
 882         BC_LEX_OP_MODULUS, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_LPAREN,
 883         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_MULTIPLY, BC_LEX_OP_PLUS, BC_LEX_INVALID,
 884         BC_LEX_OP_MINUS, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_DIVIDE,
 885         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 886         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 887         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 888         BC_LEX_COLON, BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_OP_REL_GT, BC_LEX_OP_REL_EQ,
 889         BC_LEX_OP_REL_LT, BC_LEX_KEY_READ, BC_LEX_INVALID,
 890         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 891         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_EQ_NO_REG, BC_LEX_INVALID,
 892         BC_LEX_KEY_IBASE, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_KEY_SCALE, BC_LEX_LOAD_POP,
 893         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_BOOL_NOT, BC_LEX_KEY_OBASE, BC_LEX_PRINT_STREAM,
 894         BC_LEX_NQUIT, BC_LEX_POP, BC_LEX_STORE_PUSH, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 895         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_SCALE_FACTOR, BC_LEX_INVALID,
 896         BC_LEX_KEY_LENGTH, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 897         BC_LEX_OP_POWER, BC_LEX_NEG, BC_LEX_INVALID,
 898         BC_LEX_ASCIIFY, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_CLEAR_STACK, BC_LEX_DUPLICATE,
 899         BC_LEX_ELSE, BC_LEX_PRINT_STACK, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 900         BC_LEX_STORE_IBASE, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_STORE_SCALE, BC_LEX_LOAD,
 901         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_PRINT_POP, BC_LEX_STORE_OBASE, BC_LEX_KEY_PRINT,
 902         BC_LEX_KEY_QUIT, BC_LEX_SWAP, BC_LEX_OP_ASSIGN, BC_LEX_INVALID,
 903         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_KEY_SQRT, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_EXECUTE,
 904         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_STACK_LEVEL,
 905         BC_LEX_LBRACE, BC_LEX_OP_MODEXP, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_DIVMOD,
 906         BC_LEX_INVALID
 907 };
 908
 909 static const //BcInst - should be this type. Using signed narrow type since BC_INST_INVALID is -1
 910 int8_t
 911 dc_parse_insts[] = {
 912         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_REL_GE,
 913         BC_INST_INVALID, BC_INST_POWER, BC_INST_MULTIPLY, BC_INST_DIVIDE,
 914         BC_INST_MODULUS, BC_INST_PLUS, BC_INST_MINUS,
 915         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 916         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 917         BC_INST_BOOL_NOT, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 918         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 919         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 920         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_REL_GT, BC_INST_INVALID,
 921         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_REL_GE,
 922         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 923         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 924         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 925         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_IBASE,
 926         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_LENGTH, BC_INST_INVALID,
 927         BC_INST_OBASE, BC_INST_PRINT, BC_INST_QUIT, BC_INST_INVALID,
 928         BC_INST_INVALID, BC_INST_SCALE, BC_INST_SQRT, BC_INST_INVALID,
 929         BC_INST_REL_EQ, BC_INST_MODEXP, BC_INST_DIVMOD, BC_INST_INVALID,
 930         BC_INST_INVALID, BC_INST_EXECUTE, BC_INST_PRINT_STACK, BC_INST_CLEAR_STACK,
 931         BC_INST_STACK_LEN, BC_INST_DUPLICATE, BC_INST_SWAP, BC_INST_POP,
 932         BC_INST_ASCIIFY, BC_INST_PRINT_STREAM, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 933         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 934         BC_INST_PRINT, BC_INST_NQUIT, BC_INST_SCALE_FUNC,
 935 };
 936 #endif // ENABLE_DC
 937
 938 static const BcNumBinaryOp bc_program_ops[] = {
 939         bc_num_pow, bc_num_mul, bc_num_div, bc_num_mod, bc_num_add, bc_num_sub,
 940 };
 941
 942 static void fflush_and_check(void)
 943 {
 944         fflush_all();
 945         if (ferror(stdout) || ferror(stderr))
 946                 bb_perror_msg_and_die("output error");
 947 }
 948
 949 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
 950 #define QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN \
 951 do { \
 952         IF_FEATURE_BC_SIGNALS(G_ttyin = 0;) /* do not loop in main loop anymore */ \
 953         G_exiting = 1; \
 954         return BC_STATUS_FAILURE; \
 955 } while (0)
 956 #else
 957 #define QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN quit()
 958 #endif
 959
 960 static void quit(void) NORETURN;
 961 static void quit(void)
 962 {
 963         if (ferror(stdin))
 964                 bb_perror_msg_and_die("input error");
 965         fflush_and_check();
 966         exit(0);
 967 }
 968
 969 static void bc_verror_msg(const char *fmt, va_list p)
 970 {
 971         const char *sv = sv; /* for compiler */
 972         if (G.prog.file) {
 973                 sv = applet_name;
 974                 applet_name = xasprintf("%s: %s:%u", applet_name, G.prog.file, G.err_line);
 975         }
 976         bb_verror_msg(fmt, p, NULL);
 977         if (G.prog.file) {
 978                 free((char*)applet_name);
 979                 applet_name = sv;
 980         }
 981 }
 982
 983 static NOINLINE int bc_error_fmt(const char *fmt, ...)
 984 {
 985         va_list p;
 986
 987         va_start(p, fmt);
 988         bc_verror_msg(fmt, p);
 989         va_end(p);
 990
 991         if (!ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP && !G_ttyin)
 992                 exit(1);
 993         return BC_STATUS_FAILURE;
 994 }
 995
 996 #if ENABLE_BC
 997 static NOINLINE int bc_posix_error_fmt(const char *fmt, ...)
 998 {
 999         va_list p;
1000
1001         // Are non-POSIX constructs totally ok?
1002         if (!(option_mask32 & (BC_FLAG_S|BC_FLAG_W)))
1003                 return BC_STATUS_SUCCESS; // yes
1004
1005         va_start(p, fmt);
1006         bc_verror_msg(fmt, p);
1007         va_end(p);
1008
1009         // Do we treat non-POSIX constructs as errors?
1010         if (!(option_mask32 & BC_FLAG_S))
1011                 return BC_STATUS_SUCCESS; // no, it's a warning
1012         if (!ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP && !G_ttyin)
1013                 exit(1);
1014         return BC_STATUS_FAILURE;
1015 }
1016 #endif
1017
1018 // We use error functions with "return bc_error(FMT[, PARAMS])" idiom.
1019 // This idiom begs for tail-call optimization, but for it to work,
1020 // function must not have caller-cleaned parameters on stack.
1021 // Unfortunately, vararg function API does exactly that on most arches.
1022 // Thus, use these shims for the cases when we have no vararg PARAMS:
1023 static int bc_error(const char *msg)
1024 {
1025         return bc_error_fmt("%s", msg);
1026 }
1027 #if ENABLE_BC
1028 static int bc_POSIX_requires(const char *msg)
1029 {
1030         return bc_posix_error_fmt("POSIX requires %s", msg);
1031 }
1032 static int bc_POSIX_does_not_allow(const char *msg)
1033 {
1034         return bc_posix_error_fmt("%s%s", "POSIX does not allow ", msg);
1035 }
1036 static int bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad(const char *msg)
1037 {
1038         return bc_posix_error_fmt("%s%s %s", "POSIX does not allow ", "boolean operators; the following is bad:", msg);
1039 }
1040 static int bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for(const char *msg)
1041 {
1042         return bc_posix_error_fmt("%san empty %s expression in a for loop", "POSIX does not allow ", msg);
1043 }
1044 #endif
1045 static int bc_error_bad_character(char c)
1046 {
1047         return bc_error_fmt("bad character '%c'", c);
1048 }
1049 static int bc_error_bad_expression(void)
1050 {
1051         return bc_error("bad expression");
1052 }
1053 static int bc_error_bad_token(void)
1054 {
1055         return bc_error("bad token");
1056 }
1057 static int bc_error_stack_has_too_few_elements(void)
1058 {
1059         return bc_error("stack has too few elements");
1060 }
1061 static int bc_error_variable_is_wrong_type(void)
1062 {
1063         return bc_error("variable is wrong type");
1064 }
1065 static int bc_error_nested_read_call(void)
1066 {
1067         return bc_error("read() call inside of a read() call");
1068 }
1069
1070 static void bc_vec_grow(BcVec *v, size_t n)
1071 {
1072         size_t cap = v->cap * 2;
1073         while (cap < v->len + n) cap *= 2;
1074         v->v = xrealloc(v->v, v->size * cap);
1075         v->cap = cap;
1076 }
1077
1078 static void bc_vec_init(BcVec *v, size_t esize, BcVecFree dtor)
1079 {
1080         v->size = esize;
1081         v->cap = BC_VEC_START_CAP;
1082         v->len = 0;
1083         v->dtor = dtor;
1084         v->v = xmalloc(esize * BC_VEC_START_CAP);
1085 }
1086
1087 static void bc_char_vec_init(BcVec *v)
1088 {
1089         bc_vec_init(v, sizeof(char), NULL);
1090 }
1091
1092 static void bc_vec_expand(BcVec *v, size_t req)
1093 {
1094         if (v->cap < req) {
1095                 v->v = xrealloc(v->v, v->size * req);
1096                 v->cap = req;
1097         }
1098 }
1099
1100 static void bc_vec_pop(BcVec *v)
1101 {
1102         v->len--;
1103         if (v->dtor)
1104                 v->dtor(v->v + (v->size * v->len));
1105 }
1106
1107 static void bc_vec_npop(BcVec *v, size_t n)
1108 {
1109         if (!v->dtor)
1110                 v->len -= n;
1111         else {
1112                 size_t len = v->len - n;
1113                 while (v->len > len) v->dtor(v->v + (v->size * --v->len));
1114         }
1115 }
1116
1117 static void bc_vec_pop_all(BcVec *v)
1118 {
1119         bc_vec_npop(v, v->len);
1120 }
1121
1122 static void bc_vec_push(BcVec *v, const void *data)
1123 {
1124         if (v->len + 1 > v->cap) bc_vec_grow(v, 1);
1125         memmove(v->v + (v->size * v->len), data, v->size);
1126         v->len += 1;
1127 }
1128
1129 static void bc_vec_pushByte(BcVec *v, char data)
1130 {
1131         bc_vec_push(v, &data);
1132 }
1133
1134 static void bc_vec_pushZeroByte(BcVec *v)
1135 {
1136         //bc_vec_pushByte(v, '\0');
1137         // better:
1138         bc_vec_push(v, &const_int_0);
1139 }
1140
1141 static void bc_vec_pushAt(BcVec *v, const void *data, size_t idx)
1142 {
1143         if (idx == v->len)
1144                 bc_vec_push(v, data);
1145         else {
1146
1147                 char *ptr;
1148
1149                 if (v->len == v->cap) bc_vec_grow(v, 1);
1150
1151                 ptr = v->v + v->size * idx;
1152
1153                 memmove(ptr + v->size, ptr, v->size * (v->len++ - idx));
1154                 memmove(ptr, data, v->size);
1155         }
1156 }
1157
1158 static void bc_vec_string(BcVec *v, size_t len, const char *str)
1159 {
1160         bc_vec_pop_all(v);
1161         bc_vec_expand(v, len + 1);
1162         memcpy(v->v, str, len);
1163         v->len = len;
1164
1165         bc_vec_pushZeroByte(v);
1166 }
1167
1168 static void bc_vec_concat(BcVec *v, const char *str)
1169 {
1170         size_t len;
1171
1172         if (v->len == 0) bc_vec_pushZeroByte(v);
1173
1174         len = v->len + strlen(str);
1175
1176         if (v->cap < len) bc_vec_grow(v, len - v->len);
1177         strcpy(v->v + v->len - 1, str);
1178
1179         v->len = len;
1180 }
1181
1182 static void *bc_vec_item(const BcVec *v, size_t idx)
1183 {
1184         return v->v + v->size * idx;
1185 }
1186
1187 static void *bc_vec_item_rev(const BcVec *v, size_t idx)
1188 {
1189         return v->v + v->size * (v->len - idx - 1);
1190 }
1191
1192 static void *bc_vec_top(const BcVec *v)
1193 {
1194         return v->v + v->size * (v->len - 1);
1195 }
1196
1197 static void bc_vec_free(void *vec)
1198 {
1199         BcVec *v = (BcVec *) vec;
1200         bc_vec_pop_all(v);
1201         free(v->v);
1202 }
1203
1204 static int bc_id_cmp(const void *e1, const void *e2)
1205 {
1206         return strcmp(((const BcId *) e1)->name, ((const BcId *) e2)->name);
1207 }
1208
1209 static void bc_id_free(void *id)
1210 {
1211         free(((BcId *) id)->name);
1212 }
1213
1214 static size_t bc_map_find(const BcVec *v, const void *ptr)
1215 {
1216         size_t low = 0, high = v->len;
1217
1218         while (low < high) {
1219
1220                 size_t mid = (low + high) / 2;
1221                 BcId *id = bc_vec_item(v, mid);
1222                 int result = bc_id_cmp(ptr, id);
1223
1224                 if (result == 0)
1225                         return mid;
1226                 else if (result < 0)
1227                         high = mid;
1228                 else
1229                         low = mid + 1;
1230         }
1231
1232         return low;
1233 }
1234
1235 static int bc_map_insert(BcVec *v, const void *ptr, size_t *i)
1236 {
1237         size_t n = *i = bc_map_find(v, ptr);
1238
1239         if (n == v->len)
1240                 bc_vec_push(v, ptr);
1241         else if (!bc_id_cmp(ptr, bc_vec_item(v, n)))
1242                 return 0; // "was not inserted"
1243         else
1244                 bc_vec_pushAt(v, ptr, n);
1245         return 1; // "was inserted"
1246 }
1247
1248 #if ENABLE_BC
1249 static size_t bc_map_index(const BcVec *v, const void *ptr)
1250 {
1251         size_t i = bc_map_find(v, ptr);
1252         if (i >= v->len) return BC_VEC_INVALID_IDX;
1253         return bc_id_cmp(ptr, bc_vec_item(v, i)) ? BC_VEC_INVALID_IDX : i;
1254 }
1255 #endif
1256
1257 static int push_input_byte(BcVec *vec, char c)
1258 {
1259         if ((c < ' ' && c != '\t' && c != '\r' && c != '\n') // also allow '\v' '\f'?
1260          || c > 0x7e
1261         ) {
1262                 // Bad chars on this line, ignore entire line
1263                 bc_error_fmt("illegal character 0x%02x", c);
1264                 return 1;
1265         }
1266         bc_vec_pushByte(vec, (char)c);
1267         return 0;
1268 }
1269
1270 static BcStatus bc_read_line(BcVec *vec, const char *prompt)
1271 {
1272         BcStatus s;
1273         bool bad_chars;
1274
1275         if (G_posix) prompt = "";
1276
1277         s = BC_STATUS_SUCCESS;
1278         do {
1279                 int c;
1280
1281                 bad_chars = 0;
1282                 bc_vec_pop_all(vec);
1283
1284                 fflush_and_check();
1285
1286 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
1287                 if (G_interrupt) { // ^C was pressed
1288  intr:
1289                         G_interrupt = 0;
1290                         fputs(IS_BC
1291                                 ? "\ninterrupt (type \"quit\" to exit)\n"
1292                                 : "\ninterrupt (type \"q\" to exit)\n"
1293                                 , stderr);
1294                 }
1295 # if ENABLE_FEATURE_EDITING
1296                 if (G_ttyin) {
1297                         int n, i;
1298 #  define line_buf bb_common_bufsiz1
1299                         n = read_line_input(G.line_input_state, prompt, line_buf, COMMON_BUFSIZE);
1300                         if (n <= 0) { // read errors or EOF, or ^D, or ^C
1301                                 if (n == 0) // ^C
1302                                         goto intr;
1303                                 s = BC_STATUS_EOF;
1304                                 break;
1305                         }
1306                         i = 0;
1307                         for (;;) {
1308                                 c = line_buf[i++];
1309                                 if (!c) break;
1310                                 bad_chars |= push_input_byte(vec, c);
1311                         }
1312 #  undef line_buf
1313                 } else
1314 # endif
1315 #endif
1316                 {
1317                         if (G_ttyin)
1318                                 fputs(prompt, stderr);
1319                         IF_FEATURE_BC_SIGNALS(errno = 0;)
1320                         do {
1321                                 c = fgetc(stdin);
1322 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS && !ENABLE_FEATURE_EDITING
1323                                 // Both conditions appear simultaneously, check both just in case
1324                                 if (errno == EINTR || G_interrupt) {
1325                                         // ^C was pressed
1326                                         clearerr(stdin);
1327                                         goto intr;
1328                                 }
1329 #endif
1330                                 if (c == EOF) {
1331                                         if (ferror(stdin))
1332                                                 quit(); // this emits error message
1333                                         s = BC_STATUS_EOF;
1334                                         // Note: EOF does not append '\n', therefore:
1335                                         // printf 'print 123\n' | bc - works
1336                                         // printf 'print 123' | bc   - fails (syntax error)
1337                                         break;
1338                                 }
1339                                 bad_chars |= push_input_byte(vec, c);
1340                         } while (c != '\n');
1341                 }
1342         } while (bad_chars);
1343
1344         bc_vec_pushZeroByte(vec);
1345
1346         return s;
1347 }
1348
1349 static char* bc_read_file(const char *path)
1350 {
1351         char *buf;
1352         size_t size = ((size_t) -1);
1353         size_t i;
1354
1355         // Never returns NULL (dies on errors)
1356         buf = xmalloc_xopen_read_close(path, &size);
1357
1358         for (i = 0; i < size; ++i) {
1359                 char c = buf[i];
1360                 if ((c < ' ' && c != '\t' && c != '\r' && c != '\n') // also allow '\v' '\f'?
1361                  || c > 0x7e
1362                 ) {
1363                         free(buf);
1364                         buf = NULL;
1365                         break;
1366                 }
1367         }
1368
1369         return buf;
1370 }
1371
1372 static void bc_num_setToZero(BcNum *n, size_t scale)
1373 {
1374         n->len = 0;
1375         n->neg = false;
1376         n->rdx = scale;
1377 }
1378
1379 static void bc_num_zero(BcNum *n)
1380 {
1381         bc_num_setToZero(n, 0);
1382 }
1383
1384 static void bc_num_one(BcNum *n)
1385 {
1386         bc_num_setToZero(n, 0);
1387         n->len = 1;
1388         n->num[0] = 1;
1389 }
1390
1391 static void bc_num_ten(BcNum *n)
1392 {
1393         bc_num_setToZero(n, 0);
1394         n->len = 2;
1395         n->num[0] = 0;
1396         n->num[1] = 1;
1397 }
1398
1399 static void bc_num_init(BcNum *n, size_t req)
1400 {
1401         req = req >= BC_NUM_DEF_SIZE ? req : BC_NUM_DEF_SIZE;
1402         memset(n, 0, sizeof(BcNum));
1403         n->num = xmalloc(req);
1404         n->cap = req;
1405 }
1406
1407 static void bc_num_expand(BcNum *n, size_t req)
1408 {
1409         req = req >= BC_NUM_DEF_SIZE ? req : BC_NUM_DEF_SIZE;
1410         if (req > n->cap) {
1411                 n->num = xrealloc(n->num, req);
1412                 n->cap = req;
1413         }
1414 }
1415
1416 static void bc_num_free(void *num)
1417 {
1418         free(((BcNum *) num)->num);
1419 }
1420
1421 static void bc_num_copy(BcNum *d, BcNum *s)
1422 {
1423         if (d != s) {
1424                 bc_num_expand(d, s->cap);
1425                 d->len = s->len;
1426                 d->neg = s->neg;
1427                 d->rdx = s->rdx;
1428                 memcpy(d->num, s->num, sizeof(BcDig) * d->len);
1429         }
1430 }
1431
1432 static BcStatus bc_num_ulong(BcNum *n, unsigned long *result_p)
1433 {
1434         size_t i;
1435         unsigned long pow, result;
1436
1437         if (n->neg) return bc_error("negative number");
1438
1439         for (result = 0, pow = 1, i = n->rdx; i < n->len; ++i) {
1440
1441                 unsigned long prev = result, powprev = pow;
1442
1443                 result += ((unsigned long) n->num[i]) * pow;
1444                 pow *= 10;
1445
1446                 if (result < prev || pow < powprev)
1447                         return bc_error("overflow");
1448                 prev = result;
1449                 powprev = pow;
1450         }
1451         *result_p = result;
1452
1453         return BC_STATUS_SUCCESS;
1454 }
1455
1456 static void bc_num_ulong2num(BcNum *n, unsigned long val)
1457 {
1458         size_t len;
1459         BcDig *ptr;
1460         unsigned long i;
1461
1462         bc_num_zero(n);
1463
1464         if (val == 0) return;
1465
1466         for (len = 1, i = ULONG_MAX; i != 0; i /= 10, ++len) bc_num_expand(n, len);
1467         for (ptr = n->num, i = 0; val; ++i, ++n->len, val /= 10) ptr[i] = val % 10;
1468 }
1469
1470 static void bc_num_subArrays(BcDig *restrict a, BcDig *restrict b,
1471                                  size_t len)
1472 {
1473         size_t i, j;
1474         for (i = 0; i < len; ++i) {
1475                 for (a[i] -= b[i], j = 0; a[i + j] < 0;) {
1476                         a[i + j++] += 10;
1477                         a[i + j] -= 1;
1478                 }
1479         }
1480 }
1481
1482 #define BC_NUM_NEG(n, neg)      ((((ssize_t)(n)) ^ -((ssize_t)(neg))) + (neg))
1483 #define BC_NUM_ONE(n)           ((n)->len == 1 && (n)->rdx == 0 && (n)->num[0] == 1)
1484 #define BC_NUM_INT(n)           ((n)->len - (n)->rdx)
1485 //#define BC_NUM_AREQ(a, b)       (BC_MAX((a)->rdx, (b)->rdx) + BC_MAX(BC_NUM_INT(a), BC_NUM_INT(b)) + 1)
1486 static /*ALWAYS_INLINE*/ size_t BC_NUM_AREQ(BcNum *a, BcNum *b)
1487 {
1488         return BC_MAX(a->rdx, b->rdx) + BC_MAX(BC_NUM_INT(a), BC_NUM_INT(b)) + 1;
1489 }
1490 //#define BC_NUM_MREQ(a, b, scale) (BC_NUM_INT(a) + BC_NUM_INT(b) + BC_MAX((scale), (a)->rdx + (b)->rdx) + 1)
1491 static /*ALWAYS_INLINE*/ size_t BC_NUM_MREQ(BcNum *a, BcNum *b, size_t scale)
1492 {
1493         return BC_NUM_INT(a) + BC_NUM_INT(b) + BC_MAX(scale, a->rdx + b->rdx) + 1;
1494 }
1495
1496 static ssize_t bc_num_compare(BcDig *restrict a, BcDig *restrict b, size_t len)
1497 {
1498         size_t i;
1499         int c = 0;
1500         for (i = len - 1; i < len && !(c = a[i] - b[i]); --i);
1501         return BC_NUM_NEG(i + 1, c < 0);
1502 }
1503
1504 static ssize_t bc_num_cmp(BcNum *a, BcNum *b)
1505 {
1506         size_t i, min, a_int, b_int, diff;
1507         BcDig *max_num, *min_num;
1508         bool a_max, neg = false;
1509         ssize_t cmp;
1510
1511         if (a == b) return 0;
1512         if (a->len == 0) return BC_NUM_NEG(!!b->len, !b->neg);
1513         if (b->len == 0) return BC_NUM_NEG(1, a->neg);
1514         if (a->neg) {
1515                 if (b->neg)
1516                         neg = true;
1517                 else
1518                         return -1;
1519         }
1520         else if (b->neg)
1521                 return 1;
1522
1523         a_int = BC_NUM_INT(a);
1524         b_int = BC_NUM_INT(b);
1525         a_int -= b_int;
1526         a_max = (a->rdx > b->rdx);
1527
1528         if (a_int != 0) return (ssize_t) a_int;
1529
1530         if (a_max) {
1531                 min = b->rdx;
1532                 diff = a->rdx - b->rdx;
1533                 max_num = a->num + diff;
1534                 min_num = b->num;
1535         }
1536         else {
1537                 min = a->rdx;
1538                 diff = b->rdx - a->rdx;
1539                 max_num = b->num + diff;
1540                 min_num = a->num;
1541         }
1542
1543         cmp = bc_num_compare(max_num, min_num, b_int + min);
1544         if (cmp != 0) return BC_NUM_NEG(cmp, (!a_max) != neg);
1545
1546         for (max_num -= diff, i = diff - 1; i < diff; --i) {
1547                 if (max_num[i]) return BC_NUM_NEG(1, (!a_max) != neg);
1548         }
1549
1550         return 0;
1551 }
1552
1553 static void bc_num_truncate(BcNum *n, size_t places)
1554 {
1555         if (places == 0) return;
1556
1557         n->rdx -= places;
1558
1559         if (n->len != 0) {
1560                 n->len -= places;
1561                 memmove(n->num, n->num + places, n->len * sizeof(BcDig));
1562         }
1563 }
1564
1565 static void bc_num_extend(BcNum *n, size_t places)
1566 {
1567         size_t len = n->len + places;
1568
1569         if (places != 0) {
1570
1571                 if (n->cap < len) bc_num_expand(n, len);
1572
1573                 memmove(n->num + places, n->num, sizeof(BcDig) * n->len);
1574                 memset(n->num, 0, sizeof(BcDig) * places);
1575
1576                 n->len += places;
1577                 n->rdx += places;
1578         }
1579 }
1580
1581 static void bc_num_clean(BcNum *n)
1582 {
1583         while (n->len > 0 && n->num[n->len - 1] == 0) --n->len;
1584         if (n->len == 0)
1585                 n->neg = false;
1586         else if (n->len < n->rdx)
1587                 n->len = n->rdx;
1588 }
1589
1590 static void bc_num_retireMul(BcNum *n, size_t scale, bool neg1, bool neg2)
1591 {
1592         if (n->rdx < scale)
1593                 bc_num_extend(n, scale - n->rdx);
1594         else
1595                 bc_num_truncate(n, n->rdx - scale);
1596
1597         bc_num_clean(n);
1598         if (n->len != 0) n->neg = !neg1 != !neg2;
1599 }
1600
1601 static void bc_num_split(BcNum *restrict n, size_t idx, BcNum *restrict a,
1602                          BcNum *restrict b)
1603 {
1604         if (idx < n->len) {
1605
1606                 b->len = n->len - idx;
1607                 a->len = idx;
1608                 a->rdx = b->rdx = 0;
1609
1610                 memcpy(b->num, n->num + idx, b->len * sizeof(BcDig));
1611                 memcpy(a->num, n->num, idx * sizeof(BcDig));
1612         }
1613         else {
1614                 bc_num_zero(b);
1615                 bc_num_copy(a, n);
1616         }
1617
1618         bc_num_clean(a);
1619         bc_num_clean(b);
1620 }
1621
1622 static BcStatus bc_num_shift(BcNum *n, size_t places)
1623 {
1624         if (places == 0 || n->len == 0) return BC_STATUS_SUCCESS;
1625
1626         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_NUM.
1627         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_NUM | 0xff)) {
1628                 if (places + n->len > BC_MAX_NUM)
1629                         return bc_error("number too long: must be [1,"BC_MAX_NUM_STR"]");
1630         }
1631
1632         if (n->rdx >= places)
1633                 n->rdx -= places;
1634         else {
1635                 bc_num_extend(n, places - n->rdx);
1636                 n->rdx = 0;
1637         }
1638
1639         bc_num_clean(n);
1640
1641         return BC_STATUS_SUCCESS;
1642 }
1643
1644 static BcStatus bc_num_inv(BcNum *a, BcNum *b, size_t scale)
1645 {
1646         BcNum one;
1647         BcDig num[2];
1648
1649         one.cap = 2;
1650         one.num = num;
1651         bc_num_one(&one);
1652
1653         return bc_num_div(&one, a, b, scale);
1654 }
1655
1656 static BcStatus bc_num_a(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t sub)
1657 {
1658         BcDig *ptr, *ptr_a, *ptr_b, *ptr_c;
1659         size_t i, max, min_rdx, min_int, diff, a_int, b_int;
1660         int carry, in;
1661
1662         // Because this function doesn't need to use scale (per the bc spec),
1663         // I am hijacking it to say whether it's doing an add or a subtract.
1664
1665         if (a->len == 0) {
1666                 bc_num_copy(c, b);
1667                 if (sub && c->len) c->neg = !c->neg;
1668                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1669         }
1670         else if (b->len == 0) {
1671                 bc_num_copy(c, a);
1672                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1673         }
1674
1675         c->neg = a->neg;
1676         c->rdx = BC_MAX(a->rdx, b->rdx);
1677         min_rdx = BC_MIN(a->rdx, b->rdx);
1678         c->len = 0;
1679
1680         if (a->rdx > b->rdx) {
1681                 diff = a->rdx - b->rdx;
1682                 ptr = a->num;
1683                 ptr_a = a->num + diff;
1684                 ptr_b = b->num;
1685         }
1686         else {
1687                 diff = b->rdx - a->rdx;
1688                 ptr = b->num;
1689                 ptr_a = a->num;
1690                 ptr_b = b->num + diff;
1691         }
1692
1693         for (ptr_c = c->num, i = 0; i < diff; ++i, ++c->len) ptr_c[i] = ptr[i];
1694
1695         ptr_c += diff;
1696         a_int = BC_NUM_INT(a);
1697         b_int = BC_NUM_INT(b);
1698
1699         if (a_int > b_int) {
1700                 min_int = b_int;
1701                 max = a_int;
1702                 ptr = ptr_a;
1703         }
1704         else {
1705                 min_int = a_int;
1706                 max = b_int;
1707                 ptr = ptr_b;
1708         }
1709
1710         for (carry = 0, i = 0; i < min_rdx + min_int; ++i, ++c->len) {
1711                 in = ((int) ptr_a[i]) + ((int) ptr_b[i]) + carry;
1712                 carry = in / 10;
1713                 ptr_c[i] = (BcDig)(in % 10);
1714         }
1715
1716         for (; i < max + min_rdx; ++i, ++c->len) {
1717                 in = ((int) ptr[i]) + carry;
1718                 carry = in / 10;
1719                 ptr_c[i] = (BcDig)(in % 10);
1720         }
1721
1722         if (carry != 0) c->num[c->len++] = (BcDig) carry;
1723
1724         return BC_STATUS_SUCCESS; // can't make void, see bc_num_binary()
1725 }
1726
1727 static BcStatus bc_num_s(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t sub)
1728 {
1729         ssize_t cmp;
1730         BcNum *minuend, *subtrahend;
1731         size_t start;
1732         bool aneg, bneg, neg;
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 BC_STATUS_SUCCESS;
1741         }
1742         else if (b->len == 0) {
1743                 bc_num_copy(c, a);
1744                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1745         }
1746
1747         aneg = a->neg;
1748         bneg = b->neg;
1749         a->neg = b->neg = false;
1750
1751         cmp = bc_num_cmp(a, b);
1752
1753         a->neg = aneg;
1754         b->neg = bneg;
1755
1756         if (cmp == 0) {
1757                 bc_num_setToZero(c, BC_MAX(a->rdx, b->rdx));
1758                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1759         }
1760         else if (cmp > 0) {
1761                 neg = a->neg;
1762                 minuend = a;
1763                 subtrahend = b;
1764         }
1765         else {
1766                 neg = b->neg;
1767                 if (sub) neg = !neg;
1768                 minuend = b;
1769                 subtrahend = a;
1770         }
1771
1772         bc_num_copy(c, minuend);
1773         c->neg = neg;
1774
1775         if (c->rdx < subtrahend->rdx) {
1776                 bc_num_extend(c, subtrahend->rdx - c->rdx);
1777                 start = 0;
1778         }
1779         else
1780                 start = c->rdx - subtrahend->rdx;
1781
1782         bc_num_subArrays(c->num + start, subtrahend->num, subtrahend->len);
1783
1784         bc_num_clean(c);
1785
1786         return BC_STATUS_SUCCESS; // can't make void, see bc_num_binary()
1787 }
1788
1789 static BcStatus bc_num_k(BcNum *restrict a, BcNum *restrict b,
1790                          BcNum *restrict c)
1791 {
1792         BcStatus s;
1793         size_t max = BC_MAX(a->len, b->len), max2 = (max + 1) / 2;
1794         BcNum l1, h1, l2, h2, m2, m1, z0, z1, z2, temp;
1795         bool aone;
1796
1797         if (a->len == 0 || b->len == 0) {
1798                 bc_num_zero(c);
1799                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1800         }
1801         aone = BC_NUM_ONE(a);
1802         if (aone || BC_NUM_ONE(b)) {
1803                 bc_num_copy(c, aone ? b : a);
1804                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1805         }
1806
1807         if (a->len + b->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN ||
1808             a->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN || b->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN)
1809         {
1810                 size_t i, j, len;
1811                 unsigned carry;
1812
1813                 bc_num_expand(c, a->len + b->len + 1);
1814
1815                 memset(c->num, 0, sizeof(BcDig) * c->cap);
1816                 c->len = len = 0;
1817
1818                 for (i = 0; i < b->len; ++i) {
1819
1820                         carry = 0;
1821                         for (j = 0; j < a->len; ++j) {
1822                                 unsigned in = c->num[i + j];
1823                                 in += ((unsigned) a->num[j]) * ((unsigned) b->num[i]) + carry;
1824                                 // note: compilers prefer _unsigned_ div/const
1825                                 carry = in / 10;
1826                                 c->num[i + j] = (BcDig)(in % 10);
1827                         }
1828
1829                         c->num[i + j] += (BcDig) carry;
1830                         len = BC_MAX(len, i + j + !!carry);
1831
1832                         // a=2^1000000
1833                         // a*a <- without check below, this will not be interruptible
1834                         if (G_interrupt) return BC_STATUS_FAILURE;
1835                 }
1836
1837                 c->len = len;
1838
1839                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1840         }
1841
1842         bc_num_init(&l1, max);
1843         bc_num_init(&h1, max);
1844         bc_num_init(&l2, max);
1845         bc_num_init(&h2, max);
1846         bc_num_init(&m1, max);
1847         bc_num_init(&m2, max);
1848         bc_num_init(&z0, max);
1849         bc_num_init(&z1, max);
1850         bc_num_init(&z2, max);
1851         bc_num_init(&temp, max + max);
1852
1853         bc_num_split(a, max2, &l1, &h1);
1854         bc_num_split(b, max2, &l2, &h2);
1855
1856         s = bc_num_add(&h1, &l1, &m1, 0);
1857         if (s) goto err;
1858         s = bc_num_add(&h2, &l2, &m2, 0);
1859         if (s) goto err;
1860
1861         s = bc_num_k(&h1, &h2, &z0);
1862         if (s) goto err;
1863         s = bc_num_k(&m1, &m2, &z1);
1864         if (s) goto err;
1865         s = bc_num_k(&l1, &l2, &z2);
1866         if (s) goto err;
1867
1868         s = bc_num_sub(&z1, &z0, &temp, 0);
1869         if (s) goto err;
1870         s = bc_num_sub(&temp, &z2, &z1, 0);
1871         if (s) goto err;
1872
1873         s = bc_num_shift(&z0, max2 * 2);
1874         if (s) goto err;
1875         s = bc_num_shift(&z1, max2);
1876         if (s) goto err;
1877         s = bc_num_add(&z0, &z1, &temp, 0);
1878         if (s) goto err;
1879         s = bc_num_add(&temp, &z2, c, 0);
1880
1881 err:
1882         bc_num_free(&temp);
1883         bc_num_free(&z2);
1884         bc_num_free(&z1);
1885         bc_num_free(&z0);
1886         bc_num_free(&m2);
1887         bc_num_free(&m1);
1888         bc_num_free(&h2);
1889         bc_num_free(&l2);
1890         bc_num_free(&h1);
1891         bc_num_free(&l1);
1892         return s;
1893 }
1894
1895 static BcStatus bc_num_m(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
1896 {
1897         BcStatus s;
1898         BcNum cpa, cpb;
1899         size_t maxrdx = BC_MAX(a->rdx, b->rdx);
1900
1901         scale = BC_MAX(scale, a->rdx);
1902         scale = BC_MAX(scale, b->rdx);
1903         scale = BC_MIN(a->rdx + b->rdx, scale);
1904         maxrdx = BC_MAX(maxrdx, scale);
1905
1906         bc_num_init(&cpa, a->len);
1907         bc_num_init(&cpb, b->len);
1908
1909         bc_num_copy(&cpa, a);
1910         bc_num_copy(&cpb, b);
1911         cpa.neg = cpb.neg = false;
1912
1913         s = bc_num_shift(&cpa, maxrdx);
1914         if (s) goto err;
1915         s = bc_num_shift(&cpb, maxrdx);
1916         if (s) goto err;
1917         s = bc_num_k(&cpa, &cpb, c);
1918         if (s) goto err;
1919
1920         maxrdx += scale;
1921         bc_num_expand(c, c->len + maxrdx);
1922
1923         if (c->len < maxrdx) {
1924                 memset(c->num + c->len, 0, (c->cap - c->len) * sizeof(BcDig));
1925                 c->len += maxrdx;
1926         }
1927
1928         c->rdx = maxrdx;
1929         bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
1930
1931 err:
1932         bc_num_free(&cpb);
1933         bc_num_free(&cpa);
1934         return s;
1935 }
1936
1937 static BcStatus bc_num_d(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
1938 {
1939         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
1940         BcDig *n, *p, q;
1941         size_t len, end, i;
1942         BcNum cp;
1943         bool zero = true;
1944
1945         if (b->len == 0)
1946                 return bc_error("divide by zero");
1947         else if (a->len == 0) {
1948                 bc_num_setToZero(c, scale);
1949                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1950         }
1951         else if (BC_NUM_ONE(b)) {
1952                 bc_num_copy(c, a);
1953                 bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
1954                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1955         }
1956
1957         bc_num_init(&cp, BC_NUM_MREQ(a, b, scale));
1958         bc_num_copy(&cp, a);
1959         len = b->len;
1960
1961         if (len > cp.len) {
1962                 bc_num_expand(&cp, len + 2);
1963                 bc_num_extend(&cp, len - cp.len);
1964         }
1965
1966         if (b->rdx > cp.rdx) bc_num_extend(&cp, b->rdx - cp.rdx);
1967         cp.rdx -= b->rdx;
1968         if (scale > cp.rdx) bc_num_extend(&cp, scale - cp.rdx);
1969
1970         if (b->rdx == b->len) {
1971                 for (i = 0; zero && i < len; ++i) zero = !b->num[len - i - 1];
1972                 len -= i - 1;
1973         }
1974
1975         if (cp.cap == cp.len) bc_num_expand(&cp, cp.len + 1);
1976
1977         // We want an extra zero in front to make things simpler.
1978         cp.num[cp.len++] = 0;
1979         end = cp.len - len;
1980
1981         bc_num_expand(c, cp.len);
1982
1983         bc_num_zero(c);
1984         memset(c->num + end, 0, (c->cap - end) * sizeof(BcDig));
1985         c->rdx = cp.rdx;
1986         c->len = cp.len;
1987         p = b->num;
1988
1989         for (i = end - 1; !s && i < end; --i) {
1990                 n = cp.num + i;
1991                 for (q = 0; (!s && n[len] != 0) || bc_num_compare(n, p, len) >= 0; ++q)
1992                         bc_num_subArrays(n, p, len);
1993                 c->num[i] = q;
1994                 // a=2^100000
1995                 // scale=40000
1996                 // 1/a <- without check below, this will not be interruptible
1997                 if (G_interrupt) {
1998                         s = BC_STATUS_FAILURE;
1999                         break;
2000                 }
2001         }
2002
2003         bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
2004         bc_num_free(&cp);
2005
2006         return s;
2007 }
2008
2009 static BcStatus bc_num_r(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c,
2010                          BcNum *restrict d, size_t scale, size_t ts)
2011 {
2012         BcStatus s;
2013         BcNum temp;
2014         bool neg;
2015
2016         if (b->len == 0)
2017                 return bc_error("divide by zero");
2018
2019         if (a->len == 0) {
2020                 bc_num_setToZero(d, ts);
2021                 return BC_STATUS_SUCCESS;
2022         }
2023
2024         bc_num_init(&temp, d->cap);
2025         s = bc_num_d(a, b, c, scale);
2026         if (s) goto err;
2027
2028         if (scale != 0) scale = ts;
2029
2030         s = bc_num_m(c, b, &temp, scale);
2031         if (s) goto err;
2032         s = bc_num_sub(a, &temp, d, scale);
2033         if (s) goto err;
2034
2035         if (ts > d->rdx && d->len) bc_num_extend(d, ts - d->rdx);
2036
2037         neg = d->neg;
2038         bc_num_retireMul(d, ts, a->neg, b->neg);
2039         d->neg = neg;
2040
2041 err:
2042         bc_num_free(&temp);
2043         return s;
2044 }
2045
2046 static BcStatus bc_num_rem(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
2047 {
2048         BcStatus s;
2049         BcNum c1;
2050         size_t ts = BC_MAX(scale + b->rdx, a->rdx), len = BC_NUM_MREQ(a, b, ts);
2051
2052         bc_num_init(&c1, len);
2053         s = bc_num_r(a, b, &c1, c, scale, ts);
2054         bc_num_free(&c1);
2055
2056         return s;
2057 }
2058
2059 static BcStatus bc_num_p(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
2060 {
2061         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
2062         BcNum copy;
2063         unsigned long pow;
2064         size_t i, powrdx, resrdx;
2065         bool neg, zero;
2066
2067         if (b->rdx) return bc_error("non integer number");
2068
2069         if (b->len == 0) {
2070                 bc_num_one(c);
2071                 return BC_STATUS_SUCCESS;
2072         }
2073         else if (a->len == 0) {
2074                 bc_num_setToZero(c, scale);
2075                 return BC_STATUS_SUCCESS;
2076         }
2077         else if (BC_NUM_ONE(b)) {
2078                 if (!b->neg)
2079                         bc_num_copy(c, a);
2080                 else
2081                         s = bc_num_inv(a, c, scale);
2082                 return s;
2083         }
2084
2085         neg = b->neg;
2086         b->neg = false;
2087
2088         s = bc_num_ulong(b, &pow);
2089         if (s) return s;
2090
2091         bc_num_init(&copy, a->len);
2092         bc_num_copy(&copy, a);
2093
2094         if (!neg) {
2095                 if (a->rdx > scale)
2096                         scale = a->rdx;
2097                 if (a->rdx * pow < scale)
2098                         scale = a->rdx * pow;
2099         }
2100
2101         b->neg = neg;
2102
2103         for (powrdx = a->rdx; !(pow & 1); pow >>= 1) {
2104                 powrdx <<= 1;
2105                 s = bc_num_mul(&copy, &copy, &copy, powrdx);
2106                 if (s) goto err;
2107                 // Not needed: bc_num_mul() has a check for ^C:
2108                 //if (G_interrupt) {
2109                 //      s = BC_STATUS_FAILURE;
2110                 //      goto err;
2111                 //}
2112         }
2113
2114         bc_num_copy(c, &copy);
2115
2116         for (resrdx = powrdx, pow >>= 1; pow != 0; pow >>= 1) {
2117
2118                 powrdx <<= 1;
2119                 s = bc_num_mul(&copy, &copy, &copy, powrdx);
2120                 if (s) goto err;
2121
2122                 if (pow & 1) {
2123                         resrdx += powrdx;
2124                         s = bc_num_mul(c, &copy, c, resrdx);
2125                         if (s) goto err;
2126                 }
2127                 // Not needed: bc_num_mul() has a check for ^C:
2128                 //if (G_interrupt) {
2129                 //      s = BC_STATUS_FAILURE;
2130                 //      goto err;
2131                 //}
2132         }
2133
2134         if (neg) {
2135                 s = bc_num_inv(c, c, scale);
2136                 if (s) goto err;
2137         }
2138
2139         if (c->rdx > scale) bc_num_truncate(c, c->rdx - scale);
2140
2141         // We can't use bc_num_clean() here.
2142         for (zero = true, i = 0; zero && i < c->len; ++i) zero = !c->num[i];
2143         if (zero) bc_num_setToZero(c, scale);
2144
2145 err:
2146         bc_num_free(&copy);
2147         return s;
2148 }
2149
2150 static BcStatus bc_num_binary(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale,
2151                               BcNumBinaryOp op, size_t req)
2152 {
2153         BcStatus s;
2154         BcNum num2, *ptr_a, *ptr_b;
2155         bool init = false;
2156
2157         if (c == a) {
2158                 ptr_a = &num2;
2159                 memcpy(ptr_a, c, sizeof(BcNum));
2160                 init = true;
2161         }
2162         else
2163                 ptr_a = a;
2164
2165         if (c == b) {
2166                 ptr_b = &num2;
2167                 if (c != a) {
2168                         memcpy(ptr_b, c, sizeof(BcNum));
2169                         init = true;
2170                 }
2171         }
2172         else
2173                 ptr_b = b;
2174
2175         if (init)
2176                 bc_num_init(c, req);
2177         else
2178                 bc_num_expand(c, req);
2179
2180         s = op(ptr_a, ptr_b, c, scale);
2181
2182         if (init) bc_num_free(&num2);
2183
2184         return s;
2185 }
2186
2187 static bool bc_num_strValid(const char *val, size_t base)
2188 {
2189         BcDig b;
2190         bool small, radix = false;
2191         size_t i, len = strlen(val);
2192
2193         if (!len) return true;
2194
2195         small = base <= 10;
2196         b = (BcDig)(small ? base + '0' : base - 10 + 'A');
2197
2198         for (i = 0; i < len; ++i) {
2199
2200                 BcDig c = val[i];
2201
2202                 if (c == '.') {
2203
2204                         if (radix) return false;
2205
2206                         radix = true;
2207                         continue;
2208                 }
2209
2210                 if (c < '0' || (small && c >= b) || (c > '9' && (c < 'A' || c >= b)))
2211                         return false;
2212         }
2213
2214         return true;
2215 }
2216
2217 static void bc_num_parseDecimal(BcNum *n, const char *val)
2218 {
2219         size_t len, i;
2220         const char *ptr;
2221         bool zero = true;
2222
2223         for (i = 0; val[i] == '0'; ++i);
2224
2225         val += i;
2226         len = strlen(val);
2227         bc_num_zero(n);
2228
2229         if (len != 0) {
2230                 for (i = 0; zero && i < len; ++i) zero = val[i] == '0' || val[i] == '.';
2231                 bc_num_expand(n, len);
2232         }
2233
2234         ptr = strchr(val, '.');
2235
2236         n->rdx = 0;
2237         if (ptr != NULL)
2238                 n->rdx = (size_t)((val + len) - (ptr + 1));
2239
2240         if (!zero) {
2241                 for (i = len - 1; i < len; ++n->len, i -= 1 + (i && val[i - 1] == '.'))
2242                         n->num[n->len] = val[i] - '0';
2243         }
2244 }
2245
2246 static void bc_num_parseBase(BcNum *n, const char *val, BcNum *base)
2247 {
2248         BcStatus s;
2249         BcNum temp, mult, result;
2250         BcDig c = '\0';
2251         bool zero = true;
2252         unsigned long v;
2253         size_t i, digits, len = strlen(val);
2254
2255         bc_num_zero(n);
2256
2257         for (i = 0; zero && i < len; ++i) zero = (val[i] == '.' || val[i] == '0');
2258         if (zero) return;
2259
2260         bc_num_init(&temp, BC_NUM_DEF_SIZE);
2261         bc_num_init(&mult, BC_NUM_DEF_SIZE);
2262
2263         for (i = 0; i < len; ++i) {
2264
2265                 c = val[i];
2266                 if (c == '.') break;
2267
2268                 v = (unsigned long) (c <= '9' ? c - '0' : c - 'A' + 10);
2269
2270                 s = bc_num_mul(n, base, &mult, 0);
2271                 if (s) goto int_err;
2272                 bc_num_ulong2num(&temp, v);
2273                 s = bc_num_add(&mult, &temp, n, 0);
2274                 if (s) goto int_err;
2275         }
2276
2277         if (i == len) {
2278                 c = val[i];
2279                 if (c == 0) goto int_err;
2280         }
2281
2282         bc_num_init(&result, base->len);
2283         bc_num_zero(&result);
2284         bc_num_one(&mult);
2285
2286         for (i += 1, digits = 0; i < len; ++i, ++digits) {
2287
2288                 c = val[i];
2289                 if (c == 0) break;
2290
2291                 v = (unsigned long) (c <= '9' ? c - '0' : c - 'A' + 10);
2292
2293                 s = bc_num_mul(&result, base, &result, 0);
2294                 if (s) goto err;
2295                 bc_num_ulong2num(&temp, v);
2296                 s = bc_num_add(&result, &temp, &result, 0);
2297                 if (s) goto err;
2298                 s = bc_num_mul(&mult, base, &mult, 0);
2299                 if (s) goto err;
2300         }
2301
2302         s = bc_num_div(&result, &mult, &result, digits);
2303         if (s) goto err;
2304         s = bc_num_add(n, &result, n, digits);
2305         if (s) goto err;
2306
2307         if (n->len != 0) {
2308                 if (n->rdx < digits) bc_num_extend(n, digits - n->rdx);
2309         }
2310         else
2311                 bc_num_zero(n);
2312
2313 err:
2314         bc_num_free(&result);
2315 int_err:
2316         bc_num_free(&mult);
2317         bc_num_free(&temp);
2318 }
2319
2320 static void bc_num_printNewline(size_t *nchars, size_t line_len)
2321 {
2322         if (*nchars == line_len - 1) {
2323                 bb_putchar('\\');
2324                 bb_putchar('\n');
2325                 *nchars = 0;
2326         }
2327 }
2328
2329 #if ENABLE_DC
2330 static void bc_num_printChar(size_t num, size_t width, bool radix,
2331                              size_t *nchars, size_t line_len)
2332 {
2333         (void) radix, (void) line_len;
2334         bb_putchar((char) num);
2335         *nchars = *nchars + width;
2336 }
2337 #endif
2338
2339 static void bc_num_printDigits(size_t num, size_t width, bool radix,
2340                                size_t *nchars, size_t line_len)
2341 {
2342         size_t exp, pow;
2343
2344         bc_num_printNewline(nchars, line_len);
2345         bb_putchar(radix ? '.' : ' ');
2346         ++(*nchars);
2347
2348         bc_num_printNewline(nchars, line_len);
2349         for (exp = 0, pow = 1; exp < width - 1; ++exp, pow *= 10)
2350                 continue;
2351
2352         for (exp = 0; exp < width; pow /= 10, ++(*nchars), ++exp) {
2353                 size_t dig;
2354                 bc_num_printNewline(nchars, line_len);
2355                 dig = num / pow;
2356                 num -= dig * pow;
2357                 bb_putchar(((char) dig) + '0');
2358         }
2359 }
2360
2361 static void bc_num_printHex(size_t num, size_t width, bool radix,
2362                             size_t *nchars, size_t line_len)
2363 {
2364         if (radix) {
2365                 bc_num_printNewline(nchars, line_len);
2366                 bb_putchar('.');
2367                 *nchars += 1;
2368         }
2369
2370         bc_num_printNewline(nchars, line_len);
2371         bb_putchar(bb_hexdigits_upcase[num]);
2372         *nchars = *nchars + width;
2373 }
2374
2375 static void bc_num_printDecimal(BcNum *n, size_t *nchars, size_t len)
2376 {
2377         size_t i, rdx = n->rdx - 1;
2378
2379         if (n->neg) bb_putchar('-');
2380         (*nchars) += n->neg;
2381
2382         for (i = n->len - 1; i < n->len; --i)
2383                 bc_num_printHex((size_t) n->num[i], 1, i == rdx, nchars, len);
2384 }
2385
2386 static BcStatus bc_num_printNum(BcNum *n, BcNum *base, size_t width,
2387                                 size_t *nchars, size_t len, BcNumDigitOp print)
2388 {
2389         BcStatus s;
2390         BcVec stack;
2391         BcNum intp, fracp, digit, frac_len;
2392         unsigned long dig, *ptr;
2393         size_t i;
2394         bool radix;
2395
2396         if (n->len == 0) {
2397                 print(0, width, false, nchars, len);
2398                 return BC_STATUS_SUCCESS;
2399         }
2400
2401         bc_vec_init(&stack, sizeof(long), NULL);
2402         bc_num_init(&intp, n->len);
2403         bc_num_init(&fracp, n->rdx);
2404         bc_num_init(&digit, width);
2405         bc_num_init(&frac_len, BC_NUM_INT(n));
2406         bc_num_copy(&intp, n);
2407         bc_num_one(&frac_len);
2408
2409         bc_num_truncate(&intp, intp.rdx);
2410         s = bc_num_sub(n, &intp, &fracp, 0);
2411         if (s) goto err;
2412
2413         while (intp.len != 0) {
2414                 s = bc_num_divmod(&intp, base, &intp, &digit, 0);
2415                 if (s) goto err;
2416                 s = bc_num_ulong(&digit, &dig);
2417                 if (s) goto err;
2418                 bc_vec_push(&stack, &dig);
2419         }
2420
2421         for (i = 0; i < stack.len; ++i) {
2422                 ptr = bc_vec_item_rev(&stack, i);
2423                 print(*ptr, width, false, nchars, len);
2424         }
2425
2426         if (!n->rdx) goto err;
2427
2428         for (radix = true; frac_len.len <= n->rdx; radix = false) {
2429                 s = bc_num_mul(&fracp, base, &fracp, n->rdx);
2430                 if (s) goto err;
2431                 s = bc_num_ulong(&fracp, &dig);
2432                 if (s) goto err;
2433                 bc_num_ulong2num(&intp, dig);
2434                 s = bc_num_sub(&fracp, &intp, &fracp, 0);
2435                 if (s) goto err;
2436                 print(dig, width, radix, nchars, len);
2437                 s = bc_num_mul(&frac_len, base, &frac_len, 0);
2438                 if (s) goto err;
2439         }
2440
2441 err:
2442         bc_num_free(&frac_len);
2443         bc_num_free(&digit);
2444         bc_num_free(&fracp);
2445         bc_num_free(&intp);
2446         bc_vec_free(&stack);
2447         return s;
2448 }
2449
2450 static BcStatus bc_num_printBase(BcNum *n, BcNum *base, size_t base_t,
2451                                  size_t *nchars, size_t line_len)
2452 {
2453         BcStatus s;
2454         size_t width, i;
2455         BcNumDigitOp print;
2456         bool neg = n->neg;
2457
2458         if (neg) bb_putchar('-');
2459         (*nchars) += neg;
2460
2461         n->neg = false;
2462
2463         if (base_t <= BC_NUM_MAX_IBASE) {
2464                 width = 1;
2465                 print = bc_num_printHex;
2466         }
2467         else {
2468                 for (i = base_t - 1, width = 0; i != 0; i /= 10, ++width);
2469                 print = bc_num_printDigits;
2470         }
2471
2472         s = bc_num_printNum(n, base, width, nchars, line_len, print);
2473         n->neg = neg;
2474
2475         return s;
2476 }
2477
2478 #if ENABLE_DC
2479 static BcStatus bc_num_stream(BcNum *n, BcNum *base, size_t *nchars, size_t len)
2480 {
2481         return bc_num_printNum(n, base, 1, nchars, len, bc_num_printChar);
2482 }
2483 #endif
2484
2485 static BcStatus bc_num_parse(BcNum *n, const char *val, BcNum *base,
2486                              size_t base_t)
2487 {
2488         if (!bc_num_strValid(val, base_t))
2489                 return bc_error("bad number string");
2490
2491         if (base_t == 10)
2492                 bc_num_parseDecimal(n, val);
2493         else
2494                 bc_num_parseBase(n, val, base);
2495
2496         return BC_STATUS_SUCCESS;
2497 }
2498
2499 static BcStatus bc_num_print(BcNum *n, BcNum *base, size_t base_t, bool newline,
2500                              size_t *nchars, size_t line_len)
2501 {
2502         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
2503
2504         bc_num_printNewline(nchars, line_len);
2505
2506         if (n->len == 0) {
2507                 bb_putchar('0');
2508                 ++(*nchars);
2509         }
2510         else if (base_t == 10)
2511                 bc_num_printDecimal(n, nchars, line_len);
2512         else
2513                 s = bc_num_printBase(n, base, base_t, nchars, line_len);
2514
2515         if (newline) {
2516                 bb_putchar('\n');
2517                 *nchars = 0;
2518         }
2519
2520         return s;
2521 }
2522
2523 static BcStatus bc_num_add(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
2524 {
2525         BcNumBinaryOp op = (!a->neg == !b->neg) ? bc_num_a : bc_num_s;
2526         (void) scale;
2527         return bc_num_binary(a, b, c, false, op, BC_NUM_AREQ(a, b));
2528 }
2529
2530 static BcStatus bc_num_sub(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
2531 {
2532         BcNumBinaryOp op = (!a->neg == !b->neg) ? bc_num_s : bc_num_a;
2533         (void) scale;
2534         return bc_num_binary(a, b, c, true, op, BC_NUM_AREQ(a, b));
2535 }
2536
2537 static BcStatus bc_num_mul(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
2538 {
2539         size_t req = BC_NUM_MREQ(a, b, scale);
2540         return bc_num_binary(a, b, c, scale, bc_num_m, req);
2541 }
2542
2543 static BcStatus bc_num_div(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
2544 {
2545         size_t req = BC_NUM_MREQ(a, b, scale);
2546         return bc_num_binary(a, b, c, scale, bc_num_d, req);
2547 }
2548
2549 static BcStatus bc_num_mod(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
2550 {
2551         size_t req = BC_NUM_MREQ(a, b, scale);
2552         return bc_num_binary(a, b, c, scale, bc_num_rem, req);
2553 }
2554
2555 static BcStatus bc_num_pow(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
2556 {
2557         return bc_num_binary(a, b, c, scale, bc_num_p, a->len * b->len + 1);
2558 }
2559
2560 static BcStatus bc_num_sqrt(BcNum *a, BcNum *restrict b, size_t scale)
2561 {
2562         BcStatus s;
2563         BcNum num1, num2, half, f, fprime, *x0, *x1, *temp;
2564         size_t pow, len, digs, digs1, resrdx, req, times = 0;
2565         ssize_t cmp = 1, cmp1 = SSIZE_MAX, cmp2 = SSIZE_MAX;
2566
2567         req = BC_MAX(scale, a->rdx) + ((BC_NUM_INT(a) + 1) >> 1) + 1;
2568         bc_num_expand(b, req);
2569
2570         if (a->len == 0) {
2571                 bc_num_setToZero(b, scale);
2572                 return BC_STATUS_SUCCESS;
2573         }
2574         else if (a->neg)
2575                 return bc_error("negative number");
2576         else if (BC_NUM_ONE(a)) {
2577                 bc_num_one(b);
2578                 bc_num_extend(b, scale);
2579                 return BC_STATUS_SUCCESS;
2580         }
2581
2582         scale = BC_MAX(scale, a->rdx) + 1;
2583         len = a->len + scale;
2584
2585         bc_num_init(&num1, len);
2586         bc_num_init(&num2, len);
2587         bc_num_init(&half, BC_NUM_DEF_SIZE);
2588
2589         bc_num_one(&half);
2590         half.num[0] = 5;
2591         half.rdx = 1;
2592
2593         bc_num_init(&f, len);
2594         bc_num_init(&fprime, len);
2595
2596         x0 = &num1;
2597         x1 = &num2;
2598
2599         bc_num_one(x0);
2600         pow = BC_NUM_INT(a);
2601
2602         if (pow) {
2603
2604                 if (pow & 1)
2605                         x0->num[0] = 2;
2606                 else
2607                         x0->num[0] = 6;
2608
2609                 pow -= 2 - (pow & 1);
2610
2611                 bc_num_extend(x0, pow);
2612
2613                 // Make sure to move the radix back.
2614                 x0->rdx -= pow;
2615         }
2616
2617         x0->rdx = digs = digs1 = 0;
2618         resrdx = scale + 2;
2619         len = BC_NUM_INT(x0) + resrdx - 1;
2620
2621         while (cmp != 0 || digs < len) {
2622
2623                 s = bc_num_div(a, x0, &f, resrdx);
2624                 if (s) goto err;
2625                 s = bc_num_add(x0, &f, &fprime, resrdx);
2626                 if (s) goto err;
2627                 s = bc_num_mul(&fprime, &half, x1, resrdx);
2628                 if (s) goto err;
2629
2630                 cmp = bc_num_cmp(x1, x0);
2631                 digs = x1->len - (unsigned long long) llabs(cmp);
2632
2633                 if (cmp == cmp2 && digs == digs1)
2634                         times += 1;
2635                 else
2636                         times = 0;
2637
2638                 resrdx += times > 4;
2639
2640                 cmp2 = cmp1;
2641                 cmp1 = cmp;
2642                 digs1 = digs;
2643
2644                 temp = x0;
2645                 x0 = x1;
2646                 x1 = temp;
2647         }
2648
2649         bc_num_copy(b, x0);
2650         scale -= 1;
2651         if (b->rdx > scale) bc_num_truncate(b, b->rdx - scale);
2652
2653 err:
2654         bc_num_free(&fprime);
2655         bc_num_free(&f);
2656         bc_num_free(&half);
2657         bc_num_free(&num2);
2658         bc_num_free(&num1);
2659         return s;
2660 }
2661
2662 static BcStatus bc_num_divmod(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, BcNum *d,
2663                               size_t scale)
2664 {
2665         BcStatus s;
2666         BcNum num2, *ptr_a;
2667         bool init = false;
2668         size_t ts = BC_MAX(scale + b->rdx, a->rdx), len = BC_NUM_MREQ(a, b, ts);
2669
2670         if (c == a) {
2671                 memcpy(&num2, c, sizeof(BcNum));
2672                 ptr_a = &num2;
2673                 bc_num_init(c, len);
2674                 init = true;
2675         }
2676         else {
2677                 ptr_a = a;
2678                 bc_num_expand(c, len);
2679         }
2680
2681         s = bc_num_r(ptr_a, b, c, d, scale, ts);
2682
2683         if (init) bc_num_free(&num2);
2684
2685         return s;
2686 }
2687
2688 #if ENABLE_DC
2689 static BcStatus bc_num_modexp(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, BcNum *restrict d)
2690 {
2691         BcStatus s;
2692         BcNum base, exp, two, temp;
2693
2694         if (c->len == 0)
2695                 return bc_error("divide by zero");
2696         if (a->rdx || b->rdx || c->rdx)
2697                 return bc_error("non integer number");
2698         if (b->neg)
2699                 return bc_error("negative number");
2700
2701         bc_num_expand(d, c->len);
2702         bc_num_init(&base, c->len);
2703         bc_num_init(&exp, b->len);
2704         bc_num_init(&two, BC_NUM_DEF_SIZE);
2705         bc_num_init(&temp, b->len);
2706
2707         bc_num_one(&two);
2708         two.num[0] = 2;
2709         bc_num_one(d);
2710
2711         s = bc_num_rem(a, c, &base, 0);
2712         if (s) goto err;
2713         bc_num_copy(&exp, b);
2714
2715         while (exp.len != 0) {
2716
2717                 s = bc_num_divmod(&exp, &two, &exp, &temp, 0);
2718                 if (s) goto err;
2719
2720                 if (BC_NUM_ONE(&temp)) {
2721                         s = bc_num_mul(d, &base, &temp, 0);
2722                         if (s) goto err;
2723                         s = bc_num_rem(&temp, c, d, 0);
2724                         if (s) goto err;
2725                 }
2726
2727                 s = bc_num_mul(&base, &base, &temp, 0);
2728                 if (s) goto err;
2729                 s = bc_num_rem(&temp, c, &base, 0);
2730                 if (s) goto err;
2731         }
2732
2733 err:
2734         bc_num_free(&temp);
2735         bc_num_free(&two);
2736         bc_num_free(&exp);
2737         bc_num_free(&base);
2738         return s;
2739 }
2740 #endif // ENABLE_DC
2741
2742 #if ENABLE_BC
2743 static BcStatus bc_func_insert(BcFunc *f, char *name, bool var)
2744 {
2745         BcId a;
2746         size_t i;
2747
2748         for (i = 0; i < f->autos.len; ++i) {
2749                 if (strcmp(name, ((BcId *) bc_vec_item(&f->autos, i))->name) == 0)
2750                         return bc_error("function parameter or auto var has the same name as another");
2751         }
2752
2753         a.idx = var;
2754         a.name = name;
2755
2756         bc_vec_push(&f->autos, &a);
2757
2758         return BC_STATUS_SUCCESS;
2759 }
2760 #endif
2761
2762 static void bc_func_init(BcFunc *f)
2763 {
2764         bc_char_vec_init(&f->code);
2765         bc_vec_init(&f->autos, sizeof(BcId), bc_id_free);
2766         bc_vec_init(&f->labels, sizeof(size_t), NULL);
2767         f->nparams = 0;
2768 }
2769
2770 static void bc_func_free(void *func)
2771 {
2772         BcFunc *f = (BcFunc *) func;
2773         bc_vec_free(&f->code);
2774         bc_vec_free(&f->autos);
2775         bc_vec_free(&f->labels);
2776 }
2777
2778 static void bc_array_expand(BcVec *a, size_t len);
2779
2780 static void bc_array_init(BcVec *a, bool nums)
2781 {
2782         if (nums)
2783                 bc_vec_init(a, sizeof(BcNum), bc_num_free);
2784         else
2785                 bc_vec_init(a, sizeof(BcVec), bc_vec_free);
2786         bc_array_expand(a, 1);
2787 }
2788
2789 static void bc_array_expand(BcVec *a, size_t len)
2790 {
2791         BcResultData data;
2792
2793         if (a->size == sizeof(BcNum) && a->dtor == bc_num_free) {
2794                 while (len > a->len) {
2795                         bc_num_init(&data.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
2796                         bc_vec_push(a, &data.n);
2797                 }
2798         }
2799         else {
2800                 while (len > a->len) {
2801                         bc_array_init(&data.v, true);
2802                         bc_vec_push(a, &data.v);
2803                 }
2804         }
2805 }
2806
2807 static void bc_array_copy(BcVec *d, const BcVec *s)
2808 {
2809         size_t i;
2810
2811         bc_vec_pop_all(d);
2812         bc_vec_expand(d, s->cap);
2813         d->len = s->len;
2814
2815         for (i = 0; i < s->len; ++i) {
2816                 BcNum *dnum = bc_vec_item(d, i), *snum = bc_vec_item(s, i);
2817                 bc_num_init(dnum, snum->len);
2818                 bc_num_copy(dnum, snum);
2819         }
2820 }
2821
2822 static void bc_string_free(void *string)
2823 {
2824         free(*((char **) string));
2825 }
2826
2827 #if ENABLE_DC
2828 static void bc_result_copy(BcResult *d, BcResult *src)
2829 {
2830         d->t = src->t;
2831
2832         switch (d->t) {
2833
2834                 case BC_RESULT_TEMP:
2835                 case BC_RESULT_IBASE:
2836                 case BC_RESULT_SCALE:
2837                 case BC_RESULT_OBASE:
2838                 {
2839                         bc_num_init(&d->d.n, src->d.n.len);
2840                         bc_num_copy(&d->d.n, &src->d.n);
2841                         break;
2842                 }
2843
2844                 case BC_RESULT_VAR:
2845                 case BC_RESULT_ARRAY:
2846                 case BC_RESULT_ARRAY_ELEM:
2847                 {
2848                         d->d.id.name = xstrdup(src->d.id.name);
2849                         break;
2850                 }
2851
2852                 case BC_RESULT_CONSTANT:
2853                 case BC_RESULT_LAST:
2854                 case BC_RESULT_ONE:
2855                 case BC_RESULT_STR:
2856                 {
2857                         memcpy(&d->d.n, &src->d.n, sizeof(BcNum));
2858                         break;
2859                 }
2860         }
2861 }
2862 #endif // ENABLE_DC
2863
2864 static void bc_result_free(void *result)
2865 {
2866         BcResult *r = (BcResult *) result;
2867
2868         switch (r->t) {
2869
2870                 case BC_RESULT_TEMP:
2871                 case BC_RESULT_IBASE:
2872                 case BC_RESULT_SCALE:
2873                 case BC_RESULT_OBASE:
2874                 {
2875                         bc_num_free(&r->d.n);
2876                         break;
2877                 }
2878
2879                 case BC_RESULT_VAR:
2880                 case BC_RESULT_ARRAY:
2881                 case BC_RESULT_ARRAY_ELEM:
2882                 {
2883                         free(r->d.id.name);
2884                         break;
2885                 }
2886
2887                 default:
2888                 {
2889                         // Do nothing.
2890                         break;
2891                 }
2892         }
2893 }
2894
2895 static void bc_lex_lineComment(BcLex *l)
2896 {
2897         l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
2898         while (l->i < l->len && l->buf[l->i++] != '\n');
2899         --l->i;
2900 }
2901
2902 static void bc_lex_whitespace(BcLex *l)
2903 {
2904         char c;
2905         l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
2906         for (c = l->buf[l->i]; c != '\n' && isspace(c); c = l->buf[++l->i]);
2907 }
2908
2909 static BcStatus bc_lex_number(BcLex *l, char start)
2910 {
2911         const char *buf = l->buf + l->i;
2912         size_t len, hits = 0, bslashes = 0, i = 0, j;
2913         char c = buf[i];
2914         bool last_pt, pt = start == '.';
2915
2916         last_pt = pt;
2917         l->t.t = BC_LEX_NUMBER;
2918
2919         while (c != 0 && (isdigit(c) || (c >= 'A' && c <= 'F') ||
2920                           (c == '.' && !pt) || (c == '\\' && buf[i + 1] == '\n')))
2921         {
2922                 if (c != '\\') {
2923                         last_pt = c == '.';
2924                         pt = pt || last_pt;
2925                 }
2926                 else {
2927                         ++i;
2928                         bslashes += 1;
2929                 }
2930
2931                 c = buf[++i];
2932         }
2933
2934         len = i + !last_pt - bslashes * 2;
2935         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_NUM.
2936         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_NUM | 0xff)) {
2937                 if (len > BC_MAX_NUM)
2938                         return bc_error("number too long: must be [1,"BC_MAX_NUM_STR"]");
2939         }
2940
2941         bc_vec_pop_all(&l->t.v);
2942         bc_vec_expand(&l->t.v, len + 1);
2943         bc_vec_push(&l->t.v, &start);
2944
2945         for (buf -= 1, j = 1; j < len + hits * 2; ++j) {
2946
2947                 c = buf[j];
2948
2949                 // If we have hit a backslash, skip it. We don't have
2950                 // to check for a newline because it's guaranteed.
2951                 if (hits < bslashes && c == '\\') {
2952                         ++hits;
2953                         ++j;
2954                         continue;
2955                 }
2956
2957                 bc_vec_push(&l->t.v, &c);
2958         }
2959
2960         bc_vec_pushZeroByte(&l->t.v);
2961         l->i += i;
2962
2963         return BC_STATUS_SUCCESS;
2964 }
2965
2966 static BcStatus bc_lex_name(BcLex *l)
2967 {
2968         size_t i = 0;
2969         const char *buf = l->buf + l->i - 1;
2970         char c = buf[i];
2971
2972         l->t.t = BC_LEX_NAME;
2973
2974         while ((c >= 'a' && c <= 'z') || isdigit(c) || c == '_') c = buf[++i];
2975
2976         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_STRING.
2977         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_STRING | 0xff)) {
2978                 if (i > BC_MAX_STRING)
2979                         return bc_error("name too long: must be [1,"BC_MAX_STRING_STR"]");
2980         }
2981         bc_vec_string(&l->t.v, i, buf);
2982
2983         // Increment the index. We minus 1 because it has already been incremented.
2984         l->i += i - 1;
2985
2986         return BC_STATUS_SUCCESS;
2987 }
2988
2989 static void bc_lex_init(BcLex *l, BcLexNext next)
2990 {
2991         l->next = next;
2992         bc_char_vec_init(&l->t.v);
2993 }
2994
2995 static void bc_lex_free(BcLex *l)
2996 {
2997         bc_vec_free(&l->t.v);
2998 }
2999
3000 static void bc_lex_file(BcLex *l)
3001 {
3002         G.err_line = l->line = 1;
3003         l->newline = false;
3004 }
3005
3006 static BcStatus bc_lex_next(BcLex *l)
3007 {
3008         BcStatus s;
3009
3010         l->t.last = l->t.t;
3011         if (l->t.last == BC_LEX_EOF) return bc_error("end of file");
3012
3013         l->line += l->newline;
3014         G.err_line = l->line;
3015         l->t.t = BC_LEX_EOF;
3016
3017         l->newline = (l->i == l->len);
3018         if (l->newline) return BC_STATUS_SUCCESS;
3019
3020         // Loop until failure or we don't have whitespace. This
3021         // is so the parser doesn't get inundated with whitespace.
3022         do {
3023                 s = l->next(l);
3024         } while (!s && l->t.t == BC_LEX_WHITESPACE);
3025
3026         return s;
3027 }
3028
3029 static BcStatus bc_lex_text(BcLex *l, const char *text)
3030 {
3031         l->buf = text;
3032         l->i = 0;
3033         l->len = strlen(text);
3034         l->t.t = l->t.last = BC_LEX_INVALID;
3035         return bc_lex_next(l);
3036 }
3037
3038 #if ENABLE_BC
3039 static BcStatus bc_lex_identifier(BcLex *l)
3040 {
3041         BcStatus s;
3042         unsigned i;
3043         const char *buf = l->buf + l->i - 1;
3044
3045         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(bc_lex_kws); ++i) {
3046                 const char *keyword8 = bc_lex_kws[i].name8;
3047                 unsigned j = 0;
3048                 while (buf[j] != '\0' && buf[j] == keyword8[j]) {
3049                         j++;
3050                         if (j == 8) goto match;
3051                 }
3052                 if (keyword8[j] != '\0')
3053                         continue;
3054  match:
3055                 // buf starts with keyword bc_lex_kws[i]
3056                 l->t.t = BC_LEX_KEY_1st_keyword + i;
3057                 if (!bc_lex_kws_POSIX(i)) {
3058                         s = bc_posix_error_fmt("%sthe '%.8s' keyword", "POSIX does not allow ", bc_lex_kws[i].name8);
3059                         if (s) return s;
3060                 }
3061
3062                 // We minus 1 because the index has already been incremented.
3063                 l->i += j - 1;
3064                 return BC_STATUS_SUCCESS;
3065         }
3066
3067         s = bc_lex_name(l);
3068         if (s) return s;
3069
3070         if (l->t.v.len > 2) {
3071                 // Prevent this:
3072                 // >>> qwe=1
3073                 // bc: POSIX only allows one character names; the following is bad: 'qwe=1
3074                 // '
3075                 unsigned len = strchrnul(buf, '\n') - buf;
3076                 s = bc_posix_error_fmt("POSIX only allows one character names; the following is bad: '%.*s'", len, buf);
3077         }
3078
3079         return s;
3080 }
3081
3082 static BcStatus bc_lex_string(BcLex *l)
3083 {
3084         size_t len, nls = 0, i = l->i;
3085         char c;
3086
3087         l->t.t = BC_LEX_STR;
3088
3089         for (c = l->buf[i]; c != 0 && c != '"'; c = l->buf[++i]) nls += (c == '\n');
3090
3091         if (c == '\0') {
3092                 l->i = i;
3093                 return bc_error("string end could not be found");
3094         }
3095
3096         len = i - l->i;
3097         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_STRING.
3098         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_STRING | 0xff)) {
3099                 if (len > BC_MAX_STRING)
3100                         return bc_error("string too long: must be [1,"BC_MAX_STRING_STR"]");
3101         }
3102         bc_vec_string(&l->t.v, len, l->buf + l->i);
3103
3104         l->i = i + 1;
3105         l->line += nls;
3106         G.err_line = l->line;
3107
3108         return BC_STATUS_SUCCESS;
3109 }
3110
3111 static void bc_lex_assign(BcLex *l, BcLexType with, BcLexType without)
3112 {
3113         if (l->buf[l->i] == '=') {
3114                 ++l->i;
3115                 l->t.t = with;
3116         }
3117         else
3118                 l->t.t = without;
3119 }
3120
3121 static BcStatus bc_lex_comment(BcLex *l)
3122 {
3123         size_t i, nls = 0;
3124         const char *buf = l->buf;
3125
3126         l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
3127         i = ++l->i;
3128         for (;;) {
3129                 char c = buf[i];
3130  check_star:
3131                 if (c == '*') {
3132                         c = buf[++i];
3133                         if (c == '/')
3134                                 break;
3135                         goto check_star;
3136                 }
3137                 if (c == '\0') {
3138                         l->i = i;
3139                         return bc_error("comment end could not be found");
3140                 }
3141                 nls += (c == '\n');
3142                 i++;
3143         }
3144
3145         l->i = i + 1;
3146         l->line += nls;
3147         G.err_line = l->line;
3148
3149         return BC_STATUS_SUCCESS;
3150 }
3151
3152 static BcStatus bc_lex_token(BcLex *l)
3153 {
3154         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
3155         char c = l->buf[l->i++], c2;
3156
3157         // This is the workhorse of the lexer.
3158         switch (c) {
3159
3160                 case '\0':
3161                 case '\n':
3162                 {
3163                         l->newline = true;
3164                         l->t.t = !c ? BC_LEX_EOF : BC_LEX_NLINE;
3165                         break;
3166                 }
3167
3168                 case '\t':
3169                 case '\v':
3170                 case '\f':
3171                 case '\r':
3172                 case ' ':
3173                 {
3174                         bc_lex_whitespace(l);
3175                         break;
3176                 }
3177
3178                 case '!':
3179                 {
3180                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_NE, BC_LEX_OP_BOOL_NOT);
3181
3182                         if (l->t.t == BC_LEX_OP_BOOL_NOT) {
3183                                 s = bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad("!");
3184                                 if (s) return s;
3185                         }
3186
3187                         break;
3188                 }
3189
3190                 case '"':
3191                 {
3192                         s = bc_lex_string(l);
3193                         break;
3194                 }
3195
3196                 case '#':
3197                 {
3198                         s = bc_POSIX_does_not_allow("'#' script comments");
3199                         if (s) return s;
3200
3201                         bc_lex_lineComment(l);
3202
3203                         break;
3204                 }
3205
3206                 case '%':
3207                 {
3208                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_MODULUS, BC_LEX_OP_MODULUS);
3209                         break;
3210                 }
3211
3212                 case '&':
3213                 {
3214                         c2 = l->buf[l->i];
3215                         if (c2 == '&') {
3216
3217                                 s = bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad("&&");
3218                                 if (s) return s;
3219
3220                                 ++l->i;
3221                                 l->t.t = BC_LEX_OP_BOOL_AND;
3222                         }
3223                         else {
3224                                 l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3225                                 s = bc_error_bad_character('&');
3226                         }
3227
3228                         break;
3229                 }
3230
3231                 case '(':
3232                 case ')':
3233                 {
3234                         l->t.t = (BcLexType)(c - '(' + BC_LEX_LPAREN);
3235                         break;
3236                 }
3237
3238                 case '*':
3239                 {
3240                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_MULTIPLY, BC_LEX_OP_MULTIPLY);
3241                         break;
3242                 }
3243
3244                 case '+':
3245                 {
3246                         c2 = l->buf[l->i];
3247                         if (c2 == '+') {
3248                                 ++l->i;
3249                                 l->t.t = BC_LEX_OP_INC;
3250                         }
3251                         else
3252                                 bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_PLUS, BC_LEX_OP_PLUS);
3253                         break;
3254                 }
3255
3256                 case ',':
3257                 {
3258                         l->t.t = BC_LEX_COMMA;
3259                         break;
3260                 }
3261
3262                 case '-':
3263                 {
3264                         c2 = l->buf[l->i];
3265                         if (c2 == '-') {
3266                                 ++l->i;
3267                                 l->t.t = BC_LEX_OP_DEC;
3268                         }
3269                         else
3270                                 bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_MINUS, BC_LEX_OP_MINUS);
3271                         break;
3272                 }
3273
3274                 case '.':
3275                 {
3276                         if (isdigit(l->buf[l->i]))
3277                                 s = bc_lex_number(l, c);
3278                         else {
3279                                 l->t.t = BC_LEX_KEY_LAST;
3280                                 s = bc_POSIX_does_not_allow("a period ('.') as a shortcut for the last result");
3281                         }
3282                         break;
3283                 }
3284
3285                 case '/':
3286                 {
3287                         c2 = l->buf[l->i];
3288                         if (c2 == '*')
3289                                 s = bc_lex_comment(l);
3290                         else
3291                                 bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_DIVIDE, BC_LEX_OP_DIVIDE);
3292                         break;
3293                 }
3294
3295                 case '0':
3296                 case '1':
3297                 case '2':
3298                 case '3':
3299                 case '4':
3300                 case '5':
3301                 case '6':
3302                 case '7':
3303                 case '8':
3304                 case '9':
3305                 case 'A':
3306                 case 'B':
3307                 case 'C':
3308                 case 'D':
3309                 case 'E':
3310                 case 'F':
3311                 {
3312                         s = bc_lex_number(l, c);
3313                         break;
3314                 }
3315
3316                 case ';':
3317                 {
3318                         l->t.t = BC_LEX_SCOLON;
3319                         break;
3320                 }
3321
3322                 case '<':
3323                 {
3324                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_LE, BC_LEX_OP_REL_LT);
3325                         break;
3326                 }
3327
3328                 case '=':
3329                 {
3330                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_EQ, BC_LEX_OP_ASSIGN);
3331                         break;
3332                 }
3333
3334                 case '>':
3335                 {
3336                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_GE, BC_LEX_OP_REL_GT);
3337                         break;
3338                 }
3339
3340                 case '[':
3341                 case ']':
3342                 {
3343                         l->t.t = (BcLexType)(c - '[' + BC_LEX_LBRACKET);
3344                         break;
3345                 }
3346
3347                 case '\\':
3348                 {
3349                         if (l->buf[l->i] == '\n') {
3350                                 l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
3351                                 ++l->i;
3352                         }
3353                         else
3354                                 s = bc_error_bad_character(c);
3355                         break;
3356                 }
3357
3358                 case '^':
3359                 {
3360                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER, BC_LEX_OP_POWER);
3361                         break;
3362                 }
3363
3364                 case 'a':
3365                 case 'b':
3366                 case 'c':
3367                 case 'd':
3368                 case 'e':
3369                 case 'f':
3370                 case 'g':
3371                 case 'h':
3372                 case 'i':
3373                 case 'j':
3374                 case 'k':
3375                 case 'l':
3376                 case 'm':
3377                 case 'n':
3378                 case 'o':
3379                 case 'p':
3380                 case 'q':
3381                 case 'r':
3382                 case 's':
3383                 case 't':
3384                 case 'u':
3385                 case 'v':
3386                 case 'w':
3387                 case 'x':
3388                 case 'y':
3389                 case 'z':
3390                 {
3391                         s = bc_lex_identifier(l);
3392                         break;
3393                 }
3394
3395                 case '{':
3396                 case '}':
3397                 {
3398                         l->t.t = (BcLexType)(c - '{' + BC_LEX_LBRACE);
3399                         break;
3400                 }
3401
3402                 case '|':
3403                 {
3404                         c2 = l->buf[l->i];
3405
3406                         if (c2 == '|') {
3407                                 s = bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad("||");
3408                                 if (s) return s;
3409
3410                                 ++l->i;
3411                                 l->t.t = BC_LEX_OP_BOOL_OR;
3412                         }
3413                         else {
3414                                 l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3415                                 s = bc_error_bad_character(c);
3416                         }
3417
3418                         break;
3419                 }
3420
3421                 default:
3422                 {
3423                         l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3424                         s = bc_error_bad_character(c);
3425                         break;
3426                 }
3427         }
3428
3429         return s;
3430 }
3431 #endif // ENABLE_BC
3432
3433 #if ENABLE_DC
3434 static BcStatus dc_lex_register(BcLex *l)
3435 {
3436         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
3437
3438         if (isspace(l->buf[l->i - 1])) {
3439                 bc_lex_whitespace(l);
3440                 ++l->i;
3441                 if (!G_exreg)
3442                         s = bc_error("extended register");
3443                 else
3444                         s = bc_lex_name(l);
3445         }
3446         else {
3447                 bc_vec_pop_all(&l->t.v);
3448                 bc_vec_push(&l->t.v, &l->buf[l->i - 1]);
3449                 bc_vec_pushZeroByte(&l->t.v);
3450                 l->t.t = BC_LEX_NAME;
3451         }
3452
3453         return s;
3454 }
3455
3456 static BcStatus dc_lex_string(BcLex *l)
3457 {
3458         size_t depth = 1, nls = 0, i = l->i;
3459         char c;
3460
3461         l->t.t = BC_LEX_STR;
3462         bc_vec_pop_all(&l->t.v);
3463
3464         for (c = l->buf[i]; c != 0 && depth; c = l->buf[++i]) {
3465
3466                 depth += (c == '[' && (i == l->i || l->buf[i - 1] != '\\'));
3467                 depth -= (c == ']' && (i == l->i || l->buf[i - 1] != '\\'));
3468                 nls += (c == '\n');
3469
3470                 if (depth) bc_vec_push(&l->t.v, &c);
3471         }
3472
3473         if (c == '\0') {
3474                 l->i = i;
3475                 return bc_error("string end could not be found");
3476         }
3477
3478         bc_vec_pushZeroByte(&l->t.v);
3479         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_STRING.
3480         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_STRING | 0xff)) {
3481                 if (i - l->i > BC_MAX_STRING)
3482                         return bc_error("string too long: must be [1,"BC_MAX_STRING_STR"]");
3483         }
3484
3485         l->i = i;
3486         l->line += nls;
3487         G.err_line = l->line;
3488
3489         return BC_STATUS_SUCCESS;
3490 }
3491
3492 static BcStatus dc_lex_token(BcLex *l)
3493 {
3494         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
3495         char c = l->buf[l->i++], c2;
3496         size_t i;
3497
3498         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(dc_lex_regs); ++i) {
3499                 if (l->t.last == dc_lex_regs[i])
3500                         return dc_lex_register(l);
3501         }
3502
3503         if (c >= '%' && c <= '~' &&
3504             (l->t.t = dc_lex_tokens[(c - '%')]) != BC_LEX_INVALID)
3505         {
3506                 return s;
3507         }
3508
3509         // This is the workhorse of the lexer.
3510         switch (c) {
3511
3512                 case '\0':
3513                 {
3514                         l->t.t = BC_LEX_EOF;
3515                         break;
3516                 }
3517
3518                 case '\n':
3519                 case '\t':
3520                 case '\v':
3521                 case '\f':
3522                 case '\r':
3523                 case ' ':
3524                 {
3525                         l->newline = (c == '\n');
3526                         bc_lex_whitespace(l);
3527                         break;
3528                 }
3529
3530                 case '!':
3531                 {
3532                         c2 = l->buf[l->i];
3533
3534                         if (c2 == '=')
3535                                 l->t.t = BC_LEX_OP_REL_NE;
3536                         else if (c2 == '<')
3537                                 l->t.t = BC_LEX_OP_REL_LE;
3538                         else if (c2 == '>')
3539                                 l->t.t = BC_LEX_OP_REL_GE;
3540                         else
3541                                 return bc_error_bad_character(c);
3542
3543                         ++l->i;
3544                         break;
3545                 }
3546
3547                 case '#':
3548                 {
3549                         bc_lex_lineComment(l);
3550                         break;
3551                 }
3552
3553                 case '.':
3554                 {
3555                         if (isdigit(l->buf[l->i]))
3556                                 s = bc_lex_number(l, c);
3557                         else
3558                                 s = bc_error_bad_character(c);
3559                         break;
3560                 }
3561
3562                 case '0':
3563                 case '1':
3564                 case '2':
3565                 case '3':
3566                 case '4':
3567                 case '5':
3568                 case '6':
3569                 case '7':
3570                 case '8':
3571                 case '9':
3572                 case 'A':
3573                 case 'B':
3574                 case 'C':
3575                 case 'D':
3576                 case 'E':
3577                 case 'F':
3578                 {
3579                         s = bc_lex_number(l, c);
3580                         break;
3581                 }
3582
3583                 case '[':
3584                 {
3585                         s = dc_lex_string(l);
3586                         break;
3587                 }
3588
3589                 default:
3590                 {
3591                         l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3592                         s = bc_error_bad_character(c);
3593                         break;
3594                 }
3595         }
3596
3597         return s;
3598 }
3599 #endif // ENABLE_DC
3600
3601 static void bc_program_addFunc(char *name, size_t *idx);
3602
3603 static void bc_parse_addFunc(BcParse *p, char *name, size_t *idx)
3604 {
3605         bc_program_addFunc(name, idx);
3606         p->func = bc_vec_item(&G.prog.fns, p->fidx);
3607 }
3608
3609 #define bc_parse_push(p, i) bc_vec_pushByte(&(p)->func->code, (char) (i))
3610
3611 static void bc_parse_pushName(BcParse *p, char *name)
3612 {
3613         size_t i = 0, len = strlen(name);
3614
3615         for (; i < len; ++i) bc_parse_push(p, name[i]);
3616         bc_parse_push(p, BC_PARSE_STREND);
3617
3618         free(name);
3619 }
3620
3621 static void bc_parse_pushIndex(BcParse *p, size_t idx)
3622 {
3623         unsigned char amt, i, nums[sizeof(size_t)];
3624
3625         for (amt = 0; idx; ++amt) {
3626                 nums[amt] = (char) idx;
3627                 idx = (idx & ((unsigned long) ~(UCHAR_MAX))) >> sizeof(char) * CHAR_BIT;
3628         }
3629
3630         bc_parse_push(p, amt);
3631         for (i = 0; i < amt; ++i) bc_parse_push(p, nums[i]);
3632 }
3633
3634 static void bc_parse_number(BcParse *p, BcInst *prev, size_t *nexs)
3635 {
3636         char *num = xstrdup(p->l.t.v.v);
3637         size_t idx = G.prog.consts.len;
3638
3639         bc_vec_push(&G.prog.consts, &num);
3640
3641         bc_parse_push(p, BC_INST_NUM);
3642         bc_parse_pushIndex(p, idx);
3643
3644         ++(*nexs);
3645         (*prev) = BC_INST_NUM;
3646 }
3647
3648 static BcStatus bc_parse_text(BcParse *p, const char *text)
3649 {
3650         BcStatus s;
3651
3652         p->func = bc_vec_item(&G.prog.fns, p->fidx);
3653
3654         if (!text[0] && !BC_PARSE_CAN_EXEC(p)) {
3655                 p->l.t.t = BC_LEX_INVALID;
3656                 s = p->parse(p);
3657                 if (s) return s;
3658                 if (!BC_PARSE_CAN_EXEC(p))
3659                         return bc_error("file is not executable");
3660         }
3661
3662         return bc_lex_text(&p->l, text);
3663 }
3664
3665 // Called when parsing or execution detects a failure,
3666 // resets execution structures.
3667 static void bc_program_reset(void)
3668 {
3669         BcFunc *f;
3670         BcInstPtr *ip;
3671
3672         bc_vec_npop(&G.prog.stack, G.prog.stack.len - 1);
3673         bc_vec_pop_all(&G.prog.results);
3674
3675         f = bc_vec_item(&G.prog.fns, 0);
3676         ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
3677         ip->idx = f->code.len;
3678 }
3679
3680 #define bc_parse_updateFunc(p, f) \
3681         ((p)->func = bc_vec_item(&G.prog.fns, ((p)->fidx = (f))))
3682
3683 // Called when bc/dc_parse_parse() detects a failure,
3684 // resets parsing structures.
3685 static void bc_parse_reset(BcParse *p)
3686 {
3687         if (p->fidx != BC_PROG_MAIN) {
3688                 p->func->nparams = 0;
3689                 bc_vec_pop_all(&p->func->code);
3690                 bc_vec_pop_all(&p->func->autos);
3691                 bc_vec_pop_all(&p->func->labels);
3692
3693                 bc_parse_updateFunc(p, BC_PROG_MAIN);
3694         }
3695
3696         p->l.i = p->l.len;
3697         p->l.t.t = BC_LEX_EOF;
3698         p->auto_part = (p->nbraces = 0);
3699
3700         bc_vec_npop(&p->flags, p->flags.len - 1);
3701         bc_vec_pop_all(&p->exits);
3702         bc_vec_pop_all(&p->conds);
3703         bc_vec_pop_all(&p->ops);
3704
3705         bc_program_reset();
3706 }
3707
3708 static void bc_parse_free(BcParse *p)
3709 {
3710         bc_vec_free(&p->flags);
3711         bc_vec_free(&p->exits);
3712         bc_vec_free(&p->conds);
3713         bc_vec_free(&p->ops);
3714         bc_lex_free(&p->l);
3715 }
3716
3717 static void bc_parse_create(BcParse *p, size_t func,
3718                             BcParseParse parse, BcLexNext next)
3719 {
3720         memset(p, 0, sizeof(BcParse));
3721
3722         bc_lex_init(&p->l, next);
3723         bc_vec_init(&p->flags, sizeof(uint8_t), NULL);
3724         bc_vec_init(&p->exits, sizeof(BcInstPtr), NULL);
3725         bc_vec_init(&p->conds, sizeof(size_t), NULL);
3726         bc_vec_pushZeroByte(&p->flags);
3727         bc_vec_init(&p->ops, sizeof(BcLexType), NULL);
3728
3729         p->parse = parse;
3730         // p->auto_part = p->nbraces = 0; - already is
3731         bc_parse_updateFunc(p, func);
3732 }
3733
3734 #if ENABLE_BC
3735
3736 #define BC_PARSE_TOP_OP(p) (*((BcLexType *) bc_vec_top(&(p)->ops)))
3737 #define BC_PARSE_LEAF(p, rparen)                                \
3738         (((p) >= BC_INST_NUM && (p) <= BC_INST_SQRT) || (rparen) || \
3739          (p) == BC_INST_INC_POST || (p) == BC_INST_DEC_POST)
3740
3741 // We can calculate the conversion between tokens and exprs by subtracting the
3742 // position of the first operator in the lex enum and adding the position of the
3743 // first in the expr enum. Note: This only works for binary operators.
3744 #define BC_PARSE_TOKEN_INST(t) ((char) ((t) -BC_LEX_NEG + BC_INST_NEG))
3745
3746 static BcStatus bc_parse_else(BcParse *p);
3747 static BcStatus bc_parse_stmt(BcParse *p);
3748 static BcStatus bc_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags, BcParseNext next);
3749 static BcStatus bc_parse_expr_empty_ok(BcParse *p, uint8_t flags, BcParseNext next);
3750
3751 static BcStatus bc_parse_operator(BcParse *p, BcLexType type, size_t start,
3752                                   size_t *nexprs, bool next)
3753 {
3754         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
3755         BcLexType t;
3756         char l, r = bc_parse_op_PREC(type - BC_LEX_OP_INC);
3757         bool left = bc_parse_op_LEFT(type - BC_LEX_OP_INC);
3758
3759         while (p->ops.len > start) {
3760
3761                 t = BC_PARSE_TOP_OP(p);
3762                 if (t == BC_LEX_LPAREN) break;
3763
3764                 l = bc_parse_op_PREC(t - BC_LEX_OP_INC);
3765                 if (l >= r && (l != r || !left)) break;
3766
3767                 bc_parse_push(p, BC_PARSE_TOKEN_INST(t));
3768                 bc_vec_pop(&p->ops);
3769                 *nexprs -= t != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && t != BC_LEX_NEG;
3770         }
3771
3772         bc_vec_push(&p->ops, &type);
3773         if (next) s = bc_lex_next(&p->l);
3774
3775         return s;
3776 }
3777
3778 static BcStatus bc_parse_rightParen(BcParse *p, size_t ops_bgn, size_t *nexs)
3779 {
3780         BcLexType top;
3781
3782         if (p->ops.len <= ops_bgn)
3783                 return bc_error_bad_expression();
3784         top = BC_PARSE_TOP_OP(p);
3785
3786         while (top != BC_LEX_LPAREN) {
3787
3788                 bc_parse_push(p, BC_PARSE_TOKEN_INST(top));
3789
3790                 bc_vec_pop(&p->ops);
3791                 *nexs -= top != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && top != BC_LEX_NEG;
3792
3793                 if (p->ops.len <= ops_bgn)
3794                         return bc_error_bad_expression();
3795                 top = BC_PARSE_TOP_OP(p);
3796         }
3797
3798         bc_vec_pop(&p->ops);
3799
3800         return bc_lex_next(&p->l);
3801 }
3802
3803 static BcStatus bc_parse_params(BcParse *p, uint8_t flags)
3804 {
3805         BcStatus s;
3806         bool comma = false;
3807         size_t nparams;
3808
3809         s = bc_lex_next(&p->l);
3810         if (s) return s;
3811
3812         for (nparams = 0; p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN; ++nparams) {
3813
3814                 flags = (flags & ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL)) | BC_PARSE_ARRAY;
3815                 s = bc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_param);
3816                 if (s) return s;
3817
3818                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
3819                 if (comma) {
3820                         s = bc_lex_next(&p->l);
3821                         if (s) return s;
3822                 }
3823         }
3824
3825         if (comma) return bc_error_bad_token();
3826         bc_parse_push(p, BC_INST_CALL);
3827         bc_parse_pushIndex(p, nparams);
3828
3829         return BC_STATUS_SUCCESS;
3830 }
3831
3832 static BcStatus bc_parse_call(BcParse *p, char *name, uint8_t flags)
3833 {
3834         BcStatus s;
3835         BcId entry, *entry_ptr;
3836         size_t idx;
3837
3838         entry.name = name;
3839
3840         s = bc_parse_params(p, flags);
3841         if (s) goto err;
3842
3843         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) {
3844                 s = bc_error_bad_token();
3845                 goto err;
3846         }
3847
3848         idx = bc_map_index(&G.prog.fn_map, &entry);
3849
3850         if (idx == BC_VEC_INVALID_IDX) {
3851                 name = xstrdup(entry.name);
3852                 bc_parse_addFunc(p, name, &idx);
3853                 idx = bc_map_index(&G.prog.fn_map, &entry);
3854                 free(entry.name);
3855         }
3856         else
3857                 free(name);
3858
3859         entry_ptr = bc_vec_item(&G.prog.fn_map, idx);
3860         bc_parse_pushIndex(p, entry_ptr->idx);
3861
3862         return bc_lex_next(&p->l);
3863
3864 err:
3865         free(name);
3866         return s;
3867 }
3868
3869 static BcStatus bc_parse_name(BcParse *p, BcInst *type, uint8_t flags)
3870 {
3871         BcStatus s;
3872         char *name;
3873
3874         name = xstrdup(p->l.t.v.v);
3875         s = bc_lex_next(&p->l);
3876         if (s) goto err;
3877
3878         if (p->l.t.t == BC_LEX_LBRACKET) {
3879
3880                 s = bc_lex_next(&p->l);
3881                 if (s) goto err;
3882
3883                 if (p->l.t.t == BC_LEX_RBRACKET) {
3884
3885                         if (!(flags & BC_PARSE_ARRAY)) {
3886                                 s = bc_error_bad_expression();
3887                                 goto err;
3888                         }
3889
3890                         *type = BC_INST_ARRAY;
3891                 }
3892                 else {
3893
3894                         *type = BC_INST_ARRAY_ELEM;
3895
3896                         flags &= ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL);
3897                         s = bc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_elem);
3898                         if (s) goto err;
3899                 }
3900
3901                 s = bc_lex_next(&p->l);
3902                 if (s) goto err;
3903                 bc_parse_push(p, *type);
3904                 bc_parse_pushName(p, name);
3905         }
3906         else if (p->l.t.t == BC_LEX_LPAREN) {
3907
3908                 if (flags & BC_PARSE_NOCALL) {
3909                         s = bc_error_bad_token();
3910                         goto err;
3911                 }
3912
3913                 *type = BC_INST_CALL;
3914                 s = bc_parse_call(p, name, flags);
3915         }
3916         else {
3917                 *type = BC_INST_VAR;
3918                 bc_parse_push(p, BC_INST_VAR);
3919                 bc_parse_pushName(p, name);
3920         }
3921
3922         return s;
3923
3924 err:
3925         free(name);
3926         return s;
3927 }
3928
3929 static BcStatus bc_parse_read(BcParse *p)
3930 {
3931         BcStatus s;
3932
3933         s = bc_lex_next(&p->l);
3934         if (s) return s;
3935         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) return bc_error_bad_token();
3936
3937         s = bc_lex_next(&p->l);
3938         if (s) return s;
3939         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) return bc_error_bad_token();
3940
3941         bc_parse_push(p, BC_INST_READ);
3942
3943         return bc_lex_next(&p->l);
3944 }
3945
3946 static BcStatus bc_parse_builtin(BcParse *p, BcLexType type, uint8_t flags,
3947                                  BcInst *prev)
3948 {
3949         BcStatus s;
3950
3951         s = bc_lex_next(&p->l);
3952         if (s) return s;
3953         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) return bc_error_bad_token();
3954
3955         flags = (flags & ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL)) | BC_PARSE_ARRAY;
3956
3957         s = bc_lex_next(&p->l);
3958         if (s) return s;
3959
3960         s = bc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_rel);
3961         if (s) return s;
3962
3963         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) return bc_error_bad_token();
3964
3965         *prev = (type == BC_LEX_KEY_LENGTH) ? BC_INST_LENGTH : BC_INST_SQRT;
3966         bc_parse_push(p, *prev);
3967
3968         return bc_lex_next(&p->l);
3969 }
3970
3971 static BcStatus bc_parse_scale(BcParse *p, BcInst *type, uint8_t flags)
3972 {
3973         BcStatus s;
3974
3975         s = bc_lex_next(&p->l);
3976         if (s) return s;
3977
3978         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) {
3979                 *type = BC_INST_SCALE;
3980                 bc_parse_push(p, BC_INST_SCALE);
3981                 return BC_STATUS_SUCCESS;
3982         }
3983
3984         *type = BC_INST_SCALE_FUNC;
3985         flags &= ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL);
3986
3987         s = bc_lex_next(&p->l);
3988         if (s) return s;
3989
3990         s = bc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_rel);
3991         if (s) return s;
3992         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) return bc_error_bad_token();
3993         bc_parse_push(p, BC_INST_SCALE_FUNC);
3994
3995         return bc_lex_next(&p->l);
3996 }
3997
3998 static BcStatus bc_parse_incdec(BcParse *p, BcInst *prev, bool *paren_expr,
3999                                 size_t *nexprs, uint8_t flags)
4000 {
4001         BcStatus s;
4002         BcLexType type;
4003         char inst;
4004         BcInst etype = *prev;
4005
4006         if (etype == BC_INST_VAR || etype == BC_INST_ARRAY_ELEM ||
4007             etype == BC_INST_SCALE || etype == BC_INST_LAST ||
4008             etype == BC_INST_IBASE || etype == BC_INST_OBASE)
4009         {
4010                 *prev = inst = BC_INST_INC_POST + (p->l.t.t != BC_LEX_OP_INC);
4011                 bc_parse_push(p, inst);
4012                 s = bc_lex_next(&p->l);
4013         }
4014         else {
4015
4016                 *prev = inst = BC_INST_INC_PRE + (p->l.t.t != BC_LEX_OP_INC);
4017                 *paren_expr = true;
4018
4019                 s = bc_lex_next(&p->l);
4020                 if (s) return s;
4021                 type = p->l.t.t;
4022
4023                 // Because we parse the next part of the expression
4024                 // right here, we need to increment this.
4025                 *nexprs = *nexprs + 1;
4026
4027                 switch (type) {
4028
4029                         case BC_LEX_NAME:
4030                         {
4031                                 s = bc_parse_name(p, prev, flags | BC_PARSE_NOCALL);
4032                                 break;
4033                         }
4034
4035                         case BC_LEX_KEY_IBASE:
4036                         case BC_LEX_KEY_LAST:
4037                         case BC_LEX_KEY_OBASE:
4038                         {
4039                                 bc_parse_push(p, type - BC_LEX_KEY_IBASE + BC_INST_IBASE);
4040                                 s = bc_lex_next(&p->l);
4041                                 break;
4042                         }
4043
4044                         case BC_LEX_KEY_SCALE:
4045                         {
4046                                 s = bc_lex_next(&p->l);
4047                                 if (s) return s;
4048                                 if (p->l.t.t == BC_LEX_LPAREN)
4049                                         s = bc_error_bad_token();
4050                                 else
4051                                         bc_parse_push(p, BC_INST_SCALE);
4052                                 break;
4053                         }
4054
4055                         default:
4056                         {
4057                                 s = bc_error_bad_token();
4058                                 break;
4059                         }
4060                 }
4061
4062                 if (!s) bc_parse_push(p, inst);
4063         }
4064
4065         return s;
4066 }
4067
4068 static BcStatus bc_parse_minus(BcParse *p, BcInst *prev, size_t ops_bgn,
4069                                bool rparen, size_t *nexprs)
4070 {
4071         BcStatus s;
4072         BcLexType type;
4073         BcInst etype = *prev;
4074
4075         s = bc_lex_next(&p->l);
4076         if (s) return s;
4077
4078         type = rparen || etype == BC_INST_INC_POST || etype == BC_INST_DEC_POST ||
4079                        (etype >= BC_INST_NUM && etype <= BC_INST_SQRT) ?
4080                    BC_LEX_OP_MINUS :
4081                    BC_LEX_NEG;
4082         *prev = BC_PARSE_TOKEN_INST(type);
4083
4084         // We can just push onto the op stack because this is the largest
4085         // precedence operator that gets pushed. Inc/dec does not.
4086         if (type != BC_LEX_OP_MINUS)
4087                 bc_vec_push(&p->ops, &type);
4088         else
4089                 s = bc_parse_operator(p, type, ops_bgn, nexprs, false);
4090
4091         return s;
4092 }
4093
4094 static BcStatus bc_parse_string(BcParse *p, char inst)
4095 {
4096         char *str = xstrdup(p->l.t.v.v);
4097
4098         bc_parse_push(p, BC_INST_STR);
4099         bc_parse_pushIndex(p, G.prog.strs.len);
4100         bc_vec_push(&G.prog.strs, &str);
4101         bc_parse_push(p, inst);
4102
4103         return bc_lex_next(&p->l);
4104 }
4105
4106 static BcStatus bc_parse_print(BcParse *p)
4107 {
4108         BcStatus s;
4109         BcLexType type;
4110         bool comma = false;
4111
4112         s = bc_lex_next(&p->l);
4113         if (s) return s;
4114
4115         type = p->l.t.t;
4116
4117         if (type == BC_LEX_SCOLON || type == BC_LEX_NLINE)
4118                 return bc_error("bad print statement");
4119
4120         while (!s && type != BC_LEX_SCOLON && type != BC_LEX_NLINE) {
4121
4122                 if (type == BC_LEX_STR)
4123                         s = bc_parse_string(p, BC_INST_PRINT_POP);
4124                 else {
4125                         s = bc_parse_expr(p, 0, bc_parse_next_print);
4126                         if (s) return s;
4127                         bc_parse_push(p, BC_INST_PRINT_POP);
4128                 }
4129
4130                 if (s) return s;
4131
4132                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
4133                 if (comma) s = bc_lex_next(&p->l);
4134                 type = p->l.t.t;
4135         }
4136
4137         if (s) return s;
4138         if (comma) return bc_error_bad_token();
4139
4140         return bc_lex_next(&p->l);
4141 }
4142
4143 static BcStatus bc_parse_return(BcParse *p)
4144 {
4145         BcStatus s;
4146         BcLexType t;
4147         bool paren;
4148
4149         if (!BC_PARSE_FUNC(p)) return bc_error_bad_token();
4150
4151         s = bc_lex_next(&p->l);
4152         if (s) return s;
4153
4154         t = p->l.t.t;
4155         paren = t == BC_LEX_LPAREN;
4156
4157         if (t == BC_LEX_NLINE || t == BC_LEX_SCOLON)
4158                 bc_parse_push(p, BC_INST_RET0);
4159         else {
4160
4161                 s = bc_parse_expr_empty_ok(p, 0, bc_parse_next_expr);
4162                 if (s == BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP) {
4163                         bc_parse_push(p, BC_INST_RET0);
4164                         s = bc_lex_next(&p->l);
4165                 }
4166                 if (s) return s;
4167
4168                 if (!paren || p->l.t.last != BC_LEX_RPAREN) {
4169                         s = bc_POSIX_requires("parentheses around return expressions");
4170                         if (s) return s;
4171                 }
4172
4173                 bc_parse_push(p, BC_INST_RET);
4174         }
4175
4176         return s;
4177 }
4178
4179 static BcStatus bc_parse_endBody(BcParse *p, bool brace)
4180 {
4181         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4182
4183         if (p->flags.len <= 1 || (brace && p->nbraces == 0))
4184                 return bc_error_bad_token();
4185
4186         if (brace) {
4187
4188                 if (p->l.t.t == BC_LEX_RBRACE) {
4189                         if (!p->nbraces) return bc_error_bad_token();
4190                         --p->nbraces;
4191                         s = bc_lex_next(&p->l);
4192                         if (s) return s;
4193                 }
4194                 else
4195                         return bc_error_bad_token();
4196         }
4197
4198         if (BC_PARSE_IF(p)) {
4199
4200                 uint8_t *flag_ptr;
4201
4202                 while (p->l.t.t == BC_LEX_NLINE) {
4203                         s = bc_lex_next(&p->l);
4204                         if (s) return s;
4205                 }
4206
4207                 bc_vec_pop(&p->flags);
4208
4209                 flag_ptr = BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(p);
4210                 *flag_ptr = (*flag_ptr | BC_PARSE_FLAG_IF_END);
4211
4212                 if (p->l.t.t == BC_LEX_KEY_ELSE) s = bc_parse_else(p);
4213         }
4214         else if (BC_PARSE_ELSE(p)) {
4215
4216                 BcInstPtr *ip;
4217                 size_t *label;
4218
4219                 bc_vec_pop(&p->flags);
4220
4221                 ip = bc_vec_top(&p->exits);
4222                 label = bc_vec_item(&p->func->labels, ip->idx);
4223                 *label = p->func->code.len;
4224
4225                 bc_vec_pop(&p->exits);
4226         }
4227         else if (BC_PARSE_FUNC_INNER(p)) {
4228                 bc_parse_push(p, BC_INST_RET0);
4229                 bc_parse_updateFunc(p, BC_PROG_MAIN);
4230                 bc_vec_pop(&p->flags);
4231         }
4232         else {
4233
4234                 BcInstPtr *ip = bc_vec_top(&p->exits);
4235                 size_t *label = bc_vec_top(&p->conds);
4236
4237                 bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4238                 bc_parse_pushIndex(p, *label);
4239
4240                 label = bc_vec_item(&p->func->labels, ip->idx);
4241                 *label = p->func->code.len;
4242
4243                 bc_vec_pop(&p->flags);
4244                 bc_vec_pop(&p->exits);
4245                 bc_vec_pop(&p->conds);
4246         }
4247
4248         return s;
4249 }
4250
4251 static void bc_parse_startBody(BcParse *p, uint8_t flags)
4252 {
4253         uint8_t *flag_ptr = BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(p);
4254         flags |= (*flag_ptr & (BC_PARSE_FLAG_FUNC | BC_PARSE_FLAG_LOOP));
4255         flags |= BC_PARSE_FLAG_BODY;
4256         bc_vec_push(&p->flags, &flags);
4257 }
4258
4259 static void bc_parse_noElse(BcParse *p)
4260 {
4261         BcInstPtr *ip;
4262         size_t *label;
4263         uint8_t *flag_ptr = BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(p);
4264
4265         *flag_ptr = (*flag_ptr & ~(BC_PARSE_FLAG_IF_END));
4266
4267         ip = bc_vec_top(&p->exits);
4268         label = bc_vec_item(&p->func->labels, ip->idx);
4269         *label = p->func->code.len;
4270
4271         bc_vec_pop(&p->exits);
4272 }
4273
4274 static BcStatus bc_parse_if(BcParse *p)
4275 {
4276         BcStatus s;
4277         BcInstPtr ip;
4278
4279         s = bc_lex_next(&p->l);
4280         if (s) return s;
4281         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) return bc_error_bad_token();
4282
4283         s = bc_lex_next(&p->l);
4284         if (s) return s;
4285         s = bc_parse_expr(p, BC_PARSE_REL, bc_parse_next_rel);
4286         if (s) return s;
4287         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) return bc_error_bad_token();
4288
4289         s = bc_lex_next(&p->l);
4290         if (s) return s;
4291         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP_ZERO);
4292
4293         ip.idx = p->func->labels.len;
4294         ip.func = ip.len = 0;
4295
4296         bc_parse_pushIndex(p, ip.idx);
4297         bc_vec_push(&p->exits, &ip);
4298         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip.idx);
4299         bc_parse_startBody(p, BC_PARSE_FLAG_IF);
4300
4301         return BC_STATUS_SUCCESS;
4302 }
4303
4304 static BcStatus bc_parse_else(BcParse *p)
4305 {
4306         BcInstPtr ip;
4307
4308         if (!BC_PARSE_IF_END(p)) return bc_error_bad_token();
4309
4310         ip.idx = p->func->labels.len;
4311         ip.func = ip.len = 0;
4312
4313         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4314         bc_parse_pushIndex(p, ip.idx);
4315
4316         bc_parse_noElse(p);
4317
4318         bc_vec_push(&p->exits, &ip);
4319         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip.idx);
4320         bc_parse_startBody(p, BC_PARSE_FLAG_ELSE);
4321
4322         return bc_lex_next(&p->l);
4323 }
4324
4325 static BcStatus bc_parse_while(BcParse *p)
4326 {
4327         BcStatus s;
4328         BcInstPtr ip;
4329
4330         s = bc_lex_next(&p->l);
4331         if (s) return s;
4332         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) return bc_error_bad_token();
4333         s = bc_lex_next(&p->l);
4334         if (s) return s;
4335
4336         ip.idx = p->func->labels.len;
4337
4338         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4339         bc_vec_push(&p->conds, &ip.idx);
4340
4341         ip.idx = p->func->labels.len;
4342         ip.func = 1;
4343         ip.len = 0;
4344
4345         bc_vec_push(&p->exits, &ip);
4346         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip.idx);
4347
4348         s = bc_parse_expr(p, BC_PARSE_REL, bc_parse_next_rel);
4349         if (s) return s;
4350         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) return bc_error_bad_token();
4351         s = bc_lex_next(&p->l);
4352         if (s) return s;
4353
4354         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP_ZERO);
4355         bc_parse_pushIndex(p, ip.idx);
4356         bc_parse_startBody(p, BC_PARSE_FLAG_LOOP | BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER);
4357
4358         return BC_STATUS_SUCCESS;
4359 }
4360
4361 static BcStatus bc_parse_for(BcParse *p)
4362 {
4363         BcStatus s;
4364         BcInstPtr ip;
4365         size_t cond_idx, exit_idx, body_idx, update_idx;
4366
4367         s = bc_lex_next(&p->l);
4368         if (s) return s;
4369         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) return bc_error_bad_token();
4370         s = bc_lex_next(&p->l);
4371         if (s) return s;
4372
4373         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON)
4374                 s = bc_parse_expr(p, 0, bc_parse_next_for);
4375         else
4376                 s = bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for("init");
4377
4378         if (s) return s;
4379         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON) return bc_error_bad_token();
4380         s = bc_lex_next(&p->l);
4381         if (s) return s;
4382
4383         cond_idx = p->func->labels.len;
4384         update_idx = cond_idx + 1;
4385         body_idx = update_idx + 1;
4386         exit_idx = body_idx + 1;
4387
4388         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4389
4390         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON)
4391                 s = bc_parse_expr(p, BC_PARSE_REL, bc_parse_next_for);
4392         else
4393                 s = bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for("condition");
4394
4395         if (s) return s;
4396         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON) return bc_error_bad_token();
4397
4398         s = bc_lex_next(&p->l);
4399         if (s) return s;
4400
4401         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP_ZERO);
4402         bc_parse_pushIndex(p, exit_idx);
4403         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4404         bc_parse_pushIndex(p, body_idx);
4405
4406         ip.idx = p->func->labels.len;
4407
4408         bc_vec_push(&p->conds, &update_idx);
4409         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4410
4411         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN)
4412                 s = bc_parse_expr(p, 0, bc_parse_next_rel);
4413         else
4414                 s = bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for("update");
4415
4416         if (s) return s;
4417
4418         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) return bc_error_bad_token();
4419         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4420         bc_parse_pushIndex(p, cond_idx);
4421         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4422
4423         ip.idx = exit_idx;
4424         ip.func = 1;
4425         ip.len = 0;
4426
4427         bc_vec_push(&p->exits, &ip);
4428         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip.idx);
4429         bc_lex_next(&p->l);
4430         bc_parse_startBody(p, BC_PARSE_FLAG_LOOP | BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER);
4431
4432         return BC_STATUS_SUCCESS;
4433 }
4434
4435 static BcStatus bc_parse_loopExit(BcParse *p, BcLexType type)
4436 {
4437         BcStatus s;
4438         size_t i;
4439         BcInstPtr *ip;
4440
4441         if (!BC_PARSE_LOOP(p)) return bc_error_bad_token();
4442
4443         if (type == BC_LEX_KEY_BREAK) {
4444
4445                 if (p->exits.len == 0) return bc_error_bad_token();
4446
4447                 i = p->exits.len - 1;
4448                 ip = bc_vec_item(&p->exits, i);
4449
4450                 while (!ip->func && i < p->exits.len) ip = bc_vec_item(&p->exits, i--);
4451                 if (i >= p->exits.len && !ip->func) return bc_error_bad_token();
4452
4453                 i = ip->idx;
4454         }
4455         else
4456                 i = *((size_t *) bc_vec_top(&p->conds));
4457
4458         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4459         bc_parse_pushIndex(p, i);
4460
4461         s = bc_lex_next(&p->l);
4462         if (s) return s;
4463
4464         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON && p->l.t.t != BC_LEX_NLINE)
4465                 return bc_error_bad_token();
4466
4467         return bc_lex_next(&p->l);
4468 }
4469
4470 static BcStatus bc_parse_func(BcParse *p)
4471 {
4472         BcStatus s;
4473         bool var, comma = false;
4474         uint8_t flags;
4475         char *name;
4476
4477         s = bc_lex_next(&p->l);
4478         if (s) return s;
4479         if (p->l.t.t != BC_LEX_NAME)
4480                 return bc_error("bad function definition");
4481
4482         name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4483         bc_parse_addFunc(p, name, &p->fidx);
4484
4485         s = bc_lex_next(&p->l);
4486         if (s) return s;
4487         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN)
4488                 return bc_error("bad function definition");
4489         s = bc_lex_next(&p->l);
4490         if (s) return s;
4491
4492         while (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) {
4493
4494                 if (p->l.t.t != BC_LEX_NAME)
4495                         return bc_error("bad function definition");
4496
4497                 ++p->func->nparams;
4498
4499                 name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4500                 s = bc_lex_next(&p->l);
4501                 if (s) goto err;
4502
4503                 var = p->l.t.t != BC_LEX_LBRACKET;
4504
4505                 if (!var) {
4506
4507                         s = bc_lex_next(&p->l);
4508                         if (s) goto err;
4509
4510                         if (p->l.t.t != BC_LEX_RBRACKET) {
4511                                 s = bc_error("bad function definition");
4512                                 goto err;
4513                         }
4514
4515                         s = bc_lex_next(&p->l);
4516                         if (s) goto err;
4517                 }
4518
4519                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
4520                 if (comma) {
4521                         s = bc_lex_next(&p->l);
4522                         if (s) goto err;
4523                 }
4524
4525                 s = bc_func_insert(p->func, name, var);
4526                 if (s) goto err;
4527         }
4528
4529         if (comma) return bc_error("bad function definition");
4530
4531         flags = BC_PARSE_FLAG_FUNC | BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER | BC_PARSE_FLAG_BODY;
4532         bc_parse_startBody(p, flags);
4533
4534         s = bc_lex_next(&p->l);
4535         if (s) return s;
4536
4537         if (p->l.t.t != BC_LEX_LBRACE)
4538                 s = bc_POSIX_requires("the left brace be on the same line as the function header");
4539
4540         return s;
4541
4542 err:
4543         free(name);
4544         return s;
4545 }
4546
4547 static BcStatus bc_parse_auto(BcParse *p)
4548 {
4549         BcStatus s;
4550         bool comma, var, one;
4551         char *name;
4552
4553         if (!p->auto_part) return bc_error_bad_token();
4554         s = bc_lex_next(&p->l);
4555         if (s) return s;
4556
4557         p->auto_part = comma = false;
4558         one = p->l.t.t == BC_LEX_NAME;
4559
4560         while (p->l.t.t == BC_LEX_NAME) {
4561
4562                 name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4563                 s = bc_lex_next(&p->l);
4564                 if (s) goto err;
4565
4566                 var = p->l.t.t != BC_LEX_LBRACKET;
4567                 if (!var) {
4568
4569                         s = bc_lex_next(&p->l);
4570                         if (s) goto err;
4571
4572                         if (p->l.t.t != BC_LEX_RBRACKET) {
4573                                 s = bc_error("bad function definition");
4574                                 goto err;
4575                         }
4576
4577                         s = bc_lex_next(&p->l);
4578                         if (s) goto err;
4579                 }
4580
4581                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
4582                 if (comma) {
4583                         s = bc_lex_next(&p->l);
4584                         if (s) goto err;
4585                 }
4586
4587                 s = bc_func_insert(p->func, name, var);
4588                 if (s) goto err;
4589         }
4590
4591         if (comma) return bc_error("bad function definition");
4592         if (!one) return bc_error("no auto variable found");
4593
4594         if (p->l.t.t != BC_LEX_NLINE && p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON)
4595                 return bc_error_bad_token();
4596
4597         return bc_lex_next(&p->l);
4598
4599 err:
4600         free(name);
4601         return s;
4602 }
4603
4604 static BcStatus bc_parse_body(BcParse *p, bool brace)
4605 {
4606         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4607         uint8_t *flag_ptr = bc_vec_top(&p->flags);
4608
4609         *flag_ptr &= ~(BC_PARSE_FLAG_BODY);
4610
4611         if (*flag_ptr & BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER) {
4612
4613                 if (!brace) return bc_error_bad_token();
4614                 p->auto_part = p->l.t.t != BC_LEX_KEY_AUTO;
4615
4616                 if (!p->auto_part) {
4617                         s = bc_parse_auto(p);
4618                         if (s) return s;
4619                 }
4620
4621                 if (p->l.t.t == BC_LEX_NLINE) s = bc_lex_next(&p->l);
4622         }
4623         else {
4624                 s = bc_parse_stmt(p);
4625                 if (!s && !brace) s = bc_parse_endBody(p, false);
4626         }
4627
4628         return s;
4629 }
4630
4631 static BcStatus bc_parse_stmt(BcParse *p)
4632 {
4633         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4634
4635         switch (p->l.t.t) {
4636
4637                 case BC_LEX_NLINE:
4638                 {
4639                         return bc_lex_next(&p->l);
4640                 }
4641
4642                 case BC_LEX_KEY_ELSE:
4643                 {
4644                         p->auto_part = false;
4645                         break;
4646                 }
4647
4648                 case BC_LEX_LBRACE:
4649                 {
4650                         if (!BC_PARSE_BODY(p)) return bc_error_bad_token();
4651
4652                         ++p->nbraces;
4653                         s = bc_lex_next(&p->l);
4654                         if (s) return s;
4655
4656                         return bc_parse_body(p, true);
4657                 }
4658
4659                 case BC_LEX_KEY_AUTO:
4660                 {
4661                         return bc_parse_auto(p);
4662                 }
4663
4664                 default:
4665                 {
4666                         p->auto_part = false;
4667
4668                         if (BC_PARSE_IF_END(p)) {
4669                                 bc_parse_noElse(p);
4670                                 return BC_STATUS_SUCCESS;
4671                         }
4672                         else if (BC_PARSE_BODY(p))
4673                                 return bc_parse_body(p, false);
4674
4675                         break;
4676                 }
4677         }
4678
4679         switch (p->l.t.t) {
4680
4681                 case BC_LEX_OP_INC:
4682                 case BC_LEX_OP_DEC:
4683                 case BC_LEX_OP_MINUS:
4684                 case BC_LEX_OP_BOOL_NOT:
4685                 case BC_LEX_LPAREN:
4686                 case BC_LEX_NAME:
4687                 case BC_LEX_NUMBER:
4688                 case BC_LEX_KEY_IBASE:
4689                 case BC_LEX_KEY_LAST:
4690                 case BC_LEX_KEY_LENGTH:
4691                 case BC_LEX_KEY_OBASE:
4692                 case BC_LEX_KEY_READ:
4693                 case BC_LEX_KEY_SCALE:
4694                 case BC_LEX_KEY_SQRT:
4695                 {
4696                         s = bc_parse_expr(p, BC_PARSE_PRINT, bc_parse_next_expr);
4697                         break;
4698                 }
4699
4700                 case BC_LEX_KEY_ELSE:
4701                 {
4702                         s = bc_parse_else(p);
4703                         break;
4704                 }
4705
4706                 case BC_LEX_SCOLON:
4707                 {
4708                         while (!s && p->l.t.t == BC_LEX_SCOLON) s = bc_lex_next(&p->l);
4709                         break;
4710                 }
4711
4712                 case BC_LEX_RBRACE:
4713                 {
4714                         s = bc_parse_endBody(p, true);
4715                         break;
4716                 }
4717
4718                 case BC_LEX_STR:
4719                 {
4720                         s = bc_parse_string(p, BC_INST_PRINT_STR);
4721                         break;
4722                 }
4723
4724                 case BC_LEX_KEY_BREAK:
4725                 case BC_LEX_KEY_CONTINUE:
4726                 {
4727                         s = bc_parse_loopExit(p, p->l.t.t);
4728                         break;
4729                 }
4730
4731                 case BC_LEX_KEY_FOR:
4732                 {
4733                         s = bc_parse_for(p);
4734                         break;
4735                 }
4736
4737                 case BC_LEX_KEY_HALT:
4738                 {
4739                         bc_parse_push(p, BC_INST_HALT);
4740                         s = bc_lex_next(&p->l);
4741                         break;
4742                 }
4743
4744                 case BC_LEX_KEY_IF:
4745                 {
4746                         s = bc_parse_if(p);
4747                         break;
4748                 }
4749
4750                 case BC_LEX_KEY_LIMITS:
4751                 {
4752                         // "limits" is a compile-time command,
4753                         // the output is produced at _parse time_.
4754                         s = bc_lex_next(&p->l);
4755                         if (s) return s;
4756                         printf(
4757                                 "BC_BASE_MAX     = "BC_MAX_OBASE_STR "\n"
4758                                 "BC_DIM_MAX      = "BC_MAX_DIM_STR   "\n"
4759                                 "BC_SCALE_MAX    = "BC_MAX_SCALE_STR "\n"
4760                                 "BC_STRING_MAX   = "BC_MAX_STRING_STR"\n"
4761                                 "BC_NAME_MAX     = "BC_MAX_NAME_STR  "\n"
4762                                 "BC_NUM_MAX      = "BC_MAX_NUM_STR   "\n"
4763                                 "MAX Exponent    = "BC_MAX_EXP_STR   "\n"
4764                                 "Number of vars  = "BC_MAX_VARS_STR  "\n"
4765                         );
4766                         break;
4767                 }
4768
4769                 case BC_LEX_KEY_PRINT:
4770                 {
4771                         s = bc_parse_print(p);
4772                         break;
4773                 }
4774
4775                 case BC_LEX_KEY_QUIT:
4776                 {
4777                         // "quit" is a compile-time command. For example,
4778                         // "if (0 == 1) quit" terminates when parsing the statement,
4779                         // not when it is executed
4780                         QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
4781                 }
4782
4783                 case BC_LEX_KEY_RETURN:
4784                 {
4785                         s = bc_parse_return(p);
4786                         break;
4787                 }
4788
4789                 case BC_LEX_KEY_WHILE:
4790                 {
4791                         s = bc_parse_while(p);
4792                         break;
4793                 }
4794
4795                 default:
4796                 {
4797                         s = bc_error_bad_token();
4798                         break;
4799                 }
4800         }
4801
4802         return s;
4803 }
4804
4805 static BcStatus bc_parse_parse(BcParse *p)
4806 {
4807         BcStatus s;
4808
4809         if (p->l.t.t == BC_LEX_EOF)
4810                 s = p->flags.len > 0 ? bc_error("block end could not be found") : bc_error("end of file");
4811         else if (p->l.t.t == BC_LEX_KEY_DEFINE) {
4812                 if (!BC_PARSE_CAN_EXEC(p)) return bc_error_bad_token();
4813                 s = bc_parse_func(p);
4814         }
4815         else
4816                 s = bc_parse_stmt(p);
4817
4818         if (s || G_interrupt) {
4819                 bc_parse_reset(p);
4820                 s = BC_STATUS_FAILURE;
4821         }
4822
4823         return s;
4824 }
4825
4826 static BcStatus bc_parse_expr_empty_ok(BcParse *p, uint8_t flags, BcParseNext next)
4827 {
4828         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4829         BcInst prev = BC_INST_PRINT;
4830         BcLexType top, t = p->l.t.t;
4831         size_t nexprs = 0, ops_bgn = p->ops.len;
4832         unsigned nparens, nrelops;
4833         bool paren_first, paren_expr, rprn, done, get_token, assign, bin_last;
4834
4835         paren_first = p->l.t.t == BC_LEX_LPAREN;
4836         nparens = nrelops = 0;
4837         paren_expr = rprn = done = get_token = assign = false;
4838         bin_last = true;
4839
4840         for (; !G_interrupt && !s && !done && bc_parse_exprs(t); t = p->l.t.t) {
4841                 switch (t) {
4842
4843                         case BC_LEX_OP_INC:
4844                         case BC_LEX_OP_DEC:
4845                         {
4846                                 s = bc_parse_incdec(p, &prev, &paren_expr, &nexprs, flags);
4847                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4848                                 break;
4849                         }
4850
4851                         case BC_LEX_OP_MINUS:
4852                         {
4853                                 s = bc_parse_minus(p, &prev, ops_bgn, rprn, &nexprs);
4854                                 rprn = get_token = false;
4855                                 bin_last = prev == BC_INST_MINUS;
4856                                 break;
4857                         }
4858
4859                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER:
4860                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_MULTIPLY:
4861                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_DIVIDE:
4862                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_MODULUS:
4863                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_PLUS:
4864                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_MINUS:
4865                         case BC_LEX_OP_ASSIGN:
4866                         {
4867                                 if (prev != BC_INST_VAR && prev != BC_INST_ARRAY_ELEM &&
4868                                     prev != BC_INST_SCALE && prev != BC_INST_IBASE &&
4869                                     prev != BC_INST_OBASE && prev != BC_INST_LAST)
4870                                 {
4871                                         s = bc_error("bad assignment:"
4872                                                 " left side must be scale,"
4873                                                 " ibase, obase, last, var,"
4874                                                 " or array element"
4875                                         );
4876                                         break;
4877                                 }
4878                         }
4879                         // Fallthrough.
4880                         case BC_LEX_OP_POWER:
4881                         case BC_LEX_OP_MULTIPLY:
4882                         case BC_LEX_OP_DIVIDE:
4883                         case BC_LEX_OP_MODULUS:
4884                         case BC_LEX_OP_PLUS:
4885                         case BC_LEX_OP_REL_EQ:
4886                         case BC_LEX_OP_REL_LE:
4887                         case BC_LEX_OP_REL_GE:
4888                         case BC_LEX_OP_REL_NE:
4889                         case BC_LEX_OP_REL_LT:
4890                         case BC_LEX_OP_REL_GT:
4891                         case BC_LEX_OP_BOOL_NOT:
4892                         case BC_LEX_OP_BOOL_OR:
4893                         case BC_LEX_OP_BOOL_AND:
4894                         {
4895                                 if (((t == BC_LEX_OP_BOOL_NOT) != bin_last)
4896                                  || (t != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && prev == BC_INST_BOOL_NOT)
4897                                 ) {
4898                                         return bc_error_bad_expression();
4899                                 }
4900
4901                                 nrelops += t >= BC_LEX_OP_REL_EQ && t <= BC_LEX_OP_REL_GT;
4902                                 prev = BC_PARSE_TOKEN_INST(t);
4903                                 s = bc_parse_operator(p, t, ops_bgn, &nexprs, true);
4904                                 rprn = get_token = false;
4905                                 bin_last = t != BC_LEX_OP_BOOL_NOT;
4906
4907                                 break;
4908                         }
4909
4910                         case BC_LEX_LPAREN:
4911                         {
4912                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4913                                         return bc_error_bad_expression();
4914                                 ++nparens;
4915                                 paren_expr = rprn = bin_last = false;
4916                                 get_token = true;
4917                                 bc_vec_push(&p->ops, &t);
4918
4919                                 break;
4920                         }
4921
4922                         case BC_LEX_RPAREN:
4923                         {
4924                                 if (bin_last || prev == BC_INST_BOOL_NOT)
4925                                         return bc_error_bad_expression();
4926
4927                                 if (nparens == 0) {
4928                                         s = BC_STATUS_SUCCESS;
4929                                         done = true;
4930                                         get_token = false;
4931                                         break;
4932                                 }
4933                                 else if (!paren_expr)
4934                                         return BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP;
4935
4936                                 --nparens;
4937                                 paren_expr = rprn = true;
4938                                 get_token = bin_last = false;
4939
4940                                 s = bc_parse_rightParen(p, ops_bgn, &nexprs);
4941
4942                                 break;
4943                         }
4944
4945                         case BC_LEX_NAME:
4946                         {
4947                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4948                                         return bc_error_bad_expression();
4949                                 paren_expr = true;
4950                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4951                                 s = bc_parse_name(p, &prev, flags & ~BC_PARSE_NOCALL);
4952                                 ++nexprs;
4953
4954                                 break;
4955                         }
4956
4957                         case BC_LEX_NUMBER:
4958                         {
4959                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4960                                         return bc_error_bad_expression();
4961                                 bc_parse_number(p, &prev, &nexprs);
4962                                 paren_expr = get_token = true;
4963                                 rprn = bin_last = false;
4964
4965                                 break;
4966                         }
4967
4968                         case BC_LEX_KEY_IBASE:
4969                         case BC_LEX_KEY_LAST:
4970                         case BC_LEX_KEY_OBASE:
4971                         {
4972                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4973                                         return bc_error_bad_expression();
4974                                 prev = (char) (t - BC_LEX_KEY_IBASE + BC_INST_IBASE);
4975                                 bc_parse_push(p, (char) prev);
4976
4977                                 paren_expr = get_token = true;
4978                                 rprn = bin_last = false;
4979                                 ++nexprs;
4980
4981                                 break;
4982                         }
4983
4984                         case BC_LEX_KEY_LENGTH:
4985                         case BC_LEX_KEY_SQRT:
4986                         {
4987                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4988                                         return bc_error_bad_expression();
4989                                 s = bc_parse_builtin(p, t, flags, &prev);
4990                                 paren_expr = true;
4991                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4992                                 ++nexprs;
4993
4994                                 break;
4995                         }
4996
4997                         case BC_LEX_KEY_READ:
4998                         {
4999                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
5000                                         return bc_error_bad_expression();
5001                                 else if (flags & BC_PARSE_NOREAD)
5002                                         s = bc_error_nested_read_call();
5003                                 else
5004                                         s = bc_parse_read(p);
5005
5006                                 paren_expr = true;
5007                                 rprn = get_token = bin_last = false;
5008                                 ++nexprs;
5009                                 prev = BC_INST_READ;
5010
5011                                 break;
5012                         }
5013
5014                         case BC_LEX_KEY_SCALE:
5015                         {
5016                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
5017                                         return bc_error_bad_expression();
5018                                 s = bc_parse_scale(p, &prev, flags);
5019                                 paren_expr = true;
5020                                 rprn = get_token = bin_last = false;
5021                                 ++nexprs;
5022                                 prev = BC_INST_SCALE;
5023
5024                                 break;
5025                         }
5026
5027                         default:
5028                         {
5029                                 s = bc_error_bad_token();
5030                                 break;
5031                         }
5032                 }
5033
5034                 if (!s && get_token) s = bc_lex_next(&p->l);
5035         }
5036
5037         if (s) return s;
5038         if (G_interrupt) return BC_STATUS_FAILURE; // ^C: stop parsing
5039
5040         while (p->ops.len > ops_bgn) {
5041
5042                 top = BC_PARSE_TOP_OP(p);
5043                 assign = top >= BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER && top <= BC_LEX_OP_ASSIGN;
5044
5045                 if (top == BC_LEX_LPAREN || top == BC_LEX_RPAREN)
5046                         return bc_error_bad_expression();
5047
5048                 bc_parse_push(p, BC_PARSE_TOKEN_INST(top));
5049
5050                 nexprs -= top != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && top != BC_LEX_NEG;
5051                 bc_vec_pop(&p->ops);
5052         }
5053
5054         if (prev == BC_INST_BOOL_NOT || nexprs != 1)
5055                 return bc_error_bad_expression();
5056
5057         // next is BcParseNext, byte array of up to 4 BC_LEX's, packed into 32-bit word
5058         for (;;) {
5059                 if (t == (next & 0x7f))
5060                         goto ok;
5061                 if (next & 0x80) // last element?
5062                         break;
5063                 next >>= 8;
5064         }
5065         return bc_error_bad_expression();
5066  ok:
5067
5068         if (!(flags & BC_PARSE_REL) && nrelops) {
5069                 s = bc_POSIX_does_not_allow("comparison operators outside if or loops");
5070                 if (s) return s;
5071         }
5072         else if ((flags & BC_PARSE_REL) && nrelops > 1) {
5073                 s = bc_POSIX_requires("exactly one comparison operator per condition");
5074                 if (s) return s;
5075         }
5076
5077         if (flags & BC_PARSE_PRINT) {
5078                 if (paren_first || !assign) bc_parse_push(p, BC_INST_PRINT);
5079                 bc_parse_push(p, BC_INST_POP);
5080         }
5081
5082         return s;
5083 }
5084
5085 static BcStatus bc_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags, BcParseNext next)
5086 {
5087         BcStatus s;
5088
5089         s = bc_parse_expr_empty_ok(p, flags, next);
5090         if (s == BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP)
5091                 return bc_error("empty expression");
5092         return s;
5093 }
5094
5095 static void bc_parse_init(BcParse *p, size_t func)
5096 {
5097         bc_parse_create(p, func, bc_parse_parse, bc_lex_token);
5098 }
5099
5100 static BcStatus bc_parse_expression(BcParse *p, uint8_t flags)
5101 {
5102         return bc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_read);
5103 }
5104
5105 #endif // ENABLE_BC
5106
5107 #if ENABLE_DC
5108
5109 #define DC_PARSE_BUF_LEN ((int) (sizeof(uint32_t) * CHAR_BIT))
5110
5111 static BcStatus dc_parse_register(BcParse *p)
5112 {
5113         BcStatus s;
5114         char *name;
5115
5116         s = bc_lex_next(&p->l);
5117         if (s) return s;
5118         if (p->l.t.t != BC_LEX_NAME) return bc_error_bad_token();
5119
5120         name = xstrdup(p->l.t.v.v);
5121         bc_parse_pushName(p, name);
5122
5123         return s;
5124 }
5125
5126 static BcStatus dc_parse_string(BcParse *p)
5127 {
5128         char *str, *name, b[DC_PARSE_BUF_LEN + 1];
5129         size_t idx, len = G.prog.strs.len;
5130
5131         sprintf(b, "%0*zu", DC_PARSE_BUF_LEN, len);
5132         name = xstrdup(b);
5133
5134         str = xstrdup(p->l.t.v.v);
5135         bc_parse_push(p, BC_INST_STR);
5136         bc_parse_pushIndex(p, len);
5137         bc_vec_push(&G.prog.strs, &str);
5138         bc_parse_addFunc(p, name, &idx);
5139
5140         return bc_lex_next(&p->l);
5141 }
5142
5143 static BcStatus dc_parse_mem(BcParse *p, uint8_t inst, bool name, bool store)
5144 {
5145         BcStatus s;
5146
5147         bc_parse_push(p, inst);
5148         if (name) {
5149                 s = dc_parse_register(p);
5150                 if (s) return s;
5151         }
5152
5153         if (store) {
5154                 bc_parse_push(p, BC_INST_SWAP);
5155                 bc_parse_push(p, BC_INST_ASSIGN);
5156                 bc_parse_push(p, BC_INST_POP);
5157         }
5158
5159         return bc_lex_next(&p->l);
5160 }
5161
5162 static BcStatus dc_parse_cond(BcParse *p, uint8_t inst)
5163 {
5164         BcStatus s;
5165
5166         bc_parse_push(p, inst);
5167         bc_parse_push(p, BC_INST_EXEC_COND);
5168
5169         s = dc_parse_register(p);
5170         if (s) return s;
5171
5172         s = bc_lex_next(&p->l);
5173         if (s) return s;
5174
5175         if (p->l.t.t == BC_LEX_ELSE) {
5176                 s = dc_parse_register(p);
5177                 if (s) return s;
5178                 s = bc_lex_next(&p->l);
5179         }
5180         else
5181                 bc_parse_push(p, BC_PARSE_STREND);
5182
5183         return s;
5184 }
5185
5186 static BcStatus dc_parse_token(BcParse *p, BcLexType t, uint8_t flags)
5187 {
5188         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5189         BcInst prev;
5190         uint8_t inst;
5191         bool assign, get_token = false;
5192
5193         switch (t) {
5194
5195                 case BC_LEX_OP_REL_EQ:
5196                 case BC_LEX_OP_REL_LE:
5197                 case BC_LEX_OP_REL_GE:
5198                 case BC_LEX_OP_REL_NE:
5199                 case BC_LEX_OP_REL_LT:
5200                 case BC_LEX_OP_REL_GT:
5201                 {
5202                         s = dc_parse_cond(p, t - BC_LEX_OP_REL_EQ + BC_INST_REL_EQ);
5203                         break;
5204                 }
5205
5206                 case BC_LEX_SCOLON:
5207                 case BC_LEX_COLON:
5208                 {
5209                         s = dc_parse_mem(p, BC_INST_ARRAY_ELEM, true, t == BC_LEX_COLON);
5210                         break;
5211                 }
5212
5213                 case BC_LEX_STR:
5214                 {
5215                         s = dc_parse_string(p);
5216                         break;
5217                 }
5218
5219                 case BC_LEX_NEG:
5220                 case BC_LEX_NUMBER:
5221                 {
5222                         if (t == BC_LEX_NEG) {
5223                                 s = bc_lex_next(&p->l);
5224                                 if (s) return s;
5225                                 if (p->l.t.t != BC_LEX_NUMBER)
5226                                         return bc_error_bad_token();
5227                         }
5228
5229                         bc_parse_number(p, &prev, &p->nbraces);
5230
5231                         if (t == BC_LEX_NEG) bc_parse_push(p, BC_INST_NEG);
5232                         get_token = true;
5233
5234                         break;
5235                 }
5236
5237                 case BC_LEX_KEY_READ:
5238                 {
5239                         if (flags & BC_PARSE_NOREAD)
5240                                 s = bc_error_nested_read_call();
5241                         else
5242                                 bc_parse_push(p, BC_INST_READ);
5243                         get_token = true;
5244                         break;
5245                 }
5246
5247                 case BC_LEX_OP_ASSIGN:
5248                 case BC_LEX_STORE_PUSH:
5249                 {
5250                         assign = t == BC_LEX_OP_ASSIGN;
5251                         inst = assign ? BC_INST_VAR : BC_INST_PUSH_TO_VAR;
5252                         s = dc_parse_mem(p, inst, true, assign);
5253                         break;
5254                 }
5255
5256                 case BC_LEX_LOAD:
5257                 case BC_LEX_LOAD_POP:
5258                 {
5259                         inst = t == BC_LEX_LOAD_POP ? BC_INST_PUSH_VAR : BC_INST_LOAD;
5260                         s = dc_parse_mem(p, inst, true, false);
5261                         break;
5262                 }
5263
5264                 case BC_LEX_STORE_IBASE:
5265                 case BC_LEX_STORE_SCALE:
5266                 case BC_LEX_STORE_OBASE:
5267                 {
5268                         inst = t - BC_LEX_STORE_IBASE + BC_INST_IBASE;
5269                         s = dc_parse_mem(p, inst, false, true);
5270                         break;
5271                 }
5272
5273                 default:
5274                 {
5275                         s = bc_error_bad_token();
5276                         get_token = true;
5277                         break;
5278                 }
5279         }
5280
5281         if (!s && get_token) s = bc_lex_next(&p->l);
5282
5283         return s;
5284 }
5285
5286 static BcStatus dc_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags)
5287 {
5288         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5289         BcInst inst;
5290         BcLexType t;
5291
5292         if (flags & BC_PARSE_NOCALL) p->nbraces = G.prog.results.len;
5293
5294         for (t = p->l.t.t; !s && t != BC_LEX_EOF; t = p->l.t.t) {
5295
5296                 inst = dc_parse_insts[t];
5297
5298                 if (inst != BC_INST_INVALID) {
5299                         bc_parse_push(p, inst);
5300                         s = bc_lex_next(&p->l);
5301                 }
5302                 else
5303                         s = dc_parse_token(p, t, flags);
5304         }
5305
5306         if (!s && p->l.t.t == BC_LEX_EOF && (flags & BC_PARSE_NOCALL))
5307                 bc_parse_push(p, BC_INST_POP_EXEC);
5308
5309         return s;
5310 }
5311
5312 static BcStatus dc_parse_parse(BcParse *p)
5313 {
5314         BcStatus s;
5315
5316         if (p->l.t.t == BC_LEX_EOF)
5317                 s = bc_error("end of file");
5318         else
5319                 s = dc_parse_expr(p, 0);
5320
5321         if (s || G_interrupt) {
5322                 bc_parse_reset(p);
5323                 s = BC_STATUS_FAILURE;
5324         }
5325
5326         return s;
5327 }
5328
5329 static void dc_parse_init(BcParse *p, size_t func)
5330 {
5331         bc_parse_create(p, func, dc_parse_parse, dc_lex_token);
5332 }
5333
5334 #endif // ENABLE_DC
5335
5336 static void common_parse_init(BcParse *p, size_t func)
5337 {
5338         if (IS_BC) {
5339                 IF_BC(bc_parse_init(p, func);)
5340         } else {
5341                 IF_DC(dc_parse_init(p, func);)
5342         }
5343 }
5344
5345 static BcStatus common_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags)
5346 {
5347         if (IS_BC) {
5348                 IF_BC(return bc_parse_expression(p, flags);)
5349         } else {
5350                 IF_DC(return dc_parse_expr(p, flags);)
5351         }
5352 }
5353
5354 static BcVec* bc_program_search(char *id, bool var)
5355 {
5356         BcId e, *ptr;
5357         BcVec *v, *map;
5358         size_t i;
5359         BcResultData data;
5360         int new;
5361
5362         v = var ? &G.prog.vars : &G.prog.arrs;
5363         map = var ? &G.prog.var_map : &G.prog.arr_map;
5364
5365         e.name = id;
5366         e.idx = v->len;
5367         new = bc_map_insert(map, &e, &i); // 1 if insertion was successful
5368
5369         if (new) {
5370                 bc_array_init(&data.v, var);
5371                 bc_vec_push(v, &data.v);
5372         }
5373
5374         ptr = bc_vec_item(map, i);
5375         if (new) ptr->name = xstrdup(e.name);
5376         return bc_vec_item(v, ptr->idx);
5377 }
5378
5379 static BcStatus bc_program_num(BcResult *r, BcNum **num, bool hex)
5380 {
5381         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5382
5383         switch (r->t) {
5384
5385                 case BC_RESULT_STR:
5386                 case BC_RESULT_TEMP:
5387                 case BC_RESULT_IBASE:
5388                 case BC_RESULT_SCALE:
5389                 case BC_RESULT_OBASE:
5390                 {
5391                         *num = &r->d.n;
5392                         break;
5393                 }
5394
5395                 case BC_RESULT_CONSTANT:
5396                 {
5397                         char **str = bc_vec_item(&G.prog.consts, r->d.id.idx);
5398                         size_t base_t, len = strlen(*str);
5399                         BcNum *base;
5400
5401                         bc_num_init(&r->d.n, len);
5402
5403                         hex = hex && len == 1;
5404                         base = hex ? &G.prog.hexb : &G.prog.ib;
5405                         base_t = hex ? BC_NUM_MAX_IBASE : G.prog.ib_t;
5406                         s = bc_num_parse(&r->d.n, *str, base, base_t);
5407
5408                         if (s) {
5409                                 bc_num_free(&r->d.n);
5410                                 return s;
5411                         }
5412
5413                         *num = &r->d.n;
5414                         r->t = BC_RESULT_TEMP;
5415
5416                         break;
5417                 }
5418
5419                 case BC_RESULT_VAR:
5420                 case BC_RESULT_ARRAY:
5421                 case BC_RESULT_ARRAY_ELEM:
5422                 {
5423                         BcVec *v;
5424
5425                         v = bc_program_search(r->d.id.name, r->t == BC_RESULT_VAR);
5426
5427                         if (r->t == BC_RESULT_ARRAY_ELEM) {
5428                                 v = bc_vec_top(v);
5429                                 if (v->len <= r->d.id.idx) bc_array_expand(v, r->d.id.idx + 1);
5430                                 *num = bc_vec_item(v, r->d.id.idx);
5431                         }
5432                         else
5433                                 *num = bc_vec_top(v);
5434
5435                         break;
5436                 }
5437
5438                 case BC_RESULT_LAST:
5439                 {
5440                         *num = &G.prog.last;
5441                         break;
5442                 }
5443
5444                 case BC_RESULT_ONE:
5445                 {
5446                         *num = &G.prog.one;
5447                         break;
5448                 }
5449         }
5450
5451         return s;
5452 }
5453
5454 static BcStatus bc_program_binOpPrep(BcResult **l, BcNum **ln,
5455                                      BcResult **r, BcNum **rn, bool assign)
5456 {
5457         BcStatus s;
5458         bool hex;
5459         BcResultType lt, rt;
5460
5461         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 2))
5462                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
5463
5464         *r = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 0);
5465         *l = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 1);
5466
5467         lt = (*l)->t;
5468         rt = (*r)->t;
5469         hex = assign && (lt == BC_RESULT_IBASE || lt == BC_RESULT_OBASE);
5470
5471         s = bc_program_num(*l, ln, false);
5472         if (s) return s;
5473         s = bc_program_num(*r, rn, hex);
5474         if (s) return s;
5475
5476         // We run this again under these conditions in case any vector has been
5477         // reallocated out from under the BcNums or arrays we had.
5478         if (lt == rt && (lt == BC_RESULT_VAR || lt == BC_RESULT_ARRAY_ELEM)) {
5479                 s = bc_program_num(*l, ln, false);
5480                 if (s) return s;
5481         }
5482
5483         if (!BC_PROG_NUM((*l), (*ln)) && (!assign || (*l)->t != BC_RESULT_VAR))
5484                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
5485         if (!assign && !BC_PROG_NUM((*r), (*ln)))
5486                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
5487
5488         return s;
5489 }
5490
5491 static void bc_program_binOpRetire(BcResult *r)
5492 {
5493         r->t = BC_RESULT_TEMP;
5494         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5495         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5496         bc_vec_push(&G.prog.results, r);
5497 }
5498
5499 static BcStatus bc_program_prep(BcResult **r, BcNum **n)
5500 {
5501         BcStatus s;
5502
5503         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
5504                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
5505         *r = bc_vec_top(&G.prog.results);
5506
5507         s = bc_program_num(*r, n, false);
5508         if (s) return s;
5509
5510         if (!BC_PROG_NUM((*r), (*n)))
5511                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
5512
5513         return s;
5514 }
5515
5516 static void bc_program_retire(BcResult *r, BcResultType t)
5517 {
5518         r->t = t;
5519         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5520         bc_vec_push(&G.prog.results, r);
5521 }
5522
5523 static BcStatus bc_program_op(char inst)
5524 {
5525         BcStatus s;
5526         BcResult *opd1, *opd2, res;
5527         BcNum *n1, *n2 = NULL;
5528
5529         s = bc_program_binOpPrep(&opd1, &n1, &opd2, &n2, false);
5530         if (s) return s;
5531         bc_num_init(&res.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
5532
5533         s = bc_program_ops[inst - BC_INST_POWER](n1, n2, &res.d.n, G.prog.scale);
5534         if (s) goto err;
5535         bc_program_binOpRetire(&res);
5536
5537         return s;
5538
5539 err:
5540         bc_num_free(&res.d.n);
5541         return s;
5542 }
5543
5544 static BcStatus bc_program_read(void)
5545 {
5546         const char *sv_file;
5547         BcStatus s;
5548         BcParse parse;
5549         BcVec buf;
5550         BcInstPtr ip;
5551         size_t i;
5552         BcFunc *f = bc_vec_item(&G.prog.fns, BC_PROG_READ);
5553
5554         for (i = 0; i < G.prog.stack.len; ++i) {
5555                 BcInstPtr *ip_ptr = bc_vec_item(&G.prog.stack, i);
5556                 if (ip_ptr->func == BC_PROG_READ)
5557                         return bc_error_nested_read_call();
5558         }
5559
5560         bc_vec_pop_all(&f->code);
5561         bc_char_vec_init(&buf);
5562
5563         sv_file = G.prog.file;
5564         G.prog.file = NULL;
5565
5566         s = bc_read_line(&buf, "read> ");
5567         if (s) goto io_err;
5568
5569         common_parse_init(&parse, BC_PROG_READ);
5570         bc_lex_file(&parse.l);
5571
5572         s = bc_parse_text(&parse, buf.v);
5573         if (s) goto exec_err;
5574         s = common_parse_expr(&parse, BC_PARSE_NOREAD);
5575         if (s) goto exec_err;
5576
5577         if (parse.l.t.t != BC_LEX_NLINE && parse.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
5578                 s = bc_error("bad read() expression");
5579                 goto exec_err;
5580         }
5581
5582         ip.func = BC_PROG_READ;
5583         ip.idx = 0;
5584         ip.len = G.prog.results.len;
5585
5586         // Update this pointer, just in case.
5587         f = bc_vec_item(&G.prog.fns, BC_PROG_READ);
5588
5589         bc_vec_pushByte(&f->code, BC_INST_POP_EXEC);
5590         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
5591
5592 exec_err:
5593         G.prog.file = sv_file;
5594         bc_parse_free(&parse);
5595 io_err:
5596         bc_vec_free(&buf);
5597         return s;
5598 }
5599
5600 static size_t bc_program_index(char *code, size_t *bgn)
5601 {
5602         char amt = code[(*bgn)++], i = 0;
5603         size_t res = 0;
5604
5605         for (; i < amt; ++i, ++(*bgn))
5606                 res |= (((size_t)((int) code[*bgn]) & UCHAR_MAX) << (i * CHAR_BIT));
5607
5608         return res;
5609 }
5610
5611 static char *bc_program_name(char *code, size_t *bgn)
5612 {
5613         size_t i;
5614         char c, *s, *str = code + *bgn, *ptr = strchr(str, BC_PARSE_STREND);
5615
5616         s = xmalloc(ptr - str + 1);
5617         c = code[(*bgn)++];
5618
5619         for (i = 0; c != 0 && c != BC_PARSE_STREND; c = code[(*bgn)++], ++i)
5620                 s[i] = c;
5621
5622         s[i] = '\0';
5623
5624         return s;
5625 }
5626
5627 static void bc_program_printString(const char *str, size_t *nchars)
5628 {
5629         size_t i, len = strlen(str);
5630
5631 #if ENABLE_DC
5632         if (len == 0) {
5633                 bb_putchar('\0');
5634                 return;
5635         }
5636 #endif
5637
5638         for (i = 0; i < len; ++i, ++(*nchars)) {
5639
5640                 int c = str[i];
5641
5642                 if (c != '\\' || i == len - 1)
5643                         bb_putchar(c);
5644                 else {
5645
5646                         c = str[++i];
5647
5648                         switch (c) {
5649
5650                                 case 'a':
5651                                 {
5652                                         bb_putchar('\a');
5653                                         break;
5654                                 }
5655
5656                                 case 'b':
5657                                 {
5658                                         bb_putchar('\b');
5659                                         break;
5660                                 }
5661
5662                                 case '\\':
5663                                 case 'e':
5664                                 {
5665                                         bb_putchar('\\');
5666                                         break;
5667                                 }
5668
5669                                 case 'f':
5670                                 {
5671                                         bb_putchar('\f');
5672                                         break;
5673                                 }
5674
5675                                 case 'n':
5676                                 {
5677                                         bb_putchar('\n');
5678                                         *nchars = SIZE_MAX;
5679                                         break;
5680                                 }
5681
5682                                 case 'r':
5683                                 {
5684                                         bb_putchar('\r');
5685                                         break;
5686                                 }
5687
5688                                 case 'q':
5689                                 {
5690                                         bb_putchar('"');
5691                                         break;
5692                                 }
5693
5694                                 case 't':
5695                                 {
5696                                         bb_putchar('\t');
5697                                         break;
5698                                 }
5699
5700                                 default:
5701                                 {
5702                                         // Just print the backslash and following character.
5703                                         bb_putchar('\\');
5704                                         ++(*nchars);
5705                                         bb_putchar(c);
5706                                         break;
5707                                 }
5708                         }
5709                 }
5710         }
5711 }
5712
5713 static BcStatus bc_program_print(char inst, size_t idx)
5714 {
5715         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5716         BcResult *r;
5717         size_t len, i;
5718         char *str;
5719         BcNum *num = NULL;
5720         bool pop = inst != BC_INST_PRINT;
5721
5722         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, idx + 1))
5723                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
5724
5725         r = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, idx);
5726         s = bc_program_num(r, &num, false);
5727         if (s) return s;
5728
5729         if (BC_PROG_NUM(r, num)) {
5730                 s = bc_num_print(num, &G.prog.ob, G.prog.ob_t, !pop, &G.prog.nchars, G.prog.len);
5731                 if (!s) bc_num_copy(&G.prog.last, num);
5732         }
5733         else {
5734
5735                 idx = (r->t == BC_RESULT_STR) ? r->d.id.idx : num->rdx;
5736                 str = *((char **) bc_vec_item(&G.prog.strs, idx));
5737
5738                 if (inst == BC_INST_PRINT_STR) {
5739                         for (i = 0, len = strlen(str); i < len; ++i) {
5740                                 char c = str[i];
5741                                 bb_putchar(c);
5742                                 if (c == '\n') G.prog.nchars = SIZE_MAX;
5743                                 ++G.prog.nchars;
5744                         }
5745                 }
5746                 else {
5747                         bc_program_printString(str, &G.prog.nchars);
5748                         if (inst == BC_INST_PRINT) bb_putchar('\n');
5749                 }
5750         }
5751
5752         if (!s && pop) bc_vec_pop(&G.prog.results);
5753
5754         return s;
5755 }
5756
5757 static BcStatus bc_program_negate(void)
5758 {
5759         BcStatus s;
5760         BcResult res, *ptr;
5761         BcNum *num = NULL;
5762
5763         s = bc_program_prep(&ptr, &num);
5764         if (s) return s;
5765
5766         bc_num_init(&res.d.n, num->len);
5767         bc_num_copy(&res.d.n, num);
5768         if (res.d.n.len) res.d.n.neg = !res.d.n.neg;
5769
5770         bc_program_retire(&res, BC_RESULT_TEMP);
5771
5772         return s;
5773 }
5774
5775 static BcStatus bc_program_logical(char inst)
5776 {
5777         BcStatus s;
5778         BcResult *opd1, *opd2, res;
5779         BcNum *n1, *n2;
5780         bool cond = 0;
5781         ssize_t cmp;
5782
5783         s = bc_program_binOpPrep(&opd1, &n1, &opd2, &n2, false);
5784         if (s) return s;
5785         bc_num_init(&res.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
5786
5787         if (inst == BC_INST_BOOL_AND)
5788                 cond = bc_num_cmp(n1, &G.prog.zero) && bc_num_cmp(n2, &G.prog.zero);
5789         else if (inst == BC_INST_BOOL_OR)
5790                 cond = bc_num_cmp(n1, &G.prog.zero) || bc_num_cmp(n2, &G.prog.zero);
5791         else {
5792
5793                 cmp = bc_num_cmp(n1, n2);
5794
5795                 switch (inst) {
5796
5797                         case BC_INST_REL_EQ:
5798                         {
5799                                 cond = cmp == 0;
5800                                 break;
5801                         }
5802
5803                         case BC_INST_REL_LE:
5804                         {
5805                                 cond = cmp <= 0;
5806                                 break;
5807                         }
5808
5809                         case BC_INST_REL_GE:
5810                         {
5811                                 cond = cmp >= 0;
5812                                 break;
5813                         }
5814
5815                         case BC_INST_REL_NE:
5816                         {
5817                                 cond = cmp != 0;
5818                                 break;
5819                         }
5820
5821                         case BC_INST_REL_LT:
5822                         {
5823                                 cond = cmp < 0;
5824                                 break;
5825                         }
5826
5827                         case BC_INST_REL_GT:
5828                         {
5829                                 cond = cmp > 0;
5830                                 break;
5831                         }
5832                 }
5833         }
5834
5835         (cond ? bc_num_one : bc_num_zero)(&res.d.n);
5836
5837         bc_program_binOpRetire(&res);
5838
5839         return s;
5840 }
5841
5842 #if ENABLE_DC
5843 static BcStatus bc_program_assignStr(BcResult *r, BcVec *v,
5844                                      bool push)
5845 {
5846         BcNum n2;
5847         BcResult res;
5848
5849         memset(&n2, 0, sizeof(BcNum));
5850         n2.rdx = res.d.id.idx = r->d.id.idx;
5851         res.t = BC_RESULT_STR;
5852
5853         if (!push) {
5854                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 2))
5855                         return bc_error_stack_has_too_few_elements();
5856                 bc_vec_pop(v);
5857                 bc_vec_pop(&G.prog.results);
5858         }
5859
5860         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5861
5862         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
5863         bc_vec_push(v, &n2);
5864
5865         return BC_STATUS_SUCCESS;
5866 }
5867 #endif // ENABLE_DC
5868
5869 static BcStatus bc_program_copyToVar(char *name, bool var)
5870 {
5871         BcStatus s;
5872         BcResult *ptr, r;
5873         BcVec *v;
5874         BcNum *n;
5875
5876         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
5877                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
5878
5879         ptr = bc_vec_top(&G.prog.results);
5880         if ((ptr->t == BC_RESULT_ARRAY) != !var)
5881                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
5882         v = bc_program_search(name, var);
5883
5884 #if ENABLE_DC
5885         if (ptr->t == BC_RESULT_STR && !var)
5886                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
5887         if (ptr->t == BC_RESULT_STR) return bc_program_assignStr(ptr, v, true);
5888 #endif
5889
5890         s = bc_program_num(ptr, &n, false);
5891         if (s) return s;
5892
5893         // Do this once more to make sure that pointers were not invalidated.
5894         v = bc_program_search(name, var);
5895
5896         if (var) {
5897                 bc_num_init(&r.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
5898                 bc_num_copy(&r.d.n, n);
5899         }
5900         else {
5901                 bc_array_init(&r.d.v, true);
5902                 bc_array_copy(&r.d.v, (BcVec *) n);
5903         }
5904
5905         bc_vec_push(v, &r.d);
5906         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5907
5908         return s;
5909 }
5910
5911 static BcStatus bc_program_assign(char inst)
5912 {
5913         BcStatus s;
5914         BcResult *left, *right, res;
5915         BcNum *l = NULL, *r = NULL;
5916         bool assign = inst == BC_INST_ASSIGN, ib, sc;
5917
5918         s = bc_program_binOpPrep(&left, &l, &right, &r, assign);
5919         if (s) return s;
5920
5921         ib = left->t == BC_RESULT_IBASE;
5922         sc = left->t == BC_RESULT_SCALE;
5923
5924 #if ENABLE_DC
5925
5926         if (right->t == BC_RESULT_STR) {
5927
5928                 BcVec *v;
5929
5930                 if (left->t != BC_RESULT_VAR)
5931                         return bc_error_variable_is_wrong_type();
5932                 v = bc_program_search(left->d.id.name, true);
5933
5934                 return bc_program_assignStr(right, v, false);
5935         }
5936 #endif
5937
5938         if (left->t == BC_RESULT_CONSTANT || left->t == BC_RESULT_TEMP)
5939                 return bc_error("bad assignment:"
5940                                 " left side must be scale,"
5941                                 " ibase, obase, last, var,"
5942                                 " or array element"
5943                 );
5944
5945 #if ENABLE_BC
5946         if (inst == BC_INST_ASSIGN_DIVIDE && !bc_num_cmp(r, &G.prog.zero))
5947                 return bc_error("divide by zero");
5948
5949         if (assign)
5950                 bc_num_copy(l, r);
5951         else
5952                 s = bc_program_ops[inst - BC_INST_ASSIGN_POWER](l, r, l, G.prog.scale);
5953
5954         if (s) return s;
5955 #else
5956         bc_num_copy(l, r);
5957 #endif
5958
5959         if (ib || sc || left->t == BC_RESULT_OBASE) {
5960                 static const char *const msg[] = {
5961                         "bad ibase; must be [2,16]",                 //BC_RESULT_IBASE
5962                         "bad scale; must be [0,"BC_MAX_SCALE_STR"]", //BC_RESULT_SCALE
5963                         NULL, //can't happen                         //BC_RESULT_LAST
5964                         NULL, //can't happen                         //BC_RESULT_CONSTANT
5965                         NULL, //can't happen                         //BC_RESULT_ONE
5966                         "bad obase; must be [2,"BC_MAX_OBASE_STR"]", //BC_RESULT_OBASE
5967                 };
5968                 size_t *ptr;
5969                 unsigned long val, max;
5970
5971                 s = bc_num_ulong(l, &val);
5972                 if (s)
5973                         return s;
5974                 s = left->t - BC_RESULT_IBASE;
5975                 if (sc) {
5976                         max = BC_MAX_SCALE;
5977                         ptr = &G.prog.scale;
5978                 }
5979                 else {
5980                         if (val < BC_NUM_MIN_BASE)
5981                                 return bc_error(msg[s]);
5982                         max = ib ? BC_NUM_MAX_IBASE : BC_MAX_OBASE;
5983                         ptr = ib ? &G.prog.ib_t : &G.prog.ob_t;
5984                 }
5985
5986                 if (val > max)
5987                         return bc_error(msg[s]);
5988                 if (!sc)
5989                         bc_num_copy(ib ? &G.prog.ib : &G.prog.ob, l);
5990
5991                 *ptr = (size_t) val;
5992                 s = BC_STATUS_SUCCESS;
5993         }
5994
5995         bc_num_init(&res.d.n, l->len);
5996         bc_num_copy(&res.d.n, l);
5997         bc_program_binOpRetire(&res);
5998
5999         return s;
6000 }
6001
6002 #if !ENABLE_DC
6003 #define bc_program_pushVar(code, bgn, pop, copy) \
6004         bc_program_pushVar(code, bgn)
6005 // for bc, 'pop' and 'copy' are always false
6006 #endif
6007 static BcStatus bc_program_pushVar(char *code, size_t *bgn,
6008                                    bool pop, bool copy)
6009 {
6010         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6011         BcResult r;
6012         char *name = bc_program_name(code, bgn);
6013
6014         r.t = BC_RESULT_VAR;
6015         r.d.id.name = name;
6016
6017 #if ENABLE_DC
6018         {
6019                 BcVec *v = bc_program_search(name, true);
6020                 BcNum *num = bc_vec_top(v);
6021
6022                 if (pop || copy) {
6023
6024                         if (!BC_PROG_STACK(v, 2 - copy)) {
6025                                 free(name);
6026                                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6027                         }
6028
6029                         free(name);
6030                         name = NULL;
6031
6032                         if (!BC_PROG_STR(num)) {
6033
6034                                 r.t = BC_RESULT_TEMP;
6035
6036                                 bc_num_init(&r.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6037                                 bc_num_copy(&r.d.n, num);
6038                         }
6039                         else {
6040                                 r.t = BC_RESULT_STR;
6041                                 r.d.id.idx = num->rdx;
6042                         }
6043
6044                         if (!copy) bc_vec_pop(v);
6045                 }
6046         }
6047 #endif // ENABLE_DC
6048
6049         bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6050
6051         return s;
6052 }
6053
6054 static BcStatus bc_program_pushArray(char *code, size_t *bgn,
6055                                      char inst)
6056 {
6057         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6058         BcResult r;
6059         BcNum *num;
6060
6061         r.d.id.name = bc_program_name(code, bgn);
6062
6063         if (inst == BC_INST_ARRAY) {
6064                 r.t = BC_RESULT_ARRAY;
6065                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6066         }
6067         else {
6068
6069                 BcResult *operand;
6070                 unsigned long temp;
6071
6072                 s = bc_program_prep(&operand, &num);
6073                 if (s) goto err;
6074                 s = bc_num_ulong(num, &temp);
6075                 if (s) goto err;
6076
6077                 if (temp > BC_MAX_DIM) {
6078                         s = bc_error("array too long; must be [1,"BC_MAX_DIM_STR"]");
6079                         goto err;
6080                 }
6081
6082                 r.d.id.idx = (size_t) temp;
6083                 bc_program_retire(&r, BC_RESULT_ARRAY_ELEM);
6084         }
6085
6086 err:
6087         if (s) free(r.d.id.name);
6088         return s;
6089 }
6090
6091 #if ENABLE_BC
6092 static BcStatus bc_program_incdec(char inst)
6093 {
6094         BcStatus s;
6095         BcResult *ptr, res, copy;
6096         BcNum *num = NULL;
6097         char inst2 = inst;
6098
6099         s = bc_program_prep(&ptr, &num);
6100         if (s) return s;
6101
6102         if (inst == BC_INST_INC_POST || inst == BC_INST_DEC_POST) {
6103                 copy.t = BC_RESULT_TEMP;
6104                 bc_num_init(&copy.d.n, num->len);
6105                 bc_num_copy(&copy.d.n, num);
6106         }
6107
6108         res.t = BC_RESULT_ONE;
6109         inst = inst == BC_INST_INC_PRE || inst == BC_INST_INC_POST ?
6110                    BC_INST_ASSIGN_PLUS :
6111                    BC_INST_ASSIGN_MINUS;
6112
6113         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6114         bc_program_assign(inst);
6115
6116         if (inst2 == BC_INST_INC_POST || inst2 == BC_INST_DEC_POST) {
6117                 bc_vec_pop(&G.prog.results);
6118                 bc_vec_push(&G.prog.results, &copy);
6119         }
6120
6121         return s;
6122 }
6123
6124 static BcStatus bc_program_call(char *code, size_t *idx)
6125 {
6126         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6127         BcInstPtr ip;
6128         size_t i, nparams = bc_program_index(code, idx);
6129         BcFunc *func;
6130         BcId *a;
6131         BcResultData param;
6132         BcResult *arg;
6133
6134         ip.idx = 0;
6135         ip.func = bc_program_index(code, idx);
6136         func = bc_vec_item(&G.prog.fns, ip.func);
6137
6138         if (func->code.len == 0) {
6139                 return bc_error("undefined function");
6140         }
6141         if (nparams != func->nparams) {
6142                 return bc_error_fmt("function has %u parameters, but called with %u", func->nparams, nparams);
6143         }
6144         ip.len = G.prog.results.len - nparams;
6145
6146         for (i = 0; i < nparams; ++i) {
6147
6148                 a = bc_vec_item(&func->autos, nparams - 1 - i);
6149                 arg = bc_vec_top(&G.prog.results);
6150
6151                 if ((!a->idx) != (arg->t == BC_RESULT_ARRAY) || arg->t == BC_RESULT_STR)
6152                         return bc_error_variable_is_wrong_type();
6153
6154                 s = bc_program_copyToVar(a->name, a->idx);
6155                 if (s) return s;
6156         }
6157
6158         for (; i < func->autos.len; ++i) {
6159                 BcVec *v;
6160
6161                 a = bc_vec_item(&func->autos, i);
6162                 v = bc_program_search(a->name, a->idx);
6163
6164                 if (a->idx) {
6165                         bc_num_init(&param.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6166                         bc_vec_push(v, &param.n);
6167                 }
6168                 else {
6169                         bc_array_init(&param.v, true);
6170                         bc_vec_push(v, &param.v);
6171                 }
6172         }
6173
6174         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
6175
6176         return BC_STATUS_SUCCESS;
6177 }
6178
6179 static BcStatus bc_program_return(char inst)
6180 {
6181         BcStatus s;
6182         BcResult res;
6183         BcFunc *f;
6184         size_t i;
6185         BcInstPtr *ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
6186
6187         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, ip->len + inst == BC_INST_RET))
6188                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6189
6190         f = bc_vec_item(&G.prog.fns, ip->func);
6191         res.t = BC_RESULT_TEMP;
6192
6193         if (inst == BC_INST_RET) {
6194
6195                 BcNum *num;
6196                 BcResult *operand = bc_vec_top(&G.prog.results);
6197
6198                 s = bc_program_num(operand, &num, false);
6199                 if (s) return s;
6200                 bc_num_init(&res.d.n, num->len);
6201                 bc_num_copy(&res.d.n, num);
6202         }
6203         else {
6204                 bc_num_init(&res.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6205                 bc_num_zero(&res.d.n);
6206         }
6207
6208         // We need to pop arguments as well, so this takes that into account.
6209         for (i = 0; i < f->autos.len; ++i) {
6210
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 BC_STATUS_SUCCESS;
6223 }
6224 #endif // ENABLE_BC
6225
6226 static unsigned long bc_program_scale(BcNum *n)
6227 {
6228         return (unsigned long) n->rdx;
6229 }
6230
6231 static unsigned long bc_program_len(BcNum *n)
6232 {
6233         unsigned long len = n->len;
6234         size_t i;
6235
6236         if (n->rdx != n->len) return len;
6237         for (i = n->len - 1; i < n->len && n->num[i] == 0; --len, --i);
6238
6239         return len;
6240 }
6241
6242 static BcStatus bc_program_builtin(char inst)
6243 {
6244         BcStatus s;
6245         BcResult *opnd;
6246         BcNum *num = NULL;
6247         BcResult res;
6248         bool len = inst == BC_INST_LENGTH;
6249
6250         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6251                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6252         opnd = bc_vec_top(&G.prog.results);
6253
6254         s = bc_program_num(opnd, &num, false);
6255         if (s) return s;
6256
6257 #if ENABLE_DC
6258         if (!BC_PROG_NUM(opnd, num) && !len)
6259                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
6260 #endif
6261
6262         bc_num_init(&res.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6263
6264         if (inst == BC_INST_SQRT) s = bc_num_sqrt(num, &res.d.n, G.prog.scale);
6265 #if ENABLE_BC
6266         else if (len != 0 && opnd->t == BC_RESULT_ARRAY) {
6267                 bc_num_ulong2num(&res.d.n, (unsigned long) ((BcVec *) num)->len);
6268         }
6269 #endif
6270 #if ENABLE_DC
6271         else if (len != 0 && !BC_PROG_NUM(opnd, num)) {
6272
6273                 char **str;
6274                 size_t idx = opnd->t == BC_RESULT_STR ? opnd->d.id.idx : num->rdx;
6275
6276                 str = bc_vec_item(&G.prog.strs, idx);
6277                 bc_num_ulong2num(&res.d.n, strlen(*str));
6278         }
6279 #endif
6280         else {
6281                 BcProgramBuiltIn f = len ? bc_program_len : bc_program_scale;
6282                 bc_num_ulong2num(&res.d.n, f(num));
6283         }
6284
6285         bc_program_retire(&res, BC_RESULT_TEMP);
6286
6287         return s;
6288 }
6289
6290 #if ENABLE_DC
6291 static BcStatus bc_program_divmod(void)
6292 {
6293         BcStatus s;
6294         BcResult *opd1, *opd2, res, res2;
6295         BcNum *n1, *n2 = NULL;
6296
6297         s = bc_program_binOpPrep(&opd1, &n1, &opd2, &n2, false);
6298         if (s) return s;
6299
6300         bc_num_init(&res.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6301         bc_num_init(&res2.d.n, n2->len);
6302
6303         s = bc_num_divmod(n1, n2, &res2.d.n, &res.d.n, G.prog.scale);
6304         if (s) goto err;
6305
6306         bc_program_binOpRetire(&res2);
6307         res.t = BC_RESULT_TEMP;
6308         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6309
6310         return s;
6311
6312 err:
6313         bc_num_free(&res2.d.n);
6314         bc_num_free(&res.d.n);
6315         return s;
6316 }
6317
6318 static BcStatus bc_program_modexp(void)
6319 {
6320         BcStatus s;
6321         BcResult *r1, *r2, *r3, res;
6322         BcNum *n1, *n2, *n3;
6323
6324         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 3))
6325                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6326         s = bc_program_binOpPrep(&r2, &n2, &r3, &n3, false);
6327         if (s) return s;
6328
6329         r1 = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 2);
6330         s = bc_program_num(r1, &n1, false);
6331         if (s) return s;
6332         if (!BC_PROG_NUM(r1, n1))
6333                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
6334
6335         // Make sure that the values have their pointers updated, if necessary.
6336         if (r1->t == BC_RESULT_VAR || r1->t == BC_RESULT_ARRAY_ELEM) {
6337
6338                 if (r1->t == r2->t) {
6339                         s = bc_program_num(r2, &n2, false);
6340                         if (s) return s;
6341                 }
6342
6343                 if (r1->t == r3->t) {
6344                         s = bc_program_num(r3, &n3, false);
6345                         if (s) return s;
6346                 }
6347         }
6348
6349         bc_num_init(&res.d.n, n3->len);
6350         s = bc_num_modexp(n1, n2, n3, &res.d.n);
6351         if (s) goto err;
6352
6353         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6354         bc_program_binOpRetire(&res);
6355
6356         return s;
6357
6358 err:
6359         bc_num_free(&res.d.n);
6360         return s;
6361 }
6362
6363 static void bc_program_stackLen(void)
6364 {
6365         BcResult res;
6366         size_t len = G.prog.results.len;
6367
6368         res.t = BC_RESULT_TEMP;
6369
6370         bc_num_init(&res.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6371         bc_num_ulong2num(&res.d.n, len);
6372         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6373 }
6374
6375 static BcStatus bc_program_asciify(void)
6376 {
6377         BcStatus s;
6378         BcResult *r, res;
6379         BcNum *num = NULL, n;
6380         char *str, *str2, c;
6381         size_t len = G.prog.strs.len, idx;
6382         unsigned long val;
6383
6384         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6385                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6386         r = bc_vec_top(&G.prog.results);
6387
6388         s = bc_program_num(r, &num, false);
6389         if (s) return s;
6390
6391         if (BC_PROG_NUM(r, num)) {
6392
6393                 bc_num_init(&n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6394                 bc_num_copy(&n, num);
6395                 bc_num_truncate(&n, n.rdx);
6396
6397                 s = bc_num_mod(&n, &G.prog.strmb, &n, 0);
6398                 if (s) goto num_err;
6399                 s = bc_num_ulong(&n, &val);
6400                 if (s) goto num_err;
6401
6402                 c = (char) val;
6403
6404                 bc_num_free(&n);
6405         }
6406         else {
6407                 idx = (r->t == BC_RESULT_STR) ? r->d.id.idx : num->rdx;
6408                 str2 = *((char **) bc_vec_item(&G.prog.strs, idx));
6409                 c = str2[0];
6410         }
6411
6412         str = xmalloc(2);
6413         str[0] = c;
6414         str[1] = '\0';
6415
6416         str2 = xstrdup(str);
6417         bc_program_addFunc(str2, &idx);
6418
6419         if (idx != len + BC_PROG_REQ_FUNCS) {
6420
6421                 for (idx = 0; idx < G.prog.strs.len; ++idx) {
6422                         if (!strcmp(*((char **) bc_vec_item(&G.prog.strs, idx)), str)) {
6423                                 len = idx;
6424                                 break;
6425                         }
6426                 }
6427
6428                 free(str);
6429         }
6430         else
6431                 bc_vec_push(&G.prog.strs, &str);
6432
6433         res.t = BC_RESULT_STR;
6434         res.d.id.idx = len;
6435         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6436         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6437
6438         return BC_STATUS_SUCCESS;
6439
6440 num_err:
6441         bc_num_free(&n);
6442         return s;
6443 }
6444
6445 static BcStatus bc_program_printStream(void)
6446 {
6447         BcStatus s;
6448         BcResult *r;
6449         BcNum *n = NULL;
6450         size_t idx;
6451         char *str;
6452
6453         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6454                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6455         r = bc_vec_top(&G.prog.results);
6456
6457         s = bc_program_num(r, &n, false);
6458         if (s) return s;
6459
6460         if (BC_PROG_NUM(r, n))
6461                 s = bc_num_stream(n, &G.prog.strmb, &G.prog.nchars, G.prog.len);
6462         else {
6463                 idx = (r->t == BC_RESULT_STR) ? r->d.id.idx : n->rdx;
6464                 str = *((char **) bc_vec_item(&G.prog.strs, idx));
6465                 printf("%s", str);
6466         }
6467
6468         return s;
6469 }
6470
6471 static BcStatus bc_program_nquit(void)
6472 {
6473         BcStatus s;
6474         BcResult *opnd;
6475         BcNum *num = NULL;
6476         unsigned long val;
6477
6478         s = bc_program_prep(&opnd, &num);
6479         if (s) return s;
6480         s = bc_num_ulong(num, &val);
6481         if (s) return s;
6482
6483         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6484
6485         if (G.prog.stack.len < val)
6486                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6487         if (G.prog.stack.len == val) {
6488                 QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
6489         }
6490
6491         bc_vec_npop(&G.prog.stack, val);
6492
6493         return s;
6494 }
6495
6496 static BcStatus bc_program_execStr(char *code, size_t *bgn,
6497                                    bool cond)
6498 {
6499         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6500         BcResult *r;
6501         char **str;
6502         BcFunc *f;
6503         BcParse prs;
6504         BcInstPtr ip;
6505         size_t fidx, sidx;
6506         BcNum *n;
6507         bool exec;
6508
6509         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6510                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6511
6512         r = bc_vec_top(&G.prog.results);
6513
6514         if (cond) {
6515
6516                 char *name, *then_name = bc_program_name(code, bgn), *else_name = NULL;
6517
6518                 if (code[*bgn] == BC_PARSE_STREND)
6519                         (*bgn) += 1;
6520                 else
6521                         else_name = bc_program_name(code, bgn);
6522
6523                 exec = r->d.n.len != 0;
6524
6525                 if (exec)
6526                         name = then_name;
6527                 else if (else_name != NULL) {
6528                         exec = true;
6529                         name = else_name;
6530                 }
6531
6532                 if (exec) {
6533                         BcVec *v;
6534                         v = bc_program_search(name, true);
6535                         n = bc_vec_top(v);
6536                 }
6537
6538                 free(then_name);
6539                 free(else_name);
6540
6541                 if (!exec) goto exit;
6542                 if (!BC_PROG_STR(n)) {
6543                         s = bc_error_variable_is_wrong_type();
6544                         goto exit;
6545                 }
6546
6547                 sidx = n->rdx;
6548         }
6549         else {
6550
6551                 if (r->t == BC_RESULT_STR)
6552                         sidx = r->d.id.idx;
6553                 else if (r->t == BC_RESULT_VAR) {
6554                         s = bc_program_num(r, &n, false);
6555                         if (s || !BC_PROG_STR(n)) goto exit;
6556                         sidx = n->rdx;
6557                 }
6558                 else
6559                         goto exit;
6560         }
6561
6562         fidx = sidx + BC_PROG_REQ_FUNCS;
6563
6564         str = bc_vec_item(&G.prog.strs, sidx);
6565         f = bc_vec_item(&G.prog.fns, fidx);
6566
6567         if (f->code.len == 0) {
6568                 common_parse_init(&prs, fidx);
6569                 s = bc_parse_text(&prs, *str);
6570                 if (s) goto err;
6571                 s = common_parse_expr(&prs, BC_PARSE_NOCALL);
6572                 if (s) goto err;
6573
6574                 if (prs.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
6575                         s = bc_error_bad_expression();
6576                         goto err;
6577                 }
6578
6579                 bc_parse_free(&prs);
6580         }
6581
6582         ip.idx = 0;
6583         ip.len = G.prog.results.len;
6584         ip.func = fidx;
6585
6586         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6587         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
6588
6589         return BC_STATUS_SUCCESS;
6590
6591 err:
6592         bc_parse_free(&prs);
6593         f = bc_vec_item(&G.prog.fns, fidx);
6594         bc_vec_pop_all(&f->code);
6595 exit:
6596         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6597         return s;
6598 }
6599 #endif // ENABLE_DC
6600
6601 static void bc_program_pushGlobal(char inst)
6602 {
6603         BcResult res;
6604         unsigned long val;
6605
6606         res.t = inst - BC_INST_IBASE + BC_RESULT_IBASE;
6607         if (inst == BC_INST_IBASE)
6608                 val = (unsigned long) G.prog.ib_t;
6609         else if (inst == BC_INST_SCALE)
6610                 val = (unsigned long) G.prog.scale;
6611         else
6612                 val = (unsigned long) G.prog.ob_t;
6613
6614         bc_num_init(&res.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6615         bc_num_ulong2num(&res.d.n, val);
6616         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6617 }
6618
6619 static void bc_program_addFunc(char *name, size_t *idx)
6620 {
6621         BcId entry, *entry_ptr;
6622         BcFunc f;
6623         int inserted;
6624
6625         entry.name = name;
6626         entry.idx = G.prog.fns.len;
6627
6628         inserted = bc_map_insert(&G.prog.fn_map, &entry, idx);
6629         if (!inserted) free(name);
6630
6631         entry_ptr = bc_vec_item(&G.prog.fn_map, *idx);
6632         *idx = entry_ptr->idx;
6633
6634         if (!inserted) {
6635
6636                 BcFunc *func = bc_vec_item(&G.prog.fns, entry_ptr->idx);
6637
6638                 // We need to reset these, so the function can be repopulated.
6639                 func->nparams = 0;
6640                 bc_vec_pop_all(&func->autos);
6641                 bc_vec_pop_all(&func->code);
6642                 bc_vec_pop_all(&func->labels);
6643         }
6644         else {
6645                 bc_func_init(&f);
6646                 bc_vec_push(&G.prog.fns, &f);
6647         }
6648 }
6649
6650 static BcStatus bc_program_exec(void)
6651 {
6652         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6653         size_t idx;
6654         BcResult r, *ptr;
6655         BcNum *num;
6656         BcInstPtr *ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
6657         BcFunc *func = bc_vec_item(&G.prog.fns, ip->func);
6658         char *code = func->code.v;
6659         bool cond = false;
6660
6661         while (!s && ip->idx < func->code.len) {
6662
6663                 char inst = code[(ip->idx)++];
6664
6665                 switch (inst) {
6666
6667 #if ENABLE_BC
6668                         case BC_INST_JUMP_ZERO:
6669                         {
6670                                 s = bc_program_prep(&ptr, &num);
6671                                 if (s) return s;
6672                                 cond = !bc_num_cmp(num, &G.prog.zero);
6673                                 bc_vec_pop(&G.prog.results);
6674                         }
6675                         // Fallthrough.
6676                         case BC_INST_JUMP:
6677                         {
6678                                 size_t *addr;
6679                                 idx = bc_program_index(code, &ip->idx);
6680                                 addr = bc_vec_item(&func->labels, idx);
6681                                 if (inst == BC_INST_JUMP || cond) ip->idx = *addr;
6682                                 break;
6683                         }
6684
6685                         case BC_INST_CALL:
6686                         {
6687                                 s = bc_program_call(code, &ip->idx);
6688                                 break;
6689                         }
6690
6691                         case BC_INST_INC_PRE:
6692                         case BC_INST_DEC_PRE:
6693                         case BC_INST_INC_POST:
6694                         case BC_INST_DEC_POST:
6695                         {
6696                                 s = bc_program_incdec(inst);
6697                                 break;
6698                         }
6699
6700                         case BC_INST_HALT:
6701                         {
6702                                 QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
6703                                 break;
6704                         }
6705
6706                         case BC_INST_RET:
6707                         case BC_INST_RET0:
6708                         {
6709                                 s = bc_program_return(inst);
6710                                 break;
6711                         }
6712
6713                         case BC_INST_BOOL_OR:
6714                         case BC_INST_BOOL_AND:
6715 #endif // ENABLE_BC
6716                         case BC_INST_REL_EQ:
6717                         case BC_INST_REL_LE:
6718                         case BC_INST_REL_GE:
6719                         case BC_INST_REL_NE:
6720                         case BC_INST_REL_LT:
6721                         case BC_INST_REL_GT:
6722                         {
6723                                 s = bc_program_logical(inst);
6724                                 break;
6725                         }
6726
6727                         case BC_INST_READ:
6728                         {
6729                                 s = bc_program_read();
6730                                 break;
6731                         }
6732
6733                         case BC_INST_VAR:
6734                         {
6735                                 s = bc_program_pushVar(code, &ip->idx, false, false);
6736                                 break;
6737                         }
6738
6739                         case BC_INST_ARRAY_ELEM:
6740                         case BC_INST_ARRAY:
6741                         {
6742                                 s = bc_program_pushArray(code, &ip->idx, inst);
6743                                 break;
6744                         }
6745
6746                         case BC_INST_LAST:
6747                         {
6748                                 r.t = BC_RESULT_LAST;
6749                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6750                                 break;
6751                         }
6752
6753                         case BC_INST_IBASE:
6754                         case BC_INST_SCALE:
6755                         case BC_INST_OBASE:
6756                         {
6757                                 bc_program_pushGlobal(inst);
6758                                 break;
6759                         }
6760
6761                         case BC_INST_SCALE_FUNC:
6762                         case BC_INST_LENGTH:
6763                         case BC_INST_SQRT:
6764                         {
6765                                 s = bc_program_builtin(inst);
6766                                 break;
6767                         }
6768
6769                         case BC_INST_NUM:
6770                         {
6771                                 r.t = BC_RESULT_CONSTANT;
6772                                 r.d.id.idx = bc_program_index(code, &ip->idx);
6773                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6774                                 break;
6775                         }
6776
6777                         case BC_INST_POP:
6778                         {
6779                                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6780                                         s = bc_error_stack_has_too_few_elements();
6781                                 else
6782                                         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6783                                 break;
6784                         }
6785
6786                         case BC_INST_POP_EXEC:
6787                         {
6788                                 bc_vec_pop(&G.prog.stack);
6789                                 break;
6790                         }
6791
6792                         case BC_INST_PRINT:
6793                         case BC_INST_PRINT_POP:
6794                         case BC_INST_PRINT_STR:
6795                         {
6796                                 s = bc_program_print(inst, 0);
6797                                 break;
6798                         }
6799
6800                         case BC_INST_STR:
6801                         {
6802                                 r.t = BC_RESULT_STR;
6803                                 r.d.id.idx = bc_program_index(code, &ip->idx);
6804                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6805                                 break;
6806                         }
6807
6808                         case BC_INST_POWER:
6809                         case BC_INST_MULTIPLY:
6810                         case BC_INST_DIVIDE:
6811                         case BC_INST_MODULUS:
6812                         case BC_INST_PLUS:
6813                         case BC_INST_MINUS:
6814                         {
6815                                 s = bc_program_op(inst);
6816                                 break;
6817                         }
6818
6819                         case BC_INST_BOOL_NOT:
6820                         {
6821                                 s = bc_program_prep(&ptr, &num);
6822                                 if (s) return s;
6823
6824                                 bc_num_init(&r.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6825                                 (!bc_num_cmp(num, &G.prog.zero) ? bc_num_one : bc_num_zero)(&r.d.n);
6826                                 bc_program_retire(&r, BC_RESULT_TEMP);
6827
6828                                 break;
6829                         }
6830
6831                         case BC_INST_NEG:
6832                         {
6833                                 s = bc_program_negate();
6834                                 break;
6835                         }
6836
6837 #if ENABLE_BC
6838                         case BC_INST_ASSIGN_POWER:
6839                         case BC_INST_ASSIGN_MULTIPLY:
6840                         case BC_INST_ASSIGN_DIVIDE:
6841                         case BC_INST_ASSIGN_MODULUS:
6842                         case BC_INST_ASSIGN_PLUS:
6843                         case BC_INST_ASSIGN_MINUS:
6844 #endif
6845                         case BC_INST_ASSIGN:
6846                         {
6847                                 s = bc_program_assign(inst);
6848                                 break;
6849                         }
6850 #if ENABLE_DC
6851                         case BC_INST_MODEXP:
6852                         {
6853                                 s = bc_program_modexp();
6854                                 break;
6855                         }
6856
6857                         case BC_INST_DIVMOD:
6858                         {
6859                                 s = bc_program_divmod();
6860                                 break;
6861                         }
6862
6863                         case BC_INST_EXECUTE:
6864                         case BC_INST_EXEC_COND:
6865                         {
6866                                 cond = inst == BC_INST_EXEC_COND;
6867                                 s = bc_program_execStr(code, &ip->idx, cond);
6868                                 break;
6869                         }
6870
6871                         case BC_INST_PRINT_STACK:
6872                         {
6873                                 for (idx = 0; !s && idx < G.prog.results.len; ++idx)
6874                                         s = bc_program_print(BC_INST_PRINT, idx);
6875                                 break;
6876                         }
6877
6878                         case BC_INST_CLEAR_STACK:
6879                         {
6880                                 bc_vec_pop_all(&G.prog.results);
6881                                 break;
6882                         }
6883
6884                         case BC_INST_STACK_LEN:
6885                         {
6886                                 bc_program_stackLen();
6887                                 break;
6888                         }
6889
6890                         case BC_INST_DUPLICATE:
6891                         {
6892                                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6893                                         return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6894                                 ptr = bc_vec_top(&G.prog.results);
6895                                 bc_result_copy(&r, ptr);
6896                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6897                                 break;
6898                         }
6899
6900                         case BC_INST_SWAP:
6901                         {
6902                                 BcResult *ptr2;
6903
6904                                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 2))
6905                                         return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6906
6907                                 ptr = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 0);
6908                                 ptr2 = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 1);
6909                                 memcpy(&r, ptr, sizeof(BcResult));
6910                                 memcpy(ptr, ptr2, sizeof(BcResult));
6911                                 memcpy(ptr2, &r, sizeof(BcResult));
6912
6913                                 break;
6914                         }
6915
6916                         case BC_INST_ASCIIFY:
6917                         {
6918                                 s = bc_program_asciify();
6919                                 break;
6920                         }
6921
6922                         case BC_INST_PRINT_STREAM:
6923                         {
6924                                 s = bc_program_printStream();
6925                                 break;
6926                         }
6927
6928                         case BC_INST_LOAD:
6929                         case BC_INST_PUSH_VAR:
6930                         {
6931                                 bool copy = inst == BC_INST_LOAD;
6932                                 s = bc_program_pushVar(code, &ip->idx, true, copy);
6933                                 break;
6934                         }
6935
6936                         case BC_INST_PUSH_TO_VAR:
6937                         {
6938                                 char *name = bc_program_name(code, &ip->idx);
6939                                 s = bc_program_copyToVar(name, true);
6940                                 free(name);
6941                                 break;
6942                         }
6943
6944                         case BC_INST_QUIT:
6945                         {
6946                                 if (G.prog.stack.len <= 2)
6947                                         QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
6948                                 bc_vec_npop(&G.prog.stack, 2);
6949                                 break;
6950                         }
6951
6952                         case BC_INST_NQUIT:
6953                         {
6954                                 s = bc_program_nquit();
6955                                 break;
6956                         }
6957 #endif // ENABLE_DC
6958                 }
6959
6960                 if (s || G_interrupt) {
6961                         bc_program_reset();
6962                         break;
6963                 }
6964
6965                 // If the stack has changed, pointers may be invalid.
6966                 ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
6967                 func = bc_vec_item(&G.prog.fns, ip->func);
6968                 code = func->code.v;
6969         }
6970
6971         return s;
6972 }
6973
6974 #if ENABLE_BC
6975 static void bc_vm_info(void)
6976 {
6977         printf("%s "BB_VER"\n"
6978                 "Copyright (c) 2018 Gavin D. Howard and contributors\n"
6979                 "Report bugs at: https://github.com/gavinhoward/bc\n"
6980                 "This is free software with ABSOLUTELY NO WARRANTY\n"
6981         , applet_name);
6982 }
6983
6984 static void bc_args(char **argv)
6985 {
6986         unsigned opts;
6987         int i;
6988
6989         GETOPT_RESET();
6990 #if ENABLE_FEATURE_BC_LONG_OPTIONS
6991         opts = option_mask32 |= getopt32long(argv, "wvsqli",
6992                 "warn\0"              No_argument "w"
6993                 "version\0"           No_argument "v"
6994                 "standard\0"          No_argument "s"
6995                 "quiet\0"             No_argument "q"
6996                 "mathlib\0"           No_argument "l"
6997                 "interactive\0"       No_argument "i"
6998         );
6999 #else
7000         opts = option_mask32 |= getopt32(argv, "wvsqli");
7001 #endif
7002         if (getenv("POSIXLY_CORRECT"))
7003                 option_mask32 |= BC_FLAG_S;
7004
7005 ///should be in bc_vm_run() instead??
7006         if (opts & BC_FLAG_V) {
7007                 bc_vm_info();
7008                 exit(0);
7009         }
7010
7011         for (i = optind; argv[i]; ++i)
7012                 bc_vec_push(&G.files, argv + i);
7013 }
7014
7015 static void bc_vm_envArgs(void)
7016 {
7017         BcVec v;
7018         char *buf;
7019         char *env_args = getenv("BC_ENV_ARGS");
7020
7021         if (!env_args) return;
7022
7023         G.env_args = xstrdup(env_args);
7024         buf = G.env_args;
7025
7026         bc_vec_init(&v, sizeof(char *), NULL);
7027
7028         while (*(buf = skip_whitespace(buf)) != '\0') {
7029                 bc_vec_push(&v, &buf);
7030                 buf = skip_non_whitespace(buf);
7031                 if (!*buf)
7032                         break;
7033                 *buf++ = '\0';
7034         }
7035
7036         // NULL terminate, and pass argv[] so that first arg is argv[1]
7037         if (sizeof(int) == sizeof(char*)) {
7038                 bc_vec_push(&v, &const_int_0);
7039         } else {
7040                 static char *const nullptr = NULL;
7041                 bc_vec_push(&v, &nullptr);
7042         }
7043         bc_args(((char **)v.v) - 1);
7044
7045         bc_vec_free(&v);
7046 }
7047 #endif // ENABLE_BC
7048
7049 static unsigned bc_vm_envLen(const char *var)
7050 {
7051         char *lenv;
7052         unsigned len;
7053
7054         lenv = getenv(var);
7055         len = BC_NUM_PRINT_WIDTH;
7056         if (!lenv) return len;
7057
7058         len = bb_strtou(lenv, NULL, 10) - 1;
7059         if (errno || len < 2 || len >= INT_MAX)
7060                 len = BC_NUM_PRINT_WIDTH;
7061
7062         return len;
7063 }
7064
7065 static BcStatus bc_vm_process(const char *text)
7066 {
7067         BcStatus s = bc_parse_text(&G.prs, text);
7068
7069         if (s) return s;
7070
7071         while (G.prs.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
7072                 s = G.prs.parse(&G.prs);
7073                 if (s) return s;
7074         }
7075
7076         if (BC_PARSE_CAN_EXEC(&G.prs)) {
7077                 s = bc_program_exec();
7078                 fflush_and_check();
7079                 if (s)
7080                         bc_program_reset();
7081         }
7082
7083         return s;
7084 }
7085
7086 static BcStatus bc_vm_file(const char *file)
7087 {
7088         const char *sv_file;
7089         char *data;
7090         BcStatus s;
7091         BcFunc *main_func;
7092         BcInstPtr *ip;
7093
7094         data = bc_read_file(file);
7095         if (!data) return bc_error_fmt("file '%s' is not text", file);
7096
7097         sv_file = G.prog.file;
7098         G.prog.file = file;
7099         bc_lex_file(&G.prs.l);
7100         s = bc_vm_process(data);
7101         if (s) goto err;
7102
7103         main_func = bc_vec_item(&G.prog.fns, BC_PROG_MAIN);
7104         ip = bc_vec_item(&G.prog.stack, 0);
7105
7106         if (main_func->code.len < ip->idx)
7107                 s = bc_error_fmt("file '%s' is not executable", file);
7108
7109 err:
7110         G.prog.file = sv_file;
7111         free(data);
7112         return s;
7113 }
7114
7115 static BcStatus bc_vm_stdin(void)
7116 {
7117         BcStatus s;
7118         BcVec buf, buffer;
7119         size_t len, i, str = 0;
7120         bool comment = false;
7121
7122         G.prog.file = NULL;
7123         bc_lex_file(&G.prs.l);
7124
7125         bc_char_vec_init(&buffer);
7126         bc_char_vec_init(&buf);
7127         bc_vec_pushZeroByte(&buffer);
7128
7129         // This loop is complex because the vm tries not to send any lines that end
7130         // with a backslash to the parser. The reason for that is because the parser
7131         // treats a backslash+newline combo as whitespace, per the bc spec. In that
7132         // case, and for strings and comments, the parser will expect more stuff.
7133         while ((s = bc_read_line(&buf, ">>> ")) == BC_STATUS_SUCCESS) {
7134
7135                 char *string = buf.v;
7136
7137                 len = buf.len - 1;
7138
7139                 if (len == 1) {
7140                         if (str && buf.v[0] == G.send)
7141                                 str -= 1;
7142                         else if (buf.v[0] == G.sbgn)
7143                                 str += 1;
7144                 }
7145                 else if (len > 1 || comment) {
7146
7147                         for (i = 0; i < len; ++i) {
7148
7149                                 bool notend = len > i + 1;
7150                                 char c = string[i];
7151
7152                                 if (i - 1 > len || string[i - 1] != '\\') {
7153                                         if (G.sbgn == G.send)
7154                                                 str ^= c == G.sbgn;
7155                                         else if (c == G.send)
7156                                                 str -= 1;
7157                                         else if (c == G.sbgn)
7158                                                 str += 1;
7159                                 }
7160
7161                                 if (c == '/' && notend && !comment && string[i + 1] == '*') {
7162                                         comment = true;
7163                                         break;
7164                                 }
7165                                 else if (c == '*' && notend && comment && string[i + 1] == '/')
7166                                         comment = false;
7167                         }
7168
7169                         if (str || comment || string[len - 2] == '\\') {
7170                                 bc_vec_concat(&buffer, buf.v);
7171                                 continue;
7172                         }
7173                 }
7174
7175                 bc_vec_concat(&buffer, buf.v);
7176                 s = bc_vm_process(buffer.v);
7177                 if (s) {
7178                         if (ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP && !G_ttyin) {
7179                                 // Debug config, non-interactive mode:
7180                                 // return all the way back to main.
7181                                 // Non-debug builds do not come here, they exit.
7182                                 break;
7183                         }
7184                         fflush_and_check();
7185                         fputs("ready for more input\n", stderr);
7186                 }
7187
7188                 bc_vec_pop_all(&buffer);
7189         }
7190         if (s == BC_STATUS_EOF) // input EOF (^D) is not an error
7191                 s = BC_STATUS_SUCCESS;
7192
7193         if (str) {
7194                 s = bc_error("string end could not be found");
7195         }
7196         else if (comment) {
7197                 s = bc_error("comment end could not be found");
7198         }
7199
7200         bc_vec_free(&buf);
7201         bc_vec_free(&buffer);
7202         return s;
7203 }
7204
7205 #if ENABLE_BC
7206 static const char bc_lib[] = {
7207         "scale=20"
7208 "\n"    "define e(x){"
7209 "\n"            "auto b,s,n,r,d,i,p,f,v"
7210 "\n"            "b=ibase"
7211 "\n"            "ibase=A"
7212 "\n"            "if(x<0){"
7213 "\n"                    "n=1"
7214 "\n"                    "x=-x"
7215 "\n"            "}"
7216 "\n"            "s=scale"
7217 "\n"            "r=6+s+0.44*x"
7218 "\n"            "scale=scale(x)+1"
7219 "\n"            "while(x>1){"
7220 "\n"                    "d+=1"
7221 "\n"                    "x/=2"
7222 "\n"                    "scale+=1"
7223 "\n"            "}"
7224 "\n"            "scale=r"
7225 "\n"            "r=x+1"
7226 "\n"            "p=x"
7227 "\n"            "f=v=1"
7228 "\n"            "for(i=2;v!=0;++i){"
7229 "\n"                    "p*=x"
7230 "\n"                    "f*=i"
7231 "\n"                    "v=p/f"
7232 "\n"                    "r+=v"
7233 "\n"            "}"
7234 "\n"            "while((d--)!=0)r*=r"
7235 "\n"            "scale=s"
7236 "\n"            "ibase=b"
7237 "\n"            "if(n!=0)return(1/r)"
7238 "\n"            "return(r/1)"
7239 "\n"    "}"
7240 "\n"    "define l(x){"
7241 "\n"            "auto b,s,r,p,a,q,i,v"
7242 "\n"            "b=ibase"
7243 "\n"            "ibase=A"
7244 "\n"            "if(x<=0){"
7245 "\n"                    "r=(1-10^scale)/1"
7246 "\n"                    "ibase=b"
7247 "\n"                    "return(r)"
7248 "\n"            "}"
7249 "\n"            "s=scale"
7250 "\n"            "scale+=6"
7251 "\n"            "p=2"
7252 "\n"            "while(x>=2){"
7253 "\n"                    "p*=2"
7254 "\n"                    "x=sqrt(x)"
7255 "\n"            "}"
7256 "\n"            "while(x<=0.5){"
7257 "\n"                    "p*=2"
7258 "\n"                    "x=sqrt(x)"
7259 "\n"            "}"
7260 "\n"            "r=a=(x-1)/(x+1)"
7261 "\n"            "q=a*a"
7262 "\n"                    "v=1"
7263 "\n"            "for(i=3;v!=0;i+=2){"
7264 "\n"                    "a*=q"
7265 "\n"                    "v=a/i"
7266 "\n"                    "r+=v"
7267 "\n"            "}"
7268 "\n"            "r*=p"
7269 "\n"            "scale=s"
7270 "\n"            "ibase=b"
7271 "\n"            "return(r/1)"
7272 "\n"    "}"
7273 "\n"    "define s(x){"
7274 "\n"            "auto b,s,r,n,a,q,i"
7275 "\n"            "b=ibase"
7276 "\n"            "ibase=A"
7277 "\n"            "s=scale"
7278 "\n"            "scale=1.1*s+2"
7279 "\n"            "a=a(1)"
7280 "\n"            "if(x<0){"
7281 "\n"                    "n=1"
7282 "\n"                    "x=-x"
7283 "\n"            "}"
7284 "\n"            "scale=0"
7285 "\n"            "q=(x/a+2)/4"
7286 "\n"            "x=x-4*q*a"
7287 "\n"            "if(q%2!=0)x=-x"
7288 "\n"            "scale=s+2"
7289 "\n"            "r=a=x"
7290 "\n"            "q=-x*x"
7291 "\n"            "for(i=3;a!=0;i+=2){"
7292 "\n"                    "a*=q/(i*(i-1))"
7293 "\n"                    "r+=a"
7294 "\n"            "}"
7295 "\n"            "scale=s"
7296 "\n"            "ibase=b"
7297 "\n"            "if(n!=0)return(-r/1)"
7298 "\n"            "return(r/1)"
7299 "\n"    "}"
7300 "\n"    "define c(x){"
7301 "\n"            "auto b,s"
7302 "\n"            "b=ibase"
7303 "\n"            "ibase=A"
7304 "\n"            "s=scale"
7305 "\n"            "scale*=1.2"
7306 "\n"            "x=s(2*a(1)+x)"
7307 "\n"            "scale=s"
7308 "\n"            "ibase=b"
7309 "\n"            "return(x/1)"
7310 "\n"    "}"
7311 "\n"    "define a(x){"
7312 "\n"            "auto b,s,r,n,a,m,t,f,i,u"
7313 "\n"            "b=ibase"
7314 "\n"            "ibase=A"
7315 "\n"            "n=1"
7316 "\n"            "if(x<0){"
7317 "\n"                    "n=-1"
7318 "\n"                    "x=-x"
7319 "\n"            "}"
7320 "\n"            "if(x==1){"
7321 "\n"                    "if(scale<65){"
7322 "\n"                            "return(.7853981633974483096156608458198757210492923498437764552437361480/n)"
7323 "\n"                    "}"
7324 "\n"            "}"
7325 "\n"            "if(x==.2){"
7326 "\n"                    "if(scale<65){"
7327 "\n"                            "return(.1973955598498807583700497651947902934475851037878521015176889402/n)"
7328 "\n"                    "}"
7329 "\n"            "}"
7330 "\n"            "s=scale"
7331 "\n"            "if(x>.2){"
7332 "\n"                    "scale+=5"
7333 "\n"                    "a=a(.2)"
7334 "\n"            "}"
7335 "\n"            "scale=s+3"
7336 "\n"            "while(x>.2){"
7337 "\n"                    "m+=1"
7338 "\n"                    "x=(x-.2)/(1+.2*x)"
7339 "\n"            "}"
7340 "\n"            "r=u=x"
7341 "\n"            "f=-x*x"
7342 "\n"            "t=1"
7343 "\n"            "for(i=3;t!=0;i+=2){"
7344 "\n"                    "u*=f"
7345 "\n"                    "t=u/i"
7346 "\n"                    "r+=t"
7347 "\n"            "}"
7348 "\n"            "scale=s"
7349 "\n"            "ibase=b"
7350 "\n"            "return((m*a+r)/n)"
7351 "\n"    "}"
7352 "\n"    "define j(n,x){"
7353 "\n"            "auto b,s,o,a,i,v,f"
7354 "\n"            "b=ibase"
7355 "\n"            "ibase=A"
7356 "\n"            "s=scale"
7357 "\n"            "scale=0"
7358 "\n"            "n/=1"
7359 "\n"            "if(n<0){"
7360 "\n"                    "n=-n"
7361 "\n"                    "if(n%2==1)o=1"
7362 "\n"            "}"
7363 "\n"            "a=1"
7364 "\n"            "for(i=2;i<=n;++i)a*=i"
7365 "\n"            "scale=1.5*s"
7366 "\n"            "a=(x^n)/2^n/a"
7367 "\n"            "r=v=1"
7368 "\n"            "f=-x*x/4"
7369 "\n"            "scale=scale+length(a)-scale(a)"
7370 "\n"            "for(i=1;v!=0;++i){"
7371 "\n"                    "v=v*f/i/(n+i)"
7372 "\n"                    "r+=v"
7373 "\n"            "}"
7374 "\n"            "scale=s"
7375 "\n"            "ibase=b"
7376 "\n"            "if(o!=0)a=-a"
7377 "\n"            "return(a*r/1)"
7378 "\n"    "}"
7379 };
7380 #endif // ENABLE_BC
7381
7382 static BcStatus bc_vm_exec(void)
7383 {
7384         BcStatus s;
7385         size_t i;
7386
7387 #if ENABLE_BC
7388         if (option_mask32 & BC_FLAG_L) {
7389
7390                 // We know that internal library is not buggy,
7391                 // thus error checking is normally disabled.
7392 # define DEBUG_LIB 0
7393                 bc_lex_file(&G.prs.l);
7394                 s = bc_parse_text(&G.prs, bc_lib);
7395                 if (DEBUG_LIB && s) return s;
7396
7397                 while (G.prs.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
7398                         s = G.prs.parse(&G.prs);
7399                         if (DEBUG_LIB && s) return s;
7400                 }
7401                 s = bc_program_exec();
7402                 if (DEBUG_LIB && s) return s;
7403         }
7404 #endif
7405
7406         s = BC_STATUS_SUCCESS;
7407         for (i = 0; !s && i < G.files.len; ++i)
7408                 s = bc_vm_file(*((char **) bc_vec_item(&G.files, i)));
7409         if (ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP && s && !G_ttyin) {
7410                 // Debug config, non-interactive mode:
7411                 // return all the way back to main.
7412                 // Non-debug builds do not come here, they exit.
7413                 return s;
7414         }
7415
7416         if (IS_BC || (option_mask32 & BC_FLAG_I)) {
7417                 if (s) {
7418                         fflush_and_check();
7419                         fputs("ready for more input\n", stderr);
7420                 }
7421                 s = bc_vm_stdin();
7422         }
7423
7424         if (!s && !BC_PARSE_CAN_EXEC(&G.prs))
7425                 s = bc_vm_process("");
7426
7427         return s;
7428 }
7429
7430 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
7431 static void bc_program_free(void)
7432 {
7433         bc_num_free(&G.prog.ib);
7434         bc_num_free(&G.prog.ob);
7435         bc_num_free(&G.prog.hexb);
7436 # if ENABLE_DC
7437         bc_num_free(&G.prog.strmb);
7438 # endif
7439         bc_vec_free(&G.prog.fns);
7440         bc_vec_free(&G.prog.fn_map);
7441         bc_vec_free(&G.prog.vars);
7442         bc_vec_free(&G.prog.var_map);
7443         bc_vec_free(&G.prog.arrs);
7444         bc_vec_free(&G.prog.arr_map);
7445         bc_vec_free(&G.prog.strs);
7446         bc_vec_free(&G.prog.consts);
7447         bc_vec_free(&G.prog.results);
7448         bc_vec_free(&G.prog.stack);
7449         bc_num_free(&G.prog.last);
7450         bc_num_free(&G.prog.zero);
7451         bc_num_free(&G.prog.one);
7452 }
7453
7454 static void bc_vm_free(void)
7455 {
7456         bc_vec_free(&G.files);
7457         bc_program_free();
7458         bc_parse_free(&G.prs);
7459         free(G.env_args);
7460 }
7461 #endif
7462
7463 static void bc_program_init(void)
7464 {
7465         size_t idx;
7466         BcInstPtr ip;
7467
7468         /* memset(&G.prog, 0, sizeof(G.prog)); - already is */
7469         memset(&ip, 0, sizeof(BcInstPtr));
7470
7471         /* G.prog.nchars = G.prog.scale = 0; - already is */
7472
7473         bc_num_init(&G.prog.ib, BC_NUM_DEF_SIZE);
7474         bc_num_ten(&G.prog.ib);
7475         G.prog.ib_t = 10;
7476
7477         bc_num_init(&G.prog.ob, BC_NUM_DEF_SIZE);
7478         bc_num_ten(&G.prog.ob);
7479         G.prog.ob_t = 10;
7480
7481         bc_num_init(&G.prog.hexb, BC_NUM_DEF_SIZE);
7482         bc_num_ten(&G.prog.hexb);
7483         G.prog.hexb.num[0] = 6;
7484
7485 #if ENABLE_DC
7486         bc_num_init(&G.prog.strmb, BC_NUM_DEF_SIZE);
7487         bc_num_ulong2num(&G.prog.strmb, UCHAR_MAX + 1);
7488 #endif
7489
7490         bc_num_init(&G.prog.last, BC_NUM_DEF_SIZE);
7491         bc_num_zero(&G.prog.last);
7492
7493         bc_num_init(&G.prog.zero, BC_NUM_DEF_SIZE);
7494         bc_num_zero(&G.prog.zero);
7495
7496         bc_num_init(&G.prog.one, BC_NUM_DEF_SIZE);
7497         bc_num_one(&G.prog.one);
7498
7499         bc_vec_init(&G.prog.fns, sizeof(BcFunc), bc_func_free);
7500         bc_vec_init(&G.prog.fn_map, sizeof(BcId), bc_id_free);
7501
7502         bc_program_addFunc(xstrdup("(main)"), &idx);
7503         bc_program_addFunc(xstrdup("(read)"), &idx);
7504
7505         bc_vec_init(&G.prog.vars, sizeof(BcVec), bc_vec_free);
7506         bc_vec_init(&G.prog.var_map, sizeof(BcId), bc_id_free);
7507
7508         bc_vec_init(&G.prog.arrs, sizeof(BcVec), bc_vec_free);
7509         bc_vec_init(&G.prog.arr_map, sizeof(BcId), bc_id_free);
7510
7511         bc_vec_init(&G.prog.strs, sizeof(char *), bc_string_free);
7512         bc_vec_init(&G.prog.consts, sizeof(char *), bc_string_free);
7513         bc_vec_init(&G.prog.results, sizeof(BcResult), bc_result_free);
7514         bc_vec_init(&G.prog.stack, sizeof(BcInstPtr), NULL);
7515         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
7516 }
7517
7518 static int bc_vm_init(const char *env_len)
7519 {
7520 #if ENABLE_FEATURE_EDITING
7521         G.line_input_state = new_line_input_t(DO_HISTORY);
7522 #endif
7523         G.prog.len = bc_vm_envLen(env_len);
7524
7525         bc_vec_init(&G.files, sizeof(char *), NULL);
7526         if (IS_BC)
7527                 IF_BC(bc_vm_envArgs();)
7528         bc_program_init();
7529         if (IS_BC) {
7530                 IF_BC(bc_parse_init(&G.prs, BC_PROG_MAIN);)
7531         } else {
7532                 IF_DC(dc_parse_init(&G.prs, BC_PROG_MAIN);)
7533         }
7534
7535         if (isatty(0)) {
7536 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
7537                 G_ttyin = 1;
7538                 // With SA_RESTART, most system calls will restart
7539                 // (IOW: they won't fail with EINTR).
7540                 // In particular, this means ^C won't cause
7541                 // stdout to get into "error state" if SIGINT hits
7542                 // within write() syscall.
7543                 // The downside is that ^C while line input is taken
7544                 // will only be handled after [Enter] since read()
7545                 // from stdin is not interrupted by ^C either,
7546                 // it restarts, thus fgetc() does not return on ^C.
7547                 signal_SA_RESTART_empty_mask(SIGINT, record_signo);
7548
7549                 // Without SA_RESTART, this exhibits a bug:
7550                 // "while (1) print 1" and try ^C-ing it.
7551                 // Intermittently, instead of returning to input line,
7552                 // you'll get "output error: Interrupted system call"
7553                 // and exit.
7554                 //signal_no_SA_RESTART_empty_mask(SIGINT, record_signo);
7555 #endif
7556                 return 1; // "tty"
7557         }
7558         return 0; // "not a tty"
7559 }
7560
7561 static BcStatus bc_vm_run(void)
7562 {
7563         BcStatus st = bc_vm_exec();
7564 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
7565         if (G_exiting) // it was actually "halt" or "quit"
7566                 st = EXIT_SUCCESS;
7567         bc_vm_free();
7568 # if ENABLE_FEATURE_EDITING
7569         free_line_input_t(G.line_input_state);
7570 # endif
7571         FREE_G();
7572 #endif
7573         return st;
7574 }
7575
7576 #if ENABLE_BC
7577 int bc_main(int argc, char **argv) MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE;
7578 int bc_main(int argc UNUSED_PARAM, char **argv)
7579 {
7580         int is_tty;
7581
7582         INIT_G();
7583         G.sbgn = G.send = '"';
7584
7585         is_tty = bc_vm_init("BC_LINE_LENGTH");
7586
7587         bc_args(argv);
7588
7589         if (is_tty && !(option_mask32 & BC_FLAG_Q))
7590                 bc_vm_info();
7591
7592         return bc_vm_run();
7593 }
7594 #endif
7595
7596 #if ENABLE_DC
7597 int dc_main(int argc, char **argv) MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE;
7598 int dc_main(int argc UNUSED_PARAM, char **argv)
7599 {
7600         int noscript;
7601
7602         INIT_G();
7603         G.sbgn = '[';
7604         G.send = ']';
7605         // TODO: dc (GNU bc 1.07.1) 1.4.1 seems to use default width
7606         // 1 char narrower than bc from the same package. Do the same?
7607         bc_vm_init("DC_LINE_LENGTH");
7608
7609         // Run -e'SCRIPT' and -fFILE in order of appearance, then handle FILEs
7610         noscript = BC_FLAG_I;
7611         for (;;) {
7612                 int n = getopt(argc, argv, "e:f:x");
7613                 if (n <= 0)
7614                         break;
7615                 switch (n) {
7616                 case 'e':
7617                         noscript = 0;
7618                         n = bc_vm_process(optarg);
7619                         if (n) return n;
7620                         break;
7621                 case 'f':
7622                         noscript = 0;
7623                         bc_vm_file(optarg);
7624                         break;
7625                 case 'x':
7626                         option_mask32 |= DC_FLAG_X;
7627                         break;
7628                 default:
7629                         bb_show_usage();
7630                 }
7631         }
7632         argv += optind;
7633
7634         while (*argv) {
7635                 noscript = 0;
7636                 bc_vec_push(&G.files, argv++);
7637         }
7638
7639         option_mask32 |= noscript; // set BC_FLAG_I if we need to interpret stdin
7640
7641         return bc_vm_run();
7642 }
7643 #endif
7644
7645 #endif // not DC_SMALL