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