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