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 static int bc_id_cmp(const void *e1, const void *e2);
 383
 384 // BC_LEX_NEG is not used in lexing; it is only for parsing.
 385 typedef enum BcLexType {
 386
 387         BC_LEX_EOF,
 388         BC_LEX_INVALID,
 389
 390         BC_LEX_OP_INC,
 391         BC_LEX_OP_DEC,
 392
 393         BC_LEX_NEG,
 394
 395         BC_LEX_OP_POWER,
 396         BC_LEX_OP_MULTIPLY,
 397         BC_LEX_OP_DIVIDE,
 398         BC_LEX_OP_MODULUS,
 399         BC_LEX_OP_PLUS,
 400         BC_LEX_OP_MINUS,
 401
 402         BC_LEX_OP_REL_EQ,
 403         BC_LEX_OP_REL_LE,
 404         BC_LEX_OP_REL_GE,
 405         BC_LEX_OP_REL_NE,
 406         BC_LEX_OP_REL_LT,
 407         BC_LEX_OP_REL_GT,
 408
 409         BC_LEX_OP_BOOL_NOT,
 410         BC_LEX_OP_BOOL_OR,
 411         BC_LEX_OP_BOOL_AND,
 412
 413         BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER,
 414         BC_LEX_OP_ASSIGN_MULTIPLY,
 415         BC_LEX_OP_ASSIGN_DIVIDE,
 416         BC_LEX_OP_ASSIGN_MODULUS,
 417         BC_LEX_OP_ASSIGN_PLUS,
 418         BC_LEX_OP_ASSIGN_MINUS,
 419         BC_LEX_OP_ASSIGN,
 420
 421         BC_LEX_NLINE,
 422         BC_LEX_WHITESPACE,
 423
 424         BC_LEX_LPAREN,
 425         BC_LEX_RPAREN,
 426
 427         BC_LEX_LBRACKET,
 428         BC_LEX_COMMA,
 429         BC_LEX_RBRACKET,
 430
 431         BC_LEX_LBRACE,
 432         BC_LEX_SCOLON,
 433         BC_LEX_RBRACE,
 434
 435         BC_LEX_STR,
 436         BC_LEX_NAME,
 437         BC_LEX_NUMBER,
 438
 439         BC_LEX_KEY_1st_keyword,
 440         BC_LEX_KEY_AUTO = BC_LEX_KEY_1st_keyword,
 441         BC_LEX_KEY_BREAK,
 442         BC_LEX_KEY_CONTINUE,
 443         BC_LEX_KEY_DEFINE,
 444         BC_LEX_KEY_ELSE,
 445         BC_LEX_KEY_FOR,
 446         BC_LEX_KEY_HALT,
 447         // code uses "type - BC_LEX_KEY_IBASE + BC_INST_IBASE" construct,
 448         BC_LEX_KEY_IBASE,  // relative order should match for: BC_INST_IBASE
 449         BC_LEX_KEY_IF,
 450         BC_LEX_KEY_LAST,   // relative order should match for: BC_INST_LAST
 451         BC_LEX_KEY_LENGTH,
 452         BC_LEX_KEY_LIMITS,
 453         BC_LEX_KEY_OBASE,  // relative order should match for: BC_INST_OBASE
 454         BC_LEX_KEY_PRINT,
 455         BC_LEX_KEY_QUIT,
 456         BC_LEX_KEY_READ,
 457         BC_LEX_KEY_RETURN,
 458         BC_LEX_KEY_SCALE,
 459         BC_LEX_KEY_SQRT,
 460         BC_LEX_KEY_WHILE,
 461
 462 #if ENABLE_DC
 463         BC_LEX_EQ_NO_REG,
 464         BC_LEX_OP_MODEXP,
 465         BC_LEX_OP_DIVMOD,
 466
 467         BC_LEX_COLON,
 468         BC_LEX_ELSE,
 469         BC_LEX_EXECUTE,
 470         BC_LEX_PRINT_STACK,
 471         BC_LEX_CLEAR_STACK,
 472         BC_LEX_STACK_LEVEL,
 473         BC_LEX_DUPLICATE,
 474         BC_LEX_SWAP,
 475         BC_LEX_POP,
 476
 477         BC_LEX_ASCIIFY,
 478         BC_LEX_PRINT_STREAM,
 479
 480         BC_LEX_STORE_IBASE,
 481         BC_LEX_STORE_SCALE,
 482         BC_LEX_LOAD,
 483         BC_LEX_LOAD_POP,
 484         BC_LEX_STORE_PUSH,
 485         BC_LEX_STORE_OBASE,
 486         BC_LEX_PRINT_POP,
 487         BC_LEX_NQUIT,
 488         BC_LEX_SCALE_FACTOR,
 489 #endif
 490 } BcLexType;
 491 // must match order of BC_LEX_KEY_foo etc above
 492 #if ENABLE_BC
 493 struct BcLexKeyword {
 494         char name8[8];
 495 };
 496 #define BC_LEX_KW_ENTRY(a, b, c)            \
 497         { .name8 = a /*, .len = b, .posix = c*/ }
 498 static const struct BcLexKeyword bc_lex_kws[20] = {
 499         BC_LEX_KW_ENTRY("auto"    , 4, 1), // 0
 500         BC_LEX_KW_ENTRY("break"   , 5, 1), // 1
 501         BC_LEX_KW_ENTRY("continue", 8, 0), // 2 note: this one has no terminating NUL
 502         BC_LEX_KW_ENTRY("define"  , 6, 1), // 3
 503
 504         BC_LEX_KW_ENTRY("else"    , 4, 0), // 4
 505         BC_LEX_KW_ENTRY("for"     , 3, 1), // 5
 506         BC_LEX_KW_ENTRY("halt"    , 4, 0), // 6
 507         BC_LEX_KW_ENTRY("ibase"   , 5, 1), // 7
 508
 509         BC_LEX_KW_ENTRY("if"      , 2, 1), // 8
 510         BC_LEX_KW_ENTRY("last"    , 4, 0), // 9
 511         BC_LEX_KW_ENTRY("length"  , 6, 1), // 10
 512         BC_LEX_KW_ENTRY("limits"  , 6, 0), // 11
 513
 514         BC_LEX_KW_ENTRY("obase"   , 5, 1), // 12
 515         BC_LEX_KW_ENTRY("print"   , 5, 0), // 13
 516         BC_LEX_KW_ENTRY("quit"    , 4, 1), // 14
 517         BC_LEX_KW_ENTRY("read"    , 4, 0), // 15
 518
 519         BC_LEX_KW_ENTRY("return"  , 6, 1), // 16
 520         BC_LEX_KW_ENTRY("scale"   , 5, 1), // 17
 521         BC_LEX_KW_ENTRY("sqrt"    , 4, 1), // 18
 522         BC_LEX_KW_ENTRY("while"   , 5, 1), // 19
 523 };
 524 enum {
 525         POSIX_KWORD_MASK = 0
 526                 | (1 << 0)
 527                 | (1 << 1)
 528                 | (0 << 2)
 529                 | (1 << 3)
 530                 \
 531                 | (0 << 4)
 532                 | (1 << 5)
 533                 | (0 << 6)
 534                 | (1 << 7)
 535                 \
 536                 | (1 << 8)
 537                 | (0 << 9)
 538                 | (1 << 10)
 539                 | (0 << 11)
 540                 \
 541                 | (1 << 12)
 542                 | (0 << 13)
 543                 | (1 << 14)
 544                 | (0 << 15)
 545                 \
 546                 | (1 << 16)
 547                 | (1 << 17)
 548                 | (1 << 18)
 549                 | (1 << 19)
 550 };
 551 #endif
 552
 553 struct BcLex;
 554 typedef BcStatus (*BcLexNext)(struct BcLex *);
 555
 556 typedef struct BcLex {
 557
 558         const char *buf;
 559         size_t i;
 560         size_t line;
 561         size_t len;
 562         bool newline;
 563
 564         struct {
 565                 BcLexType t;
 566                 BcLexType last;
 567                 BcVec v;
 568         } t;
 569
 570         BcLexNext next;
 571
 572 } BcLex;
 573
 574 #define BC_PARSE_STREND ((char) UCHAR_MAX)
 575
 576 #define bc_parse_push(p, i) (bc_vec_pushByte(&(p)->func->code, (char) (i)))
 577 #define bc_parse_updateFunc(p, f) \
 578         ((p)->func = bc_vec_item(&G.prog.fns, ((p)->fidx = (f))))
 579
 580 #define BC_PARSE_REL (1 << 0)
 581 #define BC_PARSE_PRINT (1 << 1)
 582 #define BC_PARSE_NOCALL (1 << 2)
 583 #define BC_PARSE_NOREAD (1 << 3)
 584 #define BC_PARSE_ARRAY (1 << 4)
 585
 586 #define BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(parse) ((uint8_t *) bc_vec_top(&(parse)->flags))
 587 #define BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) (*(BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(parse)))
 588
 589 #define BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER (1 << 0)
 590 #define BC_PARSE_FUNC_INNER(parse) \
 591         (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER)
 592
 593 #define BC_PARSE_FLAG_FUNC (1 << 1)
 594 #define BC_PARSE_FUNC(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_FUNC)
 595
 596 #define BC_PARSE_FLAG_BODY (1 << 2)
 597 #define BC_PARSE_BODY(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_BODY)
 598
 599 #define BC_PARSE_FLAG_LOOP (1 << 3)
 600 #define BC_PARSE_LOOP(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_LOOP)
 601
 602 #define BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER (1 << 4)
 603 #define BC_PARSE_LOOP_INNER(parse) \
 604         (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER)
 605
 606 #define BC_PARSE_FLAG_IF (1 << 5)
 607 #define BC_PARSE_IF(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_IF)
 608
 609 #define BC_PARSE_FLAG_ELSE (1 << 6)
 610 #define BC_PARSE_ELSE(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_ELSE)
 611
 612 #define BC_PARSE_FLAG_IF_END (1 << 7)
 613 #define BC_PARSE_IF_END(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_IF_END)
 614
 615 #define BC_PARSE_CAN_EXEC(parse)                                             \
 616         (!(BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) &                                            \
 617            (BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER | BC_PARSE_FLAG_FUNC | BC_PARSE_FLAG_BODY | \
 618             BC_PARSE_FLAG_LOOP | BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER | BC_PARSE_FLAG_IF |   \
 619             BC_PARSE_FLAG_ELSE | BC_PARSE_FLAG_IF_END)))
 620
 621 typedef struct BcParseNext {
 622         uint32_t len;
 623         BcLexType tokens[4];
 624 } BcParseNext;
 625
 626 #define BC_PARSE_NEXT_TOKENS(...) .tokens = { __VA_ARGS__ }
 627 #define BC_PARSE_NEXT(a, ...)                         \
 628         {                                                 \
 629                 .len = (a), BC_PARSE_NEXT_TOKENS(__VA_ARGS__) \
 630         }
 631
 632 struct BcParse;
 633
 634 struct BcProgram;
 635
 636 typedef BcStatus (*BcParseParse)(struct BcParse *);
 637
 638 typedef struct BcParse {
 639
 640         BcParseParse parse;
 641
 642         BcLex l;
 643
 644         BcVec flags;
 645
 646         BcVec exits;
 647         BcVec conds;
 648
 649         BcVec ops;
 650
 651         BcFunc *func;
 652         size_t fidx;
 653
 654         size_t nbraces;
 655         bool auto_part;
 656
 657 } BcParse;
 658
 659 #if ENABLE_BC
 660
 661 static BcStatus bc_lex_token(BcLex *l);
 662
 663 #define BC_PARSE_TOP_OP(p) (*((BcLexType *) bc_vec_top(&(p)->ops)))
 664 #define BC_PARSE_LEAF(p, rparen)                                \
 665         (((p) >= BC_INST_NUM && (p) <= BC_INST_SQRT) || (rparen) || \
 666          (p) == BC_INST_INC_POST || (p) == BC_INST_DEC_POST)
 667
 668 // We can calculate the conversion between tokens and exprs by subtracting the
 669 // position of the first operator in the lex enum and adding the position of the
 670 // first in the expr enum. Note: This only works for binary operators.
 671 #define BC_PARSE_TOKEN_INST(t) ((char) ((t) -BC_LEX_NEG + BC_INST_NEG))
 672
 673 static BcStatus bc_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags, BcParseNext next);
 674
 675 #endif // ENABLE_BC
 676
 677 #if ENABLE_DC
 678
 679 #define DC_PARSE_BUF_LEN ((int) (sizeof(uint32_t) * CHAR_BIT))
 680
 681 static BcStatus dc_lex_token(BcLex *l);
 682
 683 static BcStatus dc_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags);
 684
 685 #endif // ENABLE_DC
 686
 687 typedef struct BcProgram {
 688
 689         size_t len;
 690         size_t scale;
 691
 692         BcNum ib;
 693         size_t ib_t;
 694         BcNum ob;
 695         size_t ob_t;
 696
 697         BcNum hexb;
 698
 699 #if ENABLE_DC
 700         BcNum strmb;
 701 #endif
 702
 703         BcVec results;
 704         BcVec stack;
 705
 706         BcVec fns;
 707         BcVec fn_map;
 708
 709         BcVec vars;
 710         BcVec var_map;
 711
 712         BcVec arrs;
 713         BcVec arr_map;
 714
 715         BcVec strs;
 716         BcVec consts;
 717
 718         const char *file;
 719
 720         BcNum last;
 721         BcNum zero;
 722         BcNum one;
 723
 724         size_t nchars;
 725
 726 } BcProgram;
 727
 728 #define BC_PROG_STACK(s, n) ((s)->len >= ((size_t) n))
 729
 730 #define BC_PROG_MAIN (0)
 731 #define BC_PROG_READ (1)
 732
 733 #if ENABLE_DC
 734 #define BC_PROG_REQ_FUNCS (2)
 735 #endif
 736
 737 #define BC_PROG_STR(n) (!(n)->num && !(n)->cap)
 738 #define BC_PROG_NUM(r, n) \
 739         ((r)->t != BC_RESULT_ARRAY && (r)->t != BC_RESULT_STR && !BC_PROG_STR(n))
 740
 741 typedef unsigned long (*BcProgramBuiltIn)(BcNum *);
 742
 743 static void bc_program_addFunc(char *name, size_t *idx);
 744 static void bc_program_reset(void);
 745
 746 #define BC_FLAG_X (1 << 0)
 747 #define BC_FLAG_W (1 << 1)
 748 #define BC_FLAG_V (1 << 2)
 749 #define BC_FLAG_S (1 << 3)
 750 #define BC_FLAG_Q (1 << 4)
 751 #define BC_FLAG_L (1 << 5)
 752 #define BC_FLAG_I (1 << 6)
 753
 754 #define BC_MAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
 755 #define BC_MIN(a, b) ((a) < (b) ? (a) : (b))
 756
 757 #define BC_MAX_OBASE  ((unsigned) 999)
 758 #define BC_MAX_DIM    ((unsigned) INT_MAX)
 759 #define BC_MAX_SCALE  ((unsigned) UINT_MAX)
 760 #define BC_MAX_STRING ((unsigned) UINT_MAX - 1)
 761 #define BC_MAX_NAME   BC_MAX_STRING
 762 #define BC_MAX_NUM    BC_MAX_STRING
 763 #define BC_MAX_EXP    ((unsigned long) LONG_MAX)
 764 #define BC_MAX_VARS   ((unsigned long) SIZE_MAX - 1)
 765
 766 struct globals {
 767         smallint ttyin;
 768         smallint eof;
 769         char sbgn;
 770         char send;
 771
 772         BcParse prs;
 773         BcProgram prog;
 774
 775         // For error messages. Can be set to current parsed line,
 776         // or [TODO] to current executing line (can be before last parsed one)
 777         unsigned err_line;
 778
 779         BcVec files;
 780
 781         char *env_args;
 782 } FIX_ALIASING;
 783 #define G (*ptr_to_globals)
 784 #define INIT_G() do { \
 785         SET_PTR_TO_GLOBALS(xzalloc(sizeof(G))); \
 786 } while (0)
 787 #define G_posix (ENABLE_BC && (option_mask32 & BC_FLAG_S))
 788 #define G_warn  (ENABLE_BC && (option_mask32 & BC_FLAG_W))
 789 #define G_exreg (ENABLE_DC && (option_mask32 & BC_FLAG_X))
 790 #define G_interrupt (ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS ? bb_got_signal : 0)
 791
 792 #define IS_BC (ENABLE_BC && (!ENABLE_DC || applet_name[0] == 'b'))
 793
 794 #if ENABLE_BC
 795
 796 // This is a bit array that corresponds to token types. An entry is
 797 // true if the token is valid in an expression, false otherwise.
 798 enum {
 799         BC_PARSE_EXPRS_BITS = 0
 800         + ((uint64_t)((0 << 0)+(0 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (0*8))
 801         + ((uint64_t)((1 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (1*8))
 802         + ((uint64_t)((1 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (2*8))
 803         + ((uint64_t)((1 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(0 << 3)+(0 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(0 << 7)) << (3*8))
 804         + ((uint64_t)((0 << 0)+(0 << 1)+(0 << 2)+(0 << 3)+(0 << 4)+(0 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (4*8))
 805         + ((uint64_t)((0 << 0)+(0 << 1)+(0 << 2)+(0 << 3)+(0 << 4)+(0 << 5)+(0 << 6)+(1 << 7)) << (5*8))
 806         + ((uint64_t)((0 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(0 << 5)+(0 << 6)+(1 << 7)) << (6*8))
 807         + ((uint64_t)((0 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(0 << 3)                                    ) << (7*8))
 808 };
 809 static ALWAYS_INLINE long bc_parse_exprs(unsigned i)
 810 {
 811 #if ULONG_MAX > 0xffffffff
 812         // 64-bit version (will not work correctly for 32-bit longs!)
 813         return BC_PARSE_EXPRS_BITS & (1UL << i);
 814 #else
 815         // 32-bit version
 816         unsigned long m = (uint32_t)BC_PARSE_EXPRS_BITS;
 817         if (i >= 32) {
 818                 m = (uint32_t)(BC_PARSE_EXPRS_BITS >> 32);
 819                 i &= 31;
 820         }
 821         return m & (1UL << i);
 822 #endif
 823 }
 824
 825 // This is an array of data for operators that correspond to token types.
 826 static const uint8_t bc_parse_ops[] = {
 827 #define OP(p,l) ((int)(l) * 0x10 + (p))
 828         OP(0, false), OP( 0, false ), // inc dec
 829         OP(1, false), // neg
 830         OP(2, false),
 831         OP(3, true ), OP( 3, true  ), OP( 3, true  ), // pow mul div
 832         OP(4, true ), OP( 4, true  ), // mod + -
 833         OP(6, true ), OP( 6, true  ), OP( 6, true  ), OP( 6, true  ), OP( 6, true  ), OP( 6, true ), // == <= >= != < >
 834         OP(1, false), // not
 835         OP(7, true ), OP( 7, true  ), // or and
 836         OP(5, false), OP( 5, false ), OP( 5, false ), OP( 5, false ), OP( 5, false ), // ^= *= /= %= +=
 837         OP(5, false), OP( 5, false ), // -= =
 838 #undef OP
 839 };
 840 #define bc_parse_op_PREC(i) (bc_parse_ops[i] & 0x0f)
 841 #define bc_parse_op_LEFT(i) (bc_parse_ops[i] & 0x10)
 842
 843 // These identify what tokens can come after expressions in certain cases.
 844 static const BcParseNext bc_parse_next_expr =
 845         BC_PARSE_NEXT(4, BC_LEX_NLINE, BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_RBRACE, BC_LEX_EOF);
 846 static const BcParseNext bc_parse_next_param =
 847         BC_PARSE_NEXT(2, BC_LEX_RPAREN, BC_LEX_COMMA);
 848 static const BcParseNext bc_parse_next_print =
 849         BC_PARSE_NEXT(4, BC_LEX_COMMA, BC_LEX_NLINE, BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_EOF);
 850 static const BcParseNext bc_parse_next_rel = BC_PARSE_NEXT(1, BC_LEX_RPAREN);
 851 static const BcParseNext bc_parse_next_elem = BC_PARSE_NEXT(1, BC_LEX_RBRACKET);
 852 static const BcParseNext bc_parse_next_for = BC_PARSE_NEXT(1, BC_LEX_SCOLON);
 853 static const BcParseNext bc_parse_next_read =
 854         BC_PARSE_NEXT(2, BC_LEX_NLINE, BC_LEX_EOF);
 855 #endif // ENABLE_BC
 856
 857 #if ENABLE_DC
 858 static const BcLexType dc_lex_regs[] = {
 859         BC_LEX_OP_REL_EQ, BC_LEX_OP_REL_LE, BC_LEX_OP_REL_GE, BC_LEX_OP_REL_NE,
 860         BC_LEX_OP_REL_LT, BC_LEX_OP_REL_GT, BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_COLON,
 861         BC_LEX_ELSE, BC_LEX_LOAD, BC_LEX_LOAD_POP, BC_LEX_OP_ASSIGN,
 862         BC_LEX_STORE_PUSH,
 863 };
 864
 865 static const BcLexType dc_lex_tokens[] = {
 866         BC_LEX_OP_MODULUS, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_LPAREN,
 867         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_MULTIPLY, BC_LEX_OP_PLUS, BC_LEX_INVALID,
 868         BC_LEX_OP_MINUS, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_DIVIDE,
 869         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 870         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 871         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 872         BC_LEX_COLON, BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_OP_REL_GT, BC_LEX_OP_REL_EQ,
 873         BC_LEX_OP_REL_LT, BC_LEX_KEY_READ, BC_LEX_INVALID,
 874         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 875         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_EQ_NO_REG, BC_LEX_INVALID,
 876         BC_LEX_KEY_IBASE, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_KEY_SCALE, BC_LEX_LOAD_POP,
 877         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_BOOL_NOT, BC_LEX_KEY_OBASE, BC_LEX_PRINT_STREAM,
 878         BC_LEX_NQUIT, BC_LEX_POP, BC_LEX_STORE_PUSH, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 879         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_SCALE_FACTOR, BC_LEX_INVALID,
 880         BC_LEX_KEY_LENGTH, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 881         BC_LEX_OP_POWER, BC_LEX_NEG, BC_LEX_INVALID,
 882         BC_LEX_ASCIIFY, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_CLEAR_STACK, BC_LEX_DUPLICATE,
 883         BC_LEX_ELSE, BC_LEX_PRINT_STACK, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 884         BC_LEX_STORE_IBASE, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_STORE_SCALE, BC_LEX_LOAD,
 885         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_PRINT_POP, BC_LEX_STORE_OBASE, BC_LEX_KEY_PRINT,
 886         BC_LEX_KEY_QUIT, BC_LEX_SWAP, BC_LEX_OP_ASSIGN, BC_LEX_INVALID,
 887         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_KEY_SQRT, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_EXECUTE,
 888         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_STACK_LEVEL,
 889         BC_LEX_LBRACE, BC_LEX_OP_MODEXP, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_DIVMOD,
 890         BC_LEX_INVALID
 891 };
 892
 893 static const BcInst dc_parse_insts[] = {
 894         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_REL_GE,
 895         BC_INST_INVALID, BC_INST_POWER, BC_INST_MULTIPLY, BC_INST_DIVIDE,
 896         BC_INST_MODULUS, BC_INST_PLUS, BC_INST_MINUS,
 897         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 898         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 899         BC_INST_BOOL_NOT, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 900         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 901         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 902         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_REL_GT, BC_INST_INVALID,
 903         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_REL_GE,
 904         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 905         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 906         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 907         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_IBASE,
 908         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_LENGTH, BC_INST_INVALID,
 909         BC_INST_OBASE, BC_INST_PRINT, BC_INST_QUIT, BC_INST_INVALID,
 910         BC_INST_INVALID, BC_INST_SCALE, BC_INST_SQRT, BC_INST_INVALID,
 911         BC_INST_REL_EQ, BC_INST_MODEXP, BC_INST_DIVMOD, BC_INST_INVALID,
 912         BC_INST_INVALID, BC_INST_EXECUTE, BC_INST_PRINT_STACK, BC_INST_CLEAR_STACK,
 913         BC_INST_STACK_LEN, BC_INST_DUPLICATE, BC_INST_SWAP, BC_INST_POP,
 914         BC_INST_ASCIIFY, BC_INST_PRINT_STREAM, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 915         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 916         BC_INST_PRINT, BC_INST_NQUIT, BC_INST_SCALE_FUNC,
 917 };
 918 #endif // ENABLE_DC
 919
 920 static const BcNumBinaryOp bc_program_ops[] = {
 921         bc_num_pow, bc_num_mul, bc_num_div, bc_num_mod, bc_num_add, bc_num_sub,
 922 };
 923
 924 static void fflush_and_check(void)
 925 {
 926         fflush_all();
 927         if (ferror(stdout) || ferror(stderr))
 928                 bb_perror_msg_and_die("output error");
 929 }
 930
 931 static void quit(void) NORETURN;
 932 static void quit(void)
 933 {
 934         if (ferror(stdin))
 935                 bb_perror_msg_and_die("input error");
 936         fflush_and_check();
 937         exit(0);
 938 }
 939
 940 static void bc_verror_msg(const char *fmt, va_list p)
 941 {
 942         const char *sv = sv; /* for compiler */
 943         if (G.prog.file) {
 944                 sv = applet_name;
 945                 applet_name = xasprintf("%s: %s:%u", applet_name, G.prog.file, G.err_line);
 946         }
 947         bb_verror_msg(fmt, p, NULL);
 948         if (G.prog.file) {
 949                 free((char*)applet_name);
 950                 applet_name = sv;
 951         }
 952 }
 953
 954 static NOINLINE int bc_error_fmt(const char *fmt, ...)
 955 {
 956         va_list p;
 957
 958         va_start(p, fmt);
 959         bc_verror_msg(fmt, p);
 960         va_end(p);
 961
 962         if (!G.ttyin)
 963                 exit(1);
 964         return BC_STATUS_FAILURE;
 965 }
 966
 967 static NOINLINE int bc_posix_error_fmt(const char *fmt, ...)
 968 {
 969         va_list p;
 970
 971         // Are non-POSIX constructs totally ok?
 972         if (!(option_mask32 & (BC_FLAG_S|BC_FLAG_W)))
 973                 return BC_STATUS_SUCCESS; // yes
 974
 975         va_start(p, fmt);
 976         bc_verror_msg(fmt, p);
 977         va_end(p);
 978
 979         // Do we treat non-POSIX constructs as errors?
 980         if (!(option_mask32 & BC_FLAG_S))
 981                 return BC_STATUS_SUCCESS; // no, it's a warning
 982         if (!G.ttyin)
 983                 exit(1);
 984         return BC_STATUS_FAILURE;
 985 }
 986
 987 // We use error functions with "return bc_error(FMT[, PARAMS])" idiom.
 988 // This idiom begs for tail-call optimization, but for it to work,
 989 // function must not have calller-cleaned parameters on stack.
 990 // Unfortunately, vararg functions do exactly that on most arches.
 991 // Thus, these shims for the cases when we have no PARAMS:
 992 static int bc_error(const char *msg)
 993 {
 994         return bc_error_fmt("%s", msg);
 995 }
 996 static int bc_posix_error(const char *msg)
 997 {
 998         return bc_posix_error_fmt("%s", msg);
 999 }
1000 static int bc_POSIX_does_not_allow(const char *msg)
1001 {
1002         return bc_posix_error_fmt("%s%s", "POSIX does not allow ", msg);
1003 }
1004 static int bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad(const char *msg)
1005 {
1006         return bc_posix_error_fmt("%s%s %s", "POSIX does not allow ", "boolean operators; the following is bad:", msg);
1007 }
1008 static int bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for(const char *msg)
1009 {
1010         return bc_posix_error_fmt("%san empty %s expression in a for loop", "POSIX does not allow ", msg);
1011 }
1012 static int bc_error_bad_character(char c)
1013 {
1014         return bc_error_fmt("bad character '%c'", c);
1015 }
1016 static int bc_error_bad_expression(void)
1017 {
1018         return bc_error("bad expression");
1019 }
1020 static int bc_error_bad_token(void)
1021 {
1022         return bc_error("bad token");
1023 }
1024 static int bc_error_stack_has_too_few_elements(void)
1025 {
1026         return bc_error("stack has too few elements");
1027 }
1028 static int bc_error_variable_is_wrong_type(void)
1029 {
1030         return bc_error("variable is wrong type");
1031 }
1032 static int bc_error_nested_read_call(void)
1033 {
1034         return bc_error("read() call inside of a read() call");
1035 }
1036
1037 static void bc_vm_info(void)
1038 {
1039         printf("%s "BB_VER"\n"
1040                 "Copyright (c) 2018 Gavin D. Howard and contributors\n"
1041                 "Report bugs at: https://github.com/gavinhoward/bc\n"
1042                 "This is free software with ABSOLUTELY NO WARRANTY\n"
1043         , applet_name);
1044 }
1045
1046 static void bc_vec_grow(BcVec *v, size_t n)
1047 {
1048         size_t cap = v->cap * 2;
1049         while (cap < v->len + n) cap *= 2;
1050         v->v = xrealloc(v->v, v->size * cap);
1051         v->cap = cap;
1052 }
1053
1054 static void bc_vec_init(BcVec *v, size_t esize, BcVecFree dtor)
1055 {
1056         v->size = esize;
1057         v->cap = BC_VEC_START_CAP;
1058         v->len = 0;
1059         v->dtor = dtor;
1060         v->v = xmalloc(esize * BC_VEC_START_CAP);
1061 }
1062
1063 static void bc_char_vec_init(BcVec *v)
1064 {
1065         bc_vec_init(v, sizeof(char), NULL);
1066 }
1067
1068 static void bc_vec_expand(BcVec *v, size_t req)
1069 {
1070         if (v->cap < req) {
1071                 v->v = xrealloc(v->v, v->size * req);
1072                 v->cap = req;
1073         }
1074 }
1075
1076 static void bc_vec_npop(BcVec *v, size_t n)
1077 {
1078         if (!v->dtor)
1079                 v->len -= n;
1080         else {
1081                 size_t len = v->len - n;
1082                 while (v->len > len) v->dtor(v->v + (v->size * --v->len));
1083         }
1084 }
1085
1086 static void bc_vec_pop_all(BcVec *v)
1087 {
1088         bc_vec_npop(v, v->len);
1089 }
1090
1091 static void bc_vec_push(BcVec *v, const void *data)
1092 {
1093         if (v->len + 1 > v->cap) bc_vec_grow(v, 1);
1094         memmove(v->v + (v->size * v->len), data, v->size);
1095         v->len += 1;
1096 }
1097
1098 static void bc_vec_pushByte(BcVec *v, char data)
1099 {
1100         bc_vec_push(v, &data);
1101 }
1102
1103 static void bc_vec_pushZeroByte(BcVec *v)
1104 {
1105         //bc_vec_pushByte(v, '\0');
1106         // better:
1107         bc_vec_push(v, &const_int_0);
1108 }
1109
1110 static void bc_vec_pushAt(BcVec *v, const void *data, size_t idx)
1111 {
1112         if (idx == v->len)
1113                 bc_vec_push(v, data);
1114         else {
1115
1116                 char *ptr;
1117
1118                 if (v->len == v->cap) bc_vec_grow(v, 1);
1119
1120                 ptr = v->v + v->size * idx;
1121
1122                 memmove(ptr + v->size, ptr, v->size * (v->len++ - idx));
1123                 memmove(ptr, data, v->size);
1124         }
1125 }
1126
1127 static void bc_vec_string(BcVec *v, size_t len, const char *str)
1128 {
1129         bc_vec_pop_all(v);
1130         bc_vec_expand(v, len + 1);
1131         memcpy(v->v, str, len);
1132         v->len = len;
1133
1134         bc_vec_pushZeroByte(v);
1135 }
1136
1137 static void bc_vec_concat(BcVec *v, const char *str)
1138 {
1139         size_t len;
1140
1141         if (v->len == 0) bc_vec_pushZeroByte(v);
1142
1143         len = v->len + strlen(str);
1144
1145         if (v->cap < len) bc_vec_grow(v, len - v->len);
1146         strcat(v->v, str);
1147
1148         v->len = len;
1149 }
1150
1151 static void *bc_vec_item(const BcVec *v, size_t idx)
1152 {
1153         return v->v + v->size * idx;
1154 }
1155
1156 static void *bc_vec_item_rev(const BcVec *v, size_t idx)
1157 {
1158         return v->v + v->size * (v->len - idx - 1);
1159 }
1160
1161 static void bc_vec_free(void *vec)
1162 {
1163         BcVec *v = (BcVec *) vec;
1164         bc_vec_pop_all(v);
1165         free(v->v);
1166 }
1167
1168 static size_t bc_map_find(const BcVec *v, const void *ptr)
1169 {
1170         size_t low = 0, high = v->len;
1171
1172         while (low < high) {
1173
1174                 size_t mid = (low + high) / 2;
1175                 BcId *id = bc_vec_item(v, mid);
1176                 int result = bc_id_cmp(ptr, id);
1177
1178                 if (result == 0)
1179                         return mid;
1180                 else if (result < 0)
1181                         high = mid;
1182                 else
1183                         low = mid + 1;
1184         }
1185
1186         return low;
1187 }
1188
1189 static int bc_map_insert(BcVec *v, const void *ptr, size_t *i)
1190 {
1191         size_t n = *i = bc_map_find(v, ptr);
1192
1193         if (n == v->len)
1194                 bc_vec_push(v, ptr);
1195         else if (!bc_id_cmp(ptr, bc_vec_item(v, n)))
1196                 return 0; // "was not inserted"
1197         else
1198                 bc_vec_pushAt(v, ptr, n);
1199         return 1; // "was inserted"
1200 }
1201
1202 static size_t bc_map_index(const BcVec *v, const void *ptr)
1203 {
1204         size_t i = bc_map_find(v, ptr);
1205         if (i >= v->len) return BC_VEC_INVALID_IDX;
1206         return bc_id_cmp(ptr, bc_vec_item(v, i)) ? BC_VEC_INVALID_IDX : i;
1207 }
1208
1209 static BcStatus bc_read_line(BcVec *vec, const char *prompt)
1210 {
1211         bool bad_chars;
1212
1213         do {
1214                 int i;
1215
1216                 bad_chars = 0;
1217                 bc_vec_pop_all(vec);
1218
1219                 fflush_and_check();
1220 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
1221                 if (bb_got_signal) { // ^C was pressed
1222  intr:
1223                         bb_got_signal = 0; // resets G_interrupt to zero
1224                         fputs(IS_BC
1225                                 ? "\ninterrupt (type \"quit\" to exit)\n"
1226                                 : "\ninterrupt (type \"q\" to exit)\n"
1227                                 , stderr);
1228                 }
1229 #endif
1230                 if (G.ttyin && !G_posix)
1231                         fputs(prompt, stderr);
1232
1233 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
1234                 errno = 0;
1235 #endif
1236                 do {
1237                         i = fgetc(stdin);
1238                         if (i == EOF) {
1239 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
1240                                 // Both conditions appear simultaneously, check both just in case
1241                                 if (errno == EINTR || bb_got_signal) {
1242                                         // ^C was pressed
1243                                         clearerr(stdin);
1244                                         goto intr;
1245                                 }
1246 #endif
1247                                 if (ferror(stdin))
1248                                         quit(); // this emits error message
1249                                 G.eof = 1;
1250                                 // Note: EOF does not append '\n', therefore:
1251                                 // printf 'print 123\n' | bc - works
1252                                 // printf 'print 123' | bc   - fails (syntax error)
1253                                 break;
1254                         }
1255
1256                         if ((i < ' ' && i != '\t' && i != '\r' && i != '\n') // also allow '\v' '\f'?
1257                          || i > 0x7e
1258                         ) {
1259                                 // Bad chars on this line, ignore entire line
1260                                 bc_error_fmt("illegal character 0x%02x", i);
1261                                 bad_chars = 1;
1262                         }
1263                         bc_vec_pushByte(vec, (char)i);
1264                 } while (i != '\n');
1265         } while (bad_chars);
1266
1267         bc_vec_pushZeroByte(vec);
1268
1269         return BC_STATUS_SUCCESS;
1270 }
1271
1272 static char* bc_read_file(const char *path)
1273 {
1274         char *buf;
1275         size_t size = ((size_t) -1);
1276         size_t i;
1277
1278         buf = xmalloc_open_read_close(path, &size);
1279
1280         for (i = 0; i < size; ++i) {
1281                 char c = buf[i];
1282                 if ((c < ' ' && c != '\t' && c != '\r' && c != '\n') // also allow '\v' '\f'?
1283                  || c > 0x7e
1284                 ) {
1285                         free(buf);
1286                         buf = NULL;
1287                         break;
1288                 }
1289         }
1290
1291         return buf;
1292 }
1293
1294 static void bc_args(int argc, char **argv)
1295 {
1296         unsigned opts;
1297         int i;
1298
1299         GETOPT_RESET();
1300 #if ENABLE_FEATURE_BC_LONG_OPTIONS
1301         opts = getopt32long(argv, "xwvsqli",
1302                 "extended-register\0" No_argument "x"
1303                 "warn\0"              No_argument "w"
1304                 "version\0"           No_argument "v"
1305                 "standard\0"          No_argument "s"
1306                 "quiet\0"             No_argument "q"
1307                 "mathlib\0"           No_argument "l"
1308                 "interactive\0"       No_argument "i"
1309         );
1310 #else
1311         opts = getopt32(argv, "xwvsqli");
1312 #endif
1313         if (getenv("POSIXLY_CORRECT"))
1314                 option_mask32 |= BC_FLAG_S;
1315
1316         if (opts & BC_FLAG_V) bc_vm_info();
1317         // should not be necessary, getopt32() handles this??
1318         //if (argv[optind] && !strcmp(argv[optind], "--")) ++optind;
1319
1320         for (i = optind; i < argc; ++i)
1321                 bc_vec_push(&G.files, argv + i);
1322 }
1323
1324 static void bc_num_setToZero(BcNum *n, size_t scale)
1325 {
1326         n->len = 0;
1327         n->neg = false;
1328         n->rdx = scale;
1329 }
1330
1331 static void bc_num_zero(BcNum *n)
1332 {
1333         bc_num_setToZero(n, 0);
1334 }
1335
1336 static void bc_num_one(BcNum *n)
1337 {
1338         bc_num_setToZero(n, 0);
1339         n->len = 1;
1340         n->num[0] = 1;
1341 }
1342
1343 static void bc_num_ten(BcNum *n)
1344 {
1345         bc_num_setToZero(n, 0);
1346         n->len = 2;
1347         n->num[0] = 0;
1348         n->num[1] = 1;
1349 }
1350
1351 static void bc_num_init(BcNum *n, size_t req)
1352 {
1353         req = req >= BC_NUM_DEF_SIZE ? req : BC_NUM_DEF_SIZE;
1354         memset(n, 0, sizeof(BcNum));
1355         n->num = xmalloc(req);
1356         n->cap = req;
1357 }
1358
1359 static void bc_num_expand(BcNum *n, size_t req)
1360 {
1361         req = req >= BC_NUM_DEF_SIZE ? req : BC_NUM_DEF_SIZE;
1362         if (req > n->cap) {
1363                 n->num = xrealloc(n->num, req);
1364                 n->cap = req;
1365         }
1366 }
1367
1368 static void bc_num_free(void *num)
1369 {
1370         free(((BcNum *) num)->num);
1371 }
1372
1373 static void bc_num_copy(BcNum *d, BcNum *s)
1374 {
1375         if (d != s) {
1376                 bc_num_expand(d, s->cap);
1377                 d->len = s->len;
1378                 d->neg = s->neg;
1379                 d->rdx = s->rdx;
1380                 memcpy(d->num, s->num, sizeof(BcDig) * d->len);
1381         }
1382 }
1383
1384 static BcStatus bc_num_ulong(BcNum *n, unsigned long *result)
1385 {
1386         size_t i;
1387         unsigned long pow;
1388
1389         if (n->neg) return bc_error("negative number");
1390
1391         for (*result = 0, pow = 1, i = n->rdx; i < n->len; ++i) {
1392
1393                 unsigned long prev = *result, powprev = pow;
1394
1395                 *result += ((unsigned long) n->num[i]) * pow;
1396                 pow *= 10;
1397
1398                 if (*result < prev || pow < powprev)
1399                         return bc_error("overflow");
1400         }
1401
1402         return BC_STATUS_SUCCESS;
1403 }
1404
1405 static void bc_num_ulong2num(BcNum *n, unsigned long val)
1406 {
1407         size_t len;
1408         BcDig *ptr;
1409         unsigned long i;
1410
1411         bc_num_zero(n);
1412
1413         if (val == 0) return;
1414
1415         for (len = 1, i = ULONG_MAX; i != 0; i /= 10, ++len) bc_num_expand(n, len);
1416         for (ptr = n->num, i = 0; val; ++i, ++n->len, val /= 10) ptr[i] = val % 10;
1417 }
1418
1419 static void bc_num_subArrays(BcDig *restrict a, BcDig *restrict b,
1420                                  size_t len)
1421 {
1422         size_t i, j;
1423         for (i = 0; i < len; ++i) {
1424                 for (a[i] -= b[i], j = 0; a[i + j] < 0;) {
1425                         a[i + j++] += 10;
1426                         a[i + j] -= 1;
1427                 }
1428         }
1429 }
1430
1431 static ssize_t bc_num_compare(BcDig *restrict a, BcDig *restrict b, size_t len)
1432 {
1433         size_t i;
1434         int c = 0;
1435         for (i = len - 1; i < len && !(c = a[i] - b[i]); --i);
1436         return BC_NUM_NEG(i + 1, c < 0);
1437 }
1438
1439 static ssize_t bc_num_cmp(BcNum *a, BcNum *b)
1440 {
1441         size_t i, min, a_int, b_int, diff;
1442         BcDig *max_num, *min_num;
1443         bool a_max, neg = false;
1444         ssize_t cmp;
1445
1446         if (a == b) return 0;
1447         if (a->len == 0) return BC_NUM_NEG(!!b->len, !b->neg);
1448         if (b->len == 0) return BC_NUM_NEG(1, a->neg);
1449         if (a->neg) {
1450                 if (b->neg)
1451                         neg = true;
1452                 else
1453                         return -1;
1454         }
1455         else if (b->neg)
1456                 return 1;
1457
1458         a_int = BC_NUM_INT(a);
1459         b_int = BC_NUM_INT(b);
1460         a_int -= b_int;
1461         a_max = (a->rdx > b->rdx);
1462
1463         if (a_int != 0) return (ssize_t) a_int;
1464
1465         if (a_max) {
1466                 min = b->rdx;
1467                 diff = a->rdx - b->rdx;
1468                 max_num = a->num + diff;
1469                 min_num = b->num;
1470         }
1471         else {
1472                 min = a->rdx;
1473                 diff = b->rdx - a->rdx;
1474                 max_num = b->num + diff;
1475                 min_num = a->num;
1476         }
1477
1478         cmp = bc_num_compare(max_num, min_num, b_int + min);
1479         if (cmp != 0) return BC_NUM_NEG(cmp, (!a_max) != neg);
1480
1481         for (max_num -= diff, i = diff - 1; i < diff; --i) {
1482                 if (max_num[i]) return BC_NUM_NEG(1, (!a_max) != neg);
1483         }
1484
1485         return 0;
1486 }
1487
1488 static void bc_num_truncate(BcNum *n, size_t places)
1489 {
1490         if (places == 0) return;
1491
1492         n->rdx -= places;
1493
1494         if (n->len != 0) {
1495                 n->len -= places;
1496                 memmove(n->num, n->num + places, n->len * sizeof(BcDig));
1497         }
1498 }
1499
1500 static void bc_num_extend(BcNum *n, size_t places)
1501 {
1502         size_t len = n->len + places;
1503
1504         if (places != 0) {
1505
1506                 if (n->cap < len) bc_num_expand(n, len);
1507
1508                 memmove(n->num + places, n->num, sizeof(BcDig) * n->len);
1509                 memset(n->num, 0, sizeof(BcDig) * places);
1510
1511                 n->len += places;
1512                 n->rdx += places;
1513         }
1514 }
1515
1516 static void bc_num_clean(BcNum *n)
1517 {
1518         while (n->len > 0 && n->num[n->len - 1] == 0) --n->len;
1519         if (n->len == 0)
1520                 n->neg = false;
1521         else if (n->len < n->rdx)
1522                 n->len = n->rdx;
1523 }
1524
1525 static void bc_num_retireMul(BcNum *n, size_t scale, bool neg1, bool neg2)
1526 {
1527         if (n->rdx < scale)
1528                 bc_num_extend(n, scale - n->rdx);
1529         else
1530                 bc_num_truncate(n, n->rdx - scale);
1531
1532         bc_num_clean(n);
1533         if (n->len != 0) n->neg = !neg1 != !neg2;
1534 }
1535
1536 static void bc_num_split(BcNum *restrict n, size_t idx, BcNum *restrict a,
1537                          BcNum *restrict b)
1538 {
1539         if (idx < n->len) {
1540
1541                 b->len = n->len - idx;
1542                 a->len = idx;
1543                 a->rdx = b->rdx = 0;
1544
1545                 memcpy(b->num, n->num + idx, b->len * sizeof(BcDig));
1546                 memcpy(a->num, n->num, idx * sizeof(BcDig));
1547         }
1548         else {
1549                 bc_num_zero(b);
1550                 bc_num_copy(a, n);
1551         }
1552
1553         bc_num_clean(a);
1554         bc_num_clean(b);
1555 }
1556
1557 static BcStatus bc_num_shift(BcNum *n, size_t places)
1558 {
1559         if (places == 0 || n->len == 0) return BC_STATUS_SUCCESS;
1560         if (places + n->len > BC_MAX_NUM)
1561                 return bc_error("number too long: must be [1, BC_NUM_MAX]");
1562
1563         if (n->rdx >= places)
1564                 n->rdx -= places;
1565         else {
1566                 bc_num_extend(n, places - n->rdx);
1567                 n->rdx = 0;
1568         }
1569
1570         bc_num_clean(n);
1571
1572         return BC_STATUS_SUCCESS;
1573 }
1574
1575 static BcStatus bc_num_inv(BcNum *a, BcNum *b, size_t scale)
1576 {
1577         BcNum one;
1578         BcDig num[2];
1579
1580         one.cap = 2;
1581         one.num = num;
1582         bc_num_one(&one);
1583
1584         return bc_num_div(&one, a, b, scale);
1585 }
1586
1587 static BcStatus bc_num_a(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t sub)
1588 {
1589         BcDig *ptr, *ptr_a, *ptr_b, *ptr_c;
1590         size_t i, max, min_rdx, min_int, diff, a_int, b_int;
1591         int carry, in;
1592
1593         // Because this function doesn't need to use scale (per the bc spec),
1594         // I am hijacking it to say whether it's doing an add or a subtract.
1595
1596         if (a->len == 0) {
1597                 bc_num_copy(c, b);
1598                 if (sub && c->len) c->neg = !c->neg;
1599                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1600         }
1601         else if (b->len == 0) {
1602                 bc_num_copy(c, a);
1603                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1604         }
1605
1606         c->neg = a->neg;
1607         c->rdx = BC_MAX(a->rdx, b->rdx);
1608         min_rdx = BC_MIN(a->rdx, b->rdx);
1609         c->len = 0;
1610
1611         if (a->rdx > b->rdx) {
1612                 diff = a->rdx - b->rdx;
1613                 ptr = a->num;
1614                 ptr_a = a->num + diff;
1615                 ptr_b = b->num;
1616         }
1617         else {
1618                 diff = b->rdx - a->rdx;
1619                 ptr = b->num;
1620                 ptr_a = a->num;
1621                 ptr_b = b->num + diff;
1622         }
1623
1624         for (ptr_c = c->num, i = 0; i < diff; ++i, ++c->len) ptr_c[i] = ptr[i];
1625
1626         ptr_c += diff;
1627         a_int = BC_NUM_INT(a);
1628         b_int = BC_NUM_INT(b);
1629
1630         if (a_int > b_int) {
1631                 min_int = b_int;
1632                 max = a_int;
1633                 ptr = ptr_a;
1634         }
1635         else {
1636                 min_int = a_int;
1637                 max = b_int;
1638                 ptr = ptr_b;
1639         }
1640
1641         for (carry = 0, i = 0; i < min_rdx + min_int; ++i, ++c->len) {
1642                 in = ((int) ptr_a[i]) + ((int) ptr_b[i]) + carry;
1643                 carry = in / 10;
1644                 ptr_c[i] = (BcDig)(in % 10);
1645         }
1646
1647         for (; i < max + min_rdx; ++i, ++c->len) {
1648                 in = ((int) ptr[i]) + carry;
1649                 carry = in / 10;
1650                 ptr_c[i] = (BcDig)(in % 10);
1651         }
1652
1653         if (carry != 0) c->num[c->len++] = (BcDig) carry;
1654
1655         return BC_STATUS_SUCCESS; // can't make void, see bc_num_binary()
1656 }
1657
1658 static BcStatus bc_num_s(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t sub)
1659 {
1660         ssize_t cmp;
1661         BcNum *minuend, *subtrahend;
1662         size_t start;
1663         bool aneg, bneg, neg;
1664
1665         // Because this function doesn't need to use scale (per the bc spec),
1666         // I am hijacking it to say whether it's doing an add or a subtract.
1667
1668         if (a->len == 0) {
1669                 bc_num_copy(c, b);
1670                 if (sub && c->len) c->neg = !c->neg;
1671                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1672         }
1673         else if (b->len == 0) {
1674                 bc_num_copy(c, a);
1675                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1676         }
1677
1678         aneg = a->neg;
1679         bneg = b->neg;
1680         a->neg = b->neg = false;
1681
1682         cmp = bc_num_cmp(a, b);
1683
1684         a->neg = aneg;
1685         b->neg = bneg;
1686
1687         if (cmp == 0) {
1688                 bc_num_setToZero(c, BC_MAX(a->rdx, b->rdx));
1689                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1690         }
1691         else if (cmp > 0) {
1692                 neg = a->neg;
1693                 minuend = a;
1694                 subtrahend = b;
1695         }
1696         else {
1697                 neg = b->neg;
1698                 if (sub) neg = !neg;
1699                 minuend = b;
1700                 subtrahend = a;
1701         }
1702
1703         bc_num_copy(c, minuend);
1704         c->neg = neg;
1705
1706         if (c->rdx < subtrahend->rdx) {
1707                 bc_num_extend(c, subtrahend->rdx - c->rdx);
1708                 start = 0;
1709         }
1710         else
1711                 start = c->rdx - subtrahend->rdx;
1712
1713         bc_num_subArrays(c->num + start, subtrahend->num, subtrahend->len);
1714
1715         bc_num_clean(c);
1716
1717         return BC_STATUS_SUCCESS; // can't make void, see bc_num_binary()
1718 }
1719
1720 static BcStatus bc_num_k(BcNum *restrict a, BcNum *restrict b,
1721                          BcNum *restrict c)
1722 {
1723         BcStatus s;
1724         size_t max = BC_MAX(a->len, b->len), max2 = (max + 1) / 2;
1725         BcNum l1, h1, l2, h2, m2, m1, z0, z1, z2, temp;
1726         bool aone;
1727
1728         if (a->len == 0 || b->len == 0) {
1729                 bc_num_zero(c);
1730                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1731         }
1732         aone = BC_NUM_ONE(a);
1733         if (aone || BC_NUM_ONE(b)) {
1734                 bc_num_copy(c, aone ? b : a);
1735                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1736         }
1737
1738         if (a->len + b->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN ||
1739             a->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN || b->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN)
1740         {
1741                 size_t i, j, len;
1742                 unsigned carry;
1743
1744                 bc_num_expand(c, a->len + b->len + 1);
1745
1746                 memset(c->num, 0, sizeof(BcDig) * c->cap);
1747                 c->len = len = 0;
1748
1749                 for (i = 0; i < b->len; ++i) {
1750
1751                         carry = 0;
1752                         for (j = 0; j < a->len; ++j) {
1753                                 unsigned in = c->num[i + j];
1754                                 in += ((unsigned) a->num[j]) * ((unsigned) b->num[i]) + carry;
1755                                 // note: compilers prefer _unsigned_ div/const
1756                                 carry = in / 10;
1757                                 c->num[i + j] = (BcDig)(in % 10);
1758                         }
1759
1760                         c->num[i + j] += (BcDig) carry;
1761                         len = BC_MAX(len, i + j + !!carry);
1762
1763                         // a=2^1000000
1764                         // a*a <- without check below, this will not be interruptible
1765                         if (G_interrupt) return BC_STATUS_FAILURE;
1766                 }
1767
1768                 c->len = len;
1769
1770                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1771         }
1772
1773         bc_num_init(&l1, max);
1774         bc_num_init(&h1, max);
1775         bc_num_init(&l2, max);
1776         bc_num_init(&h2, max);
1777         bc_num_init(&m1, max);
1778         bc_num_init(&m2, max);
1779         bc_num_init(&z0, max);
1780         bc_num_init(&z1, max);
1781         bc_num_init(&z2, max);
1782         bc_num_init(&temp, max + max);
1783
1784         bc_num_split(a, max2, &l1, &h1);
1785         bc_num_split(b, max2, &l2, &h2);
1786
1787         s = bc_num_add(&h1, &l1, &m1, 0);
1788         if (s) goto err;
1789         s = bc_num_add(&h2, &l2, &m2, 0);
1790         if (s) goto err;
1791
1792         s = bc_num_k(&h1, &h2, &z0);
1793         if (s) goto err;
1794         s = bc_num_k(&m1, &m2, &z1);
1795         if (s) goto err;
1796         s = bc_num_k(&l1, &l2, &z2);
1797         if (s) goto err;
1798
1799         s = bc_num_sub(&z1, &z0, &temp, 0);
1800         if (s) goto err;
1801         s = bc_num_sub(&temp, &z2, &z1, 0);
1802         if (s) goto err;
1803
1804         s = bc_num_shift(&z0, max2 * 2);
1805         if (s) goto err;
1806         s = bc_num_shift(&z1, max2);
1807         if (s) goto err;
1808         s = bc_num_add(&z0, &z1, &temp, 0);
1809         if (s) goto err;
1810         s = bc_num_add(&temp, &z2, c, 0);
1811
1812 err:
1813         bc_num_free(&temp);
1814         bc_num_free(&z2);
1815         bc_num_free(&z1);
1816         bc_num_free(&z0);
1817         bc_num_free(&m2);
1818         bc_num_free(&m1);
1819         bc_num_free(&h2);
1820         bc_num_free(&l2);
1821         bc_num_free(&h1);
1822         bc_num_free(&l1);
1823         return s;
1824 }
1825
1826 static BcStatus bc_num_m(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
1827 {
1828         BcStatus s;
1829         BcNum cpa, cpb;
1830         size_t maxrdx = BC_MAX(a->rdx, b->rdx);
1831
1832         scale = BC_MAX(scale, a->rdx);
1833         scale = BC_MAX(scale, b->rdx);
1834         scale = BC_MIN(a->rdx + b->rdx, scale);
1835         maxrdx = BC_MAX(maxrdx, scale);
1836
1837         bc_num_init(&cpa, a->len);
1838         bc_num_init(&cpb, b->len);
1839
1840         bc_num_copy(&cpa, a);
1841         bc_num_copy(&cpb, b);
1842         cpa.neg = cpb.neg = false;
1843
1844         s = bc_num_shift(&cpa, maxrdx);
1845         if (s) goto err;
1846         s = bc_num_shift(&cpb, maxrdx);
1847         if (s) goto err;
1848         s = bc_num_k(&cpa, &cpb, c);
1849         if (s) goto err;
1850
1851         maxrdx += scale;
1852         bc_num_expand(c, c->len + maxrdx);
1853
1854         if (c->len < maxrdx) {
1855                 memset(c->num + c->len, 0, (c->cap - c->len) * sizeof(BcDig));
1856                 c->len += maxrdx;
1857         }
1858
1859         c->rdx = maxrdx;
1860         bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
1861
1862 err:
1863         bc_num_free(&cpb);
1864         bc_num_free(&cpa);
1865         return s;
1866 }
1867
1868 static BcStatus bc_num_d(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
1869 {
1870         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
1871         BcDig *n, *p, q;
1872         size_t len, end, i;
1873         BcNum cp;
1874         bool zero = true;
1875
1876         if (b->len == 0)
1877                 return bc_error("divide by zero");
1878         else if (a->len == 0) {
1879                 bc_num_setToZero(c, scale);
1880                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1881         }
1882         else if (BC_NUM_ONE(b)) {
1883                 bc_num_copy(c, a);
1884                 bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
1885                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1886         }
1887
1888         bc_num_init(&cp, BC_NUM_MREQ(a, b, scale));
1889         bc_num_copy(&cp, a);
1890         len = b->len;
1891
1892         if (len > cp.len) {
1893                 bc_num_expand(&cp, len + 2);
1894                 bc_num_extend(&cp, len - cp.len);
1895         }
1896
1897         if (b->rdx > cp.rdx) bc_num_extend(&cp, b->rdx - cp.rdx);
1898         cp.rdx -= b->rdx;
1899         if (scale > cp.rdx) bc_num_extend(&cp, scale - cp.rdx);
1900
1901         if (b->rdx == b->len) {
1902                 for (i = 0; zero && i < len; ++i) zero = !b->num[len - i - 1];
1903                 len -= i - 1;
1904         }
1905
1906         if (cp.cap == cp.len) bc_num_expand(&cp, cp.len + 1);
1907
1908         // We want an extra zero in front to make things simpler.
1909         cp.num[cp.len++] = 0;
1910         end = cp.len - len;
1911
1912         bc_num_expand(c, cp.len);
1913
1914         bc_num_zero(c);
1915         memset(c->num + end, 0, (c->cap - end) * sizeof(BcDig));
1916         c->rdx = cp.rdx;
1917         c->len = cp.len;
1918         p = b->num;
1919
1920         for (i = end - 1; !s && i < end; --i) {
1921                 n = cp.num + i;
1922                 for (q = 0; (!s && n[len] != 0) || bc_num_compare(n, p, len) >= 0; ++q)
1923                         bc_num_subArrays(n, p, len);
1924                 c->num[i] = q;
1925                 // a=2^100000
1926                 // scale=40000
1927                 // 1/a <- without check below, this will not be interruptible
1928                 if (G_interrupt) {
1929                         s = BC_STATUS_FAILURE;
1930                         break;
1931                 }
1932         }
1933
1934         bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
1935         bc_num_free(&cp);
1936
1937         return s;
1938 }
1939
1940 static BcStatus bc_num_r(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c,
1941                          BcNum *restrict d, size_t scale, size_t ts)
1942 {
1943         BcStatus s;
1944         BcNum temp;
1945         bool neg;
1946
1947         if (b->len == 0)
1948                 return bc_error("divide by zero");
1949
1950         if (a->len == 0) {
1951                 bc_num_setToZero(d, ts);
1952                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1953         }
1954
1955         bc_num_init(&temp, d->cap);
1956         s = bc_num_d(a, b, c, scale);
1957         if (s) goto err;
1958
1959         if (scale != 0) scale = ts;
1960
1961         s = bc_num_m(c, b, &temp, scale);
1962         if (s) goto err;
1963         s = bc_num_sub(a, &temp, d, scale);
1964         if (s) goto err;
1965
1966         if (ts > d->rdx && d->len) bc_num_extend(d, ts - d->rdx);
1967
1968         neg = d->neg;
1969         bc_num_retireMul(d, ts, a->neg, b->neg);
1970         d->neg = neg;
1971
1972 err:
1973         bc_num_free(&temp);
1974         return s;
1975 }
1976
1977 static BcStatus bc_num_rem(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
1978 {
1979         BcStatus s;
1980         BcNum c1;
1981         size_t ts = BC_MAX(scale + b->rdx, a->rdx), len = BC_NUM_MREQ(a, b, ts);
1982
1983         bc_num_init(&c1, len);
1984         s = bc_num_r(a, b, &c1, c, scale, ts);
1985         bc_num_free(&c1);
1986
1987         return s;
1988 }
1989
1990 static BcStatus bc_num_p(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
1991 {
1992         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
1993         BcNum copy;
1994         unsigned long pow;
1995         size_t i, powrdx, resrdx;
1996         bool neg, zero;
1997
1998         if (b->rdx) return bc_error("non integer number");
1999
2000         if (b->len == 0) {
2001                 bc_num_one(c);
2002                 return BC_STATUS_SUCCESS;
2003         }
2004         else if (a->len == 0) {
2005                 bc_num_setToZero(c, scale);
2006                 return BC_STATUS_SUCCESS;
2007         }
2008         else if (BC_NUM_ONE(b)) {
2009                 if (!b->neg)
2010                         bc_num_copy(c, a);
2011                 else
2012                         s = bc_num_inv(a, c, scale);
2013                 return s;
2014         }
2015
2016         neg = b->neg;
2017         b->neg = false;
2018
2019         s = bc_num_ulong(b, &pow);
2020         if (s) return s;
2021
2022         bc_num_init(&copy, a->len);
2023         bc_num_copy(&copy, a);
2024
2025         if (!neg) scale = BC_MIN(a->rdx * pow, BC_MAX(scale, a->rdx));
2026
2027         b->neg = neg;
2028
2029         for (powrdx = a->rdx; !(pow & 1); pow >>= 1) {
2030                 powrdx <<= 1;
2031                 s = bc_num_mul(&copy, &copy, &copy, powrdx);
2032                 if (s) goto err;
2033                 // Not needed: bc_num_mul() has a check for ^C:
2034                 //if (G_interrupt) {
2035                 //      s = BC_STATUS_FAILURE;
2036                 //      goto err;
2037                 //}
2038         }
2039
2040         bc_num_copy(c, &copy);
2041
2042         for (resrdx = powrdx, pow >>= 1; pow != 0; pow >>= 1) {
2043
2044                 powrdx <<= 1;
2045                 s = bc_num_mul(&copy, &copy, &copy, powrdx);
2046                 if (s) goto err;
2047
2048                 if (pow & 1) {
2049                         resrdx += powrdx;
2050                         s = bc_num_mul(c, &copy, c, resrdx);
2051                         if (s) goto err;
2052                 }
2053                 // Not needed: bc_num_mul() has a check for ^C:
2054                 //if (G_interrupt) {
2055                 //      s = BC_STATUS_FAILURE;
2056                 //      goto err;
2057                 //}
2058         }
2059
2060         if (neg) {
2061                 s = bc_num_inv(c, c, scale);
2062                 if (s) goto err;
2063         }
2064
2065         if (c->rdx > scale) bc_num_truncate(c, c->rdx - scale);
2066
2067         // We can't use bc_num_clean() here.
2068         for (zero = true, i = 0; zero && i < c->len; ++i) zero = !c->num[i];
2069         if (zero) bc_num_setToZero(c, scale);
2070
2071 err:
2072         bc_num_free(&copy);
2073         return s;
2074 }
2075
2076 static BcStatus bc_num_binary(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale,
2077                               BcNumBinaryOp op, size_t req)
2078 {
2079         BcStatus s;
2080         BcNum num2, *ptr_a, *ptr_b;
2081         bool init = false;
2082
2083         if (c == a) {
2084                 ptr_a = &num2;
2085                 memcpy(ptr_a, c, sizeof(BcNum));
2086                 init = true;
2087         }
2088         else
2089                 ptr_a = a;
2090
2091         if (c == b) {
2092                 ptr_b = &num2;
2093                 if (c != a) {
2094                         memcpy(ptr_b, c, sizeof(BcNum));
2095                         init = true;
2096                 }
2097         }
2098         else
2099                 ptr_b = b;
2100
2101         if (init)
2102                 bc_num_init(c, req);
2103         else
2104                 bc_num_expand(c, req);
2105
2106         s = op(ptr_a, ptr_b, c, scale);
2107
2108         if (init) bc_num_free(&num2);
2109
2110         return s;
2111 }
2112
2113 static bool bc_num_strValid(const char *val, size_t base)
2114 {
2115         BcDig b;
2116         bool small, radix = false;
2117         size_t i, len = strlen(val);
2118
2119         if (!len) return true;
2120
2121         small = base <= 10;
2122         b = (BcDig)(small ? base + '0' : base - 10 + 'A');
2123
2124         for (i = 0; i < len; ++i) {
2125
2126                 BcDig c = val[i];
2127
2128                 if (c == '.') {
2129
2130                         if (radix) return false;
2131
2132                         radix = true;
2133                         continue;
2134                 }
2135
2136                 if (c < '0' || (small && c >= b) || (c > '9' && (c < 'A' || c >= b)))
2137                         return false;
2138         }
2139
2140         return true;
2141 }
2142
2143 static void bc_num_parseDecimal(BcNum *n, const char *val)
2144 {
2145         size_t len, i;
2146         const char *ptr;
2147         bool zero = true;
2148
2149         for (i = 0; val[i] == '0'; ++i);
2150
2151         val += i;
2152         len = strlen(val);
2153         bc_num_zero(n);
2154
2155         if (len != 0) {
2156                 for (i = 0; zero && i < len; ++i) zero = val[i] == '0' || val[i] == '.';
2157                 bc_num_expand(n, len);
2158         }
2159
2160         ptr = strchr(val, '.');
2161
2162         n->rdx = 0;
2163         if (ptr != NULL)
2164                 n->rdx = (size_t)((val + len) - (ptr + 1));
2165
2166         if (!zero) {
2167                 for (i = len - 1; i < len; ++n->len, i -= 1 + (i && val[i - 1] == '.'))
2168                         n->num[n->len] = val[i] - '0';
2169         }
2170 }
2171
2172 static void bc_num_parseBase(BcNum *n, const char *val, BcNum *base)
2173 {
2174         BcStatus s;
2175         BcNum temp, mult, result;
2176         BcDig c = '\0';
2177         bool zero = true;
2178         unsigned long v;
2179         size_t i, digits, len = strlen(val);
2180
2181         bc_num_zero(n);
2182
2183         for (i = 0; zero && i < len; ++i) zero = (val[i] == '.' || val[i] == '0');
2184         if (zero) return;
2185
2186         bc_num_init(&temp, BC_NUM_DEF_SIZE);
2187         bc_num_init(&mult, BC_NUM_DEF_SIZE);
2188
2189         for (i = 0; i < len; ++i) {
2190
2191                 c = val[i];
2192                 if (c == '.') break;
2193
2194                 v = (unsigned long) (c <= '9' ? c - '0' : c - 'A' + 10);
2195
2196                 s = bc_num_mul(n, base, &mult, 0);
2197                 if (s) goto int_err;
2198                 bc_num_ulong2num(&temp, v);
2199                 s = bc_num_add(&mult, &temp, n, 0);
2200                 if (s) goto int_err;
2201         }
2202
2203         if (i == len) {
2204                 c = val[i];
2205                 if (c == 0) goto int_err;
2206         }
2207
2208         bc_num_init(&result, base->len);
2209         bc_num_zero(&result);
2210         bc_num_one(&mult);
2211
2212         for (i += 1, digits = 0; i < len; ++i, ++digits) {
2213
2214                 c = val[i];
2215                 if (c == 0) break;
2216
2217                 v = (unsigned long) (c <= '9' ? c - '0' : c - 'A' + 10);
2218
2219                 s = bc_num_mul(&result, base, &result, 0);
2220                 if (s) goto err;
2221                 bc_num_ulong2num(&temp, v);
2222                 s = bc_num_add(&result, &temp, &result, 0);
2223                 if (s) goto err;
2224                 s = bc_num_mul(&mult, base, &mult, 0);
2225                 if (s) goto err;
2226         }
2227
2228         s = bc_num_div(&result, &mult, &result, digits);
2229         if (s) goto err;
2230         s = bc_num_add(n, &result, n, digits);
2231         if (s) goto err;
2232
2233         if (n->len != 0) {
2234                 if (n->rdx < digits) bc_num_extend(n, digits - n->rdx);
2235         }
2236         else
2237                 bc_num_zero(n);
2238
2239 err:
2240         bc_num_free(&result);
2241 int_err:
2242         bc_num_free(&mult);
2243         bc_num_free(&temp);
2244 }
2245
2246 static void bc_num_printNewline(size_t *nchars, size_t line_len)
2247 {
2248         if (*nchars == line_len - 1) {
2249                 bb_putchar('\\');
2250                 bb_putchar('\n');
2251                 *nchars = 0;
2252         }
2253 }
2254
2255 #if ENABLE_DC
2256 static void bc_num_printChar(size_t num, size_t width, bool radix,
2257                              size_t *nchars, size_t line_len)
2258 {
2259         (void) radix, (void) line_len;
2260         bb_putchar((char) num);
2261         *nchars = *nchars + width;
2262 }
2263 #endif
2264
2265 static void bc_num_printDigits(size_t num, size_t width, bool radix,
2266                                size_t *nchars, size_t line_len)
2267 {
2268         size_t exp, pow;
2269
2270         bc_num_printNewline(nchars, line_len);
2271         bb_putchar(radix ? '.' : ' ');
2272         ++(*nchars);
2273
2274         bc_num_printNewline(nchars, line_len);
2275         for (exp = 0, pow = 1; exp < width - 1; ++exp, pow *= 10)
2276                 continue;
2277
2278         for (exp = 0; exp < width; pow /= 10, ++(*nchars), ++exp) {
2279                 size_t dig;
2280                 bc_num_printNewline(nchars, line_len);
2281                 dig = num / pow;
2282                 num -= dig * pow;
2283                 bb_putchar(((char) dig) + '0');
2284         }
2285 }
2286
2287 static void bc_num_printHex(size_t num, size_t width, bool radix,
2288                             size_t *nchars, size_t line_len)
2289 {
2290         if (radix) {
2291                 bc_num_printNewline(nchars, line_len);
2292                 bb_putchar('.');
2293                 *nchars += 1;
2294         }
2295
2296         bc_num_printNewline(nchars, line_len);
2297         bb_putchar(bb_hexdigits_upcase[num]);
2298         *nchars = *nchars + width;
2299 }
2300
2301 static void bc_num_printDecimal(BcNum *n, size_t *nchars, size_t len)
2302 {
2303         size_t i, rdx = n->rdx - 1;
2304
2305         if (n->neg) bb_putchar('-');
2306         (*nchars) += n->neg;
2307
2308         for (i = n->len - 1; i < n->len; --i)
2309                 bc_num_printHex((size_t) n->num[i], 1, i == rdx, nchars, len);
2310 }
2311
2312 static BcStatus bc_num_printNum(BcNum *n, BcNum *base, size_t width,
2313                                 size_t *nchars, size_t len, BcNumDigitOp print)
2314 {
2315         BcStatus s;
2316         BcVec stack;
2317         BcNum intp, fracp, digit, frac_len;
2318         unsigned long dig, *ptr;
2319         size_t i;
2320         bool radix;
2321
2322         if (n->len == 0) {
2323                 print(0, width, false, nchars, len);
2324                 return BC_STATUS_SUCCESS;
2325         }
2326
2327         bc_vec_init(&stack, sizeof(long), NULL);
2328         bc_num_init(&intp, n->len);
2329         bc_num_init(&fracp, n->rdx);
2330         bc_num_init(&digit, width);
2331         bc_num_init(&frac_len, BC_NUM_INT(n));
2332         bc_num_copy(&intp, n);
2333         bc_num_one(&frac_len);
2334
2335         bc_num_truncate(&intp, intp.rdx);
2336         s = bc_num_sub(n, &intp, &fracp, 0);
2337         if (s) goto err;
2338
2339         while (intp.len != 0) {
2340                 s = bc_num_divmod(&intp, base, &intp, &digit, 0);
2341                 if (s) goto err;
2342                 s = bc_num_ulong(&digit, &dig);
2343                 if (s) goto err;
2344                 bc_vec_push(&stack, &dig);
2345         }
2346
2347         for (i = 0; i < stack.len; ++i) {
2348                 ptr = bc_vec_item_rev(&stack, i);
2349                 print(*ptr, width, false, nchars, len);
2350         }
2351
2352         if (!n->rdx) goto err;
2353
2354         for (radix = true; frac_len.len <= n->rdx; radix = false) {
2355                 s = bc_num_mul(&fracp, base, &fracp, n->rdx);
2356                 if (s) goto err;
2357                 s = bc_num_ulong(&fracp, &dig);
2358                 if (s) goto err;
2359                 bc_num_ulong2num(&intp, dig);
2360                 s = bc_num_sub(&fracp, &intp, &fracp, 0);
2361                 if (s) goto err;
2362                 print(dig, width, radix, nchars, len);
2363                 s = bc_num_mul(&frac_len, base, &frac_len, 0);
2364                 if (s) goto err;
2365         }
2366
2367 err:
2368         bc_num_free(&frac_len);
2369         bc_num_free(&digit);
2370         bc_num_free(&fracp);
2371         bc_num_free(&intp);
2372         bc_vec_free(&stack);
2373         return s;
2374 }
2375
2376 static BcStatus bc_num_printBase(BcNum *n, BcNum *base, size_t base_t,
2377                                  size_t *nchars, size_t line_len)
2378 {
2379         BcStatus s;
2380         size_t width, i;
2381         BcNumDigitOp print;
2382         bool neg = n->neg;
2383
2384         if (neg) bb_putchar('-');
2385         (*nchars) += neg;
2386
2387         n->neg = false;
2388
2389         if (base_t <= BC_NUM_MAX_IBASE) {
2390                 width = 1;
2391                 print = bc_num_printHex;
2392         }
2393         else {
2394                 for (i = base_t - 1, width = 0; i != 0; i /= 10, ++width);
2395                 print = bc_num_printDigits;
2396         }
2397
2398         s = bc_num_printNum(n, base, width, nchars, line_len, print);
2399         n->neg = neg;
2400
2401         return s;
2402 }
2403
2404 #if ENABLE_DC
2405 static BcStatus bc_num_stream(BcNum *n, BcNum *base, size_t *nchars, size_t len)
2406 {
2407         return bc_num_printNum(n, base, 1, nchars, len, bc_num_printChar);
2408 }
2409 #endif
2410
2411 static BcStatus bc_num_parse(BcNum *n, const char *val, BcNum *base,
2412                              size_t base_t)
2413 {
2414         if (!bc_num_strValid(val, base_t))
2415                 return bc_error("bad number string");
2416
2417         if (base_t == 10)
2418                 bc_num_parseDecimal(n, val);
2419         else
2420                 bc_num_parseBase(n, val, base);
2421
2422         return BC_STATUS_SUCCESS;
2423 }
2424
2425 static BcStatus bc_num_print(BcNum *n, BcNum *base, size_t base_t, bool newline,
2426                              size_t *nchars, size_t line_len)
2427 {
2428         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
2429
2430         bc_num_printNewline(nchars, line_len);
2431
2432         if (n->len == 0) {
2433                 bb_putchar('0');
2434                 ++(*nchars);
2435         }
2436         else if (base_t == 10)
2437                 bc_num_printDecimal(n, nchars, line_len);
2438         else
2439                 s = bc_num_printBase(n, base, base_t, nchars, line_len);
2440
2441         if (newline) {
2442                 bb_putchar('\n');
2443                 *nchars = 0;
2444         }
2445
2446         return s;
2447 }
2448
2449 static BcStatus bc_num_add(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
2450 {
2451         BcNumBinaryOp op = (!a->neg == !b->neg) ? bc_num_a : bc_num_s;
2452         (void) scale;
2453         return bc_num_binary(a, b, c, false, op, BC_NUM_AREQ(a, b));
2454 }
2455
2456 static BcStatus bc_num_sub(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
2457 {
2458         BcNumBinaryOp op = (!a->neg == !b->neg) ? bc_num_s : bc_num_a;
2459         (void) scale;
2460         return bc_num_binary(a, b, c, true, op, BC_NUM_AREQ(a, b));
2461 }
2462
2463 static BcStatus bc_num_mul(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
2464 {
2465         size_t req = BC_NUM_MREQ(a, b, scale);
2466         return bc_num_binary(a, b, c, scale, bc_num_m, req);
2467 }
2468
2469 static BcStatus bc_num_div(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
2470 {
2471         size_t req = BC_NUM_MREQ(a, b, scale);
2472         return bc_num_binary(a, b, c, scale, bc_num_d, req);
2473 }
2474
2475 static BcStatus bc_num_mod(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
2476 {
2477         size_t req = BC_NUM_MREQ(a, b, scale);
2478         return bc_num_binary(a, b, c, scale, bc_num_rem, req);
2479 }
2480
2481 static BcStatus bc_num_pow(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
2482 {
2483         return bc_num_binary(a, b, c, scale, bc_num_p, a->len * b->len + 1);
2484 }
2485
2486 static BcStatus bc_num_sqrt(BcNum *a, BcNum *restrict b, size_t scale)
2487 {
2488         BcStatus s;
2489         BcNum num1, num2, half, f, fprime, *x0, *x1, *temp;
2490         size_t pow, len, digs, digs1, resrdx, req, times = 0;
2491         ssize_t cmp = 1, cmp1 = SSIZE_MAX, cmp2 = SSIZE_MAX;
2492
2493         req = BC_MAX(scale, a->rdx) + ((BC_NUM_INT(a) + 1) >> 1) + 1;
2494         bc_num_expand(b, req);
2495
2496         if (a->len == 0) {
2497                 bc_num_setToZero(b, scale);
2498                 return BC_STATUS_SUCCESS;
2499         }
2500         else if (a->neg)
2501                 return bc_error("negative number");
2502         else if (BC_NUM_ONE(a)) {
2503                 bc_num_one(b);
2504                 bc_num_extend(b, scale);
2505                 return BC_STATUS_SUCCESS;
2506         }
2507
2508         scale = BC_MAX(scale, a->rdx) + 1;
2509         len = a->len + scale;
2510
2511         bc_num_init(&num1, len);
2512         bc_num_init(&num2, len);
2513         bc_num_init(&half, BC_NUM_DEF_SIZE);
2514
2515         bc_num_one(&half);
2516         half.num[0] = 5;
2517         half.rdx = 1;
2518
2519         bc_num_init(&f, len);
2520         bc_num_init(&fprime, len);
2521
2522         x0 = &num1;
2523         x1 = &num2;
2524
2525         bc_num_one(x0);
2526         pow = BC_NUM_INT(a);
2527
2528         if (pow) {
2529
2530                 if (pow & 1)
2531                         x0->num[0] = 2;
2532                 else
2533                         x0->num[0] = 6;
2534
2535                 pow -= 2 - (pow & 1);
2536
2537                 bc_num_extend(x0, pow);
2538
2539                 // Make sure to move the radix back.
2540                 x0->rdx -= pow;
2541         }
2542
2543         x0->rdx = digs = digs1 = 0;
2544         resrdx = scale + 2;
2545         len = BC_NUM_INT(x0) + resrdx - 1;
2546
2547         while (cmp != 0 || digs < len) {
2548
2549                 s = bc_num_div(a, x0, &f, resrdx);
2550                 if (s) goto err;
2551                 s = bc_num_add(x0, &f, &fprime, resrdx);
2552                 if (s) goto err;
2553                 s = bc_num_mul(&fprime, &half, x1, resrdx);
2554                 if (s) goto err;
2555
2556                 cmp = bc_num_cmp(x1, x0);
2557                 digs = x1->len - (unsigned long long) llabs(cmp);
2558
2559                 if (cmp == cmp2 && digs == digs1)
2560                         times += 1;
2561                 else
2562                         times = 0;
2563
2564                 resrdx += times > 4;
2565
2566                 cmp2 = cmp1;
2567                 cmp1 = cmp;
2568                 digs1 = digs;
2569
2570                 temp = x0;
2571                 x0 = x1;
2572                 x1 = temp;
2573         }
2574
2575         bc_num_copy(b, x0);
2576         scale -= 1;
2577         if (b->rdx > scale) bc_num_truncate(b, b->rdx - scale);
2578
2579 err:
2580         bc_num_free(&fprime);
2581         bc_num_free(&f);
2582         bc_num_free(&half);
2583         bc_num_free(&num2);
2584         bc_num_free(&num1);
2585         return s;
2586 }
2587
2588 static BcStatus bc_num_divmod(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, BcNum *d,
2589                               size_t scale)
2590 {
2591         BcStatus s;
2592         BcNum num2, *ptr_a;
2593         bool init = false;
2594         size_t ts = BC_MAX(scale + b->rdx, a->rdx), len = BC_NUM_MREQ(a, b, ts);
2595
2596         if (c == a) {
2597                 memcpy(&num2, c, sizeof(BcNum));
2598                 ptr_a = &num2;
2599                 bc_num_init(c, len);
2600                 init = true;
2601         }
2602         else {
2603                 ptr_a = a;
2604                 bc_num_expand(c, len);
2605         }
2606
2607         s = bc_num_r(ptr_a, b, c, d, scale, ts);
2608
2609         if (init) bc_num_free(&num2);
2610
2611         return s;
2612 }
2613
2614 #if ENABLE_DC
2615 static BcStatus bc_num_modexp(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, BcNum *restrict d)
2616 {
2617         BcStatus s;
2618         BcNum base, exp, two, temp;
2619
2620         if (c->len == 0)
2621                 return bc_error("divide by zero");
2622         if (a->rdx || b->rdx || c->rdx)
2623                 return bc_error("non integer number");
2624         if (b->neg)
2625                 return bc_error("negative number");
2626
2627         bc_num_expand(d, c->len);
2628         bc_num_init(&base, c->len);
2629         bc_num_init(&exp, b->len);
2630         bc_num_init(&two, BC_NUM_DEF_SIZE);
2631         bc_num_init(&temp, b->len);
2632
2633         bc_num_one(&two);
2634         two.num[0] = 2;
2635         bc_num_one(d);
2636
2637         s = bc_num_rem(a, c, &base, 0);
2638         if (s) goto err;
2639         bc_num_copy(&exp, b);
2640
2641         while (exp.len != 0) {
2642
2643                 s = bc_num_divmod(&exp, &two, &exp, &temp, 0);
2644                 if (s) goto err;
2645
2646                 if (BC_NUM_ONE(&temp)) {
2647                         s = bc_num_mul(d, &base, &temp, 0);
2648                         if (s) goto err;
2649                         s = bc_num_rem(&temp, c, d, 0);
2650                         if (s) goto err;
2651                 }
2652
2653                 s = bc_num_mul(&base, &base, &temp, 0);
2654                 if (s) goto err;
2655                 s = bc_num_rem(&temp, c, &base, 0);
2656                 if (s) goto err;
2657         }
2658
2659 err:
2660         bc_num_free(&temp);
2661         bc_num_free(&two);
2662         bc_num_free(&exp);
2663         bc_num_free(&base);
2664         return s;
2665 }
2666 #endif // ENABLE_DC
2667
2668 static int bc_id_cmp(const void *e1, const void *e2)
2669 {
2670         return strcmp(((const BcId *) e1)->name, ((const BcId *) e2)->name);
2671 }
2672
2673 static void bc_id_free(void *id)
2674 {
2675         free(((BcId *) id)->name);
2676 }
2677
2678 static BcStatus bc_func_insert(BcFunc *f, char *name, bool var)
2679 {
2680         BcId a;
2681         size_t i;
2682
2683         for (i = 0; i < f->autos.len; ++i) {
2684                 if (strcmp(name, ((BcId *) bc_vec_item(&f->autos, i))->name) == 0)
2685                         return bc_error("function parameter or auto var has the same name as another");
2686         }
2687
2688         a.idx = var;
2689         a.name = name;
2690
2691         bc_vec_push(&f->autos, &a);
2692
2693         return BC_STATUS_SUCCESS;
2694 }
2695
2696 static void bc_func_init(BcFunc *f)
2697 {
2698         bc_char_vec_init(&f->code);
2699         bc_vec_init(&f->autos, sizeof(BcId), bc_id_free);
2700         bc_vec_init(&f->labels, sizeof(size_t), NULL);
2701         f->nparams = 0;
2702 }
2703
2704 static void bc_func_free(void *func)
2705 {
2706         BcFunc *f = (BcFunc *) func;
2707         bc_vec_free(&f->code);
2708         bc_vec_free(&f->autos);
2709         bc_vec_free(&f->labels);
2710 }
2711
2712 static void bc_array_expand(BcVec *a, size_t len);
2713
2714 static void bc_array_init(BcVec *a, bool nums)
2715 {
2716         if (nums)
2717                 bc_vec_init(a, sizeof(BcNum), bc_num_free);
2718         else
2719                 bc_vec_init(a, sizeof(BcVec), bc_vec_free);
2720         bc_array_expand(a, 1);
2721 }
2722
2723 static void bc_array_expand(BcVec *a, size_t len)
2724 {
2725         BcResultData data;
2726
2727         if (a->size == sizeof(BcNum) && a->dtor == bc_num_free) {
2728                 while (len > a->len) {
2729                         bc_num_init(&data.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
2730                         bc_vec_push(a, &data.n);
2731                 }
2732         }
2733         else {
2734                 while (len > a->len) {
2735                         bc_array_init(&data.v, true);
2736                         bc_vec_push(a, &data.v);
2737                 }
2738         }
2739 }
2740
2741 static void bc_array_copy(BcVec *d, const BcVec *s)
2742 {
2743         size_t i;
2744
2745         bc_vec_pop_all(d);
2746         bc_vec_expand(d, s->cap);
2747         d->len = s->len;
2748
2749         for (i = 0; i < s->len; ++i) {
2750                 BcNum *dnum = bc_vec_item(d, i), *snum = bc_vec_item(s, i);
2751                 bc_num_init(dnum, snum->len);
2752                 bc_num_copy(dnum, snum);
2753         }
2754 }
2755
2756 static void bc_string_free(void *string)
2757 {
2758         free(*((char **) string));
2759 }
2760
2761 #if ENABLE_DC
2762 static void bc_result_copy(BcResult *d, BcResult *src)
2763 {
2764         d->t = src->t;
2765
2766         switch (d->t) {
2767
2768                 case BC_RESULT_TEMP:
2769                 case BC_RESULT_IBASE:
2770                 case BC_RESULT_SCALE:
2771                 case BC_RESULT_OBASE:
2772                 {
2773                         bc_num_init(&d->d.n, src->d.n.len);
2774                         bc_num_copy(&d->d.n, &src->d.n);
2775                         break;
2776                 }
2777
2778                 case BC_RESULT_VAR:
2779                 case BC_RESULT_ARRAY:
2780                 case BC_RESULT_ARRAY_ELEM:
2781                 {
2782                         d->d.id.name = xstrdup(src->d.id.name);
2783                         break;
2784                 }
2785
2786                 case BC_RESULT_CONSTANT:
2787                 case BC_RESULT_LAST:
2788                 case BC_RESULT_ONE:
2789                 case BC_RESULT_STR:
2790                 {
2791                         memcpy(&d->d.n, &src->d.n, sizeof(BcNum));
2792                         break;
2793                 }
2794         }
2795 }
2796 #endif // ENABLE_DC
2797
2798 static void bc_result_free(void *result)
2799 {
2800         BcResult *r = (BcResult *) result;
2801
2802         switch (r->t) {
2803
2804                 case BC_RESULT_TEMP:
2805                 case BC_RESULT_IBASE:
2806                 case BC_RESULT_SCALE:
2807                 case BC_RESULT_OBASE:
2808                 {
2809                         bc_num_free(&r->d.n);
2810                         break;
2811                 }
2812
2813                 case BC_RESULT_VAR:
2814                 case BC_RESULT_ARRAY:
2815                 case BC_RESULT_ARRAY_ELEM:
2816                 {
2817                         free(r->d.id.name);
2818                         break;
2819                 }
2820
2821                 default:
2822                 {
2823                         // Do nothing.
2824                         break;
2825                 }
2826         }
2827 }
2828
2829 static void bc_lex_lineComment(BcLex *l)
2830 {
2831         l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
2832         while (l->i < l->len && l->buf[l->i++] != '\n');
2833         --l->i;
2834 }
2835
2836 static void bc_lex_whitespace(BcLex *l)
2837 {
2838         char c;
2839         l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
2840         for (c = l->buf[l->i]; c != '\n' && isspace(c); c = l->buf[++l->i]);
2841 }
2842
2843 static BcStatus bc_lex_number(BcLex *l, char start)
2844 {
2845         const char *buf = l->buf + l->i;
2846         size_t len, hits = 0, bslashes = 0, i = 0, j;
2847         char c = buf[i];
2848         bool last_pt, pt = start == '.';
2849
2850         last_pt = pt;
2851         l->t.t = BC_LEX_NUMBER;
2852
2853         while (c != 0 && (isdigit(c) || (c >= 'A' && c <= 'F') ||
2854                           (c == '.' && !pt) || (c == '\\' && buf[i + 1] == '\n')))
2855         {
2856                 if (c != '\\') {
2857                         last_pt = c == '.';
2858                         pt = pt || last_pt;
2859                 }
2860                 else {
2861                         ++i;
2862                         bslashes += 1;
2863                 }
2864
2865                 c = buf[++i];
2866         }
2867
2868         len = i + !last_pt - bslashes * 2;
2869         if (len > BC_MAX_NUM)
2870                 return bc_error("number too long: must be [1, BC_NUM_MAX]");
2871
2872         bc_vec_pop_all(&l->t.v);
2873         bc_vec_expand(&l->t.v, len + 1);
2874         bc_vec_push(&l->t.v, &start);
2875
2876         for (buf -= 1, j = 1; j < len + hits * 2; ++j) {
2877
2878                 c = buf[j];
2879
2880                 // If we have hit a backslash, skip it. We don't have
2881                 // to check for a newline because it's guaranteed.
2882                 if (hits < bslashes && c == '\\') {
2883                         ++hits;
2884                         ++j;
2885                         continue;
2886                 }
2887
2888                 bc_vec_push(&l->t.v, &c);
2889         }
2890
2891         bc_vec_pushZeroByte(&l->t.v);
2892         l->i += i;
2893
2894         return BC_STATUS_SUCCESS;
2895 }
2896
2897 static BcStatus bc_lex_name(BcLex *l)
2898 {
2899         size_t i = 0;
2900         const char *buf = l->buf + l->i - 1;
2901         char c = buf[i];
2902
2903         l->t.t = BC_LEX_NAME;
2904
2905         while ((c >= 'a' && c <= 'z') || isdigit(c) || c == '_') c = buf[++i];
2906
2907         if (i > BC_MAX_STRING)
2908                 return bc_error("name too long: must be [1, BC_NAME_MAX]");
2909         bc_vec_string(&l->t.v, i, buf);
2910
2911         // Increment the index. We minus 1 because it has already been incremented.
2912         l->i += i - 1;
2913
2914         return BC_STATUS_SUCCESS;
2915 }
2916
2917 static void bc_lex_init(BcLex *l, BcLexNext next)
2918 {
2919         l->next = next;
2920         bc_char_vec_init(&l->t.v);
2921 }
2922
2923 static void bc_lex_free(BcLex *l)
2924 {
2925         bc_vec_free(&l->t.v);
2926 }
2927
2928 static void bc_lex_file(BcLex *l)
2929 {
2930         G.err_line = l->line = 1;
2931         l->newline = false;
2932 }
2933
2934 static BcStatus bc_lex_next(BcLex *l)
2935 {
2936         BcStatus s;
2937
2938         l->t.last = l->t.t;
2939         if (l->t.last == BC_LEX_EOF) return bc_error("end of file");
2940
2941         l->line += l->newline;
2942         G.err_line = l->line;
2943         l->t.t = BC_LEX_EOF;
2944
2945         l->newline = (l->i == l->len);
2946         if (l->newline) return BC_STATUS_SUCCESS;
2947
2948         // Loop until failure or we don't have whitespace. This
2949         // is so the parser doesn't get inundated with whitespace.
2950         do {
2951                 s = l->next(l);
2952         } while (!s && l->t.t == BC_LEX_WHITESPACE);
2953
2954         return s;
2955 }
2956
2957 static BcStatus bc_lex_text(BcLex *l, const char *text)
2958 {
2959         l->buf = text;
2960         l->i = 0;
2961         l->len = strlen(text);
2962         l->t.t = l->t.last = BC_LEX_INVALID;
2963         return bc_lex_next(l);
2964 }
2965
2966 #if ENABLE_BC
2967 static BcStatus bc_lex_identifier(BcLex *l)
2968 {
2969         BcStatus s;
2970         unsigned i;
2971         const char *buf = l->buf + l->i - 1;
2972
2973         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(bc_lex_kws); ++i) {
2974                 const char *keyword8 = bc_lex_kws[i].name8;
2975                 unsigned j = 0;
2976                 while (buf[j] != '\0' && buf[j] == keyword8[j]) {
2977                         j++;
2978                         if (j == 8) goto match;
2979                 }
2980                 if (keyword8[j] != '\0')
2981                         continue;
2982  match:
2983                 // buf starts with keyword bc_lex_kws[i]
2984                 l->t.t = BC_LEX_KEY_1st_keyword + i;
2985                 if (!((1 << i) & POSIX_KWORD_MASK)) {
2986                         s = bc_posix_error_fmt("%sthe '%.8s' keyword", "POSIX does not allow ", bc_lex_kws[i].name8);
2987                         if (s) return s;
2988                 }
2989
2990                 // We minus 1 because the index has already been incremented.
2991                 l->i += j - 1;
2992                 return BC_STATUS_SUCCESS;
2993         }
2994
2995         s = bc_lex_name(l);
2996         if (s) return s;
2997
2998         if (l->t.v.len > 2) {
2999                 // Prevent this:
3000                 // >>> qwe=1
3001                 // bc: POSIX only allows one character names; the following is bad: 'qwe=1
3002                 // '
3003                 unsigned len = strchrnul(buf, '\n') - buf;
3004                 s = bc_posix_error_fmt("POSIX only allows one character names; the following is bad: '%.*s'", len, buf);
3005         }
3006
3007         return s;
3008 }
3009
3010 static BcStatus bc_lex_string(BcLex *l)
3011 {
3012         size_t len, nls = 0, i = l->i;
3013         char c;
3014
3015         l->t.t = BC_LEX_STR;
3016
3017         for (c = l->buf[i]; c != 0 && c != '"'; c = l->buf[++i]) nls += (c == '\n');
3018
3019         if (c == '\0') {
3020                 l->i = i;
3021                 return bc_error("string end could not be found");
3022         }
3023
3024         len = i - l->i;
3025         if (len > BC_MAX_STRING)
3026                 return bc_error("string too long: must be [1, BC_STRING_MAX]");
3027         bc_vec_string(&l->t.v, len, l->buf + l->i);
3028
3029         l->i = i + 1;
3030         l->line += nls;
3031         G.err_line = l->line;
3032
3033         return BC_STATUS_SUCCESS;
3034 }
3035
3036 static void bc_lex_assign(BcLex *l, BcLexType with, BcLexType without)
3037 {
3038         if (l->buf[l->i] == '=') {
3039                 ++l->i;
3040                 l->t.t = with;
3041         }
3042         else
3043                 l->t.t = without;
3044 }
3045
3046 static BcStatus bc_lex_comment(BcLex *l)
3047 {
3048         size_t i, nls = 0;
3049         const char *buf = l->buf;
3050
3051         l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
3052         i = ++l->i;
3053         for (;;) {
3054                 char c = buf[i];
3055  check_star:
3056                 if (c == '*') {
3057                         c = buf[++i];
3058                         if (c == '/')
3059                                 break;
3060                         goto check_star;
3061                 }
3062                 if (c == '\0') {
3063                         l->i = i;
3064                         return bc_error("comment end could not be found");
3065                 }
3066                 nls += (c == '\n');
3067                 i++;
3068         }
3069
3070         l->i = i + 1;
3071         l->line += nls;
3072         G.err_line = l->line;
3073
3074         return BC_STATUS_SUCCESS;
3075 }
3076
3077 static BcStatus bc_lex_token(BcLex *l)
3078 {
3079         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
3080         char c = l->buf[l->i++], c2;
3081
3082         // This is the workhorse of the lexer.
3083         switch (c) {
3084
3085                 case '\0':
3086                 case '\n':
3087                 {
3088                         l->newline = true;
3089                         l->t.t = !c ? BC_LEX_EOF : BC_LEX_NLINE;
3090                         break;
3091                 }
3092
3093                 case '\t':
3094                 case '\v':
3095                 case '\f':
3096                 case '\r':
3097                 case ' ':
3098                 {
3099                         bc_lex_whitespace(l);
3100                         break;
3101                 }
3102
3103                 case '!':
3104                 {
3105                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_NE, BC_LEX_OP_BOOL_NOT);
3106
3107                         if (l->t.t == BC_LEX_OP_BOOL_NOT) {
3108                                 s = bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad("!");
3109                                 if (s) return s;
3110                         }
3111
3112                         break;
3113                 }
3114
3115                 case '"':
3116                 {
3117                         s = bc_lex_string(l);
3118                         break;
3119                 }
3120
3121                 case '#':
3122                 {
3123                         s = bc_POSIX_does_not_allow("'#' script comments");
3124                         if (s) return s;
3125
3126                         bc_lex_lineComment(l);
3127
3128                         break;
3129                 }
3130
3131                 case '%':
3132                 {
3133                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_MODULUS, BC_LEX_OP_MODULUS);
3134                         break;
3135                 }
3136
3137                 case '&':
3138                 {
3139                         c2 = l->buf[l->i];
3140                         if (c2 == '&') {
3141
3142                                 s = bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad("&&");
3143                                 if (s) return s;
3144
3145                                 ++l->i;
3146                                 l->t.t = BC_LEX_OP_BOOL_AND;
3147                         }
3148                         else {
3149                                 l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3150                                 s = bc_error_bad_character('&');
3151                         }
3152
3153                         break;
3154                 }
3155
3156                 case '(':
3157                 case ')':
3158                 {
3159                         l->t.t = (BcLexType)(c - '(' + BC_LEX_LPAREN);
3160                         break;
3161                 }
3162
3163                 case '*':
3164                 {
3165                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_MULTIPLY, BC_LEX_OP_MULTIPLY);
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_INC;
3175                         }
3176                         else
3177                                 bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_PLUS, BC_LEX_OP_PLUS);
3178                         break;
3179                 }
3180
3181                 case ',':
3182                 {
3183                         l->t.t = BC_LEX_COMMA;
3184                         break;
3185                 }
3186
3187                 case '-':
3188                 {
3189                         c2 = l->buf[l->i];
3190                         if (c2 == '-') {
3191                                 ++l->i;
3192                                 l->t.t = BC_LEX_OP_DEC;
3193                         }
3194                         else
3195                                 bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_MINUS, BC_LEX_OP_MINUS);
3196                         break;
3197                 }
3198
3199                 case '.':
3200                 {
3201                         if (isdigit(l->buf[l->i]))
3202                                 s = bc_lex_number(l, c);
3203                         else {
3204                                 l->t.t = BC_LEX_KEY_LAST;
3205                                 s = bc_POSIX_does_not_allow("a period ('.') as a shortcut for the last result");
3206                         }
3207                         break;
3208                 }
3209
3210                 case '/':
3211                 {
3212                         c2 = l->buf[l->i];
3213                         if (c2 == '*')
3214                                 s = bc_lex_comment(l);
3215                         else
3216                                 bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_DIVIDE, BC_LEX_OP_DIVIDE);
3217                         break;
3218                 }
3219
3220                 case '0':
3221                 case '1':
3222                 case '2':
3223                 case '3':
3224                 case '4':
3225                 case '5':
3226                 case '6':
3227                 case '7':
3228                 case '8':
3229                 case '9':
3230                 case 'A':
3231                 case 'B':
3232                 case 'C':
3233                 case 'D':
3234                 case 'E':
3235                 case 'F':
3236                 {
3237                         s = bc_lex_number(l, c);
3238                         break;
3239                 }
3240
3241                 case ';':
3242                 {
3243                         l->t.t = BC_LEX_SCOLON;
3244                         break;
3245                 }
3246
3247                 case '<':
3248                 {
3249                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_LE, BC_LEX_OP_REL_LT);
3250                         break;
3251                 }
3252
3253                 case '=':
3254                 {
3255                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_EQ, BC_LEX_OP_ASSIGN);
3256                         break;
3257                 }
3258
3259                 case '>':
3260                 {
3261                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_GE, BC_LEX_OP_REL_GT);
3262                         break;
3263                 }
3264
3265                 case '[':
3266                 case ']':
3267                 {
3268                         l->t.t = (BcLexType)(c - '[' + BC_LEX_LBRACKET);
3269                         break;
3270                 }
3271
3272                 case '\\':
3273                 {
3274                         if (l->buf[l->i] == '\n') {
3275                                 l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
3276                                 ++l->i;
3277                         }
3278                         else
3279                                 s = bc_error_bad_character(c);
3280                         break;
3281                 }
3282
3283                 case '^':
3284                 {
3285                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER, BC_LEX_OP_POWER);
3286                         break;
3287                 }
3288
3289                 case 'a':
3290                 case 'b':
3291                 case 'c':
3292                 case 'd':
3293                 case 'e':
3294                 case 'f':
3295                 case 'g':
3296                 case 'h':
3297                 case 'i':
3298                 case 'j':
3299                 case 'k':
3300                 case 'l':
3301                 case 'm':
3302                 case 'n':
3303                 case 'o':
3304                 case 'p':
3305                 case 'q':
3306                 case 'r':
3307                 case 's':
3308                 case 't':
3309                 case 'u':
3310                 case 'v':
3311                 case 'w':
3312                 case 'x':
3313                 case 'y':
3314                 case 'z':
3315                 {
3316                         s = bc_lex_identifier(l);
3317                         break;
3318                 }
3319
3320                 case '{':
3321                 case '}':
3322                 {
3323                         l->t.t = (BcLexType)(c - '{' + BC_LEX_LBRACE);
3324                         break;
3325                 }
3326
3327                 case '|':
3328                 {
3329                         c2 = l->buf[l->i];
3330
3331                         if (c2 == '|') {
3332                                 s = bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad("||");
3333                                 if (s) return s;
3334
3335                                 ++l->i;
3336                                 l->t.t = BC_LEX_OP_BOOL_OR;
3337                         }
3338                         else {
3339                                 l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3340                                 s = bc_error_bad_character(c);
3341                         }
3342
3343                         break;
3344                 }
3345
3346                 default:
3347                 {
3348                         l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3349                         s = bc_error_bad_character(c);
3350                         break;
3351                 }
3352         }
3353
3354         return s;
3355 }
3356 #endif // ENABLE_BC
3357
3358 #if ENABLE_DC
3359 static BcStatus dc_lex_register(BcLex *l)
3360 {
3361         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
3362
3363         if (isspace(l->buf[l->i - 1])) {
3364                 bc_lex_whitespace(l);
3365                 ++l->i;
3366                 if (!G_exreg)
3367                         s = bc_error("extended register");
3368                 else
3369                         s = bc_lex_name(l);
3370         }
3371         else {
3372                 bc_vec_pop_all(&l->t.v);
3373                 bc_vec_pushByte(&l->t.v, l->buf[l->i - 1]);
3374                 bc_vec_pushZeroByte(&l->t.v);
3375                 l->t.t = BC_LEX_NAME;
3376         }
3377
3378         return s;
3379 }
3380
3381 static BcStatus dc_lex_string(BcLex *l)
3382 {
3383         size_t depth = 1, nls = 0, i = l->i;
3384         char c;
3385
3386         l->t.t = BC_LEX_STR;
3387         bc_vec_pop_all(&l->t.v);
3388
3389         for (c = l->buf[i]; c != 0 && depth; c = l->buf[++i]) {
3390
3391                 depth += (c == '[' && (i == l->i || l->buf[i - 1] != '\\'));
3392                 depth -= (c == ']' && (i == l->i || l->buf[i - 1] != '\\'));
3393                 nls += (c == '\n');
3394
3395                 if (depth) bc_vec_push(&l->t.v, &c);
3396         }
3397
3398         if (c == '\0') {
3399                 l->i = i;
3400                 return bc_error("string end could not be found");
3401         }
3402
3403         bc_vec_pushZeroByte(&l->t.v);
3404         if (i - l->i > BC_MAX_STRING)
3405                 return bc_error("string too long: must be [1, BC_STRING_MAX]");
3406
3407         l->i = i;
3408         l->line += nls;
3409         G.err_line = l->line;
3410
3411         return BC_STATUS_SUCCESS;
3412 }
3413
3414 static BcStatus dc_lex_token(BcLex *l)
3415 {
3416         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
3417         char c = l->buf[l->i++], c2;
3418         size_t i;
3419
3420         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(dc_lex_regs); ++i) {
3421                 if (l->t.last == dc_lex_regs[i])
3422                         return dc_lex_register(l);
3423         }
3424
3425         if (c >= '%' && c <= '~' &&
3426             (l->t.t = dc_lex_tokens[(c - '%')]) != BC_LEX_INVALID)
3427         {
3428                 return s;
3429         }
3430
3431         // This is the workhorse of the lexer.
3432         switch (c) {
3433
3434                 case '\0':
3435                 {
3436                         l->t.t = BC_LEX_EOF;
3437                         break;
3438                 }
3439
3440                 case '\n':
3441                 case '\t':
3442                 case '\v':
3443                 case '\f':
3444                 case '\r':
3445                 case ' ':
3446                 {
3447                         l->newline = (c == '\n');
3448                         bc_lex_whitespace(l);
3449                         break;
3450                 }
3451
3452                 case '!':
3453                 {
3454                         c2 = l->buf[l->i];
3455
3456                         if (c2 == '=')
3457                                 l->t.t = BC_LEX_OP_REL_NE;
3458                         else if (c2 == '<')
3459                                 l->t.t = BC_LEX_OP_REL_LE;
3460                         else if (c2 == '>')
3461                                 l->t.t = BC_LEX_OP_REL_GE;
3462                         else
3463                                 return bc_error_bad_character(c);
3464
3465                         ++l->i;
3466                         break;
3467                 }
3468
3469                 case '#':
3470                 {
3471                         bc_lex_lineComment(l);
3472                         break;
3473                 }
3474
3475                 case '.':
3476                 {
3477                         if (isdigit(l->buf[l->i]))
3478                                 s = bc_lex_number(l, c);
3479                         else
3480                                 s = bc_error_bad_character(c);
3481                         break;
3482                 }
3483
3484                 case '0':
3485                 case '1':
3486                 case '2':
3487                 case '3':
3488                 case '4':
3489                 case '5':
3490                 case '6':
3491                 case '7':
3492                 case '8':
3493                 case '9':
3494                 case 'A':
3495                 case 'B':
3496                 case 'C':
3497                 case 'D':
3498                 case 'E':
3499                 case 'F':
3500                 {
3501                         s = bc_lex_number(l, c);
3502                         break;
3503                 }
3504
3505                 case '[':
3506                 {
3507                         s = dc_lex_string(l);
3508                         break;
3509                 }
3510
3511                 default:
3512                 {
3513                         l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3514                         s = bc_error_bad_character(c);
3515                         break;
3516                 }
3517         }
3518
3519         return s;
3520 }
3521 #endif // ENABLE_DC
3522
3523 static void bc_parse_addFunc(BcParse *p, char *name, size_t *idx)
3524 {
3525         bc_program_addFunc(name, idx);
3526         p->func = bc_vec_item(&G.prog.fns, p->fidx);
3527 }
3528
3529 static void bc_parse_pushName(BcParse *p, char *name)
3530 {
3531         size_t i = 0, len = strlen(name);
3532
3533         for (; i < len; ++i) bc_parse_push(p, name[i]);
3534         bc_parse_push(p, BC_PARSE_STREND);
3535
3536         free(name);
3537 }
3538
3539 static void bc_parse_pushIndex(BcParse *p, size_t idx)
3540 {
3541         unsigned char amt, i, nums[sizeof(size_t)];
3542
3543         for (amt = 0; idx; ++amt) {
3544                 nums[amt] = (char) idx;
3545                 idx = (idx & ((unsigned long) ~(UCHAR_MAX))) >> sizeof(char) * CHAR_BIT;
3546         }
3547
3548         bc_parse_push(p, amt);
3549         for (i = 0; i < amt; ++i) bc_parse_push(p, nums[i]);
3550 }
3551
3552 static void bc_parse_number(BcParse *p, BcInst *prev, size_t *nexs)
3553 {
3554         char *num = xstrdup(p->l.t.v.v);
3555         size_t idx = G.prog.consts.len;
3556
3557         bc_vec_push(&G.prog.consts, &num);
3558
3559         bc_parse_push(p, BC_INST_NUM);
3560         bc_parse_pushIndex(p, idx);
3561
3562         ++(*nexs);
3563         (*prev) = BC_INST_NUM;
3564 }
3565
3566 static BcStatus bc_parse_text(BcParse *p, const char *text)
3567 {
3568         BcStatus s;
3569
3570         p->func = bc_vec_item(&G.prog.fns, p->fidx);
3571
3572         if (!text[0] && !BC_PARSE_CAN_EXEC(p)) {
3573                 p->l.t.t = BC_LEX_INVALID;
3574                 s = p->parse(p);
3575                 if (s) return s;
3576                 if (!BC_PARSE_CAN_EXEC(p))
3577                         return bc_error("file is not executable");
3578         }
3579
3580         return bc_lex_text(&p->l, text);
3581 }
3582
3583 // Called when bc/dc_parse_parse() detects a failure,
3584 // resets parsing structures.
3585 static void bc_parse_reset(BcParse *p)
3586 {
3587         if (p->fidx != BC_PROG_MAIN) {
3588                 p->func->nparams = 0;
3589                 bc_vec_pop_all(&p->func->code);
3590                 bc_vec_pop_all(&p->func->autos);
3591                 bc_vec_pop_all(&p->func->labels);
3592
3593                 bc_parse_updateFunc(p, BC_PROG_MAIN);
3594         }
3595
3596         p->l.i = p->l.len;
3597         p->l.t.t = BC_LEX_EOF;
3598         p->auto_part = (p->nbraces = 0);
3599
3600         bc_vec_npop(&p->flags, p->flags.len - 1);
3601         bc_vec_pop_all(&p->exits);
3602         bc_vec_pop_all(&p->conds);
3603         bc_vec_pop_all(&p->ops);
3604
3605         bc_program_reset();
3606 }
3607
3608 static void bc_parse_free(BcParse *p)
3609 {
3610         bc_vec_free(&p->flags);
3611         bc_vec_free(&p->exits);
3612         bc_vec_free(&p->conds);
3613         bc_vec_free(&p->ops);
3614         bc_lex_free(&p->l);
3615 }
3616
3617 static void bc_parse_create(BcParse *p, size_t func,
3618                             BcParseParse parse, BcLexNext next)
3619 {
3620         memset(p, 0, sizeof(BcParse));
3621
3622         bc_lex_init(&p->l, next);
3623         bc_vec_init(&p->flags, sizeof(uint8_t), NULL);
3624         bc_vec_init(&p->exits, sizeof(BcInstPtr), NULL);
3625         bc_vec_init(&p->conds, sizeof(size_t), NULL);
3626         bc_vec_pushZeroByte(&p->flags);
3627         bc_vec_init(&p->ops, sizeof(BcLexType), NULL);
3628
3629         p->parse = parse;
3630         // p->auto_part = p->nbraces = 0; - already is
3631         bc_parse_updateFunc(p, func);
3632 }
3633
3634 #if ENABLE_BC
3635 static BcStatus bc_parse_else(BcParse *p);
3636 static BcStatus bc_parse_stmt(BcParse *p);
3637
3638 static BcStatus bc_parse_operator(BcParse *p, BcLexType type, size_t start,
3639                                   size_t *nexprs, bool next)
3640 {
3641         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
3642         BcLexType t;
3643         char l, r = bc_parse_op_PREC(type - BC_LEX_OP_INC);
3644         bool left = bc_parse_op_LEFT(type - BC_LEX_OP_INC);
3645
3646         while (p->ops.len > start) {
3647
3648                 t = BC_PARSE_TOP_OP(p);
3649                 if (t == BC_LEX_LPAREN) break;
3650
3651                 l = bc_parse_op_PREC(t - BC_LEX_OP_INC);
3652                 if (l >= r && (l != r || !left)) break;
3653
3654                 bc_parse_push(p, BC_PARSE_TOKEN_INST(t));
3655                 bc_vec_pop(&p->ops);
3656                 *nexprs -= t != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && t != BC_LEX_NEG;
3657         }
3658
3659         bc_vec_push(&p->ops, &type);
3660         if (next) s = bc_lex_next(&p->l);
3661
3662         return s;
3663 }
3664
3665 static BcStatus bc_parse_rightParen(BcParse *p, size_t ops_bgn, size_t *nexs)
3666 {
3667         BcLexType top;
3668
3669         if (p->ops.len <= ops_bgn)
3670                 return bc_error_bad_expression();
3671         top = BC_PARSE_TOP_OP(p);
3672
3673         while (top != BC_LEX_LPAREN) {
3674
3675                 bc_parse_push(p, BC_PARSE_TOKEN_INST(top));
3676
3677                 bc_vec_pop(&p->ops);
3678                 *nexs -= top != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && top != BC_LEX_NEG;
3679
3680                 if (p->ops.len <= ops_bgn)
3681                         return bc_error_bad_expression();
3682                 top = BC_PARSE_TOP_OP(p);
3683         }
3684
3685         bc_vec_pop(&p->ops);
3686
3687         return bc_lex_next(&p->l);
3688 }
3689
3690 static BcStatus bc_parse_params(BcParse *p, uint8_t flags)
3691 {
3692         BcStatus s;
3693         bool comma = false;
3694         size_t nparams;
3695
3696         s = bc_lex_next(&p->l);
3697         if (s) return s;
3698
3699         for (nparams = 0; p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN; ++nparams) {
3700
3701                 flags = (flags & ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL)) | BC_PARSE_ARRAY;
3702                 s = bc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_param);
3703                 if (s) return s;
3704
3705                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
3706                 if (comma) {
3707                         s = bc_lex_next(&p->l);
3708                         if (s) return s;
3709                 }
3710         }
3711
3712         if (comma) return bc_error_bad_token();
3713         bc_parse_push(p, BC_INST_CALL);
3714         bc_parse_pushIndex(p, nparams);
3715
3716         return BC_STATUS_SUCCESS;
3717 }
3718
3719 static BcStatus bc_parse_call(BcParse *p, char *name, uint8_t flags)
3720 {
3721         BcStatus s;
3722         BcId entry, *entry_ptr;
3723         size_t idx;
3724
3725         entry.name = name;
3726
3727         s = bc_parse_params(p, flags);
3728         if (s) goto err;
3729
3730         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) {
3731                 s = bc_error_bad_token();
3732                 goto err;
3733         }
3734
3735         idx = bc_map_index(&G.prog.fn_map, &entry);
3736
3737         if (idx == BC_VEC_INVALID_IDX) {
3738                 name = xstrdup(entry.name);
3739                 bc_parse_addFunc(p, name, &idx);
3740                 idx = bc_map_index(&G.prog.fn_map, &entry);
3741                 free(entry.name);
3742         }
3743         else
3744                 free(name);
3745
3746         entry_ptr = bc_vec_item(&G.prog.fn_map, idx);
3747         bc_parse_pushIndex(p, entry_ptr->idx);
3748
3749         return bc_lex_next(&p->l);
3750
3751 err:
3752         free(name);
3753         return s;
3754 }
3755
3756 static BcStatus bc_parse_name(BcParse *p, BcInst *type, uint8_t flags)
3757 {
3758         BcStatus s;
3759         char *name;
3760
3761         name = xstrdup(p->l.t.v.v);
3762         s = bc_lex_next(&p->l);
3763         if (s) goto err;
3764
3765         if (p->l.t.t == BC_LEX_LBRACKET) {
3766
3767                 s = bc_lex_next(&p->l);
3768                 if (s) goto err;
3769
3770                 if (p->l.t.t == BC_LEX_RBRACKET) {
3771
3772                         if (!(flags & BC_PARSE_ARRAY)) {
3773                                 s = bc_error_bad_expression();
3774                                 goto err;
3775                         }
3776
3777                         *type = BC_INST_ARRAY;
3778                 }
3779                 else {
3780
3781                         *type = BC_INST_ARRAY_ELEM;
3782
3783                         flags &= ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL);
3784                         s = bc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_elem);
3785                         if (s) goto err;
3786                 }
3787
3788                 s = bc_lex_next(&p->l);
3789                 if (s) goto err;
3790                 bc_parse_push(p, *type);
3791                 bc_parse_pushName(p, name);
3792         }
3793         else if (p->l.t.t == BC_LEX_LPAREN) {
3794
3795                 if (flags & BC_PARSE_NOCALL) {
3796                         s = bc_error_bad_token();
3797                         goto err;
3798                 }
3799
3800                 *type = BC_INST_CALL;
3801                 s = bc_parse_call(p, name, flags);
3802         }
3803         else {
3804                 *type = BC_INST_VAR;
3805                 bc_parse_push(p, BC_INST_VAR);
3806                 bc_parse_pushName(p, name);
3807         }
3808
3809         return s;
3810
3811 err:
3812         free(name);
3813         return s;
3814 }
3815
3816 static BcStatus bc_parse_read(BcParse *p)
3817 {
3818         BcStatus s;
3819
3820         s = bc_lex_next(&p->l);
3821         if (s) return s;
3822         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) return bc_error_bad_token();
3823
3824         s = bc_lex_next(&p->l);
3825         if (s) return s;
3826         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) return bc_error_bad_token();
3827
3828         bc_parse_push(p, BC_INST_READ);
3829
3830         return bc_lex_next(&p->l);
3831 }
3832
3833 static BcStatus bc_parse_builtin(BcParse *p, BcLexType type, uint8_t flags,
3834                                  BcInst *prev)
3835 {
3836         BcStatus s;
3837
3838         s = bc_lex_next(&p->l);
3839         if (s) return s;
3840         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) return bc_error_bad_token();
3841
3842         flags = (flags & ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL)) | BC_PARSE_ARRAY;
3843
3844         s = bc_lex_next(&p->l);
3845         if (s) return s;
3846
3847         s = bc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_rel);
3848         if (s) return s;
3849
3850         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) return bc_error_bad_token();
3851
3852         *prev = (type == BC_LEX_KEY_LENGTH) ? BC_INST_LENGTH : BC_INST_SQRT;
3853         bc_parse_push(p, *prev);
3854
3855         return bc_lex_next(&p->l);
3856 }
3857
3858 static BcStatus bc_parse_scale(BcParse *p, BcInst *type, uint8_t flags)
3859 {
3860         BcStatus s;
3861
3862         s = bc_lex_next(&p->l);
3863         if (s) return s;
3864
3865         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) {
3866                 *type = BC_INST_SCALE;
3867                 bc_parse_push(p, BC_INST_SCALE);
3868                 return BC_STATUS_SUCCESS;
3869         }
3870
3871         *type = BC_INST_SCALE_FUNC;
3872         flags &= ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL);
3873
3874         s = bc_lex_next(&p->l);
3875         if (s) return s;
3876
3877         s = bc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_rel);
3878         if (s) return s;
3879         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) return bc_error_bad_token();
3880         bc_parse_push(p, BC_INST_SCALE_FUNC);
3881
3882         return bc_lex_next(&p->l);
3883 }
3884
3885 static BcStatus bc_parse_incdec(BcParse *p, BcInst *prev, bool *paren_expr,
3886                                 size_t *nexprs, uint8_t flags)
3887 {
3888         BcStatus s;
3889         BcLexType type;
3890         char inst;
3891         BcInst etype = *prev;
3892
3893         if (etype == BC_INST_VAR || etype == BC_INST_ARRAY_ELEM ||
3894             etype == BC_INST_SCALE || etype == BC_INST_LAST ||
3895             etype == BC_INST_IBASE || etype == BC_INST_OBASE)
3896         {
3897                 *prev = inst = BC_INST_INC_POST + (p->l.t.t != BC_LEX_OP_INC);
3898                 bc_parse_push(p, inst);
3899                 s = bc_lex_next(&p->l);
3900         }
3901         else {
3902
3903                 *prev = inst = BC_INST_INC_PRE + (p->l.t.t != BC_LEX_OP_INC);
3904                 *paren_expr = true;
3905
3906                 s = bc_lex_next(&p->l);
3907                 if (s) return s;
3908                 type = p->l.t.t;
3909
3910                 // Because we parse the next part of the expression
3911                 // right here, we need to increment this.
3912                 *nexprs = *nexprs + 1;
3913
3914                 switch (type) {
3915
3916                         case BC_LEX_NAME:
3917                         {
3918                                 s = bc_parse_name(p, prev, flags | BC_PARSE_NOCALL);
3919                                 break;
3920                         }
3921
3922                         case BC_LEX_KEY_IBASE:
3923                         case BC_LEX_KEY_LAST:
3924                         case BC_LEX_KEY_OBASE:
3925                         {
3926                                 bc_parse_push(p, type - BC_LEX_KEY_IBASE + BC_INST_IBASE);
3927                                 s = bc_lex_next(&p->l);
3928                                 break;
3929                         }
3930
3931                         case BC_LEX_KEY_SCALE:
3932                         {
3933                                 s = bc_lex_next(&p->l);
3934                                 if (s) return s;
3935                                 if (p->l.t.t == BC_LEX_LPAREN)
3936                                         s = bc_error_bad_token();
3937                                 else
3938                                         bc_parse_push(p, BC_INST_SCALE);
3939                                 break;
3940                         }
3941
3942                         default:
3943                         {
3944                                 s = bc_error_bad_token();
3945                                 break;
3946                         }
3947                 }
3948
3949                 if (!s) bc_parse_push(p, inst);
3950         }
3951
3952         return s;
3953 }
3954
3955 static BcStatus bc_parse_minus(BcParse *p, BcInst *prev, size_t ops_bgn,
3956                                bool rparen, size_t *nexprs)
3957 {
3958         BcStatus s;
3959         BcLexType type;
3960         BcInst etype = *prev;
3961
3962         s = bc_lex_next(&p->l);
3963         if (s) return s;
3964
3965         type = rparen || etype == BC_INST_INC_POST || etype == BC_INST_DEC_POST ||
3966                        (etype >= BC_INST_NUM && etype <= BC_INST_SQRT) ?
3967                    BC_LEX_OP_MINUS :
3968                    BC_LEX_NEG;
3969         *prev = BC_PARSE_TOKEN_INST(type);
3970
3971         // We can just push onto the op stack because this is the largest
3972         // precedence operator that gets pushed. Inc/dec does not.
3973         if (type != BC_LEX_OP_MINUS)
3974                 bc_vec_push(&p->ops, &type);
3975         else
3976                 s = bc_parse_operator(p, type, ops_bgn, nexprs, false);
3977
3978         return s;
3979 }
3980
3981 static BcStatus bc_parse_string(BcParse *p, char inst)
3982 {
3983         char *str = xstrdup(p->l.t.v.v);
3984
3985         bc_parse_push(p, BC_INST_STR);
3986         bc_parse_pushIndex(p, G.prog.strs.len);
3987         bc_vec_push(&G.prog.strs, &str);
3988         bc_parse_push(p, inst);
3989
3990         return bc_lex_next(&p->l);
3991 }
3992
3993 static BcStatus bc_parse_print(BcParse *p)
3994 {
3995         BcStatus s;
3996         BcLexType type;
3997         bool comma = false;
3998
3999         s = bc_lex_next(&p->l);
4000         if (s) return s;
4001
4002         type = p->l.t.t;
4003
4004         if (type == BC_LEX_SCOLON || type == BC_LEX_NLINE)
4005                 return bc_error("bad print statement");
4006
4007         while (!s && type != BC_LEX_SCOLON && type != BC_LEX_NLINE) {
4008
4009                 if (type == BC_LEX_STR)
4010                         s = bc_parse_string(p, BC_INST_PRINT_POP);
4011                 else {
4012                         s = bc_parse_expr(p, 0, bc_parse_next_print);
4013                         if (s) return s;
4014                         bc_parse_push(p, BC_INST_PRINT_POP);
4015                 }
4016
4017                 if (s) return s;
4018
4019                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
4020                 if (comma) s = bc_lex_next(&p->l);
4021                 type = p->l.t.t;
4022         }
4023
4024         if (s) return s;
4025         if (comma) return bc_error_bad_token();
4026
4027         return bc_lex_next(&p->l);
4028 }
4029
4030 static BcStatus bc_parse_return(BcParse *p)
4031 {
4032         BcStatus s;
4033         BcLexType t;
4034         bool paren;
4035
4036         if (!BC_PARSE_FUNC(p)) return bc_error_bad_token();
4037
4038         s = bc_lex_next(&p->l);
4039         if (s) return s;
4040
4041         t = p->l.t.t;
4042         paren = t == BC_LEX_LPAREN;
4043
4044         if (t == BC_LEX_NLINE || t == BC_LEX_SCOLON)
4045                 bc_parse_push(p, BC_INST_RET0);
4046         else {
4047
4048                 s = bc_parse_expr(p, 0, bc_parse_next_expr);
4049                 if (s == BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP) {
4050                         bc_parse_push(p, BC_INST_RET0);
4051                         s = bc_lex_next(&p->l);
4052                 }
4053                 if (s) return s;
4054
4055                 if (!paren || p->l.t.last != BC_LEX_RPAREN) {
4056                         s = bc_posix_error("POSIX requires parentheses around return expressions");
4057                         if (s) return s;
4058                 }
4059
4060                 bc_parse_push(p, BC_INST_RET);
4061         }
4062
4063         return s;
4064 }
4065
4066 static BcStatus bc_parse_endBody(BcParse *p, bool brace)
4067 {
4068         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4069
4070         if (p->flags.len <= 1 || (brace && p->nbraces == 0))
4071                 return bc_error_bad_token();
4072
4073         if (brace) {
4074
4075                 if (p->l.t.t == BC_LEX_RBRACE) {
4076                         if (!p->nbraces) return bc_error_bad_token();
4077                         --p->nbraces;
4078                         s = bc_lex_next(&p->l);
4079                         if (s) return s;
4080                 }
4081                 else
4082                         return bc_error_bad_token();
4083         }
4084
4085         if (BC_PARSE_IF(p)) {
4086
4087                 uint8_t *flag_ptr;
4088
4089                 while (p->l.t.t == BC_LEX_NLINE) {
4090                         s = bc_lex_next(&p->l);
4091                         if (s) return s;
4092                 }
4093
4094                 bc_vec_pop(&p->flags);
4095
4096                 flag_ptr = BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(p);
4097                 *flag_ptr = (*flag_ptr | BC_PARSE_FLAG_IF_END);
4098
4099                 if (p->l.t.t == BC_LEX_KEY_ELSE) s = bc_parse_else(p);
4100         }
4101         else if (BC_PARSE_ELSE(p)) {
4102
4103                 BcInstPtr *ip;
4104                 size_t *label;
4105
4106                 bc_vec_pop(&p->flags);
4107
4108                 ip = bc_vec_top(&p->exits);
4109                 label = bc_vec_item(&p->func->labels, ip->idx);
4110                 *label = p->func->code.len;
4111
4112                 bc_vec_pop(&p->exits);
4113         }
4114         else if (BC_PARSE_FUNC_INNER(p)) {
4115                 bc_parse_push(p, BC_INST_RET0);
4116                 bc_parse_updateFunc(p, BC_PROG_MAIN);
4117                 bc_vec_pop(&p->flags);
4118         }
4119         else {
4120
4121                 BcInstPtr *ip = bc_vec_top(&p->exits);
4122                 size_t *label = bc_vec_top(&p->conds);
4123
4124                 bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4125                 bc_parse_pushIndex(p, *label);
4126
4127                 label = bc_vec_item(&p->func->labels, ip->idx);
4128                 *label = p->func->code.len;
4129
4130                 bc_vec_pop(&p->flags);
4131                 bc_vec_pop(&p->exits);
4132                 bc_vec_pop(&p->conds);
4133         }
4134
4135         return s;
4136 }
4137
4138 static void bc_parse_startBody(BcParse *p, uint8_t flags)
4139 {
4140         uint8_t *flag_ptr = BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(p);
4141         flags |= (*flag_ptr & (BC_PARSE_FLAG_FUNC | BC_PARSE_FLAG_LOOP));
4142         flags |= BC_PARSE_FLAG_BODY;
4143         bc_vec_push(&p->flags, &flags);
4144 }
4145
4146 static void bc_parse_noElse(BcParse *p)
4147 {
4148         BcInstPtr *ip;
4149         size_t *label;
4150         uint8_t *flag_ptr = BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(p);
4151
4152         *flag_ptr = (*flag_ptr & ~(BC_PARSE_FLAG_IF_END));
4153
4154         ip = bc_vec_top(&p->exits);
4155         label = bc_vec_item(&p->func->labels, ip->idx);
4156         *label = p->func->code.len;
4157
4158         bc_vec_pop(&p->exits);
4159 }
4160
4161 static BcStatus bc_parse_if(BcParse *p)
4162 {
4163         BcStatus s;
4164         BcInstPtr ip;
4165
4166         s = bc_lex_next(&p->l);
4167         if (s) return s;
4168         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) return bc_error_bad_token();
4169
4170         s = bc_lex_next(&p->l);
4171         if (s) return s;
4172         s = bc_parse_expr(p, BC_PARSE_REL, bc_parse_next_rel);
4173         if (s) return s;
4174         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) return bc_error_bad_token();
4175
4176         s = bc_lex_next(&p->l);
4177         if (s) return s;
4178         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP_ZERO);
4179
4180         ip.idx = p->func->labels.len;
4181         ip.func = ip.len = 0;
4182
4183         bc_parse_pushIndex(p, ip.idx);
4184         bc_vec_push(&p->exits, &ip);
4185         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip.idx);
4186         bc_parse_startBody(p, BC_PARSE_FLAG_IF);
4187
4188         return BC_STATUS_SUCCESS;
4189 }
4190
4191 static BcStatus bc_parse_else(BcParse *p)
4192 {
4193         BcInstPtr ip;
4194
4195         if (!BC_PARSE_IF_END(p)) return bc_error_bad_token();
4196
4197         ip.idx = p->func->labels.len;
4198         ip.func = ip.len = 0;
4199
4200         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4201         bc_parse_pushIndex(p, ip.idx);
4202
4203         bc_parse_noElse(p);
4204
4205         bc_vec_push(&p->exits, &ip);
4206         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip.idx);
4207         bc_parse_startBody(p, BC_PARSE_FLAG_ELSE);
4208
4209         return bc_lex_next(&p->l);
4210 }
4211
4212 static BcStatus bc_parse_while(BcParse *p)
4213 {
4214         BcStatus s;
4215         BcInstPtr ip;
4216
4217         s = bc_lex_next(&p->l);
4218         if (s) return s;
4219         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) return bc_error_bad_token();
4220         s = bc_lex_next(&p->l);
4221         if (s) return s;
4222
4223         ip.idx = p->func->labels.len;
4224
4225         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4226         bc_vec_push(&p->conds, &ip.idx);
4227
4228         ip.idx = p->func->labels.len;
4229         ip.func = 1;
4230         ip.len = 0;
4231
4232         bc_vec_push(&p->exits, &ip);
4233         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip.idx);
4234
4235         s = bc_parse_expr(p, BC_PARSE_REL, bc_parse_next_rel);
4236         if (s) return s;
4237         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) return bc_error_bad_token();
4238         s = bc_lex_next(&p->l);
4239         if (s) return s;
4240
4241         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP_ZERO);
4242         bc_parse_pushIndex(p, ip.idx);
4243         bc_parse_startBody(p, BC_PARSE_FLAG_LOOP | BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER);
4244
4245         return BC_STATUS_SUCCESS;
4246 }
4247
4248 static BcStatus bc_parse_for(BcParse *p)
4249 {
4250         BcStatus s;
4251         BcInstPtr ip;
4252         size_t cond_idx, exit_idx, body_idx, update_idx;
4253
4254         s = bc_lex_next(&p->l);
4255         if (s) return s;
4256         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) return bc_error_bad_token();
4257         s = bc_lex_next(&p->l);
4258         if (s) return s;
4259
4260         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON)
4261                 s = bc_parse_expr(p, 0, bc_parse_next_for);
4262         else
4263                 s = bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for("init");
4264
4265         if (s) return s;
4266         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON) return bc_error_bad_token();
4267         s = bc_lex_next(&p->l);
4268         if (s) return s;
4269
4270         cond_idx = p->func->labels.len;
4271         update_idx = cond_idx + 1;
4272         body_idx = update_idx + 1;
4273         exit_idx = body_idx + 1;
4274
4275         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4276
4277         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON)
4278                 s = bc_parse_expr(p, BC_PARSE_REL, bc_parse_next_for);
4279         else
4280                 s = bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for("condition");
4281
4282         if (s) return s;
4283         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON) return bc_error_bad_token();
4284
4285         s = bc_lex_next(&p->l);
4286         if (s) return s;
4287
4288         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP_ZERO);
4289         bc_parse_pushIndex(p, exit_idx);
4290         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4291         bc_parse_pushIndex(p, body_idx);
4292
4293         ip.idx = p->func->labels.len;
4294
4295         bc_vec_push(&p->conds, &update_idx);
4296         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4297
4298         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN)
4299                 s = bc_parse_expr(p, 0, bc_parse_next_rel);
4300         else
4301                 s = bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for("update");
4302
4303         if (s) return s;
4304
4305         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) return bc_error_bad_token();
4306         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4307         bc_parse_pushIndex(p, cond_idx);
4308         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4309
4310         ip.idx = exit_idx;
4311         ip.func = 1;
4312         ip.len = 0;
4313
4314         bc_vec_push(&p->exits, &ip);
4315         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip.idx);
4316         bc_lex_next(&p->l);
4317         bc_parse_startBody(p, BC_PARSE_FLAG_LOOP | BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER);
4318
4319         return BC_STATUS_SUCCESS;
4320 }
4321
4322 static BcStatus bc_parse_loopExit(BcParse *p, BcLexType type)
4323 {
4324         BcStatus s;
4325         size_t i;
4326         BcInstPtr *ip;
4327
4328         if (!BC_PARSE_LOOP(p)) return bc_error_bad_token();
4329
4330         if (type == BC_LEX_KEY_BREAK) {
4331
4332                 if (p->exits.len == 0) return bc_error_bad_token();
4333
4334                 i = p->exits.len - 1;
4335                 ip = bc_vec_item(&p->exits, i);
4336
4337                 while (!ip->func && i < p->exits.len) ip = bc_vec_item(&p->exits, i--);
4338                 if (i >= p->exits.len && !ip->func) return bc_error_bad_token();
4339
4340                 i = ip->idx;
4341         }
4342         else
4343                 i = *((size_t *) bc_vec_top(&p->conds));
4344
4345         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4346         bc_parse_pushIndex(p, i);
4347
4348         s = bc_lex_next(&p->l);
4349         if (s) return s;
4350
4351         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON && p->l.t.t != BC_LEX_NLINE)
4352                 return bc_error_bad_token();
4353
4354         return bc_lex_next(&p->l);
4355 }
4356
4357 static BcStatus bc_parse_func(BcParse *p)
4358 {
4359         BcStatus s;
4360         bool var, comma = false;
4361         uint8_t flags;
4362         char *name;
4363
4364         s = bc_lex_next(&p->l);
4365         if (s) return s;
4366         if (p->l.t.t != BC_LEX_NAME)
4367                 return bc_error("bad function definition");
4368
4369         name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4370         bc_parse_addFunc(p, name, &p->fidx);
4371
4372         s = bc_lex_next(&p->l);
4373         if (s) return s;
4374         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN)
4375                 return bc_error("bad function definition");
4376         s = bc_lex_next(&p->l);
4377         if (s) return s;
4378
4379         while (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) {
4380
4381                 if (p->l.t.t != BC_LEX_NAME)
4382                         return bc_error("bad function definition");
4383
4384                 ++p->func->nparams;
4385
4386                 name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4387                 s = bc_lex_next(&p->l);
4388                 if (s) goto err;
4389
4390                 var = p->l.t.t != BC_LEX_LBRACKET;
4391
4392                 if (!var) {
4393
4394                         s = bc_lex_next(&p->l);
4395                         if (s) goto err;
4396
4397                         if (p->l.t.t != BC_LEX_RBRACKET) {
4398                                 s = bc_error("bad function definition");
4399                                 goto err;
4400                         }
4401
4402                         s = bc_lex_next(&p->l);
4403                         if (s) goto err;
4404                 }
4405
4406                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
4407                 if (comma) {
4408                         s = bc_lex_next(&p->l);
4409                         if (s) goto err;
4410                 }
4411
4412                 s = bc_func_insert(p->func, name, var);
4413                 if (s) goto err;
4414         }
4415
4416         if (comma) return bc_error("bad function definition");
4417
4418         flags = BC_PARSE_FLAG_FUNC | BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER | BC_PARSE_FLAG_BODY;
4419         bc_parse_startBody(p, flags);
4420
4421         s = bc_lex_next(&p->l);
4422         if (s) return s;
4423
4424         if (p->l.t.t != BC_LEX_LBRACE)
4425                 s = bc_posix_error("POSIX requires the left brace be on the same line as the function header");
4426
4427         return s;
4428
4429 err:
4430         free(name);
4431         return s;
4432 }
4433
4434 static BcStatus bc_parse_auto(BcParse *p)
4435 {
4436         BcStatus s;
4437         bool comma, var, one;
4438         char *name;
4439
4440         if (!p->auto_part) return bc_error_bad_token();
4441         s = bc_lex_next(&p->l);
4442         if (s) return s;
4443
4444         p->auto_part = comma = false;
4445         one = p->l.t.t == BC_LEX_NAME;
4446
4447         while (p->l.t.t == BC_LEX_NAME) {
4448
4449                 name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4450                 s = bc_lex_next(&p->l);
4451                 if (s) goto err;
4452
4453                 var = p->l.t.t != BC_LEX_LBRACKET;
4454                 if (!var) {
4455
4456                         s = bc_lex_next(&p->l);
4457                         if (s) goto err;
4458
4459                         if (p->l.t.t != BC_LEX_RBRACKET) {
4460                                 s = bc_error("bad function definition");
4461                                 goto err;
4462                         }
4463
4464                         s = bc_lex_next(&p->l);
4465                         if (s) goto err;
4466                 }
4467
4468                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
4469                 if (comma) {
4470                         s = bc_lex_next(&p->l);
4471                         if (s) goto err;
4472                 }
4473
4474                 s = bc_func_insert(p->func, name, var);
4475                 if (s) goto err;
4476         }
4477
4478         if (comma) return bc_error("bad function definition");
4479         if (!one) return bc_error("no auto variable found");
4480
4481         if (p->l.t.t != BC_LEX_NLINE && p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON)
4482                 return bc_error_bad_token();
4483
4484         return bc_lex_next(&p->l);
4485
4486 err:
4487         free(name);
4488         return s;
4489 }
4490
4491 static BcStatus bc_parse_body(BcParse *p, bool brace)
4492 {
4493         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4494         uint8_t *flag_ptr = bc_vec_top(&p->flags);
4495
4496         *flag_ptr &= ~(BC_PARSE_FLAG_BODY);
4497
4498         if (*flag_ptr & BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER) {
4499
4500                 if (!brace) return bc_error_bad_token();
4501                 p->auto_part = p->l.t.t != BC_LEX_KEY_AUTO;
4502
4503                 if (!p->auto_part) {
4504                         s = bc_parse_auto(p);
4505                         if (s) return s;
4506                 }
4507
4508                 if (p->l.t.t == BC_LEX_NLINE) s = bc_lex_next(&p->l);
4509         }
4510         else {
4511                 s = bc_parse_stmt(p);
4512                 if (!s && !brace) s = bc_parse_endBody(p, false);
4513         }
4514
4515         return s;
4516 }
4517
4518 static BcStatus bc_parse_stmt(BcParse *p)
4519 {
4520         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4521
4522         switch (p->l.t.t) {
4523
4524                 case BC_LEX_NLINE:
4525                 {
4526                         return bc_lex_next(&p->l);
4527                 }
4528
4529                 case BC_LEX_KEY_ELSE:
4530                 {
4531                         p->auto_part = false;
4532                         break;
4533                 }
4534
4535                 case BC_LEX_LBRACE:
4536                 {
4537                         if (!BC_PARSE_BODY(p)) return bc_error_bad_token();
4538
4539                         ++p->nbraces;
4540                         s = bc_lex_next(&p->l);
4541                         if (s) return s;
4542
4543                         return bc_parse_body(p, true);
4544                 }
4545
4546                 case BC_LEX_KEY_AUTO:
4547                 {
4548                         return bc_parse_auto(p);
4549                 }
4550
4551                 default:
4552                 {
4553                         p->auto_part = false;
4554
4555                         if (BC_PARSE_IF_END(p)) {
4556                                 bc_parse_noElse(p);
4557                                 return BC_STATUS_SUCCESS;
4558                         }
4559                         else if (BC_PARSE_BODY(p))
4560                                 return bc_parse_body(p, false);
4561
4562                         break;
4563                 }
4564         }
4565
4566         switch (p->l.t.t) {
4567
4568                 case BC_LEX_OP_INC:
4569                 case BC_LEX_OP_DEC:
4570                 case BC_LEX_OP_MINUS:
4571                 case BC_LEX_OP_BOOL_NOT:
4572                 case BC_LEX_LPAREN:
4573                 case BC_LEX_NAME:
4574                 case BC_LEX_NUMBER:
4575                 case BC_LEX_KEY_IBASE:
4576                 case BC_LEX_KEY_LAST:
4577                 case BC_LEX_KEY_LENGTH:
4578                 case BC_LEX_KEY_OBASE:
4579                 case BC_LEX_KEY_READ:
4580                 case BC_LEX_KEY_SCALE:
4581                 case BC_LEX_KEY_SQRT:
4582                 {
4583                         s = bc_parse_expr(p, BC_PARSE_PRINT, bc_parse_next_expr);
4584                         break;
4585                 }
4586
4587                 case BC_LEX_KEY_ELSE:
4588                 {
4589                         s = bc_parse_else(p);
4590                         break;
4591                 }
4592
4593                 case BC_LEX_SCOLON:
4594                 {
4595                         while (!s && p->l.t.t == BC_LEX_SCOLON) s = bc_lex_next(&p->l);
4596                         break;
4597                 }
4598
4599                 case BC_LEX_RBRACE:
4600                 {
4601                         s = bc_parse_endBody(p, true);
4602                         break;
4603                 }
4604
4605                 case BC_LEX_STR:
4606                 {
4607                         s = bc_parse_string(p, BC_INST_PRINT_STR);
4608                         break;
4609                 }
4610
4611                 case BC_LEX_KEY_BREAK:
4612                 case BC_LEX_KEY_CONTINUE:
4613                 {
4614                         s = bc_parse_loopExit(p, p->l.t.t);
4615                         break;
4616                 }
4617
4618                 case BC_LEX_KEY_FOR:
4619                 {
4620                         s = bc_parse_for(p);
4621                         break;
4622                 }
4623
4624                 case BC_LEX_KEY_HALT:
4625                 {
4626                         bc_parse_push(p, BC_INST_HALT);
4627                         s = bc_lex_next(&p->l);
4628                         break;
4629                 }
4630
4631                 case BC_LEX_KEY_IF:
4632                 {
4633                         s = bc_parse_if(p);
4634                         break;
4635                 }
4636
4637                 case BC_LEX_KEY_LIMITS:
4638                 {
4639                         // "limits" is a compile-time command,
4640                         // the output is produced at _parse time_.
4641                         s = bc_lex_next(&p->l);
4642                         if (s) return s;
4643                         printf("BC_BASE_MAX     = %u\n", BC_MAX_OBASE);
4644                         printf("BC_DIM_MAX      = %u\n", BC_MAX_DIM);
4645                         printf("BC_SCALE_MAX    = %u\n", BC_MAX_SCALE);
4646                         printf("BC_STRING_MAX   = %u\n", BC_MAX_STRING);
4647                         printf("BC_NAME_MAX     = %u\n", BC_MAX_NAME);
4648                         printf("BC_NUM_MAX      = %u\n", BC_MAX_NUM);
4649                         printf("MAX Exponent    = %lu\n", BC_MAX_EXP);
4650                         printf("Number of vars  = %lu\n", BC_MAX_VARS);
4651                         break;
4652                 }
4653
4654                 case BC_LEX_KEY_PRINT:
4655                 {
4656                         s = bc_parse_print(p);
4657                         break;
4658                 }
4659
4660                 case BC_LEX_KEY_QUIT:
4661                 {
4662                         // "quit" is a compile-time command. For example,
4663                         // "if (0 == 1) quit" terminates when parsing the statement,
4664                         // not when it is executed
4665                         quit();
4666                 }
4667
4668                 case BC_LEX_KEY_RETURN:
4669                 {
4670                         s = bc_parse_return(p);
4671                         break;
4672                 }
4673
4674                 case BC_LEX_KEY_WHILE:
4675                 {
4676                         s = bc_parse_while(p);
4677                         break;
4678                 }
4679
4680                 default:
4681                 {
4682                         s = bc_error_bad_token();
4683                         break;
4684                 }
4685         }
4686
4687         return s;
4688 }
4689
4690 static BcStatus bc_parse_parse(BcParse *p)
4691 {
4692         BcStatus s;
4693
4694         if (p->l.t.t == BC_LEX_EOF)
4695                 s = p->flags.len > 0 ? bc_error("block end could not be found") : bc_error("end of file");
4696         else if (p->l.t.t == BC_LEX_KEY_DEFINE) {
4697                 if (!BC_PARSE_CAN_EXEC(p)) return bc_error_bad_token();
4698                 s = bc_parse_func(p);
4699         }
4700         else
4701                 s = bc_parse_stmt(p);
4702
4703         if (s || G_interrupt) {
4704                 bc_parse_reset(p);
4705                 s = BC_STATUS_FAILURE;
4706         }
4707
4708         return s;
4709 }
4710
4711 static BcStatus bc_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags, BcParseNext next)
4712 {
4713         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4714         BcInst prev = BC_INST_PRINT;
4715         BcLexType top, t = p->l.t.t;
4716         size_t nexprs = 0, ops_bgn = p->ops.len;
4717         uint32_t i, nparens, nrelops;
4718         bool paren_first, paren_expr, rprn, done, get_token, assign, bin_last;
4719
4720         paren_first = p->l.t.t == BC_LEX_LPAREN;
4721         nparens = nrelops = 0;
4722         paren_expr = rprn = done = get_token = assign = false;
4723         bin_last = true;
4724
4725         for (; !G_interrupt && !s && !done && bc_parse_exprs(t); t = p->l.t.t) {
4726                 switch (t) {
4727
4728                         case BC_LEX_OP_INC:
4729                         case BC_LEX_OP_DEC:
4730                         {
4731                                 s = bc_parse_incdec(p, &prev, &paren_expr, &nexprs, flags);
4732                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4733                                 break;
4734                         }
4735
4736                         case BC_LEX_OP_MINUS:
4737                         {
4738                                 s = bc_parse_minus(p, &prev, ops_bgn, rprn, &nexprs);
4739                                 rprn = get_token = false;
4740                                 bin_last = prev == BC_INST_MINUS;
4741                                 break;
4742                         }
4743
4744                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER:
4745                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_MULTIPLY:
4746                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_DIVIDE:
4747                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_MODULUS:
4748                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_PLUS:
4749                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_MINUS:
4750                         case BC_LEX_OP_ASSIGN:
4751                         {
4752                                 if (prev != BC_INST_VAR && prev != BC_INST_ARRAY_ELEM &&
4753                                     prev != BC_INST_SCALE && prev != BC_INST_IBASE &&
4754                                     prev != BC_INST_OBASE && prev != BC_INST_LAST)
4755                                 {
4756                                         s = bc_error("bad assignment:"
4757                                                 " left side must be scale,"
4758                                                 " ibase, obase, last, var,"
4759                                                 " or array element"
4760                                         );
4761                                         break;
4762                                 }
4763                         }
4764                         // Fallthrough.
4765                         case BC_LEX_OP_POWER:
4766                         case BC_LEX_OP_MULTIPLY:
4767                         case BC_LEX_OP_DIVIDE:
4768                         case BC_LEX_OP_MODULUS:
4769                         case BC_LEX_OP_PLUS:
4770                         case BC_LEX_OP_REL_EQ:
4771                         case BC_LEX_OP_REL_LE:
4772                         case BC_LEX_OP_REL_GE:
4773                         case BC_LEX_OP_REL_NE:
4774                         case BC_LEX_OP_REL_LT:
4775                         case BC_LEX_OP_REL_GT:
4776                         case BC_LEX_OP_BOOL_NOT:
4777                         case BC_LEX_OP_BOOL_OR:
4778                         case BC_LEX_OP_BOOL_AND:
4779                         {
4780                                 if (((t == BC_LEX_OP_BOOL_NOT) != bin_last)
4781                                  || (t != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && prev == BC_INST_BOOL_NOT)
4782                                 ) {
4783                                         return bc_error_bad_expression();
4784                                 }
4785
4786                                 nrelops += t >= BC_LEX_OP_REL_EQ && t <= BC_LEX_OP_REL_GT;
4787                                 prev = BC_PARSE_TOKEN_INST(t);
4788                                 s = bc_parse_operator(p, t, ops_bgn, &nexprs, true);
4789                                 rprn = get_token = false;
4790                                 bin_last = t != BC_LEX_OP_BOOL_NOT;
4791
4792                                 break;
4793                         }
4794
4795                         case BC_LEX_LPAREN:
4796                         {
4797                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4798                                         return bc_error_bad_expression();
4799                                 ++nparens;
4800                                 paren_expr = rprn = bin_last = false;
4801                                 get_token = true;
4802                                 bc_vec_push(&p->ops, &t);
4803
4804                                 break;
4805                         }
4806
4807                         case BC_LEX_RPAREN:
4808                         {
4809                                 if (bin_last || prev == BC_INST_BOOL_NOT)
4810                                         return bc_error_bad_expression();
4811
4812                                 if (nparens == 0) {
4813                                         s = BC_STATUS_SUCCESS;
4814                                         done = true;
4815                                         get_token = false;
4816                                         break;
4817                                 }
4818                                 else if (!paren_expr)
4819                                         return BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP;
4820
4821                                 --nparens;
4822                                 paren_expr = rprn = true;
4823                                 get_token = bin_last = false;
4824
4825                                 s = bc_parse_rightParen(p, ops_bgn, &nexprs);
4826
4827                                 break;
4828                         }
4829
4830                         case BC_LEX_NAME:
4831                         {
4832                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4833                                         return bc_error_bad_expression();
4834                                 paren_expr = true;
4835                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4836                                 s = bc_parse_name(p, &prev, flags & ~BC_PARSE_NOCALL);
4837                                 ++nexprs;
4838
4839                                 break;
4840                         }
4841
4842                         case BC_LEX_NUMBER:
4843                         {
4844                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4845                                         return bc_error_bad_expression();
4846                                 bc_parse_number(p, &prev, &nexprs);
4847                                 paren_expr = get_token = true;
4848                                 rprn = bin_last = false;
4849
4850                                 break;
4851                         }
4852
4853                         case BC_LEX_KEY_IBASE:
4854                         case BC_LEX_KEY_LAST:
4855                         case BC_LEX_KEY_OBASE:
4856                         {
4857                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4858                                         return bc_error_bad_expression();
4859                                 prev = (char) (t - BC_LEX_KEY_IBASE + BC_INST_IBASE);
4860                                 bc_parse_push(p, (char) prev);
4861
4862                                 paren_expr = get_token = true;
4863                                 rprn = bin_last = false;
4864                                 ++nexprs;
4865
4866                                 break;
4867                         }
4868
4869                         case BC_LEX_KEY_LENGTH:
4870                         case BC_LEX_KEY_SQRT:
4871                         {
4872                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4873                                         return bc_error_bad_expression();
4874                                 s = bc_parse_builtin(p, t, flags, &prev);
4875                                 paren_expr = true;
4876                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4877                                 ++nexprs;
4878
4879                                 break;
4880                         }
4881
4882                         case BC_LEX_KEY_READ:
4883                         {
4884                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4885                                         return bc_error_bad_expression();
4886                                 else if (flags & BC_PARSE_NOREAD)
4887                                         s = bc_error_nested_read_call();
4888                                 else
4889                                         s = bc_parse_read(p);
4890
4891                                 paren_expr = true;
4892                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4893                                 ++nexprs;
4894                                 prev = BC_INST_READ;
4895
4896                                 break;
4897                         }
4898
4899                         case BC_LEX_KEY_SCALE:
4900                         {
4901                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4902                                         return bc_error_bad_expression();
4903                                 s = bc_parse_scale(p, &prev, flags);
4904                                 paren_expr = true;
4905                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4906                                 ++nexprs;
4907                                 prev = BC_INST_SCALE;
4908
4909                                 break;
4910                         }
4911
4912                         default:
4913                         {
4914                                 s = bc_error_bad_token();
4915                                 break;
4916                         }
4917                 }
4918
4919                 if (!s && get_token) s = bc_lex_next(&p->l);
4920         }
4921
4922         if (s) return s;
4923         if (G_interrupt) return BC_STATUS_FAILURE; // ^C: stop parsing
4924
4925         while (p->ops.len > ops_bgn) {
4926
4927                 top = BC_PARSE_TOP_OP(p);
4928                 assign = top >= BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER && top <= BC_LEX_OP_ASSIGN;
4929
4930                 if (top == BC_LEX_LPAREN || top == BC_LEX_RPAREN)
4931                         return bc_error_bad_expression();
4932
4933                 bc_parse_push(p, BC_PARSE_TOKEN_INST(top));
4934
4935                 nexprs -= top != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && top != BC_LEX_NEG;
4936                 bc_vec_pop(&p->ops);
4937         }
4938
4939         if (prev == BC_INST_BOOL_NOT || nexprs != 1)
4940                 return bc_error_bad_expression();
4941
4942         for (i = 0; i < next.len; ++i)
4943                 if (t == next.tokens[i])
4944                         goto ok;
4945         return bc_error_bad_expression();
4946  ok:
4947
4948         if (!(flags & BC_PARSE_REL) && nrelops) {
4949                 s = bc_POSIX_does_not_allow("comparison operators outside if or loops");
4950                 if (s) return s;
4951         }
4952         else if ((flags & BC_PARSE_REL) && nrelops > 1) {
4953                 s = bc_posix_error("POSIX requires exactly one comparison operator per condition");
4954                 if (s) return s;
4955         }
4956
4957         if (flags & BC_PARSE_PRINT) {
4958                 if (paren_first || !assign) bc_parse_push(p, BC_INST_PRINT);
4959                 bc_parse_push(p, BC_INST_POP);
4960         }
4961
4962         return s;
4963 }
4964
4965 static void bc_parse_init(BcParse *p, size_t func)
4966 {
4967         bc_parse_create(p, func, bc_parse_parse, bc_lex_token);
4968 }
4969
4970 static BcStatus bc_parse_expression(BcParse *p, uint8_t flags)
4971 {
4972         return bc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_read);
4973 }
4974 #endif // ENABLE_BC
4975
4976 #if ENABLE_DC
4977 static BcStatus dc_parse_register(BcParse *p)
4978 {
4979         BcStatus s;
4980         char *name;
4981
4982         s = bc_lex_next(&p->l);
4983         if (s) return s;
4984         if (p->l.t.t != BC_LEX_NAME) return bc_error_bad_token();
4985
4986         name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4987         bc_parse_pushName(p, name);
4988
4989         return s;
4990 }
4991
4992 static BcStatus dc_parse_string(BcParse *p)
4993 {
4994         char *str, *name, b[DC_PARSE_BUF_LEN + 1];
4995         size_t idx, len = G.prog.strs.len;
4996
4997         sprintf(b, "%0*zu", DC_PARSE_BUF_LEN, len);
4998         name = xstrdup(b);
4999
5000         str = xstrdup(p->l.t.v.v);
5001         bc_parse_push(p, BC_INST_STR);
5002         bc_parse_pushIndex(p, len);
5003         bc_vec_push(&G.prog.strs, &str);
5004         bc_parse_addFunc(p, name, &idx);
5005
5006         return bc_lex_next(&p->l);
5007 }
5008
5009 static BcStatus dc_parse_mem(BcParse *p, uint8_t inst, bool name, bool store)
5010 {
5011         BcStatus s;
5012
5013         bc_parse_push(p, inst);
5014         if (name) {
5015                 s = dc_parse_register(p);
5016                 if (s) return s;
5017         }
5018
5019         if (store) {
5020                 bc_parse_push(p, BC_INST_SWAP);
5021                 bc_parse_push(p, BC_INST_ASSIGN);
5022                 bc_parse_push(p, BC_INST_POP);
5023         }
5024
5025         return bc_lex_next(&p->l);
5026 }
5027
5028 static BcStatus dc_parse_cond(BcParse *p, uint8_t inst)
5029 {
5030         BcStatus s;
5031
5032         bc_parse_push(p, inst);
5033         bc_parse_push(p, BC_INST_EXEC_COND);
5034
5035         s = dc_parse_register(p);
5036         if (s) return s;
5037
5038         s = bc_lex_next(&p->l);
5039         if (s) return s;
5040
5041         if (p->l.t.t == BC_LEX_ELSE) {
5042                 s = dc_parse_register(p);
5043                 if (s) return s;
5044                 s = bc_lex_next(&p->l);
5045         }
5046         else
5047                 bc_parse_push(p, BC_PARSE_STREND);
5048
5049         return s;
5050 }
5051
5052 static BcStatus dc_parse_token(BcParse *p, BcLexType t, uint8_t flags)
5053 {
5054         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5055         BcInst prev;
5056         uint8_t inst;
5057         bool assign, get_token = false;
5058
5059         switch (t) {
5060
5061                 case BC_LEX_OP_REL_EQ:
5062                 case BC_LEX_OP_REL_LE:
5063                 case BC_LEX_OP_REL_GE:
5064                 case BC_LEX_OP_REL_NE:
5065                 case BC_LEX_OP_REL_LT:
5066                 case BC_LEX_OP_REL_GT:
5067                 {
5068                         s = dc_parse_cond(p, t - BC_LEX_OP_REL_EQ + BC_INST_REL_EQ);
5069                         break;
5070                 }
5071
5072                 case BC_LEX_SCOLON:
5073                 case BC_LEX_COLON:
5074                 {
5075                         s = dc_parse_mem(p, BC_INST_ARRAY_ELEM, true, t == BC_LEX_COLON);
5076                         break;
5077                 }
5078
5079                 case BC_LEX_STR:
5080                 {
5081                         s = dc_parse_string(p);
5082                         break;
5083                 }
5084
5085                 case BC_LEX_NEG:
5086                 case BC_LEX_NUMBER:
5087                 {
5088                         if (t == BC_LEX_NEG) {
5089                                 s = bc_lex_next(&p->l);
5090                                 if (s) return s;
5091                                 if (p->l.t.t != BC_LEX_NUMBER)
5092                                         return bc_error_bad_token();
5093                         }
5094
5095                         bc_parse_number(p, &prev, &p->nbraces);
5096
5097                         if (t == BC_LEX_NEG) bc_parse_push(p, BC_INST_NEG);
5098                         get_token = true;
5099
5100                         break;
5101                 }
5102
5103                 case BC_LEX_KEY_READ:
5104                 {
5105                         if (flags & BC_PARSE_NOREAD)
5106                                 s = bc_error_nested_read_call();
5107                         else
5108                                 bc_parse_push(p, BC_INST_READ);
5109                         get_token = true;
5110                         break;
5111                 }
5112
5113                 case BC_LEX_OP_ASSIGN:
5114                 case BC_LEX_STORE_PUSH:
5115                 {
5116                         assign = t == BC_LEX_OP_ASSIGN;
5117                         inst = assign ? BC_INST_VAR : BC_INST_PUSH_TO_VAR;
5118                         s = dc_parse_mem(p, inst, true, assign);
5119                         break;
5120                 }
5121
5122                 case BC_LEX_LOAD:
5123                 case BC_LEX_LOAD_POP:
5124                 {
5125                         inst = t == BC_LEX_LOAD_POP ? BC_INST_PUSH_VAR : BC_INST_LOAD;
5126                         s = dc_parse_mem(p, inst, true, false);
5127                         break;
5128                 }
5129
5130                 case BC_LEX_STORE_IBASE:
5131                 case BC_LEX_STORE_SCALE:
5132                 case BC_LEX_STORE_OBASE:
5133                 {
5134                         inst = t - BC_LEX_STORE_IBASE + BC_INST_IBASE;
5135                         s = dc_parse_mem(p, inst, false, true);
5136                         break;
5137                 }
5138
5139                 default:
5140                 {
5141                         s = bc_error_bad_token();
5142                         get_token = true;
5143                         break;
5144                 }
5145         }
5146
5147         if (!s && get_token) s = bc_lex_next(&p->l);
5148
5149         return s;
5150 }
5151
5152 static BcStatus dc_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags)
5153 {
5154         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5155         BcInst inst;
5156         BcLexType t;
5157
5158         if (flags & BC_PARSE_NOCALL) p->nbraces = G.prog.results.len;
5159
5160         for (t = p->l.t.t; !s && t != BC_LEX_EOF; t = p->l.t.t) {
5161
5162                 inst = dc_parse_insts[t];
5163
5164                 if (inst != BC_INST_INVALID) {
5165                         bc_parse_push(p, inst);
5166                         s = bc_lex_next(&p->l);
5167                 }
5168                 else
5169                         s = dc_parse_token(p, t, flags);
5170         }
5171
5172         if (!s && p->l.t.t == BC_LEX_EOF && (flags & BC_PARSE_NOCALL))
5173                 bc_parse_push(p, BC_INST_POP_EXEC);
5174
5175         return s;
5176 }
5177
5178 static BcStatus dc_parse_parse(BcParse *p)
5179 {
5180         BcStatus s;
5181
5182         if (p->l.t.t == BC_LEX_EOF)
5183                 s = bc_error("end of file");
5184         else
5185                 s = dc_parse_expr(p, 0);
5186
5187         if (s || G_interrupt) {
5188                 bc_parse_reset(p);
5189                 s = BC_STATUS_FAILURE;
5190         }
5191
5192         return s;
5193 }
5194
5195 static void dc_parse_init(BcParse *p, size_t func)
5196 {
5197         bc_parse_create(p, func, dc_parse_parse, dc_lex_token);
5198 }
5199 #endif // ENABLE_DC
5200
5201 static void common_parse_init(BcParse *p, size_t func)
5202 {
5203         if (IS_BC) {
5204                 bc_parse_init(p, func);
5205         } else {
5206                 dc_parse_init(p, func);
5207         }
5208 }
5209
5210 static BcStatus common_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags)
5211 {
5212         if (IS_BC) {
5213                 return bc_parse_expression(p, flags);
5214         } else {
5215                 return dc_parse_expr(p, flags);
5216         }
5217 }
5218
5219 static BcVec* bc_program_search(char *id, bool var)
5220 {
5221         BcId e, *ptr;
5222         BcVec *v, *map;
5223         size_t i;
5224         BcResultData data;
5225         int new;
5226
5227         v = var ? &G.prog.vars : &G.prog.arrs;
5228         map = var ? &G.prog.var_map : &G.prog.arr_map;
5229
5230         e.name = id;
5231         e.idx = v->len;
5232         new = bc_map_insert(map, &e, &i); // 1 if insertion was successful
5233
5234         if (new) {
5235                 bc_array_init(&data.v, var);
5236                 bc_vec_push(v, &data.v);
5237         }
5238
5239         ptr = bc_vec_item(map, i);
5240         if (new) ptr->name = xstrdup(e.name);
5241         return bc_vec_item(v, ptr->idx);
5242 }
5243
5244 static BcStatus bc_program_num(BcResult *r, BcNum **num, bool hex)
5245 {
5246         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5247
5248         switch (r->t) {
5249
5250                 case BC_RESULT_STR:
5251                 case BC_RESULT_TEMP:
5252                 case BC_RESULT_IBASE:
5253                 case BC_RESULT_SCALE:
5254                 case BC_RESULT_OBASE:
5255                 {
5256                         *num = &r->d.n;
5257                         break;
5258                 }
5259
5260                 case BC_RESULT_CONSTANT:
5261                 {
5262                         char **str = bc_vec_item(&G.prog.consts, r->d.id.idx);
5263                         size_t base_t, len = strlen(*str);
5264                         BcNum *base;
5265
5266                         bc_num_init(&r->d.n, len);
5267
5268                         hex = hex && len == 1;
5269                         base = hex ? &G.prog.hexb : &G.prog.ib;
5270                         base_t = hex ? BC_NUM_MAX_IBASE : G.prog.ib_t;
5271                         s = bc_num_parse(&r->d.n, *str, base, base_t);
5272
5273                         if (s) {
5274                                 bc_num_free(&r->d.n);
5275                                 return s;
5276                         }
5277
5278                         *num = &r->d.n;
5279                         r->t = BC_RESULT_TEMP;
5280
5281                         break;
5282                 }
5283
5284                 case BC_RESULT_VAR:
5285                 case BC_RESULT_ARRAY:
5286                 case BC_RESULT_ARRAY_ELEM:
5287                 {
5288                         BcVec *v;
5289
5290                         v = bc_program_search(r->d.id.name, r->t == BC_RESULT_VAR);
5291
5292                         if (r->t == BC_RESULT_ARRAY_ELEM) {
5293                                 v = bc_vec_top(v);
5294                                 if (v->len <= r->d.id.idx) bc_array_expand(v, r->d.id.idx + 1);
5295                                 *num = bc_vec_item(v, r->d.id.idx);
5296                         }
5297                         else
5298                                 *num = bc_vec_top(v);
5299
5300                         break;
5301                 }
5302
5303                 case BC_RESULT_LAST:
5304                 {
5305                         *num = &G.prog.last;
5306                         break;
5307                 }
5308
5309                 case BC_RESULT_ONE:
5310                 {
5311                         *num = &G.prog.one;
5312                         break;
5313                 }
5314         }
5315
5316         return s;
5317 }
5318
5319 static BcStatus bc_program_binOpPrep(BcResult **l, BcNum **ln,
5320                                      BcResult **r, BcNum **rn, bool assign)
5321 {
5322         BcStatus s;
5323         bool hex;
5324         BcResultType lt, rt;
5325
5326         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 2))
5327                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
5328
5329         *r = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 0);
5330         *l = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 1);
5331
5332         lt = (*l)->t;
5333         rt = (*r)->t;
5334         hex = assign && (lt == BC_RESULT_IBASE || lt == BC_RESULT_OBASE);
5335
5336         s = bc_program_num(*l, ln, false);
5337         if (s) return s;
5338         s = bc_program_num(*r, rn, hex);
5339         if (s) return s;
5340
5341         // We run this again under these conditions in case any vector has been
5342         // reallocated out from under the BcNums or arrays we had.
5343         if (lt == rt && (lt == BC_RESULT_VAR || lt == BC_RESULT_ARRAY_ELEM)) {
5344                 s = bc_program_num(*l, ln, false);
5345                 if (s) return s;
5346         }
5347
5348         if (!BC_PROG_NUM((*l), (*ln)) && (!assign || (*l)->t != BC_RESULT_VAR))
5349                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
5350         if (!assign && !BC_PROG_NUM((*r), (*ln)))
5351                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
5352
5353         return s;
5354 }
5355
5356 static void bc_program_binOpRetire(BcResult *r)
5357 {
5358         r->t = BC_RESULT_TEMP;
5359         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5360         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5361         bc_vec_push(&G.prog.results, r);
5362 }
5363
5364 static BcStatus bc_program_prep(BcResult **r, BcNum **n)
5365 {
5366         BcStatus s;
5367
5368         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
5369                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
5370         *r = bc_vec_top(&G.prog.results);
5371
5372         s = bc_program_num(*r, n, false);
5373         if (s) return s;
5374
5375         if (!BC_PROG_NUM((*r), (*n)))
5376                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
5377
5378         return s;
5379 }
5380
5381 static void bc_program_retire(BcResult *r, BcResultType t)
5382 {
5383         r->t = t;
5384         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5385         bc_vec_push(&G.prog.results, r);
5386 }
5387
5388 static BcStatus bc_program_op(char inst)
5389 {
5390         BcStatus s;
5391         BcResult *opd1, *opd2, res;
5392         BcNum *n1, *n2 = NULL;
5393
5394         s = bc_program_binOpPrep(&opd1, &n1, &opd2, &n2, false);
5395         if (s) return s;
5396         bc_num_init(&res.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
5397
5398         s = bc_program_ops[inst - BC_INST_POWER](n1, n2, &res.d.n, G.prog.scale);
5399         if (s) goto err;
5400         bc_program_binOpRetire(&res);
5401
5402         return s;
5403
5404 err:
5405         bc_num_free(&res.d.n);
5406         return s;
5407 }
5408
5409 static BcStatus bc_program_read(void)
5410 {
5411         const char *sv_file;
5412         BcStatus s;
5413         BcParse parse;
5414         BcVec buf;
5415         BcInstPtr ip;
5416         size_t i;
5417         BcFunc *f = bc_vec_item(&G.prog.fns, BC_PROG_READ);
5418
5419         for (i = 0; i < G.prog.stack.len; ++i) {
5420                 BcInstPtr *ip_ptr = bc_vec_item(&G.prog.stack, i);
5421                 if (ip_ptr->func == BC_PROG_READ)
5422                         return bc_error_nested_read_call();
5423         }
5424
5425         bc_vec_pop_all(&f->code);
5426         bc_char_vec_init(&buf);
5427
5428         sv_file = G.prog.file;
5429         G.prog.file = NULL;
5430
5431         s = bc_read_line(&buf, "read> ");
5432         if (s) goto io_err;
5433
5434         common_parse_init(&parse, BC_PROG_READ);
5435         bc_lex_file(&parse.l);
5436
5437         s = bc_parse_text(&parse, buf.v);
5438         if (s) goto exec_err;
5439         s = common_parse_expr(&parse, BC_PARSE_NOREAD);
5440         if (s) goto exec_err;
5441
5442         if (parse.l.t.t != BC_LEX_NLINE && parse.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
5443                 s = bc_error("bad read() expression");
5444                 goto exec_err;
5445         }
5446
5447         ip.func = BC_PROG_READ;
5448         ip.idx = 0;
5449         ip.len = G.prog.results.len;
5450
5451         // Update this pointer, just in case.
5452         f = bc_vec_item(&G.prog.fns, BC_PROG_READ);
5453
5454         bc_vec_pushByte(&f->code, BC_INST_POP_EXEC);
5455         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
5456
5457 exec_err:
5458         G.prog.file = sv_file;
5459         bc_parse_free(&parse);
5460 io_err:
5461         bc_vec_free(&buf);
5462         return s;
5463 }
5464
5465 static size_t bc_program_index(char *code, size_t *bgn)
5466 {
5467         char amt = code[(*bgn)++], i = 0;
5468         size_t res = 0;
5469
5470         for (; i < amt; ++i, ++(*bgn))
5471                 res |= (((size_t)((int) code[*bgn]) & UCHAR_MAX) << (i * CHAR_BIT));
5472
5473         return res;
5474 }
5475
5476 static char *bc_program_name(char *code, size_t *bgn)
5477 {
5478         size_t i;
5479         char c, *s, *str = code + *bgn, *ptr = strchr(str, BC_PARSE_STREND);
5480
5481         s = xmalloc(ptr - str + 1);
5482         c = code[(*bgn)++];
5483
5484         for (i = 0; c != 0 && c != BC_PARSE_STREND; c = code[(*bgn)++], ++i)
5485                 s[i] = c;
5486
5487         s[i] = '\0';
5488
5489         return s;
5490 }
5491
5492 static void bc_program_printString(const char *str, size_t *nchars)
5493 {
5494         size_t i, len = strlen(str);
5495
5496 #if ENABLE_DC
5497         if (len == 0) {
5498                 bb_putchar('\0');
5499                 return;
5500         }
5501 #endif
5502
5503         for (i = 0; i < len; ++i, ++(*nchars)) {
5504
5505                 int c = str[i];
5506
5507                 if (c != '\\' || i == len - 1)
5508                         bb_putchar(c);
5509                 else {
5510
5511                         c = str[++i];
5512
5513                         switch (c) {
5514
5515                                 case 'a':
5516                                 {
5517                                         bb_putchar('\a');
5518                                         break;
5519                                 }
5520
5521                                 case 'b':
5522                                 {
5523                                         bb_putchar('\b');
5524                                         break;
5525                                 }
5526
5527                                 case '\\':
5528                                 case 'e':
5529                                 {
5530                                         bb_putchar('\\');
5531                                         break;
5532                                 }
5533
5534                                 case 'f':
5535                                 {
5536                                         bb_putchar('\f');
5537                                         break;
5538                                 }
5539
5540                                 case 'n':
5541                                 {
5542                                         bb_putchar('\n');
5543                                         *nchars = SIZE_MAX;
5544                                         break;
5545                                 }
5546
5547                                 case 'r':
5548                                 {
5549                                         bb_putchar('\r');
5550                                         break;
5551                                 }
5552
5553                                 case 'q':
5554                                 {
5555                                         bb_putchar('"');
5556                                         break;
5557                                 }
5558
5559                                 case 't':
5560                                 {
5561                                         bb_putchar('\t');
5562                                         break;
5563                                 }
5564
5565                                 default:
5566                                 {
5567                                         // Just print the backslash and following character.
5568                                         bb_putchar('\\');
5569                                         ++(*nchars);
5570                                         bb_putchar(c);
5571                                         break;
5572                                 }
5573                         }
5574                 }
5575         }
5576 }
5577
5578 static BcStatus bc_program_print(char inst, size_t idx)
5579 {
5580         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5581         BcResult *r;
5582         size_t len, i;
5583         char *str;
5584         BcNum *num = NULL;
5585         bool pop = inst != BC_INST_PRINT;
5586
5587         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, idx + 1))
5588                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
5589
5590         r = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, idx);
5591         s = bc_program_num(r, &num, false);
5592         if (s) return s;
5593
5594         if (BC_PROG_NUM(r, num)) {
5595                 s = bc_num_print(num, &G.prog.ob, G.prog.ob_t, !pop, &G.prog.nchars, G.prog.len);
5596                 if (!s) bc_num_copy(&G.prog.last, num);
5597         }
5598         else {
5599
5600                 idx = (r->t == BC_RESULT_STR) ? r->d.id.idx : num->rdx;
5601                 str = *((char **) bc_vec_item(&G.prog.strs, idx));
5602
5603                 if (inst == BC_INST_PRINT_STR) {
5604                         for (i = 0, len = strlen(str); i < len; ++i) {
5605                                 char c = str[i];
5606                                 bb_putchar(c);
5607                                 if (c == '\n') G.prog.nchars = SIZE_MAX;
5608                                 ++G.prog.nchars;
5609                         }
5610                 }
5611                 else {
5612                         bc_program_printString(str, &G.prog.nchars);
5613                         if (inst == BC_INST_PRINT) bb_putchar('\n');
5614                 }
5615         }
5616
5617         if (!s && pop) bc_vec_pop(&G.prog.results);
5618
5619         return s;
5620 }
5621
5622 static BcStatus bc_program_negate(void)
5623 {
5624         BcStatus s;
5625         BcResult res, *ptr;
5626         BcNum *num = NULL;
5627
5628         s = bc_program_prep(&ptr, &num);
5629         if (s) return s;
5630
5631         bc_num_init(&res.d.n, num->len);
5632         bc_num_copy(&res.d.n, num);
5633         if (res.d.n.len) res.d.n.neg = !res.d.n.neg;
5634
5635         bc_program_retire(&res, BC_RESULT_TEMP);
5636
5637         return s;
5638 }
5639
5640 static BcStatus bc_program_logical(char inst)
5641 {
5642         BcStatus s;
5643         BcResult *opd1, *opd2, res;
5644         BcNum *n1, *n2;
5645         bool cond = 0;
5646         ssize_t cmp;
5647
5648         s = bc_program_binOpPrep(&opd1, &n1, &opd2, &n2, false);
5649         if (s) return s;
5650         bc_num_init(&res.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
5651
5652         if (inst == BC_INST_BOOL_AND)
5653                 cond = bc_num_cmp(n1, &G.prog.zero) && bc_num_cmp(n2, &G.prog.zero);
5654         else if (inst == BC_INST_BOOL_OR)
5655                 cond = bc_num_cmp(n1, &G.prog.zero) || bc_num_cmp(n2, &G.prog.zero);
5656         else {
5657
5658                 cmp = bc_num_cmp(n1, n2);
5659
5660                 switch (inst) {
5661
5662                         case BC_INST_REL_EQ:
5663                         {
5664                                 cond = cmp == 0;
5665                                 break;
5666                         }
5667
5668                         case BC_INST_REL_LE:
5669                         {
5670                                 cond = cmp <= 0;
5671                                 break;
5672                         }
5673
5674                         case BC_INST_REL_GE:
5675                         {
5676                                 cond = cmp >= 0;
5677                                 break;
5678                         }
5679
5680                         case BC_INST_REL_NE:
5681                         {
5682                                 cond = cmp != 0;
5683                                 break;
5684                         }
5685
5686                         case BC_INST_REL_LT:
5687                         {
5688                                 cond = cmp < 0;
5689                                 break;
5690                         }
5691
5692                         case BC_INST_REL_GT:
5693                         {
5694                                 cond = cmp > 0;
5695                                 break;
5696                         }
5697                 }
5698         }
5699
5700         (cond ? bc_num_one : bc_num_zero)(&res.d.n);
5701
5702         bc_program_binOpRetire(&res);
5703
5704         return s;
5705 }
5706
5707 #if ENABLE_DC
5708 static BcStatus bc_program_assignStr(BcResult *r, BcVec *v,
5709                                      bool push)
5710 {
5711         BcNum n2;
5712         BcResult res;
5713
5714         memset(&n2, 0, sizeof(BcNum));
5715         n2.rdx = res.d.id.idx = r->d.id.idx;
5716         res.t = BC_RESULT_STR;
5717
5718         if (!push) {
5719                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 2))
5720                         return bc_error_stack_has_too_few_elements();
5721                 bc_vec_pop(v);
5722                 bc_vec_pop(&G.prog.results);
5723         }
5724
5725         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5726
5727         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
5728         bc_vec_push(v, &n2);
5729
5730         return BC_STATUS_SUCCESS;
5731 }
5732 #endif // ENABLE_DC
5733
5734 static BcStatus bc_program_copyToVar(char *name, bool var)
5735 {
5736         BcStatus s;
5737         BcResult *ptr, r;
5738         BcVec *v;
5739         BcNum *n;
5740
5741         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
5742                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
5743
5744         ptr = bc_vec_top(&G.prog.results);
5745         if ((ptr->t == BC_RESULT_ARRAY) != !var)
5746                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
5747         v = bc_program_search(name, var);
5748
5749 #if ENABLE_DC
5750         if (ptr->t == BC_RESULT_STR && !var)
5751                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
5752         if (ptr->t == BC_RESULT_STR) return bc_program_assignStr(ptr, v, true);
5753 #endif
5754
5755         s = bc_program_num(ptr, &n, false);
5756         if (s) return s;
5757
5758         // Do this once more to make sure that pointers were not invalidated.
5759         v = bc_program_search(name, var);
5760
5761         if (var) {
5762                 bc_num_init(&r.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
5763                 bc_num_copy(&r.d.n, n);
5764         }
5765         else {
5766                 bc_array_init(&r.d.v, true);
5767                 bc_array_copy(&r.d.v, (BcVec *) n);
5768         }
5769
5770         bc_vec_push(v, &r.d);
5771         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5772
5773         return s;
5774 }
5775
5776 static BcStatus bc_program_assign(char inst)
5777 {
5778         BcStatus s;
5779         BcResult *left, *right, res;
5780         BcNum *l = NULL, *r = NULL;
5781         unsigned long val, max;
5782         bool assign = inst == BC_INST_ASSIGN, ib, sc;
5783
5784         s = bc_program_binOpPrep(&left, &l, &right, &r, assign);
5785         if (s) return s;
5786
5787         ib = left->t == BC_RESULT_IBASE;
5788         sc = left->t == BC_RESULT_SCALE;
5789
5790 #if ENABLE_DC
5791
5792         if (right->t == BC_RESULT_STR) {
5793
5794                 BcVec *v;
5795
5796                 if (left->t != BC_RESULT_VAR)
5797                         return bc_error_variable_is_wrong_type();
5798                 v = bc_program_search(left->d.id.name, true);
5799
5800                 return bc_program_assignStr(right, v, false);
5801         }
5802 #endif
5803
5804         if (left->t == BC_RESULT_CONSTANT || left->t == BC_RESULT_TEMP)
5805                 return bc_error("bad assignment:"
5806                                 " left side must be scale,"
5807                                 " ibase, obase, last, var,"
5808                                 " or array element"
5809                 );
5810
5811 #if ENABLE_BC
5812         if (inst == BC_INST_ASSIGN_DIVIDE && !bc_num_cmp(r, &G.prog.zero))
5813                 return bc_error("divide by zero");
5814
5815         if (assign)
5816                 bc_num_copy(l, r);
5817         else
5818                 s = bc_program_ops[inst - BC_INST_ASSIGN_POWER](l, r, l, G.prog.scale);
5819
5820         if (s) return s;
5821 #else
5822         bc_num_copy(l, r);
5823 #endif
5824
5825         if (ib || sc || left->t == BC_RESULT_OBASE) {
5826                 static const char *const msg[] = {
5827                         "bad ibase; must be [2, 16]",           //BC_RESULT_IBASE
5828                         "bad scale; must be [0, BC_SCALE_MAX]", //BC_RESULT_SCALE
5829                         NULL, //can't happen                    //BC_RESULT_LAST
5830                         NULL, //can't happen                    //BC_RESULT_CONSTANT
5831                         NULL, //can't happen                    //BC_RESULT_ONE
5832                         "bad obase; must be [2, BC_BASE_MAX]",  //BC_RESULT_OBASE
5833                 };
5834                 size_t *ptr;
5835
5836                 s = bc_num_ulong(l, &val);
5837                 if (s)
5838                         return s;
5839                 s = left->t - BC_RESULT_IBASE;
5840                 if (sc) {
5841                         max = BC_MAX_SCALE;
5842                         ptr = &G.prog.scale;
5843                 }
5844                 else {
5845                         if (val < BC_NUM_MIN_BASE)
5846                                 return bc_error(msg[s]);
5847                         max = ib ? BC_NUM_MAX_IBASE : BC_MAX_OBASE;
5848                         ptr = ib ? &G.prog.ib_t : &G.prog.ob_t;
5849                 }
5850
5851                 if (val > max)
5852                         return bc_error(msg[s]);
5853                 if (!sc)
5854                         bc_num_copy(ib ? &G.prog.ib : &G.prog.ob, l);
5855
5856                 *ptr = (size_t) val;
5857                 s = BC_STATUS_SUCCESS;
5858         }
5859
5860         bc_num_init(&res.d.n, l->len);
5861         bc_num_copy(&res.d.n, l);
5862         bc_program_binOpRetire(&res);
5863
5864         return s;
5865 }
5866
5867 #if !ENABLE_DC
5868 #define bc_program_pushVar(code, bgn, pop, copy) \
5869         bc_program_pushVar(code, bgn)
5870 // for bc, 'pop' and 'copy' are always false
5871 #endif
5872 static BcStatus bc_program_pushVar(char *code, size_t *bgn,
5873                                    bool pop, bool copy)
5874 {
5875         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5876         BcResult r;
5877         char *name = bc_program_name(code, bgn);
5878
5879         r.t = BC_RESULT_VAR;
5880         r.d.id.name = name;
5881
5882 #if ENABLE_DC
5883         {
5884                 BcVec *v = bc_program_search(name, true);
5885                 BcNum *num = bc_vec_top(v);
5886
5887                 if (pop || copy) {
5888
5889                         if (!BC_PROG_STACK(v, 2 - copy)) {
5890                                 free(name);
5891                                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
5892                         }
5893
5894                         free(name);
5895                         name = NULL;
5896
5897                         if (!BC_PROG_STR(num)) {
5898
5899                                 r.t = BC_RESULT_TEMP;
5900
5901                                 bc_num_init(&r.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
5902                                 bc_num_copy(&r.d.n, num);
5903                         }
5904                         else {
5905                                 r.t = BC_RESULT_STR;
5906                                 r.d.id.idx = num->rdx;
5907                         }
5908
5909                         if (!copy) bc_vec_pop(v);
5910                 }
5911         }
5912 #endif // ENABLE_DC
5913
5914         bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
5915
5916         return s;
5917 }
5918
5919 static BcStatus bc_program_pushArray(char *code, size_t *bgn,
5920                                      char inst)
5921 {
5922         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5923         BcResult r;
5924         BcNum *num;
5925
5926         r.d.id.name = bc_program_name(code, bgn);
5927
5928         if (inst == BC_INST_ARRAY) {
5929                 r.t = BC_RESULT_ARRAY;
5930                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
5931         }
5932         else {
5933
5934                 BcResult *operand;
5935                 unsigned long temp;
5936
5937                 s = bc_program_prep(&operand, &num);
5938                 if (s) goto err;
5939                 s = bc_num_ulong(num, &temp);
5940                 if (s) goto err;
5941
5942                 if (temp > BC_MAX_DIM) {
5943                         s = bc_error("array too long; must be [1, BC_DIM_MAX]");
5944                         goto err;
5945                 }
5946
5947                 r.d.id.idx = (size_t) temp;
5948                 bc_program_retire(&r, BC_RESULT_ARRAY_ELEM);
5949         }
5950
5951 err:
5952         if (s) free(r.d.id.name);
5953         return s;
5954 }
5955
5956 #if ENABLE_BC
5957 static BcStatus bc_program_incdec(char inst)
5958 {
5959         BcStatus s;
5960         BcResult *ptr, res, copy;
5961         BcNum *num = NULL;
5962         char inst2 = inst;
5963
5964         s = bc_program_prep(&ptr, &num);
5965         if (s) return s;
5966
5967         if (inst == BC_INST_INC_POST || inst == BC_INST_DEC_POST) {
5968                 copy.t = BC_RESULT_TEMP;
5969                 bc_num_init(&copy.d.n, num->len);
5970                 bc_num_copy(&copy.d.n, num);
5971         }
5972
5973         res.t = BC_RESULT_ONE;
5974         inst = inst == BC_INST_INC_PRE || inst == BC_INST_INC_POST ?
5975                    BC_INST_ASSIGN_PLUS :
5976                    BC_INST_ASSIGN_MINUS;
5977
5978         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
5979         bc_program_assign(inst);
5980
5981         if (inst2 == BC_INST_INC_POST || inst2 == BC_INST_DEC_POST) {
5982                 bc_vec_pop(&G.prog.results);
5983                 bc_vec_push(&G.prog.results, &copy);
5984         }
5985
5986         return s;
5987 }
5988
5989 static BcStatus bc_program_call(char *code, size_t *idx)
5990 {
5991         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5992         BcInstPtr ip;
5993         size_t i, nparams = bc_program_index(code, idx);
5994         BcFunc *func;
5995         BcId *a;
5996         BcResultData param;
5997         BcResult *arg;
5998
5999         ip.idx = 0;
6000         ip.func = bc_program_index(code, idx);
6001         func = bc_vec_item(&G.prog.fns, ip.func);
6002
6003         if (func->code.len == 0) {
6004                 return bc_error("undefined function");
6005         }
6006         if (nparams != func->nparams) {
6007                 return bc_error_fmt("function has %u parameters, but called with %u", func->nparams, nparams);
6008         }
6009         ip.len = G.prog.results.len - nparams;
6010
6011         for (i = 0; i < nparams; ++i) {
6012
6013                 a = bc_vec_item(&func->autos, nparams - 1 - i);
6014                 arg = bc_vec_top(&G.prog.results);
6015
6016                 if ((!a->idx) != (arg->t == BC_RESULT_ARRAY) || arg->t == BC_RESULT_STR)
6017                         return bc_error_variable_is_wrong_type();
6018
6019                 s = bc_program_copyToVar(a->name, a->idx);
6020                 if (s) return s;
6021         }
6022
6023         for (; i < func->autos.len; ++i) {
6024                 BcVec *v;
6025
6026                 a = bc_vec_item(&func->autos, i);
6027                 v = bc_program_search(a->name, a->idx);
6028
6029                 if (a->idx) {
6030                         bc_num_init(&param.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6031                         bc_vec_push(v, &param.n);
6032                 }
6033                 else {
6034                         bc_array_init(&param.v, true);
6035                         bc_vec_push(v, &param.v);
6036                 }
6037         }
6038
6039         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
6040
6041         return BC_STATUS_SUCCESS;
6042 }
6043
6044 static BcStatus bc_program_return(char inst)
6045 {
6046         BcStatus s;
6047         BcResult res;
6048         BcFunc *f;
6049         size_t i;
6050         BcInstPtr *ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
6051
6052         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, ip->len + inst == BC_INST_RET))
6053                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6054
6055         f = bc_vec_item(&G.prog.fns, ip->func);
6056         res.t = BC_RESULT_TEMP;
6057
6058         if (inst == BC_INST_RET) {
6059
6060                 BcNum *num;
6061                 BcResult *operand = bc_vec_top(&G.prog.results);
6062
6063                 s = bc_program_num(operand, &num, false);
6064                 if (s) return s;
6065                 bc_num_init(&res.d.n, num->len);
6066                 bc_num_copy(&res.d.n, num);
6067         }
6068         else {
6069                 bc_num_init(&res.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6070                 bc_num_zero(&res.d.n);
6071         }
6072
6073         // We need to pop arguments as well, so this takes that into account.
6074         for (i = 0; i < f->autos.len; ++i) {
6075
6076                 BcVec *v;
6077                 BcId *a = bc_vec_item(&f->autos, i);
6078
6079                 v = bc_program_search(a->name, a->idx);
6080                 bc_vec_pop(v);
6081         }
6082
6083         bc_vec_npop(&G.prog.results, G.prog.results.len - ip->len);
6084         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6085         bc_vec_pop(&G.prog.stack);
6086
6087         return BC_STATUS_SUCCESS;
6088 }
6089 #endif // ENABLE_BC
6090
6091 static unsigned long bc_program_scale(BcNum *n)
6092 {
6093         return (unsigned long) n->rdx;
6094 }
6095
6096 static unsigned long bc_program_len(BcNum *n)
6097 {
6098         unsigned long len = n->len;
6099         size_t i;
6100
6101         if (n->rdx != n->len) return len;
6102         for (i = n->len - 1; i < n->len && n->num[i] == 0; --len, --i);
6103
6104         return len;
6105 }
6106
6107 static BcStatus bc_program_builtin(char inst)
6108 {
6109         BcStatus s;
6110         BcResult *opnd;
6111         BcNum *num = NULL;
6112         BcResult res;
6113         bool len = inst == BC_INST_LENGTH;
6114
6115         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6116                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6117         opnd = bc_vec_top(&G.prog.results);
6118
6119         s = bc_program_num(opnd, &num, false);
6120         if (s) return s;
6121
6122 #if ENABLE_DC
6123         if (!BC_PROG_NUM(opnd, num) && !len)
6124                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
6125 #endif
6126
6127         bc_num_init(&res.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6128
6129         if (inst == BC_INST_SQRT) s = bc_num_sqrt(num, &res.d.n, G.prog.scale);
6130 #if ENABLE_BC
6131         else if (len != 0 && opnd->t == BC_RESULT_ARRAY) {
6132                 bc_num_ulong2num(&res.d.n, (unsigned long) ((BcVec *) num)->len);
6133         }
6134 #endif
6135 #if ENABLE_DC
6136         else if (len != 0 && !BC_PROG_NUM(opnd, num)) {
6137
6138                 char **str;
6139                 size_t idx = opnd->t == BC_RESULT_STR ? opnd->d.id.idx : num->rdx;
6140
6141                 str = bc_vec_item(&G.prog.strs, idx);
6142                 bc_num_ulong2num(&res.d.n, strlen(*str));
6143         }
6144 #endif
6145         else {
6146                 BcProgramBuiltIn f = len ? bc_program_len : bc_program_scale;
6147                 bc_num_ulong2num(&res.d.n, f(num));
6148         }
6149
6150         bc_program_retire(&res, BC_RESULT_TEMP);
6151
6152         return s;
6153 }
6154
6155 #if ENABLE_DC
6156 static BcStatus bc_program_divmod(void)
6157 {
6158         BcStatus s;
6159         BcResult *opd1, *opd2, res, res2;
6160         BcNum *n1, *n2 = NULL;
6161
6162         s = bc_program_binOpPrep(&opd1, &n1, &opd2, &n2, false);
6163         if (s) return s;
6164
6165         bc_num_init(&res.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6166         bc_num_init(&res2.d.n, n2->len);
6167
6168         s = bc_num_divmod(n1, n2, &res2.d.n, &res.d.n, G.prog.scale);
6169         if (s) goto err;
6170
6171         bc_program_binOpRetire(&res2);
6172         res.t = BC_RESULT_TEMP;
6173         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6174
6175         return s;
6176
6177 err:
6178         bc_num_free(&res2.d.n);
6179         bc_num_free(&res.d.n);
6180         return s;
6181 }
6182
6183 static BcStatus bc_program_modexp(void)
6184 {
6185         BcStatus s;
6186         BcResult *r1, *r2, *r3, res;
6187         BcNum *n1, *n2, *n3;
6188
6189         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 3))
6190                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6191         s = bc_program_binOpPrep(&r2, &n2, &r3, &n3, false);
6192         if (s) return s;
6193
6194         r1 = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 2);
6195         s = bc_program_num(r1, &n1, false);
6196         if (s) return s;
6197         if (!BC_PROG_NUM(r1, n1))
6198                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
6199
6200         // Make sure that the values have their pointers updated, if necessary.
6201         if (r1->t == BC_RESULT_VAR || r1->t == BC_RESULT_ARRAY_ELEM) {
6202
6203                 if (r1->t == r2->t) {
6204                         s = bc_program_num(r2, &n2, false);
6205                         if (s) return s;
6206                 }
6207
6208                 if (r1->t == r3->t) {
6209                         s = bc_program_num(r3, &n3, false);
6210                         if (s) return s;
6211                 }
6212         }
6213
6214         bc_num_init(&res.d.n, n3->len);
6215         s = bc_num_modexp(n1, n2, n3, &res.d.n);
6216         if (s) goto err;
6217
6218         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6219         bc_program_binOpRetire(&res);
6220
6221         return s;
6222
6223 err:
6224         bc_num_free(&res.d.n);
6225         return s;
6226 }
6227
6228 static void bc_program_stackLen(void)
6229 {
6230         BcResult res;
6231         size_t len = G.prog.results.len;
6232
6233         res.t = BC_RESULT_TEMP;
6234
6235         bc_num_init(&res.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6236         bc_num_ulong2num(&res.d.n, len);
6237         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6238 }
6239
6240 static BcStatus bc_program_asciify(void)
6241 {
6242         BcStatus s;
6243         BcResult *r, res;
6244         BcNum *num = NULL, n;
6245         char *str, *str2, c;
6246         size_t len = G.prog.strs.len, idx;
6247         unsigned long val;
6248
6249         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6250                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6251         r = bc_vec_top(&G.prog.results);
6252
6253         s = bc_program_num(r, &num, false);
6254         if (s) return s;
6255
6256         if (BC_PROG_NUM(r, num)) {
6257
6258                 bc_num_init(&n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6259                 bc_num_copy(&n, num);
6260                 bc_num_truncate(&n, n.rdx);
6261
6262                 s = bc_num_mod(&n, &G.prog.strmb, &n, 0);
6263                 if (s) goto num_err;
6264                 s = bc_num_ulong(&n, &val);
6265                 if (s) goto num_err;
6266
6267                 c = (char) val;
6268
6269                 bc_num_free(&n);
6270         }
6271         else {
6272                 idx = (r->t == BC_RESULT_STR) ? r->d.id.idx : num->rdx;
6273                 str2 = *((char **) bc_vec_item(&G.prog.strs, idx));
6274                 c = str2[0];
6275         }
6276
6277         str = xmalloc(2);
6278         str[0] = c;
6279         str[1] = '\0';
6280
6281         str2 = xstrdup(str);
6282         bc_program_addFunc(str2, &idx);
6283
6284         if (idx != len + BC_PROG_REQ_FUNCS) {
6285
6286                 for (idx = 0; idx < G.prog.strs.len; ++idx) {
6287                         if (!strcmp(*((char **) bc_vec_item(&G.prog.strs, idx)), str)) {
6288                                 len = idx;
6289                                 break;
6290                         }
6291                 }
6292
6293                 free(str);
6294         }
6295         else
6296                 bc_vec_push(&G.prog.strs, &str);
6297
6298         res.t = BC_RESULT_STR;
6299         res.d.id.idx = len;
6300         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6301         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6302
6303         return BC_STATUS_SUCCESS;
6304
6305 num_err:
6306         bc_num_free(&n);
6307         return s;
6308 }
6309
6310 static BcStatus bc_program_printStream(void)
6311 {
6312         BcStatus s;
6313         BcResult *r;
6314         BcNum *n = NULL;
6315         size_t idx;
6316         char *str;
6317
6318         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6319                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6320         r = bc_vec_top(&G.prog.results);
6321
6322         s = bc_program_num(r, &n, false);
6323         if (s) return s;
6324
6325         if (BC_PROG_NUM(r, n))
6326                 s = bc_num_stream(n, &G.prog.strmb, &G.prog.nchars, G.prog.len);
6327         else {
6328                 idx = (r->t == BC_RESULT_STR) ? r->d.id.idx : n->rdx;
6329                 str = *((char **) bc_vec_item(&G.prog.strs, idx));
6330                 printf("%s", str);
6331         }
6332
6333         return s;
6334 }
6335
6336 static BcStatus bc_program_nquit(void)
6337 {
6338         BcStatus s;
6339         BcResult *opnd;
6340         BcNum *num = NULL;
6341         unsigned long val;
6342
6343         s = bc_program_prep(&opnd, &num);
6344         if (s) return s;
6345         s = bc_num_ulong(num, &val);
6346         if (s) return s;
6347
6348         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6349
6350         if (G.prog.stack.len < val)
6351                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6352         if (G.prog.stack.len == val)
6353                 quit();
6354
6355         bc_vec_npop(&G.prog.stack, val);
6356
6357         return s;
6358 }
6359
6360 static BcStatus bc_program_execStr(char *code, size_t *bgn,
6361                                    bool cond)
6362 {
6363         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6364         BcResult *r;
6365         char **str;
6366         BcFunc *f;
6367         BcParse prs;
6368         BcInstPtr ip;
6369         size_t fidx, sidx;
6370         BcNum *n;
6371         bool exec;
6372
6373         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6374                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6375
6376         r = bc_vec_top(&G.prog.results);
6377
6378         if (cond) {
6379
6380                 char *name, *then_name = bc_program_name(code, bgn), *else_name = NULL;
6381
6382                 if (code[*bgn] == BC_PARSE_STREND)
6383                         (*bgn) += 1;
6384                 else
6385                         else_name = bc_program_name(code, bgn);
6386
6387                 exec = r->d.n.len != 0;
6388
6389                 if (exec)
6390                         name = then_name;
6391                 else if (else_name != NULL) {
6392                         exec = true;
6393                         name = else_name;
6394                 }
6395
6396                 if (exec) {
6397                         BcVec *v;
6398                         v = bc_program_search(name, true);
6399                         n = bc_vec_top(v);
6400                 }
6401
6402                 free(then_name);
6403                 free(else_name);
6404
6405                 if (!exec) goto exit;
6406                 if (!BC_PROG_STR(n)) {
6407                         s = bc_error_variable_is_wrong_type();
6408                         goto exit;
6409                 }
6410
6411                 sidx = n->rdx;
6412         }
6413         else {
6414
6415                 if (r->t == BC_RESULT_STR)
6416                         sidx = r->d.id.idx;
6417                 else if (r->t == BC_RESULT_VAR) {
6418                         s = bc_program_num(r, &n, false);
6419                         if (s || !BC_PROG_STR(n)) goto exit;
6420                         sidx = n->rdx;
6421                 }
6422                 else
6423                         goto exit;
6424         }
6425
6426         fidx = sidx + BC_PROG_REQ_FUNCS;
6427
6428         str = bc_vec_item(&G.prog.strs, sidx);
6429         f = bc_vec_item(&G.prog.fns, fidx);
6430
6431         if (f->code.len == 0) {
6432                 common_parse_init(&prs, fidx);
6433                 s = bc_parse_text(&prs, *str);
6434                 if (s) goto err;
6435                 s = common_parse_expr(&prs, BC_PARSE_NOCALL);
6436                 if (s) goto err;
6437
6438                 if (prs.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
6439                         s = bc_error_bad_expression();
6440                         goto err;
6441                 }
6442
6443                 bc_parse_free(&prs);
6444         }
6445
6446         ip.idx = 0;
6447         ip.len = G.prog.results.len;
6448         ip.func = fidx;
6449
6450         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6451         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
6452
6453         return BC_STATUS_SUCCESS;
6454
6455 err:
6456         bc_parse_free(&prs);
6457         f = bc_vec_item(&G.prog.fns, fidx);
6458         bc_vec_pop_all(&f->code);
6459 exit:
6460         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6461         return s;
6462 }
6463 #endif // ENABLE_DC
6464
6465 static void bc_program_pushGlobal(char inst)
6466 {
6467         BcResult res;
6468         unsigned long val;
6469
6470         res.t = inst - BC_INST_IBASE + BC_RESULT_IBASE;
6471         if (inst == BC_INST_IBASE)
6472                 val = (unsigned long) G.prog.ib_t;
6473         else if (inst == BC_INST_SCALE)
6474                 val = (unsigned long) G.prog.scale;
6475         else
6476                 val = (unsigned long) G.prog.ob_t;
6477
6478         bc_num_init(&res.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6479         bc_num_ulong2num(&res.d.n, val);
6480         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6481 }
6482
6483 static void bc_program_addFunc(char *name, size_t *idx)
6484 {
6485         BcId entry, *entry_ptr;
6486         BcFunc f;
6487         int inserted;
6488
6489         entry.name = name;
6490         entry.idx = G.prog.fns.len;
6491
6492         inserted = bc_map_insert(&G.prog.fn_map, &entry, idx);
6493         if (!inserted) free(name);
6494
6495         entry_ptr = bc_vec_item(&G.prog.fn_map, *idx);
6496         *idx = entry_ptr->idx;
6497
6498         if (!inserted) {
6499
6500                 BcFunc *func = bc_vec_item(&G.prog.fns, entry_ptr->idx);
6501
6502                 // We need to reset these, so the function can be repopulated.
6503                 func->nparams = 0;
6504                 bc_vec_pop_all(&func->autos);
6505                 bc_vec_pop_all(&func->code);
6506                 bc_vec_pop_all(&func->labels);
6507         }
6508         else {
6509                 bc_func_init(&f);
6510                 bc_vec_push(&G.prog.fns, &f);
6511         }
6512 }
6513
6514 // Called when parsing or execution detects a failure,
6515 // resets execution structures.
6516 static void bc_program_reset(void)
6517 {
6518         BcFunc *f;
6519         BcInstPtr *ip;
6520
6521         bc_vec_npop(&G.prog.stack, G.prog.stack.len - 1);
6522         bc_vec_pop_all(&G.prog.results);
6523
6524         f = bc_vec_item(&G.prog.fns, 0);
6525         ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
6526         ip->idx = f->code.len;
6527
6528         // If !tty, no need to check for ^C: we don't have ^C handler,
6529         // we would be killed by a signal and won't reach this place
6530 }
6531
6532 static BcStatus bc_program_exec(void)
6533 {
6534         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6535         size_t idx;
6536         BcResult r, *ptr;
6537         BcNum *num;
6538         BcInstPtr *ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
6539         BcFunc *func = bc_vec_item(&G.prog.fns, ip->func);
6540         char *code = func->code.v;
6541         bool cond = false;
6542
6543         while (!s && ip->idx < func->code.len) {
6544
6545                 char inst = code[(ip->idx)++];
6546
6547                 switch (inst) {
6548
6549 #if ENABLE_BC
6550                         case BC_INST_JUMP_ZERO:
6551                         {
6552                                 s = bc_program_prep(&ptr, &num);
6553                                 if (s) return s;
6554                                 cond = !bc_num_cmp(num, &G.prog.zero);
6555                                 bc_vec_pop(&G.prog.results);
6556                         }
6557                         // Fallthrough.
6558                         case BC_INST_JUMP:
6559                         {
6560                                 size_t *addr;
6561                                 idx = bc_program_index(code, &ip->idx);
6562                                 addr = bc_vec_item(&func->labels, idx);
6563                                 if (inst == BC_INST_JUMP || cond) ip->idx = *addr;
6564                                 break;
6565                         }
6566
6567                         case BC_INST_CALL:
6568                         {
6569                                 s = bc_program_call(code, &ip->idx);
6570                                 break;
6571                         }
6572
6573                         case BC_INST_INC_PRE:
6574                         case BC_INST_DEC_PRE:
6575                         case BC_INST_INC_POST:
6576                         case BC_INST_DEC_POST:
6577                         {
6578                                 s = bc_program_incdec(inst);
6579                                 break;
6580                         }
6581
6582                         case BC_INST_HALT:
6583                         {
6584                                 quit();
6585                                 break;
6586                         }
6587
6588                         case BC_INST_RET:
6589                         case BC_INST_RET0:
6590                         {
6591                                 s = bc_program_return(inst);
6592                                 break;
6593                         }
6594
6595                         case BC_INST_BOOL_OR:
6596                         case BC_INST_BOOL_AND:
6597 #endif // ENABLE_BC
6598                         case BC_INST_REL_EQ:
6599                         case BC_INST_REL_LE:
6600                         case BC_INST_REL_GE:
6601                         case BC_INST_REL_NE:
6602                         case BC_INST_REL_LT:
6603                         case BC_INST_REL_GT:
6604                         {
6605                                 s = bc_program_logical(inst);
6606                                 break;
6607                         }
6608
6609                         case BC_INST_READ:
6610                         {
6611                                 s = bc_program_read();
6612                                 break;
6613                         }
6614
6615                         case BC_INST_VAR:
6616                         {
6617                                 s = bc_program_pushVar(code, &ip->idx, false, false);
6618                                 break;
6619                         }
6620
6621                         case BC_INST_ARRAY_ELEM:
6622                         case BC_INST_ARRAY:
6623                         {
6624                                 s = bc_program_pushArray(code, &ip->idx, inst);
6625                                 break;
6626                         }
6627
6628                         case BC_INST_LAST:
6629                         {
6630                                 r.t = BC_RESULT_LAST;
6631                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6632                                 break;
6633                         }
6634
6635                         case BC_INST_IBASE:
6636                         case BC_INST_SCALE:
6637                         case BC_INST_OBASE:
6638                         {
6639                                 bc_program_pushGlobal(inst);
6640                                 break;
6641                         }
6642
6643                         case BC_INST_SCALE_FUNC:
6644                         case BC_INST_LENGTH:
6645                         case BC_INST_SQRT:
6646                         {
6647                                 s = bc_program_builtin(inst);
6648                                 break;
6649                         }
6650
6651                         case BC_INST_NUM:
6652                         {
6653                                 r.t = BC_RESULT_CONSTANT;
6654                                 r.d.id.idx = bc_program_index(code, &ip->idx);
6655                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6656                                 break;
6657                         }
6658
6659                         case BC_INST_POP:
6660                         {
6661                                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6662                                         s = bc_error_stack_has_too_few_elements();
6663                                 else
6664                                         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6665                                 break;
6666                         }
6667
6668                         case BC_INST_POP_EXEC:
6669                         {
6670                                 bc_vec_pop(&G.prog.stack);
6671                                 break;
6672                         }
6673
6674                         case BC_INST_PRINT:
6675                         case BC_INST_PRINT_POP:
6676                         case BC_INST_PRINT_STR:
6677                         {
6678                                 s = bc_program_print(inst, 0);
6679                                 break;
6680                         }
6681
6682                         case BC_INST_STR:
6683                         {
6684                                 r.t = BC_RESULT_STR;
6685                                 r.d.id.idx = bc_program_index(code, &ip->idx);
6686                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6687                                 break;
6688                         }
6689
6690                         case BC_INST_POWER:
6691                         case BC_INST_MULTIPLY:
6692                         case BC_INST_DIVIDE:
6693                         case BC_INST_MODULUS:
6694                         case BC_INST_PLUS:
6695                         case BC_INST_MINUS:
6696                         {
6697                                 s = bc_program_op(inst);
6698                                 break;
6699                         }
6700
6701                         case BC_INST_BOOL_NOT:
6702                         {
6703                                 s = bc_program_prep(&ptr, &num);
6704                                 if (s) return s;
6705
6706                                 bc_num_init(&r.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6707                                 (!bc_num_cmp(num, &G.prog.zero) ? bc_num_one : bc_num_zero)(&r.d.n);
6708                                 bc_program_retire(&r, BC_RESULT_TEMP);
6709
6710                                 break;
6711                         }
6712
6713                         case BC_INST_NEG:
6714                         {
6715                                 s = bc_program_negate();
6716                                 break;
6717                         }
6718
6719 #if ENABLE_BC
6720                         case BC_INST_ASSIGN_POWER:
6721                         case BC_INST_ASSIGN_MULTIPLY:
6722                         case BC_INST_ASSIGN_DIVIDE:
6723                         case BC_INST_ASSIGN_MODULUS:
6724                         case BC_INST_ASSIGN_PLUS:
6725                         case BC_INST_ASSIGN_MINUS:
6726 #endif
6727                         case BC_INST_ASSIGN:
6728                         {
6729                                 s = bc_program_assign(inst);
6730                                 break;
6731                         }
6732 #if ENABLE_DC
6733                         case BC_INST_MODEXP:
6734                         {
6735                                 s = bc_program_modexp();
6736                                 break;
6737                         }
6738
6739                         case BC_INST_DIVMOD:
6740                         {
6741                                 s = bc_program_divmod();
6742                                 break;
6743                         }
6744
6745                         case BC_INST_EXECUTE:
6746                         case BC_INST_EXEC_COND:
6747                         {
6748                                 cond = inst == BC_INST_EXEC_COND;
6749                                 s = bc_program_execStr(code, &ip->idx, cond);
6750                                 break;
6751                         }
6752
6753                         case BC_INST_PRINT_STACK:
6754                         {
6755                                 for (idx = 0; !s && idx < G.prog.results.len; ++idx)
6756                                         s = bc_program_print(BC_INST_PRINT, idx);
6757                                 break;
6758                         }
6759
6760                         case BC_INST_CLEAR_STACK:
6761                         {
6762                                 bc_vec_pop_all(&G.prog.results);
6763                                 break;
6764                         }
6765
6766                         case BC_INST_STACK_LEN:
6767                         {
6768                                 bc_program_stackLen();
6769                                 break;
6770                         }
6771
6772                         case BC_INST_DUPLICATE:
6773                         {
6774                                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6775                                         return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6776                                 ptr = bc_vec_top(&G.prog.results);
6777                                 bc_result_copy(&r, ptr);
6778                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6779                                 break;
6780                         }
6781
6782                         case BC_INST_SWAP:
6783                         {
6784                                 BcResult *ptr2;
6785
6786                                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 2))
6787                                         return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6788
6789                                 ptr = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 0);
6790                                 ptr2 = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 1);
6791                                 memcpy(&r, ptr, sizeof(BcResult));
6792                                 memcpy(ptr, ptr2, sizeof(BcResult));
6793                                 memcpy(ptr2, &r, sizeof(BcResult));
6794
6795                                 break;
6796                         }
6797
6798                         case BC_INST_ASCIIFY:
6799                         {
6800                                 s = bc_program_asciify();
6801                                 break;
6802                         }
6803
6804                         case BC_INST_PRINT_STREAM:
6805                         {
6806                                 s = bc_program_printStream();
6807                                 break;
6808                         }
6809
6810                         case BC_INST_LOAD:
6811                         case BC_INST_PUSH_VAR:
6812                         {
6813                                 bool copy = inst == BC_INST_LOAD;
6814                                 s = bc_program_pushVar(code, &ip->idx, true, copy);
6815                                 break;
6816                         }
6817
6818                         case BC_INST_PUSH_TO_VAR:
6819                         {
6820                                 char *name = bc_program_name(code, &ip->idx);
6821                                 s = bc_program_copyToVar(name, true);
6822                                 free(name);
6823                                 break;
6824                         }
6825
6826                         case BC_INST_QUIT:
6827                         {
6828                                 if (G.prog.stack.len <= 2)
6829                                         quit();
6830                                 bc_vec_npop(&G.prog.stack, 2);
6831                                 break;
6832                         }
6833
6834                         case BC_INST_NQUIT:
6835                         {
6836                                 s = bc_program_nquit();
6837                                 break;
6838                         }
6839 #endif // ENABLE_DC
6840                 }
6841
6842                 if (s || G_interrupt) {
6843                         bc_program_reset();
6844                         break;
6845                 }
6846
6847                 // If the stack has changed, pointers may be invalid.
6848                 ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
6849                 func = bc_vec_item(&G.prog.fns, ip->func);
6850                 code = func->code.v;
6851         }
6852
6853         return s;
6854 }
6855
6856 #if ENABLE_BC
6857 static void bc_vm_envArgs(void)
6858 {
6859         static const char* const bc_args_env_name = "BC_ENV_ARGS";
6860
6861         BcVec v;
6862         char *env_args = getenv(bc_args_env_name), *buf;
6863
6864         if (!env_args) return;
6865
6866         G.env_args = xstrdup(env_args);
6867         buf = G.env_args;
6868
6869         bc_vec_init(&v, sizeof(char *), NULL);
6870         bc_vec_push(&v, &bc_args_env_name);
6871
6872         while (*buf != 0) {
6873                 if (!isspace(*buf)) {
6874                         bc_vec_push(&v, &buf);
6875                         while (*buf != 0 && !isspace(*buf)) ++buf;
6876                         if (*buf != 0) (*(buf++)) = '\0';
6877                 }
6878                 else
6879                         ++buf;
6880         }
6881
6882         bc_args((int) v.len, (char **) v.v);
6883
6884         bc_vec_free(&v);
6885 }
6886 #endif // ENABLE_BC
6887
6888 static size_t bc_vm_envLen(const char *var)
6889 {
6890         char *lenv = getenv(var);
6891         size_t i, len = BC_NUM_PRINT_WIDTH;
6892         int num;
6893
6894         if (!lenv) return len;
6895
6896         len = strlen(lenv);
6897
6898         for (num = 1, i = 0; num && i < len; ++i) num = isdigit(lenv[i]);
6899         if (num) {
6900                 len = (size_t) atoi(lenv) - 1;
6901                 if (len < 2 || len >= INT32_MAX) len = BC_NUM_PRINT_WIDTH;
6902         }
6903         else
6904                 len = BC_NUM_PRINT_WIDTH;
6905
6906         return len;
6907 }
6908
6909 static BcStatus bc_vm_process(const char *text)
6910 {
6911         BcStatus s = bc_parse_text(&G.prs, text);
6912
6913         if (s) return s;
6914
6915         while (G.prs.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
6916                 s = G.prs.parse(&G.prs);
6917                 if (s) return s;
6918         }
6919
6920         if (BC_PARSE_CAN_EXEC(&G.prs)) {
6921                 s = bc_program_exec();
6922                 fflush_and_check();
6923                 if (s)
6924                         bc_program_reset();
6925         }
6926
6927         return s;
6928 }
6929
6930 static BcStatus bc_vm_file(const char *file)
6931 {
6932         const char *sv_file;
6933         char *data;
6934         BcStatus s;
6935         BcFunc *main_func;
6936         BcInstPtr *ip;
6937
6938         data = bc_read_file(file);
6939         if (!data) return bc_error_fmt("file '%s' is not text", file);
6940
6941         sv_file = G.prog.file;
6942         G.prog.file = file;
6943         bc_lex_file(&G.prs.l);
6944         s = bc_vm_process(data);
6945         if (s) goto err;
6946
6947         main_func = bc_vec_item(&G.prog.fns, BC_PROG_MAIN);
6948         ip = bc_vec_item(&G.prog.stack, 0);
6949
6950         if (main_func->code.len < ip->idx)
6951                 s = bc_error_fmt("file '%s' is not executable", file);
6952
6953 err:
6954         G.prog.file = sv_file;
6955         free(data);
6956         return s;
6957 }
6958
6959 static BcStatus bc_vm_stdin(void)
6960 {
6961         BcStatus s;
6962         BcVec buf, buffer;
6963         size_t len, i, str = 0;
6964         bool comment = false;
6965
6966         G.prog.file = NULL;
6967         bc_lex_file(&G.prs.l);
6968
6969         bc_char_vec_init(&buffer);
6970         bc_char_vec_init(&buf);
6971         bc_vec_pushZeroByte(&buffer);
6972
6973         // This loop is complex because the vm tries not to send any lines that end
6974         // with a backslash to the parser. The reason for that is because the parser
6975         // treats a backslash+newline combo as whitespace, per the bc spec. In that
6976         // case, and for strings and comments, the parser will expect more stuff.
6977         s = BC_STATUS_SUCCESS;
6978         while (!G.eof && (s = bc_read_line(&buf, ">>> ")) == BC_STATUS_SUCCESS) {
6979
6980                 char *string = buf.v;
6981
6982                 len = buf.len - 1;
6983
6984                 if (len == 1) {
6985                         if (str && buf.v[0] == G.send)
6986                                 str -= 1;
6987                         else if (buf.v[0] == G.sbgn)
6988                                 str += 1;
6989                 }
6990                 else if (len > 1 || comment) {
6991
6992                         for (i = 0; i < len; ++i) {
6993
6994                                 bool notend = len > i + 1;
6995                                 char c = string[i];
6996
6997                                 if (i - 1 > len || string[i - 1] != '\\') {
6998                                         if (G.sbgn == G.send)
6999                                                 str ^= c == G.sbgn;
7000                                         else if (c == G.send)
7001                                                 str -= 1;
7002                                         else if (c == G.sbgn)
7003                                                 str += 1;
7004                                 }
7005
7006                                 if (c == '/' && notend && !comment && string[i + 1] == '*') {
7007                                         comment = true;
7008                                         break;
7009                                 }
7010                                 else if (c == '*' && notend && comment && string[i + 1] == '/')
7011                                         comment = false;
7012                         }
7013
7014                         if (str || comment || string[len - 2] == '\\') {
7015                                 bc_vec_concat(&buffer, buf.v);
7016                                 continue;
7017                         }
7018                 }
7019
7020                 bc_vec_concat(&buffer, buf.v);
7021                 s = bc_vm_process(buffer.v);
7022                 if (s) {
7023                         fflush_and_check();
7024                         fputs("ready for more input\n", stderr);
7025                 }
7026
7027                 bc_vec_pop_all(&buffer);
7028         }
7029
7030         if (str) {
7031                 s = bc_error("string end could not be found");
7032         }
7033         else if (comment) {
7034                 s = bc_error("comment end could not be found");
7035         }
7036
7037         bc_vec_free(&buf);
7038         bc_vec_free(&buffer);
7039         return s;
7040 }
7041
7042 #if ENABLE_BC
7043 static const char bc_lib[] = {
7044         "scale=20"
7045 "\n"    "define e(x){"
7046 "\n"            "auto b,s,n,r,d,i,p,f,v"
7047 "\n"            "b=ibase"
7048 "\n"            "ibase=A"
7049 "\n"            "if(x<0){"
7050 "\n"                    "n=1"
7051 "\n"                    "x=-x"
7052 "\n"            "}"
7053 "\n"            "s=scale"
7054 "\n"            "r=6+s+0.44*x"
7055 "\n"            "scale=scale(x)+1"
7056 "\n"            "while(x>1){"
7057 "\n"                    "d+=1"
7058 "\n"                    "x/=2"
7059 "\n"                    "scale+=1"
7060 "\n"            "}"
7061 "\n"            "scale=r"
7062 "\n"            "r=x+1"
7063 "\n"            "p=x"
7064 "\n"            "f=v=1"
7065 "\n"            "for(i=2;v!=0;++i){"
7066 "\n"                    "p*=x"
7067 "\n"                    "f*=i"
7068 "\n"                    "v=p/f"
7069 "\n"                    "r+=v"
7070 "\n"            "}"
7071 "\n"            "while((d--)!=0)r*=r"
7072 "\n"            "scale=s"
7073 "\n"            "ibase=b"
7074 "\n"            "if(n!=0)return(1/r)"
7075 "\n"            "return(r/1)"
7076 "\n"    "}"
7077 "\n"    "define l(x){"
7078 "\n"            "auto b,s,r,p,a,q,i,v"
7079 "\n"            "b=ibase"
7080 "\n"            "ibase=A"
7081 "\n"            "if(x<=0){"
7082 "\n"                    "r=(1-10^scale)/1"
7083 "\n"                    "ibase=b"
7084 "\n"                    "return(r)"
7085 "\n"            "}"
7086 "\n"            "s=scale"
7087 "\n"            "scale+=6"
7088 "\n"            "p=2"
7089 "\n"            "while(x>=2){"
7090 "\n"                    "p*=2"
7091 "\n"                    "x=sqrt(x)"
7092 "\n"            "}"
7093 "\n"            "while(x<=0.5){"
7094 "\n"                    "p*=2"
7095 "\n"                    "x=sqrt(x)"
7096 "\n"            "}"
7097 "\n"            "r=a=(x-1)/(x+1)"
7098 "\n"            "q=a*a"
7099 "\n"                    "v=1"
7100 "\n"            "for(i=3;v!=0;i+=2){"
7101 "\n"                    "a*=q"
7102 "\n"                    "v=a/i"
7103 "\n"                    "r+=v"
7104 "\n"            "}"
7105 "\n"            "r*=p"
7106 "\n"            "scale=s"
7107 "\n"            "ibase=b"
7108 "\n"            "return(r/1)"
7109 "\n"    "}"
7110 "\n"    "define s(x){"
7111 "\n"            "auto b,s,r,n,a,q,i"
7112 "\n"            "b=ibase"
7113 "\n"            "ibase=A"
7114 "\n"            "s=scale"
7115 "\n"            "scale=1.1*s+2"
7116 "\n"            "a=a(1)"
7117 "\n"            "if(x<0){"
7118 "\n"                    "n=1"
7119 "\n"                    "x=-x"
7120 "\n"            "}"
7121 "\n"            "scale=0"
7122 "\n"            "q=(x/a+2)/4"
7123 "\n"            "x=x-4*q*a"
7124 "\n"            "if(q%2!=0)x=-x"
7125 "\n"            "scale=s+2"
7126 "\n"            "r=a=x"
7127 "\n"            "q=-x*x"
7128 "\n"            "for(i=3;a!=0;i+=2){"
7129 "\n"                    "a*=q/(i*(i-1))"
7130 "\n"                    "r+=a"
7131 "\n"            "}"
7132 "\n"            "scale=s"
7133 "\n"            "ibase=b"
7134 "\n"            "if(n!=0)return(-r/1)"
7135 "\n"            "return(r/1)"
7136 "\n"    "}"
7137 "\n"    "define c(x){"
7138 "\n"            "auto b,s"
7139 "\n"            "b=ibase"
7140 "\n"            "ibase=A"
7141 "\n"            "s=scale"
7142 "\n"            "scale*=1.2"
7143 "\n"            "x=s(2*a(1)+x)"
7144 "\n"            "scale=s"
7145 "\n"            "ibase=b"
7146 "\n"            "return(x/1)"
7147 "\n"    "}"
7148 "\n"    "define a(x){"
7149 "\n"            "auto b,s,r,n,a,m,t,f,i,u"
7150 "\n"            "b=ibase"
7151 "\n"            "ibase=A"
7152 "\n"            "n=1"
7153 "\n"            "if(x<0){"
7154 "\n"                    "n=-1"
7155 "\n"                    "x=-x"
7156 "\n"            "}"
7157 "\n"            "if(x==1){"
7158 "\n"                    "if(scale<65){"
7159 "\n"                            "return(.7853981633974483096156608458198757210492923498437764552437361480/n)"
7160 "\n"                    "}"
7161 "\n"            "}"
7162 "\n"            "if(x==.2){"
7163 "\n"                    "if(scale<65){"
7164 "\n"                            "return(.1973955598498807583700497651947902934475851037878521015176889402/n)"
7165 "\n"                    "}"
7166 "\n"            "}"
7167 "\n"            "s=scale"
7168 "\n"            "if(x>.2){"
7169 "\n"                    "scale+=5"
7170 "\n"                    "a=a(.2)"
7171 "\n"            "}"
7172 "\n"            "scale=s+3"
7173 "\n"            "while(x>.2){"
7174 "\n"                    "m+=1"
7175 "\n"                    "x=(x-.2)/(1+.2*x)"
7176 "\n"            "}"
7177 "\n"            "r=u=x"
7178 "\n"            "f=-x*x"
7179 "\n"            "t=1"
7180 "\n"            "for(i=3;t!=0;i+=2){"
7181 "\n"                    "u*=f"
7182 "\n"                    "t=u/i"
7183 "\n"                    "r+=t"
7184 "\n"            "}"
7185 "\n"            "scale=s"
7186 "\n"            "ibase=b"
7187 "\n"            "return((m*a+r)/n)"
7188 "\n"    "}"
7189 "\n"    "define j(n,x){"
7190 "\n"            "auto b,s,o,a,i,v,f"
7191 "\n"            "b=ibase"
7192 "\n"            "ibase=A"
7193 "\n"            "s=scale"
7194 "\n"            "scale=0"
7195 "\n"            "n/=1"
7196 "\n"            "if(n<0){"
7197 "\n"                    "n=-n"
7198 "\n"                    "if(n%2==1)o=1"
7199 "\n"            "}"
7200 "\n"            "a=1"
7201 "\n"            "for(i=2;i<=n;++i)a*=i"
7202 "\n"            "scale=1.5*s"
7203 "\n"            "a=(x^n)/2^n/a"
7204 "\n"            "r=v=1"
7205 "\n"            "f=-x*x/4"
7206 "\n"            "scale=scale+length(a)-scale(a)"
7207 "\n"            "for(i=1;v!=0;++i){"
7208 "\n"                    "v=v*f/i/(n+i)"
7209 "\n"                    "r+=v"
7210 "\n"            "}"
7211 "\n"            "scale=s"
7212 "\n"            "ibase=b"
7213 "\n"            "if(o!=0)a=-a"
7214 "\n"            "return(a*r/1)"
7215 "\n"    "}"
7216 };
7217 #endif // ENABLE_BC
7218
7219 static BcStatus bc_vm_exec(void)
7220 {
7221         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
7222         size_t i;
7223
7224 #if ENABLE_BC
7225         if (option_mask32 & BC_FLAG_L) {
7226
7227                 // We know that internal library is not buggy,
7228                 // thus error checking is normally disabled.
7229 # define DEBUG_LIB 0
7230                 bc_lex_file(&G.prs.l);
7231                 s = bc_parse_text(&G.prs, bc_lib);
7232                 if (DEBUG_LIB && s) return s;
7233
7234                 while (G.prs.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
7235                         s = G.prs.parse(&G.prs);
7236                         if (DEBUG_LIB && s) return s;
7237                 }
7238                 s = bc_program_exec();
7239                 if (DEBUG_LIB && s) return s;
7240         }
7241 #endif
7242
7243         for (i = 0; !s && i < G.files.len; ++i)
7244                 s = bc_vm_file(*((char **) bc_vec_item(&G.files, i)));
7245         if (s) {
7246                 fflush_and_check();
7247                 fputs("ready for more input\n", stderr);
7248         }
7249
7250         if (IS_BC || !G.files.len)
7251                 s = bc_vm_stdin();
7252         if (!s && !BC_PARSE_CAN_EXEC(&G.prs))
7253                 s = bc_vm_process("");
7254
7255         return s;
7256 }
7257
7258 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
7259 static void bc_program_free()
7260 {
7261         bc_num_free(&G.prog.ib);
7262         bc_num_free(&G.prog.ob);
7263         bc_num_free(&G.prog.hexb);
7264 # if ENABLE_DC
7265         bc_num_free(&G.prog.strmb);
7266 # endif
7267         bc_vec_free(&G.prog.fns);
7268         bc_vec_free(&G.prog.fn_map);
7269         bc_vec_free(&G.prog.vars);
7270         bc_vec_free(&G.prog.var_map);
7271         bc_vec_free(&G.prog.arrs);
7272         bc_vec_free(&G.prog.arr_map);
7273         bc_vec_free(&G.prog.strs);
7274         bc_vec_free(&G.prog.consts);
7275         bc_vec_free(&G.prog.results);
7276         bc_vec_free(&G.prog.stack);
7277         bc_num_free(&G.prog.last);
7278         bc_num_free(&G.prog.zero);
7279         bc_num_free(&G.prog.one);
7280 }
7281
7282 static void bc_vm_free(void)
7283 {
7284         bc_vec_free(&G.files);
7285         bc_program_free();
7286         bc_parse_free(&G.prs);
7287         free(G.env_args);
7288 }
7289 #endif
7290
7291 static void bc_program_init(size_t line_len)
7292 {
7293         size_t idx;
7294         BcInstPtr ip;
7295
7296         /* memset(&G.prog, 0, sizeof(G.prog)); - already is */
7297         memset(&ip, 0, sizeof(BcInstPtr));
7298
7299         /* G.prog.nchars = G.prog.scale = 0; - already is */
7300         G.prog.len = line_len;
7301
7302         bc_num_init(&G.prog.ib, BC_NUM_DEF_SIZE);
7303         bc_num_ten(&G.prog.ib);
7304         G.prog.ib_t = 10;
7305
7306         bc_num_init(&G.prog.ob, BC_NUM_DEF_SIZE);
7307         bc_num_ten(&G.prog.ob);
7308         G.prog.ob_t = 10;
7309
7310         bc_num_init(&G.prog.hexb, BC_NUM_DEF_SIZE);
7311         bc_num_ten(&G.prog.hexb);
7312         G.prog.hexb.num[0] = 6;
7313
7314 #if ENABLE_DC
7315         bc_num_init(&G.prog.strmb, BC_NUM_DEF_SIZE);
7316         bc_num_ulong2num(&G.prog.strmb, UCHAR_MAX + 1);
7317 #endif
7318
7319         bc_num_init(&G.prog.last, BC_NUM_DEF_SIZE);
7320         bc_num_zero(&G.prog.last);
7321
7322         bc_num_init(&G.prog.zero, BC_NUM_DEF_SIZE);
7323         bc_num_zero(&G.prog.zero);
7324
7325         bc_num_init(&G.prog.one, BC_NUM_DEF_SIZE);
7326         bc_num_one(&G.prog.one);
7327
7328         bc_vec_init(&G.prog.fns, sizeof(BcFunc), bc_func_free);
7329         bc_vec_init(&G.prog.fn_map, sizeof(BcId), bc_id_free);
7330
7331         bc_program_addFunc(xstrdup("(main)"), &idx);
7332         bc_program_addFunc(xstrdup("(read)"), &idx);
7333
7334         bc_vec_init(&G.prog.vars, sizeof(BcVec), bc_vec_free);
7335         bc_vec_init(&G.prog.var_map, sizeof(BcId), bc_id_free);
7336
7337         bc_vec_init(&G.prog.arrs, sizeof(BcVec), bc_vec_free);
7338         bc_vec_init(&G.prog.arr_map, sizeof(BcId), bc_id_free);
7339
7340         bc_vec_init(&G.prog.strs, sizeof(char *), bc_string_free);
7341         bc_vec_init(&G.prog.consts, sizeof(char *), bc_string_free);
7342         bc_vec_init(&G.prog.results, sizeof(BcResult), bc_result_free);
7343         bc_vec_init(&G.prog.stack, sizeof(BcInstPtr), NULL);
7344         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
7345 }
7346
7347 static void bc_vm_init(const char *env_len)
7348 {
7349         size_t len = bc_vm_envLen(env_len);
7350
7351         bc_vec_init(&G.files, sizeof(char *), NULL);
7352
7353         if (IS_BC) {
7354                 bc_vm_envArgs();
7355         }
7356
7357         bc_program_init(len);
7358         if (IS_BC) {
7359                 bc_parse_init(&G.prs, BC_PROG_MAIN);
7360         } else {
7361                 dc_parse_init(&G.prs, BC_PROG_MAIN);
7362         }
7363 }
7364
7365 static BcStatus bc_vm_run(int argc, char *argv[],
7366                           const char *env_len)
7367 {
7368         BcStatus st;
7369
7370         bc_vm_init(env_len);
7371         bc_args(argc, argv);
7372
7373         G.ttyin = isatty(0);
7374
7375         if (G.ttyin) {
7376 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
7377                 // With SA_RESTART, most system calls will restart
7378                 // (IOW: they won't fail with EINTR).
7379                 // In particular, this means ^C won't cause
7380                 // stdout to get into "error state" if SIGINT hits
7381                 // within write() syscall.
7382                 // The downside is that ^C while line input is taken
7383                 // will only be handled after [Enter] since read()
7384                 // from stdin is not interrupted by ^C either,
7385                 // it restarts, thus fgetc() does not return on ^C.
7386                 signal_SA_RESTART_empty_mask(SIGINT, record_signo);
7387
7388                 // Without SA_RESTART, this exhibits a bug:
7389                 // "while (1) print 1" and try ^C-ing it.
7390                 // Intermittently, instead of returning to input line,
7391                 // you'll get "output error: Interrupted system call"
7392                 // and exit.
7393                 //signal_no_SA_RESTART_empty_mask(SIGINT, record_signo);
7394 #endif
7395                 if (!(option_mask32 & BC_FLAG_Q))
7396                         bc_vm_info();
7397         }
7398         st = bc_vm_exec();
7399
7400 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
7401         bc_vm_free();
7402 #endif
7403         return st;
7404 }
7405
7406 #if ENABLE_BC
7407 int bc_main(int argc, char **argv) MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE;
7408 int bc_main(int argc, char **argv)
7409 {
7410         INIT_G();
7411         G.sbgn = G.send = '"';
7412
7413         return bc_vm_run(argc, argv, "BC_LINE_LENGTH");
7414 }
7415 #endif
7416
7417 #if ENABLE_DC
7418 int dc_main(int argc, char **argv) MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE;
7419 int dc_main(int argc, char **argv)
7420 {
7421         INIT_G();
7422         G.sbgn = '[';
7423         G.send = ']';
7424
7425         return bc_vm_run(argc, argv, "DC_LINE_LENGTH");
7426 }
7427 #endif