miscutils/bc.c

   1 /* vi: set sw=4 ts=4: */
   2 /*
   3  * Licensed under GPLv2 or later, see file LICENSE in this source tree.
   4  * Copyright (c) 2018 Gavin D. Howard and contributors.
   5  */
   6 //config:config BC
   7 //config:       bool "bc (45 kb; 49 kb when combined with dc)"
   8 //config:       default y
   9 //config:       help
  10 //config:       bc is a command-line, arbitrary-precision calculator with a
  11 //config:       Turing-complete language. See the GNU bc manual
  12 //config:       (https://www.gnu.org/software/bc/manual/bc.html) and bc spec
  13 //config:       (http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/utilities/bc.html).
  14 //config:
  15 //config:       This bc has five differences to the GNU bc:
  16 //config:         1) The period (.) is a shortcut for "last", as in the BSD bc.
  17 //config:         2) Arrays are copied before being passed as arguments to
  18 //config:            functions. This behavior is required by the bc spec.
  19 //config:         3) Arrays can be passed to the builtin "length" function to get
  20 //config:            the number of elements in the array. This prints "1":
  21 //config:               a[0] = 0; length(a[])
  22 //config:         4) The precedence of the boolean "not" operator (!) is equal to
  23 //config:            that of the unary minus (-) negation operator. This still
  24 //config:            allows POSIX-compliant scripts to work while somewhat
  25 //config:            preserving expected behavior (versus C) and making parsing
  26 //config:            easier.
  27 //config:         5) "read()" accepts expressions, not only numeric literals.
  28 //config:
  29 //config:       Options:
  30 //config:         -i  --interactive  force interactive mode
  31 //config:         -q  --quiet        don't print version and copyright
  32 //config:         -s  --standard     error if any non-POSIX extensions are used
  33 //config:         -w  --warn         warn if any non-POSIX extensions are used
  34 //config:         -l  --mathlib      use predefined math routines:
  35 //config:               s(expr) sine in radians
  36 //config:               c(expr) cosine in radians
  37 //config:               a(expr) arctangent, returning radians
  38 //config:               l(expr) natural log
  39 //config:               e(expr) raises e to the power of expr
  40 //config:               j(n, x) Bessel function of integer order n of x
  41 //config:
  42 //config:config DC
  43 //config:       bool "dc (38 kb; 49 kb when combined with bc)"
  44 //config:       default y
  45 //config:       help
  46 //config:       dc is a reverse-polish notation command-line calculator which
  47 //config:       supports unlimited precision arithmetic. See the FreeBSD man page
  48 //config:       (https://www.unix.com/man-page/FreeBSD/1/dc/) and GNU dc manual
  49 //config:       (https://www.gnu.org/software/bc/manual/dc-1.05/html_mono/dc.html).
  50 //config:
  51 //config:       This dc has a few differences from the two above:
  52 //config:         1) When printing a byte stream (command "P"), this dc follows what
  53 //config:            the FreeBSD dc does.
  54 //config:         2) Implements the GNU extensions for divmod ("~") and
  55 //config:            modular exponentiation ("|").
  56 //config:         3) Implements all FreeBSD extensions, except for "J" and "M".
  57 //config:         4) Like the FreeBSD dc, this dc supports extended registers.
  58 //config:            However, they are implemented differently. When it encounters
  59 //config:            whitespace where a register should be, it skips the whitespace.
  60 //config:            If the character following is not a lowercase letter, an error
  61 //config:            is issued. Otherwise, the register name is parsed by the
  62 //config:            following regex:
  63 //config:               [a-z][a-z0-9_]*
  64 //config:            This generally means that register names will be surrounded by
  65 //config:            whitespace. Examples:
  66 //config:               l idx s temp L index S temp2 < do_thing
  67 //config:            Also note that, like the FreeBSD dc, extended registers are not
  68 //config:            allowed unless the "-x" option is given.
  69 //config:
  70 //config:config FEATURE_DC_SMALL
  71 //config:       bool "Minimal dc implementation (4.2 kb), not using bc code base"
  72 //config:       depends on DC && !BC
  73 //config:       default n
  74 //config:
  75 //config:config FEATURE_DC_LIBM
  76 //config:       bool "Enable power and exp functions (requires libm)"
  77 //config:       default y
  78 //config:       depends on FEATURE_DC_SMALL
  79 //config:       help
  80 //config:       Enable power and exp functions.
  81 //config:       NOTE: This will require libm to be present for linking.
  82 //config:
  83 //config:config FEATURE_BC_SIGNALS
  84 //config:       bool "Interactive mode (+4kb)"
  85 //config:       default y
  86 //config:       depends on (BC || DC) && !FEATURE_DC_SMALL
  87 //config:       help
  88 //config:       Enable interactive mode: when started on a tty,
  89 //config:       ^C interrupts execution and returns to command line,
  90 //config:       errors also return to command line instead of exiting,
  91 //config:       line editing with history is available.
  92 //config:
  93 //config:       With this option off, input can still be taken from tty,
  94 //config:       but all errors are fatal, ^C is fatal,
  95 //config:       tty is treated exactly the same as any other
  96 //config:       standard input (IOW: no line editing).
  97 //config:
  98 //config:config FEATURE_BC_LONG_OPTIONS
  99 //config:       bool "Enable bc/dc long options"
 100 //config:       default y
 101 //config:       depends on (BC || DC) && !FEATURE_DC_SMALL
 102 //config:       help
 103 //config:       Enable long options for bc and dc.
 104
 105 //applet:IF_BC(APPLET(bc, BB_DIR_USR_BIN, BB_SUID_DROP))
 106 //applet:IF_DC(APPLET(dc, BB_DIR_USR_BIN, BB_SUID_DROP))
 107
 108 //kbuild:lib-$(CONFIG_BC) += bc.o
 109 //kbuild:lib-$(CONFIG_DC) += bc.o
 110
 111 //See www.gnu.org/software/bc/manual/bc.html
 112 //usage:#define bc_trivial_usage
 113 //usage:       "[-sqliw] FILE..."
 114 //usage:
 115 //usage:#define bc_full_usage "\n"
 116 //usage:     "\nArbitrary precision calculator"
 117 //usage:     "\n"
 118 ///////:     "\n        -i      Interactive" - has no effect for now
 119 //usage:     "\n        -q      Quiet"
 120 //usage:     "\n        -l      Load standard math library"
 121 //usage:     "\n        -s      Be POSIX compatible"
 122 //usage:     "\n        -w      Warn if extensions are used"
 123 ///////:     "\n        -v      Version"
 124 //usage:     "\n"
 125 //usage:     "\n$BC_LINE_LENGTH changes output width"
 126 //usage:
 127 //usage:#define bc_example_usage
 128 //usage:       "3 + 4.129\n"
 129 //usage:       "1903 - 2893\n"
 130 //usage:       "-129 * 213.28935\n"
 131 //usage:       "12 / -1932\n"
 132 //usage:       "12 % 12\n"
 133 //usage:       "34 ^ 189\n"
 134 //usage:       "scale = 13\n"
 135 //usage:       "ibase = 2\n"
 136 //usage:       "obase = A\n"
 137 //usage:
 138 //usage:#define dc_trivial_usage
 139 //usage:       IF_NOT_FEATURE_DC_SMALL("[-x] ")"[-eSCRIPT]... [-fFILE]... [FILE]..."
 140 //usage:
 141 //usage:#define dc_full_usage "\n"
 142 //usage:     "\nTiny RPN calculator. Operations:"
 143 //usage:     "\n+, -, *, /, %, ~, ^," IF_NOT_FEATURE_DC_SMALL(" |,")
 144 //usage:     "\np - print top of the stack (without popping)"
 145 //usage:     "\nf - print entire stack"
 146 //usage:     "\nk - pop the value and set the precision"
 147 //usage:     "\ni - pop the value and set input radix"
 148 //usage:     "\no - pop the value and set output radix"
 149 //usage:     "\nExamples: dc -e'2 2 + p' -> 4, dc -e'8 8 * 2 2 + / p' -> 16"
 150 //usage:
 151 //usage:#define dc_example_usage
 152 //usage:       "$ dc -e'2 2 + p'\n"
 153 //usage:       "4\n"
 154 //usage:       "$ dc -e'8 8 \\* 2 2 + / p'\n"
 155 //usage:       "16\n"
 156 //usage:       "$ dc -e'0 1 & p'\n"
 157 //usage:       "0\n"
 158 //usage:       "$ dc -e'0 1 | p'\n"
 159 //usage:       "1\n"
 160 //usage:       "$ echo '72 9 / 8 * p' | dc\n"
 161 //usage:       "64\n"
 162
 163 #include "libbb.h"
 164 #include "common_bufsiz.h"
 165
 166 #if ENABLE_FEATURE_DC_SMALL
 167 # include "dc.c"
 168 #else
 169
 170 #define DEBUG_LEXER 0
 171 #define DEBUG_EXEC  0
 172
 173 #if DEBUG_LEXER
 174 static uint8_t lex_indent;
 175 #define dbg_lex(...) \
 176         do { \
 177                 fprintf(stderr, "%*s", lex_indent, ""); \
 178                 bb_error_msg(__VA_ARGS__); \
 179         } while (0)
 180 #define dbg_lex_enter(...) \
 181         do { \
 182                 dbg_lex(__VA_ARGS__); \
 183                 lex_indent++; \
 184         } while (0)
 185 #define dbg_lex_done(...) \
 186         do { \
 187                 lex_indent--; \
 188                 dbg_lex(__VA_ARGS__); \
 189         } while (0)
 190 #else
 191 # define dbg_lex(...)       ((void)0)
 192 # define dbg_lex_enter(...) ((void)0)
 193 # define dbg_lex_done(...)  ((void)0)
 194 #endif
 195
 196 #if DEBUG_EXEC
 197 # define dbg_exec(...) bb_error_msg(__VA_ARGS__)
 198 #else
 199 # define dbg_exec(...) ((void)0)
 200 #endif
 201
 202 typedef enum BcStatus {
 203         BC_STATUS_SUCCESS = 0,
 204         BC_STATUS_FAILURE = 1,
 205         BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP = 2, // bc_parse_expr_empty_ok() uses this
 206 } BcStatus;
 207
 208 #define BC_VEC_INVALID_IDX ((size_t) -1)
 209 #define BC_VEC_START_CAP (1 << 5)
 210
 211 typedef void (*BcVecFree)(void *) FAST_FUNC;
 212
 213 typedef struct BcVec {
 214         char *v;
 215         size_t len;
 216         size_t cap;
 217         size_t size;
 218         BcVecFree dtor;
 219 } BcVec;
 220
 221 typedef signed char BcDig;
 222
 223 typedef struct BcNum {
 224         BcDig *restrict num;
 225         size_t rdx;
 226         size_t len;
 227         size_t cap;
 228         bool neg;
 229 } BcNum;
 230
 231 #define BC_NUM_MIN_BASE         ((unsigned long) 2)
 232 #define BC_NUM_MAX_IBASE        ((unsigned long) 16)
 233 // larger value might speed up BIGNUM calculations a bit:
 234 #define BC_NUM_DEF_SIZE         (16)
 235 #define BC_NUM_PRINT_WIDTH      (69)
 236
 237 #define BC_NUM_KARATSUBA_LEN    (32)
 238
 239 typedef enum BcInst {
 240
 241 #if ENABLE_BC
 242         BC_INST_INC_PRE,
 243         BC_INST_DEC_PRE,
 244         BC_INST_INC_POST,
 245         BC_INST_DEC_POST,
 246 #endif
 247
 248         BC_INST_NEG,
 249
 250         BC_INST_POWER,
 251         BC_INST_MULTIPLY,
 252         BC_INST_DIVIDE,
 253         BC_INST_MODULUS,
 254         BC_INST_PLUS,
 255         BC_INST_MINUS,
 256
 257         BC_INST_REL_EQ,
 258         BC_INST_REL_LE,
 259         BC_INST_REL_GE,
 260         BC_INST_REL_NE,
 261         BC_INST_REL_LT,
 262         BC_INST_REL_GT,
 263
 264         BC_INST_BOOL_NOT,
 265         BC_INST_BOOL_OR,
 266         BC_INST_BOOL_AND,
 267
 268 #if ENABLE_BC
 269         BC_INST_ASSIGN_POWER,
 270         BC_INST_ASSIGN_MULTIPLY,
 271         BC_INST_ASSIGN_DIVIDE,
 272         BC_INST_ASSIGN_MODULUS,
 273         BC_INST_ASSIGN_PLUS,
 274         BC_INST_ASSIGN_MINUS,
 275 #endif
 276         BC_INST_ASSIGN,
 277
 278         BC_INST_NUM,
 279         BC_INST_VAR,
 280         BC_INST_ARRAY_ELEM,
 281         BC_INST_ARRAY,
 282
 283         BC_INST_SCALE_FUNC,
 284         BC_INST_IBASE,
 285         BC_INST_SCALE,
 286         BC_INST_LAST,
 287         BC_INST_LENGTH,
 288         BC_INST_READ,
 289         BC_INST_OBASE,
 290         BC_INST_SQRT,
 291
 292         BC_INST_PRINT,
 293         BC_INST_PRINT_POP,
 294         BC_INST_STR,
 295         BC_INST_PRINT_STR,
 296
 297 #if ENABLE_BC
 298         BC_INST_JUMP,
 299         BC_INST_JUMP_ZERO,
 300
 301         BC_INST_CALL,
 302
 303         BC_INST_RET,
 304         BC_INST_RET0,
 305
 306         BC_INST_HALT,
 307 #endif
 308
 309         BC_INST_POP,
 310         BC_INST_POP_EXEC,
 311
 312 #if ENABLE_DC
 313         BC_INST_MODEXP,
 314         BC_INST_DIVMOD,
 315
 316         BC_INST_EXECUTE,
 317         BC_INST_EXEC_COND,
 318
 319         BC_INST_ASCIIFY,
 320         BC_INST_PRINT_STREAM,
 321
 322         BC_INST_PRINT_STACK,
 323         BC_INST_CLEAR_STACK,
 324         BC_INST_STACK_LEN,
 325         BC_INST_DUPLICATE,
 326         BC_INST_SWAP,
 327
 328         BC_INST_LOAD,
 329         BC_INST_PUSH_VAR,
 330         BC_INST_PUSH_TO_VAR,
 331
 332         BC_INST_QUIT,
 333         BC_INST_NQUIT,
 334
 335         BC_INST_INVALID = -1,
 336 #endif
 337
 338 } BcInst;
 339
 340 typedef struct BcId {
 341         char *name;
 342         size_t idx;
 343 } BcId;
 344
 345 typedef struct BcFunc {
 346         BcVec code;
 347         BcVec labels;
 348         size_t nparams;
 349         BcVec autos;
 350 } BcFunc;
 351
 352 typedef enum BcResultType {
 353
 354         BC_RESULT_TEMP,
 355
 356         BC_RESULT_VAR,
 357         BC_RESULT_ARRAY_ELEM,
 358         BC_RESULT_ARRAY,
 359
 360         BC_RESULT_STR,
 361
 362         BC_RESULT_IBASE,
 363         BC_RESULT_SCALE,
 364         BC_RESULT_LAST,
 365
 366         // These are between to calculate ibase, obase, and last from instructions.
 367         BC_RESULT_CONSTANT,
 368         BC_RESULT_ONE,
 369
 370         BC_RESULT_OBASE,
 371
 372 } BcResultType;
 373
 374 typedef union BcResultData {
 375         BcNum n;
 376         BcVec v;
 377         BcId id;
 378 } BcResultData;
 379
 380 typedef struct BcResult {
 381         BcResultType t;
 382         BcResultData d;
 383 } BcResult;
 384
 385 typedef struct BcInstPtr {
 386         size_t func;
 387         size_t idx;
 388         size_t len;
 389 } BcInstPtr;
 390
 391 // BC_LEX_NEG is not used in lexing; it is only for parsing.
 392 typedef enum BcLexType {
 393
 394         BC_LEX_EOF,
 395         BC_LEX_INVALID,
 396
 397         BC_LEX_OP_INC,
 398         BC_LEX_OP_DEC,
 399
 400         BC_LEX_NEG,
 401
 402         BC_LEX_OP_POWER,
 403         BC_LEX_OP_MULTIPLY,
 404         BC_LEX_OP_DIVIDE,
 405         BC_LEX_OP_MODULUS,
 406         BC_LEX_OP_PLUS,
 407         BC_LEX_OP_MINUS,
 408
 409         BC_LEX_OP_REL_EQ,
 410         BC_LEX_OP_REL_LE,
 411         BC_LEX_OP_REL_GE,
 412         BC_LEX_OP_REL_NE,
 413         BC_LEX_OP_REL_LT,
 414         BC_LEX_OP_REL_GT,
 415
 416         BC_LEX_OP_BOOL_NOT,
 417         BC_LEX_OP_BOOL_OR,
 418         BC_LEX_OP_BOOL_AND,
 419
 420         BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER,
 421         BC_LEX_OP_ASSIGN_MULTIPLY,
 422         BC_LEX_OP_ASSIGN_DIVIDE,
 423         BC_LEX_OP_ASSIGN_MODULUS,
 424         BC_LEX_OP_ASSIGN_PLUS,
 425         BC_LEX_OP_ASSIGN_MINUS,
 426         BC_LEX_OP_ASSIGN,
 427
 428         BC_LEX_NLINE,
 429         BC_LEX_WHITESPACE,
 430
 431         BC_LEX_LPAREN,
 432         BC_LEX_RPAREN,
 433
 434         BC_LEX_LBRACKET,
 435         BC_LEX_COMMA,
 436         BC_LEX_RBRACKET,
 437
 438         BC_LEX_LBRACE, // '{' is 0x7B, '}' is 0x7D,
 439         BC_LEX_SCOLON,
 440         BC_LEX_RBRACE, // should be LBRACE+2: code uses (c - '{' + BC_LEX_LBRACE)
 441
 442         BC_LEX_STR,
 443         BC_LEX_NAME,
 444         BC_LEX_NUMBER,
 445
 446         BC_LEX_KEY_1st_keyword,
 447         BC_LEX_KEY_AUTO = BC_LEX_KEY_1st_keyword,
 448         BC_LEX_KEY_BREAK,
 449         BC_LEX_KEY_CONTINUE,
 450         BC_LEX_KEY_DEFINE,
 451         BC_LEX_KEY_ELSE,
 452         BC_LEX_KEY_FOR,
 453         BC_LEX_KEY_HALT,
 454         // code uses "type - BC_LEX_KEY_IBASE + BC_INST_IBASE" construct,
 455         BC_LEX_KEY_IBASE,  // relative order should match for: BC_INST_IBASE
 456         BC_LEX_KEY_IF,
 457         BC_LEX_KEY_LAST,   // relative order should match for: BC_INST_LAST
 458         BC_LEX_KEY_LENGTH,
 459         BC_LEX_KEY_LIMITS,
 460         BC_LEX_KEY_OBASE,  // relative order should match for: BC_INST_OBASE
 461         BC_LEX_KEY_PRINT,
 462         BC_LEX_KEY_QUIT,
 463         BC_LEX_KEY_READ,
 464         BC_LEX_KEY_RETURN,
 465         BC_LEX_KEY_SCALE,
 466         BC_LEX_KEY_SQRT,
 467         BC_LEX_KEY_WHILE,
 468
 469 #if ENABLE_DC
 470         BC_LEX_EQ_NO_REG,
 471         BC_LEX_OP_MODEXP,
 472         BC_LEX_OP_DIVMOD,
 473
 474         BC_LEX_COLON,
 475         BC_LEX_ELSE,
 476         BC_LEX_EXECUTE,
 477         BC_LEX_PRINT_STACK,
 478         BC_LEX_CLEAR_STACK,
 479         BC_LEX_STACK_LEVEL,
 480         BC_LEX_DUPLICATE,
 481         BC_LEX_SWAP,
 482         BC_LEX_POP,
 483
 484         BC_LEX_ASCIIFY,
 485         BC_LEX_PRINT_STREAM,
 486
 487         BC_LEX_STORE_IBASE,
 488         BC_LEX_STORE_SCALE,
 489         BC_LEX_LOAD,
 490         BC_LEX_LOAD_POP,
 491         BC_LEX_STORE_PUSH,
 492         BC_LEX_STORE_OBASE,
 493         BC_LEX_PRINT_POP,
 494         BC_LEX_NQUIT,
 495         BC_LEX_SCALE_FACTOR,
 496 #endif
 497 } BcLexType;
 498 // must match order of BC_LEX_KEY_foo etc above
 499 #if ENABLE_BC
 500 struct BcLexKeyword {
 501         char name8[8];
 502 };
 503 #define BC_LEX_KW_ENTRY(a, b) \
 504         { .name8 = a /*, .posix = b */ }
 505 static const struct BcLexKeyword bc_lex_kws[20] = {
 506         BC_LEX_KW_ENTRY("auto"    , 1), // 0
 507         BC_LEX_KW_ENTRY("break"   , 1), // 1
 508         BC_LEX_KW_ENTRY("continue", 0), // 2 note: this one has no terminating NUL
 509         BC_LEX_KW_ENTRY("define"  , 1), // 3
 510         BC_LEX_KW_ENTRY("else"    , 0), // 4
 511         BC_LEX_KW_ENTRY("for"     , 1), // 5
 512         BC_LEX_KW_ENTRY("halt"    , 0), // 6
 513         BC_LEX_KW_ENTRY("ibase"   , 1), // 7
 514         BC_LEX_KW_ENTRY("if"      , 1), // 8
 515         BC_LEX_KW_ENTRY("last"    , 0), // 9
 516         BC_LEX_KW_ENTRY("length"  , 1), // 10
 517         BC_LEX_KW_ENTRY("limits"  , 0), // 11
 518         BC_LEX_KW_ENTRY("obase"   , 1), // 12
 519         BC_LEX_KW_ENTRY("print"   , 0), // 13
 520         BC_LEX_KW_ENTRY("quit"    , 1), // 14
 521         BC_LEX_KW_ENTRY("read"    , 0), // 15
 522         BC_LEX_KW_ENTRY("return"  , 1), // 16
 523         BC_LEX_KW_ENTRY("scale"   , 1), // 17
 524         BC_LEX_KW_ENTRY("sqrt"    , 1), // 18
 525         BC_LEX_KW_ENTRY("while"   , 1), // 19
 526 };
 527 #undef BC_LEX_KW_ENTRY
 528 enum {
 529         POSIX_KWORD_MASK = 0
 530                 | (1 << 0)  // 0
 531                 | (1 << 1)  // 1
 532                 | (0 << 2)  // 2
 533                 | (1 << 3)  // 3
 534                 | (0 << 4)  // 4
 535                 | (1 << 5)  // 5
 536                 | (0 << 6)  // 6
 537                 | (1 << 7)  // 7
 538                 | (1 << 8)  // 8
 539                 | (0 << 9)  // 9
 540                 | (1 << 10) // 10
 541                 | (0 << 11) // 11
 542                 | (1 << 12) // 12
 543                 | (0 << 13) // 13
 544                 | (1 << 14) // 14
 545                 | (0 << 15) // 15
 546                 | (1 << 16) // 16
 547                 | (1 << 17) // 17
 548                 | (1 << 18) // 18
 549                 | (1 << 19) // 19
 550 };
 551 #define bc_lex_kws_POSIX(i) ((1 << (i)) & POSIX_KWORD_MASK)
 552 #endif
 553
 554 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS || ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
 555 # define BC_STATUS BcStatus
 556 #else
 557 # define BC_STATUS void
 558 #endif
 559
 560 typedef struct BcLex {
 561         const char *buf;
 562         size_t i;
 563         size_t line;
 564         size_t len;
 565         bool newline;
 566         struct {
 567                 BcLexType t;
 568                 BcLexType last;
 569                 BcVec v;
 570         } t;
 571 } BcLex;
 572
 573 #define BC_PARSE_STREND              ((char) UCHAR_MAX)
 574
 575 #define BC_PARSE_REL                 (1 << 0)
 576 #define BC_PARSE_PRINT               (1 << 1)
 577 #define BC_PARSE_NOCALL              (1 << 2)
 578 #define BC_PARSE_NOREAD              (1 << 3)
 579 #define BC_PARSE_ARRAY               (1 << 4)
 580
 581 typedef struct BcParse {
 582         BcLex l;
 583
 584         BcVec exits;
 585         BcVec conds;
 586
 587         BcVec ops;
 588
 589         BcFunc *func;
 590         size_t fidx;
 591
 592         size_t in_funcdef;
 593 } BcParse;
 594
 595 typedef struct BcProgram {
 596
 597         size_t len;
 598         size_t scale;
 599
 600         BcNum ib;
 601         size_t ib_t;
 602         BcNum ob;
 603         size_t ob_t;
 604
 605         BcNum hexb;
 606
 607 #if ENABLE_DC
 608         BcNum strmb;
 609 #endif
 610
 611         BcVec results;
 612         BcVec stack;
 613
 614         BcVec fns;
 615         BcVec fn_map;
 616
 617         BcVec vars;
 618         BcVec var_map;
 619
 620         BcVec arrs;
 621         BcVec arr_map;
 622
 623         BcVec strs;
 624         BcVec consts;
 625
 626         const char *file;
 627
 628         BcNum last;
 629         BcNum zero;
 630         BcNum one;
 631
 632         size_t nchars;
 633
 634 } BcProgram;
 635
 636 #define BC_PROG_STACK(s, n) ((s)->len >= ((size_t) n))
 637
 638 #define BC_PROG_MAIN (0)
 639 #define BC_PROG_READ (1)
 640 #if ENABLE_DC
 641 #define BC_PROG_REQ_FUNCS (2)
 642 #endif
 643
 644 #define BC_PROG_STR(n) (!(n)->num && !(n)->cap)
 645 #define BC_PROG_NUM(r, n) \
 646         ((r)->t != BC_RESULT_ARRAY && (r)->t != BC_RESULT_STR && !BC_PROG_STR(n))
 647
 648 #define BC_FLAG_W (1 << 0)
 649 #define BC_FLAG_V (1 << 1)
 650 #define BC_FLAG_S (1 << 2)
 651 #define BC_FLAG_Q (1 << 3)
 652 #define BC_FLAG_L (1 << 4)
 653 #define BC_FLAG_I (1 << 5)
 654 #define DC_FLAG_X (1 << 6)
 655
 656 #define BC_MAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
 657 #define BC_MIN(a, b) ((a) < (b) ? (a) : (b))
 658
 659 #define BC_MAX_OBASE    ((unsigned) 999)
 660 #define BC_MAX_DIM      ((unsigned) INT_MAX)
 661 #define BC_MAX_SCALE    ((unsigned) UINT_MAX)
 662 #define BC_MAX_STRING   ((unsigned) UINT_MAX - 1)
 663 #define BC_MAX_NUM      BC_MAX_STRING
 664 // Unused apart from "limits" message. Just show a "biggish number" there.
 665 //#define BC_MAX_NAME     BC_MAX_STRING
 666 //#define BC_MAX_EXP      ((unsigned long) LONG_MAX)
 667 //#define BC_MAX_VARS     ((unsigned long) SIZE_MAX - 1)
 668 #define BC_MAX_NAME_STR "999999999"
 669 #define BC_MAX_EXP_STR  "999999999"
 670 #define BC_MAX_VARS_STR "999999999"
 671
 672 #define BC_MAX_OBASE_STR "999"
 673
 674 #if INT_MAX == 2147483647
 675 # define BC_MAX_DIM_STR "2147483647"
 676 #elif INT_MAX == 9223372036854775807
 677 # define BC_MAX_DIM_STR "9223372036854775807"
 678 #else
 679 # error Strange INT_MAX
 680 #endif
 681
 682 #if UINT_MAX == 4294967295
 683 # define BC_MAX_SCALE_STR  "4294967295"
 684 # define BC_MAX_STRING_STR "4294967294"
 685 #elif UINT_MAX == 18446744073709551615
 686 # define BC_MAX_SCALE_STR  "18446744073709551615"
 687 # define BC_MAX_STRING_STR "18446744073709551614"
 688 #else
 689 # error Strange UINT_MAX
 690 #endif
 691 #define BC_MAX_NUM_STR BC_MAX_STRING_STR
 692
 693 struct globals {
 694         IF_FEATURE_BC_SIGNALS(smallint ttyin;)
 695         IF_FEATURE_CLEAN_UP(smallint exiting;)
 696         smallint in_read;
 697         smallint use_stdin;
 698
 699         BcParse prs;
 700         BcProgram prog;
 701
 702         // For error messages. Can be set to current parsed line,
 703         // or [TODO] to current executing line (can be before last parsed one)
 704         unsigned err_line;
 705
 706         BcVec files;
 707         BcVec stdin_buffer;
 708
 709         char *env_args;
 710
 711 #if ENABLE_FEATURE_EDITING
 712         line_input_t *line_input_state;
 713 #endif
 714 } FIX_ALIASING;
 715 #define G (*ptr_to_globals)
 716 #define INIT_G() do { \
 717         SET_PTR_TO_GLOBALS(xzalloc(sizeof(G))); \
 718 } while (0)
 719 #define FREE_G() do { \
 720         FREE_PTR_TO_GLOBALS(); \
 721 } while (0)
 722 #define G_posix (ENABLE_BC && (option_mask32 & BC_FLAG_S))
 723 #define G_warn  (ENABLE_BC && (option_mask32 & BC_FLAG_W))
 724 #define G_exreg (ENABLE_DC && (option_mask32 & DC_FLAG_X))
 725 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
 726 # define G_interrupt bb_got_signal
 727 # define G_ttyin     G.ttyin
 728 #else
 729 # define G_interrupt 0
 730 # define G_ttyin     0
 731 #endif
 732 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
 733 # define G_exiting G.exiting
 734 #else
 735 # define G_exiting 0
 736 #endif
 737 #define IS_BC (ENABLE_BC && (!ENABLE_DC || applet_name[0] == 'b'))
 738 #define IS_DC (ENABLE_DC && (!ENABLE_BC || applet_name[0] != 'b'))
 739
 740 #if ENABLE_BC
 741
 742 // This is a bit array that corresponds to token types. An entry is
 743 // true if the token is valid in an expression, false otherwise.
 744 enum {
 745         BC_PARSE_EXPRS_BITS = 0
 746         + ((uint64_t)((0 << 0)+(0 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (0*8))
 747         + ((uint64_t)((1 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (1*8))
 748         + ((uint64_t)((1 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (2*8))
 749         + ((uint64_t)((1 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(0 << 3)+(0 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(0 << 7)) << (3*8))
 750         + ((uint64_t)((0 << 0)+(0 << 1)+(0 << 2)+(0 << 3)+(0 << 4)+(0 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (4*8))
 751         + ((uint64_t)((0 << 0)+(0 << 1)+(0 << 2)+(0 << 3)+(0 << 4)+(0 << 5)+(0 << 6)+(1 << 7)) << (5*8))
 752         + ((uint64_t)((0 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(0 << 5)+(0 << 6)+(1 << 7)) << (6*8))
 753         + ((uint64_t)((0 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(0 << 3)                                    ) << (7*8))
 754 };
 755 static ALWAYS_INLINE long bc_parse_exprs(unsigned i)
 756 {
 757 #if ULONG_MAX > 0xffffffff
 758         // 64-bit version (will not work correctly for 32-bit longs!)
 759         return BC_PARSE_EXPRS_BITS & (1UL << i);
 760 #else
 761         // 32-bit version
 762         unsigned long m = (uint32_t)BC_PARSE_EXPRS_BITS;
 763         if (i >= 32) {
 764                 m = (uint32_t)(BC_PARSE_EXPRS_BITS >> 32);
 765                 i &= 31;
 766         }
 767         return m & (1UL << i);
 768 #endif
 769 }
 770
 771 // This is an array of data for operators that correspond to token types.
 772 static const uint8_t bc_parse_ops[] = {
 773 #define OP(p,l) ((int)(l) * 0x10 + (p))
 774         OP(0, false), OP( 0, false ), // inc dec
 775         OP(1, false), // neg
 776         OP(2, false),
 777         OP(3, true ), OP( 3, true  ), OP( 3, true  ), // pow mul div
 778         OP(4, true ), OP( 4, true  ), // mod + -
 779         OP(6, true ), OP( 6, true  ), OP( 6, true  ), OP( 6, true  ), OP( 6, true  ), OP( 6, true ), // == <= >= != < >
 780         OP(1, false), // not
 781         OP(7, true ), OP( 7, true  ), // or and
 782         OP(5, false), OP( 5, false ), OP( 5, false ), OP( 5, false ), OP( 5, false ), // ^= *= /= %= +=
 783         OP(5, false), OP( 5, false ), // -= =
 784 #undef OP
 785 };
 786 #define bc_parse_op_PREC(i) (bc_parse_ops[i] & 0x0f)
 787 #define bc_parse_op_LEFT(i) (bc_parse_ops[i] & 0x10)
 788
 789 // Byte array of up to 4 BC_LEX's, packed into 32-bit word
 790 typedef uint32_t BcParseNext;
 791
 792 // These identify what tokens can come after expressions in certain cases.
 793 enum {
 794 #define BC_PARSE_NEXT4(a,b,c,d) ( (a) | ((b)<<8) | ((c)<<16) | ((((d)|0x80)<<24)) )
 795 #define BC_PARSE_NEXT2(a,b)     BC_PARSE_NEXT4(a,b,0xff,0xff)
 796 #define BC_PARSE_NEXT1(a)       BC_PARSE_NEXT4(a,0xff,0xff,0xff)
 797         bc_parse_next_expr  = BC_PARSE_NEXT4(BC_LEX_NLINE,  BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_RBRACE, BC_LEX_EOF),
 798         bc_parse_next_param = BC_PARSE_NEXT2(BC_LEX_RPAREN, BC_LEX_COMMA),
 799         bc_parse_next_print = BC_PARSE_NEXT4(BC_LEX_COMMA,  BC_LEX_NLINE,  BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_EOF),
 800         bc_parse_next_rel   = BC_PARSE_NEXT1(BC_LEX_RPAREN),
 801         bc_parse_next_elem  = BC_PARSE_NEXT1(BC_LEX_RBRACKET),
 802         bc_parse_next_for   = BC_PARSE_NEXT1(BC_LEX_SCOLON),
 803         bc_parse_next_read  = BC_PARSE_NEXT2(BC_LEX_NLINE,  BC_LEX_EOF),
 804 #undef BC_PARSE_NEXT4
 805 #undef BC_PARSE_NEXT2
 806 #undef BC_PARSE_NEXT1
 807 };
 808 #endif // ENABLE_BC
 809
 810 #if ENABLE_DC
 811 static const //BcLexType - should be this type, but narrower type saves size:
 812 uint8_t
 813 dc_lex_regs[] = {
 814         BC_LEX_OP_REL_EQ, BC_LEX_OP_REL_LE, BC_LEX_OP_REL_GE, BC_LEX_OP_REL_NE,
 815         BC_LEX_OP_REL_LT, BC_LEX_OP_REL_GT, BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_COLON,
 816         BC_LEX_ELSE, BC_LEX_LOAD, BC_LEX_LOAD_POP, BC_LEX_OP_ASSIGN,
 817         BC_LEX_STORE_PUSH,
 818 };
 819
 820 static const //BcLexType - should be this type
 821 uint8_t
 822 dc_lex_tokens[] = {
 823         BC_LEX_OP_MODULUS, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_LPAREN,
 824         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_MULTIPLY, BC_LEX_OP_PLUS, BC_LEX_INVALID,
 825         BC_LEX_OP_MINUS, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_DIVIDE,
 826         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 827         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 828         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 829         BC_LEX_COLON, BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_OP_REL_GT, BC_LEX_OP_REL_EQ,
 830         BC_LEX_OP_REL_LT, BC_LEX_KEY_READ, BC_LEX_INVALID,
 831         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 832         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_EQ_NO_REG, BC_LEX_INVALID,
 833         BC_LEX_KEY_IBASE, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_KEY_SCALE, BC_LEX_LOAD_POP,
 834         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_BOOL_NOT, BC_LEX_KEY_OBASE, BC_LEX_PRINT_STREAM,
 835         BC_LEX_NQUIT, BC_LEX_POP, BC_LEX_STORE_PUSH, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 836         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_SCALE_FACTOR, BC_LEX_INVALID,
 837         BC_LEX_KEY_LENGTH, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 838         BC_LEX_OP_POWER, BC_LEX_NEG, BC_LEX_INVALID,
 839         BC_LEX_ASCIIFY, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_CLEAR_STACK, BC_LEX_DUPLICATE,
 840         BC_LEX_ELSE, BC_LEX_PRINT_STACK, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 841         BC_LEX_STORE_IBASE, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_STORE_SCALE, BC_LEX_LOAD,
 842         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_PRINT_POP, BC_LEX_STORE_OBASE, BC_LEX_KEY_PRINT,
 843         BC_LEX_KEY_QUIT, BC_LEX_SWAP, BC_LEX_OP_ASSIGN, BC_LEX_INVALID,
 844         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_KEY_SQRT, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_EXECUTE,
 845         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_STACK_LEVEL,
 846         BC_LEX_LBRACE, BC_LEX_OP_MODEXP, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_DIVMOD,
 847         BC_LEX_INVALID
 848 };
 849
 850 static const //BcInst - should be this type. Using signed narrow type since BC_INST_INVALID is -1
 851 int8_t
 852 dc_parse_insts[] = {
 853         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_REL_GE,
 854         BC_INST_INVALID, BC_INST_POWER, BC_INST_MULTIPLY, BC_INST_DIVIDE,
 855         BC_INST_MODULUS, BC_INST_PLUS, BC_INST_MINUS,
 856         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 857         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 858         BC_INST_BOOL_NOT, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 859         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 860         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 861         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_REL_GT, BC_INST_INVALID,
 862         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_REL_GE,
 863         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 864         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 865         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 866         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_IBASE,
 867         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_LENGTH, BC_INST_INVALID,
 868         BC_INST_OBASE, BC_INST_PRINT, BC_INST_QUIT, BC_INST_INVALID,
 869         BC_INST_INVALID, BC_INST_SCALE, BC_INST_SQRT, BC_INST_INVALID,
 870         BC_INST_REL_EQ, BC_INST_MODEXP, BC_INST_DIVMOD, BC_INST_INVALID,
 871         BC_INST_INVALID, BC_INST_EXECUTE, BC_INST_PRINT_STACK, BC_INST_CLEAR_STACK,
 872         BC_INST_STACK_LEN, BC_INST_DUPLICATE, BC_INST_SWAP, BC_INST_POP,
 873         BC_INST_ASCIIFY, BC_INST_PRINT_STREAM, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 874         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 875         BC_INST_PRINT, BC_INST_NQUIT, BC_INST_SCALE_FUNC,
 876 };
 877 #endif // ENABLE_DC
 878
 879 // In configurations where errors abort instead of propagating error
 880 // return code up the call chain, functions returning BC_STATUS
 881 // actually don't return anything, they always succeed and return "void".
 882 // A macro wrapper is provided, which makes this statement work:
 883 //  s = zbc_func(...)
 884 // and makes it visible to the compiler that s is always zero,
 885 // allowing compiler to optimize dead code after the statement.
 886 //
 887 // To make code more readable, each such function has a "z"
 888 // ("always returning zero") prefix, i.e. zbc_foo or zdc_foo.
 889 //
 890 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS || ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
 891 # define ERRORS_ARE_FATAL 0
 892 # define ERRORFUNC        /*nothing*/
 893 # define ERROR_RETURN(a)  a
 894 //moved up: # define BC_STATUS        BcStatus
 895 # define RETURN_STATUS(v) return (v)
 896 #else
 897 # define ERRORS_ARE_FATAL 1
 898 # define ERRORFUNC        NORETURN
 899 # define ERROR_RETURN(a)  /*nothing*/
 900 //moved up: # define BC_STATUS        void
 901 # define RETURN_STATUS(v) do { ((void)(v)); return; } while (0)
 902 #endif
 903
 904 #define BC_NUM_NEG(n, neg)      ((((ssize_t)(n)) ^ -((ssize_t)(neg))) + (neg))
 905 #define BC_NUM_ONE(n)           ((n)->len == 1 && (n)->rdx == 0 && (n)->num[0] == 1)
 906 #define BC_NUM_INT(n)           ((n)->len - (n)->rdx)
 907 //#define BC_NUM_AREQ(a, b)       (BC_MAX((a)->rdx, (b)->rdx) + BC_MAX(BC_NUM_INT(a), BC_NUM_INT(b)) + 1)
 908 static /*ALWAYS_INLINE*/ size_t BC_NUM_AREQ(BcNum *a, BcNum *b)
 909 {
 910         return BC_MAX(a->rdx, b->rdx) + BC_MAX(BC_NUM_INT(a), BC_NUM_INT(b)) + 1;
 911 }
 912 //#define BC_NUM_MREQ(a, b, scale) (BC_NUM_INT(a) + BC_NUM_INT(b) + BC_MAX((scale), (a)->rdx + (b)->rdx) + 1)
 913 static /*ALWAYS_INLINE*/ size_t BC_NUM_MREQ(BcNum *a, BcNum *b, size_t scale)
 914 {
 915         return BC_NUM_INT(a) + BC_NUM_INT(b) + BC_MAX(scale, a->rdx + b->rdx) + 1;
 916 }
 917
 918 typedef void (*BcNumDigitOp)(size_t, size_t, bool) FAST_FUNC;
 919
 920 typedef BC_STATUS (*BcNumBinaryOp)(BcNum *, BcNum *, BcNum *, size_t) FAST_FUNC;
 921
 922 static BC_STATUS zbc_num_binary(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale,
 923                         BcNumBinaryOp op, size_t req);
 924 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_a(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale);
 925 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_s(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale);
 926 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_p(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale);
 927 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_m(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale);
 928 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_d(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale);
 929 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_rem(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale);
 930
 931 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_add(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
 932 {
 933         BcNumBinaryOp op = (!a->neg == !b->neg) ? zbc_num_a : zbc_num_s;
 934         (void) scale;
 935         RETURN_STATUS(zbc_num_binary(a, b, c, false, op, BC_NUM_AREQ(a, b)));
 936 }
 937
 938 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_sub(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
 939 {
 940         BcNumBinaryOp op = (!a->neg == !b->neg) ? zbc_num_s : zbc_num_a;
 941         (void) scale;
 942         RETURN_STATUS(zbc_num_binary(a, b, c, true, op, BC_NUM_AREQ(a, b)));
 943 }
 944
 945 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_mul(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
 946 {
 947         size_t req = BC_NUM_MREQ(a, b, scale);
 948         RETURN_STATUS(zbc_num_binary(a, b, c, scale, zbc_num_m, req));
 949 }
 950
 951 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_div(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
 952 {
 953         size_t req = BC_NUM_MREQ(a, b, scale);
 954         RETURN_STATUS(zbc_num_binary(a, b, c, scale, zbc_num_d, req));
 955 }
 956
 957 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_mod(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
 958 {
 959         size_t req = BC_NUM_MREQ(a, b, scale);
 960         RETURN_STATUS(zbc_num_binary(a, b, c, scale, zbc_num_rem, req));
 961 }
 962
 963 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_pow(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
 964 {
 965         RETURN_STATUS(zbc_num_binary(a, b, c, scale, zbc_num_p, a->len * b->len + 1));
 966 }
 967
 968 static const BcNumBinaryOp zbc_program_ops[] = {
 969         zbc_num_pow, zbc_num_mul, zbc_num_div, zbc_num_mod, zbc_num_add, zbc_num_sub,
 970 };
 971 #if ERRORS_ARE_FATAL
 972 # define zbc_num_add(...) (zbc_num_add(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
 973 # define zbc_num_sub(...) (zbc_num_sub(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
 974 # define zbc_num_mul(...) (zbc_num_mul(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
 975 # define zbc_num_div(...) (zbc_num_div(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
 976 # define zbc_num_mod(...) (zbc_num_mod(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
 977 # define zbc_num_pow(...) (zbc_num_pow(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
 978 #endif
 979
 980 static void fflush_and_check(void)
 981 {
 982         fflush_all();
 983         if (ferror(stdout) || ferror(stderr))
 984                 bb_perror_msg_and_die("output error");
 985 }
 986
 987 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
 988 #define QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN \
 989 do { \
 990         IF_FEATURE_BC_SIGNALS(G_ttyin = 0;) /* do not loop in main loop anymore */ \
 991         G_exiting = 1; \
 992         return BC_STATUS_FAILURE; \
 993 } while (0)
 994 #else
 995 #define QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN quit()
 996 #endif
 997
 998 static void quit(void) NORETURN;
 999 static void quit(void)
1000 {
1001         if (ferror(stdin))
1002                 bb_perror_msg_and_die("input error");
1003         fflush_and_check();
1004         dbg_exec("quit(): exiting with exitcode SUCCESS");
1005         exit(0);
1006 }
1007
1008 static void bc_verror_msg(const char *fmt, va_list p)
1009 {
1010         const char *sv = sv; // for compiler
1011         if (G.prog.file) {
1012                 sv = applet_name;
1013                 applet_name = xasprintf("%s: %s:%u", applet_name, G.prog.file, G.err_line);
1014         }
1015         bb_verror_msg(fmt, p, NULL);
1016         if (G.prog.file) {
1017                 free((char*)applet_name);
1018                 applet_name = sv;
1019         }
1020 }
1021
1022 static NOINLINE ERRORFUNC int bc_error_fmt(const char *fmt, ...)
1023 {
1024         va_list p;
1025
1026         va_start(p, fmt);
1027         bc_verror_msg(fmt, p);
1028         va_end(p);
1029
1030         if (!ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP && !G_ttyin)
1031                 exit(1);
1032         ERROR_RETURN(return BC_STATUS_FAILURE;)
1033 }
1034
1035 #if ENABLE_BC
1036 static NOINLINE int bc_posix_error_fmt(const char *fmt, ...)
1037 {
1038         va_list p;
1039
1040         // Are non-POSIX constructs totally ok?
1041         if (!(option_mask32 & (BC_FLAG_S|BC_FLAG_W)))
1042                 return BC_STATUS_SUCCESS; // yes
1043
1044         va_start(p, fmt);
1045         bc_verror_msg(fmt, p);
1046         va_end(p);
1047
1048         // Do we treat non-POSIX constructs as errors?
1049         if (!(option_mask32 & BC_FLAG_S))
1050                 return BC_STATUS_SUCCESS; // no, it's a warning
1051         if (!ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP && !G_ttyin)
1052                 exit(1);
1053         return BC_STATUS_FAILURE;
1054 }
1055 #endif
1056
1057 // We use error functions with "return bc_error(FMT[, PARAMS])" idiom.
1058 // This idiom begs for tail-call optimization, but for it to work,
1059 // function must not have caller-cleaned parameters on stack.
1060 // Unfortunately, vararg function API does exactly that on most arches.
1061 // Thus, use these shims for the cases when we have no vararg PARAMS:
1062 static ERRORFUNC int bc_error(const char *msg)
1063 {
1064         ERROR_RETURN(return) bc_error_fmt("%s", msg);
1065 }
1066 static ERRORFUNC int bc_error_bad_character(char c)
1067 {
1068         ERROR_RETURN(return) bc_error_fmt("bad character '%c'", c);
1069 }
1070 static ERRORFUNC int bc_error_bad_expression(void)
1071 {
1072         ERROR_RETURN(return) bc_error("bad expression");
1073 }
1074 static ERRORFUNC int bc_error_bad_token(void)
1075 {
1076         ERROR_RETURN(return) bc_error("bad token");
1077 }
1078 static ERRORFUNC int bc_error_stack_has_too_few_elements(void)
1079 {
1080         ERROR_RETURN(return) bc_error("stack has too few elements");
1081 }
1082 static ERRORFUNC int bc_error_variable_is_wrong_type(void)
1083 {
1084         ERROR_RETURN(return) bc_error("variable is wrong type");
1085 }
1086 static ERRORFUNC int bc_error_nested_read_call(void)
1087 {
1088         ERROR_RETURN(return) bc_error("read() call inside of a read() call");
1089 }
1090 #if ENABLE_BC
1091 static int bc_POSIX_requires(const char *msg)
1092 {
1093         return bc_posix_error_fmt("POSIX requires %s", msg);
1094 }
1095 static int bc_POSIX_does_not_allow(const char *msg)
1096 {
1097         return bc_posix_error_fmt("%s%s", "POSIX does not allow ", msg);
1098 }
1099 static int bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad(const char *msg)
1100 {
1101         return bc_posix_error_fmt("%s%s %s", "POSIX does not allow ", "boolean operators; the following is bad:", msg);
1102 }
1103 static int bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for(const char *msg)
1104 {
1105         return bc_posix_error_fmt("%san empty %s expression in a for loop", "POSIX does not allow ", msg);
1106 }
1107 #endif
1108
1109 static void bc_vec_grow(BcVec *v, size_t n)
1110 {
1111         size_t cap = v->cap * 2;
1112         while (cap < v->len + n) cap *= 2;
1113         v->v = xrealloc(v->v, v->size * cap);
1114         v->cap = cap;
1115 }
1116
1117 static void bc_vec_init(BcVec *v, size_t esize, BcVecFree dtor)
1118 {
1119         v->size = esize;
1120         v->cap = BC_VEC_START_CAP;
1121         v->len = 0;
1122         v->dtor = dtor;
1123         v->v = xmalloc(esize * BC_VEC_START_CAP);
1124 }
1125
1126 static void bc_char_vec_init(BcVec *v)
1127 {
1128         bc_vec_init(v, sizeof(char), NULL);
1129 }
1130
1131 static void bc_vec_expand(BcVec *v, size_t req)
1132 {
1133         if (v->cap < req) {
1134                 v->v = xrealloc(v->v, v->size * req);
1135                 v->cap = req;
1136         }
1137 }
1138
1139 static void bc_vec_pop(BcVec *v)
1140 {
1141         v->len--;
1142         if (v->dtor)
1143                 v->dtor(v->v + (v->size * v->len));
1144 }
1145
1146 static void bc_vec_npop(BcVec *v, size_t n)
1147 {
1148         if (!v->dtor)
1149                 v->len -= n;
1150         else {
1151                 size_t len = v->len - n;
1152                 while (v->len > len) v->dtor(v->v + (v->size * --v->len));
1153         }
1154 }
1155
1156 static void bc_vec_pop_all(BcVec *v)
1157 {
1158         bc_vec_npop(v, v->len);
1159 }
1160
1161 static void bc_vec_push(BcVec *v, const void *data)
1162 {
1163         if (v->len + 1 > v->cap) bc_vec_grow(v, 1);
1164         memmove(v->v + (v->size * v->len), data, v->size);
1165         v->len += 1;
1166 }
1167
1168 static void bc_vec_pushByte(BcVec *v, char data)
1169 {
1170         bc_vec_push(v, &data);
1171 }
1172
1173 static void bc_vec_pushZeroByte(BcVec *v)
1174 {
1175         //bc_vec_pushByte(v, '\0');
1176         // better:
1177         bc_vec_push(v, &const_int_0);
1178 }
1179
1180 static void bc_vec_pushAt(BcVec *v, const void *data, size_t idx)
1181 {
1182         if (idx == v->len)
1183                 bc_vec_push(v, data);
1184         else {
1185
1186                 char *ptr;
1187
1188                 if (v->len == v->cap) bc_vec_grow(v, 1);
1189
1190                 ptr = v->v + v->size * idx;
1191
1192                 memmove(ptr + v->size, ptr, v->size * (v->len++ - idx));
1193                 memmove(ptr, data, v->size);
1194         }
1195 }
1196
1197 static void bc_vec_string(BcVec *v, size_t len, const char *str)
1198 {
1199         bc_vec_pop_all(v);
1200         bc_vec_expand(v, len + 1);
1201         memcpy(v->v, str, len);
1202         v->len = len;
1203
1204         bc_vec_pushZeroByte(v);
1205 }
1206
1207 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS && ENABLE_FEATURE_EDITING
1208 static void bc_vec_concat(BcVec *v, const char *str)
1209 {
1210         size_t len, slen;
1211
1212         if (v->len == 0) bc_vec_pushZeroByte(v);
1213
1214         slen = strlen(str);
1215         len = v->len + slen;
1216
1217         if (v->cap < len) bc_vec_grow(v, slen);
1218         strcpy(v->v + v->len - 1, str);
1219
1220         v->len = len;
1221 }
1222 #endif
1223
1224 static void *bc_vec_item(const BcVec *v, size_t idx)
1225 {
1226         return v->v + v->size * idx;
1227 }
1228
1229 static char** bc_program_str(size_t idx)
1230 {
1231         return bc_vec_item(&G.prog.strs, idx);
1232 }
1233
1234 static BcFunc* bc_program_func(size_t idx)
1235 {
1236         return bc_vec_item(&G.prog.fns, idx);
1237 }
1238
1239 static void *bc_vec_item_rev(const BcVec *v, size_t idx)
1240 {
1241         return v->v + v->size * (v->len - idx - 1);
1242 }
1243
1244 static void *bc_vec_top(const BcVec *v)
1245 {
1246         return v->v + v->size * (v->len - 1);
1247 }
1248
1249 static FAST_FUNC void bc_vec_free(void *vec)
1250 {
1251         BcVec *v = (BcVec *) vec;
1252         bc_vec_pop_all(v);
1253         free(v->v);
1254 }
1255
1256 static int bc_id_cmp(const void *e1, const void *e2)
1257 {
1258         return strcmp(((const BcId *) e1)->name, ((const BcId *) e2)->name);
1259 }
1260
1261 static FAST_FUNC void bc_id_free(void *id)
1262 {
1263         free(((BcId *) id)->name);
1264 }
1265
1266 static size_t bc_map_find(const BcVec *v, const void *ptr)
1267 {
1268         size_t low = 0, high = v->len;
1269
1270         while (low < high) {
1271
1272                 size_t mid = (low + high) / 2;
1273                 BcId *id = bc_vec_item(v, mid);
1274                 int result = bc_id_cmp(ptr, id);
1275
1276                 if (result == 0)
1277                         return mid;
1278                 else if (result < 0)
1279                         high = mid;
1280                 else
1281                         low = mid + 1;
1282         }
1283
1284         return low;
1285 }
1286
1287 static int bc_map_insert(BcVec *v, const void *ptr, size_t *i)
1288 {
1289         size_t n = *i = bc_map_find(v, ptr);
1290
1291         if (n == v->len)
1292                 bc_vec_push(v, ptr);
1293         else if (!bc_id_cmp(ptr, bc_vec_item(v, n)))
1294                 return 0; // "was not inserted"
1295         else
1296                 bc_vec_pushAt(v, ptr, n);
1297         return 1; // "was inserted"
1298 }
1299
1300 #if ENABLE_BC
1301 static size_t bc_map_index(const BcVec *v, const void *ptr)
1302 {
1303         size_t i = bc_map_find(v, ptr);
1304         if (i >= v->len) return BC_VEC_INVALID_IDX;
1305         return bc_id_cmp(ptr, bc_vec_item(v, i)) ? BC_VEC_INVALID_IDX : i;
1306 }
1307 #endif
1308
1309 static int bad_input_byte(char c)
1310 {
1311         if ((c < ' ' && c != '\t' && c != '\r' && c != '\n') // also allow '\v' '\f'?
1312          || c > 0x7e
1313         ) {
1314                 bc_error_fmt("illegal character 0x%02x", c);
1315                 return 1;
1316         }
1317         return 0;
1318 }
1319
1320 // Note: it _appends_ data from the stdin to vec.
1321 static void bc_read_line(BcVec *vec)
1322 {
1323  again:
1324         fflush_and_check();
1325
1326 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
1327         if (G_interrupt) { // ^C was pressed
1328  intr:
1329                 G_interrupt = 0;
1330                 // GNU bc says "interrupted execution."
1331                 // GNU dc says "Interrupt!"
1332                 fputs("\ninterrupted execution\n", stderr);
1333         }
1334
1335 # if ENABLE_FEATURE_EDITING
1336         if (G_ttyin) {
1337                 int n, i;
1338 #  define line_buf bb_common_bufsiz1
1339                 n = read_line_input(G.line_input_state, "", line_buf, COMMON_BUFSIZE);
1340                 if (n <= 0) { // read errors or EOF, or ^D, or ^C
1341                         if (n == 0) // ^C
1342                                 goto intr;
1343                         bc_vec_pushZeroByte(vec);
1344                         return;
1345                 }
1346                 i = 0;
1347                 for (;;) {
1348                         char c = line_buf[i++];
1349                         if (!c) break;
1350                         if (bad_input_byte(c)) goto again;
1351                 }
1352                 bc_vec_concat(vec, line_buf);
1353 #  undef line_buf
1354         } else
1355 # endif
1356 #endif
1357         {
1358                 int c;
1359                 bool bad_chars = 0;
1360                 size_t len = vec->len;
1361
1362                 IF_FEATURE_BC_SIGNALS(errno = 0;)
1363                 do {
1364                         c = fgetc(stdin);
1365 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS && !ENABLE_FEATURE_EDITING
1366                         // Both conditions appear simultaneously, check both just in case
1367                         if (errno == EINTR || G_interrupt) {
1368                                 // ^C was pressed
1369                                 clearerr(stdin);
1370                                 goto intr;
1371                         }
1372 #endif
1373                         if (c == EOF) {
1374                                 if (ferror(stdin))
1375                                         quit(); // this emits error message
1376                                 // Note: EOF does not append '\n', therefore:
1377                                 // printf 'print 123\n' | bc - works
1378                                 // printf 'print 123' | bc   - fails (syntax error)
1379                                 break;
1380                         }
1381                         bad_chars |= bad_input_byte(c);
1382                         bc_vec_pushByte(vec, (char)c);
1383                 } while (c != '\n');
1384                 if (bad_chars) {
1385                         // Bad chars on this line, ignore entire line
1386                         vec->len = len;
1387                         goto again;
1388                 }
1389                 bc_vec_pushZeroByte(vec);
1390         }
1391 }
1392
1393 static char* bc_read_file(const char *path)
1394 {
1395         char *buf;
1396         size_t size = ((size_t) -1);
1397         size_t i;
1398
1399         // Never returns NULL (dies on errors)
1400         buf = xmalloc_xopen_read_close(path, &size);
1401
1402         for (i = 0; i < size; ++i) {
1403                 char c = buf[i];
1404                 if ((c < ' ' && c != '\t' && c != '\r' && c != '\n') // also allow '\v' '\f'?
1405                  || c > 0x7e
1406                 ) {
1407                         free(buf);
1408                         buf = NULL;
1409                         break;
1410                 }
1411         }
1412
1413         return buf;
1414 }
1415
1416 static void bc_num_setToZero(BcNum *n, size_t scale)
1417 {
1418         n->len = 0;
1419         n->neg = false;
1420         n->rdx = scale;
1421 }
1422
1423 static void bc_num_zero(BcNum *n)
1424 {
1425         bc_num_setToZero(n, 0);
1426 }
1427
1428 static void bc_num_one(BcNum *n)
1429 {
1430         bc_num_setToZero(n, 0);
1431         n->len = 1;
1432         n->num[0] = 1;
1433 }
1434
1435 static void bc_num_ten(BcNum *n)
1436 {
1437         bc_num_setToZero(n, 0);
1438         n->len = 2;
1439         n->num[0] = 0;
1440         n->num[1] = 1;
1441 }
1442
1443 // Note: this also sets BcNum to zero
1444 static void bc_num_init(BcNum *n, size_t req)
1445 {
1446         req = req >= BC_NUM_DEF_SIZE ? req : BC_NUM_DEF_SIZE;
1447         //memset(n, 0, sizeof(BcNum)); - cleared by assignments below
1448         n->num = xmalloc(req);
1449         n->cap = req;
1450         n->rdx = 0;
1451         n->len = 0;
1452         n->neg = false;
1453 }
1454
1455 static void bc_num_init_DEF_SIZE(BcNum *n)
1456 {
1457         bc_num_init(n, BC_NUM_DEF_SIZE);
1458 }
1459
1460 static void bc_num_expand(BcNum *n, size_t req)
1461 {
1462         req = req >= BC_NUM_DEF_SIZE ? req : BC_NUM_DEF_SIZE;
1463         if (req > n->cap) {
1464                 n->num = xrealloc(n->num, req);
1465                 n->cap = req;
1466         }
1467 }
1468
1469 static FAST_FUNC void bc_num_free(void *num)
1470 {
1471         free(((BcNum *) num)->num);
1472 }
1473
1474 static void bc_num_copy(BcNum *d, BcNum *s)
1475 {
1476         if (d != s) {
1477                 bc_num_expand(d, s->cap);
1478                 d->len = s->len;
1479                 d->neg = s->neg;
1480                 d->rdx = s->rdx;
1481                 memcpy(d->num, s->num, sizeof(BcDig) * d->len);
1482         }
1483 }
1484
1485 static BC_STATUS zbc_num_ulong(BcNum *n, unsigned long *result_p)
1486 {
1487         size_t i;
1488         unsigned long pow, result;
1489
1490         if (n->neg) RETURN_STATUS(bc_error("negative number"));
1491
1492         for (result = 0, pow = 1, i = n->rdx; i < n->len; ++i) {
1493
1494                 unsigned long prev = result, powprev = pow;
1495
1496                 result += ((unsigned long) n->num[i]) * pow;
1497                 pow *= 10;
1498
1499                 if (result < prev || pow < powprev)
1500                         RETURN_STATUS(bc_error("overflow"));
1501                 prev = result;
1502                 powprev = pow;
1503         }
1504         *result_p = result;
1505
1506         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1507 }
1508 #if ERRORS_ARE_FATAL
1509 # define zbc_num_ulong(...) (zbc_num_ulong(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
1510 #endif
1511
1512 static void bc_num_ulong2num(BcNum *n, unsigned long val)
1513 {
1514         BcDig *ptr;
1515
1516         bc_num_zero(n);
1517
1518         if (val == 0) return;
1519
1520         if (ULONG_MAX == 0xffffffffUL)
1521                 bc_num_expand(n, 10); // 10 digits: 4294967295
1522         if (ULONG_MAX == 0xffffffffffffffffULL)
1523                 bc_num_expand(n, 20); // 20 digits: 18446744073709551615
1524         BUILD_BUG_ON(ULONG_MAX > 0xffffffffffffffffULL);
1525
1526         ptr = n->num;
1527         for (;;) {
1528                 n->len++;
1529                 *ptr++ = val % 10;
1530                 val /= 10;
1531                 if (val == 0) break;
1532         }
1533 }
1534
1535 static void bc_num_subArrays(BcDig *restrict a, BcDig *restrict b,
1536                                  size_t len)
1537 {
1538         size_t i, j;
1539         for (i = 0; i < len; ++i) {
1540                 for (a[i] -= b[i], j = 0; a[i + j] < 0;) {
1541                         a[i + j++] += 10;
1542                         a[i + j] -= 1;
1543                 }
1544         }
1545 }
1546
1547 static ssize_t bc_num_compare(BcDig *restrict a, BcDig *restrict b, size_t len)
1548 {
1549         size_t i;
1550         int c = 0;
1551         for (i = len - 1; i < len && !(c = a[i] - b[i]); --i);
1552         return BC_NUM_NEG(i + 1, c < 0);
1553 }
1554
1555 static ssize_t bc_num_cmp(BcNum *a, BcNum *b)
1556 {
1557         size_t i, min, a_int, b_int, diff;
1558         BcDig *max_num, *min_num;
1559         bool a_max, neg;
1560         ssize_t cmp;
1561
1562         if (a == b) return 0;
1563         if (a->len == 0) return BC_NUM_NEG(!!b->len, !b->neg);
1564         if (b->len == 0) return BC_NUM_NEG(1, a->neg);
1565
1566         if (a->neg != b->neg) // signs of a and b differ
1567                 // +a,-b = a>b = 1 or -a,+b = a<b = -1
1568                 return (int)b->neg - (int)a->neg;
1569         neg = a->neg; // 1 if both negative, 0 if both positive
1570
1571         a_int = BC_NUM_INT(a);
1572         b_int = BC_NUM_INT(b);
1573         a_int -= b_int;
1574
1575         if (a_int != 0) return (ssize_t) a_int;
1576
1577         a_max = (a->rdx > b->rdx);
1578         if (a_max) {
1579                 min = b->rdx;
1580                 diff = a->rdx - b->rdx;
1581                 max_num = a->num + diff;
1582                 min_num = b->num;
1583                 // neg = (a_max == neg); - NOP (maps 1->1 and 0->0)
1584         } else {
1585                 min = a->rdx;
1586                 diff = b->rdx - a->rdx;
1587                 max_num = b->num + diff;
1588                 min_num = a->num;
1589                 neg = !neg; // same as "neg = (a_max == neg)"
1590         }
1591
1592         cmp = bc_num_compare(max_num, min_num, b_int + min);
1593         if (cmp != 0) return BC_NUM_NEG(cmp, neg);
1594
1595         for (max_num -= diff, i = diff - 1; i < diff; --i) {
1596                 if (max_num[i]) return BC_NUM_NEG(1, neg);
1597         }
1598
1599         return 0;
1600 }
1601
1602 static void bc_num_truncate(BcNum *n, size_t places)
1603 {
1604         if (places == 0) return;
1605
1606         n->rdx -= places;
1607
1608         if (n->len != 0) {
1609                 n->len -= places;
1610                 memmove(n->num, n->num + places, n->len * sizeof(BcDig));
1611         }
1612 }
1613
1614 static void bc_num_extend(BcNum *n, size_t places)
1615 {
1616         size_t len = n->len + places;
1617
1618         if (places != 0) {
1619
1620                 if (n->cap < len) bc_num_expand(n, len);
1621
1622                 memmove(n->num + places, n->num, sizeof(BcDig) * n->len);
1623                 memset(n->num, 0, sizeof(BcDig) * places);
1624
1625                 n->len += places;
1626                 n->rdx += places;
1627         }
1628 }
1629
1630 static void bc_num_clean(BcNum *n)
1631 {
1632         while (n->len > 0 && n->num[n->len - 1] == 0) --n->len;
1633         if (n->len == 0)
1634                 n->neg = false;
1635         else if (n->len < n->rdx)
1636                 n->len = n->rdx;
1637 }
1638
1639 static void bc_num_retireMul(BcNum *n, size_t scale, bool neg1, bool neg2)
1640 {
1641         if (n->rdx < scale)
1642                 bc_num_extend(n, scale - n->rdx);
1643         else
1644                 bc_num_truncate(n, n->rdx - scale);
1645
1646         bc_num_clean(n);
1647         if (n->len != 0) n->neg = !neg1 != !neg2;
1648 }
1649
1650 static void bc_num_split(BcNum *restrict n, size_t idx, BcNum *restrict a,
1651                          BcNum *restrict b)
1652 {
1653         if (idx < n->len) {
1654
1655                 b->len = n->len - idx;
1656                 a->len = idx;
1657                 a->rdx = b->rdx = 0;
1658
1659                 memcpy(b->num, n->num + idx, b->len * sizeof(BcDig));
1660                 memcpy(a->num, n->num, idx * sizeof(BcDig));
1661         }
1662         else {
1663                 bc_num_zero(b);
1664                 bc_num_copy(a, n);
1665         }
1666
1667         bc_num_clean(a);
1668         bc_num_clean(b);
1669 }
1670
1671 static BC_STATUS zbc_num_shift(BcNum *n, size_t places)
1672 {
1673         if (places == 0 || n->len == 0) RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1674
1675         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_NUM.
1676         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_NUM | 0xff)) {
1677                 if (places + n->len > BC_MAX_NUM)
1678                         RETURN_STATUS(bc_error("number too long: must be [1,"BC_MAX_NUM_STR"]"));
1679         }
1680
1681         if (n->rdx >= places)
1682                 n->rdx -= places;
1683         else {
1684                 bc_num_extend(n, places - n->rdx);
1685                 n->rdx = 0;
1686         }
1687
1688         bc_num_clean(n);
1689
1690         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1691 }
1692 #if ERRORS_ARE_FATAL
1693 # define zbc_num_shift(...) (zbc_num_shift(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
1694 #endif
1695
1696 static BC_STATUS zbc_num_inv(BcNum *a, BcNum *b, size_t scale)
1697 {
1698         BcNum one;
1699         BcDig num[2];
1700
1701         one.cap = 2;
1702         one.num = num;
1703         bc_num_one(&one);
1704
1705         RETURN_STATUS(zbc_num_div(&one, a, b, scale));
1706 }
1707 #if ERRORS_ARE_FATAL
1708 # define zbc_num_inv(...) (zbc_num_inv(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
1709 #endif
1710
1711 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_a(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t sub)
1712 {
1713         BcDig *ptr, *ptr_a, *ptr_b, *ptr_c;
1714         size_t i, max, min_rdx, min_int, diff, a_int, b_int;
1715         int carry, in;
1716
1717         // Because this function doesn't need to use scale (per the bc spec),
1718         // I am hijacking it to say whether it's doing an add or a subtract.
1719
1720         if (a->len == 0) {
1721                 bc_num_copy(c, b);
1722                 if (sub && c->len) c->neg = !c->neg;
1723                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1724         }
1725         if (b->len == 0) {
1726                 bc_num_copy(c, a);
1727                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1728         }
1729
1730         c->neg = a->neg;
1731         c->rdx = BC_MAX(a->rdx, b->rdx);
1732         min_rdx = BC_MIN(a->rdx, b->rdx);
1733         c->len = 0;
1734
1735         if (a->rdx > b->rdx) {
1736                 diff = a->rdx - b->rdx;
1737                 ptr = a->num;
1738                 ptr_a = a->num + diff;
1739                 ptr_b = b->num;
1740         }
1741         else {
1742                 diff = b->rdx - a->rdx;
1743                 ptr = b->num;
1744                 ptr_a = a->num;
1745                 ptr_b = b->num + diff;
1746         }
1747
1748         for (ptr_c = c->num, i = 0; i < diff; ++i, ++c->len) ptr_c[i] = ptr[i];
1749
1750         ptr_c += diff;
1751         a_int = BC_NUM_INT(a);
1752         b_int = BC_NUM_INT(b);
1753
1754         if (a_int > b_int) {
1755                 min_int = b_int;
1756                 max = a_int;
1757                 ptr = ptr_a;
1758         }
1759         else {
1760                 min_int = a_int;
1761                 max = b_int;
1762                 ptr = ptr_b;
1763         }
1764
1765         for (carry = 0, i = 0; i < min_rdx + min_int; ++i, ++c->len) {
1766                 in = ((int) ptr_a[i]) + ((int) ptr_b[i]) + carry;
1767                 carry = in / 10;
1768                 ptr_c[i] = (BcDig)(in % 10);
1769         }
1770
1771         for (; i < max + min_rdx; ++i, ++c->len) {
1772                 in = ((int) ptr[i]) + carry;
1773                 carry = in / 10;
1774                 ptr_c[i] = (BcDig)(in % 10);
1775         }
1776
1777         if (carry != 0) c->num[c->len++] = (BcDig) carry;
1778
1779         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS); // can't make void, see zbc_num_binary()
1780 }
1781
1782 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_s(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t sub)
1783 {
1784         ssize_t cmp;
1785         BcNum *minuend, *subtrahend;
1786         size_t start;
1787         bool aneg, bneg, neg;
1788
1789         // Because this function doesn't need to use scale (per the bc spec),
1790         // I am hijacking it to say whether it's doing an add or a subtract.
1791
1792         if (a->len == 0) {
1793                 bc_num_copy(c, b);
1794                 if (sub && c->len) c->neg = !c->neg;
1795                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1796         }
1797         if (b->len == 0) {
1798                 bc_num_copy(c, a);
1799                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1800         }
1801
1802         aneg = a->neg;
1803         bneg = b->neg;
1804         a->neg = b->neg = false;
1805
1806         cmp = bc_num_cmp(a, b);
1807
1808         a->neg = aneg;
1809         b->neg = bneg;
1810
1811         if (cmp == 0) {
1812                 bc_num_setToZero(c, BC_MAX(a->rdx, b->rdx));
1813                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1814         }
1815         if (cmp > 0) {
1816                 neg = a->neg;
1817                 minuend = a;
1818                 subtrahend = b;
1819         }
1820         else {
1821                 neg = b->neg;
1822                 if (sub) neg = !neg;
1823                 minuend = b;
1824                 subtrahend = a;
1825         }
1826
1827         bc_num_copy(c, minuend);
1828         c->neg = neg;
1829
1830         if (c->rdx < subtrahend->rdx) {
1831                 bc_num_extend(c, subtrahend->rdx - c->rdx);
1832                 start = 0;
1833         }
1834         else
1835                 start = c->rdx - subtrahend->rdx;
1836
1837         bc_num_subArrays(c->num + start, subtrahend->num, subtrahend->len);
1838
1839         bc_num_clean(c);
1840
1841         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS); // can't make void, see zbc_num_binary()
1842 }
1843
1844 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_k(BcNum *restrict a, BcNum *restrict b,
1845                          BcNum *restrict c)
1846 #if ERRORS_ARE_FATAL
1847 # define zbc_num_k(...) (zbc_num_k(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
1848 #endif
1849 {
1850         BcStatus s;
1851         size_t max = BC_MAX(a->len, b->len), max2 = (max + 1) / 2;
1852         BcNum l1, h1, l2, h2, m2, m1, z0, z1, z2, temp;
1853         bool aone;
1854
1855         if (a->len == 0 || b->len == 0) {
1856                 bc_num_zero(c);
1857                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1858         }
1859         aone = BC_NUM_ONE(a);
1860         if (aone || BC_NUM_ONE(b)) {
1861                 bc_num_copy(c, aone ? b : a);
1862                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1863         }
1864
1865         if (a->len + b->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN ||
1866             a->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN || b->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN)
1867         {
1868                 size_t i, j, len;
1869                 unsigned carry;
1870
1871                 bc_num_expand(c, a->len + b->len + 1);
1872
1873                 memset(c->num, 0, sizeof(BcDig) * c->cap);
1874                 c->len = len = 0;
1875
1876                 for (i = 0; i < b->len; ++i) {
1877
1878                         carry = 0;
1879                         for (j = 0; j < a->len; ++j) {
1880                                 unsigned in = c->num[i + j];
1881                                 in += ((unsigned) a->num[j]) * ((unsigned) b->num[i]) + carry;
1882                                 // note: compilers prefer _unsigned_ div/const
1883                                 carry = in / 10;
1884                                 c->num[i + j] = (BcDig)(in % 10);
1885                         }
1886
1887                         c->num[i + j] += (BcDig) carry;
1888                         len = BC_MAX(len, i + j + !!carry);
1889
1890 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
1891                         // a=2^1000000
1892                         // a*a <- without check below, this will not be interruptible
1893                         if (G_interrupt) return BC_STATUS_FAILURE;
1894 #endif
1895                 }
1896
1897                 c->len = len;
1898
1899                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1900         }
1901
1902         bc_num_init(&l1, max);
1903         bc_num_init(&h1, max);
1904         bc_num_init(&l2, max);
1905         bc_num_init(&h2, max);
1906         bc_num_init(&m1, max);
1907         bc_num_init(&m2, max);
1908         bc_num_init(&z0, max);
1909         bc_num_init(&z1, max);
1910         bc_num_init(&z2, max);
1911         bc_num_init(&temp, max + max);
1912
1913         bc_num_split(a, max2, &l1, &h1);
1914         bc_num_split(b, max2, &l2, &h2);
1915
1916         s = zbc_num_add(&h1, &l1, &m1, 0);
1917         if (s) goto err;
1918         s = zbc_num_add(&h2, &l2, &m2, 0);
1919         if (s) goto err;
1920
1921         s = zbc_num_k(&h1, &h2, &z0);
1922         if (s) goto err;
1923         s = zbc_num_k(&m1, &m2, &z1);
1924         if (s) goto err;
1925         s = zbc_num_k(&l1, &l2, &z2);
1926         if (s) goto err;
1927
1928         s = zbc_num_sub(&z1, &z0, &temp, 0);
1929         if (s) goto err;
1930         s = zbc_num_sub(&temp, &z2, &z1, 0);
1931         if (s) goto err;
1932
1933         s = zbc_num_shift(&z0, max2 * 2);
1934         if (s) goto err;
1935         s = zbc_num_shift(&z1, max2);
1936         if (s) goto err;
1937         s = zbc_num_add(&z0, &z1, &temp, 0);
1938         if (s) goto err;
1939         s = zbc_num_add(&temp, &z2, c, 0);
1940
1941 err:
1942         bc_num_free(&temp);
1943         bc_num_free(&z2);
1944         bc_num_free(&z1);
1945         bc_num_free(&z0);
1946         bc_num_free(&m2);
1947         bc_num_free(&m1);
1948         bc_num_free(&h2);
1949         bc_num_free(&l2);
1950         bc_num_free(&h1);
1951         bc_num_free(&l1);
1952         RETURN_STATUS(s);
1953 }
1954
1955 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_m(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
1956 {
1957         BcStatus s;
1958         BcNum cpa, cpb;
1959         size_t maxrdx = BC_MAX(a->rdx, b->rdx);
1960
1961         scale = BC_MAX(scale, a->rdx);
1962         scale = BC_MAX(scale, b->rdx);
1963         scale = BC_MIN(a->rdx + b->rdx, scale);
1964         maxrdx = BC_MAX(maxrdx, scale);
1965
1966         bc_num_init(&cpa, a->len);
1967         bc_num_init(&cpb, b->len);
1968
1969         bc_num_copy(&cpa, a);
1970         bc_num_copy(&cpb, b);
1971         cpa.neg = cpb.neg = false;
1972
1973         s = zbc_num_shift(&cpa, maxrdx);
1974         if (s) goto err;
1975         s = zbc_num_shift(&cpb, maxrdx);
1976         if (s) goto err;
1977         s = zbc_num_k(&cpa, &cpb, c);
1978         if (s) goto err;
1979
1980         maxrdx += scale;
1981         bc_num_expand(c, c->len + maxrdx);
1982
1983         if (c->len < maxrdx) {
1984                 memset(c->num + c->len, 0, (c->cap - c->len) * sizeof(BcDig));
1985                 c->len += maxrdx;
1986         }
1987
1988         c->rdx = maxrdx;
1989         bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
1990
1991 err:
1992         bc_num_free(&cpb);
1993         bc_num_free(&cpa);
1994         RETURN_STATUS(s);
1995 }
1996 #if ERRORS_ARE_FATAL
1997 # define zbc_num_m(...) (zbc_num_m(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
1998 #endif
1999
2000 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_d(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
2001 {
2002         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
2003         BcDig *n, *p, q;
2004         size_t len, end, i;
2005         BcNum cp;
2006         bool zero = true;
2007
2008         if (b->len == 0)
2009                 RETURN_STATUS(bc_error("divide by zero"));
2010         if (a->len == 0) {
2011                 bc_num_setToZero(c, scale);
2012                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2013         }
2014         if (BC_NUM_ONE(b)) {
2015                 bc_num_copy(c, a);
2016                 bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
2017                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2018         }
2019
2020         bc_num_init(&cp, BC_NUM_MREQ(a, b, scale));
2021         bc_num_copy(&cp, a);
2022         len = b->len;
2023
2024         if (len > cp.len) {
2025                 bc_num_expand(&cp, len + 2);
2026                 bc_num_extend(&cp, len - cp.len);
2027         }
2028
2029         if (b->rdx > cp.rdx) bc_num_extend(&cp, b->rdx - cp.rdx);
2030         cp.rdx -= b->rdx;
2031         if (scale > cp.rdx) bc_num_extend(&cp, scale - cp.rdx);
2032
2033         if (b->rdx == b->len) {
2034                 for (i = 0; zero && i < len; ++i) zero = !b->num[len - i - 1];
2035                 len -= i - 1;
2036         }
2037
2038         if (cp.cap == cp.len) bc_num_expand(&cp, cp.len + 1);
2039
2040         // We want an extra zero in front to make things simpler.
2041         cp.num[cp.len++] = 0;
2042         end = cp.len - len;
2043
2044         bc_num_expand(c, cp.len);
2045
2046         bc_num_zero(c);
2047         memset(c->num + end, 0, (c->cap - end) * sizeof(BcDig));
2048         c->rdx = cp.rdx;
2049         c->len = cp.len;
2050         p = b->num;
2051
2052         for (i = end - 1; !s && i < end; --i) {
2053                 n = cp.num + i;
2054                 for (q = 0; (!s && n[len] != 0) || bc_num_compare(n, p, len) >= 0; ++q)
2055                         bc_num_subArrays(n, p, len);
2056                 c->num[i] = q;
2057 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
2058                 // a=2^100000
2059                 // scale=40000
2060                 // 1/a <- without check below, this will not be interruptible
2061                 if (G_interrupt) {
2062                         s = BC_STATUS_FAILURE;
2063                         break;
2064                 }
2065 #endif
2066         }
2067
2068         bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
2069         bc_num_free(&cp);
2070
2071         RETURN_STATUS(s);
2072 }
2073 #if ERRORS_ARE_FATAL
2074 # define zbc_num_d(...) (zbc_num_d(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2075 #endif
2076
2077 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_r(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c,
2078                          BcNum *restrict d, size_t scale, size_t ts)
2079 {
2080         BcStatus s;
2081         BcNum temp;
2082         bool neg;
2083
2084         if (b->len == 0)
2085                 RETURN_STATUS(bc_error("divide by zero"));
2086
2087         if (a->len == 0) {
2088                 bc_num_setToZero(d, ts);
2089                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2090         }
2091
2092         bc_num_init(&temp, d->cap);
2093         s = zbc_num_d(a, b, c, scale);
2094         if (s) goto err;
2095
2096         if (scale != 0) scale = ts;
2097
2098         s = zbc_num_m(c, b, &temp, scale);
2099         if (s) goto err;
2100         s = zbc_num_sub(a, &temp, d, scale);
2101         if (s) goto err;
2102
2103         if (ts > d->rdx && d->len) bc_num_extend(d, ts - d->rdx);
2104
2105         neg = d->neg;
2106         bc_num_retireMul(d, ts, a->neg, b->neg);
2107         d->neg = neg;
2108
2109 err:
2110         bc_num_free(&temp);
2111         RETURN_STATUS(s);
2112 }
2113 #if ERRORS_ARE_FATAL
2114 # define zbc_num_r(...) (zbc_num_r(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2115 #endif
2116
2117 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_rem(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
2118 {
2119         BcStatus s;
2120         BcNum c1;
2121         size_t ts = BC_MAX(scale + b->rdx, a->rdx), len = BC_NUM_MREQ(a, b, ts);
2122
2123         bc_num_init(&c1, len);
2124         s = zbc_num_r(a, b, &c1, c, scale, ts);
2125         bc_num_free(&c1);
2126
2127         RETURN_STATUS(s);
2128 }
2129 #if ERRORS_ARE_FATAL
2130 # define zbc_num_rem(...) (zbc_num_rem(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2131 #endif
2132
2133 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_p(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
2134 {
2135         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
2136         BcNum copy;
2137         unsigned long pow;
2138         size_t i, powrdx, resrdx;
2139         bool neg, zero;
2140
2141         if (b->rdx) RETURN_STATUS(bc_error("non integer number"));
2142
2143         if (b->len == 0) {
2144                 bc_num_one(c);
2145                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2146         }
2147         if (a->len == 0) {
2148                 bc_num_setToZero(c, scale);
2149                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2150         }
2151         if (BC_NUM_ONE(b)) {
2152                 if (!b->neg)
2153                         bc_num_copy(c, a);
2154                 else
2155                         s = zbc_num_inv(a, c, scale);
2156                 RETURN_STATUS(s);
2157         }
2158
2159         neg = b->neg;
2160         b->neg = false;
2161
2162         s = zbc_num_ulong(b, &pow);
2163         if (s) RETURN_STATUS(s);
2164
2165         bc_num_init(&copy, a->len);
2166         bc_num_copy(&copy, a);
2167
2168         if (!neg) {
2169                 if (a->rdx > scale)
2170                         scale = a->rdx;
2171                 if (a->rdx * pow < scale)
2172                         scale = a->rdx * pow;
2173         }
2174
2175         b->neg = neg;
2176
2177         for (powrdx = a->rdx; !(pow & 1); pow >>= 1) {
2178                 powrdx <<= 1;
2179                 s = zbc_num_mul(&copy, &copy, &copy, powrdx);
2180                 if (s) goto err;
2181                 // Not needed: zbc_num_mul() has a check for ^C:
2182                 //if (G_interrupt) {
2183                 //      s = BC_STATUS_FAILURE;
2184                 //      goto err;
2185                 //}
2186         }
2187
2188         bc_num_copy(c, &copy);
2189
2190         for (resrdx = powrdx, pow >>= 1; pow != 0; pow >>= 1) {
2191
2192                 powrdx <<= 1;
2193                 s = zbc_num_mul(&copy, &copy, &copy, powrdx);
2194                 if (s) goto err;
2195
2196                 if (pow & 1) {
2197                         resrdx += powrdx;
2198                         s = zbc_num_mul(c, &copy, c, resrdx);
2199                         if (s) goto err;
2200                 }
2201                 // Not needed: zbc_num_mul() has a check for ^C:
2202                 //if (G_interrupt) {
2203                 //      s = BC_STATUS_FAILURE;
2204                 //      goto err;
2205                 //}
2206         }
2207
2208         if (neg) {
2209                 s = zbc_num_inv(c, c, scale);
2210                 if (s) goto err;
2211         }
2212
2213         if (c->rdx > scale) bc_num_truncate(c, c->rdx - scale);
2214
2215         // We can't use bc_num_clean() here.
2216         for (zero = true, i = 0; zero && i < c->len; ++i) zero = !c->num[i];
2217         if (zero) bc_num_setToZero(c, scale);
2218
2219 err:
2220         bc_num_free(&copy);
2221         RETURN_STATUS(s);
2222 }
2223 #if ERRORS_ARE_FATAL
2224 # define zbc_num_p(...) (zbc_num_p(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2225 #endif
2226
2227 static BC_STATUS zbc_num_binary(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale,
2228                               BcNumBinaryOp op, size_t req)
2229 {
2230         BcStatus s;
2231         BcNum num2, *ptr_a, *ptr_b;
2232         bool init = false;
2233
2234         if (c == a) {
2235                 ptr_a = &num2;
2236                 memcpy(ptr_a, c, sizeof(BcNum));
2237                 init = true;
2238         }
2239         else
2240                 ptr_a = a;
2241
2242         if (c == b) {
2243                 ptr_b = &num2;
2244                 if (c != a) {
2245                         memcpy(ptr_b, c, sizeof(BcNum));
2246                         init = true;
2247                 }
2248         }
2249         else
2250                 ptr_b = b;
2251
2252         if (init)
2253                 bc_num_init(c, req);
2254         else
2255                 bc_num_expand(c, req);
2256
2257         s = BC_STATUS_SUCCESS;
2258         ERROR_RETURN(s =) op(ptr_a, ptr_b, c, scale);
2259
2260         if (init) bc_num_free(&num2);
2261
2262         RETURN_STATUS(s);
2263 }
2264 #if ERRORS_ARE_FATAL
2265 # define zbc_num_binary(...) (zbc_num_binary(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2266 #endif
2267
2268 static bool bc_num_strValid(const char *val, size_t base)
2269 {
2270         BcDig b;
2271         bool radix;
2272
2273         b = (BcDig)(base <= 10 ? base + '0' : base - 10 + 'A');
2274         radix = false;
2275         for (;;) {
2276                 BcDig c = *val++;
2277                 if (c == '\0')
2278                         break;
2279                 if (c == '.') {
2280                         if (radix) return false;
2281                         radix = true;
2282                         continue;
2283                 }
2284                 if (c < '0' || c >= b || (c > '9' && c < 'A'))
2285                         return false;
2286         }
2287         return true;
2288 }
2289
2290 // Note: n is already "bc_num_zero()"ed,
2291 // leading zeroes in "val" are removed
2292 static void bc_num_parseDecimal(BcNum *n, const char *val)
2293 {
2294         size_t len, i;
2295         const char *ptr;
2296
2297         len = strlen(val);
2298         if (len == 0)
2299                 return;
2300
2301         bc_num_expand(n, len);
2302
2303         ptr = strchr(val, '.');
2304
2305         n->rdx = 0;
2306         if (ptr != NULL)
2307                 n->rdx = (size_t)((val + len) - (ptr + 1));
2308
2309         for (i = 0; val[i]; ++i) {
2310                 if (val[i] != '0' && val[i] != '.') {
2311                         // Not entirely zero value - convert it, and exit
2312                         i = len - 1;
2313                         for (;;) {
2314                                 n->num[n->len] = val[i] - '0';
2315                                 ++n->len;
2316  skip_dot:
2317                                 if (i == 0) break;
2318                                 if (val[--i] == '.') goto skip_dot;
2319                         }
2320                         break;
2321                 }
2322         }
2323         // if for() exits without hitting if(), the value is entirely zero
2324 }
2325
2326 // Note: n is already "bc_num_zero()"ed,
2327 // leading zeroes in "val" are removed
2328 static void bc_num_parseBase(BcNum *n, const char *val, BcNum *base)
2329 {
2330         BcStatus s;
2331         BcNum temp, mult, result;
2332         BcDig c = '\0';
2333         unsigned long v;
2334         size_t i, digits;
2335
2336         for (i = 0; ; ++i) {
2337                 if (val[i] == '\0')
2338                         return;
2339                 if (val[i] != '.' && val[i] != '0')
2340                         break;
2341         }
2342
2343         bc_num_init_DEF_SIZE(&temp);
2344         bc_num_init_DEF_SIZE(&mult);
2345
2346         for (;;) {
2347                 c = *val++;
2348                 if (c == '\0') goto int_err;
2349                 if (c == '.') break;
2350
2351                 v = (unsigned long) (c <= '9' ? c - '0' : c - 'A' + 10);
2352
2353                 s = zbc_num_mul(n, base, &mult, 0);
2354                 if (s) goto int_err;
2355                 bc_num_ulong2num(&temp, v);
2356                 s = zbc_num_add(&mult, &temp, n, 0);
2357                 if (s) goto int_err;
2358         }
2359
2360         bc_num_init(&result, base->len);
2361         //bc_num_zero(&result); - already is
2362         bc_num_one(&mult);
2363
2364         digits = 0;
2365         for (;;) {
2366                 c = *val++;
2367                 if (c == '\0') break;
2368                 digits++;
2369
2370                 v = (unsigned long) (c <= '9' ? c - '0' : c - 'A' + 10);
2371
2372                 s = zbc_num_mul(&result, base, &result, 0);
2373                 if (s) goto err;
2374                 bc_num_ulong2num(&temp, v);
2375                 s = zbc_num_add(&result, &temp, &result, 0);
2376                 if (s) goto err;
2377                 s = zbc_num_mul(&mult, base, &mult, 0);
2378                 if (s) goto err;
2379         }
2380
2381         s = zbc_num_div(&result, &mult, &result, digits);
2382         if (s) goto err;
2383         s = zbc_num_add(n, &result, n, digits);
2384         if (s) goto err;
2385
2386         if (n->len != 0) {
2387                 if (n->rdx < digits) bc_num_extend(n, digits - n->rdx);
2388         } else
2389                 bc_num_zero(n);
2390
2391 err:
2392         bc_num_free(&result);
2393 int_err:
2394         bc_num_free(&mult);
2395         bc_num_free(&temp);
2396 }
2397
2398 static BC_STATUS zbc_num_parse(BcNum *n, const char *val, BcNum *base,
2399                              size_t base_t)
2400 {
2401         if (!bc_num_strValid(val, base_t))
2402                 RETURN_STATUS(bc_error("bad number string"));
2403
2404         bc_num_zero(n);
2405         while (*val == '0') val++;
2406
2407         if (base_t == 10)
2408                 bc_num_parseDecimal(n, val);
2409         else
2410                 bc_num_parseBase(n, val, base);
2411
2412         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2413 }
2414 #if ERRORS_ARE_FATAL
2415 # define zbc_num_parse(...) (zbc_num_parse(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2416 #endif
2417
2418 static BC_STATUS zbc_num_sqrt(BcNum *a, BcNum *restrict b, size_t scale)
2419 {
2420         BcStatus s;
2421         BcNum num1, num2, half, f, fprime, *x0, *x1, *temp;
2422         size_t pow, len, digs, digs1, resrdx, req, times = 0;
2423         ssize_t cmp = 1, cmp1 = SSIZE_MAX, cmp2 = SSIZE_MAX;
2424
2425         req = BC_MAX(scale, a->rdx) + ((BC_NUM_INT(a) + 1) >> 1) + 1;
2426         bc_num_expand(b, req);
2427
2428         if (a->len == 0) {
2429                 bc_num_setToZero(b, scale);
2430                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2431         }
2432         else if (a->neg)
2433                 RETURN_STATUS(bc_error("negative number"));
2434         else if (BC_NUM_ONE(a)) {
2435                 bc_num_one(b);
2436                 bc_num_extend(b, scale);
2437                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2438         }
2439
2440         scale = BC_MAX(scale, a->rdx) + 1;
2441         len = a->len + scale;
2442
2443         bc_num_init(&num1, len);
2444         bc_num_init(&num2, len);
2445         bc_num_init_DEF_SIZE(&half);
2446
2447         bc_num_one(&half);
2448         half.num[0] = 5;
2449         half.rdx = 1;
2450
2451         bc_num_init(&f, len);
2452         bc_num_init(&fprime, len);
2453
2454         x0 = &num1;
2455         x1 = &num2;
2456
2457         bc_num_one(x0);
2458         pow = BC_NUM_INT(a);
2459
2460         if (pow) {
2461
2462                 if (pow & 1)
2463                         x0->num[0] = 2;
2464                 else
2465                         x0->num[0] = 6;
2466
2467                 pow -= 2 - (pow & 1);
2468
2469                 bc_num_extend(x0, pow);
2470
2471                 // Make sure to move the radix back.
2472                 x0->rdx -= pow;
2473         }
2474
2475         x0->rdx = digs = digs1 = 0;
2476         resrdx = scale + 2;
2477         len = BC_NUM_INT(x0) + resrdx - 1;
2478
2479         while (cmp != 0 || digs < len) {
2480
2481                 s = zbc_num_div(a, x0, &f, resrdx);
2482                 if (s) goto err;
2483                 s = zbc_num_add(x0, &f, &fprime, resrdx);
2484                 if (s) goto err;
2485                 s = zbc_num_mul(&fprime, &half, x1, resrdx);
2486                 if (s) goto err;
2487
2488                 cmp = bc_num_cmp(x1, x0);
2489                 digs = x1->len - (unsigned long long) llabs(cmp);
2490
2491                 if (cmp == cmp2 && digs == digs1)
2492                         times += 1;
2493                 else
2494                         times = 0;
2495
2496                 resrdx += times > 4;
2497
2498                 cmp2 = cmp1;
2499                 cmp1 = cmp;
2500                 digs1 = digs;
2501
2502                 temp = x0;
2503                 x0 = x1;
2504                 x1 = temp;
2505         }
2506
2507         bc_num_copy(b, x0);
2508         scale -= 1;
2509         if (b->rdx > scale) bc_num_truncate(b, b->rdx - scale);
2510
2511 err:
2512         bc_num_free(&fprime);
2513         bc_num_free(&f);
2514         bc_num_free(&half);
2515         bc_num_free(&num2);
2516         bc_num_free(&num1);
2517         RETURN_STATUS(s);
2518 }
2519 #if ERRORS_ARE_FATAL
2520 # define zbc_num_sqrt(...) (zbc_num_sqrt(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2521 #endif
2522
2523 static BC_STATUS zbc_num_divmod(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, BcNum *d,
2524                               size_t scale)
2525 {
2526         BcStatus s;
2527         BcNum num2, *ptr_a;
2528         bool init = false;
2529         size_t ts = BC_MAX(scale + b->rdx, a->rdx), len = BC_NUM_MREQ(a, b, ts);
2530
2531         if (c == a) {
2532                 memcpy(&num2, c, sizeof(BcNum));
2533                 ptr_a = &num2;
2534                 bc_num_init(c, len);
2535                 init = true;
2536         }
2537         else {
2538                 ptr_a = a;
2539                 bc_num_expand(c, len);
2540         }
2541
2542         s = zbc_num_r(ptr_a, b, c, d, scale, ts);
2543
2544         if (init) bc_num_free(&num2);
2545
2546         RETURN_STATUS(s);
2547 }
2548 #if ERRORS_ARE_FATAL
2549 # define zbc_num_divmod(...) (zbc_num_divmod(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2550 #endif
2551
2552 #if ENABLE_DC
2553 static BC_STATUS zbc_num_modexp(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, BcNum *restrict d)
2554 {
2555         BcStatus s;
2556         BcNum base, exp, two, temp;
2557
2558         if (c->len == 0)
2559                 RETURN_STATUS(bc_error("divide by zero"));
2560         if (a->rdx || b->rdx || c->rdx)
2561                 RETURN_STATUS(bc_error("non integer number"));
2562         if (b->neg)
2563                 RETURN_STATUS(bc_error("negative number"));
2564
2565         bc_num_expand(d, c->len);
2566         bc_num_init(&base, c->len);
2567         bc_num_init(&exp, b->len);
2568         bc_num_init_DEF_SIZE(&two);
2569         bc_num_init(&temp, b->len);
2570
2571         bc_num_one(&two);
2572         two.num[0] = 2;
2573         bc_num_one(d);
2574
2575         s = zbc_num_rem(a, c, &base, 0);
2576         if (s) goto err;
2577         bc_num_copy(&exp, b);
2578
2579         while (exp.len != 0) {
2580
2581                 s = zbc_num_divmod(&exp, &two, &exp, &temp, 0);
2582                 if (s) goto err;
2583
2584                 if (BC_NUM_ONE(&temp)) {
2585                         s = zbc_num_mul(d, &base, &temp, 0);
2586                         if (s) goto err;
2587                         s = zbc_num_rem(&temp, c, d, 0);
2588                         if (s) goto err;
2589                 }
2590
2591                 s = zbc_num_mul(&base, &base, &temp, 0);
2592                 if (s) goto err;
2593                 s = zbc_num_rem(&temp, c, &base, 0);
2594                 if (s) goto err;
2595         }
2596
2597 err:
2598         bc_num_free(&temp);
2599         bc_num_free(&two);
2600         bc_num_free(&exp);
2601         bc_num_free(&base);
2602         RETURN_STATUS(s);
2603 }
2604 #if ERRORS_ARE_FATAL
2605 # define zbc_num_modexp(...) (zbc_num_modexp(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2606 #endif
2607 #endif // ENABLE_DC
2608
2609 #if ENABLE_BC
2610 static BC_STATUS zbc_func_insert(BcFunc *f, char *name, bool var)
2611 {
2612         BcId a;
2613         size_t i;
2614
2615         for (i = 0; i < f->autos.len; ++i) {
2616                 if (strcmp(name, ((BcId *) bc_vec_item(&f->autos, i))->name) == 0)
2617                         RETURN_STATUS(bc_error("function parameter or auto var has the same name as another"));
2618         }
2619
2620         a.idx = var;
2621         a.name = name;
2622
2623         bc_vec_push(&f->autos, &a);
2624
2625         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2626 }
2627 #if ERRORS_ARE_FATAL
2628 # define zbc_func_insert(...) (zbc_func_insert(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2629 #endif
2630 #endif
2631
2632 static void bc_func_init(BcFunc *f)
2633 {
2634         bc_char_vec_init(&f->code);
2635         bc_vec_init(&f->autos, sizeof(BcId), bc_id_free);
2636         bc_vec_init(&f->labels, sizeof(size_t), NULL);
2637         f->nparams = 0;
2638 }
2639
2640 static FAST_FUNC void bc_func_free(void *func)
2641 {
2642         BcFunc *f = (BcFunc *) func;
2643         bc_vec_free(&f->code);
2644         bc_vec_free(&f->autos);
2645         bc_vec_free(&f->labels);
2646 }
2647
2648 static void bc_array_expand(BcVec *a, size_t len);
2649
2650 static void bc_array_init(BcVec *a, bool nums)
2651 {
2652         if (nums)
2653                 bc_vec_init(a, sizeof(BcNum), bc_num_free);
2654         else
2655                 bc_vec_init(a, sizeof(BcVec), bc_vec_free);
2656         bc_array_expand(a, 1);
2657 }
2658
2659 static void bc_array_expand(BcVec *a, size_t len)
2660 {
2661         BcResultData data;
2662
2663         if (a->size == sizeof(BcNum) && a->dtor == bc_num_free) {
2664                 while (len > a->len) {
2665                         bc_num_init_DEF_SIZE(&data.n);
2666                         bc_vec_push(a, &data.n);
2667                 }
2668         }
2669         else {
2670                 while (len > a->len) {
2671                         bc_array_init(&data.v, true);
2672                         bc_vec_push(a, &data.v);
2673                 }
2674         }
2675 }
2676
2677 static void bc_array_copy(BcVec *d, const BcVec *s)
2678 {
2679         size_t i;
2680
2681         bc_vec_pop_all(d);
2682         bc_vec_expand(d, s->cap);
2683         d->len = s->len;
2684
2685         for (i = 0; i < s->len; ++i) {
2686                 BcNum *dnum = bc_vec_item(d, i), *snum = bc_vec_item(s, i);
2687                 bc_num_init(dnum, snum->len);
2688                 bc_num_copy(dnum, snum);
2689         }
2690 }
2691
2692 static FAST_FUNC void bc_string_free(void *string)
2693 {
2694         free(*((char **) string));
2695 }
2696
2697 #if ENABLE_DC
2698 static void bc_result_copy(BcResult *d, BcResult *src)
2699 {
2700         d->t = src->t;
2701
2702         switch (d->t) {
2703
2704                 case BC_RESULT_TEMP:
2705                 case BC_RESULT_IBASE:
2706                 case BC_RESULT_SCALE:
2707                 case BC_RESULT_OBASE:
2708                 {
2709                         bc_num_init(&d->d.n, src->d.n.len);
2710                         bc_num_copy(&d->d.n, &src->d.n);
2711                         break;
2712                 }
2713
2714                 case BC_RESULT_VAR:
2715                 case BC_RESULT_ARRAY:
2716                 case BC_RESULT_ARRAY_ELEM:
2717                 {
2718                         d->d.id.name = xstrdup(src->d.id.name);
2719                         break;
2720                 }
2721
2722                 case BC_RESULT_CONSTANT:
2723                 case BC_RESULT_LAST:
2724                 case BC_RESULT_ONE:
2725                 case BC_RESULT_STR:
2726                 {
2727                         memcpy(&d->d.n, &src->d.n, sizeof(BcNum));
2728                         break;
2729                 }
2730         }
2731 }
2732 #endif // ENABLE_DC
2733
2734 static FAST_FUNC void bc_result_free(void *result)
2735 {
2736         BcResult *r = (BcResult *) result;
2737
2738         switch (r->t) {
2739
2740                 case BC_RESULT_TEMP:
2741                 case BC_RESULT_IBASE:
2742                 case BC_RESULT_SCALE:
2743                 case BC_RESULT_OBASE:
2744                 {
2745                         bc_num_free(&r->d.n);
2746                         break;
2747                 }
2748
2749                 case BC_RESULT_VAR:
2750                 case BC_RESULT_ARRAY:
2751                 case BC_RESULT_ARRAY_ELEM:
2752                 {
2753                         free(r->d.id.name);
2754                         break;
2755                 }
2756
2757                 default:
2758                 {
2759                         // Do nothing.
2760                         break;
2761                 }
2762         }
2763 }
2764
2765 static void bc_lex_lineComment(BcLex *l)
2766 {
2767         l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
2768         while (l->i < l->len && l->buf[l->i++] != '\n');
2769         --l->i;
2770 }
2771
2772 static void bc_lex_whitespace(BcLex *l)
2773 {
2774         l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
2775         for (;;) {
2776                 char c = l->buf[l->i];
2777                 if (c == '\n') // this is BC_LEX_NLINE, not BC_LEX_WHITESPACE
2778                         break;
2779                 if (!isspace(c))
2780                         break;
2781                 l->i++;
2782         }
2783 }
2784
2785 static BC_STATUS zbc_lex_number(BcLex *l, char start)
2786 {
2787         const char *buf = l->buf + l->i;
2788         size_t len, bslashes, i, ccnt;
2789         bool pt;
2790
2791         pt = (start == '.');
2792         l->t.t = BC_LEX_NUMBER;
2793         bslashes = 0;
2794         ccnt = i = 0;
2795         for (;;) {
2796                 char c = buf[i];
2797                 if (c == '\0')
2798                         break;
2799                 if (c == '\\' && buf[i + 1] == '\n') {
2800                         i += 2;
2801                         bslashes++;
2802                         continue;
2803                 }
2804                 if (!isdigit(c) && (c < 'A' || c > 'F')) {
2805                         if (c != '.') break;
2806                         // if '.' was already seen, stop on second one:
2807                         if (pt) break;
2808                         pt = 1;
2809                 }
2810                 // buf[i] is one of "0-9A-F."
2811                 i++;
2812                 if (c != '.')
2813                         ccnt = i;
2814         }
2815         //i is buf[i] index of the first not-yet-parsed char
2816         l->i += i;
2817
2818         //ccnt is the number of chars in the number string, excluding possible
2819         //trailing "." and possible following trailing "\<newline>"(s).
2820         len = ccnt - bslashes * 2 + 1; // +1 byte for NUL termination
2821
2822         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_NUM.
2823         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_NUM | 0xff)) {
2824                 if (len > BC_MAX_NUM)
2825                         RETURN_STATUS(bc_error("number too long: must be [1,"BC_MAX_NUM_STR"]"));
2826         }
2827
2828         bc_vec_pop_all(&l->t.v);
2829         bc_vec_expand(&l->t.v, 1 + len);
2830         bc_vec_push(&l->t.v, &start);
2831
2832         while (ccnt != 0) {
2833                 // If we have hit a backslash, skip it. We don't have
2834                 // to check for a newline because it's guaranteed.
2835                 if (*buf == '\\') {
2836                         buf += 2;
2837                         ccnt -= 2;
2838                         continue;
2839                 }
2840                 bc_vec_push(&l->t.v, buf);
2841                 buf++;
2842                 ccnt--;
2843         }
2844
2845         bc_vec_pushZeroByte(&l->t.v);
2846
2847         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2848 }
2849 #if ERRORS_ARE_FATAL
2850 # define zbc_lex_number(...) (zbc_lex_number(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2851 #endif
2852
2853 static void bc_lex_name(BcLex *l)
2854 {
2855         size_t i;
2856         const char *buf;
2857
2858         l->t.t = BC_LEX_NAME;
2859
2860         i = 0;
2861         buf = l->buf + l->i - 1;
2862         for (;;) {
2863                 char c = buf[i];
2864                 if ((c < 'a' || c > 'z') && !isdigit(c) && c != '_') break;
2865                 i++;
2866         }
2867
2868 #if 0 // We do not protect against people with gigabyte-long names
2869         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_STRING.
2870         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_STRING | 0xff)) {
2871                 if (i > BC_MAX_STRING)
2872                         return bc_error("name too long: must be [1,"BC_MAX_STRING_STR"]");
2873         }
2874 #endif
2875         bc_vec_string(&l->t.v, i, buf);
2876
2877         // Increment the index. We minus 1 because it has already been incremented.
2878         l->i += i - 1;
2879
2880         //return BC_STATUS_SUCCESS;
2881 }
2882
2883 static void bc_lex_init(BcLex *l)
2884 {
2885         bc_char_vec_init(&l->t.v);
2886 }
2887
2888 static void bc_lex_free(BcLex *l)
2889 {
2890         bc_vec_free(&l->t.v);
2891 }
2892
2893 static void bc_lex_file(BcLex *l)
2894 {
2895         G.err_line = l->line = 1;
2896         l->newline = false;
2897 }
2898
2899 IF_BC(static BC_STATUS zbc_lex_token(BcLex *l);)
2900 IF_DC(static BC_STATUS zdc_lex_token(BcLex *l);)
2901
2902 static BC_STATUS zcommon_lex_token(BcLex *l)
2903 {
2904         if (IS_BC) {
2905                 IF_BC(RETURN_STATUS(zbc_lex_token(l));)
2906         }
2907         IF_DC(RETURN_STATUS(zdc_lex_token(l));)
2908 }
2909
2910 static bool bc_lex_more_input(BcLex *l)
2911 {
2912         size_t str;
2913         bool comment;
2914
2915         bc_vec_pop_all(&G.stdin_buffer);
2916
2917         // This loop is complex because the vm tries not to send any lines that end
2918         // with a backslash to the parser. The reason for that is because the parser
2919         // treats a backslash+newline combo as whitespace, per the bc spec. In that
2920         // case, and for strings and comments, the parser will expect more stuff.
2921         comment = false;
2922         str = 0;
2923         for (;;) {
2924                 size_t prevlen = G.stdin_buffer.len;
2925                 char *string;
2926
2927                 bc_read_line(&G.stdin_buffer);
2928                 // No more input means EOF
2929                 if (G.stdin_buffer.len <= prevlen + 1) // (we expect +1 for NUL byte)
2930                         break;
2931
2932                 string = G.stdin_buffer.v + prevlen;
2933                 while (*string) {
2934                         char c = *string;
2935                         if (string == G.stdin_buffer.v || string[-1] != '\\') {
2936                                 if (IS_BC)
2937                                         str ^= (c == '"');
2938                                 else {
2939                                         if (c == ']')
2940                                                 str -= 1;
2941                                         else if (c == '[')
2942                                                 str += 1;
2943                                 }
2944                         }
2945                         string++;
2946                         if (c == '/' && *string == '*') {
2947                                 comment = true;
2948                                 string++;
2949                                 continue;
2950                         }
2951                         if (c == '*' && *string == '/') {
2952                                 comment = false;
2953                                 string++;
2954                         }
2955                 }
2956                 if (str != 0 || comment) {
2957                         G.stdin_buffer.len--; // backstep over the trailing NUL byte
2958                         continue;
2959                 }
2960
2961                 // Check for backslash+newline.
2962                 // we do not check that last char is '\n' -
2963                 // if it is not, then it's EOF, and looping back
2964                 // to bc_read_line() will detect it:
2965                 string -= 2;
2966                 if (string >= G.stdin_buffer.v && *string == '\\') {
2967                         G.stdin_buffer.len--;
2968                         continue;
2969                 }
2970
2971                 break;
2972         }
2973
2974         l->buf = G.stdin_buffer.v;
2975         l->i = 0;
2976 //bb_error_msg("G.stdin_buffer.len:%d '%s'", G.stdin_buffer.len, G.stdin_buffer.v);
2977         l->len = G.stdin_buffer.len - 1; // do not include NUL
2978
2979         G.use_stdin = (l->len != 0);
2980         return G.use_stdin;
2981 }
2982
2983 static BC_STATUS zbc_lex_next(BcLex *l)
2984 {
2985         BcStatus s;
2986
2987         l->t.last = l->t.t;
2988         if (l->t.last == BC_LEX_EOF) RETURN_STATUS(bc_error("end of file"));
2989
2990         l->line += l->newline;
2991         G.err_line = l->line;
2992
2993         l->t.t = BC_LEX_EOF;
2994 //this NL handling is bogus
2995         l->newline = (l->i == l->len);
2996         if (l->newline) {
2997                 if (!G.use_stdin || !bc_lex_more_input(l))
2998                         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2999                 // here it's guaranteed that l->i is below l->len
3000                 l->newline = false;
3001         }
3002
3003         // Loop until failure or we don't have whitespace. This
3004         // is so the parser doesn't get inundated with whitespace.
3005         // Comments are also BC_LEX_WHITESPACE tokens and eaten here.
3006         s = BC_STATUS_SUCCESS;
3007         do {
3008                 dbg_lex("next string to parse:'%.*s'",
3009                         (int)(strchrnul(l->buf + l->i, '\n') - (l->buf + l->i)),
3010                         l->buf + l->i);
3011                 ERROR_RETURN(s =) zcommon_lex_token(l);
3012         } while (!s && l->t.t == BC_LEX_WHITESPACE);
3013         dbg_lex("l->t.t from string:%d", l->t.t);
3014
3015         RETURN_STATUS(s);
3016 }
3017 #if ERRORS_ARE_FATAL
3018 # define zbc_lex_next(...) (zbc_lex_next(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3019 #endif
3020
3021 static BC_STATUS zbc_lex_skip_if_at_NLINE(BcLex *l)
3022 {
3023         if (l->t.t == BC_LEX_NLINE)
3024                 RETURN_STATUS(zbc_lex_next(l));
3025         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3026 }
3027 #if ERRORS_ARE_FATAL
3028 # define zbc_lex_skip_if_at_NLINE(...) (zbc_lex_skip_if_at_NLINE(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3029 #endif
3030
3031 static BC_STATUS zbc_lex_next_and_skip_NLINE(BcLex *l)
3032 {
3033         BcStatus s;
3034         s = zbc_lex_next(l);
3035         if (s) RETURN_STATUS(s);
3036         // if(cond)<newline>stmt is accepted too (but not 2+ newlines)
3037         s = zbc_lex_skip_if_at_NLINE(l);
3038         RETURN_STATUS(s);
3039 }
3040 #if ERRORS_ARE_FATAL
3041 # define zbc_lex_next_and_skip_NLINE(...) (zbc_lex_next_and_skip_NLINE(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3042 #endif
3043
3044 static BC_STATUS zbc_lex_text_init(BcLex *l, const char *text)
3045 {
3046         l->buf = text;
3047         l->i = 0;
3048         l->len = strlen(text);
3049         l->t.t = l->t.last = BC_LEX_INVALID;
3050         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(l));
3051 }
3052 #if ERRORS_ARE_FATAL
3053 # define zbc_lex_text_init(...) (zbc_lex_text_init(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3054 #endif
3055
3056 #if ENABLE_BC
3057 static BC_STATUS zbc_lex_identifier(BcLex *l)
3058 {
3059         BcStatus s;
3060         unsigned i;
3061         const char *buf = l->buf + l->i - 1;
3062
3063         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(bc_lex_kws); ++i) {
3064                 const char *keyword8 = bc_lex_kws[i].name8;
3065                 unsigned j = 0;
3066                 while (buf[j] != '\0' && buf[j] == keyword8[j]) {
3067                         j++;
3068                         if (j == 8) goto match;
3069                 }
3070                 if (keyword8[j] != '\0')
3071                         continue;
3072  match:
3073                 // buf starts with keyword bc_lex_kws[i]
3074                 l->t.t = BC_LEX_KEY_1st_keyword + i;
3075                 if (!bc_lex_kws_POSIX(i)) {
3076                         s = bc_posix_error_fmt("%sthe '%.8s' keyword", "POSIX does not allow ", bc_lex_kws[i].name8);
3077                         ERROR_RETURN(if (s) RETURN_STATUS(s);)
3078                 }
3079
3080                 // We minus 1 because the index has already been incremented.
3081                 l->i += j - 1;
3082                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3083         }
3084
3085         bc_lex_name(l);
3086
3087         if (l->t.v.len > 2) {
3088                 // Prevent this:
3089                 // >>> qwe=1
3090                 // bc: POSIX only allows one character names; the following is bad: 'qwe=1
3091                 // '
3092                 unsigned len = strchrnul(buf, '\n') - buf;
3093                 s = bc_posix_error_fmt("POSIX only allows one character names; the following is bad: '%.*s'", len, buf);
3094         }
3095
3096         RETURN_STATUS(s);
3097 }
3098 #if ERRORS_ARE_FATAL
3099 # define zbc_lex_identifier(...) (zbc_lex_identifier(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3100 #endif
3101
3102 static BC_STATUS zbc_lex_string(BcLex *l)
3103 {
3104         size_t len, nls = 0, i = l->i;
3105         char c;
3106
3107         l->t.t = BC_LEX_STR;
3108
3109         for (c = l->buf[i]; c != 0 && c != '"'; c = l->buf[++i])
3110                 nls += (c == '\n');
3111
3112         if (c == '\0') {
3113                 l->i = i;
3114                 RETURN_STATUS(bc_error("string end could not be found"));
3115         }
3116
3117         len = i - l->i;
3118         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_STRING.
3119         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_STRING | 0xff)) {
3120                 if (len > BC_MAX_STRING)
3121                         RETURN_STATUS(bc_error("string too long: must be [1,"BC_MAX_STRING_STR"]"));
3122         }
3123         bc_vec_string(&l->t.v, len, l->buf + l->i);
3124
3125         l->i = i + 1;
3126         l->line += nls;
3127         G.err_line = l->line;
3128
3129         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3130 }
3131 #if ERRORS_ARE_FATAL
3132 # define zbc_lex_string(...) (zbc_lex_string(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3133 #endif
3134
3135 static void bc_lex_assign(BcLex *l, unsigned with_and_without)
3136 {
3137         if (l->buf[l->i] == '=') {
3138                 ++l->i;
3139                 with_and_without >>= 8; // store "with" value
3140         } // else store "without" value
3141         l->t.t = (with_and_without & 0xff);
3142 }
3143 #define bc_lex_assign(l, with, without) \
3144         bc_lex_assign(l, ((with)<<8)|(without))
3145
3146 static BC_STATUS zbc_lex_comment(BcLex *l)
3147 {
3148         size_t i, nls = 0;
3149         const char *buf = l->buf;
3150
3151         l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
3152         i = l->i; /* here buf[l->i] is the '*' of opening comment delimiter */
3153         for (;;) {
3154                 char c = buf[++i];
3155  check_star:
3156                 if (c == '*') {
3157                         c = buf[++i];
3158                         if (c == '/')
3159                                 break;
3160                         goto check_star;
3161                 }
3162                 if (c == '\0') {
3163                         l->i = i;
3164                         RETURN_STATUS(bc_error("comment end could not be found"));
3165                 }
3166                 nls += (c == '\n');
3167         }
3168
3169         l->i = i + 1;
3170         l->line += nls;
3171         G.err_line = l->line;
3172
3173         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3174 }
3175 #if ERRORS_ARE_FATAL
3176 # define zbc_lex_comment(...) (zbc_lex_comment(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3177 #endif
3178
3179 static BC_STATUS zbc_lex_token(BcLex *l)
3180 {
3181         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
3182         char c = l->buf[l->i++], c2;
3183
3184         // This is the workhorse of the lexer.
3185         switch (c) {
3186                 case '\0': // probably never reached
3187                         l->i--;
3188                         l->t.t = BC_LEX_EOF;
3189                         l->newline = true;
3190                         break;
3191                 case '\n':
3192                         l->t.t = BC_LEX_NLINE;
3193                         l->newline = true;
3194                         break;
3195                 case '\t':
3196                 case '\v':
3197                 case '\f':
3198                 case '\r':
3199                 case ' ':
3200                         bc_lex_whitespace(l);
3201                         break;
3202                 case '!':
3203                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_NE, BC_LEX_OP_BOOL_NOT);
3204                         if (l->t.t == BC_LEX_OP_BOOL_NOT) {
3205                                 s = bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad("!");
3206                                 ERROR_RETURN(if (s) RETURN_STATUS(s);)
3207                         }
3208                         break;
3209                 case '"':
3210                         s = zbc_lex_string(l);
3211                         break;
3212                 case '#':
3213                         s = bc_POSIX_does_not_allow("'#' script comments");
3214                         ERROR_RETURN(if (s) RETURN_STATUS(s);)
3215                         bc_lex_lineComment(l);
3216                         break;
3217                 case '%':
3218                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_MODULUS, BC_LEX_OP_MODULUS);
3219                         break;
3220                 case '&':
3221                         c2 = l->buf[l->i];
3222                         if (c2 == '&') {
3223                                 s = bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad("&&");
3224                                 ERROR_RETURN(if (s) RETURN_STATUS(s);)
3225                                 ++l->i;
3226                                 l->t.t = BC_LEX_OP_BOOL_AND;
3227                         } else {
3228                                 l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3229                                 s = bc_error_bad_character('&');
3230                         }
3231                         break;
3232                 case '(':
3233                 case ')':
3234                         l->t.t = (BcLexType)(c - '(' + BC_LEX_LPAREN);
3235                         break;
3236                 case '*':
3237                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_MULTIPLY, BC_LEX_OP_MULTIPLY);
3238                         break;
3239                 case '+':
3240                         c2 = l->buf[l->i];
3241                         if (c2 == '+') {
3242                                 ++l->i;
3243                                 l->t.t = BC_LEX_OP_INC;
3244                         } else
3245                                 bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_PLUS, BC_LEX_OP_PLUS);
3246                         break;
3247                 case ',':
3248                         l->t.t = BC_LEX_COMMA;
3249                         break;
3250                 case '-':
3251                         c2 = l->buf[l->i];
3252                         if (c2 == '-') {
3253                                 ++l->i;
3254                                 l->t.t = BC_LEX_OP_DEC;
3255                         } else
3256                                 bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_MINUS, BC_LEX_OP_MINUS);
3257                         break;
3258                 case '.':
3259                         if (isdigit(l->buf[l->i]))
3260                                 s = zbc_lex_number(l, c);
3261                         else {
3262                                 l->t.t = BC_LEX_KEY_LAST;
3263                                 s = bc_POSIX_does_not_allow("a period ('.') as a shortcut for the last result");
3264                         }
3265                         break;
3266                 case '/':
3267                         c2 = l->buf[l->i];
3268                         if (c2 == '*')
3269                                 s = zbc_lex_comment(l);
3270                         else
3271                                 bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_DIVIDE, BC_LEX_OP_DIVIDE);
3272                         break;
3273                 case '0':
3274                 case '1':
3275                 case '2':
3276                 case '3':
3277                 case '4':
3278                 case '5':
3279                 case '6':
3280                 case '7':
3281                 case '8':
3282                 case '9':
3283                 case 'A':
3284                 case 'B':
3285                 case 'C':
3286                 case 'D':
3287                 case 'E':
3288                 case 'F':
3289                         s = zbc_lex_number(l, c);
3290                         break;
3291                 case ';':
3292                         l->t.t = BC_LEX_SCOLON;
3293                         break;
3294                 case '<':
3295                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_LE, BC_LEX_OP_REL_LT);
3296                         break;
3297                 case '=':
3298                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_EQ, BC_LEX_OP_ASSIGN);
3299                         break;
3300                 case '>':
3301                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_GE, BC_LEX_OP_REL_GT);
3302                         break;
3303                 case '[':
3304                 case ']':
3305                         l->t.t = (BcLexType)(c - '[' + BC_LEX_LBRACKET);
3306                         break;
3307                 case '\\':
3308                         if (l->buf[l->i] == '\n') {
3309                                 l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
3310                                 ++l->i;
3311                         } else
3312                                 s = bc_error_bad_character(c);
3313                         break;
3314                 case '^':
3315                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER, BC_LEX_OP_POWER);
3316                         break;
3317                 case 'a':
3318                 case 'b':
3319                 case 'c':
3320                 case 'd':
3321                 case 'e':
3322                 case 'f':
3323                 case 'g':
3324                 case 'h':
3325                 case 'i':
3326                 case 'j':
3327                 case 'k':
3328                 case 'l':
3329                 case 'm':
3330                 case 'n':
3331                 case 'o':
3332                 case 'p':
3333                 case 'q':
3334                 case 'r':
3335                 case 's':
3336                 case 't':
3337                 case 'u':
3338                 case 'v':
3339                 case 'w':
3340                 case 'x':
3341                 case 'y':
3342                 case 'z':
3343                         s = zbc_lex_identifier(l);
3344                         break;
3345                 case '{':
3346                 case '}':
3347                         l->t.t = (BcLexType)(c - '{' + BC_LEX_LBRACE);
3348                         break;
3349                 case '|':
3350                         c2 = l->buf[l->i];
3351                         if (c2 == '|') {
3352                                 s = bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad("||");
3353                                 ERROR_RETURN(if (s) RETURN_STATUS(s);)
3354                                 ++l->i;
3355                                 l->t.t = BC_LEX_OP_BOOL_OR;
3356                         } else {
3357                                 l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3358                                 s = bc_error_bad_character(c);
3359                         }
3360                         break;
3361                 default:
3362                         l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3363                         s = bc_error_bad_character(c);
3364                         break;
3365         }
3366
3367         RETURN_STATUS(s);
3368 }
3369 #endif // ENABLE_BC
3370
3371 #if ENABLE_DC
3372 static BC_STATUS zdc_lex_register(BcLex *l)
3373 {
3374         if (isspace(l->buf[l->i - 1])) {
3375                 bc_lex_whitespace(l);
3376                 ++l->i;
3377                 if (!G_exreg)
3378                         RETURN_STATUS(bc_error("extended register"));
3379                 bc_lex_name(l);
3380         }
3381         else {
3382                 bc_vec_pop_all(&l->t.v);
3383                 bc_vec_push(&l->t.v, &l->buf[l->i - 1]);
3384                 bc_vec_pushZeroByte(&l->t.v);
3385                 l->t.t = BC_LEX_NAME;
3386         }
3387
3388         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3389 }
3390 #if ERRORS_ARE_FATAL
3391 # define zdc_lex_register(...) (zdc_lex_register(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3392 #endif
3393
3394 static BC_STATUS zdc_lex_string(BcLex *l)
3395 {
3396         size_t depth = 1, nls = 0, i = l->i;
3397         char c;
3398
3399         l->t.t = BC_LEX_STR;
3400         bc_vec_pop_all(&l->t.v);
3401
3402         for (c = l->buf[i]; c != 0 && depth; c = l->buf[++i]) {
3403
3404                 depth += (c == '[' && (i == l->i || l->buf[i - 1] != '\\'));
3405                 depth -= (c == ']' && (i == l->i || l->buf[i - 1] != '\\'));
3406                 nls += (c == '\n');
3407
3408                 if (depth) bc_vec_push(&l->t.v, &c);
3409         }
3410
3411         if (c == '\0') {
3412                 l->i = i;
3413                 RETURN_STATUS(bc_error("string end could not be found"));
3414         }
3415
3416         bc_vec_pushZeroByte(&l->t.v);
3417         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_STRING.
3418         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_STRING | 0xff)) {
3419                 if (i - l->i > BC_MAX_STRING)
3420                         RETURN_STATUS(bc_error("string too long: must be [1,"BC_MAX_STRING_STR"]"));
3421         }
3422
3423         l->i = i;
3424         l->line += nls;
3425         G.err_line = l->line;
3426
3427         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3428 }
3429 #if ERRORS_ARE_FATAL
3430 # define zdc_lex_string(...) (zdc_lex_string(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3431 #endif
3432
3433 static BC_STATUS zdc_lex_token(BcLex *l)
3434 {
3435         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
3436         char c = l->buf[l->i++], c2;
3437         size_t i;
3438
3439         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(dc_lex_regs); ++i) {
3440                 if (l->t.last == dc_lex_regs[i])
3441                         RETURN_STATUS(zdc_lex_register(l));
3442         }
3443
3444         if (c >= '%' && c <= '~'
3445          && (l->t.t = dc_lex_tokens[(c - '%')]) != BC_LEX_INVALID
3446         ) {
3447                 RETURN_STATUS(s);
3448         }
3449
3450         // This is the workhorse of the lexer.
3451         switch (c) {
3452                 case '\0':
3453                         l->t.t = BC_LEX_EOF;
3454                         break;
3455                 case '\n':
3456                 case '\t':
3457                 case '\v':
3458                 case '\f':
3459                 case '\r':
3460                 case ' ':
3461                         l->newline = (c == '\n');
3462                         bc_lex_whitespace(l);
3463                         break;
3464                 case '!':
3465                         c2 = l->buf[l->i];
3466                         if (c2 == '=')
3467                                 l->t.t = BC_LEX_OP_REL_NE;
3468                         else if (c2 == '<')
3469                                 l->t.t = BC_LEX_OP_REL_LE;
3470                         else if (c2 == '>')
3471                                 l->t.t = BC_LEX_OP_REL_GE;
3472                         else
3473                                 RETURN_STATUS(bc_error_bad_character(c));
3474                         ++l->i;
3475                         break;
3476                 case '#':
3477                         bc_lex_lineComment(l);
3478                         break;
3479                 case '.':
3480                         if (isdigit(l->buf[l->i]))
3481                                 s = zbc_lex_number(l, c);
3482                         else
3483                                 s = bc_error_bad_character(c);
3484                         break;
3485                 case '0':
3486                 case '1':
3487                 case '2':
3488                 case '3':
3489                 case '4':
3490                 case '5':
3491                 case '6':
3492                 case '7':
3493                 case '8':
3494                 case '9':
3495                 case 'A':
3496                 case 'B':
3497                 case 'C':
3498                 case 'D':
3499                 case 'E':
3500                 case 'F':
3501                         s = zbc_lex_number(l, c);
3502                         break;
3503                 case '[':
3504                         s = zdc_lex_string(l);
3505                         break;
3506                 default:
3507                         l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3508                         s = bc_error_bad_character(c);
3509                         break;
3510         }
3511
3512         RETURN_STATUS(s);
3513 }
3514 #endif // ENABLE_DC
3515
3516 static void bc_program_addFunc(char *name, size_t *idx);
3517
3518 static void bc_parse_addFunc(BcParse *p, char *name, size_t *idx)
3519 {
3520         bc_program_addFunc(name, idx);
3521         p->func = bc_program_func(p->fidx);
3522 }
3523
3524 static void bc_parse_push(BcParse *p, char i)
3525 {
3526         dbg_lex("%s:%d pushing opcode %d", __func__, __LINE__, i);
3527         bc_vec_pushByte(&p->func->code, i);
3528 }
3529
3530 static void bc_parse_pushName(BcParse *p, char *name)
3531 {
3532         while (*name)
3533                 bc_parse_push(p, *name++);
3534         bc_parse_push(p, BC_PARSE_STREND);
3535 }
3536
3537 static void bc_parse_pushIndex(BcParse *p, size_t idx)
3538 {
3539         size_t mask;
3540         unsigned amt;
3541
3542         dbg_lex("%s:%d pushing index %d", __func__, __LINE__, idx);
3543         mask = ((size_t)0xff) << (sizeof(idx) * 8 - 8);
3544         amt = sizeof(idx);
3545         do {
3546                 if (idx & mask) break;
3547                 mask >>= 8;
3548                 amt--;
3549         } while (amt != 0);
3550
3551         bc_parse_push(p, amt);
3552
3553         while (idx != 0) {
3554                 bc_parse_push(p, (unsigned char)idx);
3555                 idx >>= 8;
3556         }
3557 }
3558
3559 static void bc_parse_number(BcParse *p)
3560 {
3561         char *num = xstrdup(p->l.t.v.v);
3562         size_t idx = G.prog.consts.len;
3563
3564         bc_vec_push(&G.prog.consts, &num);
3565
3566         bc_parse_push(p, BC_INST_NUM);
3567         bc_parse_pushIndex(p, idx);
3568 }
3569
3570 IF_BC(static BC_STATUS zbc_parse_stmt_or_funcdef(BcParse *p);)
3571 IF_DC(static BC_STATUS zdc_parse_parse(BcParse *p);)
3572
3573 static BC_STATUS zcommon_parse(BcParse *p)
3574 {
3575         if (IS_BC) {
3576                 IF_BC(RETURN_STATUS(zbc_parse_stmt_or_funcdef(p));)
3577         }
3578         IF_DC(RETURN_STATUS(zdc_parse_parse(p));)
3579 }
3580
3581 static BC_STATUS zbc_parse_text_init(BcParse *p, const char *text)
3582 {
3583         p->func = bc_program_func(p->fidx);
3584
3585         RETURN_STATUS(zbc_lex_text_init(&p->l, text));
3586 }
3587 #if ERRORS_ARE_FATAL
3588 # define zbc_parse_text_init(...) (zbc_parse_text_init(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3589 #endif
3590
3591 // Called when parsing or execution detects a failure,
3592 // resets execution structures.
3593 static void bc_program_reset(void)
3594 {
3595         BcFunc *f;
3596         BcInstPtr *ip;
3597
3598         bc_vec_npop(&G.prog.stack, G.prog.stack.len - 1);
3599         bc_vec_pop_all(&G.prog.results);
3600
3601         f = bc_program_func(0);
3602         ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
3603         ip->idx = f->code.len;
3604 }
3605
3606 #define bc_parse_updateFunc(p, f) \
3607         ((p)->func = bc_program_func((p)->fidx = (f)))
3608
3609 // Called when zbc/zdc_parse_parse() detects a failure,
3610 // resets parsing structures.
3611 static void bc_parse_reset(BcParse *p)
3612 {
3613         if (p->fidx != BC_PROG_MAIN) {
3614                 p->func->nparams = 0;
3615                 bc_vec_pop_all(&p->func->code);
3616                 bc_vec_pop_all(&p->func->autos);
3617                 bc_vec_pop_all(&p->func->labels);
3618
3619                 bc_parse_updateFunc(p, BC_PROG_MAIN);
3620         }
3621
3622         p->l.i = p->l.len;
3623         p->l.t.t = BC_LEX_EOF;
3624
3625         bc_vec_pop_all(&p->exits);
3626         bc_vec_pop_all(&p->conds);
3627         bc_vec_pop_all(&p->ops);
3628
3629         bc_program_reset();
3630 }
3631
3632 static void bc_parse_free(BcParse *p)
3633 {
3634         bc_vec_free(&p->exits);
3635         bc_vec_free(&p->conds);
3636         bc_vec_free(&p->ops);
3637         bc_lex_free(&p->l);
3638 }
3639
3640 static void bc_parse_create(BcParse *p, size_t func)
3641 {
3642         memset(p, 0, sizeof(BcParse));
3643
3644         bc_lex_init(&p->l);
3645         bc_vec_init(&p->exits, sizeof(size_t), NULL);
3646         bc_vec_init(&p->conds, sizeof(size_t), NULL);
3647         bc_vec_init(&p->ops, sizeof(BcLexType), NULL);
3648
3649         bc_parse_updateFunc(p, func);
3650 }
3651
3652 #if ENABLE_BC
3653
3654 #define BC_PARSE_TOP_OP(p) (*((BcLexType *) bc_vec_top(&(p)->ops)))
3655 #define BC_PARSE_LEAF(p, rparen)                                \
3656         (((p) >= BC_INST_NUM && (p) <= BC_INST_SQRT) || (rparen) || \
3657          (p) == BC_INST_INC_POST || (p) == BC_INST_DEC_POST)
3658
3659 // We can calculate the conversion between tokens and exprs by subtracting the
3660 // position of the first operator in the lex enum and adding the position of the
3661 // first in the expr enum. Note: This only works for binary operators.
3662 #define BC_TOKEN_2_INST(t) ((char) ((t) - BC_LEX_NEG + BC_INST_NEG))
3663
3664 static BC_STATUS zbc_parse_stmt_possibly_auto(BcParse *p, bool auto_allowed);
3665 static BC_STATUS zbc_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags, BcParseNext next);
3666 static BcStatus bc_parse_expr_empty_ok(BcParse *p, uint8_t flags, BcParseNext next);
3667 #if ERRORS_ARE_FATAL
3668 # define zbc_parse_expr(...) (zbc_parse_expr(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3669 # defone zbc_parse_stmt_possibly_auto(...) (zbc_parse_stmt_possibly_auto(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3670 #endif
3671
3672 static BC_STATUS zbc_parse_stmt(BcParse *p)
3673 {
3674         RETURN_STATUS(zbc_parse_stmt_possibly_auto(p, false));
3675 }
3676 #if ERRORS_ARE_FATAL
3677 # define zbc_parse_stmt(...) (zbc_parse_stmt(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3678 #endif
3679
3680 static BC_STATUS zbc_parse_stmt_fail_if_bare_NLINE(BcParse *p, bool auto_allowed, const char *after_X)
3681 {
3682         if (p->l.t.t == BC_LEX_NLINE)
3683                 RETURN_STATUS(bc_error_fmt("no statement after '%s'", after_X));
3684         RETURN_STATUS(zbc_parse_stmt_possibly_auto(p, auto_allowed));
3685 }
3686 #if ERRORS_ARE_FATAL
3687 # define zbc_parse_stmt_fail_if_bare_NLINE(...) (zbc_parse_stmt_fail_if_bare_NLINE(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3688 #endif
3689
3690 static void bc_parse_operator(BcParse *p, BcLexType type, size_t start,
3691                                   size_t *nexprs)
3692 {
3693         char l, r = bc_parse_op_PREC(type - BC_LEX_OP_INC);
3694         bool left = bc_parse_op_LEFT(type - BC_LEX_OP_INC);
3695
3696         while (p->ops.len > start) {
3697                 BcLexType t = BC_PARSE_TOP_OP(p);
3698                 if (t == BC_LEX_LPAREN) break;
3699
3700                 l = bc_parse_op_PREC(t - BC_LEX_OP_INC);
3701                 if (l >= r && (l != r || !left)) break;
3702
3703                 bc_parse_push(p, BC_TOKEN_2_INST(t));
3704                 bc_vec_pop(&p->ops);
3705                 *nexprs -= (t != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && t != BC_LEX_NEG);
3706         }
3707
3708         bc_vec_push(&p->ops, &type);
3709 }
3710
3711 static BC_STATUS zbc_parse_rightParen(BcParse *p, size_t ops_bgn, size_t *nexs)
3712 {
3713         BcLexType top;
3714
3715         if (p->ops.len <= ops_bgn)
3716                 RETURN_STATUS(bc_error_bad_expression());
3717         top = BC_PARSE_TOP_OP(p);
3718
3719         while (top != BC_LEX_LPAREN) {
3720                 bc_parse_push(p, BC_TOKEN_2_INST(top));
3721
3722                 bc_vec_pop(&p->ops);
3723                 *nexs -= top != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && top != BC_LEX_NEG;
3724
3725                 if (p->ops.len <= ops_bgn)
3726                         RETURN_STATUS(bc_error_bad_expression());
3727                 top = BC_PARSE_TOP_OP(p);
3728         }
3729
3730         bc_vec_pop(&p->ops);
3731
3732         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
3733 }
3734 #if ERRORS_ARE_FATAL
3735 # define zbc_parse_rightParen(...) (zbc_parse_rightParen(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3736 #endif
3737
3738 static BC_STATUS zbc_parse_params(BcParse *p, uint8_t flags)
3739 {
3740         BcStatus s;
3741         bool comma = false;
3742         size_t nparams;
3743
3744         dbg_lex("%s:%d p->l.t.t:%d", __func__, __LINE__, p->l.t.t);
3745         s = zbc_lex_next(&p->l);
3746         if (s) RETURN_STATUS(s);
3747
3748         for (nparams = 0; p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN; ++nparams) {
3749                 flags = (flags & ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL)) | BC_PARSE_ARRAY;
3750                 s = zbc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_param);
3751                 if (s) RETURN_STATUS(s);
3752
3753                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
3754                 if (comma) {
3755                         s = zbc_lex_next(&p->l);
3756                         if (s) RETURN_STATUS(s);
3757                 }
3758         }
3759
3760         if (comma) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
3761         bc_parse_push(p, BC_INST_CALL);
3762         bc_parse_pushIndex(p, nparams);
3763
3764         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3765 }
3766 #if ERRORS_ARE_FATAL
3767 # define zbc_parse_params(...) (zbc_parse_params(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3768 #endif
3769
3770 static BC_STATUS zbc_parse_call(BcParse *p, char *name, uint8_t flags)
3771 {
3772         BcStatus s;
3773         BcId entry, *entry_ptr;
3774         size_t idx;
3775
3776         entry.name = name;
3777
3778         s = zbc_parse_params(p, flags);
3779         if (s) goto err;
3780
3781         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) {
3782                 s = bc_error_bad_token();
3783                 goto err;
3784         }
3785
3786         idx = bc_map_index(&G.prog.fn_map, &entry);
3787
3788         if (idx == BC_VEC_INVALID_IDX) {
3789                 name = xstrdup(entry.name);
3790                 bc_parse_addFunc(p, name, &idx);
3791                 idx = bc_map_index(&G.prog.fn_map, &entry);
3792                 free(entry.name);
3793         } else
3794                 free(name);
3795
3796         entry_ptr = bc_vec_item(&G.prog.fn_map, idx);
3797         bc_parse_pushIndex(p, entry_ptr->idx);
3798
3799         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
3800
3801 err:
3802         free(name);
3803         RETURN_STATUS(s);
3804 }
3805 #if ERRORS_ARE_FATAL
3806 # define zbc_parse_call(...) (zbc_parse_call(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3807 #endif
3808
3809 static BC_STATUS zbc_parse_name(BcParse *p, BcInst *type, uint8_t flags)
3810 {
3811         BcStatus s;
3812         char *name;
3813
3814         name = xstrdup(p->l.t.v.v);
3815         s = zbc_lex_next(&p->l);
3816         if (s) goto err;
3817
3818         if (p->l.t.t == BC_LEX_LBRACKET) {
3819                 s = zbc_lex_next(&p->l);
3820                 if (s) goto err;
3821
3822                 if (p->l.t.t == BC_LEX_RBRACKET) {
3823                         if (!(flags & BC_PARSE_ARRAY)) {
3824                                 s = bc_error_bad_expression();
3825                                 goto err;
3826                         }
3827                         *type = BC_INST_ARRAY;
3828                 } else {
3829                         *type = BC_INST_ARRAY_ELEM;
3830                         flags &= ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL);
3831                         s = zbc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_elem);
3832                         if (s) goto err;
3833                 }
3834                 s = zbc_lex_next(&p->l);
3835                 if (s) goto err;
3836                 bc_parse_push(p, *type);
3837                 bc_parse_pushName(p, name);
3838                 free(name);
3839         }
3840         else if (p->l.t.t == BC_LEX_LPAREN) {
3841                 if (flags & BC_PARSE_NOCALL) {
3842                         s = bc_error_bad_token();
3843                         goto err;
3844                 }
3845                 *type = BC_INST_CALL;
3846                 s = zbc_parse_call(p, name, flags);
3847         } else {
3848                 *type = BC_INST_VAR;
3849                 bc_parse_push(p, BC_INST_VAR);
3850                 bc_parse_pushName(p, name);
3851                 free(name);
3852         }
3853
3854         RETURN_STATUS(s);
3855
3856 err:
3857         free(name);
3858         RETURN_STATUS(s);
3859 }
3860 #if ERRORS_ARE_FATAL
3861 # define zbc_parse_name(...) (zbc_parse_name(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3862 #endif
3863
3864 static BC_STATUS zbc_parse_read(BcParse *p)
3865 {
3866         BcStatus s;
3867
3868         s = zbc_lex_next(&p->l);
3869         if (s) RETURN_STATUS(s);
3870         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
3871
3872         s = zbc_lex_next(&p->l);
3873         if (s) RETURN_STATUS(s);
3874         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
3875
3876         bc_parse_push(p, BC_INST_READ);
3877
3878         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
3879 }
3880 #if ERRORS_ARE_FATAL
3881 # define zbc_parse_read(...) (zbc_parse_read(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3882 #endif
3883
3884 static BC_STATUS zbc_parse_builtin(BcParse *p, BcLexType type, uint8_t flags,
3885                                  BcInst *prev)
3886 {
3887         BcStatus s;
3888
3889         s = zbc_lex_next(&p->l);
3890         if (s) RETURN_STATUS(s);
3891         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
3892
3893         flags = (flags & ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL)) | BC_PARSE_ARRAY;
3894
3895         s = zbc_lex_next(&p->l);
3896         if (s) RETURN_STATUS(s);
3897
3898         s = zbc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_rel);
3899         if (s) RETURN_STATUS(s);
3900
3901         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
3902
3903         *prev = (type == BC_LEX_KEY_LENGTH) ? BC_INST_LENGTH : BC_INST_SQRT;
3904         bc_parse_push(p, *prev);
3905
3906         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
3907 }
3908 #if ERRORS_ARE_FATAL
3909 # define zbc_parse_builtin(...) (zbc_parse_builtin(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3910 #endif
3911
3912 static BC_STATUS zbc_parse_scale(BcParse *p, BcInst *type, uint8_t flags)
3913 {
3914         BcStatus s;
3915
3916         s = zbc_lex_next(&p->l);
3917         if (s) RETURN_STATUS(s);
3918
3919         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) {
3920                 *type = BC_INST_SCALE;
3921                 bc_parse_push(p, BC_INST_SCALE);
3922                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3923         }
3924
3925         *type = BC_INST_SCALE_FUNC;
3926         flags &= ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL);
3927
3928         s = zbc_lex_next(&p->l);
3929         if (s) RETURN_STATUS(s);
3930
3931         s = zbc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_rel);
3932         if (s) RETURN_STATUS(s);
3933         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN)
3934                 RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
3935         bc_parse_push(p, BC_INST_SCALE_FUNC);
3936
3937         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
3938 }
3939 #if ERRORS_ARE_FATAL
3940 # define zbc_parse_scale(...) (zbc_parse_scale(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3941 #endif
3942
3943 static BC_STATUS zbc_parse_incdec(BcParse *p, BcInst *prev, bool *paren_expr,
3944                                 size_t *nexprs, uint8_t flags)
3945 {
3946         BcStatus s;
3947         BcLexType type;
3948         char inst;
3949         BcInst etype = *prev;
3950
3951         if (etype == BC_INST_VAR || etype == BC_INST_ARRAY_ELEM ||
3952             etype == BC_INST_SCALE || etype == BC_INST_LAST ||
3953             etype == BC_INST_IBASE || etype == BC_INST_OBASE)
3954         {
3955                 *prev = inst = BC_INST_INC_POST + (p->l.t.t != BC_LEX_OP_INC);
3956                 bc_parse_push(p, inst);
3957                 s = zbc_lex_next(&p->l);
3958         }
3959         else {
3960                 *prev = inst = BC_INST_INC_PRE + (p->l.t.t != BC_LEX_OP_INC);
3961                 *paren_expr = true;
3962
3963                 s = zbc_lex_next(&p->l);
3964                 if (s) RETURN_STATUS(s);
3965                 type = p->l.t.t;
3966
3967                 // Because we parse the next part of the expression
3968                 // right here, we need to increment this.
3969                 *nexprs = *nexprs + 1;
3970
3971                 switch (type) {
3972                         case BC_LEX_NAME:
3973                                 s = zbc_parse_name(p, prev, flags | BC_PARSE_NOCALL);
3974                                 break;
3975                         case BC_LEX_KEY_IBASE:
3976                         case BC_LEX_KEY_LAST:
3977                         case BC_LEX_KEY_OBASE:
3978                                 bc_parse_push(p, type - BC_LEX_KEY_IBASE + BC_INST_IBASE);
3979                                 s = zbc_lex_next(&p->l);
3980                                 break;
3981                         case BC_LEX_KEY_SCALE:
3982                                 s = zbc_lex_next(&p->l);
3983                                 if (s) RETURN_STATUS(s);
3984                                 if (p->l.t.t == BC_LEX_LPAREN)
3985                                         s = bc_error_bad_token();
3986                                 else
3987                                         bc_parse_push(p, BC_INST_SCALE);
3988                                 break;
3989                         default:
3990                                 s = bc_error_bad_token();
3991                                 break;
3992                 }
3993
3994                 if (!s) bc_parse_push(p, inst);
3995         }
3996
3997         RETURN_STATUS(s);
3998 }
3999 #if ERRORS_ARE_FATAL
4000 # define zbc_parse_incdec(...) (zbc_parse_incdec(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4001 #endif
4002
4003 static BC_STATUS zbc_parse_minus(BcParse *p, BcInst *prev, size_t ops_bgn,
4004                                bool rparen, size_t *nexprs)
4005 {
4006         BcStatus s;
4007         BcLexType type;
4008         BcInst etype = *prev;
4009
4010         s = zbc_lex_next(&p->l);
4011         if (s) RETURN_STATUS(s);
4012
4013         type = rparen || etype == BC_INST_INC_POST || etype == BC_INST_DEC_POST ||
4014                        (etype >= BC_INST_NUM && etype <= BC_INST_SQRT) ?
4015                    BC_LEX_OP_MINUS :
4016                    BC_LEX_NEG;
4017         *prev = BC_TOKEN_2_INST(type);
4018
4019         // We can just push onto the op stack because this is the largest
4020         // precedence operator that gets pushed. Inc/dec does not.
4021         if (type != BC_LEX_OP_MINUS)
4022                 bc_vec_push(&p->ops, &type);
4023         else
4024                 bc_parse_operator(p, type, ops_bgn, nexprs);
4025
4026         RETURN_STATUS(s);
4027 }
4028 #if ERRORS_ARE_FATAL
4029 # define zbc_parse_minus(...) (zbc_parse_minus(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4030 #endif
4031
4032 static BC_STATUS zbc_parse_string(BcParse *p, char inst)
4033 {
4034         char *str = xstrdup(p->l.t.v.v);
4035
4036         bc_parse_push(p, BC_INST_STR);
4037         bc_parse_pushIndex(p, G.prog.strs.len);
4038         bc_vec_push(&G.prog.strs, &str);
4039         bc_parse_push(p, inst);
4040
4041         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
4042 }
4043 #if ERRORS_ARE_FATAL
4044 # define zbc_parse_string(...) (zbc_parse_string(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4045 #endif
4046
4047 static BC_STATUS zbc_parse_print(BcParse *p)
4048 {
4049         BcStatus s;
4050         BcLexType type;
4051
4052         for (;;) {
4053                 s = zbc_lex_next(&p->l);
4054                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4055                 type = p->l.t.t;
4056                 if (type == BC_LEX_STR) {
4057                         s = zbc_parse_string(p, BC_INST_PRINT_POP);
4058                 } else {
4059                         s = zbc_parse_expr(p, 0, bc_parse_next_print);
4060                         bc_parse_push(p, BC_INST_PRINT_POP);
4061                 }
4062                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4063                 if (p->l.t.t != BC_LEX_COMMA)
4064                         break;
4065         }
4066
4067         RETURN_STATUS(s);
4068 }
4069 #if ERRORS_ARE_FATAL
4070 # define zbc_parse_print(...) (zbc_parse_print(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4071 #endif
4072
4073 static BC_STATUS zbc_parse_return(BcParse *p)
4074 {
4075         BcStatus s;
4076         BcLexType t;
4077
4078         dbg_lex_enter("%s:%d entered", __func__, __LINE__);
4079         s = zbc_lex_next(&p->l);
4080         if (s) RETURN_STATUS(s);
4081
4082         t = p->l.t.t;
4083         if (t == BC_LEX_NLINE || t == BC_LEX_SCOLON)
4084                 bc_parse_push(p, BC_INST_RET0);
4085         else {
4086                 bool paren = (t == BC_LEX_LPAREN);
4087                 s = bc_parse_expr_empty_ok(p, 0, bc_parse_next_expr);
4088                 if (s == BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP) {
4089                         bc_parse_push(p, BC_INST_RET0);
4090                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4091                 }
4092                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4093
4094                 if (!paren || p->l.t.last != BC_LEX_RPAREN) {
4095                         s = bc_POSIX_requires("parentheses around return expressions");
4096                         ERROR_RETURN(if (s) RETURN_STATUS(s);)
4097                 }
4098
4099                 bc_parse_push(p, BC_INST_RET);
4100         }
4101
4102         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
4103         RETURN_STATUS(s);
4104 }
4105 #if ERRORS_ARE_FATAL
4106 # define zbc_parse_return(...) (zbc_parse_return(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4107 #endif
4108
4109 static BC_STATUS zbc_parse_if(BcParse *p)
4110 {
4111         BcStatus s;
4112         size_t ip_idx;
4113         size_t *label;
4114
4115         dbg_lex_enter("%s:%d entered", __func__, __LINE__);
4116         s = zbc_lex_next(&p->l);
4117         if (s) RETURN_STATUS(s);
4118         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4119
4120         s = zbc_lex_next(&p->l);
4121         if (s) RETURN_STATUS(s);
4122         s = zbc_parse_expr(p, BC_PARSE_REL, bc_parse_next_rel);
4123         if (s) RETURN_STATUS(s);
4124
4125         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4126         // if(cond)<newline>stmt is accepted too (but not 2+ newlines)
4127         s = zbc_lex_next_and_skip_NLINE(&p->l);
4128         if (s) RETURN_STATUS(s);
4129
4130         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP_ZERO);
4131         ip_idx = p->func->labels.len;
4132         bc_parse_pushIndex(p, ip_idx);
4133         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip_idx);
4134
4135         s = zbc_parse_stmt_fail_if_bare_NLINE(p, false, "if");
4136         if (s) RETURN_STATUS(s);
4137
4138         dbg_lex("%s:%d in if after stmt: p->l.t.t:%d", __func__, __LINE__, p->l.t.t);
4139         if (p->l.t.t == BC_LEX_KEY_ELSE) {
4140                 size_t ip2_idx;
4141
4142                 s = zbc_lex_next_and_skip_NLINE(&p->l);
4143                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4144
4145                 ip2_idx = p->func->labels.len;
4146
4147                 dbg_lex("%s:%d after if() body: BC_INST_JUMP to %d", __func__, __LINE__, ip2_idx);
4148                 bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4149                 bc_parse_pushIndex(p, ip2_idx);
4150
4151                 label = bc_vec_item(&p->func->labels, ip_idx);
4152                 dbg_lex("%s:%d rewriting 'if_zero' label to jump to 'else': %d -> %d", __func__, __LINE__, *label, p->func->code.len);
4153                 *label = p->func->code.len;
4154
4155                 bc_vec_push(&p->func->labels, &ip2_idx);
4156                 ip_idx = ip2_idx;
4157
4158                 s = zbc_parse_stmt_fail_if_bare_NLINE(p, false, "else");
4159                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4160         }
4161
4162         label = bc_vec_item(&p->func->labels, ip_idx);
4163         dbg_lex("%s:%d rewriting label to jump after 'if' body: %d -> %d", __func__, __LINE__, *label, p->func->code.len);
4164         *label = p->func->code.len;
4165
4166         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
4167         RETURN_STATUS(s);
4168 }
4169 #if ERRORS_ARE_FATAL
4170 # define zbc_parse_if(...) (zbc_parse_if(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4171 #endif
4172
4173 static BC_STATUS zbc_parse_while(BcParse *p)
4174 {
4175         BcStatus s;
4176         BcInstPtr ip;
4177         size_t *label;
4178         size_t cond_idx;
4179
4180         s = zbc_lex_next(&p->l);
4181         if (s) RETURN_STATUS(s);
4182         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4183         s = zbc_lex_next(&p->l);
4184         if (s) RETURN_STATUS(s);
4185
4186         cond_idx = p->func->labels.len;
4187
4188         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4189         bc_vec_push(&p->conds, &cond_idx);
4190
4191         ip.idx = p->func->labels.len;
4192         ip.func = 1;
4193         ip.len = 0;
4194
4195         bc_vec_push(&p->exits, &ip.idx);
4196         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip.idx);
4197
4198         s = zbc_parse_expr(p, BC_PARSE_REL, bc_parse_next_rel);
4199         if (s) RETURN_STATUS(s);
4200         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4201
4202         // while(cond)<newline>stmt is accepted too
4203         s = zbc_lex_next_and_skip_NLINE(&p->l);
4204         if (s) RETURN_STATUS(s);
4205
4206         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP_ZERO);
4207         bc_parse_pushIndex(p, ip.idx);
4208
4209         s = zbc_parse_stmt_fail_if_bare_NLINE(p, false, "while");
4210         if (s) RETURN_STATUS(s);
4211
4212         dbg_lex("%s:%d BC_INST_JUMP to %d", __func__, __LINE__, cond_idx);
4213         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4214         bc_parse_pushIndex(p, cond_idx);
4215
4216         label = bc_vec_item(&p->func->labels, ip.idx);
4217         dbg_lex("%s:%d rewriting label: %d -> %d", __func__, __LINE__, *label, p->func->code.len);
4218         *label = p->func->code.len;
4219
4220         bc_vec_pop(&p->exits);
4221         bc_vec_pop(&p->conds);
4222
4223         RETURN_STATUS(s);
4224 }
4225 #if ERRORS_ARE_FATAL
4226 # define zbc_parse_while(...) (zbc_parse_while(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4227 #endif
4228
4229 static BC_STATUS zbc_parse_for(BcParse *p)
4230 {
4231         BcStatus s;
4232         BcInstPtr ip;
4233         size_t *label;
4234         size_t cond_idx, exit_idx, body_idx, update_idx;
4235
4236         dbg_lex("%s:%d p->l.t.t:%d", __func__, __LINE__, p->l.t.t);
4237         s = zbc_lex_next(&p->l);
4238         if (s) RETURN_STATUS(s);
4239         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4240         s = zbc_lex_next(&p->l);
4241         if (s) RETURN_STATUS(s);
4242
4243         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON)
4244                 s = zbc_parse_expr(p, 0, bc_parse_next_for);
4245         else
4246                 s = bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for("init");
4247
4248         if (s) RETURN_STATUS(s);
4249         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4250         s = zbc_lex_next(&p->l);
4251         if (s) RETURN_STATUS(s);
4252
4253         cond_idx = p->func->labels.len;
4254         update_idx = cond_idx + 1;
4255         body_idx = update_idx + 1;
4256         exit_idx = body_idx + 1;
4257
4258         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4259
4260         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON)
4261                 s = zbc_parse_expr(p, BC_PARSE_REL, bc_parse_next_for);
4262         else
4263                 s = bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for("condition");
4264
4265         if (s) RETURN_STATUS(s);
4266         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4267
4268         s = zbc_lex_next(&p->l);
4269         if (s) RETURN_STATUS(s);
4270
4271         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP_ZERO);
4272         bc_parse_pushIndex(p, exit_idx);
4273         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4274         bc_parse_pushIndex(p, body_idx);
4275
4276         ip.idx = p->func->labels.len;
4277
4278         bc_vec_push(&p->conds, &update_idx);
4279         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4280
4281         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN)
4282                 s = zbc_parse_expr(p, 0, bc_parse_next_rel);
4283         else
4284                 s = bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for("update");
4285
4286         if (s) RETURN_STATUS(s);
4287
4288         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4289         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4290         bc_parse_pushIndex(p, cond_idx);
4291         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4292
4293         ip.idx = exit_idx;
4294         ip.func = 1;
4295         ip.len = 0;
4296
4297         bc_vec_push(&p->exits, &ip.idx);
4298         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip.idx);
4299
4300         // for(...)<newline>stmt is accepted as well
4301         s = zbc_lex_next_and_skip_NLINE(&p->l);
4302         if (s) RETURN_STATUS(s);
4303
4304         s = zbc_parse_stmt_fail_if_bare_NLINE(p, false, "for");
4305         if (s) RETURN_STATUS(s);
4306
4307 //TODO: commonalize?
4308         dbg_lex("%s:%d BC_INST_JUMP to %d", __func__, __LINE__, update_idx);
4309         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4310         bc_parse_pushIndex(p, update_idx);
4311
4312         label = bc_vec_item(&p->func->labels, ip.idx);
4313         dbg_lex("%s:%d rewriting label: %d -> %d", __func__, __LINE__, *label, p->func->code.len);
4314         *label = p->func->code.len;
4315
4316         bc_vec_pop(&p->exits);
4317         bc_vec_pop(&p->conds);
4318
4319         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
4320 }
4321 #if ERRORS_ARE_FATAL
4322 # define zbc_parse_for(...) (zbc_parse_for(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4323 #endif
4324
4325 static BC_STATUS zbc_parse_break_or_continue(BcParse *p, BcLexType type)
4326 {
4327         BcStatus s;
4328         size_t i;
4329
4330         if (type == BC_LEX_KEY_BREAK) {
4331                 if (p->exits.len == 0) // none of the enclosing blocks is a loop
4332                         RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4333                 i = *(size_t*)bc_vec_top(&p->exits);
4334         } else {
4335                 i = *(size_t*)bc_vec_top(&p->conds);
4336         }
4337
4338         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4339         bc_parse_pushIndex(p, i);
4340
4341         s = zbc_lex_next(&p->l);
4342         if (s) RETURN_STATUS(s);
4343
4344         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON && p->l.t.t != BC_LEX_NLINE)
4345                 RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4346
4347         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
4348 }
4349 #if ERRORS_ARE_FATAL
4350 # define zbc_parse_break_or_continue(...) (zbc_parse_break_or_continue(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4351 #endif
4352
4353 static BC_STATUS zbc_parse_funcdef(BcParse *p)
4354 {
4355         BcStatus s;
4356         bool var, comma = false;
4357         char *name;
4358
4359         s = zbc_lex_next(&p->l);
4360         if (s) RETURN_STATUS(s);
4361         if (p->l.t.t != BC_LEX_NAME)
4362                 RETURN_STATUS(bc_error("bad function definition"));
4363
4364         name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4365         bc_parse_addFunc(p, name, &p->fidx);
4366
4367         s = zbc_lex_next(&p->l);
4368         if (s) RETURN_STATUS(s);
4369         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN)
4370                 RETURN_STATUS(bc_error("bad function definition"));
4371         s = zbc_lex_next(&p->l);
4372         if (s) RETURN_STATUS(s);
4373
4374         while (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) {
4375                 if (p->l.t.t != BC_LEX_NAME)
4376                         RETURN_STATUS(bc_error("bad function definition"));
4377
4378                 ++p->func->nparams;
4379
4380                 name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4381                 s = zbc_lex_next(&p->l);
4382                 if (s) goto err;
4383
4384                 var = p->l.t.t != BC_LEX_LBRACKET;
4385
4386                 if (!var) {
4387                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4388                         if (s) goto err;
4389
4390                         if (p->l.t.t != BC_LEX_RBRACKET) {
4391                                 s = bc_error("bad function definition");
4392                                 goto err;
4393                         }
4394
4395                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4396                         if (s) goto err;
4397                 }
4398
4399                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
4400                 if (comma) {
4401                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4402                         if (s) goto err;
4403                 }
4404
4405                 s = zbc_func_insert(p->func, name, var);
4406                 if (s) goto err;
4407         }
4408
4409         if (comma) RETURN_STATUS(bc_error("bad function definition"));
4410
4411         s = zbc_lex_next(&p->l);
4412         if (s) RETURN_STATUS(s);
4413
4414         if (p->l.t.t != BC_LEX_LBRACE)
4415                 s = bc_POSIX_requires("the left brace be on the same line as the function header");
4416
4417         // Prevent "define z()<newline>" from being interpreted as function with empty stmt as body
4418         s = zbc_lex_skip_if_at_NLINE(&p->l);
4419         if (s) RETURN_STATUS(s);
4420 //TODO: GNU bc requires a {} block even if function body has single stmt, enforce this?
4421
4422         p->in_funcdef++; // to determine whether "return" stmt is allowed, and such
4423         s = zbc_parse_stmt_fail_if_bare_NLINE(p, true, "define");
4424         p->in_funcdef--;
4425         if (s) RETURN_STATUS(s);
4426
4427         bc_parse_push(p, BC_INST_RET0);
4428         bc_parse_updateFunc(p, BC_PROG_MAIN);
4429
4430         RETURN_STATUS(s);
4431
4432 err:
4433         free(name);
4434         RETURN_STATUS(s);
4435 }
4436 #if ERRORS_ARE_FATAL
4437 # define zbc_parse_funcdef(...) (zbc_parse_funcdef(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4438 #endif
4439
4440 static BC_STATUS zbc_parse_auto(BcParse *p)
4441 {
4442         BcStatus s;
4443         bool comma, var, one;
4444         char *name;
4445
4446         dbg_lex_enter("%s:%d entered", __func__, __LINE__);
4447         s = zbc_lex_next(&p->l);
4448         if (s) RETURN_STATUS(s);
4449
4450         comma = false;
4451         one = p->l.t.t == BC_LEX_NAME;
4452
4453         while (p->l.t.t == BC_LEX_NAME) {
4454                 name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4455                 s = zbc_lex_next(&p->l);
4456                 if (s) goto err;
4457
4458                 var = p->l.t.t != BC_LEX_LBRACKET;
4459                 if (!var) {
4460                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4461                         if (s) goto err;
4462
4463                         if (p->l.t.t != BC_LEX_RBRACKET) {
4464                                 s = bc_error("bad function definition");
4465                                 goto err;
4466                         }
4467
4468                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4469                         if (s) goto err;
4470                 }
4471
4472                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
4473                 if (comma) {
4474                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4475                         if (s) goto err;
4476                 }
4477
4478                 s = zbc_func_insert(p->func, name, var);
4479                 if (s) goto err;
4480         }
4481
4482         if (comma) RETURN_STATUS(bc_error("bad function definition"));
4483         if (!one) RETURN_STATUS(bc_error("no auto variable found"));
4484
4485         if (p->l.t.t != BC_LEX_NLINE && p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON)
4486                 RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4487
4488         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
4489         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
4490
4491 err:
4492         free(name);
4493         dbg_lex_done("%s:%d done (ERROR)", __func__, __LINE__);
4494         RETURN_STATUS(s);
4495 }
4496 #if ERRORS_ARE_FATAL
4497 # define zbc_parse_auto(...) (zbc_parse_auto(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4498 #endif
4499
4500 #undef zbc_parse_stmt_possibly_auto
4501 static BC_STATUS zbc_parse_stmt_possibly_auto(BcParse *p, bool auto_allowed)
4502 {
4503         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4504
4505         dbg_lex_enter("%s:%d entered, p->l.t.t:%d", __func__, __LINE__, p->l.t.t);
4506
4507         if (p->l.t.t == BC_LEX_NLINE) {
4508                 dbg_lex_done("%s:%d done (seen BC_LEX_NLINE)", __func__, __LINE__);
4509                 RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
4510         }
4511         if (p->l.t.t == BC_LEX_SCOLON) {
4512                 dbg_lex_done("%s:%d done (seen BC_LEX_SCOLON)", __func__, __LINE__);
4513                 RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
4514         }
4515
4516         if (p->l.t.t == BC_LEX_LBRACE) {
4517                 dbg_lex("%s:%d BC_LEX_LBRACE: (auto_allowed:%d)", __func__, __LINE__, auto_allowed);
4518                 do {
4519                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4520                         if (s) RETURN_STATUS(s);
4521                 } while (p->l.t.t == BC_LEX_NLINE);
4522                 if (auto_allowed && p->l.t.t == BC_LEX_KEY_AUTO) {
4523                         dbg_lex("%s:%d calling zbc_parse_auto()", __func__, __LINE__);
4524                         s = zbc_parse_auto(p);
4525                         if (s) RETURN_STATUS(s);
4526                 }
4527                 while (p->l.t.t != BC_LEX_RBRACE) {
4528                         dbg_lex("%s:%d block parsing loop", __func__, __LINE__);
4529                         s = zbc_parse_stmt(p);
4530                         if (s) RETURN_STATUS(s);
4531                 }
4532                 s = zbc_lex_next(&p->l);
4533                 dbg_lex_done("%s:%d done (seen BC_LEX_RBRACE)", __func__, __LINE__);
4534                 RETURN_STATUS(s);
4535         }
4536
4537         dbg_lex("%s:%d p->l.t.t:%d", __func__, __LINE__, p->l.t.t);
4538         switch (p->l.t.t) {
4539                 case BC_LEX_OP_INC:
4540                 case BC_LEX_OP_DEC:
4541                 case BC_LEX_OP_MINUS:
4542                 case BC_LEX_OP_BOOL_NOT:
4543                 case BC_LEX_LPAREN:
4544                 case BC_LEX_NAME:
4545                 case BC_LEX_NUMBER:
4546                 case BC_LEX_KEY_IBASE:
4547                 case BC_LEX_KEY_LAST:
4548                 case BC_LEX_KEY_LENGTH:
4549                 case BC_LEX_KEY_OBASE:
4550                 case BC_LEX_KEY_READ:
4551                 case BC_LEX_KEY_SCALE:
4552                 case BC_LEX_KEY_SQRT:
4553                         s = zbc_parse_expr(p, BC_PARSE_PRINT, bc_parse_next_expr);
4554                         break;
4555                 case BC_LEX_STR:
4556                         s = zbc_parse_string(p, BC_INST_PRINT_STR);
4557                         break;
4558                 case BC_LEX_KEY_BREAK:
4559                 case BC_LEX_KEY_CONTINUE:
4560                         s = zbc_parse_break_or_continue(p, p->l.t.t);
4561                         break;
4562                 case BC_LEX_KEY_FOR:
4563                         s = zbc_parse_for(p);
4564                         break;
4565                 case BC_LEX_KEY_HALT:
4566                         bc_parse_push(p, BC_INST_HALT);
4567                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4568                         break;
4569                 case BC_LEX_KEY_IF:
4570                         s = zbc_parse_if(p);
4571                         break;
4572                 case BC_LEX_KEY_LIMITS:
4573                         // "limits" is a compile-time command,
4574                         // the output is produced at _parse time_.
4575                         printf(
4576                                 "BC_BASE_MAX     = "BC_MAX_OBASE_STR "\n"
4577                                 "BC_DIM_MAX      = "BC_MAX_DIM_STR   "\n"
4578                                 "BC_SCALE_MAX    = "BC_MAX_SCALE_STR "\n"
4579                                 "BC_STRING_MAX   = "BC_MAX_STRING_STR"\n"
4580                                 "BC_NAME_MAX     = "BC_MAX_NAME_STR  "\n"
4581                                 "BC_NUM_MAX      = "BC_MAX_NUM_STR   "\n"
4582                                 "MAX Exponent    = "BC_MAX_EXP_STR   "\n"
4583                                 "Number of vars  = "BC_MAX_VARS_STR  "\n"
4584                         );
4585                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4586                         break;
4587                 case BC_LEX_KEY_PRINT:
4588                         s = zbc_parse_print(p);
4589                         break;
4590                 case BC_LEX_KEY_QUIT:
4591                         // "quit" is a compile-time command. For example,
4592                         // "if (0 == 1) quit" terminates when parsing the statement,
4593                         // not when it is executed
4594                         QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
4595                 case BC_LEX_KEY_RETURN:
4596                         if (!p->in_funcdef)
4597                                 RETURN_STATUS(bc_error("'return' not in a function"));
4598                         s = zbc_parse_return(p);
4599                         break;
4600                 case BC_LEX_KEY_WHILE:
4601                         s = zbc_parse_while(p);
4602                         break;
4603                 default:
4604                         s = bc_error_bad_token();
4605                         break;
4606         }
4607
4608         if (s || G_interrupt) {
4609                 bc_parse_reset(p);
4610                 s = BC_STATUS_FAILURE;
4611         }
4612
4613         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
4614         RETURN_STATUS(s);
4615 }
4616 #if ERRORS_ARE_FATAL
4617 # define zbc_parse_stmt_possibly_auto(...) (zbc_parse_stmt_possibly_auto(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4618 #endif
4619
4620 static BC_STATUS zbc_parse_stmt_or_funcdef(BcParse *p)
4621 {
4622         BcStatus s;
4623
4624         dbg_lex_enter("%s:%d entered", __func__, __LINE__);
4625         if (p->l.t.t == BC_LEX_EOF)
4626                 s = bc_error("end of file");
4627         else if (p->l.t.t == BC_LEX_KEY_DEFINE) {
4628                 dbg_lex("%s:%d p->l.t.t:BC_LEX_KEY_DEFINE", __func__, __LINE__);
4629                 s = zbc_parse_funcdef(p);
4630         } else {
4631                 dbg_lex("%s:%d p->l.t.t:%d (not BC_LEX_KEY_DEFINE)", __func__, __LINE__, p->l.t.t);
4632                 s = zbc_parse_stmt(p);
4633         }
4634
4635         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
4636         RETURN_STATUS(s);
4637 }
4638 #if ERRORS_ARE_FATAL
4639 # define zbc_parse_stmt_or_funcdef(...) (zbc_parse_stmt_or_funcdef(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4640 #endif
4641
4642 // This is not a "z" function: can also return BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP
4643 static BcStatus bc_parse_expr_empty_ok(BcParse *p, uint8_t flags, BcParseNext next)
4644 {
4645         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4646         BcInst prev = BC_INST_PRINT;
4647         BcLexType top, t = p->l.t.t;
4648         size_t nexprs = 0, ops_bgn = p->ops.len;
4649         unsigned nparens, nrelops;
4650         bool paren_first, paren_expr, rprn, done, get_token, assign, bin_last;
4651
4652         dbg_lex_enter("%s:%d entered", __func__, __LINE__);
4653         paren_first = p->l.t.t == BC_LEX_LPAREN;
4654         nparens = nrelops = 0;
4655         paren_expr = rprn = done = get_token = assign = false;
4656         bin_last = true;
4657
4658         for (; !G_interrupt && !s && !done && bc_parse_exprs(t); t = p->l.t.t) {
4659                 switch (t) {
4660
4661                         case BC_LEX_OP_INC:
4662                         case BC_LEX_OP_DEC:
4663                         {
4664                                 s = zbc_parse_incdec(p, &prev, &paren_expr, &nexprs, flags);
4665                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4666                                 break;
4667                         }
4668
4669                         case BC_LEX_OP_MINUS:
4670                         {
4671                                 s = zbc_parse_minus(p, &prev, ops_bgn, rprn, &nexprs);
4672                                 rprn = get_token = false;
4673                                 bin_last = prev == BC_INST_MINUS;
4674                                 break;
4675                         }
4676
4677                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER:
4678                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_MULTIPLY:
4679                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_DIVIDE:
4680                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_MODULUS:
4681                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_PLUS:
4682                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_MINUS:
4683                         case BC_LEX_OP_ASSIGN:
4684                         {
4685                                 if (prev != BC_INST_VAR && prev != BC_INST_ARRAY_ELEM &&
4686                                     prev != BC_INST_SCALE && prev != BC_INST_IBASE &&
4687                                     prev != BC_INST_OBASE && prev != BC_INST_LAST)
4688                                 {
4689                                         s = bc_error("bad assignment:"
4690                                                 " left side must be variable"
4691                                                 " or array element"
4692                                         ); // note: shared string
4693                                         break;
4694                                 }
4695                         }
4696                         // Fallthrough.
4697                         case BC_LEX_OP_POWER:
4698                         case BC_LEX_OP_MULTIPLY:
4699                         case BC_LEX_OP_DIVIDE:
4700                         case BC_LEX_OP_MODULUS:
4701                         case BC_LEX_OP_PLUS:
4702                         case BC_LEX_OP_REL_EQ:
4703                         case BC_LEX_OP_REL_LE:
4704                         case BC_LEX_OP_REL_GE:
4705                         case BC_LEX_OP_REL_NE:
4706                         case BC_LEX_OP_REL_LT:
4707                         case BC_LEX_OP_REL_GT:
4708                         case BC_LEX_OP_BOOL_NOT:
4709                         case BC_LEX_OP_BOOL_OR:
4710                         case BC_LEX_OP_BOOL_AND:
4711                         {
4712                                 if (((t == BC_LEX_OP_BOOL_NOT) != bin_last)
4713                                  || (t != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && prev == BC_INST_BOOL_NOT)
4714                                 ) {
4715                                         return bc_error_bad_expression();
4716                                 }
4717
4718                                 nrelops += t >= BC_LEX_OP_REL_EQ && t <= BC_LEX_OP_REL_GT;
4719                                 prev = BC_TOKEN_2_INST(t);
4720                                 bc_parse_operator(p, t, ops_bgn, &nexprs);
4721                                 s = zbc_lex_next(&p->l);
4722                                 rprn = get_token = false;
4723                                 bin_last = t != BC_LEX_OP_BOOL_NOT;
4724
4725                                 break;
4726                         }
4727
4728                         case BC_LEX_LPAREN:
4729                         {
4730                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4731                                         return bc_error_bad_expression();
4732                                 ++nparens;
4733                                 paren_expr = rprn = bin_last = false;
4734                                 get_token = true;
4735                                 bc_vec_push(&p->ops, &t);
4736
4737                                 break;
4738                         }
4739
4740                         case BC_LEX_RPAREN:
4741                         {
4742                                 if (bin_last || prev == BC_INST_BOOL_NOT)
4743                                         return bc_error_bad_expression();
4744
4745                                 if (nparens == 0) {
4746                                         s = BC_STATUS_SUCCESS;
4747                                         done = true;
4748                                         get_token = false;
4749                                         break;
4750                                 }
4751                                 else if (!paren_expr) {
4752                                         dbg_lex_done("%s:%d done (returning EMPTY_EXP)", __func__, __LINE__);
4753                                         return BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP;
4754                                 }
4755
4756                                 --nparens;
4757                                 paren_expr = rprn = true;
4758                                 get_token = bin_last = false;
4759
4760                                 s = zbc_parse_rightParen(p, ops_bgn, &nexprs);
4761
4762                                 break;
4763                         }
4764
4765                         case BC_LEX_NAME:
4766                         {
4767                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4768                                         return bc_error_bad_expression();
4769                                 paren_expr = true;
4770                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4771                                 s = zbc_parse_name(p, &prev, flags & ~BC_PARSE_NOCALL);
4772                                 ++nexprs;
4773
4774                                 break;
4775                         }
4776
4777                         case BC_LEX_NUMBER:
4778                         {
4779                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4780                                         return bc_error_bad_expression();
4781                                 bc_parse_number(p);
4782                                 nexprs++;
4783                                 prev = BC_INST_NUM;
4784                                 paren_expr = get_token = true;
4785                                 rprn = bin_last = false;
4786
4787                                 break;
4788                         }
4789
4790                         case BC_LEX_KEY_IBASE:
4791                         case BC_LEX_KEY_LAST:
4792                         case BC_LEX_KEY_OBASE:
4793                         {
4794                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4795                                         return bc_error_bad_expression();
4796                                 prev = (char) (t - BC_LEX_KEY_IBASE + BC_INST_IBASE);
4797                                 bc_parse_push(p, (char) prev);
4798
4799                                 paren_expr = get_token = true;
4800                                 rprn = bin_last = false;
4801                                 ++nexprs;
4802
4803                                 break;
4804                         }
4805
4806                         case BC_LEX_KEY_LENGTH:
4807                         case BC_LEX_KEY_SQRT:
4808                         {
4809                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4810                                         return bc_error_bad_expression();
4811                                 s = zbc_parse_builtin(p, t, flags, &prev);
4812                                 paren_expr = true;
4813                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4814                                 ++nexprs;
4815
4816                                 break;
4817                         }
4818
4819                         case BC_LEX_KEY_READ:
4820                         {
4821                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4822                                         return bc_error_bad_expression();
4823                                 else if (flags & BC_PARSE_NOREAD)
4824                                         s = bc_error_nested_read_call();
4825                                 else
4826                                         s = zbc_parse_read(p);
4827
4828                                 paren_expr = true;
4829                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4830                                 ++nexprs;
4831                                 prev = BC_INST_READ;
4832
4833                                 break;
4834                         }
4835
4836                         case BC_LEX_KEY_SCALE:
4837                         {
4838                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4839                                         return bc_error_bad_expression();
4840                                 s = zbc_parse_scale(p, &prev, flags);
4841                                 paren_expr = true;
4842                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4843                                 ++nexprs;
4844                                 prev = BC_INST_SCALE;
4845
4846                                 break;
4847                         }
4848
4849                         default:
4850                         {
4851                                 s = bc_error_bad_token();
4852                                 break;
4853                         }
4854                 }
4855
4856                 if (!s && get_token) s = zbc_lex_next(&p->l);
4857         }
4858
4859         if (s) return s;
4860         if (G_interrupt) return BC_STATUS_FAILURE; // ^C: stop parsing
4861
4862         while (p->ops.len > ops_bgn) {
4863
4864                 top = BC_PARSE_TOP_OP(p);
4865                 assign = top >= BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER && top <= BC_LEX_OP_ASSIGN;
4866
4867                 if (top == BC_LEX_LPAREN || top == BC_LEX_RPAREN)
4868                         return bc_error_bad_expression();
4869
4870                 bc_parse_push(p, BC_TOKEN_2_INST(top));
4871
4872                 nexprs -= top != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && top != BC_LEX_NEG;
4873                 bc_vec_pop(&p->ops);
4874         }
4875
4876         if (prev == BC_INST_BOOL_NOT || nexprs != 1)
4877                 return bc_error_bad_expression();
4878
4879 //TODO: why is this needed at all?
4880         // next is BcParseNext, byte array of up to 4 BC_LEX's, packed into 32-bit word
4881         for (;;) {
4882                 if (t == (next & 0x7f))
4883                         goto ok;
4884                 if (next & 0x80) // last element?
4885                         break;
4886                 next >>= 8;
4887         }
4888         if (t != BC_LEX_KEY_ELSE)
4889                 return bc_error_bad_expression();
4890  ok:
4891
4892         if (!(flags & BC_PARSE_REL) && nrelops) {
4893                 s = bc_POSIX_does_not_allow("comparison operators outside if or loops");
4894                 ERROR_RETURN(if (s) return s;)
4895         }
4896         else if ((flags & BC_PARSE_REL) && nrelops > 1) {
4897                 s = bc_POSIX_requires("exactly one comparison operator per condition");
4898                 ERROR_RETURN(if (s) return s;)
4899         }
4900
4901         if (flags & BC_PARSE_PRINT) {
4902                 if (paren_first || !assign) bc_parse_push(p, BC_INST_PRINT);
4903                 bc_parse_push(p, BC_INST_POP);
4904         }
4905
4906         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
4907         return s;
4908 }
4909
4910 #undef zbc_parse_expr
4911 static BC_STATUS zbc_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags, BcParseNext next)
4912 {
4913         BcStatus s;
4914
4915         s = bc_parse_expr_empty_ok(p, flags, next);
4916         if (s == BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP)
4917                 RETURN_STATUS(bc_error("empty expression"));
4918         RETURN_STATUS(s);
4919 }
4920 #if ERRORS_ARE_FATAL
4921 # define zbc_parse_expr(...) (zbc_parse_expr(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4922 #endif
4923
4924 #endif // ENABLE_BC
4925
4926 #if ENABLE_DC
4927
4928 #define DC_PARSE_BUF_LEN ((int) (sizeof(uint32_t) * CHAR_BIT))
4929
4930 static BC_STATUS zdc_parse_register(BcParse *p)
4931 {
4932         BcStatus s;
4933
4934         s = zbc_lex_next(&p->l);
4935         if (s) RETURN_STATUS(s);
4936         if (p->l.t.t != BC_LEX_NAME) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4937
4938         bc_parse_pushName(p, p->l.t.v.v);
4939
4940         RETURN_STATUS(s);
4941 }
4942 #if ERRORS_ARE_FATAL
4943 # define zdc_parse_register(...) (zdc_parse_register(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4944 #endif
4945
4946 static BC_STATUS zdc_parse_string(BcParse *p)
4947 {
4948         char *str, *name, b[DC_PARSE_BUF_LEN + 1];
4949         size_t idx, len = G.prog.strs.len;
4950
4951         sprintf(b, "%0*zu", DC_PARSE_BUF_LEN, len);
4952         name = xstrdup(b);
4953
4954         str = xstrdup(p->l.t.v.v);
4955         bc_parse_push(p, BC_INST_STR);
4956         bc_parse_pushIndex(p, len);
4957         bc_vec_push(&G.prog.strs, &str);
4958         bc_parse_addFunc(p, name, &idx);
4959
4960         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
4961 }
4962 #if ERRORS_ARE_FATAL
4963 # define zdc_parse_string(...) (zdc_parse_string(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4964 #endif
4965
4966 static BC_STATUS zdc_parse_mem(BcParse *p, uint8_t inst, bool name, bool store)
4967 {
4968         BcStatus s;
4969
4970         bc_parse_push(p, inst);
4971         if (name) {
4972                 s = zdc_parse_register(p);
4973                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4974         }
4975
4976         if (store) {
4977                 bc_parse_push(p, BC_INST_SWAP);
4978                 bc_parse_push(p, BC_INST_ASSIGN);
4979                 bc_parse_push(p, BC_INST_POP);
4980         }
4981
4982         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
4983 }
4984 #if ERRORS_ARE_FATAL
4985 # define zdc_parse_mem(...) (zdc_parse_mem(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4986 #endif
4987
4988 static BC_STATUS zdc_parse_cond(BcParse *p, uint8_t inst)
4989 {
4990         BcStatus s;
4991
4992         bc_parse_push(p, inst);
4993         bc_parse_push(p, BC_INST_EXEC_COND);
4994
4995         s = zdc_parse_register(p);
4996         if (s) RETURN_STATUS(s);
4997
4998         s = zbc_lex_next(&p->l);
4999         if (s) RETURN_STATUS(s);
5000
5001         if (p->l.t.t == BC_LEX_ELSE) {
5002                 s = zdc_parse_register(p);
5003                 if (s) RETURN_STATUS(s);
5004                 s = zbc_lex_next(&p->l);
5005         }
5006         else
5007                 bc_parse_push(p, BC_PARSE_STREND);
5008
5009         RETURN_STATUS(s);
5010 }
5011 #if ERRORS_ARE_FATAL
5012 # define zdc_parse_cond(...) (zdc_parse_cond(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5013 #endif
5014
5015 static BC_STATUS zdc_parse_token(BcParse *p, BcLexType t, uint8_t flags)
5016 {
5017         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5018         BcInst prev;
5019         uint8_t inst;
5020         bool assign, get_token = false;
5021
5022         switch (t) {
5023                 case BC_LEX_OP_REL_EQ:
5024                 case BC_LEX_OP_REL_LE:
5025                 case BC_LEX_OP_REL_GE:
5026                 case BC_LEX_OP_REL_NE:
5027                 case BC_LEX_OP_REL_LT:
5028                 case BC_LEX_OP_REL_GT:
5029                         s = zdc_parse_cond(p, t - BC_LEX_OP_REL_EQ + BC_INST_REL_EQ);
5030                         break;
5031                 case BC_LEX_SCOLON:
5032                 case BC_LEX_COLON:
5033                         s = zdc_parse_mem(p, BC_INST_ARRAY_ELEM, true, t == BC_LEX_COLON);
5034                         break;
5035                 case BC_LEX_STR:
5036                         s = zdc_parse_string(p);
5037                         break;
5038                 case BC_LEX_NEG:
5039                 case BC_LEX_NUMBER:
5040                         if (t == BC_LEX_NEG) {
5041                                 s = zbc_lex_next(&p->l);
5042                                 if (s) RETURN_STATUS(s);
5043                                 if (p->l.t.t != BC_LEX_NUMBER)
5044                                         RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
5045                         }
5046                         bc_parse_number(p);
5047                         prev = BC_INST_NUM;
5048                         if (t == BC_LEX_NEG) bc_parse_push(p, BC_INST_NEG);
5049                         get_token = true;
5050                         break;
5051                 case BC_LEX_KEY_READ:
5052                         if (flags & BC_PARSE_NOREAD)
5053                                 s = bc_error_nested_read_call();
5054                         else
5055                                 bc_parse_push(p, BC_INST_READ);
5056                         get_token = true;
5057                         break;
5058                 case BC_LEX_OP_ASSIGN:
5059                 case BC_LEX_STORE_PUSH:
5060                         assign = t == BC_LEX_OP_ASSIGN;
5061                         inst = assign ? BC_INST_VAR : BC_INST_PUSH_TO_VAR;
5062                         s = zdc_parse_mem(p, inst, true, assign);
5063                         break;
5064                 case BC_LEX_LOAD:
5065                 case BC_LEX_LOAD_POP:
5066                         inst = t == BC_LEX_LOAD_POP ? BC_INST_PUSH_VAR : BC_INST_LOAD;
5067                         s = zdc_parse_mem(p, inst, true, false);
5068                         break;
5069                 case BC_LEX_STORE_IBASE:
5070                 case BC_LEX_STORE_SCALE:
5071                 case BC_LEX_STORE_OBASE:
5072                         inst = t - BC_LEX_STORE_IBASE + BC_INST_IBASE;
5073                         s = zdc_parse_mem(p, inst, false, true);
5074                         break;
5075                 default:
5076                         s = bc_error_bad_token();
5077                         get_token = true;
5078                         break;
5079         }
5080
5081         if (!s && get_token) s = zbc_lex_next(&p->l);
5082
5083         RETURN_STATUS(s);
5084 }
5085 #if ERRORS_ARE_FATAL
5086 # define zdc_parse_token(...) (zdc_parse_token(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5087 #endif
5088
5089 static BC_STATUS zdc_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags)
5090 {
5091         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5092         BcInst inst;
5093         BcLexType t;
5094
5095         for (t = p->l.t.t; !s && t != BC_LEX_EOF; t = p->l.t.t) {
5096                 inst = dc_parse_insts[t];
5097
5098                 if (inst != BC_INST_INVALID) {
5099                         bc_parse_push(p, inst);
5100                         s = zbc_lex_next(&p->l);
5101                 } else
5102                         s = zdc_parse_token(p, t, flags);
5103         }
5104
5105         if (!s && p->l.t.t == BC_LEX_EOF && (flags & BC_PARSE_NOCALL))
5106                 bc_parse_push(p, BC_INST_POP_EXEC);
5107
5108         RETURN_STATUS(s);
5109 }
5110 #if ERRORS_ARE_FATAL
5111 # define zdc_parse_expr(...) (zdc_parse_expr(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5112 #endif
5113
5114 static BC_STATUS zdc_parse_parse(BcParse *p)
5115 {
5116         BcStatus s;
5117
5118         if (p->l.t.t == BC_LEX_EOF)
5119                 s = bc_error("end of file");
5120         else
5121                 s = zdc_parse_expr(p, 0);
5122
5123         if (s || G_interrupt) {
5124                 bc_parse_reset(p);
5125                 s = BC_STATUS_FAILURE;
5126         }
5127
5128         RETURN_STATUS(s);
5129 }
5130 #if ERRORS_ARE_FATAL
5131 # define zdc_parse_parse(...) (zdc_parse_parse(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5132 #endif
5133
5134 #endif // ENABLE_DC
5135
5136 static BC_STATUS zcommon_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags)
5137 {
5138         if (IS_BC) {
5139                 IF_BC(RETURN_STATUS(zbc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_read)));
5140         } else {
5141                 IF_DC(RETURN_STATUS(zdc_parse_expr(p, flags)));
5142         }
5143 }
5144 #if ERRORS_ARE_FATAL
5145 # define zcommon_parse_expr(...) (zcommon_parse_expr(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5146 #endif
5147
5148 static BcVec* bc_program_search(char *id, bool var)
5149 {
5150         BcId e, *ptr;
5151         BcVec *v, *map;
5152         size_t i;
5153         BcResultData data;
5154         int new;
5155
5156         v = var ? &G.prog.vars : &G.prog.arrs;
5157         map = var ? &G.prog.var_map : &G.prog.arr_map;
5158
5159         e.name = id;
5160         e.idx = v->len;
5161         new = bc_map_insert(map, &e, &i); // 1 if insertion was successful
5162
5163         if (new) {
5164                 bc_array_init(&data.v, var);
5165                 bc_vec_push(v, &data.v);
5166         }
5167
5168         ptr = bc_vec_item(map, i);
5169         if (new) ptr->name = xstrdup(e.name);
5170         return bc_vec_item(v, ptr->idx);
5171 }
5172
5173 static BC_STATUS zbc_program_num(BcResult *r, BcNum **num, bool hex)
5174 {
5175         switch (r->t) {
5176
5177                 case BC_RESULT_STR:
5178                 case BC_RESULT_TEMP:
5179                 case BC_RESULT_IBASE:
5180                 case BC_RESULT_SCALE:
5181                 case BC_RESULT_OBASE:
5182                 {
5183                         *num = &r->d.n;
5184                         break;
5185                 }
5186
5187                 case BC_RESULT_CONSTANT:
5188                 {
5189                         BcStatus s;
5190                         char **str = bc_vec_item(&G.prog.consts, r->d.id.idx);
5191                         size_t base_t, len = strlen(*str);
5192                         BcNum *base;
5193
5194                         bc_num_init(&r->d.n, len);
5195
5196                         hex = hex && len == 1;
5197                         base = hex ? &G.prog.hexb : &G.prog.ib;
5198                         base_t = hex ? BC_NUM_MAX_IBASE : G.prog.ib_t;
5199                         s = zbc_num_parse(&r->d.n, *str, base, base_t);
5200
5201                         if (s) {
5202                                 bc_num_free(&r->d.n);
5203                                 RETURN_STATUS(s);
5204                         }
5205
5206                         *num = &r->d.n;
5207                         r->t = BC_RESULT_TEMP;
5208
5209                         break;
5210                 }
5211
5212                 case BC_RESULT_VAR:
5213                 case BC_RESULT_ARRAY:
5214                 case BC_RESULT_ARRAY_ELEM:
5215                 {
5216                         BcVec *v;
5217
5218                         v = bc_program_search(r->d.id.name, r->t == BC_RESULT_VAR);
5219
5220                         if (r->t == BC_RESULT_ARRAY_ELEM) {
5221                                 v = bc_vec_top(v);
5222                                 if (v->len <= r->d.id.idx) bc_array_expand(v, r->d.id.idx + 1);
5223                                 *num = bc_vec_item(v, r->d.id.idx);
5224                         }
5225                         else
5226                                 *num = bc_vec_top(v);
5227
5228                         break;
5229                 }
5230
5231                 case BC_RESULT_LAST:
5232                 {
5233                         *num = &G.prog.last;
5234                         break;
5235                 }
5236
5237                 case BC_RESULT_ONE:
5238                 {
5239                         *num = &G.prog.one;
5240                         break;
5241                 }
5242         }
5243
5244         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
5245 }
5246 #if ERRORS_ARE_FATAL
5247 # define zbc_program_num(...) (zbc_program_num(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5248 #endif
5249
5250 static BC_STATUS zbc_program_binOpPrep(BcResult **l, BcNum **ln,
5251                                      BcResult **r, BcNum **rn, bool assign)
5252 {
5253         BcStatus s;
5254         bool hex;
5255         BcResultType lt, rt;
5256
5257         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 2))
5258                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
5259
5260         *r = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 0);
5261         *l = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 1);
5262
5263         lt = (*l)->t;
5264         rt = (*r)->t;
5265         hex = assign && (lt == BC_RESULT_IBASE || lt == BC_RESULT_OBASE);
5266
5267         s = zbc_program_num(*l, ln, false);
5268         if (s) RETURN_STATUS(s);
5269         s = zbc_program_num(*r, rn, hex);
5270         if (s) RETURN_STATUS(s);
5271
5272         // We run this again under these conditions in case any vector has been
5273         // reallocated out from under the BcNums or arrays we had.
5274         if (lt == rt && (lt == BC_RESULT_VAR || lt == BC_RESULT_ARRAY_ELEM)) {
5275                 s = zbc_program_num(*l, ln, false);
5276                 if (s) RETURN_STATUS(s);
5277         }
5278
5279         if (!BC_PROG_NUM((*l), (*ln)) && (!assign || (*l)->t != BC_RESULT_VAR))
5280                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5281         if (!assign && !BC_PROG_NUM((*r), (*ln)))
5282                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5283
5284         RETURN_STATUS(s);
5285 }
5286 #if ERRORS_ARE_FATAL
5287 # define zbc_program_binOpPrep(...) (zbc_program_binOpPrep(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5288 #endif
5289
5290 static void bc_program_binOpRetire(BcResult *r)
5291 {
5292         r->t = BC_RESULT_TEMP;
5293         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5294         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5295         bc_vec_push(&G.prog.results, r);
5296 }
5297
5298 static BC_STATUS zbc_program_prep(BcResult **r, BcNum **n)
5299 {
5300         BcStatus s;
5301
5302         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
5303                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
5304         *r = bc_vec_top(&G.prog.results);
5305
5306         s = zbc_program_num(*r, n, false);
5307         if (s) RETURN_STATUS(s);
5308
5309         if (!BC_PROG_NUM((*r), (*n)))
5310                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5311
5312         RETURN_STATUS(s);
5313 }
5314 #if ERRORS_ARE_FATAL
5315 # define zbc_program_prep(...) (zbc_program_prep(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5316 #endif
5317
5318 static void bc_program_retire(BcResult *r, BcResultType t)
5319 {
5320         r->t = t;
5321         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5322         bc_vec_push(&G.prog.results, r);
5323 }
5324
5325 static BC_STATUS zbc_program_op(char inst)
5326 {
5327         BcStatus s;
5328         BcResult *opd1, *opd2, res;
5329         BcNum *n1, *n2 = NULL;
5330
5331         s = zbc_program_binOpPrep(&opd1, &n1, &opd2, &n2, false);
5332         if (s) RETURN_STATUS(s);
5333         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
5334
5335         s = BC_STATUS_SUCCESS;
5336         ERROR_RETURN(s =) zbc_program_ops[inst - BC_INST_POWER](n1, n2, &res.d.n, G.prog.scale);
5337         if (s) goto err;
5338         bc_program_binOpRetire(&res);
5339
5340         RETURN_STATUS(s);
5341
5342 err:
5343         bc_num_free(&res.d.n);
5344         RETURN_STATUS(s);
5345 }
5346 #if ERRORS_ARE_FATAL
5347 # define zbc_program_op(...) (zbc_program_op(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5348 #endif
5349
5350 static BC_STATUS zbc_program_read(void)
5351 {
5352         const char *sv_file;
5353         BcStatus s;
5354         BcParse parse;
5355         BcVec buf;
5356         BcInstPtr ip;
5357         BcFunc *f;
5358
5359         if (G.in_read)
5360                 RETURN_STATUS(bc_error_nested_read_call());
5361
5362         f = bc_program_func(BC_PROG_READ);
5363         bc_vec_pop_all(&f->code);
5364
5365         sv_file = G.prog.file;
5366         G.prog.file = NULL;
5367         G.in_read = 1;
5368
5369         bc_char_vec_init(&buf);
5370         bc_read_line(&buf);
5371
5372         bc_parse_create(&parse, BC_PROG_READ);
5373         bc_lex_file(&parse.l);
5374
5375         s = zbc_parse_text_init(&parse, buf.v);
5376         if (s) goto exec_err;
5377         s = zcommon_parse_expr(&parse, BC_PARSE_NOREAD);
5378         if (s) goto exec_err;
5379
5380         if (parse.l.t.t != BC_LEX_NLINE && parse.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
5381                 s = bc_error("bad read() expression");
5382                 goto exec_err;
5383         }
5384
5385         ip.func = BC_PROG_READ;
5386         ip.idx = 0;
5387         ip.len = G.prog.results.len;
5388
5389         // Update this pointer, just in case.
5390         f = bc_program_func(BC_PROG_READ);
5391
5392         bc_vec_pushByte(&f->code, BC_INST_POP_EXEC);
5393         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
5394
5395 exec_err:
5396         bc_parse_free(&parse);
5397 //io_err:
5398         G.in_read = 0;
5399         G.prog.file = sv_file;
5400         bc_vec_free(&buf);
5401         RETURN_STATUS(s);
5402 }
5403 #if ERRORS_ARE_FATAL
5404 # define zbc_program_read(...) (zbc_program_read(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5405 #endif
5406
5407 static size_t bc_program_index(char *code, size_t *bgn)
5408 {
5409         char amt = code[(*bgn)++], i = 0;
5410         size_t res = 0;
5411
5412         for (; i < amt; ++i, ++(*bgn))
5413                 res |= (((size_t)((int) code[*bgn]) & UCHAR_MAX) << (i * CHAR_BIT));
5414
5415         return res;
5416 }
5417
5418 static char *bc_program_name(char *code, size_t *bgn)
5419 {
5420         size_t i;
5421         char c, *s, *str = code + *bgn, *ptr = strchr(str, BC_PARSE_STREND);
5422
5423         s = xmalloc(ptr - str + 1);
5424         c = code[(*bgn)++];
5425
5426         for (i = 0; c != 0 && c != BC_PARSE_STREND; c = code[(*bgn)++], ++i)
5427                 s[i] = c;
5428
5429         s[i] = '\0';
5430
5431         return s;
5432 }
5433
5434 static void bc_program_printString(const char *str)
5435 {
5436 #if ENABLE_DC
5437         if (!str[0]) {
5438                 // Example: echo '[]ap' | dc
5439                 // should print two bytes: 0x00, 0x0A
5440                 bb_putchar('\0');
5441                 return;
5442         }
5443 #endif
5444         while (*str) {
5445                 int c = *str++;
5446                 if (c != '\\' || !*str)
5447                         bb_putchar(c);
5448                 else {
5449                         c = *str++;
5450                         switch (c) {
5451                         case 'a':
5452                                 bb_putchar('\a');
5453                                 break;
5454                         case 'b':
5455                                 bb_putchar('\b');
5456                                 break;
5457                         case '\\':
5458                         case 'e':
5459                                 bb_putchar('\\');
5460                                 break;
5461                         case 'f':
5462                                 bb_putchar('\f');
5463                                 break;
5464                         case 'n':
5465                                 bb_putchar('\n');
5466                                 G.prog.nchars = SIZE_MAX;
5467                                 break;
5468                         case 'r':
5469                                 bb_putchar('\r');
5470                                 break;
5471                         case 'q':
5472                                 bb_putchar('"');
5473                                 break;
5474                         case 't':
5475                                 bb_putchar('\t');
5476                                 break;
5477                         default:
5478                                 // Just print the backslash and following character.
5479                                 bb_putchar('\\');
5480                                 ++G.prog.nchars;
5481                                 bb_putchar(c);
5482                                 break;
5483                         }
5484                 }
5485                 ++G.prog.nchars;
5486         }
5487 }
5488
5489 static void bc_num_printNewline(void)
5490 {
5491         if (G.prog.nchars == G.prog.len - 1) {
5492                 bb_putchar('\\');
5493                 bb_putchar('\n');
5494                 G.prog.nchars = 0;
5495         }
5496 }
5497
5498 #if ENABLE_DC
5499 static FAST_FUNC void bc_num_printChar(size_t num, size_t width, bool radix)
5500 {
5501         (void) radix;
5502         bb_putchar((char) num);
5503         G.prog.nchars += width;
5504 }
5505 #endif
5506
5507 static FAST_FUNC void bc_num_printDigits(size_t num, size_t width, bool radix)
5508 {
5509         size_t exp, pow;
5510
5511         bc_num_printNewline();
5512         bb_putchar(radix ? '.' : ' ');
5513         ++G.prog.nchars;
5514
5515         bc_num_printNewline();
5516         for (exp = 0, pow = 1; exp < width - 1; ++exp, pow *= 10)
5517                 continue;
5518
5519         for (exp = 0; exp < width; pow /= 10, ++G.prog.nchars, ++exp) {
5520                 size_t dig;
5521                 bc_num_printNewline();
5522                 dig = num / pow;
5523                 num -= dig * pow;
5524                 bb_putchar(((char) dig) + '0');
5525         }
5526 }
5527
5528 static FAST_FUNC void bc_num_printHex(size_t num, size_t width, bool radix)
5529 {
5530         if (radix) {
5531                 bc_num_printNewline();
5532                 bb_putchar('.');
5533                 G.prog.nchars += 1;
5534         }
5535
5536         bc_num_printNewline();
5537         bb_putchar(bb_hexdigits_upcase[num]);
5538         G.prog.nchars += width;
5539 }
5540
5541 static void bc_num_printDecimal(BcNum *n)
5542 {
5543         size_t i, rdx = n->rdx - 1;
5544
5545         if (n->neg) bb_putchar('-');
5546         G.prog.nchars += n->neg;
5547
5548         for (i = n->len - 1; i < n->len; --i)
5549                 bc_num_printHex((size_t) n->num[i], 1, i == rdx);
5550 }
5551
5552 static BC_STATUS zbc_num_printNum(BcNum *n, BcNum *base, size_t width, BcNumDigitOp print)
5553 {
5554         BcStatus s;
5555         BcVec stack;
5556         BcNum intp, fracp, digit, frac_len;
5557         unsigned long dig, *ptr;
5558         size_t i;
5559         bool radix;
5560
5561         if (n->len == 0) {
5562                 print(0, width, false);
5563                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
5564         }
5565
5566         bc_vec_init(&stack, sizeof(long), NULL);
5567         bc_num_init(&intp, n->len);
5568         bc_num_init(&fracp, n->rdx);
5569         bc_num_init(&digit, width);
5570         bc_num_init(&frac_len, BC_NUM_INT(n));
5571         bc_num_copy(&intp, n);
5572         bc_num_one(&frac_len);
5573
5574         bc_num_truncate(&intp, intp.rdx);
5575         s = zbc_num_sub(n, &intp, &fracp, 0);
5576         if (s) goto err;
5577
5578         while (intp.len != 0) {
5579                 s = zbc_num_divmod(&intp, base, &intp, &digit, 0);
5580                 if (s) goto err;
5581                 s = zbc_num_ulong(&digit, &dig);
5582                 if (s) goto err;
5583                 bc_vec_push(&stack, &dig);
5584         }
5585
5586         for (i = 0; i < stack.len; ++i) {
5587                 ptr = bc_vec_item_rev(&stack, i);
5588                 print(*ptr, width, false);
5589         }
5590
5591         if (!n->rdx) goto err;
5592
5593         for (radix = true; frac_len.len <= n->rdx; radix = false) {
5594                 s = zbc_num_mul(&fracp, base, &fracp, n->rdx);
5595                 if (s) goto err;
5596                 s = zbc_num_ulong(&fracp, &dig);
5597                 if (s) goto err;
5598                 bc_num_ulong2num(&intp, dig);
5599                 s = zbc_num_sub(&fracp, &intp, &fracp, 0);
5600                 if (s) goto err;
5601                 print(dig, width, radix);
5602                 s = zbc_num_mul(&frac_len, base, &frac_len, 0);
5603                 if (s) goto err;
5604         }
5605
5606 err:
5607         bc_num_free(&frac_len);
5608         bc_num_free(&digit);
5609         bc_num_free(&fracp);
5610         bc_num_free(&intp);
5611         bc_vec_free(&stack);
5612         RETURN_STATUS(s);
5613 }
5614 #if ERRORS_ARE_FATAL
5615 # define zbc_num_printNum(...) (zbc_num_printNum(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5616 #endif
5617
5618 static BC_STATUS zbc_num_printBase(BcNum *n)
5619 {
5620         BcStatus s;
5621         size_t width, i;
5622         BcNumDigitOp print;
5623         bool neg = n->neg;
5624
5625         if (neg) {
5626                 bb_putchar('-');
5627                 G.prog.nchars++;
5628         }
5629
5630         n->neg = false;
5631
5632         if (G.prog.ob_t <= BC_NUM_MAX_IBASE) {
5633                 width = 1;
5634                 print = bc_num_printHex;
5635         }
5636         else {
5637                 for (i = G.prog.ob_t - 1, width = 0; i != 0; i /= 10, ++width)
5638                         continue;
5639                 print = bc_num_printDigits;
5640         }
5641
5642         s = zbc_num_printNum(n, &G.prog.ob, width, print);
5643         n->neg = neg;
5644
5645         RETURN_STATUS(s);
5646 }
5647 #if ERRORS_ARE_FATAL
5648 # define zbc_num_printBase(...) (zbc_num_printBase(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5649 #endif
5650
5651 #if ENABLE_DC
5652 static BC_STATUS zbc_num_stream(BcNum *n, BcNum *base)
5653 {
5654         RETURN_STATUS(zbc_num_printNum(n, base, 1, bc_num_printChar));
5655 }
5656 #if ERRORS_ARE_FATAL
5657 # define zbc_num_stream(...) (zbc_num_stream(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5658 #endif
5659 #endif
5660
5661 static BC_STATUS zbc_num_print(BcNum *n, bool newline)
5662 {
5663         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5664
5665         bc_num_printNewline();
5666
5667         if (n->len == 0) {
5668                 bb_putchar('0');
5669                 ++G.prog.nchars;
5670         }
5671         else if (G.prog.ob_t == 10)
5672                 bc_num_printDecimal(n);
5673         else
5674                 s = zbc_num_printBase(n);
5675
5676         if (newline) {
5677                 bb_putchar('\n');
5678                 G.prog.nchars = 0;
5679         }
5680
5681         RETURN_STATUS(s);
5682 }
5683 #if ERRORS_ARE_FATAL
5684 # define zbc_num_print(...) (zbc_num_print(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5685 #endif
5686
5687 static BC_STATUS zbc_program_print(char inst, size_t idx)
5688 {
5689         BcStatus s;
5690         BcResult *r;
5691         BcNum *num;
5692         bool pop = inst != BC_INST_PRINT;
5693
5694         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, idx + 1))
5695                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
5696
5697         r = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, idx);
5698         num = NULL; // is this NULL necessary?
5699         s = zbc_program_num(r, &num, false);
5700         if (s) RETURN_STATUS(s);
5701
5702         if (BC_PROG_NUM(r, num)) {
5703                 s = zbc_num_print(num, !pop);
5704                 if (!s) bc_num_copy(&G.prog.last, num);
5705         }
5706         else {
5707                 char *str;
5708
5709                 idx = (r->t == BC_RESULT_STR) ? r->d.id.idx : num->rdx;
5710                 str = *bc_program_str(idx);
5711
5712                 if (inst == BC_INST_PRINT_STR) {
5713                         for (;;) {
5714                                 char c = *str++;
5715                                 if (c == '\0') break;
5716                                 bb_putchar(c);
5717                                 ++G.prog.nchars;
5718                                 if (c == '\n') G.prog.nchars = 0;
5719                         }
5720                 }
5721                 else {
5722                         bc_program_printString(str);
5723                         if (inst == BC_INST_PRINT) bb_putchar('\n');
5724                 }
5725         }
5726
5727         if (!s && pop) bc_vec_pop(&G.prog.results);
5728
5729         RETURN_STATUS(s);
5730 }
5731 #if ERRORS_ARE_FATAL
5732 # define zbc_program_print(...) (zbc_program_print(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5733 #endif
5734
5735 static BC_STATUS zbc_program_negate(void)
5736 {
5737         BcStatus s;
5738         BcResult res, *ptr;
5739         BcNum *num = NULL;
5740
5741         s = zbc_program_prep(&ptr, &num);
5742         if (s) RETURN_STATUS(s);
5743
5744         bc_num_init(&res.d.n, num->len);
5745         bc_num_copy(&res.d.n, num);
5746         if (res.d.n.len) res.d.n.neg = !res.d.n.neg;
5747
5748         bc_program_retire(&res, BC_RESULT_TEMP);
5749
5750         RETURN_STATUS(s);
5751 }
5752 #if ERRORS_ARE_FATAL
5753 # define zbc_program_negate(...) (zbc_program_negate(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5754 #endif
5755
5756 static BC_STATUS zbc_program_logical(char inst)
5757 {
5758         BcStatus s;
5759         BcResult *opd1, *opd2, res;
5760         BcNum *n1, *n2;
5761         ssize_t cond;
5762
5763         s = zbc_program_binOpPrep(&opd1, &n1, &opd2, &n2, false);
5764         if (s) RETURN_STATUS(s);
5765
5766         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
5767
5768         if (inst == BC_INST_BOOL_AND)
5769                 cond = bc_num_cmp(n1, &G.prog.zero) && bc_num_cmp(n2, &G.prog.zero);
5770         else if (inst == BC_INST_BOOL_OR)
5771                 cond = bc_num_cmp(n1, &G.prog.zero) || bc_num_cmp(n2, &G.prog.zero);
5772         else {
5773                 cond = bc_num_cmp(n1, n2);
5774                 switch (inst) {
5775                 case BC_INST_REL_EQ:
5776                         cond = (cond == 0);
5777                         break;
5778                 case BC_INST_REL_LE:
5779                         cond = (cond <= 0);
5780                         break;
5781                 case BC_INST_REL_GE:
5782                         cond = (cond >= 0);
5783                         break;
5784                 case BC_INST_REL_LT:
5785                         cond = (cond < 0);
5786                         break;
5787                 case BC_INST_REL_GT:
5788                         cond = (cond > 0);
5789                         break;
5790                 default: // = case BC_INST_REL_NE:
5791                         //cond = (cond != 0); - not needed
5792                         break;
5793                 }
5794         }
5795
5796         if (cond) bc_num_one(&res.d.n);
5797         //else bc_num_zero(&res.d.n); - already is
5798
5799         bc_program_binOpRetire(&res);
5800
5801         RETURN_STATUS(s);
5802 }
5803 #if ERRORS_ARE_FATAL
5804 # define zbc_program_logical(...) (zbc_program_logical(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5805 #endif
5806
5807 #if ENABLE_DC
5808 static BC_STATUS zbc_program_assignStr(BcResult *r, BcVec *v,
5809                                      bool push)
5810 {
5811         BcNum n2;
5812         BcResult res;
5813
5814         memset(&n2, 0, sizeof(BcNum));
5815         n2.rdx = res.d.id.idx = r->d.id.idx;
5816         res.t = BC_RESULT_STR;
5817
5818         if (!push) {
5819                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 2))
5820                         RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
5821                 bc_vec_pop(v);
5822                 bc_vec_pop(&G.prog.results);
5823         }
5824
5825         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5826
5827         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
5828         bc_vec_push(v, &n2);
5829
5830         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
5831 }
5832 #if ERRORS_ARE_FATAL
5833 # define zbc_program_assignStr(...) (zbc_program_assignStr(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5834 #endif
5835 #endif // ENABLE_DC
5836
5837 static BC_STATUS zbc_program_copyToVar(char *name, bool var)
5838 {
5839         BcStatus s;
5840         BcResult *ptr, r;
5841         BcVec *v;
5842         BcNum *n;
5843
5844         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
5845                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
5846
5847         ptr = bc_vec_top(&G.prog.results);
5848         if ((ptr->t == BC_RESULT_ARRAY) != !var)
5849                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5850         v = bc_program_search(name, var);
5851
5852 #if ENABLE_DC
5853         if (ptr->t == BC_RESULT_STR && !var)
5854                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5855         if (ptr->t == BC_RESULT_STR)
5856                 RETURN_STATUS(zbc_program_assignStr(ptr, v, true));
5857 #endif
5858
5859         s = zbc_program_num(ptr, &n, false);
5860         if (s) RETURN_STATUS(s);
5861
5862         // Do this once more to make sure that pointers were not invalidated.
5863         v = bc_program_search(name, var);
5864
5865         if (var) {
5866                 bc_num_init_DEF_SIZE(&r.d.n);
5867                 bc_num_copy(&r.d.n, n);
5868         }
5869         else {
5870                 bc_array_init(&r.d.v, true);
5871                 bc_array_copy(&r.d.v, (BcVec *) n);
5872         }
5873
5874         bc_vec_push(v, &r.d);
5875         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5876
5877         RETURN_STATUS(s);
5878 }
5879 #if ERRORS_ARE_FATAL
5880 # define zbc_program_copyToVar(...) (zbc_program_copyToVar(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5881 #endif
5882
5883 static BC_STATUS zbc_program_assign(char inst)
5884 {
5885         BcStatus s;
5886         BcResult *left, *right, res;
5887         BcNum *l = NULL, *r = NULL;
5888         bool assign = inst == BC_INST_ASSIGN, ib, sc;
5889
5890         s = zbc_program_binOpPrep(&left, &l, &right, &r, assign);
5891         if (s) RETURN_STATUS(s);
5892
5893         ib = left->t == BC_RESULT_IBASE;
5894         sc = left->t == BC_RESULT_SCALE;
5895
5896 #if ENABLE_DC
5897
5898         if (right->t == BC_RESULT_STR) {
5899
5900                 BcVec *v;
5901
5902                 if (left->t != BC_RESULT_VAR)
5903                         RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5904                 v = bc_program_search(left->d.id.name, true);
5905
5906                 RETURN_STATUS(zbc_program_assignStr(right, v, false));
5907         }
5908 #endif
5909
5910         if (left->t == BC_RESULT_CONSTANT || left->t == BC_RESULT_TEMP)
5911                 RETURN_STATUS(bc_error("bad assignment:"
5912                                 " left side must be variable"
5913                                 " or array element"
5914                 )); // note: shared string
5915
5916 #if ENABLE_BC
5917         if (inst == BC_INST_ASSIGN_DIVIDE && !bc_num_cmp(r, &G.prog.zero))
5918                 RETURN_STATUS(bc_error("divide by zero"));
5919
5920         if (assign)
5921                 bc_num_copy(l, r);
5922         else {
5923                 s = BC_STATUS_SUCCESS;
5924                 ERROR_RETURN(s =) zbc_program_ops[inst - BC_INST_ASSIGN_POWER](l, r, l, G.prog.scale);
5925         }
5926         if (s) RETURN_STATUS(s);
5927 #else
5928         bc_num_copy(l, r);
5929 #endif
5930
5931         if (ib || sc || left->t == BC_RESULT_OBASE) {
5932                 static const char *const msg[] = {
5933                         "bad ibase; must be [2,16]",                 //BC_RESULT_IBASE
5934                         "bad scale; must be [0,"BC_MAX_SCALE_STR"]", //BC_RESULT_SCALE
5935                         NULL, //can't happen                         //BC_RESULT_LAST
5936                         NULL, //can't happen                         //BC_RESULT_CONSTANT
5937                         NULL, //can't happen                         //BC_RESULT_ONE
5938                         "bad obase; must be [2,"BC_MAX_OBASE_STR"]", //BC_RESULT_OBASE
5939                 };
5940                 size_t *ptr;
5941                 unsigned long val, max;
5942
5943                 s = zbc_num_ulong(l, &val);
5944                 if (s) RETURN_STATUS(s);
5945                 s = left->t - BC_RESULT_IBASE;
5946                 if (sc) {
5947                         max = BC_MAX_SCALE;
5948                         ptr = &G.prog.scale;
5949                 }
5950                 else {
5951                         if (val < BC_NUM_MIN_BASE)
5952                                 RETURN_STATUS(bc_error(msg[s]));
5953                         max = ib ? BC_NUM_MAX_IBASE : BC_MAX_OBASE;
5954                         ptr = ib ? &G.prog.ib_t : &G.prog.ob_t;
5955                 }
5956
5957                 if (val > max)
5958                         RETURN_STATUS(bc_error(msg[s]));
5959                 if (!sc)
5960                         bc_num_copy(ib ? &G.prog.ib : &G.prog.ob, l);
5961
5962                 *ptr = (size_t) val;
5963                 s = BC_STATUS_SUCCESS;
5964         }
5965
5966         bc_num_init(&res.d.n, l->len);
5967         bc_num_copy(&res.d.n, l);
5968         bc_program_binOpRetire(&res);
5969
5970         RETURN_STATUS(s);
5971 }
5972 #if ERRORS_ARE_FATAL
5973 # define zbc_program_assign(...) (zbc_program_assign(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5974 #endif
5975
5976 #if !ENABLE_DC
5977 #define bc_program_pushVar(code, bgn, pop, copy) \
5978         bc_program_pushVar(code, bgn)
5979 // for bc, 'pop' and 'copy' are always false
5980 #endif
5981 static BC_STATUS bc_program_pushVar(char *code, size_t *bgn,
5982                                    bool pop, bool copy)
5983 {
5984         BcResult r;
5985         char *name = bc_program_name(code, bgn);
5986
5987         r.t = BC_RESULT_VAR;
5988         r.d.id.name = name;
5989
5990 #if ENABLE_DC
5991         {
5992                 BcVec *v = bc_program_search(name, true);
5993                 BcNum *num = bc_vec_top(v);
5994
5995                 if (pop || copy) {
5996
5997                         if (!BC_PROG_STACK(v, 2 - copy)) {
5998                                 free(name);
5999                                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6000                         }
6001
6002                         free(name);
6003                         name = NULL;
6004
6005                         if (!BC_PROG_STR(num)) {
6006
6007                                 r.t = BC_RESULT_TEMP;
6008
6009                                 bc_num_init_DEF_SIZE(&r.d.n);
6010                                 bc_num_copy(&r.d.n, num);
6011                         }
6012                         else {
6013                                 r.t = BC_RESULT_STR;
6014                                 r.d.id.idx = num->rdx;
6015                         }
6016
6017                         if (!copy) bc_vec_pop(v);
6018                 }
6019         }
6020 #endif // ENABLE_DC
6021
6022         bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6023
6024         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
6025 }
6026 #if ERRORS_ARE_FATAL
6027 # define zbc_program_pushVar(...) (bc_program_pushVar(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6028 #else
6029 # define zbc_program_pushVar(...) bc_program_pushVar(__VA_ARGS__)
6030 #endif
6031
6032 static BC_STATUS zbc_program_pushArray(char *code, size_t *bgn,
6033                                      char inst)
6034 {
6035         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6036         BcResult r;
6037         BcNum *num;
6038
6039         r.d.id.name = bc_program_name(code, bgn);
6040
6041         if (inst == BC_INST_ARRAY) {
6042                 r.t = BC_RESULT_ARRAY;
6043                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6044         }
6045         else {
6046
6047                 BcResult *operand;
6048                 unsigned long temp;
6049
6050                 s = zbc_program_prep(&operand, &num);
6051                 if (s) goto err;
6052                 s = zbc_num_ulong(num, &temp);
6053                 if (s) goto err;
6054
6055                 if (temp > BC_MAX_DIM) {
6056                         s = bc_error("array too long; must be [1,"BC_MAX_DIM_STR"]");
6057                         goto err;
6058                 }
6059
6060                 r.d.id.idx = (size_t) temp;
6061                 bc_program_retire(&r, BC_RESULT_ARRAY_ELEM);
6062         }
6063
6064 err:
6065         if (s) free(r.d.id.name);
6066         RETURN_STATUS(s);
6067 }
6068 #if ERRORS_ARE_FATAL
6069 # define zbc_program_pushArray(...) (zbc_program_pushArray(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6070 #endif
6071
6072 #if ENABLE_BC
6073 static BC_STATUS zbc_program_incdec(char inst)
6074 {
6075         BcStatus s;
6076         BcResult *ptr, res, copy;
6077         BcNum *num = NULL;
6078         char inst2 = inst;
6079
6080         s = zbc_program_prep(&ptr, &num);
6081         if (s) RETURN_STATUS(s);
6082
6083         if (inst == BC_INST_INC_POST || inst == BC_INST_DEC_POST) {
6084                 copy.t = BC_RESULT_TEMP;
6085                 bc_num_init(&copy.d.n, num->len);
6086                 bc_num_copy(&copy.d.n, num);
6087         }
6088
6089         res.t = BC_RESULT_ONE;
6090         inst = inst == BC_INST_INC_PRE || inst == BC_INST_INC_POST ?
6091                    BC_INST_ASSIGN_PLUS :
6092                    BC_INST_ASSIGN_MINUS;
6093
6094         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6095         s = zbc_program_assign(inst);
6096         if (s) RETURN_STATUS(s);
6097
6098         if (inst2 == BC_INST_INC_POST || inst2 == BC_INST_DEC_POST) {
6099                 bc_vec_pop(&G.prog.results);
6100                 bc_vec_push(&G.prog.results, &copy);
6101         }
6102
6103         RETURN_STATUS(s);
6104 }
6105 #if ERRORS_ARE_FATAL
6106 # define zbc_program_incdec(...) (zbc_program_incdec(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6107 #endif
6108
6109 static BC_STATUS zbc_program_call(char *code, size_t *idx)
6110 {
6111         BcInstPtr ip;
6112         size_t i, nparams = bc_program_index(code, idx);
6113         BcFunc *func;
6114         BcId *a;
6115         BcResultData param;
6116         BcResult *arg;
6117
6118         ip.idx = 0;
6119         ip.func = bc_program_index(code, idx);
6120         func = bc_program_func(ip.func);
6121
6122         if (func->code.len == 0) {
6123                 RETURN_STATUS(bc_error("undefined function"));
6124         }
6125         if (nparams != func->nparams) {
6126                 RETURN_STATUS(bc_error_fmt("function has %u parameters, but called with %u", func->nparams, nparams));
6127         }
6128         ip.len = G.prog.results.len - nparams;
6129
6130         for (i = 0; i < nparams; ++i) {
6131                 BcStatus s;
6132
6133                 a = bc_vec_item(&func->autos, nparams - 1 - i);
6134                 arg = bc_vec_top(&G.prog.results);
6135
6136                 if ((!a->idx) != (arg->t == BC_RESULT_ARRAY) || arg->t == BC_RESULT_STR)
6137                         RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
6138
6139                 s = zbc_program_copyToVar(a->name, a->idx);
6140                 if (s) RETURN_STATUS(s);
6141         }
6142
6143         for (; i < func->autos.len; ++i) {
6144                 BcVec *v;
6145
6146                 a = bc_vec_item(&func->autos, i);
6147                 v = bc_program_search(a->name, a->idx);
6148
6149                 if (a->idx) {
6150                         bc_num_init_DEF_SIZE(&param.n);
6151                         bc_vec_push(v, &param.n);
6152                 }
6153                 else {
6154                         bc_array_init(&param.v, true);
6155                         bc_vec_push(v, &param.v);
6156                 }
6157         }
6158
6159         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
6160
6161         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
6162 }
6163 #if ERRORS_ARE_FATAL
6164 # define zbc_program_call(...) (zbc_program_call(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6165 #endif
6166
6167 static BC_STATUS zbc_program_return(char inst)
6168 {
6169         BcResult res;
6170         BcFunc *f;
6171         size_t i;
6172         BcInstPtr *ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
6173
6174         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, ip->len + inst == BC_INST_RET))
6175                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6176
6177         f = bc_program_func(ip->func);
6178         res.t = BC_RESULT_TEMP;
6179
6180         if (inst == BC_INST_RET) {
6181                 BcStatus s;
6182                 BcNum *num;
6183                 BcResult *operand = bc_vec_top(&G.prog.results);
6184
6185                 s = zbc_program_num(operand, &num, false);
6186                 if (s) RETURN_STATUS(s);
6187                 bc_num_init(&res.d.n, num->len);
6188                 bc_num_copy(&res.d.n, num);
6189         }
6190         else {
6191                 bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
6192                 //bc_num_zero(&res.d.n); - already is
6193         }
6194
6195         // We need to pop arguments as well, so this takes that into account.
6196         for (i = 0; i < f->autos.len; ++i) {
6197                 BcVec *v;
6198                 BcId *a = bc_vec_item(&f->autos, i);
6199
6200                 v = bc_program_search(a->name, a->idx);
6201                 bc_vec_pop(v);
6202         }
6203
6204         bc_vec_npop(&G.prog.results, G.prog.results.len - ip->len);
6205         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6206         bc_vec_pop(&G.prog.stack);
6207
6208         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
6209 }
6210 #if ERRORS_ARE_FATAL
6211 # define zbc_program_return(...) (zbc_program_return(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6212 #endif
6213 #endif // ENABLE_BC
6214
6215 static unsigned long bc_program_scale(BcNum *n)
6216 {
6217         return (unsigned long) n->rdx;
6218 }
6219
6220 static unsigned long bc_program_len(BcNum *n)
6221 {
6222         size_t len = n->len;
6223
6224         if (n->rdx != len) return len;
6225         for (;;) {
6226                 if (len == 0) break;
6227                 len--;
6228                 if (n->num[len] != 0) break;
6229         }
6230         return len;
6231 }
6232
6233 static BC_STATUS zbc_program_builtin(char inst)
6234 {
6235         BcStatus s;
6236         BcResult *opnd;
6237         BcNum *num = NULL;
6238         BcResult res;
6239         bool len = inst == BC_INST_LENGTH;
6240
6241         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6242                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6243         opnd = bc_vec_top(&G.prog.results);
6244
6245         s = zbc_program_num(opnd, &num, false);
6246         if (s) RETURN_STATUS(s);
6247
6248 #if ENABLE_DC
6249         if (!BC_PROG_NUM(opnd, num) && !len)
6250                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
6251 #endif
6252
6253         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
6254
6255         if (inst == BC_INST_SQRT) s = zbc_num_sqrt(num, &res.d.n, G.prog.scale);
6256 #if ENABLE_BC
6257         else if (len != 0 && opnd->t == BC_RESULT_ARRAY) {
6258                 bc_num_ulong2num(&res.d.n, (unsigned long) ((BcVec *) num)->len);
6259         }
6260 #endif
6261 #if ENABLE_DC
6262         else if (len != 0 && !BC_PROG_NUM(opnd, num)) {
6263                 char **str;
6264                 size_t idx = opnd->t == BC_RESULT_STR ? opnd->d.id.idx : num->rdx;
6265
6266                 str = bc_program_str(idx);
6267                 bc_num_ulong2num(&res.d.n, strlen(*str));
6268         }
6269 #endif
6270         else {
6271                 bc_num_ulong2num(&res.d.n, len ? bc_program_len(num) : bc_program_scale(num));
6272         }
6273
6274         bc_program_retire(&res, BC_RESULT_TEMP);
6275
6276         RETURN_STATUS(s);
6277 }
6278 #if ERRORS_ARE_FATAL
6279 # define zbc_program_builtin(...) (zbc_program_builtin(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6280 #endif
6281
6282 #if ENABLE_DC
6283 static BC_STATUS zbc_program_divmod(void)
6284 {
6285         BcStatus s;
6286         BcResult *opd1, *opd2, res, res2;
6287         BcNum *n1, *n2 = NULL;
6288
6289         s = zbc_program_binOpPrep(&opd1, &n1, &opd2, &n2, false);
6290         if (s) RETURN_STATUS(s);
6291
6292         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
6293         bc_num_init(&res2.d.n, n2->len);
6294
6295         s = zbc_num_divmod(n1, n2, &res2.d.n, &res.d.n, G.prog.scale);
6296         if (s) goto err;
6297
6298         bc_program_binOpRetire(&res2);
6299         res.t = BC_RESULT_TEMP;
6300         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6301
6302         RETURN_STATUS(s);
6303
6304 err:
6305         bc_num_free(&res2.d.n);
6306         bc_num_free(&res.d.n);
6307         RETURN_STATUS(s);
6308 }
6309 #if ERRORS_ARE_FATAL
6310 # define zbc_program_divmod(...) (zbc_program_divmod(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6311 #endif
6312
6313 static BC_STATUS zbc_program_modexp(void)
6314 {
6315         BcStatus s;
6316         BcResult *r1, *r2, *r3, res;
6317         BcNum *n1, *n2, *n3;
6318
6319         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 3))
6320                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6321         s = zbc_program_binOpPrep(&r2, &n2, &r3, &n3, false);
6322         if (s) RETURN_STATUS(s);
6323
6324         r1 = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 2);
6325         s = zbc_program_num(r1, &n1, false);
6326         if (s) RETURN_STATUS(s);
6327         if (!BC_PROG_NUM(r1, n1))
6328                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
6329
6330         // Make sure that the values have their pointers updated, if necessary.
6331         if (r1->t == BC_RESULT_VAR || r1->t == BC_RESULT_ARRAY_ELEM) {
6332
6333                 if (r1->t == r2->t) {
6334                         s = zbc_program_num(r2, &n2, false);
6335                         if (s) RETURN_STATUS(s);
6336                 }
6337
6338                 if (r1->t == r3->t) {
6339                         s = zbc_program_num(r3, &n3, false);
6340                         if (s) RETURN_STATUS(s);
6341                 }
6342         }
6343
6344         bc_num_init(&res.d.n, n3->len);
6345         s = zbc_num_modexp(n1, n2, n3, &res.d.n);
6346         if (s) goto err;
6347
6348         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6349         bc_program_binOpRetire(&res);
6350
6351         RETURN_STATUS(s);
6352
6353 err:
6354         bc_num_free(&res.d.n);
6355         RETURN_STATUS(s);
6356 }
6357 #if ERRORS_ARE_FATAL
6358 # define zbc_program_modexp(...) (zbc_program_modexp(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6359 #endif
6360
6361 static void bc_program_stackLen(void)
6362 {
6363         BcResult res;
6364         size_t len = G.prog.results.len;
6365
6366         res.t = BC_RESULT_TEMP;
6367
6368         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
6369         bc_num_ulong2num(&res.d.n, len);
6370         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6371 }
6372
6373 static BC_STATUS zbc_program_asciify(void)
6374 {
6375         BcStatus s;
6376         BcResult *r, res;
6377         BcNum *num, n;
6378         char *str, *str2, c;
6379         size_t len = G.prog.strs.len, idx;
6380         unsigned long val;
6381
6382         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6383                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6384         r = bc_vec_top(&G.prog.results);
6385
6386         num = NULL; // TODO: is this NULL needed?
6387         s = zbc_program_num(r, &num, false);
6388         if (s) RETURN_STATUS(s);
6389
6390         if (BC_PROG_NUM(r, num)) {
6391
6392                 bc_num_init_DEF_SIZE(&n);
6393                 bc_num_copy(&n, num);
6394                 bc_num_truncate(&n, n.rdx);
6395
6396                 s = zbc_num_mod(&n, &G.prog.strmb, &n, 0);
6397                 if (s) goto num_err;
6398                 s = zbc_num_ulong(&n, &val);
6399                 if (s) goto num_err;
6400
6401                 c = (char) val;
6402
6403                 bc_num_free(&n);
6404         }
6405         else {
6406                 idx = (r->t == BC_RESULT_STR) ? r->d.id.idx : num->rdx;
6407                 str2 = *bc_program_str(idx);
6408                 c = str2[0];
6409         }
6410
6411         str = xzalloc(2);
6412         str[0] = c;
6413         //str[1] = '\0'; - already is
6414
6415         str2 = xstrdup(str);
6416         bc_program_addFunc(str2, &idx);
6417
6418         if (idx != len + BC_PROG_REQ_FUNCS) {
6419                 for (idx = 0; idx < G.prog.strs.len; ++idx) {
6420                         if (strcmp(*bc_program_str(idx), str) == 0) {
6421                                 len = idx;
6422                                 break;
6423                         }
6424                 }
6425
6426                 free(str);
6427         }
6428         else
6429                 bc_vec_push(&G.prog.strs, &str);
6430
6431         res.t = BC_RESULT_STR;
6432         res.d.id.idx = len;
6433         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6434         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6435
6436         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
6437
6438 num_err:
6439         bc_num_free(&n);
6440         RETURN_STATUS(s);
6441 }
6442 #if ERRORS_ARE_FATAL
6443 # define zbc_program_asciify(...) (zbc_program_asciify(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6444 #endif
6445
6446 static BC_STATUS zbc_program_printStream(void)
6447 {
6448         BcStatus s;
6449         BcResult *r;
6450         BcNum *n = NULL;
6451         size_t idx;
6452         char *str;
6453
6454         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6455                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6456         r = bc_vec_top(&G.prog.results);
6457
6458         s = zbc_program_num(r, &n, false);
6459         if (s) RETURN_STATUS(s);
6460
6461         if (BC_PROG_NUM(r, n))
6462                 s = zbc_num_stream(n, &G.prog.strmb);
6463         else {
6464                 idx = (r->t == BC_RESULT_STR) ? r->d.id.idx : n->rdx;
6465                 str = *bc_program_str(idx);
6466                 printf("%s", str);
6467         }
6468
6469         RETURN_STATUS(s);
6470 }
6471 #if ERRORS_ARE_FATAL
6472 # define zbc_program_printStream(...) (zbc_program_printStream(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6473 #endif
6474
6475 static BC_STATUS zbc_program_nquit(void)
6476 {
6477         BcStatus s;
6478         BcResult *opnd;
6479         BcNum *num = NULL;
6480         unsigned long val;
6481
6482         s = zbc_program_prep(&opnd, &num);
6483         if (s) RETURN_STATUS(s);
6484         s = zbc_num_ulong(num, &val);
6485         if (s) RETURN_STATUS(s);
6486
6487         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6488
6489         if (G.prog.stack.len < val)
6490                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6491         if (G.prog.stack.len == val) {
6492                 QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
6493         }
6494
6495         bc_vec_npop(&G.prog.stack, val);
6496
6497         RETURN_STATUS(s);
6498 }
6499 #if ERRORS_ARE_FATAL
6500 # define zbc_program_nquit(...) (zbc_program_nquit(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6501 #endif
6502
6503 static BC_STATUS zbc_program_execStr(char *code, size_t *bgn,
6504                                    bool cond)
6505 {
6506         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6507         BcResult *r;
6508         char **str;
6509         BcFunc *f;
6510         BcParse prs;
6511         BcInstPtr ip;
6512         size_t fidx, sidx;
6513
6514         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6515                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6516
6517         r = bc_vec_top(&G.prog.results);
6518
6519         if (cond) {
6520                 BcNum *n = n; // for compiler
6521                 bool exec;
6522                 char *name;
6523                 char *then_name = bc_program_name(code, bgn);
6524                 char *else_name = NULL;
6525
6526                 if (code[*bgn] == BC_PARSE_STREND)
6527                         (*bgn) += 1;
6528                 else
6529                         else_name = bc_program_name(code, bgn);
6530
6531                 exec = r->d.n.len != 0;
6532                 name = then_name;
6533                 if (!exec && else_name != NULL) {
6534                         exec = true;
6535                         name = else_name;
6536                 }
6537
6538                 if (exec) {
6539                         BcVec *v;
6540                         v = bc_program_search(name, true);
6541                         n = bc_vec_top(v);
6542                 }
6543
6544                 free(then_name);
6545                 free(else_name);
6546
6547                 if (!exec) goto exit;
6548                 if (!BC_PROG_STR(n)) {
6549                         s = bc_error_variable_is_wrong_type();
6550                         goto exit;
6551                 }
6552
6553                 sidx = n->rdx;
6554         } else {
6555                 if (r->t == BC_RESULT_STR) {
6556                         sidx = r->d.id.idx;
6557                 } else if (r->t == BC_RESULT_VAR) {
6558                         BcNum *n;
6559                         s = zbc_program_num(r, &n, false);
6560                         if (s || !BC_PROG_STR(n)) goto exit;
6561                         sidx = n->rdx;
6562                 } else
6563                         goto exit;
6564         }
6565
6566         fidx = sidx + BC_PROG_REQ_FUNCS;
6567
6568         str = bc_program_str(sidx);
6569         f = bc_program_func(fidx);
6570
6571         if (f->code.len == 0) {
6572                 bc_parse_create(&prs, fidx);
6573                 s = zbc_parse_text_init(&prs, *str);
6574                 if (s) goto err;
6575                 s = zcommon_parse_expr(&prs, BC_PARSE_NOCALL);
6576                 if (s) goto err;
6577
6578                 if (prs.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
6579                         s = bc_error_bad_expression();
6580                         goto err;
6581                 }
6582
6583                 bc_parse_free(&prs);
6584         }
6585
6586         ip.idx = 0;
6587         ip.len = G.prog.results.len;
6588         ip.func = fidx;
6589
6590         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6591         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
6592
6593         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
6594
6595 err:
6596         bc_parse_free(&prs);
6597         f = bc_program_func(fidx);
6598         bc_vec_pop_all(&f->code);
6599 exit:
6600         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6601         RETURN_STATUS(s);
6602 }
6603 #if ERRORS_ARE_FATAL
6604 # define zbc_program_execStr(...) (zbc_program_execStr(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6605 #endif
6606 #endif // ENABLE_DC
6607
6608 static void bc_program_pushGlobal(char inst)
6609 {
6610         BcResult res;
6611         unsigned long val;
6612
6613         res.t = inst - BC_INST_IBASE + BC_RESULT_IBASE;
6614         if (inst == BC_INST_IBASE)
6615                 val = (unsigned long) G.prog.ib_t;
6616         else if (inst == BC_INST_SCALE)
6617                 val = (unsigned long) G.prog.scale;
6618         else
6619                 val = (unsigned long) G.prog.ob_t;
6620
6621         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
6622         bc_num_ulong2num(&res.d.n, val);
6623         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6624 }
6625
6626 static void bc_program_addFunc(char *name, size_t *idx)
6627 {
6628         BcId entry, *entry_ptr;
6629         BcFunc f;
6630         int inserted;
6631
6632         entry.name = name;
6633         entry.idx = G.prog.fns.len;
6634
6635         inserted = bc_map_insert(&G.prog.fn_map, &entry, idx);
6636         if (!inserted) free(name);
6637
6638         entry_ptr = bc_vec_item(&G.prog.fn_map, *idx);
6639         *idx = entry_ptr->idx;
6640
6641         if (!inserted) {
6642
6643                 BcFunc *func = bc_program_func(entry_ptr->idx);
6644
6645                 // We need to reset these, so the function can be repopulated.
6646                 func->nparams = 0;
6647                 bc_vec_pop_all(&func->autos);
6648                 bc_vec_pop_all(&func->code);
6649                 bc_vec_pop_all(&func->labels);
6650         }
6651         else {
6652                 bc_func_init(&f);
6653                 bc_vec_push(&G.prog.fns, &f);
6654         }
6655 }
6656
6657 static BC_STATUS zbc_program_exec(void)
6658 {
6659         BcResult r, *ptr;
6660         BcNum *num;
6661         BcInstPtr *ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
6662         BcFunc *func = bc_program_func(ip->func);
6663         char *code = func->code.v;
6664
6665         while (ip->idx < func->code.len) {
6666                 BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6667                 char inst = code[(ip->idx)++];
6668
6669                 dbg_exec("inst:%d", inst);
6670                 switch (inst) {
6671 #if ENABLE_BC
6672                         case BC_INST_JUMP_ZERO: {
6673                                 bool zero;
6674                                 dbg_exec("BC_INST_JUMP_ZERO:");
6675                                 s = zbc_program_prep(&ptr, &num);
6676                                 if (s) RETURN_STATUS(s);
6677                                 zero = (bc_num_cmp(num, &G.prog.zero) == 0);
6678                                 bc_vec_pop(&G.prog.results);
6679                                 if (!zero) {
6680                                         bc_program_index(code, &ip->idx);
6681                                         break;
6682                                 }
6683                                 // else: fall through
6684                         }
6685                         case BC_INST_JUMP: {
6686                                 size_t idx = bc_program_index(code, &ip->idx);
6687                                 size_t *addr = bc_vec_item(&func->labels, idx);
6688                                 dbg_exec("BC_INST_JUMP: to %ld", (long)*addr);
6689                                 ip->idx = *addr;
6690                                 break;
6691                         }
6692                         case BC_INST_CALL:
6693                                 dbg_exec("BC_INST_CALL:");
6694                                 s = zbc_program_call(code, &ip->idx);
6695                                 break;
6696                         case BC_INST_INC_PRE:
6697                         case BC_INST_DEC_PRE:
6698                         case BC_INST_INC_POST:
6699                         case BC_INST_DEC_POST:
6700                                 dbg_exec("BC_INST_INCDEC:");
6701                                 s = zbc_program_incdec(inst);
6702                                 break;
6703                         case BC_INST_HALT:
6704                                 dbg_exec("BC_INST_HALT:");
6705                                 QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
6706                                 break;
6707                         case BC_INST_RET:
6708                         case BC_INST_RET0:
6709                                 dbg_exec("BC_INST_RET[0]:");
6710                                 s = zbc_program_return(inst);
6711                                 break;
6712                         case BC_INST_BOOL_OR:
6713                         case BC_INST_BOOL_AND:
6714 #endif // ENABLE_BC
6715                         case BC_INST_REL_EQ:
6716                         case BC_INST_REL_LE:
6717                         case BC_INST_REL_GE:
6718                         case BC_INST_REL_NE:
6719                         case BC_INST_REL_LT:
6720                         case BC_INST_REL_GT:
6721                                 dbg_exec("BC_INST_BOOL:");
6722                                 s = zbc_program_logical(inst);
6723                                 break;
6724                         case BC_INST_READ:
6725                                 dbg_exec("BC_INST_READ:");
6726                                 s = zbc_program_read();
6727                                 break;
6728                         case BC_INST_VAR:
6729                                 dbg_exec("BC_INST_VAR:");
6730                                 s = zbc_program_pushVar(code, &ip->idx, false, false);
6731                                 break;
6732                         case BC_INST_ARRAY_ELEM:
6733                         case BC_INST_ARRAY:
6734                                 dbg_exec("BC_INST_ARRAY[_ELEM]:");
6735                                 s = zbc_program_pushArray(code, &ip->idx, inst);
6736                                 break;
6737                         case BC_INST_LAST:
6738                                 r.t = BC_RESULT_LAST;
6739                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6740                                 break;
6741                         case BC_INST_IBASE:
6742                         case BC_INST_SCALE:
6743                         case BC_INST_OBASE:
6744                                 bc_program_pushGlobal(inst);
6745                                 break;
6746                         case BC_INST_SCALE_FUNC:
6747                         case BC_INST_LENGTH:
6748                         case BC_INST_SQRT:
6749                                 dbg_exec("BC_INST_builtin:");
6750                                 s = zbc_program_builtin(inst);
6751                                 break;
6752                         case BC_INST_NUM:
6753                                 dbg_exec("BC_INST_NUM:");
6754                                 r.t = BC_RESULT_CONSTANT;
6755                                 r.d.id.idx = bc_program_index(code, &ip->idx);
6756                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6757                                 break;
6758                         case BC_INST_POP:
6759                                 dbg_exec("BC_INST_POP:");
6760                                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6761                                         s = bc_error_stack_has_too_few_elements();
6762                                 else
6763                                         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6764                                 break;
6765                         case BC_INST_POP_EXEC:
6766                                 dbg_exec("BC_INST_POP_EXEC:");
6767                                 bc_vec_pop(&G.prog.stack);
6768                                 break;
6769                         case BC_INST_PRINT:
6770                         case BC_INST_PRINT_POP:
6771                         case BC_INST_PRINT_STR:
6772                                 dbg_exec("BC_INST_PRINTxyz:");
6773                                 s = zbc_program_print(inst, 0);
6774                                 break;
6775                         case BC_INST_STR:
6776                                 dbg_exec("BC_INST_STR:");
6777                                 r.t = BC_RESULT_STR;
6778                                 r.d.id.idx = bc_program_index(code, &ip->idx);
6779                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6780                                 break;
6781                         case BC_INST_POWER:
6782                         case BC_INST_MULTIPLY:
6783                         case BC_INST_DIVIDE:
6784                         case BC_INST_MODULUS:
6785                         case BC_INST_PLUS:
6786                         case BC_INST_MINUS:
6787                                 dbg_exec("BC_INST_binaryop:");
6788                                 s = zbc_program_op(inst);
6789                                 break;
6790                         case BC_INST_BOOL_NOT:
6791                                 dbg_exec("BC_INST_BOOL_NOT:");
6792                                 s = zbc_program_prep(&ptr, &num);
6793                                 if (s) RETURN_STATUS(s);
6794                                 bc_num_init_DEF_SIZE(&r.d.n);
6795                                 if (!bc_num_cmp(num, &G.prog.zero))
6796                                         bc_num_one(&r.d.n);
6797                                 //else bc_num_zero(&r.d.n); - already is
6798                                 bc_program_retire(&r, BC_RESULT_TEMP);
6799                                 break;
6800                         case BC_INST_NEG:
6801                                 dbg_exec("BC_INST_NEG:");
6802                                 s = zbc_program_negate();
6803                                 break;
6804 #if ENABLE_BC
6805                         case BC_INST_ASSIGN_POWER:
6806                         case BC_INST_ASSIGN_MULTIPLY:
6807                         case BC_INST_ASSIGN_DIVIDE:
6808                         case BC_INST_ASSIGN_MODULUS:
6809                         case BC_INST_ASSIGN_PLUS:
6810                         case BC_INST_ASSIGN_MINUS:
6811 #endif
6812                         case BC_INST_ASSIGN:
6813                                 dbg_exec("BC_INST_ASSIGNxyz:");
6814                                 s = zbc_program_assign(inst);
6815                                 break;
6816 #if ENABLE_DC
6817                         case BC_INST_MODEXP:
6818                                 s = zbc_program_modexp();
6819                                 break;
6820                         case BC_INST_DIVMOD:
6821                                 s = zbc_program_divmod();
6822                                 break;
6823                         case BC_INST_EXECUTE:
6824                         case BC_INST_EXEC_COND:
6825                                 s = zbc_program_execStr(code, &ip->idx, inst == BC_INST_EXEC_COND);
6826                                 break;
6827                         case BC_INST_PRINT_STACK: {
6828                                 size_t idx;
6829                                 for (idx = 0; idx < G.prog.results.len; ++idx) {
6830                                         s = zbc_program_print(BC_INST_PRINT, idx);
6831                                         if (s) break;
6832                                 }
6833                                 break;
6834                         }
6835                         case BC_INST_CLEAR_STACK:
6836                                 bc_vec_pop_all(&G.prog.results);
6837                                 break;
6838                         case BC_INST_STACK_LEN:
6839                                 bc_program_stackLen();
6840                                 break;
6841                         case BC_INST_DUPLICATE:
6842                                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6843                                         RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6844                                 ptr = bc_vec_top(&G.prog.results);
6845                                 bc_result_copy(&r, ptr);
6846                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6847                                 break;
6848                         case BC_INST_SWAP: {
6849                                 BcResult *ptr2;
6850                                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 2))
6851                                         RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6852                                 ptr = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 0);
6853                                 ptr2 = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 1);
6854                                 memcpy(&r, ptr, sizeof(BcResult));
6855                                 memcpy(ptr, ptr2, sizeof(BcResult));
6856                                 memcpy(ptr2, &r, sizeof(BcResult));
6857                                 break;
6858                         }
6859                         case BC_INST_ASCIIFY:
6860                                 s = zbc_program_asciify();
6861                                 break;
6862                         case BC_INST_PRINT_STREAM:
6863                                 s = zbc_program_printStream();
6864                                 break;
6865                         case BC_INST_LOAD:
6866                         case BC_INST_PUSH_VAR: {
6867                                 bool copy = inst == BC_INST_LOAD;
6868                                 s = zbc_program_pushVar(code, &ip->idx, true, copy);
6869                                 break;
6870                         }
6871                         case BC_INST_PUSH_TO_VAR: {
6872                                 char *name = bc_program_name(code, &ip->idx);
6873                                 s = zbc_program_copyToVar(name, true);
6874                                 free(name);
6875                                 break;
6876                         }
6877                         case BC_INST_QUIT:
6878                                 dbg_exec("BC_INST_NEG:");
6879                                 if (G.prog.stack.len <= 2)
6880                                         QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
6881                                 bc_vec_npop(&G.prog.stack, 2);
6882                                 break;
6883                         case BC_INST_NQUIT:
6884                                 s = zbc_program_nquit();
6885                                 break;
6886 #endif // ENABLE_DC
6887                 }
6888
6889                 if (s || G_interrupt) {
6890                         bc_program_reset();
6891                         RETURN_STATUS(s);
6892                 }
6893
6894                 // If the stack has changed, pointers may be invalid.
6895                 ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
6896                 func = bc_program_func(ip->func);
6897                 code = func->code.v;
6898         }
6899
6900         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
6901 }
6902 #if ERRORS_ARE_FATAL
6903 # define zbc_program_exec(...) (zbc_program_exec(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6904 #endif
6905
6906 static unsigned bc_vm_envLen(const char *var)
6907 {
6908         char *lenv;
6909         unsigned len;
6910
6911         lenv = getenv(var);
6912         len = BC_NUM_PRINT_WIDTH;
6913         if (!lenv) return len;
6914
6915         len = bb_strtou(lenv, NULL, 10) - 1;
6916         if (errno || len < 2 || len >= INT_MAX)
6917                 len = BC_NUM_PRINT_WIDTH;
6918
6919         return len;
6920 }
6921
6922 static BC_STATUS zbc_vm_process(const char *text)
6923 {
6924         BcStatus s;
6925
6926         dbg_lex_enter("%s:%d entered", __func__, __LINE__);
6927         s = zbc_parse_text_init(&G.prs, text);
6928         if (s) RETURN_STATUS(s);
6929
6930         while (G.prs.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
6931                 dbg_lex("%s:%d G.prs.l.t.t:%d", __func__, __LINE__, G.prs.l.t.t);
6932                 ERROR_RETURN(s =) zcommon_parse(&G.prs);
6933                 if (s) RETURN_STATUS(s);
6934                 s = zbc_program_exec();
6935                 if (s) {
6936                         bc_program_reset();
6937                         break;
6938                 }
6939                 fflush_and_check();
6940         }
6941
6942         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
6943         RETURN_STATUS(s);
6944 }
6945 #if ERRORS_ARE_FATAL
6946 # define zbc_vm_process(...) (zbc_vm_process(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6947 #endif
6948
6949 static BC_STATUS zbc_vm_file(const char *file)
6950 {
6951         // So far bc/dc have no way to include a file from another file,
6952         // therefore we know G.prog.file == NULL on entry
6953         //const char *sv_file;
6954         char *data;
6955         BcStatus s;
6956         BcFunc *main_func;
6957         BcInstPtr *ip;
6958
6959         data = bc_read_file(file);
6960         if (!data) RETURN_STATUS(bc_error_fmt("file '%s' is not text", file));
6961
6962         //sv_file = G.prog.file;
6963         G.prog.file = file;
6964         bc_lex_file(&G.prs.l);
6965         s = zbc_vm_process(data);
6966         if (s) goto err;
6967
6968         main_func = bc_program_func(BC_PROG_MAIN);
6969         ip = bc_vec_item(&G.prog.stack, 0);
6970
6971         if (main_func->code.len < ip->idx)
6972                 s = bc_error_fmt("file '%s' is not executable", file);
6973
6974 err:
6975         //G.prog.file = sv_file;
6976         G.prog.file = NULL;
6977         free(data);
6978         RETURN_STATUS(s);
6979 }
6980 #if ERRORS_ARE_FATAL
6981 # define zbc_vm_file(...) (zbc_vm_file(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6982 #endif
6983
6984 static BC_STATUS zbc_vm_stdin(void)
6985 {
6986         BcStatus s;
6987
6988         //G.prog.file = NULL; - already is
6989         bc_lex_file(&G.prs.l);
6990
6991         G.use_stdin = 1;
6992         do {
6993                 s = zbc_vm_process("");
6994                 // We do not stop looping on errors here.
6995                 // Example: start interactive bc and enter "return".
6996                 // It should say "'return' not in a function"
6997                 // but should not exit.
6998         } while (G.use_stdin);
6999         RETURN_STATUS(s);
7000 }
7001 #if ERRORS_ARE_FATAL
7002 # define zbc_vm_stdin(...) (zbc_vm_stdin(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
7003 #endif
7004
7005 #if ENABLE_BC
7006 static void bc_vm_info(void)
7007 {
7008         printf("%s "BB_VER"\n"
7009                 "Copyright (c) 2018 Gavin D. Howard and contributors\n"
7010         , applet_name);
7011 }
7012
7013 static void bc_args(char **argv)
7014 {
7015         unsigned opts;
7016         int i;
7017
7018         GETOPT_RESET();
7019 #if ENABLE_FEATURE_BC_LONG_OPTIONS
7020         opts = option_mask32 |= getopt32long(argv, "wvsqli",
7021                 "warn\0"              No_argument "w"
7022                 "version\0"           No_argument "v"
7023                 "standard\0"          No_argument "s"
7024                 "quiet\0"             No_argument "q"
7025                 "mathlib\0"           No_argument "l"
7026                 "interactive\0"       No_argument "i"
7027         );
7028 #else
7029         opts = option_mask32 |= getopt32(argv, "wvsqli");
7030 #endif
7031         if (getenv("POSIXLY_CORRECT"))
7032                 option_mask32 |= BC_FLAG_S;
7033
7034         if (opts & BC_FLAG_V) {
7035                 bc_vm_info();
7036                 exit(0);
7037         }
7038
7039         for (i = optind; argv[i]; ++i)
7040                 bc_vec_push(&G.files, argv + i);
7041 }
7042
7043 static void bc_vm_envArgs(void)
7044 {
7045         BcVec v;
7046         char *buf;
7047         char *env_args = getenv("BC_ENV_ARGS");
7048
7049         if (!env_args) return;
7050
7051         G.env_args = xstrdup(env_args);
7052         buf = G.env_args;
7053
7054         bc_vec_init(&v, sizeof(char *), NULL);
7055
7056         while (*(buf = skip_whitespace(buf)) != '\0') {
7057                 bc_vec_push(&v, &buf);
7058                 buf = skip_non_whitespace(buf);
7059                 if (!*buf)
7060                         break;
7061                 *buf++ = '\0';
7062         }
7063
7064         // NULL terminate, and pass argv[] so that first arg is argv[1]
7065         if (sizeof(int) == sizeof(char*)) {
7066                 bc_vec_push(&v, &const_int_0);
7067         } else {
7068                 static char *const nullptr = NULL;
7069                 bc_vec_push(&v, &nullptr);
7070         }
7071         bc_args(((char **)v.v) - 1);
7072
7073         bc_vec_free(&v);
7074 }
7075
7076 static const char bc_lib[] ALIGN1 = {
7077         "scale=20"
7078 "\n"    "define e(x){"
7079 "\n"            "auto b,s,n,r,d,i,p,f,v"
7080 ////////////////"if(x<0)return(1/e(-x))" // and drop 'n' and x<0 logic below
7081 //^^^^^^^^^^^^^^^^ this would work, and is even more precise than GNU bc:
7082 //e(-.998896): GNU:.36828580434569428695
7083 //      above code:.36828580434569428696
7084 //    actual value:.3682858043456942869594...
7085 // but for now let's be "GNU compatible"
7086 "\n"            "b=ibase"
7087 "\n"            "ibase=A"
7088 "\n"            "if(x<0){"
7089 "\n"                    "n=1"
7090 "\n"                    "x=-x"
7091 "\n"            "}"
7092 "\n"            "s=scale"
7093 "\n"            "r=6+s+.44*x"
7094 "\n"            "scale=scale(x)+1"
7095 "\n"            "while(x>1){"
7096 "\n"                    "d+=1"
7097 "\n"                    "x/=2"
7098 "\n"                    "scale+=1"
7099 "\n"            "}"
7100 "\n"            "scale=r"
7101 "\n"            "r=x+1"
7102 "\n"            "p=x"
7103 "\n"            "f=v=1"
7104 "\n"            "for(i=2;v;++i){"
7105 "\n"                    "p*=x"
7106 "\n"                    "f*=i"
7107 "\n"                    "v=p/f"
7108 "\n"                    "r+=v"
7109 "\n"            "}"
7110 "\n"            "while(d--)r*=r"
7111 "\n"            "scale=s"
7112 "\n"            "ibase=b"
7113 "\n"            "if(n)return(1/r)"
7114 "\n"            "return(r/1)"
7115 "\n"    "}"
7116 "\n"    "define l(x){"
7117 "\n"            "auto b,s,r,p,a,q,i,v"
7118 "\n"            "b=ibase"
7119 "\n"            "ibase=A"
7120 "\n"            "if(x<=0){"
7121 "\n"                    "r=(1-10^scale)/1"
7122 "\n"                    "ibase=b"
7123 "\n"                    "return(r)"
7124 "\n"            "}"
7125 "\n"            "s=scale"
7126 "\n"            "scale+=6"
7127 "\n"            "p=2"
7128 "\n"            "while(x>=2){"
7129 "\n"                    "p*=2"
7130 "\n"                    "x=sqrt(x)"
7131 "\n"            "}"
7132 "\n"            "while(x<=.5){"
7133 "\n"                    "p*=2"
7134 "\n"                    "x=sqrt(x)"
7135 "\n"            "}"
7136 "\n"            "r=a=(x-1)/(x+1)"
7137 "\n"            "q=a*a"
7138 "\n"            "v=1"
7139 "\n"            "for(i=3;v;i+=2){"
7140 "\n"                    "a*=q"
7141 "\n"                    "v=a/i"
7142 "\n"                    "r+=v"
7143 "\n"            "}"
7144 "\n"            "r*=p"
7145 "\n"            "scale=s"
7146 "\n"            "ibase=b"
7147 "\n"            "return(r/1)"
7148 "\n"    "}"
7149 "\n"    "define s(x){"
7150 "\n"            "auto b,s,r,a,q,i"
7151 "\n"            "if(x<0)return(-s(-x))"
7152 "\n"            "b=ibase"
7153 "\n"            "ibase=A"
7154 "\n"            "s=scale"
7155 "\n"            "scale=1.1*s+2"
7156 "\n"            "a=a(1)"
7157 "\n"            "scale=0"
7158 "\n"            "q=(x/a+2)/4"
7159 "\n"            "x-=4*q*a"
7160 "\n"            "if(q%2)x=-x"
7161 "\n"            "scale=s+2"
7162 "\n"            "r=a=x"
7163 "\n"            "q=-x*x"
7164 "\n"            "for(i=3;a;i+=2){"
7165 "\n"                    "a*=q/(i*(i-1))"
7166 "\n"                    "r+=a"
7167 "\n"            "}"
7168 "\n"            "scale=s"
7169 "\n"            "ibase=b"
7170 "\n"            "return(r/1)"
7171 "\n"    "}"
7172 "\n"    "define c(x){"
7173 "\n"            "auto b,s"
7174 "\n"            "b=ibase"
7175 "\n"            "ibase=A"
7176 "\n"            "s=scale"
7177 "\n"            "scale*=1.2"
7178 "\n"            "x=s(2*a(1)+x)"
7179 "\n"            "scale=s"
7180 "\n"            "ibase=b"
7181 "\n"            "return(x/1)"
7182 "\n"    "}"
7183 "\n"    "define a(x){"
7184 "\n"            "auto b,s,r,n,a,m,t,f,i,u"
7185 "\n"            "b=ibase"
7186 "\n"            "ibase=A"
7187 "\n"            "n=1"
7188 "\n"            "if(x<0){"
7189 "\n"                    "n=-1"
7190 "\n"                    "x=-x"
7191 "\n"            "}"
7192 "\n"            "if(scale<65){"
7193 "\n"                    "if(x==1)return(.7853981633974483096156608458198757210492923498437764552437361480/n)"
7194 "\n"                    "if(x==.2)return(.1973955598498807583700497651947902934475851037878521015176889402/n)"
7195 "\n"            "}"
7196 "\n"            "s=scale"
7197 "\n"            "if(x>.2){"
7198 "\n"                    "scale+=5"
7199 "\n"                    "a=a(.2)"
7200 "\n"            "}"
7201 "\n"            "scale=s+3"
7202 "\n"            "while(x>.2){"
7203 "\n"                    "m+=1"
7204 "\n"                    "x=(x-.2)/(1+.2*x)"
7205 "\n"            "}"
7206 "\n"            "r=u=x"
7207 "\n"            "f=-x*x"
7208 "\n"            "t=1"
7209 "\n"            "for(i=3;t;i+=2){"
7210 "\n"                    "u*=f"
7211 "\n"                    "t=u/i"
7212 "\n"                    "r+=t"
7213 "\n"            "}"
7214 "\n"            "scale=s"
7215 "\n"            "ibase=b"
7216 "\n"            "return((m*a+r)/n)"
7217 "\n"    "}"
7218 "\n"    "define j(n,x){"
7219 "\n"            "auto b,s,o,a,i,v,f"
7220 "\n"            "b=ibase"
7221 "\n"            "ibase=A"
7222 "\n"            "s=scale"
7223 "\n"            "scale=0"
7224 "\n"            "n/=1"
7225 "\n"            "if(n<0){"
7226 "\n"                    "n=-n"
7227 "\n"                    "o=n%2"
7228 "\n"            "}"
7229 "\n"            "a=1"
7230 "\n"            "for(i=2;i<=n;++i)a*=i"
7231 "\n"            "scale=1.5*s"
7232 "\n"            "a=(x^n)/2^n/a"
7233 "\n"            "r=v=1"
7234 "\n"            "f=-x*x/4"
7235 "\n"            "scale+=length(a)-scale(a)"
7236 "\n"            "for(i=1;v;++i){"
7237 "\n"                    "v=v*f/i/(n+i)"
7238 "\n"                    "r+=v"
7239 "\n"            "}"
7240 "\n"            "scale=s"
7241 "\n"            "ibase=b"
7242 "\n"            "if(o)a=-a"
7243 "\n"            "return(a*r/1)"
7244 "\n"    "}"
7245 };
7246 #endif // ENABLE_BC
7247
7248 static BC_STATUS zbc_vm_exec(void)
7249 {
7250         BcStatus s;
7251         size_t i;
7252
7253 #if ENABLE_BC
7254         if (option_mask32 & BC_FLAG_L) {
7255                 // We know that internal library is not buggy,
7256                 // thus error checking is normally disabled.
7257 # define DEBUG_LIB 0
7258                 bc_lex_file(&G.prs.l);
7259                 s = zbc_vm_process(bc_lib);
7260                 if (DEBUG_LIB && s) RETURN_STATUS(s);
7261         }
7262 #endif
7263
7264         s = BC_STATUS_SUCCESS;
7265         for (i = 0; !s && i < G.files.len; ++i)
7266                 s = zbc_vm_file(*((char **) bc_vec_item(&G.files, i)));
7267         if (ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP && s && !G_ttyin) {
7268                 // Debug config, non-interactive mode:
7269                 // return all the way back to main.
7270                 // Non-debug builds do not come here, they exit.
7271                 RETURN_STATUS(s);
7272         }
7273
7274         if (IS_BC || (option_mask32 & BC_FLAG_I))
7275                 s = zbc_vm_stdin();
7276
7277         RETURN_STATUS(s);
7278 }
7279 #if ERRORS_ARE_FATAL
7280 # define zbc_vm_exec(...) (zbc_vm_exec(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
7281 #endif
7282
7283 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
7284 static void bc_program_free(void)
7285 {
7286         bc_num_free(&G.prog.ib);
7287         bc_num_free(&G.prog.ob);
7288         bc_num_free(&G.prog.hexb);
7289 # if ENABLE_DC
7290         bc_num_free(&G.prog.strmb);
7291 # endif
7292         bc_vec_free(&G.prog.fns);
7293         bc_vec_free(&G.prog.fn_map);
7294         bc_vec_free(&G.prog.vars);
7295         bc_vec_free(&G.prog.var_map);
7296         bc_vec_free(&G.prog.arrs);
7297         bc_vec_free(&G.prog.arr_map);
7298         bc_vec_free(&G.prog.strs);
7299         bc_vec_free(&G.prog.consts);
7300         bc_vec_free(&G.prog.results);
7301         bc_vec_free(&G.prog.stack);
7302         bc_num_free(&G.prog.last);
7303         bc_num_free(&G.prog.zero);
7304         bc_num_free(&G.prog.one);
7305         bc_vec_free(&G.stdin_buffer);
7306 }
7307
7308 static void bc_vm_free(void)
7309 {
7310         bc_vec_free(&G.files);
7311         bc_program_free();
7312         bc_parse_free(&G.prs);
7313         free(G.env_args);
7314 }
7315 #endif
7316
7317 static void bc_program_init(void)
7318 {
7319         size_t idx;
7320         BcInstPtr ip;
7321
7322         // memset(&G.prog, 0, sizeof(G.prog)); - already is
7323         memset(&ip, 0, sizeof(BcInstPtr));
7324
7325         // G.prog.nchars = G.prog.scale = 0; - already is
7326         bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.ib);
7327         bc_num_ten(&G.prog.ib);
7328         G.prog.ib_t = 10;
7329
7330         bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.ob);
7331         bc_num_ten(&G.prog.ob);
7332         G.prog.ob_t = 10;
7333
7334         bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.hexb);
7335         bc_num_ten(&G.prog.hexb);
7336         G.prog.hexb.num[0] = 6;
7337
7338 #if ENABLE_DC
7339         bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.strmb);
7340         bc_num_ulong2num(&G.prog.strmb, UCHAR_MAX + 1);
7341 #endif
7342
7343         bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.last);
7344         //bc_num_zero(&G.prog.last); - already is
7345
7346         bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.zero);
7347         //bc_num_zero(&G.prog.zero); - already is
7348
7349         bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.one);
7350         bc_num_one(&G.prog.one);
7351
7352         bc_vec_init(&G.prog.fns, sizeof(BcFunc), bc_func_free);
7353         bc_vec_init(&G.prog.fn_map, sizeof(BcId), bc_id_free);
7354
7355         bc_program_addFunc(xstrdup("(main)"), &idx);
7356         bc_program_addFunc(xstrdup("(read)"), &idx);
7357
7358         bc_vec_init(&G.prog.vars, sizeof(BcVec), bc_vec_free);
7359         bc_vec_init(&G.prog.var_map, sizeof(BcId), bc_id_free);
7360
7361         bc_vec_init(&G.prog.arrs, sizeof(BcVec), bc_vec_free);
7362         bc_vec_init(&G.prog.arr_map, sizeof(BcId), bc_id_free);
7363
7364         bc_vec_init(&G.prog.strs, sizeof(char *), bc_string_free);
7365         bc_vec_init(&G.prog.consts, sizeof(char *), bc_string_free);
7366         bc_vec_init(&G.prog.results, sizeof(BcResult), bc_result_free);
7367         bc_vec_init(&G.prog.stack, sizeof(BcInstPtr), NULL);
7368         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
7369
7370         bc_char_vec_init(&G.stdin_buffer);
7371 }
7372
7373 static int bc_vm_init(const char *env_len)
7374 {
7375 #if ENABLE_FEATURE_EDITING
7376         G.line_input_state = new_line_input_t(DO_HISTORY);
7377 #endif
7378         G.prog.len = bc_vm_envLen(env_len);
7379
7380         bc_vec_init(&G.files, sizeof(char *), NULL);
7381         IF_BC(if (IS_BC) bc_vm_envArgs();)
7382         bc_program_init();
7383         bc_parse_create(&G.prs, BC_PROG_MAIN);
7384
7385 //TODO: in GNU bc, the check is (isatty(0) && isatty(1)),
7386 //-i option unconditionally enables this regardless of isatty():
7387         if (isatty(0)) {
7388 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
7389                 G_ttyin = 1;
7390                 // With SA_RESTART, most system calls will restart
7391                 // (IOW: they won't fail with EINTR).
7392                 // In particular, this means ^C won't cause
7393                 // stdout to get into "error state" if SIGINT hits
7394                 // within write() syscall.
7395                 //
7396                 // The downside is that ^C while tty input is taken
7397                 // will only be handled after [Enter] since read()
7398                 // from stdin is not interrupted by ^C either,
7399                 // it restarts, thus fgetc() does not return on ^C.
7400                 // (This problem manifests only if line editing is disabled)
7401                 signal_SA_RESTART_empty_mask(SIGINT, record_signo);
7402
7403                 // Without SA_RESTART, this exhibits a bug:
7404                 // "while (1) print 1" and try ^C-ing it.
7405                 // Intermittently, instead of returning to input line,
7406                 // you'll get "output error: Interrupted system call"
7407                 // and exit.
7408                 //signal_no_SA_RESTART_empty_mask(SIGINT, record_signo);
7409 #endif
7410                 return 1; // "tty"
7411         }
7412         return 0; // "not a tty"
7413 }
7414
7415 static BcStatus bc_vm_run(void)
7416 {
7417         BcStatus st = zbc_vm_exec();
7418 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
7419         if (G_exiting) // it was actually "halt" or "quit"
7420                 st = EXIT_SUCCESS;
7421         bc_vm_free();
7422 # if ENABLE_FEATURE_EDITING
7423         free_line_input_t(G.line_input_state);
7424 # endif
7425         FREE_G();
7426 #endif
7427         dbg_exec("exiting with exitcode %d", st);
7428         return st;
7429 }
7430
7431 #if ENABLE_BC
7432 int bc_main(int argc, char **argv) MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE;
7433 int bc_main(int argc UNUSED_PARAM, char **argv)
7434 {
7435         int is_tty;
7436
7437         INIT_G();
7438
7439         is_tty = bc_vm_init("BC_LINE_LENGTH");
7440
7441         bc_args(argv);
7442
7443         if (is_tty && !(option_mask32 & BC_FLAG_Q))
7444                 bc_vm_info();
7445
7446         return bc_vm_run();
7447 }
7448 #endif
7449
7450 #if ENABLE_DC
7451 int dc_main(int argc, char **argv) MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE;
7452 int dc_main(int argc UNUSED_PARAM, char **argv)
7453 {
7454         int noscript;
7455
7456         INIT_G();
7457
7458         // TODO: dc (GNU bc 1.07.1) 1.4.1 seems to use width
7459         // 1 char wider than bc from the same package.
7460         // Both default width, and xC_LINE_LENGTH=N are wider:
7461         // "DC_LINE_LENGTH=5 dc -e'123456 p'" prints:
7462         //      |1234\   |
7463         //      |56      |
7464         // "echo '123456' | BC_LINE_LENGTH=5 bc" prints:
7465         //      |123\    |
7466         //      |456     |
7467         // Do the same, or it's a bug?
7468         bc_vm_init("DC_LINE_LENGTH");
7469
7470         // Run -e'SCRIPT' and -fFILE in order of appearance, then handle FILEs
7471         noscript = BC_FLAG_I;
7472         for (;;) {
7473                 int n = getopt(argc, argv, "e:f:x");
7474                 if (n <= 0)
7475                         break;
7476                 switch (n) {
7477                 case 'e':
7478                         noscript = 0;
7479                         n = zbc_vm_process(optarg);
7480                         if (n) return n;
7481                         break;
7482                 case 'f':
7483                         noscript = 0;
7484                         n = zbc_vm_file(optarg);
7485                         if (n) return n;
7486                         break;
7487                 case 'x':
7488                         option_mask32 |= DC_FLAG_X;
7489                         break;
7490                 default:
7491                         bb_show_usage();
7492                 }
7493         }
7494         argv += optind;
7495
7496         while (*argv) {
7497                 noscript = 0;
7498                 bc_vec_push(&G.files, argv++);
7499         }
7500
7501         option_mask32 |= noscript; // set BC_FLAG_I if we need to interpret stdin
7502
7503         return bc_vm_run();
7504 }
7505 #endif
7506
7507 #endif // not DC_SMALL