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:       for details.
  15 //config:
  16 //config:       This bc has four differences to the GNU bc:
  17 //config:
  18 //config:         1) The period (.) can also be used as a shortcut for "last", as in
  19 //config:            the BSD bc.
  20 //config:         2) Arrays are copied before being passed as arguments to
  21 //config:            functions. This behavior is required by the bc spec.
  22 //config:         3) Arrays can be passed to the builtin "length" function to get
  23 //config:            the number of elements currently in the array. The following
  24 //config:            example prints "1":
  25 //config:
  26 //config:              a[0] = 0
  27 //config:              length(a[])
  28 //config:
  29 //config:         4) The precedence of the boolean "not" operator (!) is equal to
  30 //config:            that of the unary minus (-), or negation, operator. This still
  31 //config:            allows POSIX-compliant scripts to work while somewhat
  32 //config:            preserving expected behavior (versus C) and making parsing
  33 //config:            easier.
  34 //config:
  35 //config:       Options:
  36 //config:
  37 //config:         -i  --interactive  force interactive mode
  38 //config:         -l  --mathlib      use predefined math routines:
  39 //config:
  40 //config:                              s(expr)  =  sine of expr in radians
  41 //config:                              c(expr)  =  cosine of expr in radians
  42 //config:                              a(expr)  =  arctangent of expr, returning
  43 //config:                                          radians
  44 //config:                              l(expr)  =  natural log of expr
  45 //config:                              e(expr)  =  raises e to the power of expr
  46 //config:                              j(n, x)  =  Bessel function of integer order
  47 //config:                                          n of x
  48 //config:
  49 //config:         -q  --quiet        don't print version and copyright.
  50 //config:         -s  --standard     error if any non-POSIX extensions are used.
  51 //config:         -w  --warn         warn if any non-POSIX extensions are used.
  52 //config:         -v  --version      print version and copyright and exit.
  53 //config:
  54 //config:       Long options are only available if FEATURE_BC_LONG_OPTIONS is
  55 //config:       enabled.
  56 //config:
  57 //config:config DC
  58 //config:       bool "dc (38 kb; 49 kb when combined with bc)"
  59 //config:       default y
  60 //config:       help
  61 //config:       dc is a reverse-polish notation command-line calculator which
  62 //config:       supports unlimited precision arithmetic. See the FreeBSD man page
  63 //config:       (https://www.unix.com/man-page/FreeBSD/1/dc/) and GNU dc manual
  64 //config:       (https://www.gnu.org/software/bc/manual/dc-1.05/html_mono/dc.html)
  65 //config:       for details.
  66 //config:
  67 //config:       This dc has a few differences from the two above:
  68 //config:
  69 //config:         1) When printing a byte stream (command "P"), this bc follows what
  70 //config:            the FreeBSD dc does.
  71 //config:         2) This dc implements the GNU extensions for divmod ("~") and
  72 //config:            modular exponentiation ("|").
  73 //config:         3) This dc implements all FreeBSD extensions, except for "J" and
  74 //config:            "M".
  75 //config:         4) Like the FreeBSD dc, this dc supports extended registers.
  76 //config:            However, they are implemented differently. When it encounters
  77 //config:            whitespace where a register should be, it skips the whitespace.
  78 //config:            If the character following is not a lowercase letter, an error
  79 //config:            is issued. Otherwise, the register name is parsed by the
  80 //config:            following regex:
  81 //config:
  82 //config:              [a-z][a-z0-9_]*
  83 //config:
  84 //config:            This generally means that register names will be surrounded by
  85 //config:            whitespace.
  86 //config:
  87 //config:            Examples:
  88 //config:
  89 //config:              l idx s temp L index S temp2 < do_thing
  90 //config:
  91 //config:            Also note that, like the FreeBSD dc, extended registers are not
  92 //config:            allowed unless the "-x" option is given.
  93 //config:
  94 //config:config FEATURE_DC_SMALL
  95 //config:       bool "Minimal dc implementation (4.2 kb), not using bc code base"
  96 //config:       depends on DC && !BC
  97 //config:       default n
  98 //config:
  99 //config:config FEATURE_DC_LIBM
 100 //config:       bool "Enable power and exp functions (requires libm)"
 101 //config:       default y
 102 //config:       depends on FEATURE_DC_SMALL
 103 //config:       help
 104 //config:       Enable power and exp functions.
 105 //config:       NOTE: This will require libm to be present for linking.
 106 //config:
 107 //config:config FEATURE_BC_SIGNALS
 108 //config:       bool "Enable bc/dc signal handling"
 109 //config:       default y
 110 //config:       depends on (BC || DC) && !FEATURE_DC_SMALL
 111 //config:       help
 112 //config:       Enable signal handling for bc and dc.
 113 //config:
 114 //config:config FEATURE_BC_LONG_OPTIONS
 115 //config:       bool "Enable bc/dc long options"
 116 //config:       default y
 117 //config:       depends on (BC || DC) && !FEATURE_DC_SMALL
 118 //config:       help
 119 //config:       Enable long options for bc and dc.
 120
 121 //applet:IF_BC(APPLET(bc, BB_DIR_USR_BIN, BB_SUID_DROP))
 122 //applet:IF_DC(APPLET(dc, BB_DIR_USR_BIN, BB_SUID_DROP))
 123
 124 //kbuild:lib-$(CONFIG_BC) += bc.o
 125 //kbuild:lib-$(CONFIG_DC) += bc.o
 126
 127 //See www.gnu.org/software/bc/manual/bc.html
 128 //usage:#define bc_trivial_usage
 129 //usage:       "[-sqliw] FILE..."
 130 //usage:
 131 //usage:#define bc_full_usage "\n"
 132 //usage:     "\nArbitrary precision calculator"
 133 //usage:     "\n"
 134 ///////:     "\n        -i      Interactive" - has no effect for now
 135 //usage:     "\n        -q      Quiet"
 136 //usage:     "\n        -l      Load standard math library"
 137 //usage:     "\n        -s      Be POSIX compatible"
 138 //usage:     "\n        -w      Warn if extensions are used"
 139 ///////:     "\n        -v      Version"
 140 //usage:     "\n"
 141 //usage:     "\n$BC_LINE_LENGTH changes output width"
 142 //usage:
 143 //usage:#define bc_example_usage
 144 //usage:       "3 + 4.129\n"
 145 //usage:       "1903 - 2893\n"
 146 //usage:       "-129 * 213.28935\n"
 147 //usage:       "12 / -1932\n"
 148 //usage:       "12 % 12\n"
 149 //usage:       "34 ^ 189\n"
 150 //usage:       "scale = 13\n"
 151 //usage:       "ibase = 2\n"
 152 //usage:       "obase = A\n"
 153 //usage:
 154 //usage:#define dc_trivial_usage
 155 //usage:       IF_NOT_FEATURE_DC_SMALL("[-x] ")"[-eSCRIPT]... [-fFILE]... [FILE]..."
 156 //usage:
 157 //usage:#define dc_full_usage "\n"
 158 //usage:     "\nTiny RPN calculator. Operations:"
 159 //usage:     "\n+, -, *, /, %, ~, ^," IF_NOT_FEATURE_DC_SMALL(" |,")
 160 //usage:     "\np - print top of the stack (without popping)"
 161 //usage:     "\nf - print entire stack"
 162 //usage:     "\nk - pop the value and set the precision"
 163 //usage:     "\ni - pop the value and set input radix"
 164 //usage:     "\no - pop the value and set output radix"
 165 //usage:     "\nExamples: dc -e'2 2 + p' -> 4, dc -e'8 8 * 2 2 + / p' -> 16"
 166 //usage:
 167 //usage:#define dc_example_usage
 168 //usage:       "$ dc -e'2 2 + p'\n"
 169 //usage:       "4\n"
 170 //usage:       "$ dc -e'8 8 \\* 2 2 + / p'\n"
 171 //usage:       "16\n"
 172 //usage:       "$ dc -e'0 1 & p'\n"
 173 //usage:       "0\n"
 174 //usage:       "$ dc -e'0 1 | p'\n"
 175 //usage:       "1\n"
 176 //usage:       "$ echo '72 9 / 8 * p' | dc\n"
 177 //usage:       "64\n"
 178
 179 #include "libbb.h"
 180 #include "common_bufsiz.h"
 181
 182 #if ENABLE_FEATURE_DC_SMALL
 183 # include "dc.c"
 184 #else
 185
 186 typedef enum BcStatus {
 187         BC_STATUS_SUCCESS = 0,
 188         BC_STATUS_FAILURE = 1,
 189         BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP = 2, // bc_parse_expr() uses this
 190         BC_STATUS_EOF = 3, // bc_vm_stdin() uses this
 191 } BcStatus;
 192
 193 #define BC_VEC_INVALID_IDX ((size_t) -1)
 194 #define BC_VEC_START_CAP (1 << 5)
 195
 196 typedef void (*BcVecFree)(void *);
 197
 198 typedef struct BcVec {
 199         char *v;
 200         size_t len;
 201         size_t cap;
 202         size_t size;
 203         BcVecFree dtor;
 204 } BcVec;
 205
 206 typedef signed char BcDig;
 207
 208 typedef struct BcNum {
 209         BcDig *restrict num;
 210         size_t rdx;
 211         size_t len;
 212         size_t cap;
 213         bool neg;
 214 } BcNum;
 215
 216 #define BC_NUM_MIN_BASE         ((unsigned long) 2)
 217 #define BC_NUM_MAX_IBASE        ((unsigned long) 16)
 218 // larger value might speed up BIGNUM calculations a bit:
 219 #define BC_NUM_DEF_SIZE         (16)
 220 #define BC_NUM_PRINT_WIDTH      (69)
 221
 222 #define BC_NUM_KARATSUBA_LEN    (32)
 223
 224 typedef void (*BcNumDigitOp)(size_t, size_t, bool, size_t *);
 225
 226 typedef BcStatus (*BcNumBinaryOp)(BcNum *, BcNum *, BcNum *, size_t);
 227
 228 static BcStatus bc_num_add(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale);
 229 static BcStatus bc_num_sub(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale);
 230 static BcStatus bc_num_mul(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale);
 231 static BcStatus bc_num_div(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale);
 232 static BcStatus bc_num_mod(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale);
 233 static BcStatus bc_num_pow(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale);
 234 static BcStatus bc_num_sqrt(BcNum *a, BcNum *b, size_t scale);
 235 static BcStatus bc_num_divmod(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, BcNum *d,
 236                               size_t scale);
 237
 238 typedef enum BcInst {
 239
 240 #if ENABLE_BC
 241         BC_INST_INC_PRE,
 242         BC_INST_DEC_PRE,
 243         BC_INST_INC_POST,
 244         BC_INST_DEC_POST,
 245 #endif
 246
 247         BC_INST_NEG,
 248
 249         BC_INST_POWER,
 250         BC_INST_MULTIPLY,
 251         BC_INST_DIVIDE,
 252         BC_INST_MODULUS,
 253         BC_INST_PLUS,
 254         BC_INST_MINUS,
 255
 256         BC_INST_REL_EQ,
 257         BC_INST_REL_LE,
 258         BC_INST_REL_GE,
 259         BC_INST_REL_NE,
 260         BC_INST_REL_LT,
 261         BC_INST_REL_GT,
 262
 263         BC_INST_BOOL_NOT,
 264         BC_INST_BOOL_OR,
 265         BC_INST_BOOL_AND,
 266
 267 #if ENABLE_BC
 268         BC_INST_ASSIGN_POWER,
 269         BC_INST_ASSIGN_MULTIPLY,
 270         BC_INST_ASSIGN_DIVIDE,
 271         BC_INST_ASSIGN_MODULUS,
 272         BC_INST_ASSIGN_PLUS,
 273         BC_INST_ASSIGN_MINUS,
 274 #endif
 275         BC_INST_ASSIGN,
 276
 277         BC_INST_NUM,
 278         BC_INST_VAR,
 279         BC_INST_ARRAY_ELEM,
 280         BC_INST_ARRAY,
 281
 282         BC_INST_SCALE_FUNC,
 283         BC_INST_IBASE,
 284         BC_INST_SCALE,
 285         BC_INST_LAST,
 286         BC_INST_LENGTH,
 287         BC_INST_READ,
 288         BC_INST_OBASE,
 289         BC_INST_SQRT,
 290
 291         BC_INST_PRINT,
 292         BC_INST_PRINT_POP,
 293         BC_INST_STR,
 294         BC_INST_PRINT_STR,
 295
 296 #if ENABLE_BC
 297         BC_INST_JUMP,
 298         BC_INST_JUMP_ZERO,
 299
 300         BC_INST_CALL,
 301
 302         BC_INST_RET,
 303         BC_INST_RET0,
 304
 305         BC_INST_HALT,
 306 #endif
 307
 308         BC_INST_POP,
 309         BC_INST_POP_EXEC,
 310
 311 #if ENABLE_DC
 312         BC_INST_MODEXP,
 313         BC_INST_DIVMOD,
 314
 315         BC_INST_EXECUTE,
 316         BC_INST_EXEC_COND,
 317
 318         BC_INST_ASCIIFY,
 319         BC_INST_PRINT_STREAM,
 320
 321         BC_INST_PRINT_STACK,
 322         BC_INST_CLEAR_STACK,
 323         BC_INST_STACK_LEN,
 324         BC_INST_DUPLICATE,
 325         BC_INST_SWAP,
 326
 327         BC_INST_LOAD,
 328         BC_INST_PUSH_VAR,
 329         BC_INST_PUSH_TO_VAR,
 330
 331         BC_INST_QUIT,
 332         BC_INST_NQUIT,
 333
 334         BC_INST_INVALID = -1,
 335 #endif
 336
 337 } BcInst;
 338
 339 typedef struct BcId {
 340         char *name;
 341         size_t idx;
 342 } BcId;
 343
 344 typedef struct BcFunc {
 345         BcVec code;
 346         BcVec labels;
 347         size_t nparams;
 348         BcVec autos;
 349 } BcFunc;
 350
 351 typedef enum BcResultType {
 352
 353         BC_RESULT_TEMP,
 354
 355         BC_RESULT_VAR,
 356         BC_RESULT_ARRAY_ELEM,
 357         BC_RESULT_ARRAY,
 358
 359         BC_RESULT_STR,
 360
 361         BC_RESULT_IBASE,
 362         BC_RESULT_SCALE,
 363         BC_RESULT_LAST,
 364
 365         // These are between to calculate ibase, obase, and last from instructions.
 366         BC_RESULT_CONSTANT,
 367         BC_RESULT_ONE,
 368
 369         BC_RESULT_OBASE,
 370
 371 } BcResultType;
 372
 373 typedef union BcResultData {
 374         BcNum n;
 375         BcVec v;
 376         BcId id;
 377 } BcResultData;
 378
 379 typedef struct BcResult {
 380         BcResultType t;
 381         BcResultData d;
 382 } BcResult;
 383
 384 typedef struct BcInstPtr {
 385         size_t func;
 386         size_t idx;
 387         size_t len;
 388 } BcInstPtr;
 389
 390 // BC_LEX_NEG is not used in lexing; it is only for parsing.
 391 typedef enum BcLexType {
 392
 393         BC_LEX_EOF,
 394         BC_LEX_INVALID,
 395
 396         BC_LEX_OP_INC,
 397         BC_LEX_OP_DEC,
 398
 399         BC_LEX_NEG,
 400
 401         BC_LEX_OP_POWER,
 402         BC_LEX_OP_MULTIPLY,
 403         BC_LEX_OP_DIVIDE,
 404         BC_LEX_OP_MODULUS,
 405         BC_LEX_OP_PLUS,
 406         BC_LEX_OP_MINUS,
 407
 408         BC_LEX_OP_REL_EQ,
 409         BC_LEX_OP_REL_LE,
 410         BC_LEX_OP_REL_GE,
 411         BC_LEX_OP_REL_NE,
 412         BC_LEX_OP_REL_LT,
 413         BC_LEX_OP_REL_GT,
 414
 415         BC_LEX_OP_BOOL_NOT,
 416         BC_LEX_OP_BOOL_OR,
 417         BC_LEX_OP_BOOL_AND,
 418
 419         BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER,
 420         BC_LEX_OP_ASSIGN_MULTIPLY,
 421         BC_LEX_OP_ASSIGN_DIVIDE,
 422         BC_LEX_OP_ASSIGN_MODULUS,
 423         BC_LEX_OP_ASSIGN_PLUS,
 424         BC_LEX_OP_ASSIGN_MINUS,
 425         BC_LEX_OP_ASSIGN,
 426
 427         BC_LEX_NLINE,
 428         BC_LEX_WHITESPACE,
 429
 430         BC_LEX_LPAREN,
 431         BC_LEX_RPAREN,
 432
 433         BC_LEX_LBRACKET,
 434         BC_LEX_COMMA,
 435         BC_LEX_RBRACKET,
 436
 437         BC_LEX_LBRACE,
 438         BC_LEX_SCOLON,
 439         BC_LEX_RBRACE,
 440
 441         BC_LEX_STR,
 442         BC_LEX_NAME,
 443         BC_LEX_NUMBER,
 444
 445         BC_LEX_KEY_1st_keyword,
 446         BC_LEX_KEY_AUTO = BC_LEX_KEY_1st_keyword,
 447         BC_LEX_KEY_BREAK,
 448         BC_LEX_KEY_CONTINUE,
 449         BC_LEX_KEY_DEFINE,
 450         BC_LEX_KEY_ELSE,
 451         BC_LEX_KEY_FOR,
 452         BC_LEX_KEY_HALT,
 453         // code uses "type - BC_LEX_KEY_IBASE + BC_INST_IBASE" construct,
 454         BC_LEX_KEY_IBASE,  // relative order should match for: BC_INST_IBASE
 455         BC_LEX_KEY_IF,
 456         BC_LEX_KEY_LAST,   // relative order should match for: BC_INST_LAST
 457         BC_LEX_KEY_LENGTH,
 458         BC_LEX_KEY_LIMITS,
 459         BC_LEX_KEY_OBASE,  // relative order should match for: BC_INST_OBASE
 460         BC_LEX_KEY_PRINT,
 461         BC_LEX_KEY_QUIT,
 462         BC_LEX_KEY_READ,
 463         BC_LEX_KEY_RETURN,
 464         BC_LEX_KEY_SCALE,
 465         BC_LEX_KEY_SQRT,
 466         BC_LEX_KEY_WHILE,
 467
 468 #if ENABLE_DC
 469         BC_LEX_EQ_NO_REG,
 470         BC_LEX_OP_MODEXP,
 471         BC_LEX_OP_DIVMOD,
 472
 473         BC_LEX_COLON,
 474         BC_LEX_ELSE,
 475         BC_LEX_EXECUTE,
 476         BC_LEX_PRINT_STACK,
 477         BC_LEX_CLEAR_STACK,
 478         BC_LEX_STACK_LEVEL,
 479         BC_LEX_DUPLICATE,
 480         BC_LEX_SWAP,
 481         BC_LEX_POP,
 482
 483         BC_LEX_ASCIIFY,
 484         BC_LEX_PRINT_STREAM,
 485
 486         BC_LEX_STORE_IBASE,
 487         BC_LEX_STORE_SCALE,
 488         BC_LEX_LOAD,
 489         BC_LEX_LOAD_POP,
 490         BC_LEX_STORE_PUSH,
 491         BC_LEX_STORE_OBASE,
 492         BC_LEX_PRINT_POP,
 493         BC_LEX_NQUIT,
 494         BC_LEX_SCALE_FACTOR,
 495 #endif
 496 } BcLexType;
 497 // must match order of BC_LEX_KEY_foo etc above
 498 #if ENABLE_BC
 499 struct BcLexKeyword {
 500         char name8[8];
 501 };
 502 #define BC_LEX_KW_ENTRY(a, b) \
 503         { .name8 = a /*, .posix = b */ }
 504 static const struct BcLexKeyword bc_lex_kws[20] = {
 505         BC_LEX_KW_ENTRY("auto"    , 1), // 0
 506         BC_LEX_KW_ENTRY("break"   , 1), // 1
 507         BC_LEX_KW_ENTRY("continue", 0), // 2 note: this one has no terminating NUL
 508         BC_LEX_KW_ENTRY("define"  , 1), // 3
 509
 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
 515         BC_LEX_KW_ENTRY("if"      , 1), // 8
 516         BC_LEX_KW_ENTRY("last"    , 0), // 9
 517         BC_LEX_KW_ENTRY("length"  , 1), // 10
 518         BC_LEX_KW_ENTRY("limits"  , 0), // 11
 519
 520         BC_LEX_KW_ENTRY("obase"   , 1), // 12
 521         BC_LEX_KW_ENTRY("print"   , 0), // 13
 522         BC_LEX_KW_ENTRY("quit"    , 1), // 14
 523         BC_LEX_KW_ENTRY("read"    , 0), // 15
 524
 525         BC_LEX_KW_ENTRY("return"  , 1), // 16
 526         BC_LEX_KW_ENTRY("scale"   , 1), // 17
 527         BC_LEX_KW_ENTRY("sqrt"    , 1), // 18
 528         BC_LEX_KW_ENTRY("while"   , 1), // 19
 529 };
 530 #undef BC_LEX_KW_ENTRY
 531 enum {
 532         POSIX_KWORD_MASK = 0
 533                 | (1 << 0)
 534                 | (1 << 1)
 535                 | (0 << 2)
 536                 | (1 << 3)
 537                 \
 538                 | (0 << 4)
 539                 | (1 << 5)
 540                 | (0 << 6)
 541                 | (1 << 7)
 542                 \
 543                 | (1 << 8)
 544                 | (0 << 9)
 545                 | (1 << 10)
 546                 | (0 << 11)
 547                 \
 548                 | (1 << 12)
 549                 | (0 << 13)
 550                 | (1 << 14)
 551                 | (0 << 15)
 552                 \
 553                 | (1 << 16)
 554                 | (1 << 17)
 555                 | (1 << 18)
 556                 | (1 << 19)
 557 };
 558 #define bc_lex_kws_POSIX(i) ((1 << (i)) & POSIX_KWORD_MASK)
 559 #endif
 560
 561 struct BcLex;
 562 typedef BcStatus (*BcLexNext)(struct BcLex *);
 563
 564 typedef struct BcLex {
 565
 566         const char *buf;
 567         size_t i;
 568         size_t line;
 569         size_t len;
 570         bool newline;
 571
 572         struct {
 573                 BcLexType t;
 574                 BcLexType last;
 575                 BcVec v;
 576         } t;
 577
 578         BcLexNext next;
 579
 580 } BcLex;
 581
 582 #define BC_PARSE_STREND ((char) UCHAR_MAX)
 583
 584 #define BC_PARSE_REL    (1 << 0)
 585 #define BC_PARSE_PRINT  (1 << 1)
 586 #define BC_PARSE_NOCALL (1 << 2)
 587 #define BC_PARSE_NOREAD (1 << 3)
 588 #define BC_PARSE_ARRAY  (1 << 4)
 589
 590 #define BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(parse) ((uint8_t *) bc_vec_top(&(parse)->flags))
 591 #define BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) (*(BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(parse)))
 592
 593 #define BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER (1 << 0)
 594 #define BC_PARSE_FUNC_INNER(parse) \
 595         (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER)
 596
 597 #define BC_PARSE_FLAG_FUNC (1 << 1)
 598 #define BC_PARSE_FUNC(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_FUNC)
 599
 600 #define BC_PARSE_FLAG_BODY (1 << 2)
 601 #define BC_PARSE_BODY(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_BODY)
 602
 603 #define BC_PARSE_FLAG_LOOP (1 << 3)
 604 #define BC_PARSE_LOOP(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_LOOP)
 605
 606 #define BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER (1 << 4)
 607 #define BC_PARSE_LOOP_INNER(parse) \
 608         (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER)
 609
 610 #define BC_PARSE_FLAG_IF (1 << 5)
 611 #define BC_PARSE_IF(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_IF)
 612
 613 #define BC_PARSE_FLAG_ELSE (1 << 6)
 614 #define BC_PARSE_ELSE(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_ELSE)
 615
 616 #define BC_PARSE_FLAG_IF_END (1 << 7)
 617 #define BC_PARSE_IF_END(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_IF_END)
 618
 619 #define BC_PARSE_CAN_EXEC(parse)                                             \
 620         (!(BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) &                                            \
 621            (BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER | BC_PARSE_FLAG_FUNC | BC_PARSE_FLAG_BODY | \
 622             BC_PARSE_FLAG_LOOP | BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER | BC_PARSE_FLAG_IF |   \
 623             BC_PARSE_FLAG_ELSE | BC_PARSE_FLAG_IF_END)))
 624
 625 struct BcParse;
 626
 627 struct BcProgram;
 628
 629 typedef BcStatus (*BcParseParse)(struct BcParse *);
 630
 631 typedef struct BcParse {
 632
 633         BcParseParse parse;
 634
 635         BcLex l;
 636
 637         BcVec flags;
 638
 639         BcVec exits;
 640         BcVec conds;
 641
 642         BcVec ops;
 643
 644         BcFunc *func;
 645         size_t fidx;
 646
 647         size_t nbraces;
 648         bool auto_part;
 649
 650 } BcParse;
 651
 652 typedef struct BcProgram {
 653
 654         size_t len;
 655         size_t scale;
 656
 657         BcNum ib;
 658         size_t ib_t;
 659         BcNum ob;
 660         size_t ob_t;
 661
 662         BcNum hexb;
 663
 664 #if ENABLE_DC
 665         BcNum strmb;
 666 #endif
 667
 668         BcVec results;
 669         BcVec stack;
 670
 671         BcVec fns;
 672         BcVec fn_map;
 673
 674         BcVec vars;
 675         BcVec var_map;
 676
 677         BcVec arrs;
 678         BcVec arr_map;
 679
 680         BcVec strs;
 681         BcVec consts;
 682
 683         const char *file;
 684
 685         BcNum last;
 686         BcNum zero;
 687         BcNum one;
 688
 689         size_t nchars;
 690
 691 } BcProgram;
 692
 693 #define BC_PROG_STACK(s, n) ((s)->len >= ((size_t) n))
 694
 695 #define BC_PROG_MAIN (0)
 696 #define BC_PROG_READ (1)
 697 #if ENABLE_DC
 698 #define BC_PROG_REQ_FUNCS (2)
 699 #endif
 700
 701 #define BC_PROG_STR(n) (!(n)->num && !(n)->cap)
 702 #define BC_PROG_NUM(r, n) \
 703         ((r)->t != BC_RESULT_ARRAY && (r)->t != BC_RESULT_STR && !BC_PROG_STR(n))
 704
 705 typedef unsigned long (*BcProgramBuiltIn)(BcNum *);
 706
 707 #define BC_FLAG_W (1 << 0)
 708 #define BC_FLAG_V (1 << 1)
 709 #define BC_FLAG_S (1 << 2)
 710 #define BC_FLAG_Q (1 << 3)
 711 #define BC_FLAG_L (1 << 4)
 712 #define BC_FLAG_I (1 << 5)
 713 #define DC_FLAG_X (1 << 6)
 714
 715 #define BC_MAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
 716 #define BC_MIN(a, b) ((a) < (b) ? (a) : (b))
 717
 718 #define BC_MAX_OBASE    ((unsigned) 999)
 719 #define BC_MAX_DIM      ((unsigned) INT_MAX)
 720 #define BC_MAX_SCALE    ((unsigned) UINT_MAX)
 721 #define BC_MAX_STRING   ((unsigned) UINT_MAX - 1)
 722 #define BC_MAX_NUM      BC_MAX_STRING
 723 // Unused apart from "limits" message. Just show a "biggish number" there.
 724 //#define BC_MAX_NAME     BC_MAX_STRING
 725 //#define BC_MAX_EXP      ((unsigned long) LONG_MAX)
 726 //#define BC_MAX_VARS     ((unsigned long) SIZE_MAX - 1)
 727 #define BC_MAX_NAME_STR "999999999"
 728 #define BC_MAX_EXP_STR  "999999999"
 729 #define BC_MAX_VARS_STR "999999999"
 730
 731 #define BC_MAX_OBASE_STR "999"
 732
 733 #if INT_MAX == 2147483647
 734 # define BC_MAX_DIM_STR "2147483647"
 735 #elif INT_MAX == 9223372036854775807
 736 # define BC_MAX_DIM_STR "9223372036854775807"
 737 #else
 738 # error Strange INT_MAX
 739 #endif
 740
 741 #if UINT_MAX == 4294967295
 742 # define BC_MAX_SCALE_STR  "4294967295"
 743 # define BC_MAX_STRING_STR "4294967294"
 744 #elif UINT_MAX == 18446744073709551615
 745 # define BC_MAX_SCALE_STR  "18446744073709551615"
 746 # define BC_MAX_STRING_STR "18446744073709551614"
 747 #else
 748 # error Strange UINT_MAX
 749 #endif
 750 #define BC_MAX_NUM_STR BC_MAX_STRING_STR
 751
 752 struct globals {
 753         IF_FEATURE_BC_SIGNALS(smallint ttyin;)
 754         IF_FEATURE_CLEAN_UP(smallint exiting;)
 755         char sbgn;
 756         char send;
 757
 758         BcParse prs;
 759         BcProgram prog;
 760
 761         // For error messages. Can be set to current parsed line,
 762         // or [TODO] to current executing line (can be before last parsed one)
 763         unsigned err_line;
 764
 765         BcVec files;
 766
 767         char *env_args;
 768
 769 #if ENABLE_FEATURE_EDITING
 770         line_input_t *line_input_state;
 771 #endif
 772 } FIX_ALIASING;
 773 #define G (*ptr_to_globals)
 774 #define INIT_G() do { \
 775         SET_PTR_TO_GLOBALS(xzalloc(sizeof(G))); \
 776 } while (0)
 777 #define FREE_G() do { \
 778         FREE_PTR_TO_GLOBALS(); \
 779 } while (0)
 780 #define G_posix (ENABLE_BC && (option_mask32 & BC_FLAG_S))
 781 #define G_warn  (ENABLE_BC && (option_mask32 & BC_FLAG_W))
 782 #define G_exreg (ENABLE_DC && (option_mask32 & DC_FLAG_X))
 783 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
 784 # define G_interrupt bb_got_signal
 785 # define G_ttyin     G.ttyin
 786 #else
 787 # define G_interrupt 0
 788 # define G_ttyin     0
 789 #endif
 790 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
 791 # define G_exiting G.exiting
 792 #else
 793 # define G_exiting 0
 794 #endif
 795 #define IS_BC (ENABLE_BC && (!ENABLE_DC || applet_name[0] == 'b'))
 796
 797 #if ENABLE_BC
 798
 799 // This is a bit array that corresponds to token types. An entry is
 800 // true if the token is valid in an expression, false otherwise.
 801 enum {
 802         BC_PARSE_EXPRS_BITS = 0
 803         + ((uint64_t)((0 << 0)+(0 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (0*8))
 804         + ((uint64_t)((1 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (1*8))
 805         + ((uint64_t)((1 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (2*8))
 806         + ((uint64_t)((1 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(0 << 3)+(0 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(0 << 7)) << (3*8))
 807         + ((uint64_t)((0 << 0)+(0 << 1)+(0 << 2)+(0 << 3)+(0 << 4)+(0 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (4*8))
 808         + ((uint64_t)((0 << 0)+(0 << 1)+(0 << 2)+(0 << 3)+(0 << 4)+(0 << 5)+(0 << 6)+(1 << 7)) << (5*8))
 809         + ((uint64_t)((0 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(0 << 5)+(0 << 6)+(1 << 7)) << (6*8))
 810         + ((uint64_t)((0 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(0 << 3)                                    ) << (7*8))
 811 };
 812 static ALWAYS_INLINE long bc_parse_exprs(unsigned i)
 813 {
 814 #if ULONG_MAX > 0xffffffff
 815         // 64-bit version (will not work correctly for 32-bit longs!)
 816         return BC_PARSE_EXPRS_BITS & (1UL << i);
 817 #else
 818         // 32-bit version
 819         unsigned long m = (uint32_t)BC_PARSE_EXPRS_BITS;
 820         if (i >= 32) {
 821                 m = (uint32_t)(BC_PARSE_EXPRS_BITS >> 32);
 822                 i &= 31;
 823         }
 824         return m & (1UL << i);
 825 #endif
 826 }
 827
 828 // This is an array of data for operators that correspond to token types.
 829 static const uint8_t bc_parse_ops[] = {
 830 #define OP(p,l) ((int)(l) * 0x10 + (p))
 831         OP(0, false), OP( 0, false ), // inc dec
 832         OP(1, false), // neg
 833         OP(2, false),
 834         OP(3, true ), OP( 3, true  ), OP( 3, true  ), // pow mul div
 835         OP(4, true ), OP( 4, true  ), // mod + -
 836         OP(6, true ), OP( 6, true  ), OP( 6, true  ), OP( 6, true  ), OP( 6, true  ), OP( 6, true ), // == <= >= != < >
 837         OP(1, false), // not
 838         OP(7, true ), OP( 7, true  ), // or and
 839         OP(5, false), OP( 5, false ), OP( 5, false ), OP( 5, false ), OP( 5, false ), // ^= *= /= %= +=
 840         OP(5, false), OP( 5, false ), // -= =
 841 #undef OP
 842 };
 843 #define bc_parse_op_PREC(i) (bc_parse_ops[i] & 0x0f)
 844 #define bc_parse_op_LEFT(i) (bc_parse_ops[i] & 0x10)
 845
 846 // Byte array of up to 4 BC_LEX's, packed into 32-bit word
 847 typedef uint32_t BcParseNext;
 848
 849 // These identify what tokens can come after expressions in certain cases.
 850 enum {
 851 #define BC_PARSE_NEXT4(a,b,c,d) ( (a) | ((b)<<8) | ((c)<<16) | ((((d)|0x80)<<24)) )
 852 #define BC_PARSE_NEXT2(a,b)     BC_PARSE_NEXT4(a,b,0xff,0xff)
 853 #define BC_PARSE_NEXT1(a)       BC_PARSE_NEXT4(a,0xff,0xff,0xff)
 854         bc_parse_next_expr  = BC_PARSE_NEXT4(BC_LEX_NLINE,  BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_RBRACE, BC_LEX_EOF),
 855         bc_parse_next_param = BC_PARSE_NEXT2(BC_LEX_RPAREN, BC_LEX_COMMA),
 856         bc_parse_next_print = BC_PARSE_NEXT4(BC_LEX_COMMA,  BC_LEX_NLINE,  BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_EOF),
 857         bc_parse_next_rel   = BC_PARSE_NEXT1(BC_LEX_RPAREN),
 858         bc_parse_next_elem  = BC_PARSE_NEXT1(BC_LEX_RBRACKET),
 859         bc_parse_next_for   = BC_PARSE_NEXT1(BC_LEX_SCOLON),
 860         bc_parse_next_read  = BC_PARSE_NEXT2(BC_LEX_NLINE,  BC_LEX_EOF),
 861 #undef BC_PARSE_NEXT4
 862 #undef BC_PARSE_NEXT2
 863 #undef BC_PARSE_NEXT1
 864 };
 865 #endif // ENABLE_BC
 866
 867 #if ENABLE_DC
 868 static const //BcLexType - should be this type, but narrower type saves size:
 869 uint8_t
 870 dc_lex_regs[] = {
 871         BC_LEX_OP_REL_EQ, BC_LEX_OP_REL_LE, BC_LEX_OP_REL_GE, BC_LEX_OP_REL_NE,
 872         BC_LEX_OP_REL_LT, BC_LEX_OP_REL_GT, BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_COLON,
 873         BC_LEX_ELSE, BC_LEX_LOAD, BC_LEX_LOAD_POP, BC_LEX_OP_ASSIGN,
 874         BC_LEX_STORE_PUSH,
 875 };
 876
 877 static const //BcLexType - should be this type
 878 uint8_t
 879 dc_lex_tokens[] = {
 880         BC_LEX_OP_MODULUS, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_LPAREN,
 881         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_MULTIPLY, BC_LEX_OP_PLUS, BC_LEX_INVALID,
 882         BC_LEX_OP_MINUS, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_DIVIDE,
 883         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 884         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 885         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 886         BC_LEX_COLON, BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_OP_REL_GT, BC_LEX_OP_REL_EQ,
 887         BC_LEX_OP_REL_LT, BC_LEX_KEY_READ, BC_LEX_INVALID,
 888         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 889         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_EQ_NO_REG, BC_LEX_INVALID,
 890         BC_LEX_KEY_IBASE, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_KEY_SCALE, BC_LEX_LOAD_POP,
 891         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_BOOL_NOT, BC_LEX_KEY_OBASE, BC_LEX_PRINT_STREAM,
 892         BC_LEX_NQUIT, BC_LEX_POP, BC_LEX_STORE_PUSH, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 893         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_SCALE_FACTOR, BC_LEX_INVALID,
 894         BC_LEX_KEY_LENGTH, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 895         BC_LEX_OP_POWER, BC_LEX_NEG, BC_LEX_INVALID,
 896         BC_LEX_ASCIIFY, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_CLEAR_STACK, BC_LEX_DUPLICATE,
 897         BC_LEX_ELSE, BC_LEX_PRINT_STACK, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 898         BC_LEX_STORE_IBASE, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_STORE_SCALE, BC_LEX_LOAD,
 899         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_PRINT_POP, BC_LEX_STORE_OBASE, BC_LEX_KEY_PRINT,
 900         BC_LEX_KEY_QUIT, BC_LEX_SWAP, BC_LEX_OP_ASSIGN, BC_LEX_INVALID,
 901         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_KEY_SQRT, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_EXECUTE,
 902         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_STACK_LEVEL,
 903         BC_LEX_LBRACE, BC_LEX_OP_MODEXP, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_DIVMOD,
 904         BC_LEX_INVALID
 905 };
 906
 907 static const //BcInst - should be this type. Using signed narrow type since BC_INST_INVALID is -1
 908 int8_t
 909 dc_parse_insts[] = {
 910         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_REL_GE,
 911         BC_INST_INVALID, BC_INST_POWER, BC_INST_MULTIPLY, BC_INST_DIVIDE,
 912         BC_INST_MODULUS, BC_INST_PLUS, BC_INST_MINUS,
 913         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 914         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 915         BC_INST_BOOL_NOT, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 916         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 917         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 918         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_REL_GT, BC_INST_INVALID,
 919         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_REL_GE,
 920         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 921         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 922         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 923         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_IBASE,
 924         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_LENGTH, BC_INST_INVALID,
 925         BC_INST_OBASE, BC_INST_PRINT, BC_INST_QUIT, BC_INST_INVALID,
 926         BC_INST_INVALID, BC_INST_SCALE, BC_INST_SQRT, BC_INST_INVALID,
 927         BC_INST_REL_EQ, BC_INST_MODEXP, BC_INST_DIVMOD, BC_INST_INVALID,
 928         BC_INST_INVALID, BC_INST_EXECUTE, BC_INST_PRINT_STACK, BC_INST_CLEAR_STACK,
 929         BC_INST_STACK_LEN, BC_INST_DUPLICATE, BC_INST_SWAP, BC_INST_POP,
 930         BC_INST_ASCIIFY, BC_INST_PRINT_STREAM, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 931         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 932         BC_INST_PRINT, BC_INST_NQUIT, BC_INST_SCALE_FUNC,
 933 };
 934 #endif // ENABLE_DC
 935
 936 static const BcNumBinaryOp bc_program_ops[] = {
 937         bc_num_pow, bc_num_mul, bc_num_div, bc_num_mod, bc_num_add, bc_num_sub,
 938 };
 939
 940 static void fflush_and_check(void)
 941 {
 942         fflush_all();
 943         if (ferror(stdout) || ferror(stderr))
 944                 bb_perror_msg_and_die("output error");
 945 }
 946
 947 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
 948 #define QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN \
 949 do { \
 950         IF_FEATURE_BC_SIGNALS(G_ttyin = 0;) /* do not loop in main loop anymore */ \
 951         G_exiting = 1; \
 952         return BC_STATUS_FAILURE; \
 953 } while (0)
 954 #else
 955 #define QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN quit()
 956 #endif
 957
 958 static void quit(void) NORETURN;
 959 static void quit(void)
 960 {
 961         if (ferror(stdin))
 962                 bb_perror_msg_and_die("input error");
 963         fflush_and_check();
 964         exit(0);
 965 }
 966
 967 static void bc_verror_msg(const char *fmt, va_list p)
 968 {
 969         const char *sv = sv; /* for compiler */
 970         if (G.prog.file) {
 971                 sv = applet_name;
 972                 applet_name = xasprintf("%s: %s:%u", applet_name, G.prog.file, G.err_line);
 973         }
 974         bb_verror_msg(fmt, p, NULL);
 975         if (G.prog.file) {
 976                 free((char*)applet_name);
 977                 applet_name = sv;
 978         }
 979 }
 980
 981 static NOINLINE int bc_error_fmt(const char *fmt, ...)
 982 {
 983         va_list p;
 984
 985         va_start(p, fmt);
 986         bc_verror_msg(fmt, p);
 987         va_end(p);
 988
 989         if (!ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP && !G_ttyin)
 990                 exit(1);
 991         return BC_STATUS_FAILURE;
 992 }
 993
 994 #if ENABLE_BC
 995 static NOINLINE int bc_posix_error_fmt(const char *fmt, ...)
 996 {
 997         va_list p;
 998
 999         // Are non-POSIX constructs totally ok?
1000         if (!(option_mask32 & (BC_FLAG_S|BC_FLAG_W)))
1001                 return BC_STATUS_SUCCESS; // yes
1002
1003         va_start(p, fmt);
1004         bc_verror_msg(fmt, p);
1005         va_end(p);
1006
1007         // Do we treat non-POSIX constructs as errors?
1008         if (!(option_mask32 & BC_FLAG_S))
1009                 return BC_STATUS_SUCCESS; // no, it's a warning
1010         if (!ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP && !G_ttyin)
1011                 exit(1);
1012         return BC_STATUS_FAILURE;
1013 }
1014 #endif
1015
1016 // We use error functions with "return bc_error(FMT[, PARAMS])" idiom.
1017 // This idiom begs for tail-call optimization, but for it to work,
1018 // function must not have caller-cleaned parameters on stack.
1019 // Unfortunately, vararg function API does exactly that on most arches.
1020 // Thus, use these shims for the cases when we have no vararg PARAMS:
1021 static int bc_error(const char *msg)
1022 {
1023         return bc_error_fmt("%s", msg);
1024 }
1025 #if ENABLE_BC
1026 static int bc_POSIX_requires(const char *msg)
1027 {
1028         return bc_posix_error_fmt("POSIX requires %s", msg);
1029 }
1030 static int bc_POSIX_does_not_allow(const char *msg)
1031 {
1032         return bc_posix_error_fmt("%s%s", "POSIX does not allow ", msg);
1033 }
1034 static int bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad(const char *msg)
1035 {
1036         return bc_posix_error_fmt("%s%s %s", "POSIX does not allow ", "boolean operators; the following is bad:", msg);
1037 }
1038 static int bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for(const char *msg)
1039 {
1040         return bc_posix_error_fmt("%san empty %s expression in a for loop", "POSIX does not allow ", msg);
1041 }
1042 #endif
1043 static int bc_error_bad_character(char c)
1044 {
1045         return bc_error_fmt("bad character '%c'", c);
1046 }
1047 static int bc_error_bad_expression(void)
1048 {
1049         return bc_error("bad expression");
1050 }
1051 static int bc_error_bad_token(void)
1052 {
1053         return bc_error("bad token");
1054 }
1055 static int bc_error_stack_has_too_few_elements(void)
1056 {
1057         return bc_error("stack has too few elements");
1058 }
1059 static int bc_error_variable_is_wrong_type(void)
1060 {
1061         return bc_error("variable is wrong type");
1062 }
1063 static int bc_error_nested_read_call(void)
1064 {
1065         return bc_error("read() call inside of a read() call");
1066 }
1067
1068 static void bc_vec_grow(BcVec *v, size_t n)
1069 {
1070         size_t cap = v->cap * 2;
1071         while (cap < v->len + n) cap *= 2;
1072         v->v = xrealloc(v->v, v->size * cap);
1073         v->cap = cap;
1074 }
1075
1076 static void bc_vec_init(BcVec *v, size_t esize, BcVecFree dtor)
1077 {
1078         v->size = esize;
1079         v->cap = BC_VEC_START_CAP;
1080         v->len = 0;
1081         v->dtor = dtor;
1082         v->v = xmalloc(esize * BC_VEC_START_CAP);
1083 }
1084
1085 static void bc_char_vec_init(BcVec *v)
1086 {
1087         bc_vec_init(v, sizeof(char), NULL);
1088 }
1089
1090 static void bc_vec_expand(BcVec *v, size_t req)
1091 {
1092         if (v->cap < req) {
1093                 v->v = xrealloc(v->v, v->size * req);
1094                 v->cap = req;
1095         }
1096 }
1097
1098 static void bc_vec_pop(BcVec *v)
1099 {
1100         v->len--;
1101         if (v->dtor)
1102                 v->dtor(v->v + (v->size * v->len));
1103 }
1104
1105 static void bc_vec_npop(BcVec *v, size_t n)
1106 {
1107         if (!v->dtor)
1108                 v->len -= n;
1109         else {
1110                 size_t len = v->len - n;
1111                 while (v->len > len) v->dtor(v->v + (v->size * --v->len));
1112         }
1113 }
1114
1115 static void bc_vec_pop_all(BcVec *v)
1116 {
1117         bc_vec_npop(v, v->len);
1118 }
1119
1120 static void bc_vec_push(BcVec *v, const void *data)
1121 {
1122         if (v->len + 1 > v->cap) bc_vec_grow(v, 1);
1123         memmove(v->v + (v->size * v->len), data, v->size);
1124         v->len += 1;
1125 }
1126
1127 static void bc_vec_pushByte(BcVec *v, char data)
1128 {
1129         bc_vec_push(v, &data);
1130 }
1131
1132 static void bc_vec_pushZeroByte(BcVec *v)
1133 {
1134         //bc_vec_pushByte(v, '\0');
1135         // better:
1136         bc_vec_push(v, &const_int_0);
1137 }
1138
1139 static void bc_vec_pushAt(BcVec *v, const void *data, size_t idx)
1140 {
1141         if (idx == v->len)
1142                 bc_vec_push(v, data);
1143         else {
1144
1145                 char *ptr;
1146
1147                 if (v->len == v->cap) bc_vec_grow(v, 1);
1148
1149                 ptr = v->v + v->size * idx;
1150
1151                 memmove(ptr + v->size, ptr, v->size * (v->len++ - idx));
1152                 memmove(ptr, data, v->size);
1153         }
1154 }
1155
1156 static void bc_vec_string(BcVec *v, size_t len, const char *str)
1157 {
1158         bc_vec_pop_all(v);
1159         bc_vec_expand(v, len + 1);
1160         memcpy(v->v, str, len);
1161         v->len = len;
1162
1163         bc_vec_pushZeroByte(v);
1164 }
1165
1166 static void bc_vec_concat(BcVec *v, const char *str)
1167 {
1168         size_t len;
1169
1170         if (v->len == 0) bc_vec_pushZeroByte(v);
1171
1172         len = v->len + strlen(str);
1173
1174         if (v->cap < len) bc_vec_grow(v, len - v->len);
1175         strcpy(v->v + v->len - 1, str);
1176
1177         v->len = len;
1178 }
1179
1180 static void *bc_vec_item(const BcVec *v, size_t idx)
1181 {
1182         return v->v + v->size * idx;
1183 }
1184
1185 static void *bc_vec_item_rev(const BcVec *v, size_t idx)
1186 {
1187         return v->v + v->size * (v->len - idx - 1);
1188 }
1189
1190 static void *bc_vec_top(const BcVec *v)
1191 {
1192         return v->v + v->size * (v->len - 1);
1193 }
1194
1195 static void bc_vec_free(void *vec)
1196 {
1197         BcVec *v = (BcVec *) vec;
1198         bc_vec_pop_all(v);
1199         free(v->v);
1200 }
1201
1202 static int bc_id_cmp(const void *e1, const void *e2)
1203 {
1204         return strcmp(((const BcId *) e1)->name, ((const BcId *) e2)->name);
1205 }
1206
1207 static void bc_id_free(void *id)
1208 {
1209         free(((BcId *) id)->name);
1210 }
1211
1212 static size_t bc_map_find(const BcVec *v, const void *ptr)
1213 {
1214         size_t low = 0, high = v->len;
1215
1216         while (low < high) {
1217
1218                 size_t mid = (low + high) / 2;
1219                 BcId *id = bc_vec_item(v, mid);
1220                 int result = bc_id_cmp(ptr, id);
1221
1222                 if (result == 0)
1223                         return mid;
1224                 else if (result < 0)
1225                         high = mid;
1226                 else
1227                         low = mid + 1;
1228         }
1229
1230         return low;
1231 }
1232
1233 static int bc_map_insert(BcVec *v, const void *ptr, size_t *i)
1234 {
1235         size_t n = *i = bc_map_find(v, ptr);
1236
1237         if (n == v->len)
1238                 bc_vec_push(v, ptr);
1239         else if (!bc_id_cmp(ptr, bc_vec_item(v, n)))
1240                 return 0; // "was not inserted"
1241         else
1242                 bc_vec_pushAt(v, ptr, n);
1243         return 1; // "was inserted"
1244 }
1245
1246 #if ENABLE_BC
1247 static size_t bc_map_index(const BcVec *v, const void *ptr)
1248 {
1249         size_t i = bc_map_find(v, ptr);
1250         if (i >= v->len) return BC_VEC_INVALID_IDX;
1251         return bc_id_cmp(ptr, bc_vec_item(v, i)) ? BC_VEC_INVALID_IDX : i;
1252 }
1253 #endif
1254
1255 static int push_input_byte(BcVec *vec, char c)
1256 {
1257         if ((c < ' ' && c != '\t' && c != '\r' && c != '\n') // also allow '\v' '\f'?
1258          || c > 0x7e
1259         ) {
1260                 // Bad chars on this line, ignore entire line
1261                 bc_error_fmt("illegal character 0x%02x", c);
1262                 return 1;
1263         }
1264         bc_vec_pushByte(vec, (char)c);
1265         return 0;
1266 }
1267
1268 static BcStatus bc_read_line(BcVec *vec)
1269 {
1270         BcStatus s;
1271         bool bad_chars;
1272
1273         s = BC_STATUS_SUCCESS;
1274         do {
1275                 int c;
1276
1277                 bad_chars = 0;
1278                 bc_vec_pop_all(vec);
1279
1280                 fflush_and_check();
1281
1282 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
1283                 if (G_interrupt) { // ^C was pressed
1284  intr:
1285                         G_interrupt = 0;
1286                         // GNU bc says "interrupted execution."
1287                         // GNU dc says "Interrupt!"
1288                         fputs("\ninterrupted execution\n", stderr);
1289                 }
1290 # if ENABLE_FEATURE_EDITING
1291                 if (G_ttyin) {
1292                         int n, i;
1293 #  define line_buf bb_common_bufsiz1
1294                         n = read_line_input(G.line_input_state, "", line_buf, COMMON_BUFSIZE);
1295                         if (n <= 0) { // read errors or EOF, or ^D, or ^C
1296                                 if (n == 0) // ^C
1297                                         goto intr;
1298                                 s = BC_STATUS_EOF;
1299                                 break;
1300                         }
1301                         i = 0;
1302                         for (;;) {
1303                                 c = line_buf[i++];
1304                                 if (!c) break;
1305                                 bad_chars |= push_input_byte(vec, c);
1306                         }
1307 #  undef line_buf
1308                 } else
1309 # endif
1310 #endif
1311                 {
1312                         IF_FEATURE_BC_SIGNALS(errno = 0;)
1313                         do {
1314                                 c = fgetc(stdin);
1315 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS && !ENABLE_FEATURE_EDITING
1316                                 // Both conditions appear simultaneously, check both just in case
1317                                 if (errno == EINTR || G_interrupt) {
1318                                         // ^C was pressed
1319                                         clearerr(stdin);
1320                                         goto intr;
1321                                 }
1322 #endif
1323                                 if (c == EOF) {
1324                                         if (ferror(stdin))
1325                                                 quit(); // this emits error message
1326                                         s = BC_STATUS_EOF;
1327                                         // Note: EOF does not append '\n', therefore:
1328                                         // printf 'print 123\n' | bc - works
1329                                         // printf 'print 123' | bc   - fails (syntax error)
1330                                         break;
1331                                 }
1332                                 bad_chars |= push_input_byte(vec, c);
1333                         } while (c != '\n');
1334                 }
1335         } while (bad_chars);
1336
1337         bc_vec_pushZeroByte(vec);
1338
1339         return s;
1340 }
1341
1342 static char* bc_read_file(const char *path)
1343 {
1344         char *buf;
1345         size_t size = ((size_t) -1);
1346         size_t i;
1347
1348         // Never returns NULL (dies on errors)
1349         buf = xmalloc_xopen_read_close(path, &size);
1350
1351         for (i = 0; i < size; ++i) {
1352                 char c = buf[i];
1353                 if ((c < ' ' && c != '\t' && c != '\r' && c != '\n') // also allow '\v' '\f'?
1354                  || c > 0x7e
1355                 ) {
1356                         free(buf);
1357                         buf = NULL;
1358                         break;
1359                 }
1360         }
1361
1362         return buf;
1363 }
1364
1365 static void bc_num_setToZero(BcNum *n, size_t scale)
1366 {
1367         n->len = 0;
1368         n->neg = false;
1369         n->rdx = scale;
1370 }
1371
1372 static void bc_num_zero(BcNum *n)
1373 {
1374         bc_num_setToZero(n, 0);
1375 }
1376
1377 static void bc_num_one(BcNum *n)
1378 {
1379         bc_num_setToZero(n, 0);
1380         n->len = 1;
1381         n->num[0] = 1;
1382 }
1383
1384 static void bc_num_ten(BcNum *n)
1385 {
1386         bc_num_setToZero(n, 0);
1387         n->len = 2;
1388         n->num[0] = 0;
1389         n->num[1] = 1;
1390 }
1391
1392 static void bc_num_init(BcNum *n, size_t req)
1393 {
1394         req = req >= BC_NUM_DEF_SIZE ? req : BC_NUM_DEF_SIZE;
1395         memset(n, 0, sizeof(BcNum));
1396         n->num = xmalloc(req);
1397         n->cap = req;
1398 }
1399
1400 static void bc_num_expand(BcNum *n, size_t req)
1401 {
1402         req = req >= BC_NUM_DEF_SIZE ? req : BC_NUM_DEF_SIZE;
1403         if (req > n->cap) {
1404                 n->num = xrealloc(n->num, req);
1405                 n->cap = req;
1406         }
1407 }
1408
1409 static void bc_num_free(void *num)
1410 {
1411         free(((BcNum *) num)->num);
1412 }
1413
1414 static void bc_num_copy(BcNum *d, BcNum *s)
1415 {
1416         if (d != s) {
1417                 bc_num_expand(d, s->cap);
1418                 d->len = s->len;
1419                 d->neg = s->neg;
1420                 d->rdx = s->rdx;
1421                 memcpy(d->num, s->num, sizeof(BcDig) * d->len);
1422         }
1423 }
1424
1425 static BcStatus bc_num_ulong(BcNum *n, unsigned long *result_p)
1426 {
1427         size_t i;
1428         unsigned long pow, result;
1429
1430         if (n->neg) return bc_error("negative number");
1431
1432         for (result = 0, pow = 1, i = n->rdx; i < n->len; ++i) {
1433
1434                 unsigned long prev = result, powprev = pow;
1435
1436                 result += ((unsigned long) n->num[i]) * pow;
1437                 pow *= 10;
1438
1439                 if (result < prev || pow < powprev)
1440                         return bc_error("overflow");
1441                 prev = result;
1442                 powprev = pow;
1443         }
1444         *result_p = result;
1445
1446         return BC_STATUS_SUCCESS;
1447 }
1448
1449 static void bc_num_ulong2num(BcNum *n, unsigned long val)
1450 {
1451         size_t len;
1452         BcDig *ptr;
1453         unsigned long i;
1454
1455         bc_num_zero(n);
1456
1457         if (val == 0) return;
1458
1459         for (len = 1, i = ULONG_MAX; i != 0; i /= 10, ++len) bc_num_expand(n, len);
1460         for (ptr = n->num, i = 0; val; ++i, ++n->len, val /= 10) ptr[i] = val % 10;
1461 }
1462
1463 static void bc_num_subArrays(BcDig *restrict a, BcDig *restrict b,
1464                                  size_t len)
1465 {
1466         size_t i, j;
1467         for (i = 0; i < len; ++i) {
1468                 for (a[i] -= b[i], j = 0; a[i + j] < 0;) {
1469                         a[i + j++] += 10;
1470                         a[i + j] -= 1;
1471                 }
1472         }
1473 }
1474
1475 #define BC_NUM_NEG(n, neg)      ((((ssize_t)(n)) ^ -((ssize_t)(neg))) + (neg))
1476 #define BC_NUM_ONE(n)           ((n)->len == 1 && (n)->rdx == 0 && (n)->num[0] == 1)
1477 #define BC_NUM_INT(n)           ((n)->len - (n)->rdx)
1478 //#define BC_NUM_AREQ(a, b)       (BC_MAX((a)->rdx, (b)->rdx) + BC_MAX(BC_NUM_INT(a), BC_NUM_INT(b)) + 1)
1479 static /*ALWAYS_INLINE*/ size_t BC_NUM_AREQ(BcNum *a, BcNum *b)
1480 {
1481         return BC_MAX(a->rdx, b->rdx) + BC_MAX(BC_NUM_INT(a), BC_NUM_INT(b)) + 1;
1482 }
1483 //#define BC_NUM_MREQ(a, b, scale) (BC_NUM_INT(a) + BC_NUM_INT(b) + BC_MAX((scale), (a)->rdx + (b)->rdx) + 1)
1484 static /*ALWAYS_INLINE*/ size_t BC_NUM_MREQ(BcNum *a, BcNum *b, size_t scale)
1485 {
1486         return BC_NUM_INT(a) + BC_NUM_INT(b) + BC_MAX(scale, a->rdx + b->rdx) + 1;
1487 }
1488
1489 static ssize_t bc_num_compare(BcDig *restrict a, BcDig *restrict b, size_t len)
1490 {
1491         size_t i;
1492         int c = 0;
1493         for (i = len - 1; i < len && !(c = a[i] - b[i]); --i);
1494         return BC_NUM_NEG(i + 1, c < 0);
1495 }
1496
1497 static ssize_t bc_num_cmp(BcNum *a, BcNum *b)
1498 {
1499         size_t i, min, a_int, b_int, diff;
1500         BcDig *max_num, *min_num;
1501         bool a_max, neg = false;
1502         ssize_t cmp;
1503
1504         if (a == b) return 0;
1505         if (a->len == 0) return BC_NUM_NEG(!!b->len, !b->neg);
1506         if (b->len == 0) return BC_NUM_NEG(1, a->neg);
1507         if (a->neg) {
1508                 if (b->neg)
1509                         neg = true;
1510                 else
1511                         return -1;
1512         }
1513         else if (b->neg)
1514                 return 1;
1515
1516         a_int = BC_NUM_INT(a);
1517         b_int = BC_NUM_INT(b);
1518         a_int -= b_int;
1519         a_max = (a->rdx > b->rdx);
1520
1521         if (a_int != 0) return (ssize_t) a_int;
1522
1523         if (a_max) {
1524                 min = b->rdx;
1525                 diff = a->rdx - b->rdx;
1526                 max_num = a->num + diff;
1527                 min_num = b->num;
1528         }
1529         else {
1530                 min = a->rdx;
1531                 diff = b->rdx - a->rdx;
1532                 max_num = b->num + diff;
1533                 min_num = a->num;
1534         }
1535
1536         cmp = bc_num_compare(max_num, min_num, b_int + min);
1537         if (cmp != 0) return BC_NUM_NEG(cmp, (!a_max) != neg);
1538
1539         for (max_num -= diff, i = diff - 1; i < diff; --i) {
1540                 if (max_num[i]) return BC_NUM_NEG(1, (!a_max) != neg);
1541         }
1542
1543         return 0;
1544 }
1545
1546 static void bc_num_truncate(BcNum *n, size_t places)
1547 {
1548         if (places == 0) return;
1549
1550         n->rdx -= places;
1551
1552         if (n->len != 0) {
1553                 n->len -= places;
1554                 memmove(n->num, n->num + places, n->len * sizeof(BcDig));
1555         }
1556 }
1557
1558 static void bc_num_extend(BcNum *n, size_t places)
1559 {
1560         size_t len = n->len + places;
1561
1562         if (places != 0) {
1563
1564                 if (n->cap < len) bc_num_expand(n, len);
1565
1566                 memmove(n->num + places, n->num, sizeof(BcDig) * n->len);
1567                 memset(n->num, 0, sizeof(BcDig) * places);
1568
1569                 n->len += places;
1570                 n->rdx += places;
1571         }
1572 }
1573
1574 static void bc_num_clean(BcNum *n)
1575 {
1576         while (n->len > 0 && n->num[n->len - 1] == 0) --n->len;
1577         if (n->len == 0)
1578                 n->neg = false;
1579         else if (n->len < n->rdx)
1580                 n->len = n->rdx;
1581 }
1582
1583 static void bc_num_retireMul(BcNum *n, size_t scale, bool neg1, bool neg2)
1584 {
1585         if (n->rdx < scale)
1586                 bc_num_extend(n, scale - n->rdx);
1587         else
1588                 bc_num_truncate(n, n->rdx - scale);
1589
1590         bc_num_clean(n);
1591         if (n->len != 0) n->neg = !neg1 != !neg2;
1592 }
1593
1594 static void bc_num_split(BcNum *restrict n, size_t idx, BcNum *restrict a,
1595                          BcNum *restrict b)
1596 {
1597         if (idx < n->len) {
1598
1599                 b->len = n->len - idx;
1600                 a->len = idx;
1601                 a->rdx = b->rdx = 0;
1602
1603                 memcpy(b->num, n->num + idx, b->len * sizeof(BcDig));
1604                 memcpy(a->num, n->num, idx * sizeof(BcDig));
1605         }
1606         else {
1607                 bc_num_zero(b);
1608                 bc_num_copy(a, n);
1609         }
1610
1611         bc_num_clean(a);
1612         bc_num_clean(b);
1613 }
1614
1615 static BcStatus bc_num_shift(BcNum *n, size_t places)
1616 {
1617         if (places == 0 || n->len == 0) return BC_STATUS_SUCCESS;
1618
1619         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_NUM.
1620         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_NUM | 0xff)) {
1621                 if (places + n->len > BC_MAX_NUM)
1622                         return bc_error("number too long: must be [1,"BC_MAX_NUM_STR"]");
1623         }
1624
1625         if (n->rdx >= places)
1626                 n->rdx -= places;
1627         else {
1628                 bc_num_extend(n, places - n->rdx);
1629                 n->rdx = 0;
1630         }
1631
1632         bc_num_clean(n);
1633
1634         return BC_STATUS_SUCCESS;
1635 }
1636
1637 static BcStatus bc_num_inv(BcNum *a, BcNum *b, size_t scale)
1638 {
1639         BcNum one;
1640         BcDig num[2];
1641
1642         one.cap = 2;
1643         one.num = num;
1644         bc_num_one(&one);
1645
1646         return bc_num_div(&one, a, b, scale);
1647 }
1648
1649 static BcStatus bc_num_a(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t sub)
1650 {
1651         BcDig *ptr, *ptr_a, *ptr_b, *ptr_c;
1652         size_t i, max, min_rdx, min_int, diff, a_int, b_int;
1653         int carry, in;
1654
1655         // Because this function doesn't need to use scale (per the bc spec),
1656         // I am hijacking it to say whether it's doing an add or a subtract.
1657
1658         if (a->len == 0) {
1659                 bc_num_copy(c, b);
1660                 if (sub && c->len) c->neg = !c->neg;
1661                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1662         }
1663         else if (b->len == 0) {
1664                 bc_num_copy(c, a);
1665                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1666         }
1667
1668         c->neg = a->neg;
1669         c->rdx = BC_MAX(a->rdx, b->rdx);
1670         min_rdx = BC_MIN(a->rdx, b->rdx);
1671         c->len = 0;
1672
1673         if (a->rdx > b->rdx) {
1674                 diff = a->rdx - b->rdx;
1675                 ptr = a->num;
1676                 ptr_a = a->num + diff;
1677                 ptr_b = b->num;
1678         }
1679         else {
1680                 diff = b->rdx - a->rdx;
1681                 ptr = b->num;
1682                 ptr_a = a->num;
1683                 ptr_b = b->num + diff;
1684         }
1685
1686         for (ptr_c = c->num, i = 0; i < diff; ++i, ++c->len) ptr_c[i] = ptr[i];
1687
1688         ptr_c += diff;
1689         a_int = BC_NUM_INT(a);
1690         b_int = BC_NUM_INT(b);
1691
1692         if (a_int > b_int) {
1693                 min_int = b_int;
1694                 max = a_int;
1695                 ptr = ptr_a;
1696         }
1697         else {
1698                 min_int = a_int;
1699                 max = b_int;
1700                 ptr = ptr_b;
1701         }
1702
1703         for (carry = 0, i = 0; i < min_rdx + min_int; ++i, ++c->len) {
1704                 in = ((int) ptr_a[i]) + ((int) ptr_b[i]) + carry;
1705                 carry = in / 10;
1706                 ptr_c[i] = (BcDig)(in % 10);
1707         }
1708
1709         for (; i < max + min_rdx; ++i, ++c->len) {
1710                 in = ((int) ptr[i]) + carry;
1711                 carry = in / 10;
1712                 ptr_c[i] = (BcDig)(in % 10);
1713         }
1714
1715         if (carry != 0) c->num[c->len++] = (BcDig) carry;
1716
1717         return BC_STATUS_SUCCESS; // can't make void, see bc_num_binary()
1718 }
1719
1720 static BcStatus bc_num_s(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t sub)
1721 {
1722         ssize_t cmp;
1723         BcNum *minuend, *subtrahend;
1724         size_t start;
1725         bool aneg, bneg, neg;
1726
1727         // Because this function doesn't need to use scale (per the bc spec),
1728         // I am hijacking it to say whether it's doing an add or a subtract.
1729
1730         if (a->len == 0) {
1731                 bc_num_copy(c, b);
1732                 if (sub && c->len) c->neg = !c->neg;
1733                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1734         }
1735         else if (b->len == 0) {
1736                 bc_num_copy(c, a);
1737                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1738         }
1739
1740         aneg = a->neg;
1741         bneg = b->neg;
1742         a->neg = b->neg = false;
1743
1744         cmp = bc_num_cmp(a, b);
1745
1746         a->neg = aneg;
1747         b->neg = bneg;
1748
1749         if (cmp == 0) {
1750                 bc_num_setToZero(c, BC_MAX(a->rdx, b->rdx));
1751                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1752         }
1753         else if (cmp > 0) {
1754                 neg = a->neg;
1755                 minuend = a;
1756                 subtrahend = b;
1757         }
1758         else {
1759                 neg = b->neg;
1760                 if (sub) neg = !neg;
1761                 minuend = b;
1762                 subtrahend = a;
1763         }
1764
1765         bc_num_copy(c, minuend);
1766         c->neg = neg;
1767
1768         if (c->rdx < subtrahend->rdx) {
1769                 bc_num_extend(c, subtrahend->rdx - c->rdx);
1770                 start = 0;
1771         }
1772         else
1773                 start = c->rdx - subtrahend->rdx;
1774
1775         bc_num_subArrays(c->num + start, subtrahend->num, subtrahend->len);
1776
1777         bc_num_clean(c);
1778
1779         return BC_STATUS_SUCCESS; // can't make void, see bc_num_binary()
1780 }
1781
1782 static BcStatus bc_num_k(BcNum *restrict a, BcNum *restrict b,
1783                          BcNum *restrict c)
1784 {
1785         BcStatus s;
1786         size_t max = BC_MAX(a->len, b->len), max2 = (max + 1) / 2;
1787         BcNum l1, h1, l2, h2, m2, m1, z0, z1, z2, temp;
1788         bool aone;
1789
1790         if (a->len == 0 || b->len == 0) {
1791                 bc_num_zero(c);
1792                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1793         }
1794         aone = BC_NUM_ONE(a);
1795         if (aone || BC_NUM_ONE(b)) {
1796                 bc_num_copy(c, aone ? b : a);
1797                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1798         }
1799
1800         if (a->len + b->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN ||
1801             a->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN || b->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN)
1802         {
1803                 size_t i, j, len;
1804                 unsigned carry;
1805
1806                 bc_num_expand(c, a->len + b->len + 1);
1807
1808                 memset(c->num, 0, sizeof(BcDig) * c->cap);
1809                 c->len = len = 0;
1810
1811                 for (i = 0; i < b->len; ++i) {
1812
1813                         carry = 0;
1814                         for (j = 0; j < a->len; ++j) {
1815                                 unsigned in = c->num[i + j];
1816                                 in += ((unsigned) a->num[j]) * ((unsigned) b->num[i]) + carry;
1817                                 // note: compilers prefer _unsigned_ div/const
1818                                 carry = in / 10;
1819                                 c->num[i + j] = (BcDig)(in % 10);
1820                         }
1821
1822                         c->num[i + j] += (BcDig) carry;
1823                         len = BC_MAX(len, i + j + !!carry);
1824
1825                         // a=2^1000000
1826                         // a*a <- without check below, this will not be interruptible
1827                         if (G_interrupt) return BC_STATUS_FAILURE;
1828                 }
1829
1830                 c->len = len;
1831
1832                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1833         }
1834
1835         bc_num_init(&l1, max);
1836         bc_num_init(&h1, max);
1837         bc_num_init(&l2, max);
1838         bc_num_init(&h2, max);
1839         bc_num_init(&m1, max);
1840         bc_num_init(&m2, max);
1841         bc_num_init(&z0, max);
1842         bc_num_init(&z1, max);
1843         bc_num_init(&z2, max);
1844         bc_num_init(&temp, max + max);
1845
1846         bc_num_split(a, max2, &l1, &h1);
1847         bc_num_split(b, max2, &l2, &h2);
1848
1849         s = bc_num_add(&h1, &l1, &m1, 0);
1850         if (s) goto err;
1851         s = bc_num_add(&h2, &l2, &m2, 0);
1852         if (s) goto err;
1853
1854         s = bc_num_k(&h1, &h2, &z0);
1855         if (s) goto err;
1856         s = bc_num_k(&m1, &m2, &z1);
1857         if (s) goto err;
1858         s = bc_num_k(&l1, &l2, &z2);
1859         if (s) goto err;
1860
1861         s = bc_num_sub(&z1, &z0, &temp, 0);
1862         if (s) goto err;
1863         s = bc_num_sub(&temp, &z2, &z1, 0);
1864         if (s) goto err;
1865
1866         s = bc_num_shift(&z0, max2 * 2);
1867         if (s) goto err;
1868         s = bc_num_shift(&z1, max2);
1869         if (s) goto err;
1870         s = bc_num_add(&z0, &z1, &temp, 0);
1871         if (s) goto err;
1872         s = bc_num_add(&temp, &z2, c, 0);
1873
1874 err:
1875         bc_num_free(&temp);
1876         bc_num_free(&z2);
1877         bc_num_free(&z1);
1878         bc_num_free(&z0);
1879         bc_num_free(&m2);
1880         bc_num_free(&m1);
1881         bc_num_free(&h2);
1882         bc_num_free(&l2);
1883         bc_num_free(&h1);
1884         bc_num_free(&l1);
1885         return s;
1886 }
1887
1888 static BcStatus bc_num_m(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
1889 {
1890         BcStatus s;
1891         BcNum cpa, cpb;
1892         size_t maxrdx = BC_MAX(a->rdx, b->rdx);
1893
1894         scale = BC_MAX(scale, a->rdx);
1895         scale = BC_MAX(scale, b->rdx);
1896         scale = BC_MIN(a->rdx + b->rdx, scale);
1897         maxrdx = BC_MAX(maxrdx, scale);
1898
1899         bc_num_init(&cpa, a->len);
1900         bc_num_init(&cpb, b->len);
1901
1902         bc_num_copy(&cpa, a);
1903         bc_num_copy(&cpb, b);
1904         cpa.neg = cpb.neg = false;
1905
1906         s = bc_num_shift(&cpa, maxrdx);
1907         if (s) goto err;
1908         s = bc_num_shift(&cpb, maxrdx);
1909         if (s) goto err;
1910         s = bc_num_k(&cpa, &cpb, c);
1911         if (s) goto err;
1912
1913         maxrdx += scale;
1914         bc_num_expand(c, c->len + maxrdx);
1915
1916         if (c->len < maxrdx) {
1917                 memset(c->num + c->len, 0, (c->cap - c->len) * sizeof(BcDig));
1918                 c->len += maxrdx;
1919         }
1920
1921         c->rdx = maxrdx;
1922         bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
1923
1924 err:
1925         bc_num_free(&cpb);
1926         bc_num_free(&cpa);
1927         return s;
1928 }
1929
1930 static BcStatus bc_num_d(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
1931 {
1932         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
1933         BcDig *n, *p, q;
1934         size_t len, end, i;
1935         BcNum cp;
1936         bool zero = true;
1937
1938         if (b->len == 0)
1939                 return bc_error("divide by zero");
1940         else if (a->len == 0) {
1941                 bc_num_setToZero(c, scale);
1942                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1943         }
1944         else if (BC_NUM_ONE(b)) {
1945                 bc_num_copy(c, a);
1946                 bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
1947                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1948         }
1949
1950         bc_num_init(&cp, BC_NUM_MREQ(a, b, scale));
1951         bc_num_copy(&cp, a);
1952         len = b->len;
1953
1954         if (len > cp.len) {
1955                 bc_num_expand(&cp, len + 2);
1956                 bc_num_extend(&cp, len - cp.len);
1957         }
1958
1959         if (b->rdx > cp.rdx) bc_num_extend(&cp, b->rdx - cp.rdx);
1960         cp.rdx -= b->rdx;
1961         if (scale > cp.rdx) bc_num_extend(&cp, scale - cp.rdx);
1962
1963         if (b->rdx == b->len) {
1964                 for (i = 0; zero && i < len; ++i) zero = !b->num[len - i - 1];
1965                 len -= i - 1;
1966         }
1967
1968         if (cp.cap == cp.len) bc_num_expand(&cp, cp.len + 1);
1969
1970         // We want an extra zero in front to make things simpler.
1971         cp.num[cp.len++] = 0;
1972         end = cp.len - len;
1973
1974         bc_num_expand(c, cp.len);
1975
1976         bc_num_zero(c);
1977         memset(c->num + end, 0, (c->cap - end) * sizeof(BcDig));
1978         c->rdx = cp.rdx;
1979         c->len = cp.len;
1980         p = b->num;
1981
1982         for (i = end - 1; !s && i < end; --i) {
1983                 n = cp.num + i;
1984                 for (q = 0; (!s && n[len] != 0) || bc_num_compare(n, p, len) >= 0; ++q)
1985                         bc_num_subArrays(n, p, len);
1986                 c->num[i] = q;
1987                 // a=2^100000
1988                 // scale=40000
1989                 // 1/a <- without check below, this will not be interruptible
1990                 if (G_interrupt) {
1991                         s = BC_STATUS_FAILURE;
1992                         break;
1993                 }
1994         }
1995
1996         bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
1997         bc_num_free(&cp);
1998
1999         return s;
2000 }
2001
2002 static BcStatus bc_num_r(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c,
2003                          BcNum *restrict d, size_t scale, size_t ts)
2004 {
2005         BcStatus s;
2006         BcNum temp;
2007         bool neg;
2008
2009         if (b->len == 0)
2010                 return bc_error("divide by zero");
2011
2012         if (a->len == 0) {
2013                 bc_num_setToZero(d, ts);
2014                 return BC_STATUS_SUCCESS;
2015         }
2016
2017         bc_num_init(&temp, d->cap);
2018         s = bc_num_d(a, b, c, scale);
2019         if (s) goto err;
2020
2021         if (scale != 0) scale = ts;
2022
2023         s = bc_num_m(c, b, &temp, scale);
2024         if (s) goto err;
2025         s = bc_num_sub(a, &temp, d, scale);
2026         if (s) goto err;
2027
2028         if (ts > d->rdx && d->len) bc_num_extend(d, ts - d->rdx);
2029
2030         neg = d->neg;
2031         bc_num_retireMul(d, ts, a->neg, b->neg);
2032         d->neg = neg;
2033
2034 err:
2035         bc_num_free(&temp);
2036         return s;
2037 }
2038
2039 static BcStatus bc_num_rem(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
2040 {
2041         BcStatus s;
2042         BcNum c1;
2043         size_t ts = BC_MAX(scale + b->rdx, a->rdx), len = BC_NUM_MREQ(a, b, ts);
2044
2045         bc_num_init(&c1, len);
2046         s = bc_num_r(a, b, &c1, c, scale, ts);
2047         bc_num_free(&c1);
2048
2049         return s;
2050 }
2051
2052 static BcStatus bc_num_p(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
2053 {
2054         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
2055         BcNum copy;
2056         unsigned long pow;
2057         size_t i, powrdx, resrdx;
2058         bool neg, zero;
2059
2060         if (b->rdx) return bc_error("non integer number");
2061
2062         if (b->len == 0) {
2063                 bc_num_one(c);
2064                 return BC_STATUS_SUCCESS;
2065         }
2066         else if (a->len == 0) {
2067                 bc_num_setToZero(c, scale);
2068                 return BC_STATUS_SUCCESS;
2069         }
2070         else if (BC_NUM_ONE(b)) {
2071                 if (!b->neg)
2072                         bc_num_copy(c, a);
2073                 else
2074                         s = bc_num_inv(a, c, scale);
2075                 return s;
2076         }
2077
2078         neg = b->neg;
2079         b->neg = false;
2080
2081         s = bc_num_ulong(b, &pow);
2082         if (s) return s;
2083
2084         bc_num_init(&copy, a->len);
2085         bc_num_copy(&copy, a);
2086
2087         if (!neg) {
2088                 if (a->rdx > scale)
2089                         scale = a->rdx;
2090                 if (a->rdx * pow < scale)
2091                         scale = a->rdx * pow;
2092         }
2093
2094         b->neg = neg;
2095
2096         for (powrdx = a->rdx; !(pow & 1); pow >>= 1) {
2097                 powrdx <<= 1;
2098                 s = bc_num_mul(&copy, &copy, &copy, powrdx);
2099                 if (s) goto err;
2100                 // Not needed: bc_num_mul() has a check for ^C:
2101                 //if (G_interrupt) {
2102                 //      s = BC_STATUS_FAILURE;
2103                 //      goto err;
2104                 //}
2105         }
2106
2107         bc_num_copy(c, &copy);
2108
2109         for (resrdx = powrdx, pow >>= 1; pow != 0; pow >>= 1) {
2110
2111                 powrdx <<= 1;
2112                 s = bc_num_mul(&copy, &copy, &copy, powrdx);
2113                 if (s) goto err;
2114
2115                 if (pow & 1) {
2116                         resrdx += powrdx;
2117                         s = bc_num_mul(c, &copy, c, resrdx);
2118                         if (s) goto err;
2119                 }
2120                 // Not needed: bc_num_mul() has a check for ^C:
2121                 //if (G_interrupt) {
2122                 //      s = BC_STATUS_FAILURE;
2123                 //      goto err;
2124                 //}
2125         }
2126
2127         if (neg) {
2128                 s = bc_num_inv(c, c, scale);
2129                 if (s) goto err;
2130         }
2131
2132         if (c->rdx > scale) bc_num_truncate(c, c->rdx - scale);
2133
2134         // We can't use bc_num_clean() here.
2135         for (zero = true, i = 0; zero && i < c->len; ++i) zero = !c->num[i];
2136         if (zero) bc_num_setToZero(c, scale);
2137
2138 err:
2139         bc_num_free(&copy);
2140         return s;
2141 }
2142
2143 static BcStatus bc_num_binary(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale,
2144                               BcNumBinaryOp op, size_t req)
2145 {
2146         BcStatus s;
2147         BcNum num2, *ptr_a, *ptr_b;
2148         bool init = false;
2149
2150         if (c == a) {
2151                 ptr_a = &num2;
2152                 memcpy(ptr_a, c, sizeof(BcNum));
2153                 init = true;
2154         }
2155         else
2156                 ptr_a = a;
2157
2158         if (c == b) {
2159                 ptr_b = &num2;
2160                 if (c != a) {
2161                         memcpy(ptr_b, c, sizeof(BcNum));
2162                         init = true;
2163                 }
2164         }
2165         else
2166                 ptr_b = b;
2167
2168         if (init)
2169                 bc_num_init(c, req);
2170         else
2171                 bc_num_expand(c, req);
2172
2173         s = op(ptr_a, ptr_b, c, scale);
2174
2175         if (init) bc_num_free(&num2);
2176
2177         return s;
2178 }
2179
2180 static bool bc_num_strValid(const char *val, size_t base)
2181 {
2182         BcDig b;
2183         bool small, radix = false;
2184         size_t i, len = strlen(val);
2185
2186         if (!len) return true;
2187
2188         small = base <= 10;
2189         b = (BcDig)(small ? base + '0' : base - 10 + 'A');
2190
2191         for (i = 0; i < len; ++i) {
2192
2193                 BcDig c = val[i];
2194
2195                 if (c == '.') {
2196
2197                         if (radix) return false;
2198
2199                         radix = true;
2200                         continue;
2201                 }
2202
2203                 if (c < '0' || (small && c >= b) || (c > '9' && (c < 'A' || c >= b)))
2204                         return false;
2205         }
2206
2207         return true;
2208 }
2209
2210 static void bc_num_parseDecimal(BcNum *n, const char *val)
2211 {
2212         size_t len, i;
2213         const char *ptr;
2214         bool zero = true;
2215
2216         for (i = 0; val[i] == '0'; ++i);
2217
2218         val += i;
2219         len = strlen(val);
2220         bc_num_zero(n);
2221
2222         if (len != 0) {
2223                 for (i = 0; zero && i < len; ++i) zero = val[i] == '0' || val[i] == '.';
2224                 bc_num_expand(n, len);
2225         }
2226
2227         ptr = strchr(val, '.');
2228
2229         n->rdx = 0;
2230         if (ptr != NULL)
2231                 n->rdx = (size_t)((val + len) - (ptr + 1));
2232
2233         if (!zero) {
2234                 for (i = len - 1; i < len; ++n->len, i -= 1 + (i && val[i - 1] == '.'))
2235                         n->num[n->len] = val[i] - '0';
2236         }
2237 }
2238
2239 static void bc_num_parseBase(BcNum *n, const char *val, BcNum *base)
2240 {
2241         BcStatus s;
2242         BcNum temp, mult, result;
2243         BcDig c = '\0';
2244         bool zero = true;
2245         unsigned long v;
2246         size_t i, digits, len = strlen(val);
2247
2248         bc_num_zero(n);
2249
2250         for (i = 0; zero && i < len; ++i) zero = (val[i] == '.' || val[i] == '0');
2251         if (zero) return;
2252
2253         bc_num_init(&temp, BC_NUM_DEF_SIZE);
2254         bc_num_init(&mult, BC_NUM_DEF_SIZE);
2255
2256         for (i = 0; i < len; ++i) {
2257
2258                 c = val[i];
2259                 if (c == '.') break;
2260
2261                 v = (unsigned long) (c <= '9' ? c - '0' : c - 'A' + 10);
2262
2263                 s = bc_num_mul(n, base, &mult, 0);
2264                 if (s) goto int_err;
2265                 bc_num_ulong2num(&temp, v);
2266                 s = bc_num_add(&mult, &temp, n, 0);
2267                 if (s) goto int_err;
2268         }
2269
2270         if (i == len) {
2271                 c = val[i];
2272                 if (c == 0) goto int_err;
2273         }
2274
2275         bc_num_init(&result, base->len);
2276         bc_num_zero(&result);
2277         bc_num_one(&mult);
2278
2279         for (i += 1, digits = 0; i < len; ++i, ++digits) {
2280
2281                 c = val[i];
2282                 if (c == 0) break;
2283
2284                 v = (unsigned long) (c <= '9' ? c - '0' : c - 'A' + 10);
2285
2286                 s = bc_num_mul(&result, base, &result, 0);
2287                 if (s) goto err;
2288                 bc_num_ulong2num(&temp, v);
2289                 s = bc_num_add(&result, &temp, &result, 0);
2290                 if (s) goto err;
2291                 s = bc_num_mul(&mult, base, &mult, 0);
2292                 if (s) goto err;
2293         }
2294
2295         s = bc_num_div(&result, &mult, &result, digits);
2296         if (s) goto err;
2297         s = bc_num_add(n, &result, n, digits);
2298         if (s) goto err;
2299
2300         if (n->len != 0) {
2301                 if (n->rdx < digits) bc_num_extend(n, digits - n->rdx);
2302         }
2303         else
2304                 bc_num_zero(n);
2305
2306 err:
2307         bc_num_free(&result);
2308 int_err:
2309         bc_num_free(&mult);
2310         bc_num_free(&temp);
2311 }
2312
2313 static void bc_num_printNewline(size_t *nchars)
2314 {
2315         if (*nchars == G.prog.len - 1) {
2316                 bb_putchar('\\');
2317                 bb_putchar('\n');
2318                 *nchars = 0;
2319         }
2320 }
2321
2322 #if ENABLE_DC
2323 static void bc_num_printChar(size_t num, size_t width, bool radix,
2324                              size_t *nchars)
2325 {
2326         (void) radix;
2327         bb_putchar((char) num);
2328         *nchars = *nchars + width;
2329 }
2330 #endif
2331
2332 static void bc_num_printDigits(size_t num, size_t width, bool radix,
2333                                size_t *nchars)
2334 {
2335         size_t exp, pow;
2336
2337         bc_num_printNewline(nchars);
2338         bb_putchar(radix ? '.' : ' ');
2339         ++(*nchars);
2340
2341         bc_num_printNewline(nchars);
2342         for (exp = 0, pow = 1; exp < width - 1; ++exp, pow *= 10)
2343                 continue;
2344
2345         for (exp = 0; exp < width; pow /= 10, ++(*nchars), ++exp) {
2346                 size_t dig;
2347                 bc_num_printNewline(nchars);
2348                 dig = num / pow;
2349                 num -= dig * pow;
2350                 bb_putchar(((char) dig) + '0');
2351         }
2352 }
2353
2354 static void bc_num_printHex(size_t num, size_t width, bool radix,
2355                             size_t *nchars)
2356 {
2357         if (radix) {
2358                 bc_num_printNewline(nchars);
2359                 bb_putchar('.');
2360                 *nchars += 1;
2361         }
2362
2363         bc_num_printNewline(nchars);
2364         bb_putchar(bb_hexdigits_upcase[num]);
2365         *nchars = *nchars + width;
2366 }
2367
2368 static void bc_num_printDecimal(BcNum *n, size_t *nchars)
2369 {
2370         size_t i, rdx = n->rdx - 1;
2371
2372         if (n->neg) bb_putchar('-');
2373         (*nchars) += n->neg;
2374
2375         for (i = n->len - 1; i < n->len; --i)
2376                 bc_num_printHex((size_t) n->num[i], 1, i == rdx, nchars);
2377 }
2378
2379 static BcStatus bc_num_printNum(BcNum *n, BcNum *base, size_t width,
2380                                 size_t *nchars, BcNumDigitOp print)
2381 {
2382         BcStatus s;
2383         BcVec stack;
2384         BcNum intp, fracp, digit, frac_len;
2385         unsigned long dig, *ptr;
2386         size_t i;
2387         bool radix;
2388
2389         if (n->len == 0) {
2390                 print(0, width, false, nchars);
2391                 return BC_STATUS_SUCCESS;
2392         }
2393
2394         bc_vec_init(&stack, sizeof(long), NULL);
2395         bc_num_init(&intp, n->len);
2396         bc_num_init(&fracp, n->rdx);
2397         bc_num_init(&digit, width);
2398         bc_num_init(&frac_len, BC_NUM_INT(n));
2399         bc_num_copy(&intp, n);
2400         bc_num_one(&frac_len);
2401
2402         bc_num_truncate(&intp, intp.rdx);
2403         s = bc_num_sub(n, &intp, &fracp, 0);
2404         if (s) goto err;
2405
2406         while (intp.len != 0) {
2407                 s = bc_num_divmod(&intp, base, &intp, &digit, 0);
2408                 if (s) goto err;
2409                 s = bc_num_ulong(&digit, &dig);
2410                 if (s) goto err;
2411                 bc_vec_push(&stack, &dig);
2412         }
2413
2414         for (i = 0; i < stack.len; ++i) {
2415                 ptr = bc_vec_item_rev(&stack, i);
2416                 print(*ptr, width, false, nchars);
2417         }
2418
2419         if (!n->rdx) goto err;
2420
2421         for (radix = true; frac_len.len <= n->rdx; radix = false) {
2422                 s = bc_num_mul(&fracp, base, &fracp, n->rdx);
2423                 if (s) goto err;
2424                 s = bc_num_ulong(&fracp, &dig);
2425                 if (s) goto err;
2426                 bc_num_ulong2num(&intp, dig);
2427                 s = bc_num_sub(&fracp, &intp, &fracp, 0);
2428                 if (s) goto err;
2429                 print(dig, width, radix, nchars);
2430                 s = bc_num_mul(&frac_len, base, &frac_len, 0);
2431                 if (s) goto err;
2432         }
2433
2434 err:
2435         bc_num_free(&frac_len);
2436         bc_num_free(&digit);
2437         bc_num_free(&fracp);
2438         bc_num_free(&intp);
2439         bc_vec_free(&stack);
2440         return s;
2441 }
2442
2443 static BcStatus bc_num_printBase(BcNum *n, BcNum *base, size_t base_t,
2444                                  size_t *nchars)
2445 {
2446         BcStatus s;
2447         size_t width, i;
2448         BcNumDigitOp print;
2449         bool neg = n->neg;
2450
2451         if (neg) bb_putchar('-');
2452         (*nchars) += neg;
2453
2454         n->neg = false;
2455
2456         if (base_t <= BC_NUM_MAX_IBASE) {
2457                 width = 1;
2458                 print = bc_num_printHex;
2459         }
2460         else {
2461                 for (i = base_t - 1, width = 0; i != 0; i /= 10, ++width);
2462                 print = bc_num_printDigits;
2463         }
2464
2465         s = bc_num_printNum(n, base, width, nchars, print);
2466         n->neg = neg;
2467
2468         return s;
2469 }
2470
2471 #if ENABLE_DC
2472 static BcStatus bc_num_stream(BcNum *n, BcNum *base, size_t *nchars)
2473 {
2474         return bc_num_printNum(n, base, 1, nchars, bc_num_printChar);
2475 }
2476 #endif
2477
2478 static BcStatus bc_num_parse(BcNum *n, const char *val, BcNum *base,
2479                              size_t base_t)
2480 {
2481         if (!bc_num_strValid(val, base_t))
2482                 return bc_error("bad number string");
2483
2484         if (base_t == 10)
2485                 bc_num_parseDecimal(n, val);
2486         else
2487                 bc_num_parseBase(n, val, base);
2488
2489         return BC_STATUS_SUCCESS;
2490 }
2491
2492 static BcStatus bc_num_print(BcNum *n, BcNum *base, size_t base_t, bool newline,
2493                              size_t *nchars)
2494 {
2495         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
2496
2497         bc_num_printNewline(nchars);
2498
2499         if (n->len == 0) {
2500                 bb_putchar('0');
2501                 ++(*nchars);
2502         }
2503         else if (base_t == 10)
2504                 bc_num_printDecimal(n, nchars);
2505         else
2506                 s = bc_num_printBase(n, base, base_t, nchars);
2507
2508         if (newline) {
2509                 bb_putchar('\n');
2510                 *nchars = 0;
2511         }
2512
2513         return s;
2514 }
2515
2516 static BcStatus bc_num_add(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
2517 {
2518         BcNumBinaryOp op = (!a->neg == !b->neg) ? bc_num_a : bc_num_s;
2519         (void) scale;
2520         return bc_num_binary(a, b, c, false, op, BC_NUM_AREQ(a, b));
2521 }
2522
2523 static BcStatus bc_num_sub(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
2524 {
2525         BcNumBinaryOp op = (!a->neg == !b->neg) ? bc_num_s : bc_num_a;
2526         (void) scale;
2527         return bc_num_binary(a, b, c, true, op, BC_NUM_AREQ(a, b));
2528 }
2529
2530 static BcStatus bc_num_mul(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
2531 {
2532         size_t req = BC_NUM_MREQ(a, b, scale);
2533         return bc_num_binary(a, b, c, scale, bc_num_m, req);
2534 }
2535
2536 static BcStatus bc_num_div(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
2537 {
2538         size_t req = BC_NUM_MREQ(a, b, scale);
2539         return bc_num_binary(a, b, c, scale, bc_num_d, req);
2540 }
2541
2542 static BcStatus bc_num_mod(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
2543 {
2544         size_t req = BC_NUM_MREQ(a, b, scale);
2545         return bc_num_binary(a, b, c, scale, bc_num_rem, req);
2546 }
2547
2548 static BcStatus bc_num_pow(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
2549 {
2550         return bc_num_binary(a, b, c, scale, bc_num_p, a->len * b->len + 1);
2551 }
2552
2553 static BcStatus bc_num_sqrt(BcNum *a, BcNum *restrict b, size_t scale)
2554 {
2555         BcStatus s;
2556         BcNum num1, num2, half, f, fprime, *x0, *x1, *temp;
2557         size_t pow, len, digs, digs1, resrdx, req, times = 0;
2558         ssize_t cmp = 1, cmp1 = SSIZE_MAX, cmp2 = SSIZE_MAX;
2559
2560         req = BC_MAX(scale, a->rdx) + ((BC_NUM_INT(a) + 1) >> 1) + 1;
2561         bc_num_expand(b, req);
2562
2563         if (a->len == 0) {
2564                 bc_num_setToZero(b, scale);
2565                 return BC_STATUS_SUCCESS;
2566         }
2567         else if (a->neg)
2568                 return bc_error("negative number");
2569         else if (BC_NUM_ONE(a)) {
2570                 bc_num_one(b);
2571                 bc_num_extend(b, scale);
2572                 return BC_STATUS_SUCCESS;
2573         }
2574
2575         scale = BC_MAX(scale, a->rdx) + 1;
2576         len = a->len + scale;
2577
2578         bc_num_init(&num1, len);
2579         bc_num_init(&num2, len);
2580         bc_num_init(&half, BC_NUM_DEF_SIZE);
2581
2582         bc_num_one(&half);
2583         half.num[0] = 5;
2584         half.rdx = 1;
2585
2586         bc_num_init(&f, len);
2587         bc_num_init(&fprime, len);
2588
2589         x0 = &num1;
2590         x1 = &num2;
2591
2592         bc_num_one(x0);
2593         pow = BC_NUM_INT(a);
2594
2595         if (pow) {
2596
2597                 if (pow & 1)
2598                         x0->num[0] = 2;
2599                 else
2600                         x0->num[0] = 6;
2601
2602                 pow -= 2 - (pow & 1);
2603
2604                 bc_num_extend(x0, pow);
2605
2606                 // Make sure to move the radix back.
2607                 x0->rdx -= pow;
2608         }
2609
2610         x0->rdx = digs = digs1 = 0;
2611         resrdx = scale + 2;
2612         len = BC_NUM_INT(x0) + resrdx - 1;
2613
2614         while (cmp != 0 || digs < len) {
2615
2616                 s = bc_num_div(a, x0, &f, resrdx);
2617                 if (s) goto err;
2618                 s = bc_num_add(x0, &f, &fprime, resrdx);
2619                 if (s) goto err;
2620                 s = bc_num_mul(&fprime, &half, x1, resrdx);
2621                 if (s) goto err;
2622
2623                 cmp = bc_num_cmp(x1, x0);
2624                 digs = x1->len - (unsigned long long) llabs(cmp);
2625
2626                 if (cmp == cmp2 && digs == digs1)
2627                         times += 1;
2628                 else
2629                         times = 0;
2630
2631                 resrdx += times > 4;
2632
2633                 cmp2 = cmp1;
2634                 cmp1 = cmp;
2635                 digs1 = digs;
2636
2637                 temp = x0;
2638                 x0 = x1;
2639                 x1 = temp;
2640         }
2641
2642         bc_num_copy(b, x0);
2643         scale -= 1;
2644         if (b->rdx > scale) bc_num_truncate(b, b->rdx - scale);
2645
2646 err:
2647         bc_num_free(&fprime);
2648         bc_num_free(&f);
2649         bc_num_free(&half);
2650         bc_num_free(&num2);
2651         bc_num_free(&num1);
2652         return s;
2653 }
2654
2655 static BcStatus bc_num_divmod(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, BcNum *d,
2656                               size_t scale)
2657 {
2658         BcStatus s;
2659         BcNum num2, *ptr_a;
2660         bool init = false;
2661         size_t ts = BC_MAX(scale + b->rdx, a->rdx), len = BC_NUM_MREQ(a, b, ts);
2662
2663         if (c == a) {
2664                 memcpy(&num2, c, sizeof(BcNum));
2665                 ptr_a = &num2;
2666                 bc_num_init(c, len);
2667                 init = true;
2668         }
2669         else {
2670                 ptr_a = a;
2671                 bc_num_expand(c, len);
2672         }
2673
2674         s = bc_num_r(ptr_a, b, c, d, scale, ts);
2675
2676         if (init) bc_num_free(&num2);
2677
2678         return s;
2679 }
2680
2681 #if ENABLE_DC
2682 static BcStatus bc_num_modexp(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, BcNum *restrict d)
2683 {
2684         BcStatus s;
2685         BcNum base, exp, two, temp;
2686
2687         if (c->len == 0)
2688                 return bc_error("divide by zero");
2689         if (a->rdx || b->rdx || c->rdx)
2690                 return bc_error("non integer number");
2691         if (b->neg)
2692                 return bc_error("negative number");
2693
2694         bc_num_expand(d, c->len);
2695         bc_num_init(&base, c->len);
2696         bc_num_init(&exp, b->len);
2697         bc_num_init(&two, BC_NUM_DEF_SIZE);
2698         bc_num_init(&temp, b->len);
2699
2700         bc_num_one(&two);
2701         two.num[0] = 2;
2702         bc_num_one(d);
2703
2704         s = bc_num_rem(a, c, &base, 0);
2705         if (s) goto err;
2706         bc_num_copy(&exp, b);
2707
2708         while (exp.len != 0) {
2709
2710                 s = bc_num_divmod(&exp, &two, &exp, &temp, 0);
2711                 if (s) goto err;
2712
2713                 if (BC_NUM_ONE(&temp)) {
2714                         s = bc_num_mul(d, &base, &temp, 0);
2715                         if (s) goto err;
2716                         s = bc_num_rem(&temp, c, d, 0);
2717                         if (s) goto err;
2718                 }
2719
2720                 s = bc_num_mul(&base, &base, &temp, 0);
2721                 if (s) goto err;
2722                 s = bc_num_rem(&temp, c, &base, 0);
2723                 if (s) goto err;
2724         }
2725
2726 err:
2727         bc_num_free(&temp);
2728         bc_num_free(&two);
2729         bc_num_free(&exp);
2730         bc_num_free(&base);
2731         return s;
2732 }
2733 #endif // ENABLE_DC
2734
2735 #if ENABLE_BC
2736 static BcStatus bc_func_insert(BcFunc *f, char *name, bool var)
2737 {
2738         BcId a;
2739         size_t i;
2740
2741         for (i = 0; i < f->autos.len; ++i) {
2742                 if (strcmp(name, ((BcId *) bc_vec_item(&f->autos, i))->name) == 0)
2743                         return bc_error("function parameter or auto var has the same name as another");
2744         }
2745
2746         a.idx = var;
2747         a.name = name;
2748
2749         bc_vec_push(&f->autos, &a);
2750
2751         return BC_STATUS_SUCCESS;
2752 }
2753 #endif
2754
2755 static void bc_func_init(BcFunc *f)
2756 {
2757         bc_char_vec_init(&f->code);
2758         bc_vec_init(&f->autos, sizeof(BcId), bc_id_free);
2759         bc_vec_init(&f->labels, sizeof(size_t), NULL);
2760         f->nparams = 0;
2761 }
2762
2763 static void bc_func_free(void *func)
2764 {
2765         BcFunc *f = (BcFunc *) func;
2766         bc_vec_free(&f->code);
2767         bc_vec_free(&f->autos);
2768         bc_vec_free(&f->labels);
2769 }
2770
2771 static void bc_array_expand(BcVec *a, size_t len);
2772
2773 static void bc_array_init(BcVec *a, bool nums)
2774 {
2775         if (nums)
2776                 bc_vec_init(a, sizeof(BcNum), bc_num_free);
2777         else
2778                 bc_vec_init(a, sizeof(BcVec), bc_vec_free);
2779         bc_array_expand(a, 1);
2780 }
2781
2782 static void bc_array_expand(BcVec *a, size_t len)
2783 {
2784         BcResultData data;
2785
2786         if (a->size == sizeof(BcNum) && a->dtor == bc_num_free) {
2787                 while (len > a->len) {
2788                         bc_num_init(&data.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
2789                         bc_vec_push(a, &data.n);
2790                 }
2791         }
2792         else {
2793                 while (len > a->len) {
2794                         bc_array_init(&data.v, true);
2795                         bc_vec_push(a, &data.v);
2796                 }
2797         }
2798 }
2799
2800 static void bc_array_copy(BcVec *d, const BcVec *s)
2801 {
2802         size_t i;
2803
2804         bc_vec_pop_all(d);
2805         bc_vec_expand(d, s->cap);
2806         d->len = s->len;
2807
2808         for (i = 0; i < s->len; ++i) {
2809                 BcNum *dnum = bc_vec_item(d, i), *snum = bc_vec_item(s, i);
2810                 bc_num_init(dnum, snum->len);
2811                 bc_num_copy(dnum, snum);
2812         }
2813 }
2814
2815 static void bc_string_free(void *string)
2816 {
2817         free(*((char **) string));
2818 }
2819
2820 #if ENABLE_DC
2821 static void bc_result_copy(BcResult *d, BcResult *src)
2822 {
2823         d->t = src->t;
2824
2825         switch (d->t) {
2826
2827                 case BC_RESULT_TEMP:
2828                 case BC_RESULT_IBASE:
2829                 case BC_RESULT_SCALE:
2830                 case BC_RESULT_OBASE:
2831                 {
2832                         bc_num_init(&d->d.n, src->d.n.len);
2833                         bc_num_copy(&d->d.n, &src->d.n);
2834                         break;
2835                 }
2836
2837                 case BC_RESULT_VAR:
2838                 case BC_RESULT_ARRAY:
2839                 case BC_RESULT_ARRAY_ELEM:
2840                 {
2841                         d->d.id.name = xstrdup(src->d.id.name);
2842                         break;
2843                 }
2844
2845                 case BC_RESULT_CONSTANT:
2846                 case BC_RESULT_LAST:
2847                 case BC_RESULT_ONE:
2848                 case BC_RESULT_STR:
2849                 {
2850                         memcpy(&d->d.n, &src->d.n, sizeof(BcNum));
2851                         break;
2852                 }
2853         }
2854 }
2855 #endif // ENABLE_DC
2856
2857 static void bc_result_free(void *result)
2858 {
2859         BcResult *r = (BcResult *) result;
2860
2861         switch (r->t) {
2862
2863                 case BC_RESULT_TEMP:
2864                 case BC_RESULT_IBASE:
2865                 case BC_RESULT_SCALE:
2866                 case BC_RESULT_OBASE:
2867                 {
2868                         bc_num_free(&r->d.n);
2869                         break;
2870                 }
2871
2872                 case BC_RESULT_VAR:
2873                 case BC_RESULT_ARRAY:
2874                 case BC_RESULT_ARRAY_ELEM:
2875                 {
2876                         free(r->d.id.name);
2877                         break;
2878                 }
2879
2880                 default:
2881                 {
2882                         // Do nothing.
2883                         break;
2884                 }
2885         }
2886 }
2887
2888 static void bc_lex_lineComment(BcLex *l)
2889 {
2890         l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
2891         while (l->i < l->len && l->buf[l->i++] != '\n');
2892         --l->i;
2893 }
2894
2895 static void bc_lex_whitespace(BcLex *l)
2896 {
2897         char c;
2898         l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
2899         for (c = l->buf[l->i]; c != '\n' && isspace(c); c = l->buf[++l->i]);
2900 }
2901
2902 static BcStatus bc_lex_number(BcLex *l, char start)
2903 {
2904         const char *buf = l->buf + l->i;
2905         size_t len, hits = 0, bslashes = 0, i = 0, j;
2906         char c = buf[i];
2907         bool last_pt, pt = start == '.';
2908
2909         last_pt = pt;
2910         l->t.t = BC_LEX_NUMBER;
2911
2912         while (c != 0 && (isdigit(c) || (c >= 'A' && c <= 'F') ||
2913                           (c == '.' && !pt) || (c == '\\' && buf[i + 1] == '\n')))
2914         {
2915                 if (c != '\\') {
2916                         last_pt = c == '.';
2917                         pt = pt || last_pt;
2918                 }
2919                 else {
2920                         ++i;
2921                         bslashes += 1;
2922                 }
2923
2924                 c = buf[++i];
2925         }
2926
2927         len = i + !last_pt - bslashes * 2;
2928         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_NUM.
2929         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_NUM | 0xff)) {
2930                 if (len > BC_MAX_NUM)
2931                         return bc_error("number too long: must be [1,"BC_MAX_NUM_STR"]");
2932         }
2933
2934         bc_vec_pop_all(&l->t.v);
2935         bc_vec_expand(&l->t.v, len + 1);
2936         bc_vec_push(&l->t.v, &start);
2937
2938         for (buf -= 1, j = 1; j < len + hits * 2; ++j) {
2939
2940                 c = buf[j];
2941
2942                 // If we have hit a backslash, skip it. We don't have
2943                 // to check for a newline because it's guaranteed.
2944                 if (hits < bslashes && c == '\\') {
2945                         ++hits;
2946                         ++j;
2947                         continue;
2948                 }
2949
2950                 bc_vec_push(&l->t.v, &c);
2951         }
2952
2953         bc_vec_pushZeroByte(&l->t.v);
2954         l->i += i;
2955
2956         return BC_STATUS_SUCCESS;
2957 }
2958
2959 static BcStatus bc_lex_name(BcLex *l)
2960 {
2961         size_t i = 0;
2962         const char *buf = l->buf + l->i - 1;
2963         char c = buf[i];
2964
2965         l->t.t = BC_LEX_NAME;
2966
2967         while ((c >= 'a' && c <= 'z') || isdigit(c) || c == '_') c = buf[++i];
2968
2969         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_STRING.
2970         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_STRING | 0xff)) {
2971                 if (i > BC_MAX_STRING)
2972                         return bc_error("name too long: must be [1,"BC_MAX_STRING_STR"]");
2973         }
2974         bc_vec_string(&l->t.v, i, buf);
2975
2976         // Increment the index. We minus 1 because it has already been incremented.
2977         l->i += i - 1;
2978
2979         return BC_STATUS_SUCCESS;
2980 }
2981
2982 static void bc_lex_init(BcLex *l, BcLexNext next)
2983 {
2984         l->next = next;
2985         bc_char_vec_init(&l->t.v);
2986 }
2987
2988 static void bc_lex_free(BcLex *l)
2989 {
2990         bc_vec_free(&l->t.v);
2991 }
2992
2993 static void bc_lex_file(BcLex *l)
2994 {
2995         G.err_line = l->line = 1;
2996         l->newline = false;
2997 }
2998
2999 static BcStatus bc_lex_next(BcLex *l)
3000 {
3001         BcStatus s;
3002
3003         l->t.last = l->t.t;
3004         if (l->t.last == BC_LEX_EOF) return bc_error("end of file");
3005
3006         l->line += l->newline;
3007         G.err_line = l->line;
3008         l->t.t = BC_LEX_EOF;
3009
3010         l->newline = (l->i == l->len);
3011         if (l->newline) return BC_STATUS_SUCCESS;
3012
3013         // Loop until failure or we don't have whitespace. This
3014         // is so the parser doesn't get inundated with whitespace.
3015         do {
3016                 s = l->next(l);
3017         } while (!s && l->t.t == BC_LEX_WHITESPACE);
3018
3019         return s;
3020 }
3021
3022 static BcStatus bc_lex_text(BcLex *l, const char *text)
3023 {
3024         l->buf = text;
3025         l->i = 0;
3026         l->len = strlen(text);
3027         l->t.t = l->t.last = BC_LEX_INVALID;
3028         return bc_lex_next(l);
3029 }
3030
3031 #if ENABLE_BC
3032 static BcStatus bc_lex_identifier(BcLex *l)
3033 {
3034         BcStatus s;
3035         unsigned i;
3036         const char *buf = l->buf + l->i - 1;
3037
3038         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(bc_lex_kws); ++i) {
3039                 const char *keyword8 = bc_lex_kws[i].name8;
3040                 unsigned j = 0;
3041                 while (buf[j] != '\0' && buf[j] == keyword8[j]) {
3042                         j++;
3043                         if (j == 8) goto match;
3044                 }
3045                 if (keyword8[j] != '\0')
3046                         continue;
3047  match:
3048                 // buf starts with keyword bc_lex_kws[i]
3049                 l->t.t = BC_LEX_KEY_1st_keyword + i;
3050                 if (!bc_lex_kws_POSIX(i)) {
3051                         s = bc_posix_error_fmt("%sthe '%.8s' keyword", "POSIX does not allow ", bc_lex_kws[i].name8);
3052                         if (s) return s;
3053                 }
3054
3055                 // We minus 1 because the index has already been incremented.
3056                 l->i += j - 1;
3057                 return BC_STATUS_SUCCESS;
3058         }
3059
3060         s = bc_lex_name(l);
3061         if (s) return s;
3062
3063         if (l->t.v.len > 2) {
3064                 // Prevent this:
3065                 // >>> qwe=1
3066                 // bc: POSIX only allows one character names; the following is bad: 'qwe=1
3067                 // '
3068                 unsigned len = strchrnul(buf, '\n') - buf;
3069                 s = bc_posix_error_fmt("POSIX only allows one character names; the following is bad: '%.*s'", len, buf);
3070         }
3071
3072         return s;
3073 }
3074
3075 static BcStatus bc_lex_string(BcLex *l)
3076 {
3077         size_t len, nls = 0, i = l->i;
3078         char c;
3079
3080         l->t.t = BC_LEX_STR;
3081
3082         for (c = l->buf[i]; c != 0 && c != '"'; c = l->buf[++i]) nls += (c == '\n');
3083
3084         if (c == '\0') {
3085                 l->i = i;
3086                 return bc_error("string end could not be found");
3087         }
3088
3089         len = i - l->i;
3090         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_STRING.
3091         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_STRING | 0xff)) {
3092                 if (len > BC_MAX_STRING)
3093                         return bc_error("string too long: must be [1,"BC_MAX_STRING_STR"]");
3094         }
3095         bc_vec_string(&l->t.v, len, l->buf + l->i);
3096
3097         l->i = i + 1;
3098         l->line += nls;
3099         G.err_line = l->line;
3100
3101         return BC_STATUS_SUCCESS;
3102 }
3103
3104 static void bc_lex_assign(BcLex *l, BcLexType with, BcLexType without)
3105 {
3106         if (l->buf[l->i] == '=') {
3107                 ++l->i;
3108                 l->t.t = with;
3109         }
3110         else
3111                 l->t.t = without;
3112 }
3113
3114 static BcStatus bc_lex_comment(BcLex *l)
3115 {
3116         size_t i, nls = 0;
3117         const char *buf = l->buf;
3118
3119         l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
3120         i = ++l->i;
3121         for (;;) {
3122                 char c = buf[i];
3123  check_star:
3124                 if (c == '*') {
3125                         c = buf[++i];
3126                         if (c == '/')
3127                                 break;
3128                         goto check_star;
3129                 }
3130                 if (c == '\0') {
3131                         l->i = i;
3132                         return bc_error("comment end could not be found");
3133                 }
3134                 nls += (c == '\n');
3135                 i++;
3136         }
3137
3138         l->i = i + 1;
3139         l->line += nls;
3140         G.err_line = l->line;
3141
3142         return BC_STATUS_SUCCESS;
3143 }
3144
3145 static BcStatus bc_lex_token(BcLex *l)
3146 {
3147         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
3148         char c = l->buf[l->i++], c2;
3149
3150         // This is the workhorse of the lexer.
3151         switch (c) {
3152
3153                 case '\0':
3154                 case '\n':
3155                 {
3156                         l->newline = true;
3157                         l->t.t = !c ? BC_LEX_EOF : BC_LEX_NLINE;
3158                         break;
3159                 }
3160
3161                 case '\t':
3162                 case '\v':
3163                 case '\f':
3164                 case '\r':
3165                 case ' ':
3166                 {
3167                         bc_lex_whitespace(l);
3168                         break;
3169                 }
3170
3171                 case '!':
3172                 {
3173                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_NE, BC_LEX_OP_BOOL_NOT);
3174
3175                         if (l->t.t == BC_LEX_OP_BOOL_NOT) {
3176                                 s = bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad("!");
3177                                 if (s) return s;
3178                         }
3179
3180                         break;
3181                 }
3182
3183                 case '"':
3184                 {
3185                         s = bc_lex_string(l);
3186                         break;
3187                 }
3188
3189                 case '#':
3190                 {
3191                         s = bc_POSIX_does_not_allow("'#' script comments");
3192                         if (s) return s;
3193
3194                         bc_lex_lineComment(l);
3195
3196                         break;
3197                 }
3198
3199                 case '%':
3200                 {
3201                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_MODULUS, BC_LEX_OP_MODULUS);
3202                         break;
3203                 }
3204
3205                 case '&':
3206                 {
3207                         c2 = l->buf[l->i];
3208                         if (c2 == '&') {
3209
3210                                 s = bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad("&&");
3211                                 if (s) return s;
3212
3213                                 ++l->i;
3214                                 l->t.t = BC_LEX_OP_BOOL_AND;
3215                         }
3216                         else {
3217                                 l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3218                                 s = bc_error_bad_character('&');
3219                         }
3220
3221                         break;
3222                 }
3223
3224                 case '(':
3225                 case ')':
3226                 {
3227                         l->t.t = (BcLexType)(c - '(' + BC_LEX_LPAREN);
3228                         break;
3229                 }
3230
3231                 case '*':
3232                 {
3233                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_MULTIPLY, BC_LEX_OP_MULTIPLY);
3234                         break;
3235                 }
3236
3237                 case '+':
3238                 {
3239                         c2 = l->buf[l->i];
3240                         if (c2 == '+') {
3241                                 ++l->i;
3242                                 l->t.t = BC_LEX_OP_INC;
3243                         }
3244                         else
3245                                 bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_PLUS, BC_LEX_OP_PLUS);
3246                         break;
3247                 }
3248
3249                 case ',':
3250                 {
3251                         l->t.t = BC_LEX_COMMA;
3252                         break;
3253                 }
3254
3255                 case '-':
3256                 {
3257                         c2 = l->buf[l->i];
3258                         if (c2 == '-') {
3259                                 ++l->i;
3260                                 l->t.t = BC_LEX_OP_DEC;
3261                         }
3262                         else
3263                                 bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_MINUS, BC_LEX_OP_MINUS);
3264                         break;
3265                 }
3266
3267                 case '.':
3268                 {
3269                         if (isdigit(l->buf[l->i]))
3270                                 s = bc_lex_number(l, c);
3271                         else {
3272                                 l->t.t = BC_LEX_KEY_LAST;
3273                                 s = bc_POSIX_does_not_allow("a period ('.') as a shortcut for the last result");
3274                         }
3275                         break;
3276                 }
3277
3278                 case '/':
3279                 {
3280                         c2 = l->buf[l->i];
3281                         if (c2 == '*')
3282                                 s = bc_lex_comment(l);
3283                         else
3284                                 bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_DIVIDE, BC_LEX_OP_DIVIDE);
3285                         break;
3286                 }
3287
3288                 case '0':
3289                 case '1':
3290                 case '2':
3291                 case '3':
3292                 case '4':
3293                 case '5':
3294                 case '6':
3295                 case '7':
3296                 case '8':
3297                 case '9':
3298                 case 'A':
3299                 case 'B':
3300                 case 'C':
3301                 case 'D':
3302                 case 'E':
3303                 case 'F':
3304                 {
3305                         s = bc_lex_number(l, c);
3306                         break;
3307                 }
3308
3309                 case ';':
3310                 {
3311                         l->t.t = BC_LEX_SCOLON;
3312                         break;
3313                 }
3314
3315                 case '<':
3316                 {
3317                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_LE, BC_LEX_OP_REL_LT);
3318                         break;
3319                 }
3320
3321                 case '=':
3322                 {
3323                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_EQ, BC_LEX_OP_ASSIGN);
3324                         break;
3325                 }
3326
3327                 case '>':
3328                 {
3329                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_GE, BC_LEX_OP_REL_GT);
3330                         break;
3331                 }
3332
3333                 case '[':
3334                 case ']':
3335                 {
3336                         l->t.t = (BcLexType)(c - '[' + BC_LEX_LBRACKET);
3337                         break;
3338                 }
3339
3340                 case '\\':
3341                 {
3342                         if (l->buf[l->i] == '\n') {
3343                                 l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
3344                                 ++l->i;
3345                         }
3346                         else
3347                                 s = bc_error_bad_character(c);
3348                         break;
3349                 }
3350
3351                 case '^':
3352                 {
3353                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER, BC_LEX_OP_POWER);
3354                         break;
3355                 }
3356
3357                 case 'a':
3358                 case 'b':
3359                 case 'c':
3360                 case 'd':
3361                 case 'e':
3362                 case 'f':
3363                 case 'g':
3364                 case 'h':
3365                 case 'i':
3366                 case 'j':
3367                 case 'k':
3368                 case 'l':
3369                 case 'm':
3370                 case 'n':
3371                 case 'o':
3372                 case 'p':
3373                 case 'q':
3374                 case 'r':
3375                 case 's':
3376                 case 't':
3377                 case 'u':
3378                 case 'v':
3379                 case 'w':
3380                 case 'x':
3381                 case 'y':
3382                 case 'z':
3383                 {
3384                         s = bc_lex_identifier(l);
3385                         break;
3386                 }
3387
3388                 case '{':
3389                 case '}':
3390                 {
3391                         l->t.t = (BcLexType)(c - '{' + BC_LEX_LBRACE);
3392                         break;
3393                 }
3394
3395                 case '|':
3396                 {
3397                         c2 = l->buf[l->i];
3398
3399                         if (c2 == '|') {
3400                                 s = bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad("||");
3401                                 if (s) return s;
3402
3403                                 ++l->i;
3404                                 l->t.t = BC_LEX_OP_BOOL_OR;
3405                         }
3406                         else {
3407                                 l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3408                                 s = bc_error_bad_character(c);
3409                         }
3410
3411                         break;
3412                 }
3413
3414                 default:
3415                 {
3416                         l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3417                         s = bc_error_bad_character(c);
3418                         break;
3419                 }
3420         }
3421
3422         return s;
3423 }
3424 #endif // ENABLE_BC
3425
3426 #if ENABLE_DC
3427 static BcStatus dc_lex_register(BcLex *l)
3428 {
3429         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
3430
3431         if (isspace(l->buf[l->i - 1])) {
3432                 bc_lex_whitespace(l);
3433                 ++l->i;
3434                 if (!G_exreg)
3435                         s = bc_error("extended register");
3436                 else
3437                         s = bc_lex_name(l);
3438         }
3439         else {
3440                 bc_vec_pop_all(&l->t.v);
3441                 bc_vec_push(&l->t.v, &l->buf[l->i - 1]);
3442                 bc_vec_pushZeroByte(&l->t.v);
3443                 l->t.t = BC_LEX_NAME;
3444         }
3445
3446         return s;
3447 }
3448
3449 static BcStatus dc_lex_string(BcLex *l)
3450 {
3451         size_t depth = 1, nls = 0, i = l->i;
3452         char c;
3453
3454         l->t.t = BC_LEX_STR;
3455         bc_vec_pop_all(&l->t.v);
3456
3457         for (c = l->buf[i]; c != 0 && depth; c = l->buf[++i]) {
3458
3459                 depth += (c == '[' && (i == l->i || l->buf[i - 1] != '\\'));
3460                 depth -= (c == ']' && (i == l->i || l->buf[i - 1] != '\\'));
3461                 nls += (c == '\n');
3462
3463                 if (depth) bc_vec_push(&l->t.v, &c);
3464         }
3465
3466         if (c == '\0') {
3467                 l->i = i;
3468                 return bc_error("string end could not be found");
3469         }
3470
3471         bc_vec_pushZeroByte(&l->t.v);
3472         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_STRING.
3473         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_STRING | 0xff)) {
3474                 if (i - l->i > BC_MAX_STRING)
3475                         return bc_error("string too long: must be [1,"BC_MAX_STRING_STR"]");
3476         }
3477
3478         l->i = i;
3479         l->line += nls;
3480         G.err_line = l->line;
3481
3482         return BC_STATUS_SUCCESS;
3483 }
3484
3485 static BcStatus dc_lex_token(BcLex *l)
3486 {
3487         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
3488         char c = l->buf[l->i++], c2;
3489         size_t i;
3490
3491         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(dc_lex_regs); ++i) {
3492                 if (l->t.last == dc_lex_regs[i])
3493                         return dc_lex_register(l);
3494         }
3495
3496         if (c >= '%' && c <= '~' &&
3497             (l->t.t = dc_lex_tokens[(c - '%')]) != BC_LEX_INVALID)
3498         {
3499                 return s;
3500         }
3501
3502         // This is the workhorse of the lexer.
3503         switch (c) {
3504
3505                 case '\0':
3506                 {
3507                         l->t.t = BC_LEX_EOF;
3508                         break;
3509                 }
3510
3511                 case '\n':
3512                 case '\t':
3513                 case '\v':
3514                 case '\f':
3515                 case '\r':
3516                 case ' ':
3517                 {
3518                         l->newline = (c == '\n');
3519                         bc_lex_whitespace(l);
3520                         break;
3521                 }
3522
3523                 case '!':
3524                 {
3525                         c2 = l->buf[l->i];
3526
3527                         if (c2 == '=')
3528                                 l->t.t = BC_LEX_OP_REL_NE;
3529                         else if (c2 == '<')
3530                                 l->t.t = BC_LEX_OP_REL_LE;
3531                         else if (c2 == '>')
3532                                 l->t.t = BC_LEX_OP_REL_GE;
3533                         else
3534                                 return bc_error_bad_character(c);
3535
3536                         ++l->i;
3537                         break;
3538                 }
3539
3540                 case '#':
3541                 {
3542                         bc_lex_lineComment(l);
3543                         break;
3544                 }
3545
3546                 case '.':
3547                 {
3548                         if (isdigit(l->buf[l->i]))
3549                                 s = bc_lex_number(l, c);
3550                         else
3551                                 s = bc_error_bad_character(c);
3552                         break;
3553                 }
3554
3555                 case '0':
3556                 case '1':
3557                 case '2':
3558                 case '3':
3559                 case '4':
3560                 case '5':
3561                 case '6':
3562                 case '7':
3563                 case '8':
3564                 case '9':
3565                 case 'A':
3566                 case 'B':
3567                 case 'C':
3568                 case 'D':
3569                 case 'E':
3570                 case 'F':
3571                 {
3572                         s = bc_lex_number(l, c);
3573                         break;
3574                 }
3575
3576                 case '[':
3577                 {
3578                         s = dc_lex_string(l);
3579                         break;
3580                 }
3581
3582                 default:
3583                 {
3584                         l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3585                         s = bc_error_bad_character(c);
3586                         break;
3587                 }
3588         }
3589
3590         return s;
3591 }
3592 #endif // ENABLE_DC
3593
3594 static void bc_program_addFunc(char *name, size_t *idx);
3595
3596 static void bc_parse_addFunc(BcParse *p, char *name, size_t *idx)
3597 {
3598         bc_program_addFunc(name, idx);
3599         p->func = bc_vec_item(&G.prog.fns, p->fidx);
3600 }
3601
3602 #define bc_parse_push(p, i) bc_vec_pushByte(&(p)->func->code, (char) (i))
3603
3604 static void bc_parse_pushName(BcParse *p, char *name)
3605 {
3606         size_t i = 0, len = strlen(name);
3607
3608         for (; i < len; ++i) bc_parse_push(p, name[i]);
3609         bc_parse_push(p, BC_PARSE_STREND);
3610
3611         free(name);
3612 }
3613
3614 static void bc_parse_pushIndex(BcParse *p, size_t idx)
3615 {
3616         unsigned char amt, i, nums[sizeof(size_t)];
3617
3618         for (amt = 0; idx; ++amt) {
3619                 nums[amt] = (char) idx;
3620                 idx = (idx & ((unsigned long) ~(UCHAR_MAX))) >> sizeof(char) * CHAR_BIT;
3621         }
3622
3623         bc_parse_push(p, amt);
3624         for (i = 0; i < amt; ++i) bc_parse_push(p, nums[i]);
3625 }
3626
3627 static void bc_parse_number(BcParse *p, BcInst *prev, size_t *nexs)
3628 {
3629         char *num = xstrdup(p->l.t.v.v);
3630         size_t idx = G.prog.consts.len;
3631
3632         bc_vec_push(&G.prog.consts, &num);
3633
3634         bc_parse_push(p, BC_INST_NUM);
3635         bc_parse_pushIndex(p, idx);
3636
3637         ++(*nexs);
3638         (*prev) = BC_INST_NUM;
3639 }
3640
3641 static BcStatus bc_parse_text(BcParse *p, const char *text)
3642 {
3643         BcStatus s;
3644
3645         p->func = bc_vec_item(&G.prog.fns, p->fidx);
3646
3647         if (!text[0] && !BC_PARSE_CAN_EXEC(p)) {
3648                 p->l.t.t = BC_LEX_INVALID;
3649                 s = p->parse(p);
3650                 if (s) return s;
3651                 if (!BC_PARSE_CAN_EXEC(p))
3652                         return bc_error("file is not executable");
3653         }
3654
3655         return bc_lex_text(&p->l, text);
3656 }
3657
3658 // Called when parsing or execution detects a failure,
3659 // resets execution structures.
3660 static void bc_program_reset(void)
3661 {
3662         BcFunc *f;
3663         BcInstPtr *ip;
3664
3665         bc_vec_npop(&G.prog.stack, G.prog.stack.len - 1);
3666         bc_vec_pop_all(&G.prog.results);
3667
3668         f = bc_vec_item(&G.prog.fns, 0);
3669         ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
3670         ip->idx = f->code.len;
3671 }
3672
3673 #define bc_parse_updateFunc(p, f) \
3674         ((p)->func = bc_vec_item(&G.prog.fns, ((p)->fidx = (f))))
3675
3676 // Called when bc/dc_parse_parse() detects a failure,
3677 // resets parsing structures.
3678 static void bc_parse_reset(BcParse *p)
3679 {
3680         if (p->fidx != BC_PROG_MAIN) {
3681                 p->func->nparams = 0;
3682                 bc_vec_pop_all(&p->func->code);
3683                 bc_vec_pop_all(&p->func->autos);
3684                 bc_vec_pop_all(&p->func->labels);
3685
3686                 bc_parse_updateFunc(p, BC_PROG_MAIN);
3687         }
3688
3689         p->l.i = p->l.len;
3690         p->l.t.t = BC_LEX_EOF;
3691         p->auto_part = (p->nbraces = 0);
3692
3693         bc_vec_npop(&p->flags, p->flags.len - 1);
3694         bc_vec_pop_all(&p->exits);
3695         bc_vec_pop_all(&p->conds);
3696         bc_vec_pop_all(&p->ops);
3697
3698         bc_program_reset();
3699 }
3700
3701 static void bc_parse_free(BcParse *p)
3702 {
3703         bc_vec_free(&p->flags);
3704         bc_vec_free(&p->exits);
3705         bc_vec_free(&p->conds);
3706         bc_vec_free(&p->ops);
3707         bc_lex_free(&p->l);
3708 }
3709
3710 static void bc_parse_create(BcParse *p, size_t func,
3711                             BcParseParse parse, BcLexNext next)
3712 {
3713         memset(p, 0, sizeof(BcParse));
3714
3715         bc_lex_init(&p->l, next);
3716         bc_vec_init(&p->flags, sizeof(uint8_t), NULL);
3717         bc_vec_init(&p->exits, sizeof(BcInstPtr), NULL);
3718         bc_vec_init(&p->conds, sizeof(size_t), NULL);
3719         bc_vec_pushZeroByte(&p->flags);
3720         bc_vec_init(&p->ops, sizeof(BcLexType), NULL);
3721
3722         p->parse = parse;
3723         // p->auto_part = p->nbraces = 0; - already is
3724         bc_parse_updateFunc(p, func);
3725 }
3726
3727 #if ENABLE_BC
3728
3729 #define BC_PARSE_TOP_OP(p) (*((BcLexType *) bc_vec_top(&(p)->ops)))
3730 #define BC_PARSE_LEAF(p, rparen)                                \
3731         (((p) >= BC_INST_NUM && (p) <= BC_INST_SQRT) || (rparen) || \
3732          (p) == BC_INST_INC_POST || (p) == BC_INST_DEC_POST)
3733
3734 // We can calculate the conversion between tokens and exprs by subtracting the
3735 // position of the first operator in the lex enum and adding the position of the
3736 // first in the expr enum. Note: This only works for binary operators.
3737 #define BC_PARSE_TOKEN_INST(t) ((char) ((t) -BC_LEX_NEG + BC_INST_NEG))
3738
3739 static BcStatus bc_parse_else(BcParse *p);
3740 static BcStatus bc_parse_stmt(BcParse *p);
3741 static BcStatus bc_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags, BcParseNext next);
3742 static BcStatus bc_parse_expr_empty_ok(BcParse *p, uint8_t flags, BcParseNext next);
3743
3744 static BcStatus bc_parse_operator(BcParse *p, BcLexType type, size_t start,
3745                                   size_t *nexprs, bool next)
3746 {
3747         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
3748         BcLexType t;
3749         char l, r = bc_parse_op_PREC(type - BC_LEX_OP_INC);
3750         bool left = bc_parse_op_LEFT(type - BC_LEX_OP_INC);
3751
3752         while (p->ops.len > start) {
3753
3754                 t = BC_PARSE_TOP_OP(p);
3755                 if (t == BC_LEX_LPAREN) break;
3756
3757                 l = bc_parse_op_PREC(t - BC_LEX_OP_INC);
3758                 if (l >= r && (l != r || !left)) break;
3759
3760                 bc_parse_push(p, BC_PARSE_TOKEN_INST(t));
3761                 bc_vec_pop(&p->ops);
3762                 *nexprs -= t != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && t != BC_LEX_NEG;
3763         }
3764
3765         bc_vec_push(&p->ops, &type);
3766         if (next) s = bc_lex_next(&p->l);
3767
3768         return s;
3769 }
3770
3771 static BcStatus bc_parse_rightParen(BcParse *p, size_t ops_bgn, size_t *nexs)
3772 {
3773         BcLexType top;
3774
3775         if (p->ops.len <= ops_bgn)
3776                 return bc_error_bad_expression();
3777         top = BC_PARSE_TOP_OP(p);
3778
3779         while (top != BC_LEX_LPAREN) {
3780
3781                 bc_parse_push(p, BC_PARSE_TOKEN_INST(top));
3782
3783                 bc_vec_pop(&p->ops);
3784                 *nexs -= top != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && top != BC_LEX_NEG;
3785
3786                 if (p->ops.len <= ops_bgn)
3787                         return bc_error_bad_expression();
3788                 top = BC_PARSE_TOP_OP(p);
3789         }
3790
3791         bc_vec_pop(&p->ops);
3792
3793         return bc_lex_next(&p->l);
3794 }
3795
3796 static BcStatus bc_parse_params(BcParse *p, uint8_t flags)
3797 {
3798         BcStatus s;
3799         bool comma = false;
3800         size_t nparams;
3801
3802         s = bc_lex_next(&p->l);
3803         if (s) return s;
3804
3805         for (nparams = 0; p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN; ++nparams) {
3806
3807                 flags = (flags & ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL)) | BC_PARSE_ARRAY;
3808                 s = bc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_param);
3809                 if (s) return s;
3810
3811                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
3812                 if (comma) {
3813                         s = bc_lex_next(&p->l);
3814                         if (s) return s;
3815                 }
3816         }
3817
3818         if (comma) return bc_error_bad_token();
3819         bc_parse_push(p, BC_INST_CALL);
3820         bc_parse_pushIndex(p, nparams);
3821
3822         return BC_STATUS_SUCCESS;
3823 }
3824
3825 static BcStatus bc_parse_call(BcParse *p, char *name, uint8_t flags)
3826 {
3827         BcStatus s;
3828         BcId entry, *entry_ptr;
3829         size_t idx;
3830
3831         entry.name = name;
3832
3833         s = bc_parse_params(p, flags);
3834         if (s) goto err;
3835
3836         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) {
3837                 s = bc_error_bad_token();
3838                 goto err;
3839         }
3840
3841         idx = bc_map_index(&G.prog.fn_map, &entry);
3842
3843         if (idx == BC_VEC_INVALID_IDX) {
3844                 name = xstrdup(entry.name);
3845                 bc_parse_addFunc(p, name, &idx);
3846                 idx = bc_map_index(&G.prog.fn_map, &entry);
3847                 free(entry.name);
3848         }
3849         else
3850                 free(name);
3851
3852         entry_ptr = bc_vec_item(&G.prog.fn_map, idx);
3853         bc_parse_pushIndex(p, entry_ptr->idx);
3854
3855         return bc_lex_next(&p->l);
3856
3857 err:
3858         free(name);
3859         return s;
3860 }
3861
3862 static BcStatus bc_parse_name(BcParse *p, BcInst *type, uint8_t flags)
3863 {
3864         BcStatus s;
3865         char *name;
3866
3867         name = xstrdup(p->l.t.v.v);
3868         s = bc_lex_next(&p->l);
3869         if (s) goto err;
3870
3871         if (p->l.t.t == BC_LEX_LBRACKET) {
3872
3873                 s = bc_lex_next(&p->l);
3874                 if (s) goto err;
3875
3876                 if (p->l.t.t == BC_LEX_RBRACKET) {
3877
3878                         if (!(flags & BC_PARSE_ARRAY)) {
3879                                 s = bc_error_bad_expression();
3880                                 goto err;
3881                         }
3882
3883                         *type = BC_INST_ARRAY;
3884                 }
3885                 else {
3886
3887                         *type = BC_INST_ARRAY_ELEM;
3888
3889                         flags &= ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL);
3890                         s = bc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_elem);
3891                         if (s) goto err;
3892                 }
3893
3894                 s = bc_lex_next(&p->l);
3895                 if (s) goto err;
3896                 bc_parse_push(p, *type);
3897                 bc_parse_pushName(p, name);
3898         }
3899         else if (p->l.t.t == BC_LEX_LPAREN) {
3900
3901                 if (flags & BC_PARSE_NOCALL) {
3902                         s = bc_error_bad_token();
3903                         goto err;
3904                 }
3905
3906                 *type = BC_INST_CALL;
3907                 s = bc_parse_call(p, name, flags);
3908         }
3909         else {
3910                 *type = BC_INST_VAR;
3911                 bc_parse_push(p, BC_INST_VAR);
3912                 bc_parse_pushName(p, name);
3913         }
3914
3915         return s;
3916
3917 err:
3918         free(name);
3919         return s;
3920 }
3921
3922 static BcStatus bc_parse_read(BcParse *p)
3923 {
3924         BcStatus s;
3925
3926         s = bc_lex_next(&p->l);
3927         if (s) return s;
3928         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) return bc_error_bad_token();
3929
3930         s = bc_lex_next(&p->l);
3931         if (s) return s;
3932         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) return bc_error_bad_token();
3933
3934         bc_parse_push(p, BC_INST_READ);
3935
3936         return bc_lex_next(&p->l);
3937 }
3938
3939 static BcStatus bc_parse_builtin(BcParse *p, BcLexType type, uint8_t flags,
3940                                  BcInst *prev)
3941 {
3942         BcStatus s;
3943
3944         s = bc_lex_next(&p->l);
3945         if (s) return s;
3946         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) return bc_error_bad_token();
3947
3948         flags = (flags & ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL)) | BC_PARSE_ARRAY;
3949
3950         s = bc_lex_next(&p->l);
3951         if (s) return s;
3952
3953         s = bc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_rel);
3954         if (s) return s;
3955
3956         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) return bc_error_bad_token();
3957
3958         *prev = (type == BC_LEX_KEY_LENGTH) ? BC_INST_LENGTH : BC_INST_SQRT;
3959         bc_parse_push(p, *prev);
3960
3961         return bc_lex_next(&p->l);
3962 }
3963
3964 static BcStatus bc_parse_scale(BcParse *p, BcInst *type, uint8_t flags)
3965 {
3966         BcStatus s;
3967
3968         s = bc_lex_next(&p->l);
3969         if (s) return s;
3970
3971         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) {
3972                 *type = BC_INST_SCALE;
3973                 bc_parse_push(p, BC_INST_SCALE);
3974                 return BC_STATUS_SUCCESS;
3975         }
3976
3977         *type = BC_INST_SCALE_FUNC;
3978         flags &= ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL);
3979
3980         s = bc_lex_next(&p->l);
3981         if (s) return s;
3982
3983         s = bc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_rel);
3984         if (s) return s;
3985         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) return bc_error_bad_token();
3986         bc_parse_push(p, BC_INST_SCALE_FUNC);
3987
3988         return bc_lex_next(&p->l);
3989 }
3990
3991 static BcStatus bc_parse_incdec(BcParse *p, BcInst *prev, bool *paren_expr,
3992                                 size_t *nexprs, uint8_t flags)
3993 {
3994         BcStatus s;
3995         BcLexType type;
3996         char inst;
3997         BcInst etype = *prev;
3998
3999         if (etype == BC_INST_VAR || etype == BC_INST_ARRAY_ELEM ||
4000             etype == BC_INST_SCALE || etype == BC_INST_LAST ||
4001             etype == BC_INST_IBASE || etype == BC_INST_OBASE)
4002         {
4003                 *prev = inst = BC_INST_INC_POST + (p->l.t.t != BC_LEX_OP_INC);
4004                 bc_parse_push(p, inst);
4005                 s = bc_lex_next(&p->l);
4006         }
4007         else {
4008
4009                 *prev = inst = BC_INST_INC_PRE + (p->l.t.t != BC_LEX_OP_INC);
4010                 *paren_expr = true;
4011
4012                 s = bc_lex_next(&p->l);
4013                 if (s) return s;
4014                 type = p->l.t.t;
4015
4016                 // Because we parse the next part of the expression
4017                 // right here, we need to increment this.
4018                 *nexprs = *nexprs + 1;
4019
4020                 switch (type) {
4021
4022                         case BC_LEX_NAME:
4023                         {
4024                                 s = bc_parse_name(p, prev, flags | BC_PARSE_NOCALL);
4025                                 break;
4026                         }
4027
4028                         case BC_LEX_KEY_IBASE:
4029                         case BC_LEX_KEY_LAST:
4030                         case BC_LEX_KEY_OBASE:
4031                         {
4032                                 bc_parse_push(p, type - BC_LEX_KEY_IBASE + BC_INST_IBASE);
4033                                 s = bc_lex_next(&p->l);
4034                                 break;
4035                         }
4036
4037                         case BC_LEX_KEY_SCALE:
4038                         {
4039                                 s = bc_lex_next(&p->l);
4040                                 if (s) return s;
4041                                 if (p->l.t.t == BC_LEX_LPAREN)
4042                                         s = bc_error_bad_token();
4043                                 else
4044                                         bc_parse_push(p, BC_INST_SCALE);
4045                                 break;
4046                         }
4047
4048                         default:
4049                         {
4050                                 s = bc_error_bad_token();
4051                                 break;
4052                         }
4053                 }
4054
4055                 if (!s) bc_parse_push(p, inst);
4056         }
4057
4058         return s;
4059 }
4060
4061 static BcStatus bc_parse_minus(BcParse *p, BcInst *prev, size_t ops_bgn,
4062                                bool rparen, size_t *nexprs)
4063 {
4064         BcStatus s;
4065         BcLexType type;
4066         BcInst etype = *prev;
4067
4068         s = bc_lex_next(&p->l);
4069         if (s) return s;
4070
4071         type = rparen || etype == BC_INST_INC_POST || etype == BC_INST_DEC_POST ||
4072                        (etype >= BC_INST_NUM && etype <= BC_INST_SQRT) ?
4073                    BC_LEX_OP_MINUS :
4074                    BC_LEX_NEG;
4075         *prev = BC_PARSE_TOKEN_INST(type);
4076
4077         // We can just push onto the op stack because this is the largest
4078         // precedence operator that gets pushed. Inc/dec does not.
4079         if (type != BC_LEX_OP_MINUS)
4080                 bc_vec_push(&p->ops, &type);
4081         else
4082                 s = bc_parse_operator(p, type, ops_bgn, nexprs, false);
4083
4084         return s;
4085 }
4086
4087 static BcStatus bc_parse_string(BcParse *p, char inst)
4088 {
4089         char *str = xstrdup(p->l.t.v.v);
4090
4091         bc_parse_push(p, BC_INST_STR);
4092         bc_parse_pushIndex(p, G.prog.strs.len);
4093         bc_vec_push(&G.prog.strs, &str);
4094         bc_parse_push(p, inst);
4095
4096         return bc_lex_next(&p->l);
4097 }
4098
4099 static BcStatus bc_parse_print(BcParse *p)
4100 {
4101         BcStatus s;
4102         BcLexType type;
4103         bool comma = false;
4104
4105         s = bc_lex_next(&p->l);
4106         if (s) return s;
4107
4108         type = p->l.t.t;
4109
4110         if (type == BC_LEX_SCOLON || type == BC_LEX_NLINE)
4111                 return bc_error("bad print statement");
4112
4113         while (!s && type != BC_LEX_SCOLON && type != BC_LEX_NLINE) {
4114
4115                 if (type == BC_LEX_STR)
4116                         s = bc_parse_string(p, BC_INST_PRINT_POP);
4117                 else {
4118                         s = bc_parse_expr(p, 0, bc_parse_next_print);
4119                         if (s) return s;
4120                         bc_parse_push(p, BC_INST_PRINT_POP);
4121                 }
4122
4123                 if (s) return s;
4124
4125                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
4126                 if (comma) s = bc_lex_next(&p->l);
4127                 type = p->l.t.t;
4128         }
4129
4130         if (s) return s;
4131         if (comma) return bc_error_bad_token();
4132
4133         return bc_lex_next(&p->l);
4134 }
4135
4136 static BcStatus bc_parse_return(BcParse *p)
4137 {
4138         BcStatus s;
4139         BcLexType t;
4140         bool paren;
4141
4142         if (!BC_PARSE_FUNC(p)) return bc_error_bad_token();
4143
4144         s = bc_lex_next(&p->l);
4145         if (s) return s;
4146
4147         t = p->l.t.t;
4148         paren = t == BC_LEX_LPAREN;
4149
4150         if (t == BC_LEX_NLINE || t == BC_LEX_SCOLON)
4151                 bc_parse_push(p, BC_INST_RET0);
4152         else {
4153
4154                 s = bc_parse_expr_empty_ok(p, 0, bc_parse_next_expr);
4155                 if (s == BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP) {
4156                         bc_parse_push(p, BC_INST_RET0);
4157                         s = bc_lex_next(&p->l);
4158                 }
4159                 if (s) return s;
4160
4161                 if (!paren || p->l.t.last != BC_LEX_RPAREN) {
4162                         s = bc_POSIX_requires("parentheses around return expressions");
4163                         if (s) return s;
4164                 }
4165
4166                 bc_parse_push(p, BC_INST_RET);
4167         }
4168
4169         return s;
4170 }
4171
4172 static BcStatus bc_parse_endBody(BcParse *p, bool brace)
4173 {
4174         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4175
4176         if (p->flags.len <= 1 || (brace && p->nbraces == 0))
4177                 return bc_error_bad_token();
4178
4179         if (brace) {
4180
4181                 if (p->l.t.t == BC_LEX_RBRACE) {
4182                         if (!p->nbraces) return bc_error_bad_token();
4183                         --p->nbraces;
4184                         s = bc_lex_next(&p->l);
4185                         if (s) return s;
4186                 }
4187                 else
4188                         return bc_error_bad_token();
4189         }
4190
4191         if (BC_PARSE_IF(p)) {
4192
4193                 uint8_t *flag_ptr;
4194
4195                 while (p->l.t.t == BC_LEX_NLINE) {
4196                         s = bc_lex_next(&p->l);
4197                         if (s) return s;
4198                 }
4199
4200                 bc_vec_pop(&p->flags);
4201
4202                 flag_ptr = BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(p);
4203                 *flag_ptr = (*flag_ptr | BC_PARSE_FLAG_IF_END);
4204
4205                 if (p->l.t.t == BC_LEX_KEY_ELSE) s = bc_parse_else(p);
4206         }
4207         else if (BC_PARSE_ELSE(p)) {
4208
4209                 BcInstPtr *ip;
4210                 size_t *label;
4211
4212                 bc_vec_pop(&p->flags);
4213
4214                 ip = bc_vec_top(&p->exits);
4215                 label = bc_vec_item(&p->func->labels, ip->idx);
4216                 *label = p->func->code.len;
4217
4218                 bc_vec_pop(&p->exits);
4219         }
4220         else if (BC_PARSE_FUNC_INNER(p)) {
4221                 bc_parse_push(p, BC_INST_RET0);
4222                 bc_parse_updateFunc(p, BC_PROG_MAIN);
4223                 bc_vec_pop(&p->flags);
4224         }
4225         else {
4226
4227                 BcInstPtr *ip = bc_vec_top(&p->exits);
4228                 size_t *label = bc_vec_top(&p->conds);
4229
4230                 bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4231                 bc_parse_pushIndex(p, *label);
4232
4233                 label = bc_vec_item(&p->func->labels, ip->idx);
4234                 *label = p->func->code.len;
4235
4236                 bc_vec_pop(&p->flags);
4237                 bc_vec_pop(&p->exits);
4238                 bc_vec_pop(&p->conds);
4239         }
4240
4241         return s;
4242 }
4243
4244 static void bc_parse_startBody(BcParse *p, uint8_t flags)
4245 {
4246         uint8_t *flag_ptr = BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(p);
4247         flags |= (*flag_ptr & (BC_PARSE_FLAG_FUNC | BC_PARSE_FLAG_LOOP));
4248         flags |= BC_PARSE_FLAG_BODY;
4249         bc_vec_push(&p->flags, &flags);
4250 }
4251
4252 static void bc_parse_noElse(BcParse *p)
4253 {
4254         BcInstPtr *ip;
4255         size_t *label;
4256         uint8_t *flag_ptr = BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(p);
4257
4258         *flag_ptr = (*flag_ptr & ~(BC_PARSE_FLAG_IF_END));
4259
4260         ip = bc_vec_top(&p->exits);
4261         label = bc_vec_item(&p->func->labels, ip->idx);
4262         *label = p->func->code.len;
4263
4264         bc_vec_pop(&p->exits);
4265 }
4266
4267 static BcStatus bc_parse_if(BcParse *p)
4268 {
4269         BcStatus s;
4270         BcInstPtr ip;
4271
4272         s = bc_lex_next(&p->l);
4273         if (s) return s;
4274         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) return bc_error_bad_token();
4275
4276         s = bc_lex_next(&p->l);
4277         if (s) return s;
4278         s = bc_parse_expr(p, BC_PARSE_REL, bc_parse_next_rel);
4279         if (s) return s;
4280         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) return bc_error_bad_token();
4281
4282         s = bc_lex_next(&p->l);
4283         if (s) return s;
4284         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP_ZERO);
4285
4286         ip.idx = p->func->labels.len;
4287         ip.func = ip.len = 0;
4288
4289         bc_parse_pushIndex(p, ip.idx);
4290         bc_vec_push(&p->exits, &ip);
4291         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip.idx);
4292         bc_parse_startBody(p, BC_PARSE_FLAG_IF);
4293
4294         return BC_STATUS_SUCCESS;
4295 }
4296
4297 static BcStatus bc_parse_else(BcParse *p)
4298 {
4299         BcInstPtr ip;
4300
4301         if (!BC_PARSE_IF_END(p)) return bc_error_bad_token();
4302
4303         ip.idx = p->func->labels.len;
4304         ip.func = ip.len = 0;
4305
4306         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4307         bc_parse_pushIndex(p, ip.idx);
4308
4309         bc_parse_noElse(p);
4310
4311         bc_vec_push(&p->exits, &ip);
4312         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip.idx);
4313         bc_parse_startBody(p, BC_PARSE_FLAG_ELSE);
4314
4315         return bc_lex_next(&p->l);
4316 }
4317
4318 static BcStatus bc_parse_while(BcParse *p)
4319 {
4320         BcStatus s;
4321         BcInstPtr ip;
4322
4323         s = bc_lex_next(&p->l);
4324         if (s) return s;
4325         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) return bc_error_bad_token();
4326         s = bc_lex_next(&p->l);
4327         if (s) return s;
4328
4329         ip.idx = p->func->labels.len;
4330
4331         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4332         bc_vec_push(&p->conds, &ip.idx);
4333
4334         ip.idx = p->func->labels.len;
4335         ip.func = 1;
4336         ip.len = 0;
4337
4338         bc_vec_push(&p->exits, &ip);
4339         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip.idx);
4340
4341         s = bc_parse_expr(p, BC_PARSE_REL, bc_parse_next_rel);
4342         if (s) return s;
4343         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) return bc_error_bad_token();
4344         s = bc_lex_next(&p->l);
4345         if (s) return s;
4346
4347         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP_ZERO);
4348         bc_parse_pushIndex(p, ip.idx);
4349         bc_parse_startBody(p, BC_PARSE_FLAG_LOOP | BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER);
4350
4351         return BC_STATUS_SUCCESS;
4352 }
4353
4354 static BcStatus bc_parse_for(BcParse *p)
4355 {
4356         BcStatus s;
4357         BcInstPtr ip;
4358         size_t cond_idx, exit_idx, body_idx, update_idx;
4359
4360         s = bc_lex_next(&p->l);
4361         if (s) return s;
4362         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) return bc_error_bad_token();
4363         s = bc_lex_next(&p->l);
4364         if (s) return s;
4365
4366         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON)
4367                 s = bc_parse_expr(p, 0, bc_parse_next_for);
4368         else
4369                 s = bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for("init");
4370
4371         if (s) return s;
4372         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON) return bc_error_bad_token();
4373         s = bc_lex_next(&p->l);
4374         if (s) return s;
4375
4376         cond_idx = p->func->labels.len;
4377         update_idx = cond_idx + 1;
4378         body_idx = update_idx + 1;
4379         exit_idx = body_idx + 1;
4380
4381         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4382
4383         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON)
4384                 s = bc_parse_expr(p, BC_PARSE_REL, bc_parse_next_for);
4385         else
4386                 s = bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for("condition");
4387
4388         if (s) return s;
4389         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON) return bc_error_bad_token();
4390
4391         s = bc_lex_next(&p->l);
4392         if (s) return s;
4393
4394         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP_ZERO);
4395         bc_parse_pushIndex(p, exit_idx);
4396         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4397         bc_parse_pushIndex(p, body_idx);
4398
4399         ip.idx = p->func->labels.len;
4400
4401         bc_vec_push(&p->conds, &update_idx);
4402         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4403
4404         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN)
4405                 s = bc_parse_expr(p, 0, bc_parse_next_rel);
4406         else
4407                 s = bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for("update");
4408
4409         if (s) return s;
4410
4411         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) return bc_error_bad_token();
4412         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4413         bc_parse_pushIndex(p, cond_idx);
4414         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4415
4416         ip.idx = exit_idx;
4417         ip.func = 1;
4418         ip.len = 0;
4419
4420         bc_vec_push(&p->exits, &ip);
4421         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip.idx);
4422         bc_lex_next(&p->l);
4423         bc_parse_startBody(p, BC_PARSE_FLAG_LOOP | BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER);
4424
4425         return BC_STATUS_SUCCESS;
4426 }
4427
4428 static BcStatus bc_parse_loopExit(BcParse *p, BcLexType type)
4429 {
4430         BcStatus s;
4431         size_t i;
4432         BcInstPtr *ip;
4433
4434         if (!BC_PARSE_LOOP(p)) return bc_error_bad_token();
4435
4436         if (type == BC_LEX_KEY_BREAK) {
4437
4438                 if (p->exits.len == 0) return bc_error_bad_token();
4439
4440                 i = p->exits.len - 1;
4441                 ip = bc_vec_item(&p->exits, i);
4442
4443                 while (!ip->func && i < p->exits.len) ip = bc_vec_item(&p->exits, i--);
4444                 if (i >= p->exits.len && !ip->func) return bc_error_bad_token();
4445
4446                 i = ip->idx;
4447         }
4448         else
4449                 i = *((size_t *) bc_vec_top(&p->conds));
4450
4451         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4452         bc_parse_pushIndex(p, i);
4453
4454         s = bc_lex_next(&p->l);
4455         if (s) return s;
4456
4457         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON && p->l.t.t != BC_LEX_NLINE)
4458                 return bc_error_bad_token();
4459
4460         return bc_lex_next(&p->l);
4461 }
4462
4463 static BcStatus bc_parse_func(BcParse *p)
4464 {
4465         BcStatus s;
4466         bool var, comma = false;
4467         uint8_t flags;
4468         char *name;
4469
4470         s = bc_lex_next(&p->l);
4471         if (s) return s;
4472         if (p->l.t.t != BC_LEX_NAME)
4473                 return bc_error("bad function definition");
4474
4475         name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4476         bc_parse_addFunc(p, name, &p->fidx);
4477
4478         s = bc_lex_next(&p->l);
4479         if (s) return s;
4480         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN)
4481                 return bc_error("bad function definition");
4482         s = bc_lex_next(&p->l);
4483         if (s) return s;
4484
4485         while (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) {
4486
4487                 if (p->l.t.t != BC_LEX_NAME)
4488                         return bc_error("bad function definition");
4489
4490                 ++p->func->nparams;
4491
4492                 name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4493                 s = bc_lex_next(&p->l);
4494                 if (s) goto err;
4495
4496                 var = p->l.t.t != BC_LEX_LBRACKET;
4497
4498                 if (!var) {
4499
4500                         s = bc_lex_next(&p->l);
4501                         if (s) goto err;
4502
4503                         if (p->l.t.t != BC_LEX_RBRACKET) {
4504                                 s = bc_error("bad function definition");
4505                                 goto err;
4506                         }
4507
4508                         s = bc_lex_next(&p->l);
4509                         if (s) goto err;
4510                 }
4511
4512                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
4513                 if (comma) {
4514                         s = bc_lex_next(&p->l);
4515                         if (s) goto err;
4516                 }
4517
4518                 s = bc_func_insert(p->func, name, var);
4519                 if (s) goto err;
4520         }
4521
4522         if (comma) return bc_error("bad function definition");
4523
4524         flags = BC_PARSE_FLAG_FUNC | BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER | BC_PARSE_FLAG_BODY;
4525         bc_parse_startBody(p, flags);
4526
4527         s = bc_lex_next(&p->l);
4528         if (s) return s;
4529
4530         if (p->l.t.t != BC_LEX_LBRACE)
4531                 s = bc_POSIX_requires("the left brace be on the same line as the function header");
4532
4533         return s;
4534
4535 err:
4536         free(name);
4537         return s;
4538 }
4539
4540 static BcStatus bc_parse_auto(BcParse *p)
4541 {
4542         BcStatus s;
4543         bool comma, var, one;
4544         char *name;
4545
4546         if (!p->auto_part) return bc_error_bad_token();
4547         s = bc_lex_next(&p->l);
4548         if (s) return s;
4549
4550         p->auto_part = comma = false;
4551         one = p->l.t.t == BC_LEX_NAME;
4552
4553         while (p->l.t.t == BC_LEX_NAME) {
4554
4555                 name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4556                 s = bc_lex_next(&p->l);
4557                 if (s) goto err;
4558
4559                 var = p->l.t.t != BC_LEX_LBRACKET;
4560                 if (!var) {
4561
4562                         s = bc_lex_next(&p->l);
4563                         if (s) goto err;
4564
4565                         if (p->l.t.t != BC_LEX_RBRACKET) {
4566                                 s = bc_error("bad function definition");
4567                                 goto err;
4568                         }
4569
4570                         s = bc_lex_next(&p->l);
4571                         if (s) goto err;
4572                 }
4573
4574                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
4575                 if (comma) {
4576                         s = bc_lex_next(&p->l);
4577                         if (s) goto err;
4578                 }
4579
4580                 s = bc_func_insert(p->func, name, var);
4581                 if (s) goto err;
4582         }
4583
4584         if (comma) return bc_error("bad function definition");
4585         if (!one) return bc_error("no auto variable found");
4586
4587         if (p->l.t.t != BC_LEX_NLINE && p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON)
4588                 return bc_error_bad_token();
4589
4590         return bc_lex_next(&p->l);
4591
4592 err:
4593         free(name);
4594         return s;
4595 }
4596
4597 static BcStatus bc_parse_body(BcParse *p, bool brace)
4598 {
4599         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4600         uint8_t *flag_ptr = bc_vec_top(&p->flags);
4601
4602         *flag_ptr &= ~(BC_PARSE_FLAG_BODY);
4603
4604         if (*flag_ptr & BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER) {
4605
4606                 if (!brace) return bc_error_bad_token();
4607                 p->auto_part = p->l.t.t != BC_LEX_KEY_AUTO;
4608
4609                 if (!p->auto_part) {
4610                         s = bc_parse_auto(p);
4611                         if (s) return s;
4612                 }
4613
4614                 if (p->l.t.t == BC_LEX_NLINE) s = bc_lex_next(&p->l);
4615         }
4616         else {
4617                 s = bc_parse_stmt(p);
4618                 if (!s && !brace) s = bc_parse_endBody(p, false);
4619         }
4620
4621         return s;
4622 }
4623
4624 static BcStatus bc_parse_stmt(BcParse *p)
4625 {
4626         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4627
4628         switch (p->l.t.t) {
4629
4630                 case BC_LEX_NLINE:
4631                 {
4632                         return bc_lex_next(&p->l);
4633                 }
4634
4635                 case BC_LEX_KEY_ELSE:
4636                 {
4637                         p->auto_part = false;
4638                         break;
4639                 }
4640
4641                 case BC_LEX_LBRACE:
4642                 {
4643                         if (!BC_PARSE_BODY(p)) return bc_error_bad_token();
4644
4645                         ++p->nbraces;
4646                         s = bc_lex_next(&p->l);
4647                         if (s) return s;
4648
4649                         return bc_parse_body(p, true);
4650                 }
4651
4652                 case BC_LEX_KEY_AUTO:
4653                 {
4654                         return bc_parse_auto(p);
4655                 }
4656
4657                 default:
4658                 {
4659                         p->auto_part = false;
4660
4661                         if (BC_PARSE_IF_END(p)) {
4662                                 bc_parse_noElse(p);
4663                                 return BC_STATUS_SUCCESS;
4664                         }
4665                         else if (BC_PARSE_BODY(p))
4666                                 return bc_parse_body(p, false);
4667
4668                         break;
4669                 }
4670         }
4671
4672         switch (p->l.t.t) {
4673
4674                 case BC_LEX_OP_INC:
4675                 case BC_LEX_OP_DEC:
4676                 case BC_LEX_OP_MINUS:
4677                 case BC_LEX_OP_BOOL_NOT:
4678                 case BC_LEX_LPAREN:
4679                 case BC_LEX_NAME:
4680                 case BC_LEX_NUMBER:
4681                 case BC_LEX_KEY_IBASE:
4682                 case BC_LEX_KEY_LAST:
4683                 case BC_LEX_KEY_LENGTH:
4684                 case BC_LEX_KEY_OBASE:
4685                 case BC_LEX_KEY_READ:
4686                 case BC_LEX_KEY_SCALE:
4687                 case BC_LEX_KEY_SQRT:
4688                 {
4689                         s = bc_parse_expr(p, BC_PARSE_PRINT, bc_parse_next_expr);
4690                         break;
4691                 }
4692
4693                 case BC_LEX_KEY_ELSE:
4694                 {
4695                         s = bc_parse_else(p);
4696                         break;
4697                 }
4698
4699                 case BC_LEX_SCOLON:
4700                 {
4701                         while (!s && p->l.t.t == BC_LEX_SCOLON) s = bc_lex_next(&p->l);
4702                         break;
4703                 }
4704
4705                 case BC_LEX_RBRACE:
4706                 {
4707                         s = bc_parse_endBody(p, true);
4708                         break;
4709                 }
4710
4711                 case BC_LEX_STR:
4712                 {
4713                         s = bc_parse_string(p, BC_INST_PRINT_STR);
4714                         break;
4715                 }
4716
4717                 case BC_LEX_KEY_BREAK:
4718                 case BC_LEX_KEY_CONTINUE:
4719                 {
4720                         s = bc_parse_loopExit(p, p->l.t.t);
4721                         break;
4722                 }
4723
4724                 case BC_LEX_KEY_FOR:
4725                 {
4726                         s = bc_parse_for(p);
4727                         break;
4728                 }
4729
4730                 case BC_LEX_KEY_HALT:
4731                 {
4732                         bc_parse_push(p, BC_INST_HALT);
4733                         s = bc_lex_next(&p->l);
4734                         break;
4735                 }
4736
4737                 case BC_LEX_KEY_IF:
4738                 {
4739                         s = bc_parse_if(p);
4740                         break;
4741                 }
4742
4743                 case BC_LEX_KEY_LIMITS:
4744                 {
4745                         // "limits" is a compile-time command,
4746                         // the output is produced at _parse time_.
4747                         s = bc_lex_next(&p->l);
4748                         if (s) return s;
4749                         printf(
4750                                 "BC_BASE_MAX     = "BC_MAX_OBASE_STR "\n"
4751                                 "BC_DIM_MAX      = "BC_MAX_DIM_STR   "\n"
4752                                 "BC_SCALE_MAX    = "BC_MAX_SCALE_STR "\n"
4753                                 "BC_STRING_MAX   = "BC_MAX_STRING_STR"\n"
4754                                 "BC_NAME_MAX     = "BC_MAX_NAME_STR  "\n"
4755                                 "BC_NUM_MAX      = "BC_MAX_NUM_STR   "\n"
4756                                 "MAX Exponent    = "BC_MAX_EXP_STR   "\n"
4757                                 "Number of vars  = "BC_MAX_VARS_STR  "\n"
4758                         );
4759                         break;
4760                 }
4761
4762                 case BC_LEX_KEY_PRINT:
4763                 {
4764                         s = bc_parse_print(p);
4765                         break;
4766                 }
4767
4768                 case BC_LEX_KEY_QUIT:
4769                 {
4770                         // "quit" is a compile-time command. For example,
4771                         // "if (0 == 1) quit" terminates when parsing the statement,
4772                         // not when it is executed
4773                         QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
4774                 }
4775
4776                 case BC_LEX_KEY_RETURN:
4777                 {
4778                         s = bc_parse_return(p);
4779                         break;
4780                 }
4781
4782                 case BC_LEX_KEY_WHILE:
4783                 {
4784                         s = bc_parse_while(p);
4785                         break;
4786                 }
4787
4788                 default:
4789                 {
4790                         s = bc_error_bad_token();
4791                         break;
4792                 }
4793         }
4794
4795         return s;
4796 }
4797
4798 static BcStatus bc_parse_parse(BcParse *p)
4799 {
4800         BcStatus s;
4801
4802         if (p->l.t.t == BC_LEX_EOF)
4803                 s = p->flags.len > 0 ? bc_error("block end could not be found") : bc_error("end of file");
4804         else if (p->l.t.t == BC_LEX_KEY_DEFINE) {
4805                 if (!BC_PARSE_CAN_EXEC(p)) return bc_error_bad_token();
4806                 s = bc_parse_func(p);
4807         }
4808         else
4809                 s = bc_parse_stmt(p);
4810
4811         if (s || G_interrupt) {
4812                 bc_parse_reset(p);
4813                 s = BC_STATUS_FAILURE;
4814         }
4815
4816         return s;
4817 }
4818
4819 static BcStatus bc_parse_expr_empty_ok(BcParse *p, uint8_t flags, BcParseNext next)
4820 {
4821         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4822         BcInst prev = BC_INST_PRINT;
4823         BcLexType top, t = p->l.t.t;
4824         size_t nexprs = 0, ops_bgn = p->ops.len;
4825         unsigned nparens, nrelops;
4826         bool paren_first, paren_expr, rprn, done, get_token, assign, bin_last;
4827
4828         paren_first = p->l.t.t == BC_LEX_LPAREN;
4829         nparens = nrelops = 0;
4830         paren_expr = rprn = done = get_token = assign = false;
4831         bin_last = true;
4832
4833         for (; !G_interrupt && !s && !done && bc_parse_exprs(t); t = p->l.t.t) {
4834                 switch (t) {
4835
4836                         case BC_LEX_OP_INC:
4837                         case BC_LEX_OP_DEC:
4838                         {
4839                                 s = bc_parse_incdec(p, &prev, &paren_expr, &nexprs, flags);
4840                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4841                                 break;
4842                         }
4843
4844                         case BC_LEX_OP_MINUS:
4845                         {
4846                                 s = bc_parse_minus(p, &prev, ops_bgn, rprn, &nexprs);
4847                                 rprn = get_token = false;
4848                                 bin_last = prev == BC_INST_MINUS;
4849                                 break;
4850                         }
4851
4852                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER:
4853                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_MULTIPLY:
4854                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_DIVIDE:
4855                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_MODULUS:
4856                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_PLUS:
4857                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_MINUS:
4858                         case BC_LEX_OP_ASSIGN:
4859                         {
4860                                 if (prev != BC_INST_VAR && prev != BC_INST_ARRAY_ELEM &&
4861                                     prev != BC_INST_SCALE && prev != BC_INST_IBASE &&
4862                                     prev != BC_INST_OBASE && prev != BC_INST_LAST)
4863                                 {
4864                                         s = bc_error("bad assignment:"
4865                                                 " left side must be scale,"
4866                                                 " ibase, obase, last, var,"
4867                                                 " or array element"
4868                                         );
4869                                         break;
4870                                 }
4871                         }
4872                         // Fallthrough.
4873                         case BC_LEX_OP_POWER:
4874                         case BC_LEX_OP_MULTIPLY:
4875                         case BC_LEX_OP_DIVIDE:
4876                         case BC_LEX_OP_MODULUS:
4877                         case BC_LEX_OP_PLUS:
4878                         case BC_LEX_OP_REL_EQ:
4879                         case BC_LEX_OP_REL_LE:
4880                         case BC_LEX_OP_REL_GE:
4881                         case BC_LEX_OP_REL_NE:
4882                         case BC_LEX_OP_REL_LT:
4883                         case BC_LEX_OP_REL_GT:
4884                         case BC_LEX_OP_BOOL_NOT:
4885                         case BC_LEX_OP_BOOL_OR:
4886                         case BC_LEX_OP_BOOL_AND:
4887                         {
4888                                 if (((t == BC_LEX_OP_BOOL_NOT) != bin_last)
4889                                  || (t != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && prev == BC_INST_BOOL_NOT)
4890                                 ) {
4891                                         return bc_error_bad_expression();
4892                                 }
4893
4894                                 nrelops += t >= BC_LEX_OP_REL_EQ && t <= BC_LEX_OP_REL_GT;
4895                                 prev = BC_PARSE_TOKEN_INST(t);
4896                                 s = bc_parse_operator(p, t, ops_bgn, &nexprs, true);
4897                                 rprn = get_token = false;
4898                                 bin_last = t != BC_LEX_OP_BOOL_NOT;
4899
4900                                 break;
4901                         }
4902
4903                         case BC_LEX_LPAREN:
4904                         {
4905                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4906                                         return bc_error_bad_expression();
4907                                 ++nparens;
4908                                 paren_expr = rprn = bin_last = false;
4909                                 get_token = true;
4910                                 bc_vec_push(&p->ops, &t);
4911
4912                                 break;
4913                         }
4914
4915                         case BC_LEX_RPAREN:
4916                         {
4917                                 if (bin_last || prev == BC_INST_BOOL_NOT)
4918                                         return bc_error_bad_expression();
4919
4920                                 if (nparens == 0) {
4921                                         s = BC_STATUS_SUCCESS;
4922                                         done = true;
4923                                         get_token = false;
4924                                         break;
4925                                 }
4926                                 else if (!paren_expr)
4927                                         return BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP;
4928
4929                                 --nparens;
4930                                 paren_expr = rprn = true;
4931                                 get_token = bin_last = false;
4932
4933                                 s = bc_parse_rightParen(p, ops_bgn, &nexprs);
4934
4935                                 break;
4936                         }
4937
4938                         case BC_LEX_NAME:
4939                         {
4940                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4941                                         return bc_error_bad_expression();
4942                                 paren_expr = true;
4943                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4944                                 s = bc_parse_name(p, &prev, flags & ~BC_PARSE_NOCALL);
4945                                 ++nexprs;
4946
4947                                 break;
4948                         }
4949
4950                         case BC_LEX_NUMBER:
4951                         {
4952                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4953                                         return bc_error_bad_expression();
4954                                 bc_parse_number(p, &prev, &nexprs);
4955                                 paren_expr = get_token = true;
4956                                 rprn = bin_last = false;
4957
4958                                 break;
4959                         }
4960
4961                         case BC_LEX_KEY_IBASE:
4962                         case BC_LEX_KEY_LAST:
4963                         case BC_LEX_KEY_OBASE:
4964                         {
4965                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4966                                         return bc_error_bad_expression();
4967                                 prev = (char) (t - BC_LEX_KEY_IBASE + BC_INST_IBASE);
4968                                 bc_parse_push(p, (char) prev);
4969
4970                                 paren_expr = get_token = true;
4971                                 rprn = bin_last = false;
4972                                 ++nexprs;
4973
4974                                 break;
4975                         }
4976
4977                         case BC_LEX_KEY_LENGTH:
4978                         case BC_LEX_KEY_SQRT:
4979                         {
4980                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4981                                         return bc_error_bad_expression();
4982                                 s = bc_parse_builtin(p, t, flags, &prev);
4983                                 paren_expr = true;
4984                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4985                                 ++nexprs;
4986
4987                                 break;
4988                         }
4989
4990                         case BC_LEX_KEY_READ:
4991                         {
4992                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4993                                         return bc_error_bad_expression();
4994                                 else if (flags & BC_PARSE_NOREAD)
4995                                         s = bc_error_nested_read_call();
4996                                 else
4997                                         s = bc_parse_read(p);
4998
4999                                 paren_expr = true;
5000                                 rprn = get_token = bin_last = false;
5001                                 ++nexprs;
5002                                 prev = BC_INST_READ;
5003
5004                                 break;
5005                         }
5006
5007                         case BC_LEX_KEY_SCALE:
5008                         {
5009                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
5010                                         return bc_error_bad_expression();
5011                                 s = bc_parse_scale(p, &prev, flags);
5012                                 paren_expr = true;
5013                                 rprn = get_token = bin_last = false;
5014                                 ++nexprs;
5015                                 prev = BC_INST_SCALE;
5016
5017                                 break;
5018                         }
5019
5020                         default:
5021                         {
5022                                 s = bc_error_bad_token();
5023                                 break;
5024                         }
5025                 }
5026
5027                 if (!s && get_token) s = bc_lex_next(&p->l);
5028         }
5029
5030         if (s) return s;
5031         if (G_interrupt) return BC_STATUS_FAILURE; // ^C: stop parsing
5032
5033         while (p->ops.len > ops_bgn) {
5034
5035                 top = BC_PARSE_TOP_OP(p);
5036                 assign = top >= BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER && top <= BC_LEX_OP_ASSIGN;
5037
5038                 if (top == BC_LEX_LPAREN || top == BC_LEX_RPAREN)
5039                         return bc_error_bad_expression();
5040
5041                 bc_parse_push(p, BC_PARSE_TOKEN_INST(top));
5042
5043                 nexprs -= top != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && top != BC_LEX_NEG;
5044                 bc_vec_pop(&p->ops);
5045         }
5046
5047         if (prev == BC_INST_BOOL_NOT || nexprs != 1)
5048                 return bc_error_bad_expression();
5049
5050         // next is BcParseNext, byte array of up to 4 BC_LEX's, packed into 32-bit word
5051         for (;;) {
5052                 if (t == (next & 0x7f))
5053                         goto ok;
5054                 if (next & 0x80) // last element?
5055                         break;
5056                 next >>= 8;
5057         }
5058         return bc_error_bad_expression();
5059  ok:
5060
5061         if (!(flags & BC_PARSE_REL) && nrelops) {
5062                 s = bc_POSIX_does_not_allow("comparison operators outside if or loops");
5063                 if (s) return s;
5064         }
5065         else if ((flags & BC_PARSE_REL) && nrelops > 1) {
5066                 s = bc_POSIX_requires("exactly one comparison operator per condition");
5067                 if (s) return s;
5068         }
5069
5070         if (flags & BC_PARSE_PRINT) {
5071                 if (paren_first || !assign) bc_parse_push(p, BC_INST_PRINT);
5072                 bc_parse_push(p, BC_INST_POP);
5073         }
5074
5075         return s;
5076 }
5077
5078 static BcStatus bc_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags, BcParseNext next)
5079 {
5080         BcStatus s;
5081
5082         s = bc_parse_expr_empty_ok(p, flags, next);
5083         if (s == BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP)
5084                 return bc_error("empty expression");
5085         return s;
5086 }
5087
5088 static void bc_parse_init(BcParse *p, size_t func)
5089 {
5090         bc_parse_create(p, func, bc_parse_parse, bc_lex_token);
5091 }
5092
5093 static BcStatus bc_parse_expression(BcParse *p, uint8_t flags)
5094 {
5095         return bc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_read);
5096 }
5097
5098 #endif // ENABLE_BC
5099
5100 #if ENABLE_DC
5101
5102 #define DC_PARSE_BUF_LEN ((int) (sizeof(uint32_t) * CHAR_BIT))
5103
5104 static BcStatus dc_parse_register(BcParse *p)
5105 {
5106         BcStatus s;
5107         char *name;
5108
5109         s = bc_lex_next(&p->l);
5110         if (s) return s;
5111         if (p->l.t.t != BC_LEX_NAME) return bc_error_bad_token();
5112
5113         name = xstrdup(p->l.t.v.v);
5114         bc_parse_pushName(p, name);
5115
5116         return s;
5117 }
5118
5119 static BcStatus dc_parse_string(BcParse *p)
5120 {
5121         char *str, *name, b[DC_PARSE_BUF_LEN + 1];
5122         size_t idx, len = G.prog.strs.len;
5123
5124         sprintf(b, "%0*zu", DC_PARSE_BUF_LEN, len);
5125         name = xstrdup(b);
5126
5127         str = xstrdup(p->l.t.v.v);
5128         bc_parse_push(p, BC_INST_STR);
5129         bc_parse_pushIndex(p, len);
5130         bc_vec_push(&G.prog.strs, &str);
5131         bc_parse_addFunc(p, name, &idx);
5132
5133         return bc_lex_next(&p->l);
5134 }
5135
5136 static BcStatus dc_parse_mem(BcParse *p, uint8_t inst, bool name, bool store)
5137 {
5138         BcStatus s;
5139
5140         bc_parse_push(p, inst);
5141         if (name) {
5142                 s = dc_parse_register(p);
5143                 if (s) return s;
5144         }
5145
5146         if (store) {
5147                 bc_parse_push(p, BC_INST_SWAP);
5148                 bc_parse_push(p, BC_INST_ASSIGN);
5149                 bc_parse_push(p, BC_INST_POP);
5150         }
5151
5152         return bc_lex_next(&p->l);
5153 }
5154
5155 static BcStatus dc_parse_cond(BcParse *p, uint8_t inst)
5156 {
5157         BcStatus s;
5158
5159         bc_parse_push(p, inst);
5160         bc_parse_push(p, BC_INST_EXEC_COND);
5161
5162         s = dc_parse_register(p);
5163         if (s) return s;
5164
5165         s = bc_lex_next(&p->l);
5166         if (s) return s;
5167
5168         if (p->l.t.t == BC_LEX_ELSE) {
5169                 s = dc_parse_register(p);
5170                 if (s) return s;
5171                 s = bc_lex_next(&p->l);
5172         }
5173         else
5174                 bc_parse_push(p, BC_PARSE_STREND);
5175
5176         return s;
5177 }
5178
5179 static BcStatus dc_parse_token(BcParse *p, BcLexType t, uint8_t flags)
5180 {
5181         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5182         BcInst prev;
5183         uint8_t inst;
5184         bool assign, get_token = false;
5185
5186         switch (t) {
5187
5188                 case BC_LEX_OP_REL_EQ:
5189                 case BC_LEX_OP_REL_LE:
5190                 case BC_LEX_OP_REL_GE:
5191                 case BC_LEX_OP_REL_NE:
5192                 case BC_LEX_OP_REL_LT:
5193                 case BC_LEX_OP_REL_GT:
5194                 {
5195                         s = dc_parse_cond(p, t - BC_LEX_OP_REL_EQ + BC_INST_REL_EQ);
5196                         break;
5197                 }
5198
5199                 case BC_LEX_SCOLON:
5200                 case BC_LEX_COLON:
5201                 {
5202                         s = dc_parse_mem(p, BC_INST_ARRAY_ELEM, true, t == BC_LEX_COLON);
5203                         break;
5204                 }
5205
5206                 case BC_LEX_STR:
5207                 {
5208                         s = dc_parse_string(p);
5209                         break;
5210                 }
5211
5212                 case BC_LEX_NEG:
5213                 case BC_LEX_NUMBER:
5214                 {
5215                         if (t == BC_LEX_NEG) {
5216                                 s = bc_lex_next(&p->l);
5217                                 if (s) return s;
5218                                 if (p->l.t.t != BC_LEX_NUMBER)
5219                                         return bc_error_bad_token();
5220                         }
5221
5222                         bc_parse_number(p, &prev, &p->nbraces);
5223
5224                         if (t == BC_LEX_NEG) bc_parse_push(p, BC_INST_NEG);
5225                         get_token = true;
5226
5227                         break;
5228                 }
5229
5230                 case BC_LEX_KEY_READ:
5231                 {
5232                         if (flags & BC_PARSE_NOREAD)
5233                                 s = bc_error_nested_read_call();
5234                         else
5235                                 bc_parse_push(p, BC_INST_READ);
5236                         get_token = true;
5237                         break;
5238                 }
5239
5240                 case BC_LEX_OP_ASSIGN:
5241                 case BC_LEX_STORE_PUSH:
5242                 {
5243                         assign = t == BC_LEX_OP_ASSIGN;
5244                         inst = assign ? BC_INST_VAR : BC_INST_PUSH_TO_VAR;
5245                         s = dc_parse_mem(p, inst, true, assign);
5246                         break;
5247                 }
5248
5249                 case BC_LEX_LOAD:
5250                 case BC_LEX_LOAD_POP:
5251                 {
5252                         inst = t == BC_LEX_LOAD_POP ? BC_INST_PUSH_VAR : BC_INST_LOAD;
5253                         s = dc_parse_mem(p, inst, true, false);
5254                         break;
5255                 }
5256
5257                 case BC_LEX_STORE_IBASE:
5258                 case BC_LEX_STORE_SCALE:
5259                 case BC_LEX_STORE_OBASE:
5260                 {
5261                         inst = t - BC_LEX_STORE_IBASE + BC_INST_IBASE;
5262                         s = dc_parse_mem(p, inst, false, true);
5263                         break;
5264                 }
5265
5266                 default:
5267                 {
5268                         s = bc_error_bad_token();
5269                         get_token = true;
5270                         break;
5271                 }
5272         }
5273
5274         if (!s && get_token) s = bc_lex_next(&p->l);
5275
5276         return s;
5277 }
5278
5279 static BcStatus dc_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags)
5280 {
5281         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5282         BcInst inst;
5283         BcLexType t;
5284
5285         if (flags & BC_PARSE_NOCALL) p->nbraces = G.prog.results.len;
5286
5287         for (t = p->l.t.t; !s && t != BC_LEX_EOF; t = p->l.t.t) {
5288
5289                 inst = dc_parse_insts[t];
5290
5291                 if (inst != BC_INST_INVALID) {
5292                         bc_parse_push(p, inst);
5293                         s = bc_lex_next(&p->l);
5294                 }
5295                 else
5296                         s = dc_parse_token(p, t, flags);
5297         }
5298
5299         if (!s && p->l.t.t == BC_LEX_EOF && (flags & BC_PARSE_NOCALL))
5300                 bc_parse_push(p, BC_INST_POP_EXEC);
5301
5302         return s;
5303 }
5304
5305 static BcStatus dc_parse_parse(BcParse *p)
5306 {
5307         BcStatus s;
5308
5309         if (p->l.t.t == BC_LEX_EOF)
5310                 s = bc_error("end of file");
5311         else
5312                 s = dc_parse_expr(p, 0);
5313
5314         if (s || G_interrupt) {
5315                 bc_parse_reset(p);
5316                 s = BC_STATUS_FAILURE;
5317         }
5318
5319         return s;
5320 }
5321
5322 static void dc_parse_init(BcParse *p, size_t func)
5323 {
5324         bc_parse_create(p, func, dc_parse_parse, dc_lex_token);
5325 }
5326
5327 #endif // ENABLE_DC
5328
5329 static void common_parse_init(BcParse *p, size_t func)
5330 {
5331         if (IS_BC) {
5332                 IF_BC(bc_parse_init(p, func);)
5333         } else {
5334                 IF_DC(dc_parse_init(p, func);)
5335         }
5336 }
5337
5338 static BcStatus common_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags)
5339 {
5340         if (IS_BC) {
5341                 IF_BC(return bc_parse_expression(p, flags);)
5342         } else {
5343                 IF_DC(return dc_parse_expr(p, flags);)
5344         }
5345 }
5346
5347 static BcVec* bc_program_search(char *id, bool var)
5348 {
5349         BcId e, *ptr;
5350         BcVec *v, *map;
5351         size_t i;
5352         BcResultData data;
5353         int new;
5354
5355         v = var ? &G.prog.vars : &G.prog.arrs;
5356         map = var ? &G.prog.var_map : &G.prog.arr_map;
5357
5358         e.name = id;
5359         e.idx = v->len;
5360         new = bc_map_insert(map, &e, &i); // 1 if insertion was successful
5361
5362         if (new) {
5363                 bc_array_init(&data.v, var);
5364                 bc_vec_push(v, &data.v);
5365         }
5366
5367         ptr = bc_vec_item(map, i);
5368         if (new) ptr->name = xstrdup(e.name);
5369         return bc_vec_item(v, ptr->idx);
5370 }
5371
5372 static BcStatus bc_program_num(BcResult *r, BcNum **num, bool hex)
5373 {
5374         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5375
5376         switch (r->t) {
5377
5378                 case BC_RESULT_STR:
5379                 case BC_RESULT_TEMP:
5380                 case BC_RESULT_IBASE:
5381                 case BC_RESULT_SCALE:
5382                 case BC_RESULT_OBASE:
5383                 {
5384                         *num = &r->d.n;
5385                         break;
5386                 }
5387
5388                 case BC_RESULT_CONSTANT:
5389                 {
5390                         char **str = bc_vec_item(&G.prog.consts, r->d.id.idx);
5391                         size_t base_t, len = strlen(*str);
5392                         BcNum *base;
5393
5394                         bc_num_init(&r->d.n, len);
5395
5396                         hex = hex && len == 1;
5397                         base = hex ? &G.prog.hexb : &G.prog.ib;
5398                         base_t = hex ? BC_NUM_MAX_IBASE : G.prog.ib_t;
5399                         s = bc_num_parse(&r->d.n, *str, base, base_t);
5400
5401                         if (s) {
5402                                 bc_num_free(&r->d.n);
5403                                 return s;
5404                         }
5405
5406                         *num = &r->d.n;
5407                         r->t = BC_RESULT_TEMP;
5408
5409                         break;
5410                 }
5411
5412                 case BC_RESULT_VAR:
5413                 case BC_RESULT_ARRAY:
5414                 case BC_RESULT_ARRAY_ELEM:
5415                 {
5416                         BcVec *v;
5417
5418                         v = bc_program_search(r->d.id.name, r->t == BC_RESULT_VAR);
5419
5420                         if (r->t == BC_RESULT_ARRAY_ELEM) {
5421                                 v = bc_vec_top(v);
5422                                 if (v->len <= r->d.id.idx) bc_array_expand(v, r->d.id.idx + 1);
5423                                 *num = bc_vec_item(v, r->d.id.idx);
5424                         }
5425                         else
5426                                 *num = bc_vec_top(v);
5427
5428                         break;
5429                 }
5430
5431                 case BC_RESULT_LAST:
5432                 {
5433                         *num = &G.prog.last;
5434                         break;
5435                 }
5436
5437                 case BC_RESULT_ONE:
5438                 {
5439                         *num = &G.prog.one;
5440                         break;
5441                 }
5442         }
5443
5444         return s;
5445 }
5446
5447 static BcStatus bc_program_binOpPrep(BcResult **l, BcNum **ln,
5448                                      BcResult **r, BcNum **rn, bool assign)
5449 {
5450         BcStatus s;
5451         bool hex;
5452         BcResultType lt, rt;
5453
5454         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 2))
5455                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
5456
5457         *r = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 0);
5458         *l = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 1);
5459
5460         lt = (*l)->t;
5461         rt = (*r)->t;
5462         hex = assign && (lt == BC_RESULT_IBASE || lt == BC_RESULT_OBASE);
5463
5464         s = bc_program_num(*l, ln, false);
5465         if (s) return s;
5466         s = bc_program_num(*r, rn, hex);
5467         if (s) return s;
5468
5469         // We run this again under these conditions in case any vector has been
5470         // reallocated out from under the BcNums or arrays we had.
5471         if (lt == rt && (lt == BC_RESULT_VAR || lt == BC_RESULT_ARRAY_ELEM)) {
5472                 s = bc_program_num(*l, ln, false);
5473                 if (s) return s;
5474         }
5475
5476         if (!BC_PROG_NUM((*l), (*ln)) && (!assign || (*l)->t != BC_RESULT_VAR))
5477                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
5478         if (!assign && !BC_PROG_NUM((*r), (*ln)))
5479                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
5480
5481         return s;
5482 }
5483
5484 static void bc_program_binOpRetire(BcResult *r)
5485 {
5486         r->t = BC_RESULT_TEMP;
5487         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5488         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5489         bc_vec_push(&G.prog.results, r);
5490 }
5491
5492 static BcStatus bc_program_prep(BcResult **r, BcNum **n)
5493 {
5494         BcStatus s;
5495
5496         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
5497                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
5498         *r = bc_vec_top(&G.prog.results);
5499
5500         s = bc_program_num(*r, n, false);
5501         if (s) return s;
5502
5503         if (!BC_PROG_NUM((*r), (*n)))
5504                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
5505
5506         return s;
5507 }
5508
5509 static void bc_program_retire(BcResult *r, BcResultType t)
5510 {
5511         r->t = t;
5512         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5513         bc_vec_push(&G.prog.results, r);
5514 }
5515
5516 static BcStatus bc_program_op(char inst)
5517 {
5518         BcStatus s;
5519         BcResult *opd1, *opd2, res;
5520         BcNum *n1, *n2 = NULL;
5521
5522         s = bc_program_binOpPrep(&opd1, &n1, &opd2, &n2, false);
5523         if (s) return s;
5524         bc_num_init(&res.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
5525
5526         s = bc_program_ops[inst - BC_INST_POWER](n1, n2, &res.d.n, G.prog.scale);
5527         if (s) goto err;
5528         bc_program_binOpRetire(&res);
5529
5530         return s;
5531
5532 err:
5533         bc_num_free(&res.d.n);
5534         return s;
5535 }
5536
5537 static BcStatus bc_program_read(void)
5538 {
5539         const char *sv_file;
5540         BcStatus s;
5541         BcParse parse;
5542         BcVec buf;
5543         BcInstPtr ip;
5544         size_t i;
5545         BcFunc *f = bc_vec_item(&G.prog.fns, BC_PROG_READ);
5546
5547         for (i = 0; i < G.prog.stack.len; ++i) {
5548                 BcInstPtr *ip_ptr = bc_vec_item(&G.prog.stack, i);
5549                 if (ip_ptr->func == BC_PROG_READ)
5550                         return bc_error_nested_read_call();
5551         }
5552
5553         bc_vec_pop_all(&f->code);
5554         bc_char_vec_init(&buf);
5555
5556         sv_file = G.prog.file;
5557         G.prog.file = NULL;
5558
5559         s = bc_read_line(&buf);
5560         if (s) goto io_err;
5561
5562         common_parse_init(&parse, BC_PROG_READ);
5563         bc_lex_file(&parse.l);
5564
5565         s = bc_parse_text(&parse, buf.v);
5566         if (s) goto exec_err;
5567         s = common_parse_expr(&parse, BC_PARSE_NOREAD);
5568         if (s) goto exec_err;
5569
5570         if (parse.l.t.t != BC_LEX_NLINE && parse.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
5571                 s = bc_error("bad read() expression");
5572                 goto exec_err;
5573         }
5574
5575         ip.func = BC_PROG_READ;
5576         ip.idx = 0;
5577         ip.len = G.prog.results.len;
5578
5579         // Update this pointer, just in case.
5580         f = bc_vec_item(&G.prog.fns, BC_PROG_READ);
5581
5582         bc_vec_pushByte(&f->code, BC_INST_POP_EXEC);
5583         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
5584
5585 exec_err:
5586         G.prog.file = sv_file;
5587         bc_parse_free(&parse);
5588 io_err:
5589         bc_vec_free(&buf);
5590         return s;
5591 }
5592
5593 static size_t bc_program_index(char *code, size_t *bgn)
5594 {
5595         char amt = code[(*bgn)++], i = 0;
5596         size_t res = 0;
5597
5598         for (; i < amt; ++i, ++(*bgn))
5599                 res |= (((size_t)((int) code[*bgn]) & UCHAR_MAX) << (i * CHAR_BIT));
5600
5601         return res;
5602 }
5603
5604 static char *bc_program_name(char *code, size_t *bgn)
5605 {
5606         size_t i;
5607         char c, *s, *str = code + *bgn, *ptr = strchr(str, BC_PARSE_STREND);
5608
5609         s = xmalloc(ptr - str + 1);
5610         c = code[(*bgn)++];
5611
5612         for (i = 0; c != 0 && c != BC_PARSE_STREND; c = code[(*bgn)++], ++i)
5613                 s[i] = c;
5614
5615         s[i] = '\0';
5616
5617         return s;
5618 }
5619
5620 static void bc_program_printString(const char *str, size_t *nchars)
5621 {
5622         size_t i, len = strlen(str);
5623
5624 #if ENABLE_DC
5625         if (len == 0) {
5626                 bb_putchar('\0');
5627                 return;
5628         }
5629 #endif
5630
5631         for (i = 0; i < len; ++i, ++(*nchars)) {
5632
5633                 int c = str[i];
5634
5635                 if (c != '\\' || i == len - 1)
5636                         bb_putchar(c);
5637                 else {
5638
5639                         c = str[++i];
5640
5641                         switch (c) {
5642
5643                                 case 'a':
5644                                 {
5645                                         bb_putchar('\a');
5646                                         break;
5647                                 }
5648
5649                                 case 'b':
5650                                 {
5651                                         bb_putchar('\b');
5652                                         break;
5653                                 }
5654
5655                                 case '\\':
5656                                 case 'e':
5657                                 {
5658                                         bb_putchar('\\');
5659                                         break;
5660                                 }
5661
5662                                 case 'f':
5663                                 {
5664                                         bb_putchar('\f');
5665                                         break;
5666                                 }
5667
5668                                 case 'n':
5669                                 {
5670                                         bb_putchar('\n');
5671                                         *nchars = SIZE_MAX;
5672                                         break;
5673                                 }
5674
5675                                 case 'r':
5676                                 {
5677                                         bb_putchar('\r');
5678                                         break;
5679                                 }
5680
5681                                 case 'q':
5682                                 {
5683                                         bb_putchar('"');
5684                                         break;
5685                                 }
5686
5687                                 case 't':
5688                                 {
5689                                         bb_putchar('\t');
5690                                         break;
5691                                 }
5692
5693                                 default:
5694                                 {
5695                                         // Just print the backslash and following character.
5696                                         bb_putchar('\\');
5697                                         ++(*nchars);
5698                                         bb_putchar(c);
5699                                         break;
5700                                 }
5701                         }
5702                 }
5703         }
5704 }
5705
5706 static BcStatus bc_program_print(char inst, size_t idx)
5707 {
5708         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5709         BcResult *r;
5710         size_t len, i;
5711         char *str;
5712         BcNum *num = NULL;
5713         bool pop = inst != BC_INST_PRINT;
5714
5715         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, idx + 1))
5716                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
5717
5718         r = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, idx);
5719         s = bc_program_num(r, &num, false);
5720         if (s) return s;
5721
5722         if (BC_PROG_NUM(r, num)) {
5723                 s = bc_num_print(num, &G.prog.ob, G.prog.ob_t, !pop, &G.prog.nchars);
5724                 if (!s) bc_num_copy(&G.prog.last, num);
5725         }
5726         else {
5727
5728                 idx = (r->t == BC_RESULT_STR) ? r->d.id.idx : num->rdx;
5729                 str = *((char **) bc_vec_item(&G.prog.strs, idx));
5730
5731                 if (inst == BC_INST_PRINT_STR) {
5732                         for (i = 0, len = strlen(str); i < len; ++i) {
5733                                 char c = str[i];
5734                                 bb_putchar(c);
5735                                 if (c == '\n') G.prog.nchars = SIZE_MAX;
5736                                 ++G.prog.nchars;
5737                         }
5738                 }
5739                 else {
5740                         bc_program_printString(str, &G.prog.nchars);
5741                         if (inst == BC_INST_PRINT) bb_putchar('\n');
5742                 }
5743         }
5744
5745         if (!s && pop) bc_vec_pop(&G.prog.results);
5746
5747         return s;
5748 }
5749
5750 static BcStatus bc_program_negate(void)
5751 {
5752         BcStatus s;
5753         BcResult res, *ptr;
5754         BcNum *num = NULL;
5755
5756         s = bc_program_prep(&ptr, &num);
5757         if (s) return s;
5758
5759         bc_num_init(&res.d.n, num->len);
5760         bc_num_copy(&res.d.n, num);
5761         if (res.d.n.len) res.d.n.neg = !res.d.n.neg;
5762
5763         bc_program_retire(&res, BC_RESULT_TEMP);
5764
5765         return s;
5766 }
5767
5768 static BcStatus bc_program_logical(char inst)
5769 {
5770         BcStatus s;
5771         BcResult *opd1, *opd2, res;
5772         BcNum *n1, *n2;
5773         bool cond = 0;
5774         ssize_t cmp;
5775
5776         s = bc_program_binOpPrep(&opd1, &n1, &opd2, &n2, false);
5777         if (s) return s;
5778         bc_num_init(&res.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
5779
5780         if (inst == BC_INST_BOOL_AND)
5781                 cond = bc_num_cmp(n1, &G.prog.zero) && bc_num_cmp(n2, &G.prog.zero);
5782         else if (inst == BC_INST_BOOL_OR)
5783                 cond = bc_num_cmp(n1, &G.prog.zero) || bc_num_cmp(n2, &G.prog.zero);
5784         else {
5785
5786                 cmp = bc_num_cmp(n1, n2);
5787
5788                 switch (inst) {
5789
5790                         case BC_INST_REL_EQ:
5791                         {
5792                                 cond = cmp == 0;
5793                                 break;
5794                         }
5795
5796                         case BC_INST_REL_LE:
5797                         {
5798                                 cond = cmp <= 0;
5799                                 break;
5800                         }
5801
5802                         case BC_INST_REL_GE:
5803                         {
5804                                 cond = cmp >= 0;
5805                                 break;
5806                         }
5807
5808                         case BC_INST_REL_NE:
5809                         {
5810                                 cond = cmp != 0;
5811                                 break;
5812                         }
5813
5814                         case BC_INST_REL_LT:
5815                         {
5816                                 cond = cmp < 0;
5817                                 break;
5818                         }
5819
5820                         case BC_INST_REL_GT:
5821                         {
5822                                 cond = cmp > 0;
5823                                 break;
5824                         }
5825                 }
5826         }
5827
5828         (cond ? bc_num_one : bc_num_zero)(&res.d.n);
5829
5830         bc_program_binOpRetire(&res);
5831
5832         return s;
5833 }
5834
5835 #if ENABLE_DC
5836 static BcStatus bc_program_assignStr(BcResult *r, BcVec *v,
5837                                      bool push)
5838 {
5839         BcNum n2;
5840         BcResult res;
5841
5842         memset(&n2, 0, sizeof(BcNum));
5843         n2.rdx = res.d.id.idx = r->d.id.idx;
5844         res.t = BC_RESULT_STR;
5845
5846         if (!push) {
5847                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 2))
5848                         return bc_error_stack_has_too_few_elements();
5849                 bc_vec_pop(v);
5850                 bc_vec_pop(&G.prog.results);
5851         }
5852
5853         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5854
5855         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
5856         bc_vec_push(v, &n2);
5857
5858         return BC_STATUS_SUCCESS;
5859 }
5860 #endif // ENABLE_DC
5861
5862 static BcStatus bc_program_copyToVar(char *name, bool var)
5863 {
5864         BcStatus s;
5865         BcResult *ptr, r;
5866         BcVec *v;
5867         BcNum *n;
5868
5869         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
5870                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
5871
5872         ptr = bc_vec_top(&G.prog.results);
5873         if ((ptr->t == BC_RESULT_ARRAY) != !var)
5874                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
5875         v = bc_program_search(name, var);
5876
5877 #if ENABLE_DC
5878         if (ptr->t == BC_RESULT_STR && !var)
5879                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
5880         if (ptr->t == BC_RESULT_STR) return bc_program_assignStr(ptr, v, true);
5881 #endif
5882
5883         s = bc_program_num(ptr, &n, false);
5884         if (s) return s;
5885
5886         // Do this once more to make sure that pointers were not invalidated.
5887         v = bc_program_search(name, var);
5888
5889         if (var) {
5890                 bc_num_init(&r.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
5891                 bc_num_copy(&r.d.n, n);
5892         }
5893         else {
5894                 bc_array_init(&r.d.v, true);
5895                 bc_array_copy(&r.d.v, (BcVec *) n);
5896         }
5897
5898         bc_vec_push(v, &r.d);
5899         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5900
5901         return s;
5902 }
5903
5904 static BcStatus bc_program_assign(char inst)
5905 {
5906         BcStatus s;
5907         BcResult *left, *right, res;
5908         BcNum *l = NULL, *r = NULL;
5909         bool assign = inst == BC_INST_ASSIGN, ib, sc;
5910
5911         s = bc_program_binOpPrep(&left, &l, &right, &r, assign);
5912         if (s) return s;
5913
5914         ib = left->t == BC_RESULT_IBASE;
5915         sc = left->t == BC_RESULT_SCALE;
5916
5917 #if ENABLE_DC
5918
5919         if (right->t == BC_RESULT_STR) {
5920
5921                 BcVec *v;
5922
5923                 if (left->t != BC_RESULT_VAR)
5924                         return bc_error_variable_is_wrong_type();
5925                 v = bc_program_search(left->d.id.name, true);
5926
5927                 return bc_program_assignStr(right, v, false);
5928         }
5929 #endif
5930
5931         if (left->t == BC_RESULT_CONSTANT || left->t == BC_RESULT_TEMP)
5932                 return bc_error("bad assignment:"
5933                                 " left side must be scale,"
5934                                 " ibase, obase, last, var,"
5935                                 " or array element"
5936                 );
5937
5938 #if ENABLE_BC
5939         if (inst == BC_INST_ASSIGN_DIVIDE && !bc_num_cmp(r, &G.prog.zero))
5940                 return bc_error("divide by zero");
5941
5942         if (assign)
5943                 bc_num_copy(l, r);
5944         else
5945                 s = bc_program_ops[inst - BC_INST_ASSIGN_POWER](l, r, l, G.prog.scale);
5946
5947         if (s) return s;
5948 #else
5949         bc_num_copy(l, r);
5950 #endif
5951
5952         if (ib || sc || left->t == BC_RESULT_OBASE) {
5953                 static const char *const msg[] = {
5954                         "bad ibase; must be [2,16]",                 //BC_RESULT_IBASE
5955                         "bad scale; must be [0,"BC_MAX_SCALE_STR"]", //BC_RESULT_SCALE
5956                         NULL, //can't happen                         //BC_RESULT_LAST
5957                         NULL, //can't happen                         //BC_RESULT_CONSTANT
5958                         NULL, //can't happen                         //BC_RESULT_ONE
5959                         "bad obase; must be [2,"BC_MAX_OBASE_STR"]", //BC_RESULT_OBASE
5960                 };
5961                 size_t *ptr;
5962                 unsigned long val, max;
5963
5964                 s = bc_num_ulong(l, &val);
5965                 if (s)
5966                         return s;
5967                 s = left->t - BC_RESULT_IBASE;
5968                 if (sc) {
5969                         max = BC_MAX_SCALE;
5970                         ptr = &G.prog.scale;
5971                 }
5972                 else {
5973                         if (val < BC_NUM_MIN_BASE)
5974                                 return bc_error(msg[s]);
5975                         max = ib ? BC_NUM_MAX_IBASE : BC_MAX_OBASE;
5976                         ptr = ib ? &G.prog.ib_t : &G.prog.ob_t;
5977                 }
5978
5979                 if (val > max)
5980                         return bc_error(msg[s]);
5981                 if (!sc)
5982                         bc_num_copy(ib ? &G.prog.ib : &G.prog.ob, l);
5983
5984                 *ptr = (size_t) val;
5985                 s = BC_STATUS_SUCCESS;
5986         }
5987
5988         bc_num_init(&res.d.n, l->len);
5989         bc_num_copy(&res.d.n, l);
5990         bc_program_binOpRetire(&res);
5991
5992         return s;
5993 }
5994
5995 #if !ENABLE_DC
5996 #define bc_program_pushVar(code, bgn, pop, copy) \
5997         bc_program_pushVar(code, bgn)
5998 // for bc, 'pop' and 'copy' are always false
5999 #endif
6000 static BcStatus bc_program_pushVar(char *code, size_t *bgn,
6001                                    bool pop, bool copy)
6002 {
6003         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6004         BcResult r;
6005         char *name = bc_program_name(code, bgn);
6006
6007         r.t = BC_RESULT_VAR;
6008         r.d.id.name = name;
6009
6010 #if ENABLE_DC
6011         {
6012                 BcVec *v = bc_program_search(name, true);
6013                 BcNum *num = bc_vec_top(v);
6014
6015                 if (pop || copy) {
6016
6017                         if (!BC_PROG_STACK(v, 2 - copy)) {
6018                                 free(name);
6019                                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6020                         }
6021
6022                         free(name);
6023                         name = NULL;
6024
6025                         if (!BC_PROG_STR(num)) {
6026
6027                                 r.t = BC_RESULT_TEMP;
6028
6029                                 bc_num_init(&r.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6030                                 bc_num_copy(&r.d.n, num);
6031                         }
6032                         else {
6033                                 r.t = BC_RESULT_STR;
6034                                 r.d.id.idx = num->rdx;
6035                         }
6036
6037                         if (!copy) bc_vec_pop(v);
6038                 }
6039         }
6040 #endif // ENABLE_DC
6041
6042         bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6043
6044         return s;
6045 }
6046
6047 static BcStatus bc_program_pushArray(char *code, size_t *bgn,
6048                                      char inst)
6049 {
6050         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6051         BcResult r;
6052         BcNum *num;
6053
6054         r.d.id.name = bc_program_name(code, bgn);
6055
6056         if (inst == BC_INST_ARRAY) {
6057                 r.t = BC_RESULT_ARRAY;
6058                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6059         }
6060         else {
6061
6062                 BcResult *operand;
6063                 unsigned long temp;
6064
6065                 s = bc_program_prep(&operand, &num);
6066                 if (s) goto err;
6067                 s = bc_num_ulong(num, &temp);
6068                 if (s) goto err;
6069
6070                 if (temp > BC_MAX_DIM) {
6071                         s = bc_error("array too long; must be [1,"BC_MAX_DIM_STR"]");
6072                         goto err;
6073                 }
6074
6075                 r.d.id.idx = (size_t) temp;
6076                 bc_program_retire(&r, BC_RESULT_ARRAY_ELEM);
6077         }
6078
6079 err:
6080         if (s) free(r.d.id.name);
6081         return s;
6082 }
6083
6084 #if ENABLE_BC
6085 static BcStatus bc_program_incdec(char inst)
6086 {
6087         BcStatus s;
6088         BcResult *ptr, res, copy;
6089         BcNum *num = NULL;
6090         char inst2 = inst;
6091
6092         s = bc_program_prep(&ptr, &num);
6093         if (s) return s;
6094
6095         if (inst == BC_INST_INC_POST || inst == BC_INST_DEC_POST) {
6096                 copy.t = BC_RESULT_TEMP;
6097                 bc_num_init(&copy.d.n, num->len);
6098                 bc_num_copy(&copy.d.n, num);
6099         }
6100
6101         res.t = BC_RESULT_ONE;
6102         inst = inst == BC_INST_INC_PRE || inst == BC_INST_INC_POST ?
6103                    BC_INST_ASSIGN_PLUS :
6104                    BC_INST_ASSIGN_MINUS;
6105
6106         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6107         bc_program_assign(inst);
6108
6109         if (inst2 == BC_INST_INC_POST || inst2 == BC_INST_DEC_POST) {
6110                 bc_vec_pop(&G.prog.results);
6111                 bc_vec_push(&G.prog.results, &copy);
6112         }
6113
6114         return s;
6115 }
6116
6117 static BcStatus bc_program_call(char *code, size_t *idx)
6118 {
6119         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6120         BcInstPtr ip;
6121         size_t i, nparams = bc_program_index(code, idx);
6122         BcFunc *func;
6123         BcId *a;
6124         BcResultData param;
6125         BcResult *arg;
6126
6127         ip.idx = 0;
6128         ip.func = bc_program_index(code, idx);
6129         func = bc_vec_item(&G.prog.fns, ip.func);
6130
6131         if (func->code.len == 0) {
6132                 return bc_error("undefined function");
6133         }
6134         if (nparams != func->nparams) {
6135                 return bc_error_fmt("function has %u parameters, but called with %u", func->nparams, nparams);
6136         }
6137         ip.len = G.prog.results.len - nparams;
6138
6139         for (i = 0; i < nparams; ++i) {
6140
6141                 a = bc_vec_item(&func->autos, nparams - 1 - i);
6142                 arg = bc_vec_top(&G.prog.results);
6143
6144                 if ((!a->idx) != (arg->t == BC_RESULT_ARRAY) || arg->t == BC_RESULT_STR)
6145                         return bc_error_variable_is_wrong_type();
6146
6147                 s = bc_program_copyToVar(a->name, a->idx);
6148                 if (s) return s;
6149         }
6150
6151         for (; i < func->autos.len; ++i) {
6152                 BcVec *v;
6153
6154                 a = bc_vec_item(&func->autos, i);
6155                 v = bc_program_search(a->name, a->idx);
6156
6157                 if (a->idx) {
6158                         bc_num_init(&param.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6159                         bc_vec_push(v, &param.n);
6160                 }
6161                 else {
6162                         bc_array_init(&param.v, true);
6163                         bc_vec_push(v, &param.v);
6164                 }
6165         }
6166
6167         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
6168
6169         return BC_STATUS_SUCCESS;
6170 }
6171
6172 static BcStatus bc_program_return(char inst)
6173 {
6174         BcStatus s;
6175         BcResult res;
6176         BcFunc *f;
6177         size_t i;
6178         BcInstPtr *ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
6179
6180         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, ip->len + inst == BC_INST_RET))
6181                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6182
6183         f = bc_vec_item(&G.prog.fns, ip->func);
6184         res.t = BC_RESULT_TEMP;
6185
6186         if (inst == BC_INST_RET) {
6187
6188                 BcNum *num;
6189                 BcResult *operand = bc_vec_top(&G.prog.results);
6190
6191                 s = bc_program_num(operand, &num, false);
6192                 if (s) return s;
6193                 bc_num_init(&res.d.n, num->len);
6194                 bc_num_copy(&res.d.n, num);
6195         }
6196         else {
6197                 bc_num_init(&res.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6198                 bc_num_zero(&res.d.n);
6199         }
6200
6201         // We need to pop arguments as well, so this takes that into account.
6202         for (i = 0; i < f->autos.len; ++i) {
6203
6204                 BcVec *v;
6205                 BcId *a = bc_vec_item(&f->autos, i);
6206
6207                 v = bc_program_search(a->name, a->idx);
6208                 bc_vec_pop(v);
6209         }
6210
6211         bc_vec_npop(&G.prog.results, G.prog.results.len - ip->len);
6212         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6213         bc_vec_pop(&G.prog.stack);
6214
6215         return BC_STATUS_SUCCESS;
6216 }
6217 #endif // ENABLE_BC
6218
6219 static unsigned long bc_program_scale(BcNum *n)
6220 {
6221         return (unsigned long) n->rdx;
6222 }
6223
6224 static unsigned long bc_program_len(BcNum *n)
6225 {
6226         unsigned long len = n->len;
6227         size_t i;
6228
6229         if (n->rdx != n->len) return len;
6230         for (i = n->len - 1; i < n->len && n->num[i] == 0; --len, --i);
6231
6232         return len;
6233 }
6234
6235 static BcStatus bc_program_builtin(char inst)
6236 {
6237         BcStatus s;
6238         BcResult *opnd;
6239         BcNum *num = NULL;
6240         BcResult res;
6241         bool len = inst == BC_INST_LENGTH;
6242
6243         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6244                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6245         opnd = bc_vec_top(&G.prog.results);
6246
6247         s = bc_program_num(opnd, &num, false);
6248         if (s) return s;
6249
6250 #if ENABLE_DC
6251         if (!BC_PROG_NUM(opnd, num) && !len)
6252                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
6253 #endif
6254
6255         bc_num_init(&res.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6256
6257         if (inst == BC_INST_SQRT) s = bc_num_sqrt(num, &res.d.n, G.prog.scale);
6258 #if ENABLE_BC
6259         else if (len != 0 && opnd->t == BC_RESULT_ARRAY) {
6260                 bc_num_ulong2num(&res.d.n, (unsigned long) ((BcVec *) num)->len);
6261         }
6262 #endif
6263 #if ENABLE_DC
6264         else if (len != 0 && !BC_PROG_NUM(opnd, num)) {
6265
6266                 char **str;
6267                 size_t idx = opnd->t == BC_RESULT_STR ? opnd->d.id.idx : num->rdx;
6268
6269                 str = bc_vec_item(&G.prog.strs, idx);
6270                 bc_num_ulong2num(&res.d.n, strlen(*str));
6271         }
6272 #endif
6273         else {
6274                 BcProgramBuiltIn f = len ? bc_program_len : bc_program_scale;
6275                 bc_num_ulong2num(&res.d.n, f(num));
6276         }
6277
6278         bc_program_retire(&res, BC_RESULT_TEMP);
6279
6280         return s;
6281 }
6282
6283 #if ENABLE_DC
6284 static BcStatus bc_program_divmod(void)
6285 {
6286         BcStatus s;
6287         BcResult *opd1, *opd2, res, res2;
6288         BcNum *n1, *n2 = NULL;
6289
6290         s = bc_program_binOpPrep(&opd1, &n1, &opd2, &n2, false);
6291         if (s) return s;
6292
6293         bc_num_init(&res.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6294         bc_num_init(&res2.d.n, n2->len);
6295
6296         s = bc_num_divmod(n1, n2, &res2.d.n, &res.d.n, G.prog.scale);
6297         if (s) goto err;
6298
6299         bc_program_binOpRetire(&res2);
6300         res.t = BC_RESULT_TEMP;
6301         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6302
6303         return s;
6304
6305 err:
6306         bc_num_free(&res2.d.n);
6307         bc_num_free(&res.d.n);
6308         return s;
6309 }
6310
6311 static BcStatus bc_program_modexp(void)
6312 {
6313         BcStatus s;
6314         BcResult *r1, *r2, *r3, res;
6315         BcNum *n1, *n2, *n3;
6316
6317         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 3))
6318                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6319         s = bc_program_binOpPrep(&r2, &n2, &r3, &n3, false);
6320         if (s) return s;
6321
6322         r1 = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 2);
6323         s = bc_program_num(r1, &n1, false);
6324         if (s) return s;
6325         if (!BC_PROG_NUM(r1, n1))
6326                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
6327
6328         // Make sure that the values have their pointers updated, if necessary.
6329         if (r1->t == BC_RESULT_VAR || r1->t == BC_RESULT_ARRAY_ELEM) {
6330
6331                 if (r1->t == r2->t) {
6332                         s = bc_program_num(r2, &n2, false);
6333                         if (s) return s;
6334                 }
6335
6336                 if (r1->t == r3->t) {
6337                         s = bc_program_num(r3, &n3, false);
6338                         if (s) return s;
6339                 }
6340         }
6341
6342         bc_num_init(&res.d.n, n3->len);
6343         s = bc_num_modexp(n1, n2, n3, &res.d.n);
6344         if (s) goto err;
6345
6346         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6347         bc_program_binOpRetire(&res);
6348
6349         return s;
6350
6351 err:
6352         bc_num_free(&res.d.n);
6353         return s;
6354 }
6355
6356 static void bc_program_stackLen(void)
6357 {
6358         BcResult res;
6359         size_t len = G.prog.results.len;
6360
6361         res.t = BC_RESULT_TEMP;
6362
6363         bc_num_init(&res.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6364         bc_num_ulong2num(&res.d.n, len);
6365         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6366 }
6367
6368 static BcStatus bc_program_asciify(void)
6369 {
6370         BcStatus s;
6371         BcResult *r, res;
6372         BcNum *num = NULL, n;
6373         char *str, *str2, c;
6374         size_t len = G.prog.strs.len, idx;
6375         unsigned long val;
6376
6377         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6378                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6379         r = bc_vec_top(&G.prog.results);
6380
6381         s = bc_program_num(r, &num, false);
6382         if (s) return s;
6383
6384         if (BC_PROG_NUM(r, num)) {
6385
6386                 bc_num_init(&n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6387                 bc_num_copy(&n, num);
6388                 bc_num_truncate(&n, n.rdx);
6389
6390                 s = bc_num_mod(&n, &G.prog.strmb, &n, 0);
6391                 if (s) goto num_err;
6392                 s = bc_num_ulong(&n, &val);
6393                 if (s) goto num_err;
6394
6395                 c = (char) val;
6396
6397                 bc_num_free(&n);
6398         }
6399         else {
6400                 idx = (r->t == BC_RESULT_STR) ? r->d.id.idx : num->rdx;
6401                 str2 = *((char **) bc_vec_item(&G.prog.strs, idx));
6402                 c = str2[0];
6403         }
6404
6405         str = xmalloc(2);
6406         str[0] = c;
6407         str[1] = '\0';
6408
6409         str2 = xstrdup(str);
6410         bc_program_addFunc(str2, &idx);
6411
6412         if (idx != len + BC_PROG_REQ_FUNCS) {
6413
6414                 for (idx = 0; idx < G.prog.strs.len; ++idx) {
6415                         if (!strcmp(*((char **) bc_vec_item(&G.prog.strs, idx)), str)) {
6416                                 len = idx;
6417                                 break;
6418                         }
6419                 }
6420
6421                 free(str);
6422         }
6423         else
6424                 bc_vec_push(&G.prog.strs, &str);
6425
6426         res.t = BC_RESULT_STR;
6427         res.d.id.idx = len;
6428         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6429         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6430
6431         return BC_STATUS_SUCCESS;
6432
6433 num_err:
6434         bc_num_free(&n);
6435         return s;
6436 }
6437
6438 static BcStatus bc_program_printStream(void)
6439 {
6440         BcStatus s;
6441         BcResult *r;
6442         BcNum *n = NULL;
6443         size_t idx;
6444         char *str;
6445
6446         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6447                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6448         r = bc_vec_top(&G.prog.results);
6449
6450         s = bc_program_num(r, &n, false);
6451         if (s) return s;
6452
6453         if (BC_PROG_NUM(r, n))
6454                 s = bc_num_stream(n, &G.prog.strmb, &G.prog.nchars);
6455         else {
6456                 idx = (r->t == BC_RESULT_STR) ? r->d.id.idx : n->rdx;
6457                 str = *((char **) bc_vec_item(&G.prog.strs, idx));
6458                 printf("%s", str);
6459         }
6460
6461         return s;
6462 }
6463
6464 static BcStatus bc_program_nquit(void)
6465 {
6466         BcStatus s;
6467         BcResult *opnd;
6468         BcNum *num = NULL;
6469         unsigned long val;
6470
6471         s = bc_program_prep(&opnd, &num);
6472         if (s) return s;
6473         s = bc_num_ulong(num, &val);
6474         if (s) return s;
6475
6476         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6477
6478         if (G.prog.stack.len < val)
6479                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6480         if (G.prog.stack.len == val) {
6481                 QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
6482         }
6483
6484         bc_vec_npop(&G.prog.stack, val);
6485
6486         return s;
6487 }
6488
6489 static BcStatus bc_program_execStr(char *code, size_t *bgn,
6490                                    bool cond)
6491 {
6492         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6493         BcResult *r;
6494         char **str;
6495         BcFunc *f;
6496         BcParse prs;
6497         BcInstPtr ip;
6498         size_t fidx, sidx;
6499         BcNum *n;
6500         bool exec;
6501
6502         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6503                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6504
6505         r = bc_vec_top(&G.prog.results);
6506
6507         if (cond) {
6508
6509                 char *name, *then_name = bc_program_name(code, bgn), *else_name = NULL;
6510
6511                 if (code[*bgn] == BC_PARSE_STREND)
6512                         (*bgn) += 1;
6513                 else
6514                         else_name = bc_program_name(code, bgn);
6515
6516                 exec = r->d.n.len != 0;
6517
6518                 if (exec)
6519                         name = then_name;
6520                 else if (else_name != NULL) {
6521                         exec = true;
6522                         name = else_name;
6523                 }
6524
6525                 if (exec) {
6526                         BcVec *v;
6527                         v = bc_program_search(name, true);
6528                         n = bc_vec_top(v);
6529                 }
6530
6531                 free(then_name);
6532                 free(else_name);
6533
6534                 if (!exec) goto exit;
6535                 if (!BC_PROG_STR(n)) {
6536                         s = bc_error_variable_is_wrong_type();
6537                         goto exit;
6538                 }
6539
6540                 sidx = n->rdx;
6541         }
6542         else {
6543
6544                 if (r->t == BC_RESULT_STR)
6545                         sidx = r->d.id.idx;
6546                 else if (r->t == BC_RESULT_VAR) {
6547                         s = bc_program_num(r, &n, false);
6548                         if (s || !BC_PROG_STR(n)) goto exit;
6549                         sidx = n->rdx;
6550                 }
6551                 else
6552                         goto exit;
6553         }
6554
6555         fidx = sidx + BC_PROG_REQ_FUNCS;
6556
6557         str = bc_vec_item(&G.prog.strs, sidx);
6558         f = bc_vec_item(&G.prog.fns, fidx);
6559
6560         if (f->code.len == 0) {
6561                 common_parse_init(&prs, fidx);
6562                 s = bc_parse_text(&prs, *str);
6563                 if (s) goto err;
6564                 s = common_parse_expr(&prs, BC_PARSE_NOCALL);
6565                 if (s) goto err;
6566
6567                 if (prs.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
6568                         s = bc_error_bad_expression();
6569                         goto err;
6570                 }
6571
6572                 bc_parse_free(&prs);
6573         }
6574
6575         ip.idx = 0;
6576         ip.len = G.prog.results.len;
6577         ip.func = fidx;
6578
6579         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6580         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
6581
6582         return BC_STATUS_SUCCESS;
6583
6584 err:
6585         bc_parse_free(&prs);
6586         f = bc_vec_item(&G.prog.fns, fidx);
6587         bc_vec_pop_all(&f->code);
6588 exit:
6589         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6590         return s;
6591 }
6592 #endif // ENABLE_DC
6593
6594 static void bc_program_pushGlobal(char inst)
6595 {
6596         BcResult res;
6597         unsigned long val;
6598
6599         res.t = inst - BC_INST_IBASE + BC_RESULT_IBASE;
6600         if (inst == BC_INST_IBASE)
6601                 val = (unsigned long) G.prog.ib_t;
6602         else if (inst == BC_INST_SCALE)
6603                 val = (unsigned long) G.prog.scale;
6604         else
6605                 val = (unsigned long) G.prog.ob_t;
6606
6607         bc_num_init(&res.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6608         bc_num_ulong2num(&res.d.n, val);
6609         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6610 }
6611
6612 static void bc_program_addFunc(char *name, size_t *idx)
6613 {
6614         BcId entry, *entry_ptr;
6615         BcFunc f;
6616         int inserted;
6617
6618         entry.name = name;
6619         entry.idx = G.prog.fns.len;
6620
6621         inserted = bc_map_insert(&G.prog.fn_map, &entry, idx);
6622         if (!inserted) free(name);
6623
6624         entry_ptr = bc_vec_item(&G.prog.fn_map, *idx);
6625         *idx = entry_ptr->idx;
6626
6627         if (!inserted) {
6628
6629                 BcFunc *func = bc_vec_item(&G.prog.fns, entry_ptr->idx);
6630
6631                 // We need to reset these, so the function can be repopulated.
6632                 func->nparams = 0;
6633                 bc_vec_pop_all(&func->autos);
6634                 bc_vec_pop_all(&func->code);
6635                 bc_vec_pop_all(&func->labels);
6636         }
6637         else {
6638                 bc_func_init(&f);
6639                 bc_vec_push(&G.prog.fns, &f);
6640         }
6641 }
6642
6643 static BcStatus bc_program_exec(void)
6644 {
6645         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6646         size_t idx;
6647         BcResult r, *ptr;
6648         BcNum *num;
6649         BcInstPtr *ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
6650         BcFunc *func = bc_vec_item(&G.prog.fns, ip->func);
6651         char *code = func->code.v;
6652         bool cond = false;
6653
6654         while (!s && ip->idx < func->code.len) {
6655
6656                 char inst = code[(ip->idx)++];
6657
6658                 switch (inst) {
6659
6660 #if ENABLE_BC
6661                         case BC_INST_JUMP_ZERO:
6662                         {
6663                                 s = bc_program_prep(&ptr, &num);
6664                                 if (s) return s;
6665                                 cond = !bc_num_cmp(num, &G.prog.zero);
6666                                 bc_vec_pop(&G.prog.results);
6667                         }
6668                         // Fallthrough.
6669                         case BC_INST_JUMP:
6670                         {
6671                                 size_t *addr;
6672                                 idx = bc_program_index(code, &ip->idx);
6673                                 addr = bc_vec_item(&func->labels, idx);
6674                                 if (inst == BC_INST_JUMP || cond) ip->idx = *addr;
6675                                 break;
6676                         }
6677
6678                         case BC_INST_CALL:
6679                         {
6680                                 s = bc_program_call(code, &ip->idx);
6681                                 break;
6682                         }
6683
6684                         case BC_INST_INC_PRE:
6685                         case BC_INST_DEC_PRE:
6686                         case BC_INST_INC_POST:
6687                         case BC_INST_DEC_POST:
6688                         {
6689                                 s = bc_program_incdec(inst);
6690                                 break;
6691                         }
6692
6693                         case BC_INST_HALT:
6694                         {
6695                                 QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
6696                                 break;
6697                         }
6698
6699                         case BC_INST_RET:
6700                         case BC_INST_RET0:
6701                         {
6702                                 s = bc_program_return(inst);
6703                                 break;
6704                         }
6705
6706                         case BC_INST_BOOL_OR:
6707                         case BC_INST_BOOL_AND:
6708 #endif // ENABLE_BC
6709                         case BC_INST_REL_EQ:
6710                         case BC_INST_REL_LE:
6711                         case BC_INST_REL_GE:
6712                         case BC_INST_REL_NE:
6713                         case BC_INST_REL_LT:
6714                         case BC_INST_REL_GT:
6715                         {
6716                                 s = bc_program_logical(inst);
6717                                 break;
6718                         }
6719
6720                         case BC_INST_READ:
6721                         {
6722                                 s = bc_program_read();
6723                                 break;
6724                         }
6725
6726                         case BC_INST_VAR:
6727                         {
6728                                 s = bc_program_pushVar(code, &ip->idx, false, false);
6729                                 break;
6730                         }
6731
6732                         case BC_INST_ARRAY_ELEM:
6733                         case BC_INST_ARRAY:
6734                         {
6735                                 s = bc_program_pushArray(code, &ip->idx, inst);
6736                                 break;
6737                         }
6738
6739                         case BC_INST_LAST:
6740                         {
6741                                 r.t = BC_RESULT_LAST;
6742                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6743                                 break;
6744                         }
6745
6746                         case BC_INST_IBASE:
6747                         case BC_INST_SCALE:
6748                         case BC_INST_OBASE:
6749                         {
6750                                 bc_program_pushGlobal(inst);
6751                                 break;
6752                         }
6753
6754                         case BC_INST_SCALE_FUNC:
6755                         case BC_INST_LENGTH:
6756                         case BC_INST_SQRT:
6757                         {
6758                                 s = bc_program_builtin(inst);
6759                                 break;
6760                         }
6761
6762                         case BC_INST_NUM:
6763                         {
6764                                 r.t = BC_RESULT_CONSTANT;
6765                                 r.d.id.idx = bc_program_index(code, &ip->idx);
6766                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6767                                 break;
6768                         }
6769
6770                         case BC_INST_POP:
6771                         {
6772                                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6773                                         s = bc_error_stack_has_too_few_elements();
6774                                 else
6775                                         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6776                                 break;
6777                         }
6778
6779                         case BC_INST_POP_EXEC:
6780                         {
6781                                 bc_vec_pop(&G.prog.stack);
6782                                 break;
6783                         }
6784
6785                         case BC_INST_PRINT:
6786                         case BC_INST_PRINT_POP:
6787                         case BC_INST_PRINT_STR:
6788                         {
6789                                 s = bc_program_print(inst, 0);
6790                                 break;
6791                         }
6792
6793                         case BC_INST_STR:
6794                         {
6795                                 r.t = BC_RESULT_STR;
6796                                 r.d.id.idx = bc_program_index(code, &ip->idx);
6797                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6798                                 break;
6799                         }
6800
6801                         case BC_INST_POWER:
6802                         case BC_INST_MULTIPLY:
6803                         case BC_INST_DIVIDE:
6804                         case BC_INST_MODULUS:
6805                         case BC_INST_PLUS:
6806                         case BC_INST_MINUS:
6807                         {
6808                                 s = bc_program_op(inst);
6809                                 break;
6810                         }
6811
6812                         case BC_INST_BOOL_NOT:
6813                         {
6814                                 s = bc_program_prep(&ptr, &num);
6815                                 if (s) return s;
6816
6817                                 bc_num_init(&r.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6818                                 (!bc_num_cmp(num, &G.prog.zero) ? bc_num_one : bc_num_zero)(&r.d.n);
6819                                 bc_program_retire(&r, BC_RESULT_TEMP);
6820
6821                                 break;
6822                         }
6823
6824                         case BC_INST_NEG:
6825                         {
6826                                 s = bc_program_negate();
6827                                 break;
6828                         }
6829
6830 #if ENABLE_BC
6831                         case BC_INST_ASSIGN_POWER:
6832                         case BC_INST_ASSIGN_MULTIPLY:
6833                         case BC_INST_ASSIGN_DIVIDE:
6834                         case BC_INST_ASSIGN_MODULUS:
6835                         case BC_INST_ASSIGN_PLUS:
6836                         case BC_INST_ASSIGN_MINUS:
6837 #endif
6838                         case BC_INST_ASSIGN:
6839                         {
6840                                 s = bc_program_assign(inst);
6841                                 break;
6842                         }
6843 #if ENABLE_DC
6844                         case BC_INST_MODEXP:
6845                         {
6846                                 s = bc_program_modexp();
6847                                 break;
6848                         }
6849
6850                         case BC_INST_DIVMOD:
6851                         {
6852                                 s = bc_program_divmod();
6853                                 break;
6854                         }
6855
6856                         case BC_INST_EXECUTE:
6857                         case BC_INST_EXEC_COND:
6858                         {
6859                                 cond = inst == BC_INST_EXEC_COND;
6860                                 s = bc_program_execStr(code, &ip->idx, cond);
6861                                 break;
6862                         }
6863
6864                         case BC_INST_PRINT_STACK:
6865                         {
6866                                 for (idx = 0; !s && idx < G.prog.results.len; ++idx)
6867                                         s = bc_program_print(BC_INST_PRINT, idx);
6868                                 break;
6869                         }
6870
6871                         case BC_INST_CLEAR_STACK:
6872                         {
6873                                 bc_vec_pop_all(&G.prog.results);
6874                                 break;
6875                         }
6876
6877                         case BC_INST_STACK_LEN:
6878                         {
6879                                 bc_program_stackLen();
6880                                 break;
6881                         }
6882
6883                         case BC_INST_DUPLICATE:
6884                         {
6885                                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6886                                         return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6887                                 ptr = bc_vec_top(&G.prog.results);
6888                                 bc_result_copy(&r, ptr);
6889                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6890                                 break;
6891                         }
6892
6893                         case BC_INST_SWAP:
6894                         {
6895                                 BcResult *ptr2;
6896
6897                                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 2))
6898                                         return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6899
6900                                 ptr = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 0);
6901                                 ptr2 = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 1);
6902                                 memcpy(&r, ptr, sizeof(BcResult));
6903                                 memcpy(ptr, ptr2, sizeof(BcResult));
6904                                 memcpy(ptr2, &r, sizeof(BcResult));
6905
6906                                 break;
6907                         }
6908
6909                         case BC_INST_ASCIIFY:
6910                         {
6911                                 s = bc_program_asciify();
6912                                 break;
6913                         }
6914
6915                         case BC_INST_PRINT_STREAM:
6916                         {
6917                                 s = bc_program_printStream();
6918                                 break;
6919                         }
6920
6921                         case BC_INST_LOAD:
6922                         case BC_INST_PUSH_VAR:
6923                         {
6924                                 bool copy = inst == BC_INST_LOAD;
6925                                 s = bc_program_pushVar(code, &ip->idx, true, copy);
6926                                 break;
6927                         }
6928
6929                         case BC_INST_PUSH_TO_VAR:
6930                         {
6931                                 char *name = bc_program_name(code, &ip->idx);
6932                                 s = bc_program_copyToVar(name, true);
6933                                 free(name);
6934                                 break;
6935                         }
6936
6937                         case BC_INST_QUIT:
6938                         {
6939                                 if (G.prog.stack.len <= 2)
6940                                         QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
6941                                 bc_vec_npop(&G.prog.stack, 2);
6942                                 break;
6943                         }
6944
6945                         case BC_INST_NQUIT:
6946                         {
6947                                 s = bc_program_nquit();
6948                                 break;
6949                         }
6950 #endif // ENABLE_DC
6951                 }
6952
6953                 if (s || G_interrupt) {
6954                         bc_program_reset();
6955                         break;
6956                 }
6957
6958                 // If the stack has changed, pointers may be invalid.
6959                 ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
6960                 func = bc_vec_item(&G.prog.fns, ip->func);
6961                 code = func->code.v;
6962         }
6963
6964         return s;
6965 }
6966
6967 #if ENABLE_BC
6968 static void bc_vm_info(void)
6969 {
6970         printf("%s "BB_VER"\n"
6971                 "Copyright (c) 2018 Gavin D. Howard and contributors\n"
6972         , applet_name);
6973 }
6974
6975 static void bc_args(char **argv)
6976 {
6977         unsigned opts;
6978         int i;
6979
6980         GETOPT_RESET();
6981 #if ENABLE_FEATURE_BC_LONG_OPTIONS
6982         opts = option_mask32 |= getopt32long(argv, "wvsqli",
6983                 "warn\0"              No_argument "w"
6984                 "version\0"           No_argument "v"
6985                 "standard\0"          No_argument "s"
6986                 "quiet\0"             No_argument "q"
6987                 "mathlib\0"           No_argument "l"
6988                 "interactive\0"       No_argument "i"
6989         );
6990 #else
6991         opts = option_mask32 |= getopt32(argv, "wvsqli");
6992 #endif
6993         if (getenv("POSIXLY_CORRECT"))
6994                 option_mask32 |= BC_FLAG_S;
6995
6996         if (opts & BC_FLAG_V) {
6997                 bc_vm_info();
6998                 exit(0);
6999         }
7000
7001         for (i = optind; argv[i]; ++i)
7002                 bc_vec_push(&G.files, argv + i);
7003 }
7004
7005 static void bc_vm_envArgs(void)
7006 {
7007         BcVec v;
7008         char *buf;
7009         char *env_args = getenv("BC_ENV_ARGS");
7010
7011         if (!env_args) return;
7012
7013         G.env_args = xstrdup(env_args);
7014         buf = G.env_args;
7015
7016         bc_vec_init(&v, sizeof(char *), NULL);
7017
7018         while (*(buf = skip_whitespace(buf)) != '\0') {
7019                 bc_vec_push(&v, &buf);
7020                 buf = skip_non_whitespace(buf);
7021                 if (!*buf)
7022                         break;
7023                 *buf++ = '\0';
7024         }
7025
7026         // NULL terminate, and pass argv[] so that first arg is argv[1]
7027         if (sizeof(int) == sizeof(char*)) {
7028                 bc_vec_push(&v, &const_int_0);
7029         } else {
7030                 static char *const nullptr = NULL;
7031                 bc_vec_push(&v, &nullptr);
7032         }
7033         bc_args(((char **)v.v) - 1);
7034
7035         bc_vec_free(&v);
7036 }
7037 #endif // ENABLE_BC
7038
7039 static unsigned bc_vm_envLen(const char *var)
7040 {
7041         char *lenv;
7042         unsigned len;
7043
7044         lenv = getenv(var);
7045         len = BC_NUM_PRINT_WIDTH;
7046         if (!lenv) return len;
7047
7048         len = bb_strtou(lenv, NULL, 10) - 1;
7049         if (errno || len < 2 || len >= INT_MAX)
7050                 len = BC_NUM_PRINT_WIDTH;
7051
7052         return len;
7053 }
7054
7055 static BcStatus bc_vm_process(const char *text)
7056 {
7057         BcStatus s = bc_parse_text(&G.prs, text);
7058
7059         if (s) return s;
7060
7061         while (G.prs.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
7062                 s = G.prs.parse(&G.prs);
7063                 if (s) return s;
7064         }
7065
7066         if (BC_PARSE_CAN_EXEC(&G.prs)) {
7067                 s = bc_program_exec();
7068                 fflush_and_check();
7069                 if (s)
7070                         bc_program_reset();
7071         }
7072
7073         return s;
7074 }
7075
7076 static BcStatus bc_vm_file(const char *file)
7077 {
7078         const char *sv_file;
7079         char *data;
7080         BcStatus s;
7081         BcFunc *main_func;
7082         BcInstPtr *ip;
7083
7084         data = bc_read_file(file);
7085         if (!data) return bc_error_fmt("file '%s' is not text", file);
7086
7087         sv_file = G.prog.file;
7088         G.prog.file = file;
7089         bc_lex_file(&G.prs.l);
7090         s = bc_vm_process(data);
7091         if (s) goto err;
7092
7093         main_func = bc_vec_item(&G.prog.fns, BC_PROG_MAIN);
7094         ip = bc_vec_item(&G.prog.stack, 0);
7095
7096         if (main_func->code.len < ip->idx)
7097                 s = bc_error_fmt("file '%s' is not executable", file);
7098
7099 err:
7100         G.prog.file = sv_file;
7101         free(data);
7102         return s;
7103 }
7104
7105 static BcStatus bc_vm_stdin(void)
7106 {
7107         BcStatus s;
7108         BcVec buf, buffer;
7109         size_t len, i, str = 0;
7110         bool comment = false;
7111
7112         G.prog.file = NULL;
7113         bc_lex_file(&G.prs.l);
7114
7115         bc_char_vec_init(&buffer);
7116         bc_char_vec_init(&buf);
7117         bc_vec_pushZeroByte(&buffer);
7118
7119         // This loop is complex because the vm tries not to send any lines that end
7120         // with a backslash to the parser. The reason for that is because the parser
7121         // treats a backslash+newline combo as whitespace, per the bc spec. In that
7122         // case, and for strings and comments, the parser will expect more stuff.
7123         while ((s = bc_read_line(&buf)) == BC_STATUS_SUCCESS) {
7124
7125                 char *string = buf.v;
7126
7127                 len = buf.len - 1;
7128
7129                 if (len == 1) {
7130                         if (str && buf.v[0] == G.send)
7131                                 str -= 1;
7132                         else if (buf.v[0] == G.sbgn)
7133                                 str += 1;
7134                 }
7135                 else if (len > 1 || comment) {
7136
7137                         for (i = 0; i < len; ++i) {
7138
7139                                 bool notend = len > i + 1;
7140                                 char c = string[i];
7141
7142                                 if (i - 1 > len || string[i - 1] != '\\') {
7143                                         if (G.sbgn == G.send)
7144                                                 str ^= c == G.sbgn;
7145                                         else if (c == G.send)
7146                                                 str -= 1;
7147                                         else if (c == G.sbgn)
7148                                                 str += 1;
7149                                 }
7150
7151                                 if (c == '/' && notend && !comment && string[i + 1] == '*') {
7152                                         comment = true;
7153                                         break;
7154                                 }
7155                                 else if (c == '*' && notend && comment && string[i + 1] == '/')
7156                                         comment = false;
7157                         }
7158
7159                         if (str || comment || string[len - 2] == '\\') {
7160                                 bc_vec_concat(&buffer, buf.v);
7161                                 continue;
7162                         }
7163                 }
7164
7165                 bc_vec_concat(&buffer, buf.v);
7166                 s = bc_vm_process(buffer.v);
7167                 if (s) {
7168                         if (ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP && !G_ttyin) {
7169                                 // Debug config, non-interactive mode:
7170                                 // return all the way back to main.
7171                                 // Non-debug builds do not come here, they exit.
7172                                 break;
7173                         }
7174                 }
7175
7176                 bc_vec_pop_all(&buffer);
7177         }
7178         if (s == BC_STATUS_EOF) // input EOF (^D) is not an error
7179                 s = BC_STATUS_SUCCESS;
7180
7181         if (str) {
7182                 s = bc_error("string end could not be found");
7183         }
7184         else if (comment) {
7185                 s = bc_error("comment end could not be found");
7186         }
7187
7188         bc_vec_free(&buf);
7189         bc_vec_free(&buffer);
7190         return s;
7191 }
7192
7193 #if ENABLE_BC
7194 static const char bc_lib[] = {
7195         "scale=20"
7196 "\n"    "define e(x){"
7197 "\n"            "auto b,s,n,r,d,i,p,f,v"
7198 "\n"            "b=ibase"
7199 "\n"            "ibase=A"
7200 "\n"            "if(x<0){"
7201 "\n"                    "n=1"
7202 "\n"                    "x=-x"
7203 "\n"            "}"
7204 "\n"            "s=scale"
7205 "\n"            "r=6+s+0.44*x"
7206 "\n"            "scale=scale(x)+1"
7207 "\n"            "while(x>1){"
7208 "\n"                    "d+=1"
7209 "\n"                    "x/=2"
7210 "\n"                    "scale+=1"
7211 "\n"            "}"
7212 "\n"            "scale=r"
7213 "\n"            "r=x+1"
7214 "\n"            "p=x"
7215 "\n"            "f=v=1"
7216 "\n"            "for(i=2;v!=0;++i){"
7217 "\n"                    "p*=x"
7218 "\n"                    "f*=i"
7219 "\n"                    "v=p/f"
7220 "\n"                    "r+=v"
7221 "\n"            "}"
7222 "\n"            "while((d--)!=0)r*=r"
7223 "\n"            "scale=s"
7224 "\n"            "ibase=b"
7225 "\n"            "if(n!=0)return(1/r)"
7226 "\n"            "return(r/1)"
7227 "\n"    "}"
7228 "\n"    "define l(x){"
7229 "\n"            "auto b,s,r,p,a,q,i,v"
7230 "\n"            "b=ibase"
7231 "\n"            "ibase=A"
7232 "\n"            "if(x<=0){"
7233 "\n"                    "r=(1-10^scale)/1"
7234 "\n"                    "ibase=b"
7235 "\n"                    "return(r)"
7236 "\n"            "}"
7237 "\n"            "s=scale"
7238 "\n"            "scale+=6"
7239 "\n"            "p=2"
7240 "\n"            "while(x>=2){"
7241 "\n"                    "p*=2"
7242 "\n"                    "x=sqrt(x)"
7243 "\n"            "}"
7244 "\n"            "while(x<=0.5){"
7245 "\n"                    "p*=2"
7246 "\n"                    "x=sqrt(x)"
7247 "\n"            "}"
7248 "\n"            "r=a=(x-1)/(x+1)"
7249 "\n"            "q=a*a"
7250 "\n"                    "v=1"
7251 "\n"            "for(i=3;v!=0;i+=2){"
7252 "\n"                    "a*=q"
7253 "\n"                    "v=a/i"
7254 "\n"                    "r+=v"
7255 "\n"            "}"
7256 "\n"            "r*=p"
7257 "\n"            "scale=s"
7258 "\n"            "ibase=b"
7259 "\n"            "return(r/1)"
7260 "\n"    "}"
7261 "\n"    "define s(x){"
7262 "\n"            "auto b,s,r,n,a,q,i"
7263 "\n"            "b=ibase"
7264 "\n"            "ibase=A"
7265 "\n"            "s=scale"
7266 "\n"            "scale=1.1*s+2"
7267 "\n"            "a=a(1)"
7268 "\n"            "if(x<0){"
7269 "\n"                    "n=1"
7270 "\n"                    "x=-x"
7271 "\n"            "}"
7272 "\n"            "scale=0"
7273 "\n"            "q=(x/a+2)/4"
7274 "\n"            "x=x-4*q*a"
7275 "\n"            "if(q%2!=0)x=-x"
7276 "\n"            "scale=s+2"
7277 "\n"            "r=a=x"
7278 "\n"            "q=-x*x"
7279 "\n"            "for(i=3;a!=0;i+=2){"
7280 "\n"                    "a*=q/(i*(i-1))"
7281 "\n"                    "r+=a"
7282 "\n"            "}"
7283 "\n"            "scale=s"
7284 "\n"            "ibase=b"
7285 "\n"            "if(n!=0)return(-r/1)"
7286 "\n"            "return(r/1)"
7287 "\n"    "}"
7288 "\n"    "define c(x){"
7289 "\n"            "auto b,s"
7290 "\n"            "b=ibase"
7291 "\n"            "ibase=A"
7292 "\n"            "s=scale"
7293 "\n"            "scale*=1.2"
7294 "\n"            "x=s(2*a(1)+x)"
7295 "\n"            "scale=s"
7296 "\n"            "ibase=b"
7297 "\n"            "return(x/1)"
7298 "\n"    "}"
7299 "\n"    "define a(x){"
7300 "\n"            "auto b,s,r,n,a,m,t,f,i,u"
7301 "\n"            "b=ibase"
7302 "\n"            "ibase=A"
7303 "\n"            "n=1"
7304 "\n"            "if(x<0){"
7305 "\n"                    "n=-1"
7306 "\n"                    "x=-x"
7307 "\n"            "}"
7308 "\n"            "if(x==1){"
7309 "\n"                    "if(scale<65){"
7310 "\n"                            "return(.7853981633974483096156608458198757210492923498437764552437361480/n)"
7311 "\n"                    "}"
7312 "\n"            "}"
7313 "\n"            "if(x==.2){"
7314 "\n"                    "if(scale<65){"
7315 "\n"                            "return(.1973955598498807583700497651947902934475851037878521015176889402/n)"
7316 "\n"                    "}"
7317 "\n"            "}"
7318 "\n"            "s=scale"
7319 "\n"            "if(x>.2){"
7320 "\n"                    "scale+=5"
7321 "\n"                    "a=a(.2)"
7322 "\n"            "}"
7323 "\n"            "scale=s+3"
7324 "\n"            "while(x>.2){"
7325 "\n"                    "m+=1"
7326 "\n"                    "x=(x-.2)/(1+.2*x)"
7327 "\n"            "}"
7328 "\n"            "r=u=x"
7329 "\n"            "f=-x*x"
7330 "\n"            "t=1"
7331 "\n"            "for(i=3;t!=0;i+=2){"
7332 "\n"                    "u*=f"
7333 "\n"                    "t=u/i"
7334 "\n"                    "r+=t"
7335 "\n"            "}"
7336 "\n"            "scale=s"
7337 "\n"            "ibase=b"
7338 "\n"            "return((m*a+r)/n)"
7339 "\n"    "}"
7340 "\n"    "define j(n,x){"
7341 "\n"            "auto b,s,o,a,i,v,f"
7342 "\n"            "b=ibase"
7343 "\n"            "ibase=A"
7344 "\n"            "s=scale"
7345 "\n"            "scale=0"
7346 "\n"            "n/=1"
7347 "\n"            "if(n<0){"
7348 "\n"                    "n=-n"
7349 "\n"                    "if(n%2==1)o=1"
7350 "\n"            "}"
7351 "\n"            "a=1"
7352 "\n"            "for(i=2;i<=n;++i)a*=i"
7353 "\n"            "scale=1.5*s"
7354 "\n"            "a=(x^n)/2^n/a"
7355 "\n"            "r=v=1"
7356 "\n"            "f=-x*x/4"
7357 "\n"            "scale=scale+length(a)-scale(a)"
7358 "\n"            "for(i=1;v!=0;++i){"
7359 "\n"                    "v=v*f/i/(n+i)"
7360 "\n"                    "r+=v"
7361 "\n"            "}"
7362 "\n"            "scale=s"
7363 "\n"            "ibase=b"
7364 "\n"            "if(o!=0)a=-a"
7365 "\n"            "return(a*r/1)"
7366 "\n"    "}"
7367 };
7368 #endif // ENABLE_BC
7369
7370 static BcStatus bc_vm_exec(void)
7371 {
7372         BcStatus s;
7373         size_t i;
7374
7375 #if ENABLE_BC
7376         if (option_mask32 & BC_FLAG_L) {
7377
7378                 // We know that internal library is not buggy,
7379                 // thus error checking is normally disabled.
7380 # define DEBUG_LIB 0
7381                 bc_lex_file(&G.prs.l);
7382                 s = bc_parse_text(&G.prs, bc_lib);
7383                 if (DEBUG_LIB && s) return s;
7384
7385                 while (G.prs.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
7386                         s = G.prs.parse(&G.prs);
7387                         if (DEBUG_LIB && s) return s;
7388                 }
7389                 s = bc_program_exec();
7390                 if (DEBUG_LIB && s) return s;
7391         }
7392 #endif
7393
7394         s = BC_STATUS_SUCCESS;
7395         for (i = 0; !s && i < G.files.len; ++i)
7396                 s = bc_vm_file(*((char **) bc_vec_item(&G.files, i)));
7397         if (ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP && s && !G_ttyin) {
7398                 // Debug config, non-interactive mode:
7399                 // return all the way back to main.
7400                 // Non-debug builds do not come here, they exit.
7401                 return s;
7402         }
7403
7404         if (IS_BC || (option_mask32 & BC_FLAG_I))
7405                 s = bc_vm_stdin();
7406
7407         if (!s && !BC_PARSE_CAN_EXEC(&G.prs))
7408                 s = bc_vm_process("");
7409
7410         return s;
7411 }
7412
7413 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
7414 static void bc_program_free(void)
7415 {
7416         bc_num_free(&G.prog.ib);
7417         bc_num_free(&G.prog.ob);
7418         bc_num_free(&G.prog.hexb);
7419 # if ENABLE_DC
7420         bc_num_free(&G.prog.strmb);
7421 # endif
7422         bc_vec_free(&G.prog.fns);
7423         bc_vec_free(&G.prog.fn_map);
7424         bc_vec_free(&G.prog.vars);
7425         bc_vec_free(&G.prog.var_map);
7426         bc_vec_free(&G.prog.arrs);
7427         bc_vec_free(&G.prog.arr_map);
7428         bc_vec_free(&G.prog.strs);
7429         bc_vec_free(&G.prog.consts);
7430         bc_vec_free(&G.prog.results);
7431         bc_vec_free(&G.prog.stack);
7432         bc_num_free(&G.prog.last);
7433         bc_num_free(&G.prog.zero);
7434         bc_num_free(&G.prog.one);
7435 }
7436
7437 static void bc_vm_free(void)
7438 {
7439         bc_vec_free(&G.files);
7440         bc_program_free();
7441         bc_parse_free(&G.prs);
7442         free(G.env_args);
7443 }
7444 #endif
7445
7446 static void bc_program_init(void)
7447 {
7448         size_t idx;
7449         BcInstPtr ip;
7450
7451         /* memset(&G.prog, 0, sizeof(G.prog)); - already is */
7452         memset(&ip, 0, sizeof(BcInstPtr));
7453
7454         /* G.prog.nchars = G.prog.scale = 0; - already is */
7455
7456         bc_num_init(&G.prog.ib, BC_NUM_DEF_SIZE);
7457         bc_num_ten(&G.prog.ib);
7458         G.prog.ib_t = 10;
7459
7460         bc_num_init(&G.prog.ob, BC_NUM_DEF_SIZE);
7461         bc_num_ten(&G.prog.ob);
7462         G.prog.ob_t = 10;
7463
7464         bc_num_init(&G.prog.hexb, BC_NUM_DEF_SIZE);
7465         bc_num_ten(&G.prog.hexb);
7466         G.prog.hexb.num[0] = 6;
7467
7468 #if ENABLE_DC
7469         bc_num_init(&G.prog.strmb, BC_NUM_DEF_SIZE);
7470         bc_num_ulong2num(&G.prog.strmb, UCHAR_MAX + 1);
7471 #endif
7472
7473         bc_num_init(&G.prog.last, BC_NUM_DEF_SIZE);
7474         bc_num_zero(&G.prog.last);
7475
7476         bc_num_init(&G.prog.zero, BC_NUM_DEF_SIZE);
7477         bc_num_zero(&G.prog.zero);
7478
7479         bc_num_init(&G.prog.one, BC_NUM_DEF_SIZE);
7480         bc_num_one(&G.prog.one);
7481
7482         bc_vec_init(&G.prog.fns, sizeof(BcFunc), bc_func_free);
7483         bc_vec_init(&G.prog.fn_map, sizeof(BcId), bc_id_free);
7484
7485         bc_program_addFunc(xstrdup("(main)"), &idx);
7486         bc_program_addFunc(xstrdup("(read)"), &idx);
7487
7488         bc_vec_init(&G.prog.vars, sizeof(BcVec), bc_vec_free);
7489         bc_vec_init(&G.prog.var_map, sizeof(BcId), bc_id_free);
7490
7491         bc_vec_init(&G.prog.arrs, sizeof(BcVec), bc_vec_free);
7492         bc_vec_init(&G.prog.arr_map, sizeof(BcId), bc_id_free);
7493
7494         bc_vec_init(&G.prog.strs, sizeof(char *), bc_string_free);
7495         bc_vec_init(&G.prog.consts, sizeof(char *), bc_string_free);
7496         bc_vec_init(&G.prog.results, sizeof(BcResult), bc_result_free);
7497         bc_vec_init(&G.prog.stack, sizeof(BcInstPtr), NULL);
7498         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
7499 }
7500
7501 static int bc_vm_init(const char *env_len)
7502 {
7503 #if ENABLE_FEATURE_EDITING
7504         G.line_input_state = new_line_input_t(DO_HISTORY);
7505 #endif
7506         G.prog.len = bc_vm_envLen(env_len);
7507
7508         bc_vec_init(&G.files, sizeof(char *), NULL);
7509         if (IS_BC)
7510                 IF_BC(bc_vm_envArgs();)
7511         bc_program_init();
7512         if (IS_BC) {
7513                 IF_BC(bc_parse_init(&G.prs, BC_PROG_MAIN);)
7514         } else {
7515                 IF_DC(dc_parse_init(&G.prs, BC_PROG_MAIN);)
7516         }
7517
7518         if (isatty(0)) {
7519 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
7520                 G_ttyin = 1;
7521                 // With SA_RESTART, most system calls will restart
7522                 // (IOW: they won't fail with EINTR).
7523                 // In particular, this means ^C won't cause
7524                 // stdout to get into "error state" if SIGINT hits
7525                 // within write() syscall.
7526                 // The downside is that ^C while line input is taken
7527                 // will only be handled after [Enter] since read()
7528                 // from stdin is not interrupted by ^C either,
7529                 // it restarts, thus fgetc() does not return on ^C.
7530                 signal_SA_RESTART_empty_mask(SIGINT, record_signo);
7531
7532                 // Without SA_RESTART, this exhibits a bug:
7533                 // "while (1) print 1" and try ^C-ing it.
7534                 // Intermittently, instead of returning to input line,
7535                 // you'll get "output error: Interrupted system call"
7536                 // and exit.
7537                 //signal_no_SA_RESTART_empty_mask(SIGINT, record_signo);
7538 #endif
7539                 return 1; // "tty"
7540         }
7541         return 0; // "not a tty"
7542 }
7543
7544 static BcStatus bc_vm_run(void)
7545 {
7546         BcStatus st = bc_vm_exec();
7547 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
7548         if (G_exiting) // it was actually "halt" or "quit"
7549                 st = EXIT_SUCCESS;
7550         bc_vm_free();
7551 # if ENABLE_FEATURE_EDITING
7552         free_line_input_t(G.line_input_state);
7553 # endif
7554         FREE_G();
7555 #endif
7556         return st;
7557 }
7558
7559 #if ENABLE_BC
7560 int bc_main(int argc, char **argv) MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE;
7561 int bc_main(int argc UNUSED_PARAM, char **argv)
7562 {
7563         int is_tty;
7564
7565         INIT_G();
7566         G.sbgn = G.send = '"';
7567
7568         is_tty = bc_vm_init("BC_LINE_LENGTH");
7569
7570         bc_args(argv);
7571
7572         if (is_tty && !(option_mask32 & BC_FLAG_Q))
7573                 bc_vm_info();
7574
7575         return bc_vm_run();
7576 }
7577 #endif
7578
7579 #if ENABLE_DC
7580 int dc_main(int argc, char **argv) MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE;
7581 int dc_main(int argc UNUSED_PARAM, char **argv)
7582 {
7583         int noscript;
7584
7585         INIT_G();
7586         G.sbgn = '[';
7587         G.send = ']';
7588         /*
7589          * TODO: dc (GNU bc 1.07.1) 1.4.1 seems to use width
7590          * 1 char wider than bc from the same package.
7591          * Both default width, and xC_LINE_LENGTH=N are wider:
7592          * "DC_LINE_LENGTH=5 dc -e'123456 p'" prints:
7593          *      1234\
7594          *      56
7595          * "echo '123456' | BC_LINE_LENGTH=5 bc" prints:
7596          *      123\
7597          *      456
7598          * Do the same, or it's a bug?
7599          */
7600         bc_vm_init("DC_LINE_LENGTH");
7601
7602         // Run -e'SCRIPT' and -fFILE in order of appearance, then handle FILEs
7603         noscript = BC_FLAG_I;
7604         for (;;) {
7605                 int n = getopt(argc, argv, "e:f:x");
7606                 if (n <= 0)
7607                         break;
7608                 switch (n) {
7609                 case 'e':
7610                         noscript = 0;
7611                         n = bc_vm_process(optarg);
7612                         if (n) return n;
7613                         break;
7614                 case 'f':
7615                         noscript = 0;
7616                         bc_vm_file(optarg);
7617                         break;
7618                 case 'x':
7619                         option_mask32 |= DC_FLAG_X;
7620                         break;
7621                 default:
7622                         bb_show_usage();
7623                 }
7624         }
7625         argv += optind;
7626
7627         while (*argv) {
7628                 noscript = 0;
7629                 bc_vec_push(&G.files, argv++);
7630         }
7631
7632         option_mask32 |= noscript; // set BC_FLAG_I if we need to interpret stdin
7633
7634         return bc_vm_run();
7635 }
7636 #endif
7637
7638 #endif // not DC_SMALL