miscutils/bc.c

   1 /* vi: set sw=4 ts=4: */
   2 /*
   3  * Licensed under GPLv2 or later, see file LICENSE in this source tree.
   4  * Copyright (c) 2018 Gavin D. Howard and contributors.
   5  *
   6  * ** Automatically generated from https://github.com/gavinhoward/bc **
   7  * **        Do not edit unless you know what you are doing.         **
   8  */
   9 //config:config BC
  10 //config:       bool "bc (45 kb; 49 kb when combined with dc)"
  11 //config:       default y
  12 //config:       help
  13 //config:       bc is a command-line, arbitrary-precision calculator with a
  14 //config:       Turing-complete language. See the GNU bc manual
  15 //config:       (https://www.gnu.org/software/bc/manual/bc.html) and bc spec
  16 //config:       (http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/utilities/bc.html)
  17 //config:       for details.
  18 //config:
  19 //config:       This bc has four differences to the GNU bc:
  20 //config:
  21 //config:         1) The period (.) can also be used as a shortcut for "last", as in
  22 //config:            the BSD bc.
  23 //config:         2) Arrays are copied before being passed as arguments to
  24 //config:            functions. This behavior is required by the bc spec.
  25 //config:         3) Arrays can be passed to the builtin "length" function to get
  26 //config:            the number of elements currently in the array. The following
  27 //config:            example prints "1":
  28 //config:
  29 //config:              a[0] = 0
  30 //config:              length(a[])
  31 //config:
  32 //config:         4) The precedence of the boolean "not" operator (!) is equal to
  33 //config:            that of the unary minus (-), or negation, operator. This still
  34 //config:            allows POSIX-compliant scripts to work while somewhat
  35 //config:            preserving expected behavior (versus C) and making parsing
  36 //config:            easier.
  37 //config:
  38 //config:       Options:
  39 //config:
  40 //config:         -i  --interactive  force interactive mode
  41 //config:         -l  --mathlib      use predefined math routines:
  42 //config:
  43 //config:                              s(expr)  =  sine of expr in radians
  44 //config:                              c(expr)  =  cosine of expr in radians
  45 //config:                              a(expr)  =  arctangent of expr, returning
  46 //config:                                          radians
  47 //config:                              l(expr)  =  natural log of expr
  48 //config:                              e(expr)  =  raises e to the power of expr
  49 //config:                              j(n, x)  =  Bessel function of integer order
  50 //config:                                          n of x
  51 //config:
  52 //config:         -q  --quiet        don't print version and copyright.
  53 //config:         -s  --standard     error if any non-POSIX extensions are used.
  54 //config:         -w  --warn         warn if any non-POSIX extensions are used.
  55 //config:         -v  --version      print version and copyright and exit.
  56 //config:
  57 //config:       Long options are only available if FEATURE_BC_LONG_OPTIONS is
  58 //config:       enabled.
  59 //config:
  60 //config:config DC
  61 //config:       bool "dc (38 kb; 49 kb when combined with bc)"
  62 //config:       default y
  63 //config:       help
  64 //config:       dc is a reverse-polish notation command-line calculator which
  65 //config:       supports unlimited precision arithmetic. See the FreeBSD man page
  66 //config:       (https://www.unix.com/man-page/FreeBSD/1/dc/) and GNU dc manual
  67 //config:       (https://www.gnu.org/software/bc/manual/dc-1.05/html_mono/dc.html)
  68 //config:       for details.
  69 //config:
  70 //config:       This dc has a few differences from the two above:
  71 //config:
  72 //config:         1) When printing a byte stream (command "P"), this bc follows what
  73 //config:            the FreeBSD dc does.
  74 //config:         2) This dc implements the GNU extensions for divmod ("~") and
  75 //config:            modular exponentiation ("|").
  76 //config:         3) This dc implements all FreeBSD extensions, except for "J" and
  77 //config:            "M".
  78 //config:         4) Like the FreeBSD dc, this dc supports extended registers.
  79 //config:            However, they are implemented differently. When it encounters
  80 //config:            whitespace where a register should be, it skips the whitespace.
  81 //config:            If the character following is not a lowercase letter, an error
  82 //config:            is issued. Otherwise, the register name is parsed by the
  83 //config:            following regex:
  84 //config:
  85 //config:              [a-z][a-z0-9_]*
  86 //config:
  87 //config:            This generally means that register names will be surrounded by
  88 //config:            whitespace.
  89 //config:
  90 //config:            Examples:
  91 //config:
  92 //config:              l idx s temp L index S temp2 < do_thing
  93 //config:
  94 //config:            Also note that, like the FreeBSD dc, extended registers are not
  95 //config:            allowed unless the "-x" option is given.
  96 //config:
  97 //config:config FEATURE_BC_SIGNALS
  98 //config:       bool "Enable bc/dc signal handling"
  99 //config:       default y
 100 //config:       depends on BC || DC
 101 //config:       help
 102 //config:       Enable signal handling for bc and dc.
 103 //config:
 104 //config:config FEATURE_BC_LONG_OPTIONS
 105 //config:       bool "Enable bc/dc long options"
 106 //config:       default y
 107 //config:       depends on BC || DC
 108 //config:       help
 109 //config:       Enable long options for bc and dc.
 110
 111 //applet:IF_BC(APPLET(bc, BB_DIR_USR_BIN, BB_SUID_DROP))
 112 //applet:IF_DC(APPLET(dc, BB_DIR_USR_BIN, BB_SUID_DROP))
 113
 114 //kbuild:lib-$(CONFIG_BC) += bc.o
 115 //kbuild:lib-$(CONFIG_DC) += bc.o
 116
 117 //See www.gnu.org/software/bc/manual/bc.html
 118 //usage:#define bc_trivial_usage
 119 //usage:       "[-sqli] FILE..."
 120 //usage:
 121 //usage:#define bc_full_usage "\n"
 122 //usage:     "\nArbitrary precision calculator"
 123 //usage:     "\n"
 124 //usage:     "\n        -i      Interactive"
 125 //usage:     "\n        -l      Load standard math library"
 126 //usage:     "\n        -s      Be POSIX compatible"
 127 //usage:     "\n        -q      Quiet"
 128 //usage:     "\n        -w      Warn if extensions are used"
 129 ///////:     "\n        -v      Version"
 130 //usage:
 131 //usage:#define bc_example_usage
 132 //usage:       "3 + 4.129\n"
 133 //usage:       "1903 - 2893\n"
 134 //usage:       "-129 * 213.28935\n"
 135 //usage:       "12 / -1932\n"
 136 //usage:       "12 % 12\n"
 137 //usage:       "34 ^ 189\n"
 138 //usage:       "scale = 13\n"
 139 //usage:       "ibase = 2\n"
 140 //usage:       "obase = A\n"
 141 //usage:
 142 //usage:#define dc_trivial_usage
 143 //usage:       "EXPRESSION..."
 144 //usage:
 145 //usage:#define dc_full_usage "\n\n"
 146 //usage:       "Tiny RPN calculator. Operations:\n"
 147 //usage:       "+, add, -, sub, *, mul, /, div, %, mod, ^, exp, ~, divmod, |, "
 148 //usage:       "modular exponentiation,\n"
 149 //usage:       "p - print top of the stack (without popping),\n"
 150 //usage:       "f - print entire stack,\n"
 151 //usage:       "k - pop the value and set the precision.\n"
 152 //usage:       "i - pop the value and set input radix.\n"
 153 //usage:       "o - pop the value and set output radix.\n"
 154 //usage:       "Examples: 'dc 2 2 add p' -> 4, 'dc 8 8 mul 2 2 + / p' -> 16"
 155 //usage:
 156 //usage:#define dc_example_usage
 157 //usage:       "$ dc 2 2 + p\n"
 158 //usage:       "4\n"
 159 //usage:       "$ dc 8 8 \\* 2 2 + / p\n"
 160 //usage:       "16\n"
 161 //usage:       "$ dc 0 1 and p\n"
 162 //usage:       "0\n"
 163 //usage:       "$ dc 0 1 or p\n"
 164 //usage:       "1\n"
 165 //usage:       "$ echo 72 9 div 8 mul p | dc\n"
 166 //usage:       "64\n"
 167
 168 #include "libbb.h"
 169
 170 typedef enum BcStatus {
 171         BC_STATUS_SUCCESS = 0,
 172         BC_STATUS_FAILURE = 1,
 173         BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP = 2, // bc_parse_expr() uses this
 174 } BcStatus;
 175
 176 #define BC_VEC_INVALID_IDX ((size_t) -1)
 177 #define BC_VEC_START_CAP (1 << 5)
 178
 179 typedef void (*BcVecFree)(void *);
 180
 181 typedef struct BcVec {
 182         char *v;
 183         size_t len;
 184         size_t cap;
 185         size_t size;
 186         BcVecFree dtor;
 187 } BcVec;
 188
 189 #define bc_vec_pop(v) (bc_vec_npop((v), 1))
 190 #define bc_vec_top(v) (bc_vec_item_rev((v), 0))
 191
 192 typedef signed char BcDig;
 193
 194 typedef struct BcNum {
 195         BcDig *restrict num;
 196         size_t rdx;
 197         size_t len;
 198         size_t cap;
 199         bool neg;
 200 } BcNum;
 201
 202 #define BC_NUM_MIN_BASE ((unsigned long) 2)
 203 #define BC_NUM_MAX_IBASE ((unsigned long) 16)
 204 #define BC_NUM_DEF_SIZE (16)
 205 #define BC_NUM_PRINT_WIDTH (69)
 206
 207 #define BC_NUM_KARATSUBA_LEN (32)
 208
 209 #define BC_NUM_NEG(n, neg) ((((ssize_t)(n)) ^ -((ssize_t)(neg))) + (neg))
 210 #define BC_NUM_ONE(n) ((n)->len == 1 && (n)->rdx == 0 && (n)->num[0] == 1)
 211 #define BC_NUM_INT(n) ((n)->len - (n)->rdx)
 212 #define BC_NUM_AREQ(a, b) \
 213         (BC_MAX((a)->rdx, (b)->rdx) + BC_MAX(BC_NUM_INT(a), BC_NUM_INT(b)) + 1)
 214 #define BC_NUM_MREQ(a, b, scale) \
 215         (BC_NUM_INT(a) + BC_NUM_INT(b) + BC_MAX((scale), (a)->rdx + (b)->rdx) + 1)
 216
 217 typedef BcStatus (*BcNumBinaryOp)(BcNum *, BcNum *, BcNum *, size_t);
 218 typedef void (*BcNumDigitOp)(size_t, size_t, bool, size_t *, size_t);
 219
 220 static void bc_num_init(BcNum *n, size_t req);
 221 static void bc_num_expand(BcNum *n, size_t req);
 222 static void bc_num_copy(BcNum *d, BcNum *s);
 223 static void bc_num_free(void *num);
 224
 225 static BcStatus bc_num_ulong(BcNum *n, unsigned long *result);
 226 static void bc_num_ulong2num(BcNum *n, unsigned long val);
 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 static void bc_array_expand(BcVec *a, size_t len);
 391 static int bc_id_cmp(const void *e1, const void *e2);
 392
 393 // BC_LEX_NEG is not used in lexing; it is only for parsing.
 394 typedef enum BcLexType {
 395
 396         BC_LEX_EOF,
 397         BC_LEX_INVALID,
 398
 399         BC_LEX_OP_INC,
 400         BC_LEX_OP_DEC,
 401
 402         BC_LEX_NEG,
 403
 404         BC_LEX_OP_POWER,
 405         BC_LEX_OP_MULTIPLY,
 406         BC_LEX_OP_DIVIDE,
 407         BC_LEX_OP_MODULUS,
 408         BC_LEX_OP_PLUS,
 409         BC_LEX_OP_MINUS,
 410
 411         BC_LEX_OP_REL_EQ,
 412         BC_LEX_OP_REL_LE,
 413         BC_LEX_OP_REL_GE,
 414         BC_LEX_OP_REL_NE,
 415         BC_LEX_OP_REL_LT,
 416         BC_LEX_OP_REL_GT,
 417
 418         BC_LEX_OP_BOOL_NOT,
 419         BC_LEX_OP_BOOL_OR,
 420         BC_LEX_OP_BOOL_AND,
 421
 422         BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER,
 423         BC_LEX_OP_ASSIGN_MULTIPLY,
 424         BC_LEX_OP_ASSIGN_DIVIDE,
 425         BC_LEX_OP_ASSIGN_MODULUS,
 426         BC_LEX_OP_ASSIGN_PLUS,
 427         BC_LEX_OP_ASSIGN_MINUS,
 428         BC_LEX_OP_ASSIGN,
 429
 430         BC_LEX_NLINE,
 431         BC_LEX_WHITESPACE,
 432
 433         BC_LEX_LPAREN,
 434         BC_LEX_RPAREN,
 435
 436         BC_LEX_LBRACKET,
 437         BC_LEX_COMMA,
 438         BC_LEX_RBRACKET,
 439
 440         BC_LEX_LBRACE,
 441         BC_LEX_SCOLON,
 442         BC_LEX_RBRACE,
 443
 444         BC_LEX_STR,
 445         BC_LEX_NAME,
 446         BC_LEX_NUMBER,
 447
 448         BC_LEX_KEY_1st_keyword,
 449         BC_LEX_KEY_AUTO = BC_LEX_KEY_1st_keyword,
 450         BC_LEX_KEY_BREAK,
 451         BC_LEX_KEY_CONTINUE,
 452         BC_LEX_KEY_DEFINE,
 453         BC_LEX_KEY_ELSE,
 454         BC_LEX_KEY_FOR,
 455         BC_LEX_KEY_HALT,
 456         // code uses "type - BC_LEX_KEY_IBASE + BC_INST_IBASE" construct,
 457         BC_LEX_KEY_IBASE,  // relative order should match for: BC_INST_IBASE
 458         BC_LEX_KEY_IF,
 459         BC_LEX_KEY_LAST,   // relative order should match for: BC_INST_LAST
 460         BC_LEX_KEY_LENGTH,
 461         BC_LEX_KEY_LIMITS,
 462         BC_LEX_KEY_OBASE,  // relative order should match for: BC_INST_OBASE
 463         BC_LEX_KEY_PRINT,
 464         BC_LEX_KEY_QUIT,
 465         BC_LEX_KEY_READ,
 466         BC_LEX_KEY_RETURN,
 467         BC_LEX_KEY_SCALE,
 468         BC_LEX_KEY_SQRT,
 469         BC_LEX_KEY_WHILE,
 470
 471 #if ENABLE_DC
 472         BC_LEX_EQ_NO_REG,
 473         BC_LEX_OP_MODEXP,
 474         BC_LEX_OP_DIVMOD,
 475
 476         BC_LEX_COLON,
 477         BC_LEX_ELSE,
 478         BC_LEX_EXECUTE,
 479         BC_LEX_PRINT_STACK,
 480         BC_LEX_CLEAR_STACK,
 481         BC_LEX_STACK_LEVEL,
 482         BC_LEX_DUPLICATE,
 483         BC_LEX_SWAP,
 484         BC_LEX_POP,
 485
 486         BC_LEX_ASCIIFY,
 487         BC_LEX_PRINT_STREAM,
 488
 489         BC_LEX_STORE_IBASE,
 490         BC_LEX_STORE_SCALE,
 491         BC_LEX_LOAD,
 492         BC_LEX_LOAD_POP,
 493         BC_LEX_STORE_PUSH,
 494         BC_LEX_STORE_OBASE,
 495         BC_LEX_PRINT_POP,
 496         BC_LEX_NQUIT,
 497         BC_LEX_SCALE_FACTOR,
 498 #endif
 499 } BcLexType;
 500 // must match order of BC_LEX_KEY_foo etc above
 501 #if ENABLE_BC
 502 struct BcLexKeyword {
 503         char name8[8];
 504 };
 505 #define BC_LEX_KW_ENTRY(a, b, c)            \
 506         { .name8 = a /*, .len = b, .posix = c*/ }
 507 static const struct BcLexKeyword bc_lex_kws[20] = {
 508         BC_LEX_KW_ENTRY("auto"    , 4, 1), // 0
 509         BC_LEX_KW_ENTRY("break"   , 5, 1), // 1
 510         BC_LEX_KW_ENTRY("continue", 8, 0), // 2 note: this one has no terminating NUL
 511         BC_LEX_KW_ENTRY("define"  , 6, 1), // 3
 512
 513         BC_LEX_KW_ENTRY("else"    , 4, 0), // 4
 514         BC_LEX_KW_ENTRY("for"     , 3, 1), // 5
 515         BC_LEX_KW_ENTRY("halt"    , 4, 0), // 6
 516         BC_LEX_KW_ENTRY("ibase"   , 5, 1), // 7
 517
 518         BC_LEX_KW_ENTRY("if"      , 2, 1), // 8
 519         BC_LEX_KW_ENTRY("last"    , 4, 0), // 9
 520         BC_LEX_KW_ENTRY("length"  , 6, 1), // 10
 521         BC_LEX_KW_ENTRY("limits"  , 6, 0), // 11
 522
 523         BC_LEX_KW_ENTRY("obase"   , 5, 1), // 12
 524         BC_LEX_KW_ENTRY("print"   , 5, 0), // 13
 525         BC_LEX_KW_ENTRY("quit"    , 4, 1), // 14
 526         BC_LEX_KW_ENTRY("read"    , 4, 0), // 15
 527
 528         BC_LEX_KW_ENTRY("return"  , 6, 1), // 16
 529         BC_LEX_KW_ENTRY("scale"   , 5, 1), // 17
 530         BC_LEX_KW_ENTRY("sqrt"    , 4, 1), // 18
 531         BC_LEX_KW_ENTRY("while"   , 5, 1), // 19
 532 };
 533 enum {
 534         POSIX_KWORD_MASK = 0
 535                 | (1 << 0)
 536                 | (1 << 1)
 537                 | (0 << 2)
 538                 | (1 << 3)
 539                 \
 540                 | (0 << 4)
 541                 | (1 << 5)
 542                 | (0 << 6)
 543                 | (1 << 7)
 544                 \
 545                 | (1 << 8)
 546                 | (0 << 9)
 547                 | (1 << 10)
 548                 | (0 << 11)
 549                 \
 550                 | (1 << 12)
 551                 | (0 << 13)
 552                 | (1 << 14)
 553                 | (0 << 15)
 554                 \
 555                 | (1 << 16)
 556                 | (1 << 17)
 557                 | (1 << 18)
 558                 | (1 << 19)
 559 };
 560 #endif
 561
 562 struct BcLex;
 563 typedef BcStatus (*BcLexNext)(struct BcLex *);
 564
 565 typedef struct BcLex {
 566
 567         const char *buf;
 568         size_t i;
 569         size_t line;
 570         size_t len;
 571         bool newline;
 572
 573         struct {
 574                 BcLexType t;
 575                 BcLexType last;
 576                 BcVec v;
 577         } t;
 578
 579         BcLexNext next;
 580
 581 } BcLex;
 582
 583 #define BC_PARSE_STREND ((char) UCHAR_MAX)
 584
 585 #define bc_parse_push(p, i) (bc_vec_pushByte(&(p)->func->code, (char) (i)))
 586 #define bc_parse_updateFunc(p, f) \
 587         ((p)->func = bc_vec_item(&G.prog.fns, ((p)->fidx = (f))))
 588
 589 #define BC_PARSE_REL (1 << 0)
 590 #define BC_PARSE_PRINT (1 << 1)
 591 #define BC_PARSE_NOCALL (1 << 2)
 592 #define BC_PARSE_NOREAD (1 << 3)
 593 #define BC_PARSE_ARRAY (1 << 4)
 594
 595 #define BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(parse) ((uint8_t *) bc_vec_top(&(parse)->flags))
 596 #define BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) (*(BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(parse)))
 597
 598 #define BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER (1 << 0)
 599 #define BC_PARSE_FUNC_INNER(parse) \
 600         (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER)
 601
 602 #define BC_PARSE_FLAG_FUNC (1 << 1)
 603 #define BC_PARSE_FUNC(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_FUNC)
 604
 605 #define BC_PARSE_FLAG_BODY (1 << 2)
 606 #define BC_PARSE_BODY(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_BODY)
 607
 608 #define BC_PARSE_FLAG_LOOP (1 << 3)
 609 #define BC_PARSE_LOOP(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_LOOP)
 610
 611 #define BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER (1 << 4)
 612 #define BC_PARSE_LOOP_INNER(parse) \
 613         (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER)
 614
 615 #define BC_PARSE_FLAG_IF (1 << 5)
 616 #define BC_PARSE_IF(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_IF)
 617
 618 #define BC_PARSE_FLAG_ELSE (1 << 6)
 619 #define BC_PARSE_ELSE(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_ELSE)
 620
 621 #define BC_PARSE_FLAG_IF_END (1 << 7)
 622 #define BC_PARSE_IF_END(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_IF_END)
 623
 624 #define BC_PARSE_CAN_EXEC(parse)                                             \
 625         (!(BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) &                                            \
 626            (BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER | BC_PARSE_FLAG_FUNC | BC_PARSE_FLAG_BODY | \
 627             BC_PARSE_FLAG_LOOP | BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER | BC_PARSE_FLAG_IF |   \
 628             BC_PARSE_FLAG_ELSE | BC_PARSE_FLAG_IF_END)))
 629
 630 typedef struct BcParseNext {
 631         uint32_t len;
 632         BcLexType tokens[4];
 633 } BcParseNext;
 634
 635 #define BC_PARSE_NEXT_TOKENS(...) .tokens = { __VA_ARGS__ }
 636 #define BC_PARSE_NEXT(a, ...)                         \
 637         {                                                 \
 638                 .len = (a), BC_PARSE_NEXT_TOKENS(__VA_ARGS__) \
 639         }
 640
 641 struct BcParse;
 642
 643 struct BcProgram;
 644
 645 typedef BcStatus (*BcParseParse)(struct BcParse *);
 646
 647 typedef struct BcParse {
 648
 649         BcParseParse parse;
 650
 651         BcLex l;
 652
 653         BcVec flags;
 654
 655         BcVec exits;
 656         BcVec conds;
 657
 658         BcVec ops;
 659
 660         BcFunc *func;
 661         size_t fidx;
 662
 663         size_t nbraces;
 664         bool auto_part;
 665
 666 } BcParse;
 667
 668 #if ENABLE_BC
 669
 670 static BcStatus bc_lex_token(BcLex *l);
 671
 672 #define BC_PARSE_TOP_OP(p) (*((BcLexType *) bc_vec_top(&(p)->ops)))
 673 #define BC_PARSE_LEAF(p, rparen)                                \
 674         (((p) >= BC_INST_NUM && (p) <= BC_INST_SQRT) || (rparen) || \
 675          (p) == BC_INST_INC_POST || (p) == BC_INST_DEC_POST)
 676
 677 // We can calculate the conversion between tokens and exprs by subtracting the
 678 // position of the first operator in the lex enum and adding the position of the
 679 // first in the expr enum. Note: This only works for binary operators.
 680 #define BC_PARSE_TOKEN_INST(t) ((char) ((t) -BC_LEX_NEG + BC_INST_NEG))
 681
 682 static BcStatus bc_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags, BcParseNext next);
 683
 684 #endif // ENABLE_BC
 685
 686 #if ENABLE_DC
 687
 688 #define DC_PARSE_BUF_LEN ((int) (sizeof(uint32_t) * CHAR_BIT))
 689
 690 static BcStatus dc_lex_token(BcLex *l);
 691
 692 static BcStatus dc_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags);
 693
 694 #endif // ENABLE_DC
 695
 696 typedef struct BcProgram {
 697
 698         size_t len;
 699         size_t scale;
 700
 701         BcNum ib;
 702         size_t ib_t;
 703         BcNum ob;
 704         size_t ob_t;
 705
 706         BcNum hexb;
 707
 708 #if ENABLE_DC
 709         BcNum strmb;
 710 #endif
 711
 712         BcVec results;
 713         BcVec stack;
 714
 715         BcVec fns;
 716         BcVec fn_map;
 717
 718         BcVec vars;
 719         BcVec var_map;
 720
 721         BcVec arrs;
 722         BcVec arr_map;
 723
 724         BcVec strs;
 725         BcVec consts;
 726
 727         const char *file;
 728
 729         BcNum last;
 730         BcNum zero;
 731         BcNum one;
 732
 733         size_t nchars;
 734
 735 } BcProgram;
 736
 737 #define BC_PROG_STACK(s, n) ((s)->len >= ((size_t) n))
 738
 739 #define BC_PROG_MAIN (0)
 740 #define BC_PROG_READ (1)
 741
 742 #if ENABLE_DC
 743 #define BC_PROG_REQ_FUNCS (2)
 744 #endif
 745
 746 #define BC_PROG_STR(n) (!(n)->num && !(n)->cap)
 747 #define BC_PROG_NUM(r, n) \
 748         ((r)->t != BC_RESULT_ARRAY && (r)->t != BC_RESULT_STR && !BC_PROG_STR(n))
 749
 750 typedef unsigned long (*BcProgramBuiltIn)(BcNum *);
 751
 752 static void bc_program_addFunc(char *name, size_t *idx);
 753 static void bc_program_reset(void);
 754
 755 #define BC_FLAG_X (1 << 0)
 756 #define BC_FLAG_W (1 << 1)
 757 #define BC_FLAG_V (1 << 2)
 758 #define BC_FLAG_S (1 << 3)
 759 #define BC_FLAG_Q (1 << 4)
 760 #define BC_FLAG_L (1 << 5)
 761 #define BC_FLAG_I (1 << 6)
 762
 763 #define BC_MAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
 764 #define BC_MIN(a, b) ((a) < (b) ? (a) : (b))
 765
 766 #define BC_MAX_OBASE  ((unsigned) 999)
 767 #define BC_MAX_DIM    ((unsigned) INT_MAX)
 768 #define BC_MAX_SCALE  ((unsigned) UINT_MAX)
 769 #define BC_MAX_STRING ((unsigned) UINT_MAX - 1)
 770 #define BC_MAX_NAME   BC_MAX_STRING
 771 #define BC_MAX_NUM    BC_MAX_STRING
 772 #define BC_MAX_EXP    ((unsigned long) LONG_MAX)
 773 #define BC_MAX_VARS   ((unsigned long) SIZE_MAX - 1)
 774
 775 struct globals {
 776         smallint ttyin;
 777         smallint eof;
 778         char sbgn;
 779         char send;
 780
 781         BcParse prs;
 782         BcProgram prog;
 783
 784         // For error messages. Can be set to current parsed line,
 785         // or [TODO] to current executing line (can be before last parsed one)
 786         unsigned err_line;
 787
 788         BcVec files;
 789
 790         char *env_args;
 791 } FIX_ALIASING;
 792 #define G (*ptr_to_globals)
 793 #define INIT_G() do { \
 794         SET_PTR_TO_GLOBALS(xzalloc(sizeof(G))); \
 795 } while (0)
 796 #define G_posix (ENABLE_BC && (option_mask32 & BC_FLAG_S))
 797 #define G_warn  (ENABLE_BC && (option_mask32 & BC_FLAG_W))
 798 #define G_exreg (ENABLE_DC && (option_mask32 & BC_FLAG_X))
 799 #define G_interrupt (ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS ? bb_got_signal : 0)
 800
 801
 802 #define IS_BC (ENABLE_BC && (!ENABLE_DC || applet_name[0] == 'b'))
 803
 804 static void bc_vm_info(void);
 805
 806 #if ENABLE_BC
 807
 808 // This is a bit array that corresponds to token types. An entry is
 809 // true if the token is valid in an expression, false otherwise.
 810 enum {
 811         BC_PARSE_EXPRS_BITS = 0
 812         + ((uint64_t)((0 << 0)+(0 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (0*8))
 813         + ((uint64_t)((1 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (1*8))
 814         + ((uint64_t)((1 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (2*8))
 815         + ((uint64_t)((1 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(0 << 3)+(0 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(0 << 7)) << (3*8))
 816         + ((uint64_t)((0 << 0)+(0 << 1)+(0 << 2)+(0 << 3)+(0 << 4)+(0 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (4*8))
 817         + ((uint64_t)((0 << 0)+(0 << 1)+(0 << 2)+(0 << 3)+(0 << 4)+(0 << 5)+(0 << 6)+(1 << 7)) << (5*8))
 818         + ((uint64_t)((0 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(0 << 5)+(0 << 6)+(1 << 7)) << (6*8))
 819         + ((uint64_t)((0 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(0 << 3)                                    ) << (7*8))
 820 };
 821 static ALWAYS_INLINE long bc_parse_exprs(unsigned i)
 822 {
 823 #if ULONG_MAX > 0xffffffff
 824         // 64-bit version (will not work correctly for 32-bit longs!)
 825         return BC_PARSE_EXPRS_BITS & (1UL << i);
 826 #else
 827         // 32-bit version
 828         unsigned long m = (uint32_t)BC_PARSE_EXPRS_BITS;
 829         if (i >= 32) {
 830                 m = (uint32_t)(BC_PARSE_EXPRS_BITS >> 32);
 831                 i &= 31;
 832         }
 833         return m & (1UL << i);
 834 #endif
 835 }
 836
 837 // This is an array of data for operators that correspond to token types.
 838 static const uint8_t bc_parse_ops[] = {
 839 #define OP(p,l) ((int)(l) * 0x10 + (p))
 840         OP(0, false), OP( 0, false ), // inc dec
 841         OP(1, false), // neg
 842         OP(2, false),
 843         OP(3, true ), OP( 3, true  ), OP( 3, true  ), // pow mul div
 844         OP(4, true ), OP( 4, true  ), // mod + -
 845         OP(6, true ), OP( 6, true  ), OP( 6, true  ), OP( 6, true  ), OP( 6, true  ), OP( 6, true ), // == <= >= != < >
 846         OP(1, false), // not
 847         OP(7, true ), OP( 7, true  ), // or and
 848         OP(5, false), OP( 5, false ), OP( 5, false ), OP( 5, false ), OP( 5, false ), // ^= *= /= %= +=
 849         OP(5, false), OP( 5, false ), // -= =
 850 #undef OP
 851 };
 852 #define bc_parse_op_PREC(i) (bc_parse_ops[i] & 0x0f)
 853 #define bc_parse_op_LEFT(i) (bc_parse_ops[i] & 0x10)
 854
 855 // These identify what tokens can come after expressions in certain cases.
 856 static const BcParseNext bc_parse_next_expr =
 857         BC_PARSE_NEXT(4, BC_LEX_NLINE, BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_RBRACE, BC_LEX_EOF);
 858 static const BcParseNext bc_parse_next_param =
 859         BC_PARSE_NEXT(2, BC_LEX_RPAREN, BC_LEX_COMMA);
 860 static const BcParseNext bc_parse_next_print =
 861         BC_PARSE_NEXT(4, BC_LEX_COMMA, BC_LEX_NLINE, BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_EOF);
 862 static const BcParseNext bc_parse_next_rel = BC_PARSE_NEXT(1, BC_LEX_RPAREN);
 863 static const BcParseNext bc_parse_next_elem = BC_PARSE_NEXT(1, BC_LEX_RBRACKET);
 864 static const BcParseNext bc_parse_next_for = BC_PARSE_NEXT(1, BC_LEX_SCOLON);
 865 static const BcParseNext bc_parse_next_read =
 866         BC_PARSE_NEXT(2, BC_LEX_NLINE, BC_LEX_EOF);
 867 #endif // ENABLE_BC
 868
 869 #if ENABLE_DC
 870 static const BcLexType 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 dc_lex_tokens[] = {
 878         BC_LEX_OP_MODULUS, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_LPAREN,
 879         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_MULTIPLY, BC_LEX_OP_PLUS, BC_LEX_INVALID,
 880         BC_LEX_OP_MINUS, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_DIVIDE,
 881         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 882         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 883         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 884         BC_LEX_COLON, BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_OP_REL_GT, BC_LEX_OP_REL_EQ,
 885         BC_LEX_OP_REL_LT, BC_LEX_KEY_READ, BC_LEX_INVALID,
 886         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 887         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_EQ_NO_REG, BC_LEX_INVALID,
 888         BC_LEX_KEY_IBASE, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_KEY_SCALE, BC_LEX_LOAD_POP,
 889         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_BOOL_NOT, BC_LEX_KEY_OBASE, BC_LEX_PRINT_STREAM,
 890         BC_LEX_NQUIT, BC_LEX_POP, BC_LEX_STORE_PUSH, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 891         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_SCALE_FACTOR, BC_LEX_INVALID,
 892         BC_LEX_KEY_LENGTH, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 893         BC_LEX_OP_POWER, BC_LEX_NEG, BC_LEX_INVALID,
 894         BC_LEX_ASCIIFY, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_CLEAR_STACK, BC_LEX_DUPLICATE,
 895         BC_LEX_ELSE, BC_LEX_PRINT_STACK, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 896         BC_LEX_STORE_IBASE, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_STORE_SCALE, BC_LEX_LOAD,
 897         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_PRINT_POP, BC_LEX_STORE_OBASE, BC_LEX_KEY_PRINT,
 898         BC_LEX_KEY_QUIT, BC_LEX_SWAP, BC_LEX_OP_ASSIGN, BC_LEX_INVALID,
 899         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_KEY_SQRT, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_EXECUTE,
 900         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_STACK_LEVEL,
 901         BC_LEX_LBRACE, BC_LEX_OP_MODEXP, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_DIVMOD,
 902         BC_LEX_INVALID
 903 };
 904
 905 static const BcInst dc_parse_insts[] = {
 906         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_REL_GE,
 907         BC_INST_INVALID, BC_INST_POWER, BC_INST_MULTIPLY, BC_INST_DIVIDE,
 908         BC_INST_MODULUS, BC_INST_PLUS, BC_INST_MINUS,
 909         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 910         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 911         BC_INST_BOOL_NOT, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 912         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 913         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 914         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_REL_GT, BC_INST_INVALID,
 915         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_REL_GE,
 916         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_INVALID, BC_INST_INVALID,
 919         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_IBASE,
 920         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_LENGTH, BC_INST_INVALID,
 921         BC_INST_OBASE, BC_INST_PRINT, BC_INST_QUIT, BC_INST_INVALID,
 922         BC_INST_INVALID, BC_INST_SCALE, BC_INST_SQRT, BC_INST_INVALID,
 923         BC_INST_REL_EQ, BC_INST_MODEXP, BC_INST_DIVMOD, BC_INST_INVALID,
 924         BC_INST_INVALID, BC_INST_EXECUTE, BC_INST_PRINT_STACK, BC_INST_CLEAR_STACK,
 925         BC_INST_STACK_LEN, BC_INST_DUPLICATE, BC_INST_SWAP, BC_INST_POP,
 926         BC_INST_ASCIIFY, BC_INST_PRINT_STREAM, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 927         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 928         BC_INST_PRINT, BC_INST_NQUIT, BC_INST_SCALE_FUNC,
 929 };
 930 #endif // ENABLE_DC
 931
 932 static const BcNumBinaryOp bc_program_ops[] = {
 933         bc_num_pow, bc_num_mul, bc_num_div, bc_num_mod, bc_num_add, bc_num_sub,
 934 };
 935
 936 static void fflush_and_check(void)
 937 {
 938         fflush_all();
 939         if (ferror(stdout) || ferror(stderr))
 940                 bb_perror_msg_and_die("output error");
 941 }
 942
 943 static void quit(void) NORETURN;
 944 static void quit(void)
 945 {
 946         if (ferror(stdin))
 947                 bb_perror_msg_and_die("input error");
 948         fflush_and_check();
 949         exit(0);
 950 }
 951
 952 static void bc_verror_msg(const char *fmt, va_list p)
 953 {
 954         const char *sv = sv; /* for compiler */
 955         if (G.prog.file) {
 956                 sv = applet_name;
 957                 applet_name = xasprintf("%s: %s:%u", applet_name, G.prog.file, G.err_line);
 958         }
 959         bb_verror_msg(fmt, p, NULL);
 960         if (G.prog.file) {
 961                 free((char*)applet_name);
 962                 applet_name = sv;
 963         }
 964 }
 965
 966 static NOINLINE int bc_error_fmt(const char *fmt, ...)
 967 {
 968         va_list p;
 969
 970         va_start(p, fmt);
 971         bc_verror_msg(fmt, p);
 972         va_end(p);
 973
 974         if (!G.ttyin)
 975                 exit(1);
 976         return BC_STATUS_FAILURE;
 977 }
 978
 979 static NOINLINE int bc_posix_error_fmt(const char *fmt, ...)
 980 {
 981         va_list p;
 982
 983         // Are non-POSIX constructs totally ok?
 984         if (!(option_mask32 & (BC_FLAG_S|BC_FLAG_W)))
 985                 return BC_STATUS_SUCCESS; // yes
 986
 987         va_start(p, fmt);
 988         bc_verror_msg(fmt, p);
 989         va_end(p);
 990
 991         // Do we treat non-POSIX constructs as errors?
 992         if (!(option_mask32 & BC_FLAG_S))
 993                 return BC_STATUS_SUCCESS; // no, it's a warning
 994         if (!G.ttyin)
 995                 exit(1);
 996         return BC_STATUS_FAILURE;
 997 }
 998
 999 // We use error functions with "return bc_error(FMT[, PARAMS])" idiom.
1000 // This idiom begs for tail-call optimization, but for it to work,
1001 // function must not have calller-cleaned parameters on stack.
1002 // Unfortunately, vararg functions do exactly that on most arches.
1003 // Thus, these shims for the cases when we have no PARAMS:
1004 static int bc_error(const char *msg)
1005 {
1006         return bc_error_fmt("%s", msg);
1007 }
1008 static int bc_posix_error(const char *msg)
1009 {
1010         return bc_posix_error_fmt("%s", msg);
1011 }
1012 static int bc_POSIX_does_not_allow(const char *msg)
1013 {
1014         return bc_posix_error_fmt("%s%s", "POSIX does not allow ", msg);
1015 }
1016 static int bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad(const char *msg)
1017 {
1018         return bc_posix_error_fmt("%s%s %s", "POSIX does not allow ", "boolean operators; the following is bad:", msg);
1019 }
1020 static int bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for(const char *msg)
1021 {
1022         return bc_posix_error_fmt("%san empty %s expression in a for loop", "POSIX does not allow ", msg);
1023 }
1024 static int bc_error_bad_character(char c)
1025 {
1026         return bc_error_fmt("bad character '%c'", c);
1027 }
1028 static int bc_error_bad_expression(void)
1029 {
1030         return bc_error("bad expression");
1031 }
1032 static int bc_error_bad_token(void)
1033 {
1034         return bc_error("bad token");
1035 }
1036 static int bc_error_stack_has_too_few_elements(void)
1037 {
1038         return bc_error("stack has too few elements");
1039 }
1040 static int bc_error_variable_is_wrong_type(void)
1041 {
1042         return bc_error("variable is wrong type");
1043 }
1044 static int bc_error_nested_read_call(void)
1045 {
1046         return bc_error("read() call inside of a read() call");
1047 }
1048
1049 static void bc_vec_grow(BcVec *v, size_t n)
1050 {
1051         size_t cap = v->cap * 2;
1052         while (cap < v->len + n) cap *= 2;
1053         v->v = xrealloc(v->v, v->size * cap);
1054         v->cap = cap;
1055 }
1056
1057 static void bc_vec_init(BcVec *v, size_t esize, BcVecFree dtor)
1058 {
1059         v->size = esize;
1060         v->cap = BC_VEC_START_CAP;
1061         v->len = 0;
1062         v->dtor = dtor;
1063         v->v = xmalloc(esize * BC_VEC_START_CAP);
1064 }
1065
1066 static void bc_char_vec_init(BcVec *v)
1067 {
1068         bc_vec_init(v, sizeof(char), NULL);
1069 }
1070
1071 static void bc_vec_expand(BcVec *v, size_t req)
1072 {
1073         if (v->cap < req) {
1074                 v->v = xrealloc(v->v, v->size * req);
1075                 v->cap = req;
1076         }
1077 }
1078
1079 static void bc_vec_npop(BcVec *v, size_t n)
1080 {
1081         if (!v->dtor)
1082                 v->len -= n;
1083         else {
1084                 size_t len = v->len - n;
1085                 while (v->len > len) v->dtor(v->v + (v->size * --v->len));
1086         }
1087 }
1088
1089 static void bc_vec_pop_all(BcVec *v)
1090 {
1091         bc_vec_npop(v, v->len);
1092 }
1093
1094 static void bc_vec_push(BcVec *v, const void *data)
1095 {
1096         if (v->len + 1 > v->cap) bc_vec_grow(v, 1);
1097         memmove(v->v + (v->size * v->len), data, v->size);
1098         v->len += 1;
1099 }
1100
1101 static void bc_vec_pushByte(BcVec *v, char data)
1102 {
1103         bc_vec_push(v, &data);
1104 }
1105
1106 static void bc_vec_pushZeroByte(BcVec *v)
1107 {
1108         //bc_vec_pushByte(v, '\0');
1109         // better:
1110         bc_vec_push(v, &const_int_0);
1111 }
1112
1113 static void bc_vec_pushAt(BcVec *v, const void *data, size_t idx)
1114 {
1115         if (idx == v->len)
1116                 bc_vec_push(v, data);
1117         else {
1118
1119                 char *ptr;
1120
1121                 if (v->len == v->cap) bc_vec_grow(v, 1);
1122
1123                 ptr = v->v + v->size * idx;
1124
1125                 memmove(ptr + v->size, ptr, v->size * (v->len++ - idx));
1126                 memmove(ptr, data, v->size);
1127         }
1128 }
1129
1130 static void bc_vec_string(BcVec *v, size_t len, const char *str)
1131 {
1132         bc_vec_pop_all(v);
1133         bc_vec_expand(v, len + 1);
1134         memcpy(v->v, str, len);
1135         v->len = len;
1136
1137         bc_vec_pushZeroByte(v);
1138 }
1139
1140 static void bc_vec_concat(BcVec *v, const char *str)
1141 {
1142         size_t len;
1143
1144         if (v->len == 0) bc_vec_pushZeroByte(v);
1145
1146         len = v->len + strlen(str);
1147
1148         if (v->cap < len) bc_vec_grow(v, len - v->len);
1149         strcat(v->v, str);
1150
1151         v->len = len;
1152 }
1153
1154 static void *bc_vec_item(const BcVec *v, size_t idx)
1155 {
1156         return v->v + v->size * idx;
1157 }
1158
1159 static void *bc_vec_item_rev(const BcVec *v, size_t idx)
1160 {
1161         return v->v + v->size * (v->len - idx - 1);
1162 }
1163
1164 static void bc_vec_free(void *vec)
1165 {
1166         BcVec *v = (BcVec *) vec;
1167         bc_vec_pop_all(v);
1168         free(v->v);
1169 }
1170
1171 static size_t bc_map_find(const BcVec *v, const void *ptr)
1172 {
1173         size_t low = 0, high = v->len;
1174
1175         while (low < high) {
1176
1177                 size_t mid = (low + high) / 2;
1178                 BcId *id = bc_vec_item(v, mid);
1179                 int result = bc_id_cmp(ptr, id);
1180
1181                 if (result == 0)
1182                         return mid;
1183                 else if (result < 0)
1184                         high = mid;
1185                 else
1186                         low = mid + 1;
1187         }
1188
1189         return low;
1190 }
1191
1192 static int bc_map_insert(BcVec *v, const void *ptr, size_t *i)
1193 {
1194         size_t n = *i = bc_map_find(v, ptr);
1195
1196         if (n == v->len)
1197                 bc_vec_push(v, ptr);
1198         else if (!bc_id_cmp(ptr, bc_vec_item(v, n)))
1199                 return 0; // "was not inserted"
1200         else
1201                 bc_vec_pushAt(v, ptr, n);
1202         return 1; // "was inserted"
1203 }
1204
1205 static size_t bc_map_index(const BcVec *v, const void *ptr)
1206 {
1207         size_t i = bc_map_find(v, ptr);
1208         if (i >= v->len) return BC_VEC_INVALID_IDX;
1209         return bc_id_cmp(ptr, bc_vec_item(v, i)) ? BC_VEC_INVALID_IDX : i;
1210 }
1211
1212 static BcStatus bc_read_line(BcVec *vec, const char *prompt)
1213 {
1214         bool bad_chars;
1215
1216         do {
1217                 int i;
1218
1219                 bad_chars = 0;
1220                 bc_vec_pop_all(vec);
1221
1222                 fflush_and_check();
1223 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
1224                 if (bb_got_signal) { // ^C was pressed
1225  intr:
1226                         bb_got_signal = 0; // resets G_interrupt to zero
1227                         fputs(IS_BC
1228                                 ? "\ninterrupt (type \"quit\" to exit)\n"
1229                                 : "\ninterrupt (type \"q\" to exit)\n"
1230                                 , stderr);
1231                 }
1232 #endif
1233                 if (G.ttyin && !G_posix)
1234                         fputs(prompt, stderr);
1235
1236 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
1237                 errno = 0;
1238 #endif
1239                 do {
1240                         i = fgetc(stdin);
1241                         if (i == EOF) {
1242 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
1243                                 // Both conditions appear simultaneously, check both just in case
1244                                 if (errno == EINTR || bb_got_signal) {
1245                                         // ^C was pressed
1246                                         clearerr(stdin);
1247                                         goto intr;
1248                                 }
1249 #endif
1250                                 if (ferror(stdin))
1251                                         quit(); // this emits error message
1252                                 G.eof = 1;
1253                                 // Note: EOF does not append '\n', therefore:
1254                                 // printf 'print 123\n' | bc - works
1255                                 // printf 'print 123' | bc   - fails (syntax error)
1256                                 break;
1257                         }
1258
1259                         if ((i < ' ' && i != '\t' && i != '\r' && i != '\n') // also allow '\v' '\f'?
1260                          || i > 0x7e
1261                         ) {
1262                                 // Bad chars on this line, ignore entire line
1263                                 bc_error_fmt("illegal character 0x%02x", i);
1264                                 bad_chars = 1;
1265                         }
1266                         bc_vec_pushByte(vec, (char)i);
1267                 } while (i != '\n');
1268         } while (bad_chars);
1269
1270         bc_vec_pushZeroByte(vec);
1271
1272         return BC_STATUS_SUCCESS;
1273 }
1274
1275 static char* bc_read_file(const char *path)
1276 {
1277         char *buf;
1278         size_t size = ((size_t) -1);
1279         size_t i;
1280
1281         buf = xmalloc_open_read_close(path, &size);
1282
1283         for (i = 0; i < size; ++i) {
1284                 char c = buf[i];
1285                 if ((c < ' ' && c != '\t' && c != '\r' && c != '\n') // also allow '\v' '\f'?
1286                  || c > 0x7e
1287                 ) {
1288                         free(buf);
1289                         buf = NULL;
1290                         break;
1291                 }
1292         }
1293
1294         return buf;
1295 }
1296
1297 static void bc_args(int argc, char **argv)
1298 {
1299         unsigned opts;
1300         int i;
1301
1302         GETOPT_RESET();
1303 #if ENABLE_FEATURE_BC_LONG_OPTIONS
1304         opts = getopt32long(argv, "xwvsqli",
1305                 "extended-register\0" No_argument "x"
1306                 "warn\0"              No_argument "w"
1307                 "version\0"           No_argument "v"
1308                 "standard\0"          No_argument "s"
1309                 "quiet\0"             No_argument "q"
1310                 "mathlib\0"           No_argument "l"
1311                 "interactive\0"       No_argument "i"
1312         );
1313 #else
1314         opts = getopt32(argv, "xwvsqli");
1315 #endif
1316         if (getenv("POSIXLY_CORRECT"))
1317                 option_mask32 |= BC_FLAG_S;
1318
1319         if (opts & BC_FLAG_V) bc_vm_info();
1320         // should not be necessary, getopt32() handles this??
1321         //if (argv[optind] && !strcmp(argv[optind], "--")) ++optind;
1322
1323         for (i = optind; i < argc; ++i)
1324                 bc_vec_push(&G.files, argv + i);
1325 }
1326
1327 static void bc_num_setToZero(BcNum *n, size_t scale)
1328 {
1329         n->len = 0;
1330         n->neg = false;
1331         n->rdx = scale;
1332 }
1333
1334 static void bc_num_zero(BcNum *n)
1335 {
1336         bc_num_setToZero(n, 0);
1337 }
1338
1339 static void bc_num_one(BcNum *n)
1340 {
1341         bc_num_setToZero(n, 0);
1342         n->len = 1;
1343         n->num[0] = 1;
1344 }
1345
1346 static void bc_num_ten(BcNum *n)
1347 {
1348         bc_num_setToZero(n, 0);
1349         n->len = 2;
1350         n->num[0] = 0;
1351         n->num[1] = 1;
1352 }
1353
1354 static void bc_num_subArrays(BcDig *restrict a, BcDig *restrict b,
1355                                  size_t len)
1356 {
1357         size_t i, j;
1358         for (i = 0; i < len; ++i) {
1359                 for (a[i] -= b[i], j = 0; a[i + j] < 0;) {
1360                         a[i + j++] += 10;
1361                         a[i + j] -= 1;
1362                 }
1363         }
1364 }
1365
1366 static ssize_t bc_num_compare(BcDig *restrict a, BcDig *restrict b, size_t len)
1367 {
1368         size_t i;
1369         int c = 0;
1370         for (i = len - 1; i < len && !(c = a[i] - b[i]); --i);
1371         return BC_NUM_NEG(i + 1, c < 0);
1372 }
1373
1374 static ssize_t bc_num_cmp(BcNum *a, BcNum *b)
1375 {
1376         size_t i, min, a_int, b_int, diff;
1377         BcDig *max_num, *min_num;
1378         bool a_max, neg = false;
1379         ssize_t cmp;
1380
1381         if (a == b) return 0;
1382         if (a->len == 0) return BC_NUM_NEG(!!b->len, !b->neg);
1383         if (b->len == 0) return BC_NUM_NEG(1, a->neg);
1384         if (a->neg) {
1385                 if (b->neg)
1386                         neg = true;
1387                 else
1388                         return -1;
1389         }
1390         else if (b->neg)
1391                 return 1;
1392
1393         a_int = BC_NUM_INT(a);
1394         b_int = BC_NUM_INT(b);
1395         a_int -= b_int;
1396         a_max = (a->rdx > b->rdx);
1397
1398         if (a_int != 0) return (ssize_t) a_int;
1399
1400         if (a_max) {
1401                 min = b->rdx;
1402                 diff = a->rdx - b->rdx;
1403                 max_num = a->num + diff;
1404                 min_num = b->num;
1405         }
1406         else {
1407                 min = a->rdx;
1408                 diff = b->rdx - a->rdx;
1409                 max_num = b->num + diff;
1410                 min_num = a->num;
1411         }
1412
1413         cmp = bc_num_compare(max_num, min_num, b_int + min);
1414         if (cmp != 0) return BC_NUM_NEG(cmp, (!a_max) != neg);
1415
1416         for (max_num -= diff, i = diff - 1; i < diff; --i) {
1417                 if (max_num[i]) return BC_NUM_NEG(1, (!a_max) != neg);
1418         }
1419
1420         return 0;
1421 }
1422
1423 static void bc_num_truncate(BcNum *n, size_t places)
1424 {
1425         if (places == 0) return;
1426
1427         n->rdx -= places;
1428
1429         if (n->len != 0) {
1430                 n->len -= places;
1431                 memmove(n->num, n->num + places, n->len * sizeof(BcDig));
1432         }
1433 }
1434
1435 static void bc_num_extend(BcNum *n, size_t places)
1436 {
1437         size_t len = n->len + places;
1438
1439         if (places != 0) {
1440
1441                 if (n->cap < len) bc_num_expand(n, len);
1442
1443                 memmove(n->num + places, n->num, sizeof(BcDig) * n->len);
1444                 memset(n->num, 0, sizeof(BcDig) * places);
1445
1446                 n->len += places;
1447                 n->rdx += places;
1448         }
1449 }
1450
1451 static void bc_num_clean(BcNum *n)
1452 {
1453         while (n->len > 0 && n->num[n->len - 1] == 0) --n->len;
1454         if (n->len == 0)
1455                 n->neg = false;
1456         else if (n->len < n->rdx)
1457                 n->len = n->rdx;
1458 }
1459
1460 static void bc_num_retireMul(BcNum *n, size_t scale, bool neg1, bool neg2)
1461 {
1462         if (n->rdx < scale)
1463                 bc_num_extend(n, scale - n->rdx);
1464         else
1465                 bc_num_truncate(n, n->rdx - scale);
1466
1467         bc_num_clean(n);
1468         if (n->len != 0) n->neg = !neg1 != !neg2;
1469 }
1470
1471 static void bc_num_split(BcNum *restrict n, size_t idx, BcNum *restrict a,
1472                          BcNum *restrict b)
1473 {
1474         if (idx < n->len) {
1475
1476                 b->len = n->len - idx;
1477                 a->len = idx;
1478                 a->rdx = b->rdx = 0;
1479
1480                 memcpy(b->num, n->num + idx, b->len * sizeof(BcDig));
1481                 memcpy(a->num, n->num, idx * sizeof(BcDig));
1482         }
1483         else {
1484                 bc_num_zero(b);
1485                 bc_num_copy(a, n);
1486         }
1487
1488         bc_num_clean(a);
1489         bc_num_clean(b);
1490 }
1491
1492 static BcStatus bc_num_shift(BcNum *n, size_t places)
1493 {
1494         if (places == 0 || n->len == 0) return BC_STATUS_SUCCESS;
1495         if (places + n->len > BC_MAX_NUM)
1496                 return bc_error("number too long: must be [1, BC_NUM_MAX]");
1497
1498         if (n->rdx >= places)
1499                 n->rdx -= places;
1500         else {
1501                 bc_num_extend(n, places - n->rdx);
1502                 n->rdx = 0;
1503         }
1504
1505         bc_num_clean(n);
1506
1507         return BC_STATUS_SUCCESS;
1508 }
1509
1510 static BcStatus bc_num_inv(BcNum *a, BcNum *b, size_t scale)
1511 {
1512         BcNum one;
1513         BcDig num[2];
1514
1515         one.cap = 2;
1516         one.num = num;
1517         bc_num_one(&one);
1518
1519         return bc_num_div(&one, a, b, scale);
1520 }
1521
1522 static BcStatus bc_num_a(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t sub)
1523 {
1524         BcDig *ptr, *ptr_a, *ptr_b, *ptr_c;
1525         size_t i, max, min_rdx, min_int, diff, a_int, b_int;
1526         int carry, in;
1527
1528         // Because this function doesn't need to use scale (per the bc spec),
1529         // I am hijacking it to say whether it's doing an add or a subtract.
1530
1531         if (a->len == 0) {
1532                 bc_num_copy(c, b);
1533                 if (sub && c->len) c->neg = !c->neg;
1534                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1535         }
1536         else if (b->len == 0) {
1537                 bc_num_copy(c, a);
1538                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1539         }
1540
1541         c->neg = a->neg;
1542         c->rdx = BC_MAX(a->rdx, b->rdx);
1543         min_rdx = BC_MIN(a->rdx, b->rdx);
1544         c->len = 0;
1545
1546         if (a->rdx > b->rdx) {
1547                 diff = a->rdx - b->rdx;
1548                 ptr = a->num;
1549                 ptr_a = a->num + diff;
1550                 ptr_b = b->num;
1551         }
1552         else {
1553                 diff = b->rdx - a->rdx;
1554                 ptr = b->num;
1555                 ptr_a = a->num;
1556                 ptr_b = b->num + diff;
1557         }
1558
1559         for (ptr_c = c->num, i = 0; i < diff; ++i, ++c->len) ptr_c[i] = ptr[i];
1560
1561         ptr_c += diff;
1562         a_int = BC_NUM_INT(a);
1563         b_int = BC_NUM_INT(b);
1564
1565         if (a_int > b_int) {
1566                 min_int = b_int;
1567                 max = a_int;
1568                 ptr = ptr_a;
1569         }
1570         else {
1571                 min_int = a_int;
1572                 max = b_int;
1573                 ptr = ptr_b;
1574         }
1575
1576         for (carry = 0, i = 0; i < min_rdx + min_int; ++i, ++c->len) {
1577                 in = ((int) ptr_a[i]) + ((int) ptr_b[i]) + carry;
1578                 carry = in / 10;
1579                 ptr_c[i] = (BcDig)(in % 10);
1580         }
1581
1582         for (; i < max + min_rdx; ++i, ++c->len) {
1583                 in = ((int) ptr[i]) + carry;
1584                 carry = in / 10;
1585                 ptr_c[i] = (BcDig)(in % 10);
1586         }
1587
1588         if (carry != 0) c->num[c->len++] = (BcDig) carry;
1589
1590         return BC_STATUS_SUCCESS; // can't make void, see bc_num_binary()
1591 }
1592
1593 static BcStatus bc_num_s(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t sub)
1594 {
1595         ssize_t cmp;
1596         BcNum *minuend, *subtrahend;
1597         size_t start;
1598         bool aneg, bneg, neg;
1599
1600         // Because this function doesn't need to use scale (per the bc spec),
1601         // I am hijacking it to say whether it's doing an add or a subtract.
1602
1603         if (a->len == 0) {
1604                 bc_num_copy(c, b);
1605                 if (sub && c->len) c->neg = !c->neg;
1606                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1607         }
1608         else if (b->len == 0) {
1609                 bc_num_copy(c, a);
1610                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1611         }
1612
1613         aneg = a->neg;
1614         bneg = b->neg;
1615         a->neg = b->neg = false;
1616
1617         cmp = bc_num_cmp(a, b);
1618
1619         a->neg = aneg;
1620         b->neg = bneg;
1621
1622         if (cmp == 0) {
1623                 bc_num_setToZero(c, BC_MAX(a->rdx, b->rdx));
1624                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1625         }
1626         else if (cmp > 0) {
1627                 neg = a->neg;
1628                 minuend = a;
1629                 subtrahend = b;
1630         }
1631         else {
1632                 neg = b->neg;
1633                 if (sub) neg = !neg;
1634                 minuend = b;
1635                 subtrahend = a;
1636         }
1637
1638         bc_num_copy(c, minuend);
1639         c->neg = neg;
1640
1641         if (c->rdx < subtrahend->rdx) {
1642                 bc_num_extend(c, subtrahend->rdx - c->rdx);
1643                 start = 0;
1644         }
1645         else
1646                 start = c->rdx - subtrahend->rdx;
1647
1648         bc_num_subArrays(c->num + start, subtrahend->num, subtrahend->len);
1649
1650         bc_num_clean(c);
1651
1652         return BC_STATUS_SUCCESS; // can't make void, see bc_num_binary()
1653 }
1654
1655 static BcStatus bc_num_k(BcNum *restrict a, BcNum *restrict b,
1656                          BcNum *restrict c)
1657 {
1658         BcStatus s;
1659         size_t max = BC_MAX(a->len, b->len), max2 = (max + 1) / 2;
1660         BcNum l1, h1, l2, h2, m2, m1, z0, z1, z2, temp;
1661         bool aone;
1662
1663         if (a->len == 0 || b->len == 0) {
1664                 bc_num_zero(c);
1665                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1666         }
1667         aone = BC_NUM_ONE(a);
1668         if (aone || BC_NUM_ONE(b)) {
1669                 bc_num_copy(c, aone ? b : a);
1670                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1671         }
1672
1673         if (a->len + b->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN ||
1674             a->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN || b->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN)
1675         {
1676                 size_t i, j, len;
1677                 unsigned carry;
1678
1679                 bc_num_expand(c, a->len + b->len + 1);
1680
1681                 memset(c->num, 0, sizeof(BcDig) * c->cap);
1682                 c->len = len = 0;
1683
1684                 for (i = 0; i < b->len; ++i) {
1685
1686                         carry = 0;
1687                         for (j = 0; j < a->len; ++j) {
1688                                 unsigned in = c->num[i + j];
1689                                 in += ((unsigned) a->num[j]) * ((unsigned) b->num[i]) + carry;
1690                                 // note: compilers prefer _unsigned_ div/const
1691                                 carry = in / 10;
1692                                 c->num[i + j] = (BcDig)(in % 10);
1693                         }
1694
1695                         c->num[i + j] += (BcDig) carry;
1696                         len = BC_MAX(len, i + j + !!carry);
1697
1698                         // a=2^1000000
1699                         // a*a <- without check below, this will not be interruptible
1700                         if (G_interrupt) return BC_STATUS_FAILURE;
1701                 }
1702
1703                 c->len = len;
1704
1705                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1706         }
1707
1708         bc_num_init(&l1, max);
1709         bc_num_init(&h1, max);
1710         bc_num_init(&l2, max);
1711         bc_num_init(&h2, max);
1712         bc_num_init(&m1, max);
1713         bc_num_init(&m2, max);
1714         bc_num_init(&z0, max);
1715         bc_num_init(&z1, max);
1716         bc_num_init(&z2, max);
1717         bc_num_init(&temp, max + max);
1718
1719         bc_num_split(a, max2, &l1, &h1);
1720         bc_num_split(b, max2, &l2, &h2);
1721
1722         s = bc_num_add(&h1, &l1, &m1, 0);
1723         if (s) goto err;
1724         s = bc_num_add(&h2, &l2, &m2, 0);
1725         if (s) goto err;
1726
1727         s = bc_num_k(&h1, &h2, &z0);
1728         if (s) goto err;
1729         s = bc_num_k(&m1, &m2, &z1);
1730         if (s) goto err;
1731         s = bc_num_k(&l1, &l2, &z2);
1732         if (s) goto err;
1733
1734         s = bc_num_sub(&z1, &z0, &temp, 0);
1735         if (s) goto err;
1736         s = bc_num_sub(&temp, &z2, &z1, 0);
1737         if (s) goto err;
1738
1739         s = bc_num_shift(&z0, max2 * 2);
1740         if (s) goto err;
1741         s = bc_num_shift(&z1, max2);
1742         if (s) goto err;
1743         s = bc_num_add(&z0, &z1, &temp, 0);
1744         if (s) goto err;
1745         s = bc_num_add(&temp, &z2, c, 0);
1746
1747 err:
1748         bc_num_free(&temp);
1749         bc_num_free(&z2);
1750         bc_num_free(&z1);
1751         bc_num_free(&z0);
1752         bc_num_free(&m2);
1753         bc_num_free(&m1);
1754         bc_num_free(&h2);
1755         bc_num_free(&l2);
1756         bc_num_free(&h1);
1757         bc_num_free(&l1);
1758         return s;
1759 }
1760
1761 static BcStatus bc_num_m(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
1762 {
1763         BcStatus s;
1764         BcNum cpa, cpb;
1765         size_t maxrdx = BC_MAX(a->rdx, b->rdx);
1766
1767         scale = BC_MAX(scale, a->rdx);
1768         scale = BC_MAX(scale, b->rdx);
1769         scale = BC_MIN(a->rdx + b->rdx, scale);
1770         maxrdx = BC_MAX(maxrdx, scale);
1771
1772         bc_num_init(&cpa, a->len);
1773         bc_num_init(&cpb, b->len);
1774
1775         bc_num_copy(&cpa, a);
1776         bc_num_copy(&cpb, b);
1777         cpa.neg = cpb.neg = false;
1778
1779         s = bc_num_shift(&cpa, maxrdx);
1780         if (s) goto err;
1781         s = bc_num_shift(&cpb, maxrdx);
1782         if (s) goto err;
1783         s = bc_num_k(&cpa, &cpb, c);
1784         if (s) goto err;
1785
1786         maxrdx += scale;
1787         bc_num_expand(c, c->len + maxrdx);
1788
1789         if (c->len < maxrdx) {
1790                 memset(c->num + c->len, 0, (c->cap - c->len) * sizeof(BcDig));
1791                 c->len += maxrdx;
1792         }
1793
1794         c->rdx = maxrdx;
1795         bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
1796
1797 err:
1798         bc_num_free(&cpb);
1799         bc_num_free(&cpa);
1800         return s;
1801 }
1802
1803 static BcStatus bc_num_d(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
1804 {
1805         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
1806         BcDig *n, *p, q;
1807         size_t len, end, i;
1808         BcNum cp;
1809         bool zero = true;
1810
1811         if (b->len == 0)
1812                 return bc_error("divide by zero");
1813         else if (a->len == 0) {
1814                 bc_num_setToZero(c, scale);
1815                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1816         }
1817         else if (BC_NUM_ONE(b)) {
1818                 bc_num_copy(c, a);
1819                 bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
1820                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1821         }
1822
1823         bc_num_init(&cp, BC_NUM_MREQ(a, b, scale));
1824         bc_num_copy(&cp, a);
1825         len = b->len;
1826
1827         if (len > cp.len) {
1828                 bc_num_expand(&cp, len + 2);
1829                 bc_num_extend(&cp, len - cp.len);
1830         }
1831
1832         if (b->rdx > cp.rdx) bc_num_extend(&cp, b->rdx - cp.rdx);
1833         cp.rdx -= b->rdx;
1834         if (scale > cp.rdx) bc_num_extend(&cp, scale - cp.rdx);
1835
1836         if (b->rdx == b->len) {
1837                 for (i = 0; zero && i < len; ++i) zero = !b->num[len - i - 1];
1838                 len -= i - 1;
1839         }
1840
1841         if (cp.cap == cp.len) bc_num_expand(&cp, cp.len + 1);
1842
1843         // We want an extra zero in front to make things simpler.
1844         cp.num[cp.len++] = 0;
1845         end = cp.len - len;
1846
1847         bc_num_expand(c, cp.len);
1848
1849         bc_num_zero(c);
1850         memset(c->num + end, 0, (c->cap - end) * sizeof(BcDig));
1851         c->rdx = cp.rdx;
1852         c->len = cp.len;
1853         p = b->num;
1854
1855         for (i = end - 1; !s && i < end; --i) {
1856                 n = cp.num + i;
1857                 for (q = 0; (!s && n[len] != 0) || bc_num_compare(n, p, len) >= 0; ++q)
1858                         bc_num_subArrays(n, p, len);
1859                 c->num[i] = q;
1860                 // a=2^100000
1861                 // scale=40000
1862                 // 1/a <- without check below, this will not be interruptible
1863                 if (G_interrupt) {
1864                         s = BC_STATUS_FAILURE;
1865                         break;
1866                 }
1867         }
1868
1869         bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
1870         bc_num_free(&cp);
1871
1872         return s;
1873 }
1874
1875 static BcStatus bc_num_r(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c,
1876                          BcNum *restrict d, size_t scale, size_t ts)
1877 {
1878         BcStatus s;
1879         BcNum temp;
1880         bool neg;
1881
1882         if (b->len == 0)
1883                 return bc_error("divide by zero");
1884
1885         if (a->len == 0) {
1886                 bc_num_setToZero(d, ts);
1887                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1888         }
1889
1890         bc_num_init(&temp, d->cap);
1891         s = bc_num_d(a, b, c, scale);
1892         if (s) goto err;
1893
1894         if (scale != 0) scale = ts;
1895
1896         s = bc_num_m(c, b, &temp, scale);
1897         if (s) goto err;
1898         s = bc_num_sub(a, &temp, d, scale);
1899         if (s) goto err;
1900
1901         if (ts > d->rdx && d->len) bc_num_extend(d, ts - d->rdx);
1902
1903         neg = d->neg;
1904         bc_num_retireMul(d, ts, a->neg, b->neg);
1905         d->neg = neg;
1906
1907 err:
1908         bc_num_free(&temp);
1909         return s;
1910 }
1911
1912 static BcStatus bc_num_rem(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
1913 {
1914         BcStatus s;
1915         BcNum c1;
1916         size_t ts = BC_MAX(scale + b->rdx, a->rdx), len = BC_NUM_MREQ(a, b, ts);
1917
1918         bc_num_init(&c1, len);
1919         s = bc_num_r(a, b, &c1, c, scale, ts);
1920         bc_num_free(&c1);
1921
1922         return s;
1923 }
1924
1925 static BcStatus bc_num_p(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
1926 {
1927         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
1928         BcNum copy;
1929         unsigned long pow;
1930         size_t i, powrdx, resrdx;
1931         bool neg, zero;
1932
1933         if (b->rdx) return bc_error("non integer number");
1934
1935         if (b->len == 0) {
1936                 bc_num_one(c);
1937                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1938         }
1939         else if (a->len == 0) {
1940                 bc_num_setToZero(c, scale);
1941                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1942         }
1943         else if (BC_NUM_ONE(b)) {
1944                 if (!b->neg)
1945                         bc_num_copy(c, a);
1946                 else
1947                         s = bc_num_inv(a, c, scale);
1948                 return s;
1949         }
1950
1951         neg = b->neg;
1952         b->neg = false;
1953
1954         s = bc_num_ulong(b, &pow);
1955         if (s) return s;
1956
1957         bc_num_init(&copy, a->len);
1958         bc_num_copy(&copy, a);
1959
1960         if (!neg) scale = BC_MIN(a->rdx * pow, BC_MAX(scale, a->rdx));
1961
1962         b->neg = neg;
1963
1964         for (powrdx = a->rdx; !(pow & 1); pow >>= 1) {
1965                 powrdx <<= 1;
1966                 s = bc_num_mul(&copy, &copy, &copy, powrdx);
1967                 if (s) goto err;
1968                 // Not needed: bc_num_mul() has a check for ^C:
1969                 //if (G_interrupt) {
1970                 //      s = BC_STATUS_FAILURE;
1971                 //      goto err;
1972                 //}
1973         }
1974
1975         bc_num_copy(c, &copy);
1976
1977         for (resrdx = powrdx, pow >>= 1; pow != 0; pow >>= 1) {
1978
1979                 powrdx <<= 1;
1980                 s = bc_num_mul(&copy, &copy, &copy, powrdx);
1981                 if (s) goto err;
1982
1983                 if (pow & 1) {
1984                         resrdx += powrdx;
1985                         s = bc_num_mul(c, &copy, c, resrdx);
1986                         if (s) goto err;
1987                 }
1988                 // Not needed: bc_num_mul() has a check for ^C:
1989                 //if (G_interrupt) {
1990                 //      s = BC_STATUS_FAILURE;
1991                 //      goto err;
1992                 //}
1993         }
1994
1995         if (neg) {
1996                 s = bc_num_inv(c, c, scale);
1997                 if (s) goto err;
1998         }
1999
2000         if (c->rdx > scale) bc_num_truncate(c, c->rdx - scale);
2001
2002         // We can't use bc_num_clean() here.
2003         for (zero = true, i = 0; zero && i < c->len; ++i) zero = !c->num[i];
2004         if (zero) bc_num_setToZero(c, scale);
2005
2006 err:
2007         bc_num_free(&copy);
2008         return s;
2009 }
2010
2011 static BcStatus bc_num_binary(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale,
2012                               BcNumBinaryOp op, size_t req)
2013 {
2014         BcStatus s;
2015         BcNum num2, *ptr_a, *ptr_b;
2016         bool init = false;
2017
2018         if (c == a) {
2019                 ptr_a = &num2;
2020                 memcpy(ptr_a, c, sizeof(BcNum));
2021                 init = true;
2022         }
2023         else
2024                 ptr_a = a;
2025
2026         if (c == b) {
2027                 ptr_b = &num2;
2028                 if (c != a) {
2029                         memcpy(ptr_b, c, sizeof(BcNum));
2030                         init = true;
2031                 }
2032         }
2033         else
2034                 ptr_b = b;
2035
2036         if (init)
2037                 bc_num_init(c, req);
2038         else
2039                 bc_num_expand(c, req);
2040
2041         s = op(ptr_a, ptr_b, c, scale);
2042
2043         if (init) bc_num_free(&num2);
2044
2045         return s;
2046 }
2047
2048 static bool bc_num_strValid(const char *val, size_t base)
2049 {
2050         BcDig b;
2051         bool small, radix = false;
2052         size_t i, len = strlen(val);
2053
2054         if (!len) return true;
2055
2056         small = base <= 10;
2057         b = (BcDig)(small ? base + '0' : base - 10 + 'A');
2058
2059         for (i = 0; i < len; ++i) {
2060
2061                 BcDig c = val[i];
2062
2063                 if (c == '.') {
2064
2065                         if (radix) return false;
2066
2067                         radix = true;
2068                         continue;
2069                 }
2070
2071                 if (c < '0' || (small && c >= b) || (c > '9' && (c < 'A' || c >= b)))
2072                         return false;
2073         }
2074
2075         return true;
2076 }
2077
2078 static void bc_num_parseDecimal(BcNum *n, const char *val)
2079 {
2080         size_t len, i;
2081         const char *ptr;
2082         bool zero = true;
2083
2084         for (i = 0; val[i] == '0'; ++i);
2085
2086         val += i;
2087         len = strlen(val);
2088         bc_num_zero(n);
2089
2090         if (len != 0) {
2091                 for (i = 0; zero && i < len; ++i) zero = val[i] == '0' || val[i] == '.';
2092                 bc_num_expand(n, len);
2093         }
2094
2095         ptr = strchr(val, '.');
2096
2097         n->rdx = 0;
2098         if (ptr != NULL)
2099                 n->rdx = (size_t)((val + len) - (ptr + 1));
2100
2101         if (!zero) {
2102                 for (i = len - 1; i < len; ++n->len, i -= 1 + (i && val[i - 1] == '.'))
2103                         n->num[n->len] = val[i] - '0';
2104         }
2105 }
2106
2107 static void bc_num_parseBase(BcNum *n, const char *val, BcNum *base)
2108 {
2109         BcStatus s;
2110         BcNum temp, mult, result;
2111         BcDig c = '\0';
2112         bool zero = true;
2113         unsigned long v;
2114         size_t i, digits, len = strlen(val);
2115
2116         bc_num_zero(n);
2117
2118         for (i = 0; zero && i < len; ++i) zero = (val[i] == '.' || val[i] == '0');
2119         if (zero) return;
2120
2121         bc_num_init(&temp, BC_NUM_DEF_SIZE);
2122         bc_num_init(&mult, BC_NUM_DEF_SIZE);
2123
2124         for (i = 0; i < len; ++i) {
2125
2126                 c = val[i];
2127                 if (c == '.') break;
2128
2129                 v = (unsigned long) (c <= '9' ? c - '0' : c - 'A' + 10);
2130
2131                 s = bc_num_mul(n, base, &mult, 0);
2132                 if (s) goto int_err;
2133                 bc_num_ulong2num(&temp, v);
2134                 s = bc_num_add(&mult, &temp, n, 0);
2135                 if (s) goto int_err;
2136         }
2137
2138         if (i == len) {
2139                 c = val[i];
2140                 if (c == 0) goto int_err;
2141         }
2142
2143         bc_num_init(&result, base->len);
2144         bc_num_zero(&result);
2145         bc_num_one(&mult);
2146
2147         for (i += 1, digits = 0; i < len; ++i, ++digits) {
2148
2149                 c = val[i];
2150                 if (c == 0) break;
2151
2152                 v = (unsigned long) (c <= '9' ? c - '0' : c - 'A' + 10);
2153
2154                 s = bc_num_mul(&result, base, &result, 0);
2155                 if (s) goto err;
2156                 bc_num_ulong2num(&temp, v);
2157                 s = bc_num_add(&result, &temp, &result, 0);
2158                 if (s) goto err;
2159                 s = bc_num_mul(&mult, base, &mult, 0);
2160                 if (s) goto err;
2161         }
2162
2163         s = bc_num_div(&result, &mult, &result, digits);
2164         if (s) goto err;
2165         s = bc_num_add(n, &result, n, digits);
2166         if (s) goto err;
2167
2168         if (n->len != 0) {
2169                 if (n->rdx < digits) bc_num_extend(n, digits - n->rdx);
2170         }
2171         else
2172                 bc_num_zero(n);
2173
2174 err:
2175         bc_num_free(&result);
2176 int_err:
2177         bc_num_free(&mult);
2178         bc_num_free(&temp);
2179 }
2180
2181 static void bc_num_printNewline(size_t *nchars, size_t line_len)
2182 {
2183         if (*nchars == line_len - 1) {
2184                 bb_putchar('\\');
2185                 bb_putchar('\n');
2186                 *nchars = 0;
2187         }
2188 }
2189
2190 #if ENABLE_DC
2191 static void bc_num_printChar(size_t num, size_t width, bool radix,
2192                              size_t *nchars, size_t line_len)
2193 {
2194         (void) radix, (void) line_len;
2195         bb_putchar((char) num);
2196         *nchars = *nchars + width;
2197 }
2198 #endif
2199
2200 static void bc_num_printDigits(size_t num, size_t width, bool radix,
2201                                size_t *nchars, size_t line_len)
2202 {
2203         size_t exp, pow;
2204
2205         bc_num_printNewline(nchars, line_len);
2206         bb_putchar(radix ? '.' : ' ');
2207         ++(*nchars);
2208
2209         bc_num_printNewline(nchars, line_len);
2210         for (exp = 0, pow = 1; exp < width - 1; ++exp, pow *= 10)
2211                 continue;
2212
2213         for (exp = 0; exp < width; pow /= 10, ++(*nchars), ++exp) {
2214                 size_t dig;
2215                 bc_num_printNewline(nchars, line_len);
2216                 dig = num / pow;
2217                 num -= dig * pow;
2218                 bb_putchar(((char) dig) + '0');
2219         }
2220 }
2221
2222 static void bc_num_printHex(size_t num, size_t width, bool radix,
2223                             size_t *nchars, size_t line_len)
2224 {
2225         if (radix) {
2226                 bc_num_printNewline(nchars, line_len);
2227                 bb_putchar('.');
2228                 *nchars += 1;
2229         }
2230
2231         bc_num_printNewline(nchars, line_len);
2232         bb_putchar(bb_hexdigits_upcase[num]);
2233         *nchars = *nchars + width;
2234 }
2235
2236 static void bc_num_printDecimal(BcNum *n, size_t *nchars, size_t len)
2237 {
2238         size_t i, rdx = n->rdx - 1;
2239
2240         if (n->neg) bb_putchar('-');
2241         (*nchars) += n->neg;
2242
2243         for (i = n->len - 1; i < n->len; --i)
2244                 bc_num_printHex((size_t) n->num[i], 1, i == rdx, nchars, len);
2245 }
2246
2247 static BcStatus bc_num_printNum(BcNum *n, BcNum *base, size_t width,
2248                                 size_t *nchars, size_t len, BcNumDigitOp print)
2249 {
2250         BcStatus s;
2251         BcVec stack;
2252         BcNum intp, fracp, digit, frac_len;
2253         unsigned long dig, *ptr;
2254         size_t i;
2255         bool radix;
2256
2257         if (n->len == 0) {
2258                 print(0, width, false, nchars, len);
2259                 return BC_STATUS_SUCCESS;
2260         }
2261
2262         bc_vec_init(&stack, sizeof(long), NULL);
2263         bc_num_init(&intp, n->len);
2264         bc_num_init(&fracp, n->rdx);
2265         bc_num_init(&digit, width);
2266         bc_num_init(&frac_len, BC_NUM_INT(n));
2267         bc_num_copy(&intp, n);
2268         bc_num_one(&frac_len);
2269
2270         bc_num_truncate(&intp, intp.rdx);
2271         s = bc_num_sub(n, &intp, &fracp, 0);
2272         if (s) goto err;
2273
2274         while (intp.len != 0) {
2275                 s = bc_num_divmod(&intp, base, &intp, &digit, 0);
2276                 if (s) goto err;
2277                 s = bc_num_ulong(&digit, &dig);
2278                 if (s) goto err;
2279                 bc_vec_push(&stack, &dig);
2280         }
2281
2282         for (i = 0; i < stack.len; ++i) {
2283                 ptr = bc_vec_item_rev(&stack, i);
2284                 print(*ptr, width, false, nchars, len);
2285         }
2286
2287         if (!n->rdx) goto err;
2288
2289         for (radix = true; frac_len.len <= n->rdx; radix = false) {
2290                 s = bc_num_mul(&fracp, base, &fracp, n->rdx);
2291                 if (s) goto err;
2292                 s = bc_num_ulong(&fracp, &dig);
2293                 if (s) goto err;
2294                 bc_num_ulong2num(&intp, dig);
2295                 s = bc_num_sub(&fracp, &intp, &fracp, 0);
2296                 if (s) goto err;
2297                 print(dig, width, radix, nchars, len);
2298                 s = bc_num_mul(&frac_len, base, &frac_len, 0);
2299                 if (s) goto err;
2300         }
2301
2302 err:
2303         bc_num_free(&frac_len);
2304         bc_num_free(&digit);
2305         bc_num_free(&fracp);
2306         bc_num_free(&intp);
2307         bc_vec_free(&stack);
2308         return s;
2309 }
2310
2311 static BcStatus bc_num_printBase(BcNum *n, BcNum *base, size_t base_t,
2312                                  size_t *nchars, size_t line_len)
2313 {
2314         BcStatus s;
2315         size_t width, i;
2316         BcNumDigitOp print;
2317         bool neg = n->neg;
2318
2319         if (neg) bb_putchar('-');
2320         (*nchars) += neg;
2321
2322         n->neg = false;
2323
2324         if (base_t <= BC_NUM_MAX_IBASE) {
2325                 width = 1;
2326                 print = bc_num_printHex;
2327         }
2328         else {
2329                 for (i = base_t - 1, width = 0; i != 0; i /= 10, ++width);
2330                 print = bc_num_printDigits;
2331         }
2332
2333         s = bc_num_printNum(n, base, width, nchars, line_len, print);
2334         n->neg = neg;
2335
2336         return s;
2337 }
2338
2339 #if ENABLE_DC
2340 static BcStatus bc_num_stream(BcNum *n, BcNum *base, size_t *nchars, size_t len)
2341 {
2342         return bc_num_printNum(n, base, 1, nchars, len, bc_num_printChar);
2343 }
2344 #endif
2345
2346 static void bc_num_init(BcNum *n, size_t req)
2347 {
2348         req = req >= BC_NUM_DEF_SIZE ? req : BC_NUM_DEF_SIZE;
2349         memset(n, 0, sizeof(BcNum));
2350         n->num = xmalloc(req);
2351         n->cap = req;
2352 }
2353
2354 static void bc_num_expand(BcNum *n, size_t req)
2355 {
2356         req = req >= BC_NUM_DEF_SIZE ? req : BC_NUM_DEF_SIZE;
2357         if (req > n->cap) {
2358                 n->num = xrealloc(n->num, req);
2359                 n->cap = req;
2360         }
2361 }
2362
2363 static void bc_num_free(void *num)
2364 {
2365         free(((BcNum *) num)->num);
2366 }
2367
2368 static void bc_num_copy(BcNum *d, BcNum *s)
2369 {
2370         if (d != s) {
2371                 bc_num_expand(d, s->cap);
2372                 d->len = s->len;
2373                 d->neg = s->neg;
2374                 d->rdx = s->rdx;
2375                 memcpy(d->num, s->num, sizeof(BcDig) * d->len);
2376         }
2377 }
2378
2379 static BcStatus bc_num_parse(BcNum *n, const char *val, BcNum *base,
2380                              size_t base_t)
2381 {
2382         if (!bc_num_strValid(val, base_t))
2383                 return bc_error("bad number string");
2384
2385         if (base_t == 10)
2386                 bc_num_parseDecimal(n, val);
2387         else
2388                 bc_num_parseBase(n, val, base);
2389
2390         return BC_STATUS_SUCCESS;
2391 }
2392
2393 static BcStatus bc_num_print(BcNum *n, BcNum *base, size_t base_t, bool newline,
2394                              size_t *nchars, size_t line_len)
2395 {
2396         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
2397
2398         bc_num_printNewline(nchars, line_len);
2399
2400         if (n->len == 0) {
2401                 bb_putchar('0');
2402                 ++(*nchars);
2403         }
2404         else if (base_t == 10)
2405                 bc_num_printDecimal(n, nchars, line_len);
2406         else
2407                 s = bc_num_printBase(n, base, base_t, nchars, line_len);
2408
2409         if (newline) {
2410                 bb_putchar('\n');
2411                 *nchars = 0;
2412         }
2413
2414         return s;
2415 }
2416
2417 static BcStatus bc_num_ulong(BcNum *n, unsigned long *result)
2418 {
2419         size_t i;
2420         unsigned long pow;
2421
2422         if (n->neg) return bc_error("negative number");
2423
2424         for (*result = 0, pow = 1, i = n->rdx; i < n->len; ++i) {
2425
2426                 unsigned long prev = *result, powprev = pow;
2427
2428                 *result += ((unsigned long) n->num[i]) * pow;
2429                 pow *= 10;
2430
2431                 if (*result < prev || pow < powprev)
2432                         return bc_error("overflow");
2433         }
2434
2435         return BC_STATUS_SUCCESS;
2436 }
2437
2438 static void bc_num_ulong2num(BcNum *n, unsigned long val)
2439 {
2440         size_t len;
2441         BcDig *ptr;
2442         unsigned long i;
2443
2444         bc_num_zero(n);
2445
2446         if (val == 0) return;
2447
2448         for (len = 1, i = ULONG_MAX; i != 0; i /= 10, ++len) bc_num_expand(n, len);
2449         for (ptr = n->num, i = 0; val; ++i, ++n->len, val /= 10) ptr[i] = val % 10;
2450 }
2451
2452 static BcStatus bc_num_add(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
2453 {
2454         BcNumBinaryOp op = (!a->neg == !b->neg) ? bc_num_a : bc_num_s;
2455         (void) scale;
2456         return bc_num_binary(a, b, c, false, op, BC_NUM_AREQ(a, b));
2457 }
2458
2459 static BcStatus bc_num_sub(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
2460 {
2461         BcNumBinaryOp op = (!a->neg == !b->neg) ? bc_num_s : bc_num_a;
2462         (void) scale;
2463         return bc_num_binary(a, b, c, true, op, BC_NUM_AREQ(a, b));
2464 }
2465
2466 static BcStatus bc_num_mul(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
2467 {
2468         size_t req = BC_NUM_MREQ(a, b, scale);
2469         return bc_num_binary(a, b, c, scale, bc_num_m, req);
2470 }
2471
2472 static BcStatus bc_num_div(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
2473 {
2474         size_t req = BC_NUM_MREQ(a, b, scale);
2475         return bc_num_binary(a, b, c, scale, bc_num_d, req);
2476 }
2477
2478 static BcStatus bc_num_mod(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
2479 {
2480         size_t req = BC_NUM_MREQ(a, b, scale);
2481         return bc_num_binary(a, b, c, scale, bc_num_rem, req);
2482 }
2483
2484 static BcStatus bc_num_pow(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
2485 {
2486         return bc_num_binary(a, b, c, scale, bc_num_p, a->len * b->len + 1);
2487 }
2488
2489 static BcStatus bc_num_sqrt(BcNum *a, BcNum *restrict b, size_t scale)
2490 {
2491         BcStatus s;
2492         BcNum num1, num2, half, f, fprime, *x0, *x1, *temp;
2493         size_t pow, len, digs, digs1, resrdx, req, times = 0;
2494         ssize_t cmp = 1, cmp1 = SSIZE_MAX, cmp2 = SSIZE_MAX;
2495
2496         req = BC_MAX(scale, a->rdx) + ((BC_NUM_INT(a) + 1) >> 1) + 1;
2497         bc_num_expand(b, req);
2498
2499         if (a->len == 0) {
2500                 bc_num_setToZero(b, scale);
2501                 return BC_STATUS_SUCCESS;
2502         }
2503         else if (a->neg)
2504                 return bc_error("negative number");
2505         else if (BC_NUM_ONE(a)) {
2506                 bc_num_one(b);
2507                 bc_num_extend(b, scale);
2508                 return BC_STATUS_SUCCESS;
2509         }
2510
2511         scale = BC_MAX(scale, a->rdx) + 1;
2512         len = a->len + scale;
2513
2514         bc_num_init(&num1, len);
2515         bc_num_init(&num2, len);
2516         bc_num_init(&half, BC_NUM_DEF_SIZE);
2517
2518         bc_num_one(&half);
2519         half.num[0] = 5;
2520         half.rdx = 1;
2521
2522         bc_num_init(&f, len);
2523         bc_num_init(&fprime, len);
2524
2525         x0 = &num1;
2526         x1 = &num2;
2527
2528         bc_num_one(x0);
2529         pow = BC_NUM_INT(a);
2530
2531         if (pow) {
2532
2533                 if (pow & 1)
2534                         x0->num[0] = 2;
2535                 else
2536                         x0->num[0] = 6;
2537
2538                 pow -= 2 - (pow & 1);
2539
2540                 bc_num_extend(x0, pow);
2541
2542                 // Make sure to move the radix back.
2543                 x0->rdx -= pow;
2544         }
2545
2546         x0->rdx = digs = digs1 = 0;
2547         resrdx = scale + 2;
2548         len = BC_NUM_INT(x0) + resrdx - 1;
2549
2550         while (cmp != 0 || digs < len) {
2551
2552                 s = bc_num_div(a, x0, &f, resrdx);
2553                 if (s) goto err;
2554                 s = bc_num_add(x0, &f, &fprime, resrdx);
2555                 if (s) goto err;
2556                 s = bc_num_mul(&fprime, &half, x1, resrdx);
2557                 if (s) goto err;
2558
2559                 cmp = bc_num_cmp(x1, x0);
2560                 digs = x1->len - (unsigned long long) llabs(cmp);
2561
2562                 if (cmp == cmp2 && digs == digs1)
2563                         times += 1;
2564                 else
2565                         times = 0;
2566
2567                 resrdx += times > 4;
2568
2569                 cmp2 = cmp1;
2570                 cmp1 = cmp;
2571                 digs1 = digs;
2572
2573                 temp = x0;
2574                 x0 = x1;
2575                 x1 = temp;
2576         }
2577
2578         bc_num_copy(b, x0);
2579         scale -= 1;
2580         if (b->rdx > scale) bc_num_truncate(b, b->rdx - scale);
2581
2582 err:
2583         bc_num_free(&fprime);
2584         bc_num_free(&f);
2585         bc_num_free(&half);
2586         bc_num_free(&num2);
2587         bc_num_free(&num1);
2588         return s;
2589 }
2590
2591 static BcStatus bc_num_divmod(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, BcNum *d,
2592                               size_t scale)
2593 {
2594         BcStatus s;
2595         BcNum num2, *ptr_a;
2596         bool init = false;
2597         size_t ts = BC_MAX(scale + b->rdx, a->rdx), len = BC_NUM_MREQ(a, b, ts);
2598
2599         if (c == a) {
2600                 memcpy(&num2, c, sizeof(BcNum));
2601                 ptr_a = &num2;
2602                 bc_num_init(c, len);
2603                 init = true;
2604         }
2605         else {
2606                 ptr_a = a;
2607                 bc_num_expand(c, len);
2608         }
2609
2610         s = bc_num_r(ptr_a, b, c, d, scale, ts);
2611
2612         if (init) bc_num_free(&num2);
2613
2614         return s;
2615 }
2616
2617 #if ENABLE_DC
2618 static BcStatus bc_num_modexp(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, BcNum *restrict d)
2619 {
2620         BcStatus s;
2621         BcNum base, exp, two, temp;
2622
2623         if (c->len == 0)
2624                 return bc_error("divide by zero");
2625         if (a->rdx || b->rdx || c->rdx)
2626                 return bc_error("non integer number");
2627         if (b->neg)
2628                 return bc_error("negative number");
2629
2630         bc_num_expand(d, c->len);
2631         bc_num_init(&base, c->len);
2632         bc_num_init(&exp, b->len);
2633         bc_num_init(&two, BC_NUM_DEF_SIZE);
2634         bc_num_init(&temp, b->len);
2635
2636         bc_num_one(&two);
2637         two.num[0] = 2;
2638         bc_num_one(d);
2639
2640         s = bc_num_rem(a, c, &base, 0);
2641         if (s) goto err;
2642         bc_num_copy(&exp, b);
2643
2644         while (exp.len != 0) {
2645
2646                 s = bc_num_divmod(&exp, &two, &exp, &temp, 0);
2647                 if (s) goto err;
2648
2649                 if (BC_NUM_ONE(&temp)) {
2650                         s = bc_num_mul(d, &base, &temp, 0);
2651                         if (s) goto err;
2652                         s = bc_num_rem(&temp, c, d, 0);
2653                         if (s) goto err;
2654                 }
2655
2656                 s = bc_num_mul(&base, &base, &temp, 0);
2657                 if (s) goto err;
2658                 s = bc_num_rem(&temp, c, &base, 0);
2659                 if (s) goto err;
2660         }
2661
2662 err:
2663         bc_num_free(&temp);
2664         bc_num_free(&two);
2665         bc_num_free(&exp);
2666         bc_num_free(&base);
2667         return s;
2668 }
2669 #endif // ENABLE_DC
2670
2671 static int bc_id_cmp(const void *e1, const void *e2)
2672 {
2673         return strcmp(((const BcId *) e1)->name, ((const BcId *) e2)->name);
2674 }
2675
2676 static void bc_id_free(void *id)
2677 {
2678         free(((BcId *) id)->name);
2679 }
2680
2681 static BcStatus bc_func_insert(BcFunc *f, char *name, bool var)
2682 {
2683         BcId a;
2684         size_t i;
2685
2686         for (i = 0; i < f->autos.len; ++i) {
2687                 if (strcmp(name, ((BcId *) bc_vec_item(&f->autos, i))->name) == 0)
2688                         return bc_error("function parameter or auto var has the same name as another");
2689         }
2690
2691         a.idx = var;
2692         a.name = name;
2693
2694         bc_vec_push(&f->autos, &a);
2695
2696         return BC_STATUS_SUCCESS;
2697 }
2698
2699 static void bc_func_init(BcFunc *f)
2700 {
2701         bc_char_vec_init(&f->code);
2702         bc_vec_init(&f->autos, sizeof(BcId), bc_id_free);
2703         bc_vec_init(&f->labels, sizeof(size_t), NULL);
2704         f->nparams = 0;
2705 }
2706
2707 static void bc_func_free(void *func)
2708 {
2709         BcFunc *f = (BcFunc *) func;
2710         bc_vec_free(&f->code);
2711         bc_vec_free(&f->autos);
2712         bc_vec_free(&f->labels);
2713 }
2714
2715 static void bc_array_init(BcVec *a, bool nums)
2716 {
2717         if (nums)
2718                 bc_vec_init(a, sizeof(BcNum), bc_num_free);
2719         else
2720                 bc_vec_init(a, sizeof(BcVec), bc_vec_free);
2721         bc_array_expand(a, 1);
2722 }
2723
2724 static void bc_array_copy(BcVec *d, const BcVec *s)
2725 {
2726         size_t i;
2727
2728         bc_vec_pop_all(d);
2729         bc_vec_expand(d, s->cap);
2730         d->len = s->len;
2731
2732         for (i = 0; i < s->len; ++i) {
2733                 BcNum *dnum = bc_vec_item(d, i), *snum = bc_vec_item(s, i);
2734                 bc_num_init(dnum, snum->len);
2735                 bc_num_copy(dnum, snum);
2736         }
2737 }
2738
2739 static void bc_array_expand(BcVec *a, size_t len)
2740 {
2741         BcResultData data;
2742
2743         if (a->size == sizeof(BcNum) && a->dtor == bc_num_free) {
2744                 while (len > a->len) {
2745                         bc_num_init(&data.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
2746                         bc_vec_push(a, &data.n);
2747                 }
2748         }
2749         else {
2750                 while (len > a->len) {
2751                         bc_array_init(&data.v, true);
2752                         bc_vec_push(a, &data.v);
2753                 }
2754         }
2755 }
2756
2757 static void bc_string_free(void *string)
2758 {
2759         free(*((char **) string));
2760 }
2761
2762 #if ENABLE_DC
2763 static void bc_result_copy(BcResult *d, BcResult *src)
2764 {
2765         d->t = src->t;
2766
2767         switch (d->t) {
2768
2769                 case BC_RESULT_TEMP:
2770                 case BC_RESULT_IBASE:
2771                 case BC_RESULT_SCALE:
2772                 case BC_RESULT_OBASE:
2773                 {
2774                         bc_num_init(&d->d.n, src->d.n.len);
2775                         bc_num_copy(&d->d.n, &src->d.n);
2776                         break;
2777                 }
2778
2779                 case BC_RESULT_VAR:
2780                 case BC_RESULT_ARRAY:
2781                 case BC_RESULT_ARRAY_ELEM:
2782                 {
2783                         d->d.id.name = xstrdup(src->d.id.name);
2784                         break;
2785                 }
2786
2787                 case BC_RESULT_CONSTANT:
2788                 case BC_RESULT_LAST:
2789                 case BC_RESULT_ONE:
2790                 case BC_RESULT_STR:
2791                 {
2792                         memcpy(&d->d.n, &src->d.n, sizeof(BcNum));
2793                         break;
2794                 }
2795         }
2796 }
2797 #endif // ENABLE_DC
2798
2799 static void bc_result_free(void *result)
2800 {
2801         BcResult *r = (BcResult *) result;
2802
2803         switch (r->t) {
2804
2805                 case BC_RESULT_TEMP:
2806                 case BC_RESULT_IBASE:
2807                 case BC_RESULT_SCALE:
2808                 case BC_RESULT_OBASE:
2809                 {
2810                         bc_num_free(&r->d.n);
2811                         break;
2812                 }
2813
2814                 case BC_RESULT_VAR:
2815                 case BC_RESULT_ARRAY:
2816                 case BC_RESULT_ARRAY_ELEM:
2817                 {
2818                         free(r->d.id.name);
2819                         break;
2820                 }
2821
2822                 default:
2823                 {
2824                         // Do nothing.
2825                         break;
2826                 }
2827         }
2828 }
2829
2830 static void bc_lex_lineComment(BcLex *l)
2831 {
2832         l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
2833         while (l->i < l->len && l->buf[l->i++] != '\n');
2834         --l->i;
2835 }
2836
2837 static void bc_lex_whitespace(BcLex *l)
2838 {
2839         char c;
2840         l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
2841         for (c = l->buf[l->i]; c != '\n' && isspace(c); c = l->buf[++l->i]);
2842 }
2843
2844 static BcStatus bc_lex_number(BcLex *l, char start)
2845 {
2846         const char *buf = l->buf + l->i;
2847         size_t len, hits = 0, bslashes = 0, i = 0, j;
2848         char c = buf[i];
2849         bool last_pt, pt = start == '.';
2850
2851         last_pt = pt;
2852         l->t.t = BC_LEX_NUMBER;
2853
2854         while (c != 0 && (isdigit(c) || (c >= 'A' && c <= 'F') ||
2855                           (c == '.' && !pt) || (c == '\\' && buf[i + 1] == '\n')))
2856         {
2857                 if (c != '\\') {
2858                         last_pt = c == '.';
2859                         pt = pt || last_pt;
2860                 }
2861                 else {
2862                         ++i;
2863                         bslashes += 1;
2864                 }
2865
2866                 c = buf[++i];
2867         }
2868
2869         len = i + !last_pt - bslashes * 2;
2870         if (len > BC_MAX_NUM)
2871                 return bc_error("number too long: must be [1, BC_NUM_MAX]");
2872
2873         bc_vec_pop_all(&l->t.v);
2874         bc_vec_expand(&l->t.v, len + 1);
2875         bc_vec_push(&l->t.v, &start);
2876
2877         for (buf -= 1, j = 1; j < len + hits * 2; ++j) {
2878
2879                 c = buf[j];
2880
2881                 // If we have hit a backslash, skip it. We don't have
2882                 // to check for a newline because it's guaranteed.
2883                 if (hits < bslashes && c == '\\') {
2884                         ++hits;
2885                         ++j;
2886                         continue;
2887                 }
2888
2889                 bc_vec_push(&l->t.v, &c);
2890         }
2891
2892         bc_vec_pushZeroByte(&l->t.v);
2893         l->i += i;
2894
2895         return BC_STATUS_SUCCESS;
2896 }
2897
2898 static BcStatus bc_lex_name(BcLex *l)
2899 {
2900         size_t i = 0;
2901         const char *buf = l->buf + l->i - 1;
2902         char c = buf[i];
2903
2904         l->t.t = BC_LEX_NAME;
2905
2906         while ((c >= 'a' && c <= 'z') || isdigit(c) || c == '_') c = buf[++i];
2907
2908         if (i > BC_MAX_STRING)
2909                 return bc_error("name too long: must be [1, BC_NAME_MAX]");
2910         bc_vec_string(&l->t.v, i, buf);
2911
2912         // Increment the index. We minus 1 because it has already been incremented.
2913         l->i += i - 1;
2914
2915         return BC_STATUS_SUCCESS;
2916 }
2917
2918 static void bc_lex_init(BcLex *l, BcLexNext next)
2919 {
2920         l->next = next;
2921         bc_char_vec_init(&l->t.v);
2922 }
2923
2924 static void bc_lex_free(BcLex *l)
2925 {
2926         bc_vec_free(&l->t.v);
2927 }
2928
2929 static void bc_lex_file(BcLex *l)
2930 {
2931         G.err_line = l->line = 1;
2932         l->newline = false;
2933 }
2934
2935 static BcStatus bc_lex_next(BcLex *l)
2936 {
2937         BcStatus s;
2938
2939         l->t.last = l->t.t;
2940         if (l->t.last == BC_LEX_EOF) return bc_error("end of file");
2941
2942         l->line += l->newline;
2943         G.err_line = l->line;
2944         l->t.t = BC_LEX_EOF;
2945
2946         l->newline = (l->i == l->len);
2947         if (l->newline) return BC_STATUS_SUCCESS;
2948
2949         // Loop until failure or we don't have whitespace. This
2950         // is so the parser doesn't get inundated with whitespace.
2951         do {
2952                 s = l->next(l);
2953         } while (!s && l->t.t == BC_LEX_WHITESPACE);
2954
2955         return s;
2956 }
2957
2958 static BcStatus bc_lex_text(BcLex *l, const char *text)
2959 {
2960         l->buf = text;
2961         l->i = 0;
2962         l->len = strlen(text);
2963         l->t.t = l->t.last = BC_LEX_INVALID;
2964         return bc_lex_next(l);
2965 }
2966
2967 #if ENABLE_BC
2968 static BcStatus bc_lex_identifier(BcLex *l)
2969 {
2970         BcStatus s;
2971         unsigned i;
2972         const char *buf = l->buf + l->i - 1;
2973
2974         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(bc_lex_kws); ++i) {
2975                 const char *keyword8 = bc_lex_kws[i].name8;
2976                 unsigned j = 0;
2977                 while (buf[j] != '\0' && buf[j] == keyword8[j]) {
2978                         j++;
2979                         if (j == 8) goto match;
2980                 }
2981                 if (keyword8[j] != '\0')
2982                         continue;
2983  match:
2984                 // buf starts with keyword bc_lex_kws[i]
2985                 l->t.t = BC_LEX_KEY_1st_keyword + i;
2986                 if (!((1 << i) & POSIX_KWORD_MASK)) {
2987                         s = bc_posix_error_fmt("%sthe '%.8s' keyword", "POSIX does not allow ", bc_lex_kws[i].name8);
2988                         if (s) return s;
2989                 }
2990
2991                 // We minus 1 because the index has already been incremented.
2992                 l->i += j - 1;
2993                 return BC_STATUS_SUCCESS;
2994         }
2995
2996         s = bc_lex_name(l);
2997         if (s) return s;
2998
2999         if (l->t.v.len > 2) {
3000                 // Prevent this:
3001                 // >>> qwe=1
3002                 // bc: POSIX only allows one character names; the following is bad: 'qwe=1
3003                 // '
3004                 unsigned len = strchrnul(buf, '\n') - buf;
3005                 s = bc_posix_error_fmt("POSIX only allows one character names; the following is bad: '%.*s'", len, buf);
3006         }
3007
3008         return s;
3009 }
3010
3011 static BcStatus bc_lex_string(BcLex *l)
3012 {
3013         size_t len, nls = 0, i = l->i;
3014         char c;
3015
3016         l->t.t = BC_LEX_STR;
3017
3018         for (c = l->buf[i]; c != 0 && c != '"'; c = l->buf[++i]) nls += (c == '\n');
3019
3020         if (c == '\0') {
3021                 l->i = i;
3022                 return bc_error("string end could not be found");
3023         }
3024
3025         len = i - l->i;
3026         if (len > BC_MAX_STRING)
3027                 return bc_error("string too long: must be [1, BC_STRING_MAX]");
3028         bc_vec_string(&l->t.v, len, l->buf + l->i);
3029
3030         l->i = i + 1;
3031         l->line += nls;
3032         G.err_line = l->line;
3033
3034         return BC_STATUS_SUCCESS;
3035 }
3036
3037 static void bc_lex_assign(BcLex *l, BcLexType with, BcLexType without)
3038 {
3039         if (l->buf[l->i] == '=') {
3040                 ++l->i;
3041                 l->t.t = with;
3042         }
3043         else
3044                 l->t.t = without;
3045 }
3046
3047 static BcStatus bc_lex_comment(BcLex *l)
3048 {
3049         size_t i, nls = 0;
3050         const char *buf = l->buf;
3051
3052         l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
3053         i = ++l->i;
3054         for (;;) {
3055                 char c = buf[i];
3056  check_star:
3057                 if (c == '*') {
3058                         c = buf[++i];
3059                         if (c == '/')
3060                                 break;
3061                         goto check_star;
3062                 }
3063                 if (c == '\0') {
3064                         l->i = i;
3065                         return bc_error("comment end could not be found");
3066                 }
3067                 nls += (c == '\n');
3068                 i++;
3069         }
3070
3071         l->i = i + 1;
3072         l->line += nls;
3073         G.err_line = l->line;
3074
3075         return BC_STATUS_SUCCESS;
3076 }
3077
3078 static BcStatus bc_lex_token(BcLex *l)
3079 {
3080         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
3081         char c = l->buf[l->i++], c2;
3082
3083         // This is the workhorse of the lexer.
3084         switch (c) {
3085
3086                 case '\0':
3087                 case '\n':
3088                 {
3089                         l->newline = true;
3090                         l->t.t = !c ? BC_LEX_EOF : BC_LEX_NLINE;
3091                         break;
3092                 }
3093
3094                 case '\t':
3095                 case '\v':
3096                 case '\f':
3097                 case '\r':
3098                 case ' ':
3099                 {
3100                         bc_lex_whitespace(l);
3101                         break;
3102                 }
3103
3104                 case '!':
3105                 {
3106                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_NE, BC_LEX_OP_BOOL_NOT);
3107
3108                         if (l->t.t == BC_LEX_OP_BOOL_NOT) {
3109                                 s = bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad("!");
3110                                 if (s) return s;
3111                         }
3112
3113                         break;
3114                 }
3115
3116                 case '"':
3117                 {
3118                         s = bc_lex_string(l);
3119                         break;
3120                 }
3121
3122                 case '#':
3123                 {
3124                         s = bc_POSIX_does_not_allow("'#' script comments");
3125                         if (s) return s;
3126
3127                         bc_lex_lineComment(l);
3128
3129                         break;
3130                 }
3131
3132                 case '%':
3133                 {
3134                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_MODULUS, BC_LEX_OP_MODULUS);
3135                         break;
3136                 }
3137
3138                 case '&':
3139                 {
3140                         c2 = l->buf[l->i];
3141                         if (c2 == '&') {
3142
3143                                 s = bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad("&&");
3144                                 if (s) return s;
3145
3146                                 ++l->i;
3147                                 l->t.t = BC_LEX_OP_BOOL_AND;
3148                         }
3149                         else {
3150                                 l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3151                                 s = bc_error_bad_character('&');
3152                         }
3153
3154                         break;
3155                 }
3156
3157                 case '(':
3158                 case ')':
3159                 {
3160                         l->t.t = (BcLexType)(c - '(' + BC_LEX_LPAREN);
3161                         break;
3162                 }
3163
3164                 case '*':
3165                 {
3166                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_MULTIPLY, BC_LEX_OP_MULTIPLY);
3167                         break;
3168                 }
3169
3170                 case '+':
3171                 {
3172                         c2 = l->buf[l->i];
3173                         if (c2 == '+') {
3174                                 ++l->i;
3175                                 l->t.t = BC_LEX_OP_INC;
3176                         }
3177                         else
3178                                 bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_PLUS, BC_LEX_OP_PLUS);
3179                         break;
3180                 }
3181
3182                 case ',':
3183                 {
3184                         l->t.t = BC_LEX_COMMA;
3185                         break;
3186                 }
3187
3188                 case '-':
3189                 {
3190                         c2 = l->buf[l->i];
3191                         if (c2 == '-') {
3192                                 ++l->i;
3193                                 l->t.t = BC_LEX_OP_DEC;
3194                         }
3195                         else
3196                                 bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_MINUS, BC_LEX_OP_MINUS);
3197                         break;
3198                 }
3199
3200                 case '.':
3201                 {
3202                         if (isdigit(l->buf[l->i]))
3203                                 s = bc_lex_number(l, c);
3204                         else {
3205                                 l->t.t = BC_LEX_KEY_LAST;
3206                                 s = bc_POSIX_does_not_allow("a period ('.') as a shortcut for the last result");
3207                         }
3208                         break;
3209                 }
3210
3211                 case '/':
3212                 {
3213                         c2 = l->buf[l->i];
3214                         if (c2 == '*')
3215                                 s = bc_lex_comment(l);
3216                         else
3217                                 bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_DIVIDE, BC_LEX_OP_DIVIDE);
3218                         break;
3219                 }
3220
3221                 case '0':
3222                 case '1':
3223                 case '2':
3224                 case '3':
3225                 case '4':
3226                 case '5':
3227                 case '6':
3228                 case '7':
3229                 case '8':
3230                 case '9':
3231                 case 'A':
3232                 case 'B':
3233                 case 'C':
3234                 case 'D':
3235                 case 'E':
3236                 case 'F':
3237                 {
3238                         s = bc_lex_number(l, c);
3239                         break;
3240                 }
3241
3242                 case ';':
3243                 {
3244                         l->t.t = BC_LEX_SCOLON;
3245                         break;
3246                 }
3247
3248                 case '<':
3249                 {
3250                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_LE, BC_LEX_OP_REL_LT);
3251                         break;
3252                 }
3253
3254                 case '=':
3255                 {
3256                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_EQ, BC_LEX_OP_ASSIGN);
3257                         break;
3258                 }
3259
3260                 case '>':
3261                 {
3262                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_GE, BC_LEX_OP_REL_GT);
3263                         break;
3264                 }
3265
3266                 case '[':
3267                 case ']':
3268                 {
3269                         l->t.t = (BcLexType)(c - '[' + BC_LEX_LBRACKET);
3270                         break;
3271                 }
3272
3273                 case '\\':
3274                 {
3275                         if (l->buf[l->i] == '\n') {
3276                                 l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
3277                                 ++l->i;
3278                         }
3279                         else
3280                                 s = bc_error_bad_character(c);
3281                         break;
3282                 }
3283
3284                 case '^':
3285                 {
3286                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER, BC_LEX_OP_POWER);
3287                         break;
3288                 }
3289
3290                 case 'a':
3291                 case 'b':
3292                 case 'c':
3293                 case 'd':
3294                 case 'e':
3295                 case 'f':
3296                 case 'g':
3297                 case 'h':
3298                 case 'i':
3299                 case 'j':
3300                 case 'k':
3301                 case 'l':
3302                 case 'm':
3303                 case 'n':
3304                 case 'o':
3305                 case 'p':
3306                 case 'q':
3307                 case 'r':
3308                 case 's':
3309                 case 't':
3310                 case 'u':
3311                 case 'v':
3312                 case 'w':
3313                 case 'x':
3314                 case 'y':
3315                 case 'z':
3316                 {
3317                         s = bc_lex_identifier(l);
3318                         break;
3319                 }
3320
3321                 case '{':
3322                 case '}':
3323                 {
3324                         l->t.t = (BcLexType)(c - '{' + BC_LEX_LBRACE);
3325                         break;
3326                 }
3327
3328                 case '|':
3329                 {
3330                         c2 = l->buf[l->i];
3331
3332                         if (c2 == '|') {
3333                                 s = bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad("||");
3334                                 if (s) return s;
3335
3336                                 ++l->i;
3337                                 l->t.t = BC_LEX_OP_BOOL_OR;
3338                         }
3339                         else {
3340                                 l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3341                                 s = bc_error_bad_character(c);
3342                         }
3343
3344                         break;
3345                 }
3346
3347                 default:
3348                 {
3349                         l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3350                         s = bc_error_bad_character(c);
3351                         break;
3352                 }
3353         }
3354
3355         return s;
3356 }
3357 #endif // ENABLE_BC
3358
3359 #if ENABLE_DC
3360 static BcStatus dc_lex_register(BcLex *l)
3361 {
3362         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
3363
3364         if (isspace(l->buf[l->i - 1])) {
3365                 bc_lex_whitespace(l);
3366                 ++l->i;
3367                 if (!G_exreg)
3368                         s = bc_error("extended register");
3369                 else
3370                         s = bc_lex_name(l);
3371         }
3372         else {
3373                 bc_vec_pop_all(&l->t.v);
3374                 bc_vec_pushByte(&l->t.v, l->buf[l->i - 1]);
3375                 bc_vec_pushZeroByte(&l->t.v);
3376                 l->t.t = BC_LEX_NAME;
3377         }
3378
3379         return s;
3380 }
3381
3382 static BcStatus dc_lex_string(BcLex *l)
3383 {
3384         size_t depth = 1, nls = 0, i = l->i;
3385         char c;
3386
3387         l->t.t = BC_LEX_STR;
3388         bc_vec_pop_all(&l->t.v);
3389
3390         for (c = l->buf[i]; c != 0 && depth; c = l->buf[++i]) {
3391
3392                 depth += (c == '[' && (i == l->i || l->buf[i - 1] != '\\'));
3393                 depth -= (c == ']' && (i == l->i || l->buf[i - 1] != '\\'));
3394                 nls += (c == '\n');
3395
3396                 if (depth) bc_vec_push(&l->t.v, &c);
3397         }
3398
3399         if (c == '\0') {
3400                 l->i = i;
3401                 return bc_error("string end could not be found");
3402         }
3403
3404         bc_vec_pushZeroByte(&l->t.v);
3405         if (i - l->i > BC_MAX_STRING)
3406                 return bc_error("string too long: must be [1, BC_STRING_MAX]");
3407
3408         l->i = i;
3409         l->line += nls;
3410         G.err_line = l->line;
3411
3412         return BC_STATUS_SUCCESS;
3413 }
3414
3415 static BcStatus dc_lex_token(BcLex *l)
3416 {
3417         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
3418         char c = l->buf[l->i++], c2;
3419         size_t i;
3420
3421         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(dc_lex_regs); ++i) {
3422                 if (l->t.last == dc_lex_regs[i])
3423                         return dc_lex_register(l);
3424         }
3425
3426         if (c >= '%' && c <= '~' &&
3427             (l->t.t = dc_lex_tokens[(c - '%')]) != BC_LEX_INVALID)
3428         {
3429                 return s;
3430         }
3431
3432         // This is the workhorse of the lexer.
3433         switch (c) {
3434
3435                 case '\0':
3436                 {
3437                         l->t.t = BC_LEX_EOF;
3438                         break;
3439                 }
3440
3441                 case '\n':
3442                 case '\t':
3443                 case '\v':
3444                 case '\f':
3445                 case '\r':
3446                 case ' ':
3447                 {
3448                         l->newline = (c == '\n');
3449                         bc_lex_whitespace(l);
3450                         break;
3451                 }
3452
3453                 case '!':
3454                 {
3455                         c2 = l->buf[l->i];
3456
3457                         if (c2 == '=')
3458                                 l->t.t = BC_LEX_OP_REL_NE;
3459                         else if (c2 == '<')
3460                                 l->t.t = BC_LEX_OP_REL_LE;
3461                         else if (c2 == '>')
3462                                 l->t.t = BC_LEX_OP_REL_GE;
3463                         else
3464                                 return bc_error_bad_character(c);
3465
3466                         ++l->i;
3467                         break;
3468                 }
3469
3470                 case '#':
3471                 {
3472                         bc_lex_lineComment(l);
3473                         break;
3474                 }
3475
3476                 case '.':
3477                 {
3478                         if (isdigit(l->buf[l->i]))
3479                                 s = bc_lex_number(l, c);
3480                         else
3481                                 s = bc_error_bad_character(c);
3482                         break;
3483                 }
3484
3485                 case '0':
3486                 case '1':
3487                 case '2':
3488                 case '3':
3489                 case '4':
3490                 case '5':
3491                 case '6':
3492                 case '7':
3493                 case '8':
3494                 case '9':
3495                 case 'A':
3496                 case 'B':
3497                 case 'C':
3498                 case 'D':
3499                 case 'E':
3500                 case 'F':
3501                 {
3502                         s = bc_lex_number(l, c);
3503                         break;
3504                 }
3505
3506                 case '[':
3507                 {
3508                         s = dc_lex_string(l);
3509                         break;
3510                 }
3511
3512                 default:
3513                 {
3514                         l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3515                         s = bc_error_bad_character(c);
3516                         break;
3517                 }
3518         }
3519
3520         return s;
3521 }
3522 #endif // ENABLE_DC
3523
3524 static void bc_parse_addFunc(BcParse *p, char *name, size_t *idx)
3525 {
3526         bc_program_addFunc(name, idx);
3527         p->func = bc_vec_item(&G.prog.fns, p->fidx);
3528 }
3529
3530 static void bc_parse_pushName(BcParse *p, char *name)
3531 {
3532         size_t i = 0, len = strlen(name);
3533
3534         for (; i < len; ++i) bc_parse_push(p, name[i]);
3535         bc_parse_push(p, BC_PARSE_STREND);
3536
3537         free(name);
3538 }
3539
3540 static void bc_parse_pushIndex(BcParse *p, size_t idx)
3541 {
3542         unsigned char amt, i, nums[sizeof(size_t)];
3543
3544         for (amt = 0; idx; ++amt) {
3545                 nums[amt] = (char) idx;
3546                 idx = (idx & ((unsigned long) ~(UCHAR_MAX))) >> sizeof(char) * CHAR_BIT;
3547         }
3548
3549         bc_parse_push(p, amt);
3550         for (i = 0; i < amt; ++i) bc_parse_push(p, nums[i]);
3551 }
3552
3553 static void bc_parse_number(BcParse *p, BcInst *prev, size_t *nexs)
3554 {
3555         char *num = xstrdup(p->l.t.v.v);
3556         size_t idx = G.prog.consts.len;
3557
3558         bc_vec_push(&G.prog.consts, &num);
3559
3560         bc_parse_push(p, BC_INST_NUM);
3561         bc_parse_pushIndex(p, idx);
3562
3563         ++(*nexs);
3564         (*prev) = BC_INST_NUM;
3565 }
3566
3567 static BcStatus bc_parse_text(BcParse *p, const char *text)
3568 {
3569         BcStatus s;
3570
3571         p->func = bc_vec_item(&G.prog.fns, p->fidx);
3572
3573         if (!text[0] && !BC_PARSE_CAN_EXEC(p)) {
3574                 p->l.t.t = BC_LEX_INVALID;
3575                 s = p->parse(p);
3576                 if (s) return s;
3577                 if (!BC_PARSE_CAN_EXEC(p))
3578                         return bc_error("file is not executable");
3579         }
3580
3581         return bc_lex_text(&p->l, text);
3582 }
3583
3584 // Called when bc/dc_parse_parse() detects a failure,
3585 // resets parsing structures.
3586 static void bc_parse_reset(BcParse *p)
3587 {
3588         if (p->fidx != BC_PROG_MAIN) {
3589                 p->func->nparams = 0;
3590                 bc_vec_pop_all(&p->func->code);
3591                 bc_vec_pop_all(&p->func->autos);
3592                 bc_vec_pop_all(&p->func->labels);
3593
3594                 bc_parse_updateFunc(p, BC_PROG_MAIN);
3595         }
3596
3597         p->l.i = p->l.len;
3598         p->l.t.t = BC_LEX_EOF;
3599         p->auto_part = (p->nbraces = 0);
3600
3601         bc_vec_npop(&p->flags, p->flags.len - 1);
3602         bc_vec_pop_all(&p->exits);
3603         bc_vec_pop_all(&p->conds);
3604         bc_vec_pop_all(&p->ops);
3605
3606         bc_program_reset();
3607 }
3608
3609 static void bc_parse_free(BcParse *p)
3610 {
3611         bc_vec_free(&p->flags);
3612         bc_vec_free(&p->exits);
3613         bc_vec_free(&p->conds);
3614         bc_vec_free(&p->ops);
3615         bc_lex_free(&p->l);
3616 }
3617
3618 static void bc_parse_create(BcParse *p, size_t func,
3619                             BcParseParse parse, BcLexNext next)
3620 {
3621         memset(p, 0, sizeof(BcParse));
3622
3623         bc_lex_init(&p->l, next);
3624         bc_vec_init(&p->flags, sizeof(uint8_t), NULL);
3625         bc_vec_init(&p->exits, sizeof(BcInstPtr), NULL);
3626         bc_vec_init(&p->conds, sizeof(size_t), NULL);
3627         bc_vec_pushZeroByte(&p->flags);
3628         bc_vec_init(&p->ops, sizeof(BcLexType), NULL);
3629
3630         p->parse = parse;
3631         // p->auto_part = p->nbraces = 0; - already is
3632         bc_parse_updateFunc(p, func);
3633 }
3634
3635 #if ENABLE_BC
3636 static BcStatus bc_parse_else(BcParse *p);
3637 static BcStatus bc_parse_stmt(BcParse *p);
3638
3639 static BcStatus bc_parse_operator(BcParse *p, BcLexType type, size_t start,
3640                                   size_t *nexprs, bool next)
3641 {
3642         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
3643         BcLexType t;
3644         char l, r = bc_parse_op_PREC(type - BC_LEX_OP_INC);
3645         bool left = bc_parse_op_LEFT(type - BC_LEX_OP_INC);
3646
3647         while (p->ops.len > start) {
3648
3649                 t = BC_PARSE_TOP_OP(p);
3650                 if (t == BC_LEX_LPAREN) break;
3651
3652                 l = bc_parse_op_PREC(t - BC_LEX_OP_INC);
3653                 if (l >= r && (l != r || !left)) break;
3654
3655                 bc_parse_push(p, BC_PARSE_TOKEN_INST(t));
3656                 bc_vec_pop(&p->ops);
3657                 *nexprs -= t != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && t != BC_LEX_NEG;
3658         }
3659
3660         bc_vec_push(&p->ops, &type);
3661         if (next) s = bc_lex_next(&p->l);
3662
3663         return s;
3664 }
3665
3666 static BcStatus bc_parse_rightParen(BcParse *p, size_t ops_bgn, size_t *nexs)
3667 {
3668         BcLexType top;
3669
3670         if (p->ops.len <= ops_bgn)
3671                 return bc_error_bad_expression();
3672         top = BC_PARSE_TOP_OP(p);
3673
3674         while (top != BC_LEX_LPAREN) {
3675
3676                 bc_parse_push(p, BC_PARSE_TOKEN_INST(top));
3677
3678                 bc_vec_pop(&p->ops);
3679                 *nexs -= top != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && top != BC_LEX_NEG;
3680
3681                 if (p->ops.len <= ops_bgn)
3682                         return bc_error_bad_expression();
3683                 top = BC_PARSE_TOP_OP(p);
3684         }
3685
3686         bc_vec_pop(&p->ops);
3687
3688         return bc_lex_next(&p->l);
3689 }
3690
3691 static BcStatus bc_parse_params(BcParse *p, uint8_t flags)
3692 {
3693         BcStatus s;
3694         bool comma = false;
3695         size_t nparams;
3696
3697         s = bc_lex_next(&p->l);
3698         if (s) return s;
3699
3700         for (nparams = 0; p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN; ++nparams) {
3701
3702                 flags = (flags & ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL)) | BC_PARSE_ARRAY;
3703                 s = bc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_param);
3704                 if (s) return s;
3705
3706                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
3707                 if (comma) {
3708                         s = bc_lex_next(&p->l);
3709                         if (s) return s;
3710                 }
3711         }
3712
3713         if (comma) return bc_error_bad_token();
3714         bc_parse_push(p, BC_INST_CALL);
3715         bc_parse_pushIndex(p, nparams);
3716
3717         return BC_STATUS_SUCCESS;
3718 }
3719
3720 static BcStatus bc_parse_call(BcParse *p, char *name, uint8_t flags)
3721 {
3722         BcStatus s;
3723         BcId entry, *entry_ptr;
3724         size_t idx;
3725
3726         entry.name = name;
3727
3728         s = bc_parse_params(p, flags);
3729         if (s) goto err;
3730
3731         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) {
3732                 s = bc_error_bad_token();
3733                 goto err;
3734         }
3735
3736         idx = bc_map_index(&G.prog.fn_map, &entry);
3737
3738         if (idx == BC_VEC_INVALID_IDX) {
3739                 name = xstrdup(entry.name);
3740                 bc_parse_addFunc(p, name, &idx);
3741                 idx = bc_map_index(&G.prog.fn_map, &entry);
3742                 free(entry.name);
3743         }
3744         else
3745                 free(name);
3746
3747         entry_ptr = bc_vec_item(&G.prog.fn_map, idx);
3748         bc_parse_pushIndex(p, entry_ptr->idx);
3749
3750         return bc_lex_next(&p->l);
3751
3752 err:
3753         free(name);
3754         return s;
3755 }
3756
3757 static BcStatus bc_parse_name(BcParse *p, BcInst *type, uint8_t flags)
3758 {
3759         BcStatus s;
3760         char *name;
3761
3762         name = xstrdup(p->l.t.v.v);
3763         s = bc_lex_next(&p->l);
3764         if (s) goto err;
3765
3766         if (p->l.t.t == BC_LEX_LBRACKET) {
3767
3768                 s = bc_lex_next(&p->l);
3769                 if (s) goto err;
3770
3771                 if (p->l.t.t == BC_LEX_RBRACKET) {
3772
3773                         if (!(flags & BC_PARSE_ARRAY)) {
3774                                 s = bc_error_bad_expression();
3775                                 goto err;
3776                         }
3777
3778                         *type = BC_INST_ARRAY;
3779                 }
3780                 else {
3781
3782                         *type = BC_INST_ARRAY_ELEM;
3783
3784                         flags &= ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL);
3785                         s = bc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_elem);
3786                         if (s) goto err;
3787                 }
3788
3789                 s = bc_lex_next(&p->l);
3790                 if (s) goto err;
3791                 bc_parse_push(p, *type);
3792                 bc_parse_pushName(p, name);
3793         }
3794         else if (p->l.t.t == BC_LEX_LPAREN) {
3795
3796                 if (flags & BC_PARSE_NOCALL) {
3797                         s = bc_error_bad_token();
3798                         goto err;
3799                 }
3800
3801                 *type = BC_INST_CALL;
3802                 s = bc_parse_call(p, name, flags);
3803         }
3804         else {
3805                 *type = BC_INST_VAR;
3806                 bc_parse_push(p, BC_INST_VAR);
3807                 bc_parse_pushName(p, name);
3808         }
3809
3810         return s;
3811
3812 err:
3813         free(name);
3814         return s;
3815 }
3816
3817 static BcStatus bc_parse_read(BcParse *p)
3818 {
3819         BcStatus s;
3820
3821         s = bc_lex_next(&p->l);
3822         if (s) return s;
3823         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) return bc_error_bad_token();
3824
3825         s = bc_lex_next(&p->l);
3826         if (s) return s;
3827         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) return bc_error_bad_token();
3828
3829         bc_parse_push(p, BC_INST_READ);
3830
3831         return bc_lex_next(&p->l);
3832 }
3833
3834 static BcStatus bc_parse_builtin(BcParse *p, BcLexType type, uint8_t flags,
3835                                  BcInst *prev)
3836 {
3837         BcStatus s;
3838
3839         s = bc_lex_next(&p->l);
3840         if (s) return s;
3841         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) return bc_error_bad_token();
3842
3843         flags = (flags & ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL)) | BC_PARSE_ARRAY;
3844
3845         s = bc_lex_next(&p->l);
3846         if (s) return s;
3847
3848         s = bc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_rel);
3849         if (s) return s;
3850
3851         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) return bc_error_bad_token();
3852
3853         *prev = (type == BC_LEX_KEY_LENGTH) ? BC_INST_LENGTH : BC_INST_SQRT;
3854         bc_parse_push(p, *prev);
3855
3856         return bc_lex_next(&p->l);
3857 }
3858
3859 static BcStatus bc_parse_scale(BcParse *p, BcInst *type, uint8_t flags)
3860 {
3861         BcStatus s;
3862
3863         s = bc_lex_next(&p->l);
3864         if (s) return s;
3865
3866         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) {
3867                 *type = BC_INST_SCALE;
3868                 bc_parse_push(p, BC_INST_SCALE);
3869                 return BC_STATUS_SUCCESS;
3870         }
3871
3872         *type = BC_INST_SCALE_FUNC;
3873         flags &= ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL);
3874
3875         s = bc_lex_next(&p->l);
3876         if (s) return s;
3877
3878         s = bc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_rel);
3879         if (s) return s;
3880         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) return bc_error_bad_token();
3881         bc_parse_push(p, BC_INST_SCALE_FUNC);
3882
3883         return bc_lex_next(&p->l);
3884 }
3885
3886 static BcStatus bc_parse_incdec(BcParse *p, BcInst *prev, bool *paren_expr,
3887                                 size_t *nexprs, uint8_t flags)
3888 {
3889         BcStatus s;
3890         BcLexType type;
3891         char inst;
3892         BcInst etype = *prev;
3893
3894         if (etype == BC_INST_VAR || etype == BC_INST_ARRAY_ELEM ||
3895             etype == BC_INST_SCALE || etype == BC_INST_LAST ||
3896             etype == BC_INST_IBASE || etype == BC_INST_OBASE)
3897         {
3898                 *prev = inst = BC_INST_INC_POST + (p->l.t.t != BC_LEX_OP_INC);
3899                 bc_parse_push(p, inst);
3900                 s = bc_lex_next(&p->l);
3901         }
3902         else {
3903
3904                 *prev = inst = BC_INST_INC_PRE + (p->l.t.t != BC_LEX_OP_INC);
3905                 *paren_expr = true;
3906
3907                 s = bc_lex_next(&p->l);
3908                 if (s) return s;
3909                 type = p->l.t.t;
3910
3911                 // Because we parse the next part of the expression
3912                 // right here, we need to increment this.
3913                 *nexprs = *nexprs + 1;
3914
3915                 switch (type) {
3916
3917                         case BC_LEX_NAME:
3918                         {
3919                                 s = bc_parse_name(p, prev, flags | BC_PARSE_NOCALL);
3920                                 break;
3921                         }
3922
3923                         case BC_LEX_KEY_IBASE:
3924                         case BC_LEX_KEY_LAST:
3925                         case BC_LEX_KEY_OBASE:
3926                         {
3927                                 bc_parse_push(p, type - BC_LEX_KEY_IBASE + BC_INST_IBASE);
3928                                 s = bc_lex_next(&p->l);
3929                                 break;
3930                         }
3931
3932                         case BC_LEX_KEY_SCALE:
3933                         {
3934                                 s = bc_lex_next(&p->l);
3935                                 if (s) return s;
3936                                 if (p->l.t.t == BC_LEX_LPAREN)
3937                                         s = bc_error_bad_token();
3938                                 else
3939                                         bc_parse_push(p, BC_INST_SCALE);
3940                                 break;
3941                         }
3942
3943                         default:
3944                         {
3945                                 s = bc_error_bad_token();
3946                                 break;
3947                         }
3948                 }
3949
3950                 if (!s) bc_parse_push(p, inst);
3951         }
3952
3953         return s;
3954 }
3955
3956 static BcStatus bc_parse_minus(BcParse *p, BcInst *prev, size_t ops_bgn,
3957                                bool rparen, size_t *nexprs)
3958 {
3959         BcStatus s;
3960         BcLexType type;
3961         BcInst etype = *prev;
3962
3963         s = bc_lex_next(&p->l);
3964         if (s) return s;
3965
3966         type = rparen || etype == BC_INST_INC_POST || etype == BC_INST_DEC_POST ||
3967                        (etype >= BC_INST_NUM && etype <= BC_INST_SQRT) ?
3968                    BC_LEX_OP_MINUS :
3969                    BC_LEX_NEG;
3970         *prev = BC_PARSE_TOKEN_INST(type);
3971
3972         // We can just push onto the op stack because this is the largest
3973         // precedence operator that gets pushed. Inc/dec does not.
3974         if (type != BC_LEX_OP_MINUS)
3975                 bc_vec_push(&p->ops, &type);
3976         else
3977                 s = bc_parse_operator(p, type, ops_bgn, nexprs, false);
3978
3979         return s;
3980 }
3981
3982 static BcStatus bc_parse_string(BcParse *p, char inst)
3983 {
3984         char *str = xstrdup(p->l.t.v.v);
3985
3986         bc_parse_push(p, BC_INST_STR);
3987         bc_parse_pushIndex(p, G.prog.strs.len);
3988         bc_vec_push(&G.prog.strs, &str);
3989         bc_parse_push(p, inst);
3990
3991         return bc_lex_next(&p->l);
3992 }
3993
3994 static BcStatus bc_parse_print(BcParse *p)
3995 {
3996         BcStatus s;
3997         BcLexType type;
3998         bool comma = false;
3999
4000         s = bc_lex_next(&p->l);
4001         if (s) return s;
4002
4003         type = p->l.t.t;
4004
4005         if (type == BC_LEX_SCOLON || type == BC_LEX_NLINE)
4006                 return bc_error("bad print statement");
4007
4008         while (!s && type != BC_LEX_SCOLON && type != BC_LEX_NLINE) {
4009
4010                 if (type == BC_LEX_STR)
4011                         s = bc_parse_string(p, BC_INST_PRINT_POP);
4012                 else {
4013                         s = bc_parse_expr(p, 0, bc_parse_next_print);
4014                         if (s) return s;
4015                         bc_parse_push(p, BC_INST_PRINT_POP);
4016                 }
4017
4018                 if (s) return s;
4019
4020                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
4021                 if (comma) s = bc_lex_next(&p->l);
4022                 type = p->l.t.t;
4023         }
4024
4025         if (s) return s;
4026         if (comma) return bc_error_bad_token();
4027
4028         return bc_lex_next(&p->l);
4029 }
4030
4031 static BcStatus bc_parse_return(BcParse *p)
4032 {
4033         BcStatus s;
4034         BcLexType t;
4035         bool paren;
4036
4037         if (!BC_PARSE_FUNC(p)) return bc_error_bad_token();
4038
4039         s = bc_lex_next(&p->l);
4040         if (s) return s;
4041
4042         t = p->l.t.t;
4043         paren = t == BC_LEX_LPAREN;
4044
4045         if (t == BC_LEX_NLINE || t == BC_LEX_SCOLON)
4046                 bc_parse_push(p, BC_INST_RET0);
4047         else {
4048
4049                 s = bc_parse_expr(p, 0, bc_parse_next_expr);
4050                 if (s == BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP) {
4051                         bc_parse_push(p, BC_INST_RET0);
4052                         s = bc_lex_next(&p->l);
4053                 }
4054                 if (s) return s;
4055
4056                 if (!paren || p->l.t.last != BC_LEX_RPAREN) {
4057                         s = bc_posix_error("POSIX requires parentheses around return expressions");
4058                         if (s) return s;
4059                 }
4060
4061                 bc_parse_push(p, BC_INST_RET);
4062         }
4063
4064         return s;
4065 }
4066
4067 static BcStatus bc_parse_endBody(BcParse *p, bool brace)
4068 {
4069         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4070
4071         if (p->flags.len <= 1 || (brace && p->nbraces == 0))
4072                 return bc_error_bad_token();
4073
4074         if (brace) {
4075
4076                 if (p->l.t.t == BC_LEX_RBRACE) {
4077                         if (!p->nbraces) return bc_error_bad_token();
4078                         --p->nbraces;
4079                         s = bc_lex_next(&p->l);
4080                         if (s) return s;
4081                 }
4082                 else
4083                         return bc_error_bad_token();
4084         }
4085
4086         if (BC_PARSE_IF(p)) {
4087
4088                 uint8_t *flag_ptr;
4089
4090                 while (p->l.t.t == BC_LEX_NLINE) {
4091                         s = bc_lex_next(&p->l);
4092                         if (s) return s;
4093                 }
4094
4095                 bc_vec_pop(&p->flags);
4096
4097                 flag_ptr = BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(p);
4098                 *flag_ptr = (*flag_ptr | BC_PARSE_FLAG_IF_END);
4099
4100                 if (p->l.t.t == BC_LEX_KEY_ELSE) s = bc_parse_else(p);
4101         }
4102         else if (BC_PARSE_ELSE(p)) {
4103
4104                 BcInstPtr *ip;
4105                 size_t *label;
4106
4107                 bc_vec_pop(&p->flags);
4108
4109                 ip = bc_vec_top(&p->exits);
4110                 label = bc_vec_item(&p->func->labels, ip->idx);
4111                 *label = p->func->code.len;
4112
4113                 bc_vec_pop(&p->exits);
4114         }
4115         else if (BC_PARSE_FUNC_INNER(p)) {
4116                 bc_parse_push(p, BC_INST_RET0);
4117                 bc_parse_updateFunc(p, BC_PROG_MAIN);
4118                 bc_vec_pop(&p->flags);
4119         }
4120         else {
4121
4122                 BcInstPtr *ip = bc_vec_top(&p->exits);
4123                 size_t *label = bc_vec_top(&p->conds);
4124
4125                 bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4126                 bc_parse_pushIndex(p, *label);
4127
4128                 label = bc_vec_item(&p->func->labels, ip->idx);
4129                 *label = p->func->code.len;
4130
4131                 bc_vec_pop(&p->flags);
4132                 bc_vec_pop(&p->exits);
4133                 bc_vec_pop(&p->conds);
4134         }
4135
4136         return s;
4137 }
4138
4139 static void bc_parse_startBody(BcParse *p, uint8_t flags)
4140 {
4141         uint8_t *flag_ptr = BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(p);
4142         flags |= (*flag_ptr & (BC_PARSE_FLAG_FUNC | BC_PARSE_FLAG_LOOP));
4143         flags |= BC_PARSE_FLAG_BODY;
4144         bc_vec_push(&p->flags, &flags);
4145 }
4146
4147 static void bc_parse_noElse(BcParse *p)
4148 {
4149         BcInstPtr *ip;
4150         size_t *label;
4151         uint8_t *flag_ptr = BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(p);
4152
4153         *flag_ptr = (*flag_ptr & ~(BC_PARSE_FLAG_IF_END));
4154
4155         ip = bc_vec_top(&p->exits);
4156         label = bc_vec_item(&p->func->labels, ip->idx);
4157         *label = p->func->code.len;
4158
4159         bc_vec_pop(&p->exits);
4160 }
4161
4162 static BcStatus bc_parse_if(BcParse *p)
4163 {
4164         BcStatus s;
4165         BcInstPtr ip;
4166
4167         s = bc_lex_next(&p->l);
4168         if (s) return s;
4169         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) return bc_error_bad_token();
4170
4171         s = bc_lex_next(&p->l);
4172         if (s) return s;
4173         s = bc_parse_expr(p, BC_PARSE_REL, bc_parse_next_rel);
4174         if (s) return s;
4175         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) return bc_error_bad_token();
4176
4177         s = bc_lex_next(&p->l);
4178         if (s) return s;
4179         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP_ZERO);
4180
4181         ip.idx = p->func->labels.len;
4182         ip.func = ip.len = 0;
4183
4184         bc_parse_pushIndex(p, ip.idx);
4185         bc_vec_push(&p->exits, &ip);
4186         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip.idx);
4187         bc_parse_startBody(p, BC_PARSE_FLAG_IF);
4188
4189         return BC_STATUS_SUCCESS;
4190 }
4191
4192 static BcStatus bc_parse_else(BcParse *p)
4193 {
4194         BcInstPtr ip;
4195
4196         if (!BC_PARSE_IF_END(p)) return bc_error_bad_token();
4197
4198         ip.idx = p->func->labels.len;
4199         ip.func = ip.len = 0;
4200
4201         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4202         bc_parse_pushIndex(p, ip.idx);
4203
4204         bc_parse_noElse(p);
4205
4206         bc_vec_push(&p->exits, &ip);
4207         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip.idx);
4208         bc_parse_startBody(p, BC_PARSE_FLAG_ELSE);
4209
4210         return bc_lex_next(&p->l);
4211 }
4212
4213 static BcStatus bc_parse_while(BcParse *p)
4214 {
4215         BcStatus s;
4216         BcInstPtr ip;
4217
4218         s = bc_lex_next(&p->l);
4219         if (s) return s;
4220         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) return bc_error_bad_token();
4221         s = bc_lex_next(&p->l);
4222         if (s) return s;
4223
4224         ip.idx = p->func->labels.len;
4225
4226         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4227         bc_vec_push(&p->conds, &ip.idx);
4228
4229         ip.idx = p->func->labels.len;
4230         ip.func = 1;
4231         ip.len = 0;
4232
4233         bc_vec_push(&p->exits, &ip);
4234         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip.idx);
4235
4236         s = bc_parse_expr(p, BC_PARSE_REL, bc_parse_next_rel);
4237         if (s) return s;
4238         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) return bc_error_bad_token();
4239         s = bc_lex_next(&p->l);
4240         if (s) return s;
4241
4242         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP_ZERO);
4243         bc_parse_pushIndex(p, ip.idx);
4244         bc_parse_startBody(p, BC_PARSE_FLAG_LOOP | BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER);
4245
4246         return BC_STATUS_SUCCESS;
4247 }
4248
4249 static BcStatus bc_parse_for(BcParse *p)
4250 {
4251         BcStatus s;
4252         BcInstPtr ip;
4253         size_t cond_idx, exit_idx, body_idx, update_idx;
4254
4255         s = bc_lex_next(&p->l);
4256         if (s) return s;
4257         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) return bc_error_bad_token();
4258         s = bc_lex_next(&p->l);
4259         if (s) return s;
4260
4261         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON)
4262                 s = bc_parse_expr(p, 0, bc_parse_next_for);
4263         else
4264                 s = bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for("init");
4265
4266         if (s) return s;
4267         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON) return bc_error_bad_token();
4268         s = bc_lex_next(&p->l);
4269         if (s) return s;
4270
4271         cond_idx = p->func->labels.len;
4272         update_idx = cond_idx + 1;
4273         body_idx = update_idx + 1;
4274         exit_idx = body_idx + 1;
4275
4276         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4277
4278         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON)
4279                 s = bc_parse_expr(p, BC_PARSE_REL, bc_parse_next_for);
4280         else
4281                 s = bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for("condition");
4282
4283         if (s) return s;
4284         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON) return bc_error_bad_token();
4285
4286         s = bc_lex_next(&p->l);
4287         if (s) return s;
4288
4289         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP_ZERO);
4290         bc_parse_pushIndex(p, exit_idx);
4291         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4292         bc_parse_pushIndex(p, body_idx);
4293
4294         ip.idx = p->func->labels.len;
4295
4296         bc_vec_push(&p->conds, &update_idx);
4297         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4298
4299         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN)
4300                 s = bc_parse_expr(p, 0, bc_parse_next_rel);
4301         else
4302                 s = bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for("update");
4303
4304         if (s) return s;
4305
4306         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) return bc_error_bad_token();
4307         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4308         bc_parse_pushIndex(p, cond_idx);
4309         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4310
4311         ip.idx = exit_idx;
4312         ip.func = 1;
4313         ip.len = 0;
4314
4315         bc_vec_push(&p->exits, &ip);
4316         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip.idx);
4317         bc_lex_next(&p->l);
4318         bc_parse_startBody(p, BC_PARSE_FLAG_LOOP | BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER);
4319
4320         return BC_STATUS_SUCCESS;
4321 }
4322
4323 static BcStatus bc_parse_loopExit(BcParse *p, BcLexType type)
4324 {
4325         BcStatus s;
4326         size_t i;
4327         BcInstPtr *ip;
4328
4329         if (!BC_PARSE_LOOP(p)) return bc_error_bad_token();
4330
4331         if (type == BC_LEX_KEY_BREAK) {
4332
4333                 if (p->exits.len == 0) return bc_error_bad_token();
4334
4335                 i = p->exits.len - 1;
4336                 ip = bc_vec_item(&p->exits, i);
4337
4338                 while (!ip->func && i < p->exits.len) ip = bc_vec_item(&p->exits, i--);
4339                 if (i >= p->exits.len && !ip->func) return bc_error_bad_token();
4340
4341                 i = ip->idx;
4342         }
4343         else
4344                 i = *((size_t *) bc_vec_top(&p->conds));
4345
4346         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4347         bc_parse_pushIndex(p, i);
4348
4349         s = bc_lex_next(&p->l);
4350         if (s) return s;
4351
4352         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON && p->l.t.t != BC_LEX_NLINE)
4353                 return bc_error_bad_token();
4354
4355         return bc_lex_next(&p->l);
4356 }
4357
4358 static BcStatus bc_parse_func(BcParse *p)
4359 {
4360         BcStatus s;
4361         bool var, comma = false;
4362         uint8_t flags;
4363         char *name;
4364
4365         s = bc_lex_next(&p->l);
4366         if (s) return s;
4367         if (p->l.t.t != BC_LEX_NAME)
4368                 return bc_error("bad function definition");
4369
4370         name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4371         bc_parse_addFunc(p, name, &p->fidx);
4372
4373         s = bc_lex_next(&p->l);
4374         if (s) return s;
4375         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN)
4376                 return bc_error("bad function definition");
4377         s = bc_lex_next(&p->l);
4378         if (s) return s;
4379
4380         while (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) {
4381
4382                 if (p->l.t.t != BC_LEX_NAME)
4383                         return bc_error("bad function definition");
4384
4385                 ++p->func->nparams;
4386
4387                 name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4388                 s = bc_lex_next(&p->l);
4389                 if (s) goto err;
4390
4391                 var = p->l.t.t != BC_LEX_LBRACKET;
4392
4393                 if (!var) {
4394
4395                         s = bc_lex_next(&p->l);
4396                         if (s) goto err;
4397
4398                         if (p->l.t.t != BC_LEX_RBRACKET) {
4399                                 s = bc_error("bad function definition");
4400                                 goto err;
4401                         }
4402
4403                         s = bc_lex_next(&p->l);
4404                         if (s) goto err;
4405                 }
4406
4407                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
4408                 if (comma) {
4409                         s = bc_lex_next(&p->l);
4410                         if (s) goto err;
4411                 }
4412
4413                 s = bc_func_insert(p->func, name, var);
4414                 if (s) goto err;
4415         }
4416
4417         if (comma) return bc_error("bad function definition");
4418
4419         flags = BC_PARSE_FLAG_FUNC | BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER | BC_PARSE_FLAG_BODY;
4420         bc_parse_startBody(p, flags);
4421
4422         s = bc_lex_next(&p->l);
4423         if (s) return s;
4424
4425         if (p->l.t.t != BC_LEX_LBRACE)
4426                 s = bc_posix_error("POSIX requires the left brace be on the same line as the function header");
4427
4428         return s;
4429
4430 err:
4431         free(name);
4432         return s;
4433 }
4434
4435 static BcStatus bc_parse_auto(BcParse *p)
4436 {
4437         BcStatus s;
4438         bool comma, var, one;
4439         char *name;
4440
4441         if (!p->auto_part) return bc_error_bad_token();
4442         s = bc_lex_next(&p->l);
4443         if (s) return s;
4444
4445         p->auto_part = comma = false;
4446         one = p->l.t.t == BC_LEX_NAME;
4447
4448         while (p->l.t.t == BC_LEX_NAME) {
4449
4450                 name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4451                 s = bc_lex_next(&p->l);
4452                 if (s) goto err;
4453
4454                 var = p->l.t.t != BC_LEX_LBRACKET;
4455                 if (!var) {
4456
4457                         s = bc_lex_next(&p->l);
4458                         if (s) goto err;
4459
4460                         if (p->l.t.t != BC_LEX_RBRACKET) {
4461                                 s = bc_error("bad function definition");
4462                                 goto err;
4463                         }
4464
4465                         s = bc_lex_next(&p->l);
4466                         if (s) goto err;
4467                 }
4468
4469                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
4470                 if (comma) {
4471                         s = bc_lex_next(&p->l);
4472                         if (s) goto err;
4473                 }
4474
4475                 s = bc_func_insert(p->func, name, var);
4476                 if (s) goto err;
4477         }
4478
4479         if (comma) return bc_error("bad function definition");
4480         if (!one) return bc_error("no auto variable found");
4481
4482         if (p->l.t.t != BC_LEX_NLINE && p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON)
4483                 return bc_error_bad_token();
4484
4485         return bc_lex_next(&p->l);
4486
4487 err:
4488         free(name);
4489         return s;
4490 }
4491
4492 static BcStatus bc_parse_body(BcParse *p, bool brace)
4493 {
4494         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4495         uint8_t *flag_ptr = bc_vec_top(&p->flags);
4496
4497         *flag_ptr &= ~(BC_PARSE_FLAG_BODY);
4498
4499         if (*flag_ptr & BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER) {
4500
4501                 if (!brace) return bc_error_bad_token();
4502                 p->auto_part = p->l.t.t != BC_LEX_KEY_AUTO;
4503
4504                 if (!p->auto_part) {
4505                         s = bc_parse_auto(p);
4506                         if (s) return s;
4507                 }
4508
4509                 if (p->l.t.t == BC_LEX_NLINE) s = bc_lex_next(&p->l);
4510         }
4511         else {
4512                 s = bc_parse_stmt(p);
4513                 if (!s && !brace) s = bc_parse_endBody(p, false);
4514         }
4515
4516         return s;
4517 }
4518
4519 static BcStatus bc_parse_stmt(BcParse *p)
4520 {
4521         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4522
4523         switch (p->l.t.t) {
4524
4525                 case BC_LEX_NLINE:
4526                 {
4527                         return bc_lex_next(&p->l);
4528                 }
4529
4530                 case BC_LEX_KEY_ELSE:
4531                 {
4532                         p->auto_part = false;
4533                         break;
4534                 }
4535
4536                 case BC_LEX_LBRACE:
4537                 {
4538                         if (!BC_PARSE_BODY(p)) return bc_error_bad_token();
4539
4540                         ++p->nbraces;
4541                         s = bc_lex_next(&p->l);
4542                         if (s) return s;
4543
4544                         return bc_parse_body(p, true);
4545                 }
4546
4547                 case BC_LEX_KEY_AUTO:
4548                 {
4549                         return bc_parse_auto(p);
4550                 }
4551
4552                 default:
4553                 {
4554                         p->auto_part = false;
4555
4556                         if (BC_PARSE_IF_END(p)) {
4557                                 bc_parse_noElse(p);
4558                                 return BC_STATUS_SUCCESS;
4559                         }
4560                         else if (BC_PARSE_BODY(p))
4561                                 return bc_parse_body(p, false);
4562
4563                         break;
4564                 }
4565         }
4566
4567         switch (p->l.t.t) {
4568
4569                 case BC_LEX_OP_INC:
4570                 case BC_LEX_OP_DEC:
4571                 case BC_LEX_OP_MINUS:
4572                 case BC_LEX_OP_BOOL_NOT:
4573                 case BC_LEX_LPAREN:
4574                 case BC_LEX_NAME:
4575                 case BC_LEX_NUMBER:
4576                 case BC_LEX_KEY_IBASE:
4577                 case BC_LEX_KEY_LAST:
4578                 case BC_LEX_KEY_LENGTH:
4579                 case BC_LEX_KEY_OBASE:
4580                 case BC_LEX_KEY_READ:
4581                 case BC_LEX_KEY_SCALE:
4582                 case BC_LEX_KEY_SQRT:
4583                 {
4584                         s = bc_parse_expr(p, BC_PARSE_PRINT, bc_parse_next_expr);
4585                         break;
4586                 }
4587
4588                 case BC_LEX_KEY_ELSE:
4589                 {
4590                         s = bc_parse_else(p);
4591                         break;
4592                 }
4593
4594                 case BC_LEX_SCOLON:
4595                 {
4596                         while (!s && p->l.t.t == BC_LEX_SCOLON) s = bc_lex_next(&p->l);
4597                         break;
4598                 }
4599
4600                 case BC_LEX_RBRACE:
4601                 {
4602                         s = bc_parse_endBody(p, true);
4603                         break;
4604                 }
4605
4606                 case BC_LEX_STR:
4607                 {
4608                         s = bc_parse_string(p, BC_INST_PRINT_STR);
4609                         break;
4610                 }
4611
4612                 case BC_LEX_KEY_BREAK:
4613                 case BC_LEX_KEY_CONTINUE:
4614                 {
4615                         s = bc_parse_loopExit(p, p->l.t.t);
4616                         break;
4617                 }
4618
4619                 case BC_LEX_KEY_FOR:
4620                 {
4621                         s = bc_parse_for(p);
4622                         break;
4623                 }
4624
4625                 case BC_LEX_KEY_HALT:
4626                 {
4627                         bc_parse_push(p, BC_INST_HALT);
4628                         s = bc_lex_next(&p->l);
4629                         break;
4630                 }
4631
4632                 case BC_LEX_KEY_IF:
4633                 {
4634                         s = bc_parse_if(p);
4635                         break;
4636                 }
4637
4638                 case BC_LEX_KEY_LIMITS:
4639                 {
4640                         // "limits" is a compile-time command,
4641                         // the output is produced at _parse time_.
4642                         s = bc_lex_next(&p->l);
4643                         if (s) return s;
4644                         printf("BC_BASE_MAX     = %u\n", BC_MAX_OBASE);
4645                         printf("BC_DIM_MAX      = %u\n", BC_MAX_DIM);
4646                         printf("BC_SCALE_MAX    = %u\n", BC_MAX_SCALE);
4647                         printf("BC_STRING_MAX   = %u\n", BC_MAX_STRING);
4648                         printf("BC_NAME_MAX     = %u\n", BC_MAX_NAME);
4649                         printf("BC_NUM_MAX      = %u\n", BC_MAX_NUM);
4650                         printf("MAX Exponent    = %lu\n", BC_MAX_EXP);
4651                         printf("Number of vars  = %lu\n", BC_MAX_VARS);
4652                         break;
4653                 }
4654
4655                 case BC_LEX_KEY_PRINT:
4656                 {
4657                         s = bc_parse_print(p);
4658                         break;
4659                 }
4660
4661                 case BC_LEX_KEY_QUIT:
4662                 {
4663                         // "quit" is a compile-time command. For example,
4664                         // "if (0 == 1) quit" terminates when parsing the statement,
4665                         // not when it is executed
4666                         quit();
4667                 }
4668
4669                 case BC_LEX_KEY_RETURN:
4670                 {
4671                         s = bc_parse_return(p);
4672                         break;
4673                 }
4674
4675                 case BC_LEX_KEY_WHILE:
4676                 {
4677                         s = bc_parse_while(p);
4678                         break;
4679                 }
4680
4681                 default:
4682                 {
4683                         s = bc_error_bad_token();
4684                         break;
4685                 }
4686         }
4687
4688         return s;
4689 }
4690
4691 static BcStatus bc_parse_parse(BcParse *p)
4692 {
4693         BcStatus s;
4694
4695         if (p->l.t.t == BC_LEX_EOF)
4696                 s = p->flags.len > 0 ? bc_error("block end could not be found") : bc_error("end of file");
4697         else if (p->l.t.t == BC_LEX_KEY_DEFINE) {
4698                 if (!BC_PARSE_CAN_EXEC(p)) return bc_error_bad_token();
4699                 s = bc_parse_func(p);
4700         }
4701         else
4702                 s = bc_parse_stmt(p);
4703
4704         if (s || G_interrupt) {
4705                 bc_parse_reset(p);
4706                 s = BC_STATUS_FAILURE;
4707         }
4708
4709         return s;
4710 }
4711
4712 static BcStatus bc_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags, BcParseNext next)
4713 {
4714         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4715         BcInst prev = BC_INST_PRINT;
4716         BcLexType top, t = p->l.t.t;
4717         size_t nexprs = 0, ops_bgn = p->ops.len;
4718         uint32_t i, nparens, nrelops;
4719         bool paren_first, paren_expr, rprn, done, get_token, assign, bin_last;
4720
4721         paren_first = p->l.t.t == BC_LEX_LPAREN;
4722         nparens = nrelops = 0;
4723         paren_expr = rprn = done = get_token = assign = false;
4724         bin_last = true;
4725
4726         for (; !G_interrupt && !s && !done && bc_parse_exprs(t); t = p->l.t.t) {
4727                 switch (t) {
4728
4729                         case BC_LEX_OP_INC:
4730                         case BC_LEX_OP_DEC:
4731                         {
4732                                 s = bc_parse_incdec(p, &prev, &paren_expr, &nexprs, flags);
4733                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4734                                 break;
4735                         }
4736
4737                         case BC_LEX_OP_MINUS:
4738                         {
4739                                 s = bc_parse_minus(p, &prev, ops_bgn, rprn, &nexprs);
4740                                 rprn = get_token = false;
4741                                 bin_last = prev == BC_INST_MINUS;
4742                                 break;
4743                         }
4744
4745                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER:
4746                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_MULTIPLY:
4747                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_DIVIDE:
4748                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_MODULUS:
4749                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_PLUS:
4750                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_MINUS:
4751                         case BC_LEX_OP_ASSIGN:
4752                         {
4753                                 if (prev != BC_INST_VAR && prev != BC_INST_ARRAY_ELEM &&
4754                                     prev != BC_INST_SCALE && prev != BC_INST_IBASE &&
4755                                     prev != BC_INST_OBASE && prev != BC_INST_LAST)
4756                                 {
4757                                         s = bc_error("bad assignment:"
4758                                                 " left side must be scale,"
4759                                                 " ibase, obase, last, var,"
4760                                                 " or array element"
4761                                         );
4762                                         break;
4763                                 }
4764                         }
4765                         // Fallthrough.
4766                         case BC_LEX_OP_POWER:
4767                         case BC_LEX_OP_MULTIPLY:
4768                         case BC_LEX_OP_DIVIDE:
4769                         case BC_LEX_OP_MODULUS:
4770                         case BC_LEX_OP_PLUS:
4771                         case BC_LEX_OP_REL_EQ:
4772                         case BC_LEX_OP_REL_LE:
4773                         case BC_LEX_OP_REL_GE:
4774                         case BC_LEX_OP_REL_NE:
4775                         case BC_LEX_OP_REL_LT:
4776                         case BC_LEX_OP_REL_GT:
4777                         case BC_LEX_OP_BOOL_NOT:
4778                         case BC_LEX_OP_BOOL_OR:
4779                         case BC_LEX_OP_BOOL_AND:
4780                         {
4781                                 if (((t == BC_LEX_OP_BOOL_NOT) != bin_last)
4782                                  || (t != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && prev == BC_INST_BOOL_NOT)
4783                                 ) {
4784                                         return bc_error_bad_expression();
4785                                 }
4786
4787                                 nrelops += t >= BC_LEX_OP_REL_EQ && t <= BC_LEX_OP_REL_GT;
4788                                 prev = BC_PARSE_TOKEN_INST(t);
4789                                 s = bc_parse_operator(p, t, ops_bgn, &nexprs, true);
4790                                 rprn = get_token = false;
4791                                 bin_last = t != BC_LEX_OP_BOOL_NOT;
4792
4793                                 break;
4794                         }
4795
4796                         case BC_LEX_LPAREN:
4797                         {
4798                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4799                                         return bc_error_bad_expression();
4800                                 ++nparens;
4801                                 paren_expr = rprn = bin_last = false;
4802                                 get_token = true;
4803                                 bc_vec_push(&p->ops, &t);
4804
4805                                 break;
4806                         }
4807
4808                         case BC_LEX_RPAREN:
4809                         {
4810                                 if (bin_last || prev == BC_INST_BOOL_NOT)
4811                                         return bc_error_bad_expression();
4812
4813                                 if (nparens == 0) {
4814                                         s = BC_STATUS_SUCCESS;
4815                                         done = true;
4816                                         get_token = false;
4817                                         break;
4818                                 }
4819                                 else if (!paren_expr)
4820                                         return BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP;
4821
4822                                 --nparens;
4823                                 paren_expr = rprn = true;
4824                                 get_token = bin_last = false;
4825
4826                                 s = bc_parse_rightParen(p, ops_bgn, &nexprs);
4827
4828                                 break;
4829                         }
4830
4831                         case BC_LEX_NAME:
4832                         {
4833                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4834                                         return bc_error_bad_expression();
4835                                 paren_expr = true;
4836                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4837                                 s = bc_parse_name(p, &prev, flags & ~BC_PARSE_NOCALL);
4838                                 ++nexprs;
4839
4840                                 break;
4841                         }
4842
4843                         case BC_LEX_NUMBER:
4844                         {
4845                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4846                                         return bc_error_bad_expression();
4847                                 bc_parse_number(p, &prev, &nexprs);
4848                                 paren_expr = get_token = true;
4849                                 rprn = bin_last = false;
4850
4851                                 break;
4852                         }
4853
4854                         case BC_LEX_KEY_IBASE:
4855                         case BC_LEX_KEY_LAST:
4856                         case BC_LEX_KEY_OBASE:
4857                         {
4858                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4859                                         return bc_error_bad_expression();
4860                                 prev = (char) (t - BC_LEX_KEY_IBASE + BC_INST_IBASE);
4861                                 bc_parse_push(p, (char) prev);
4862
4863                                 paren_expr = get_token = true;
4864                                 rprn = bin_last = false;
4865                                 ++nexprs;
4866
4867                                 break;
4868                         }
4869
4870                         case BC_LEX_KEY_LENGTH:
4871                         case BC_LEX_KEY_SQRT:
4872                         {
4873                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4874                                         return bc_error_bad_expression();
4875                                 s = bc_parse_builtin(p, t, flags, &prev);
4876                                 paren_expr = true;
4877                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4878                                 ++nexprs;
4879
4880                                 break;
4881                         }
4882
4883                         case BC_LEX_KEY_READ:
4884                         {
4885                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4886                                         return bc_error_bad_expression();
4887                                 else if (flags & BC_PARSE_NOREAD)
4888                                         s = bc_error_nested_read_call();
4889                                 else
4890                                         s = bc_parse_read(p);
4891
4892                                 paren_expr = true;
4893                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4894                                 ++nexprs;
4895                                 prev = BC_INST_READ;
4896
4897                                 break;
4898                         }
4899
4900                         case BC_LEX_KEY_SCALE:
4901                         {
4902                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4903                                         return bc_error_bad_expression();
4904                                 s = bc_parse_scale(p, &prev, flags);
4905                                 paren_expr = true;
4906                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4907                                 ++nexprs;
4908                                 prev = BC_INST_SCALE;
4909
4910                                 break;
4911                         }
4912
4913                         default:
4914                         {
4915                                 s = bc_error_bad_token();
4916                                 break;
4917                         }
4918                 }
4919
4920                 if (!s && get_token) s = bc_lex_next(&p->l);
4921         }
4922
4923         if (s) return s;
4924         if (G_interrupt) return BC_STATUS_FAILURE; // ^C: stop parsing
4925
4926         while (p->ops.len > ops_bgn) {
4927
4928                 top = BC_PARSE_TOP_OP(p);
4929                 assign = top >= BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER && top <= BC_LEX_OP_ASSIGN;
4930
4931                 if (top == BC_LEX_LPAREN || top == BC_LEX_RPAREN)
4932                         return bc_error_bad_expression();
4933
4934                 bc_parse_push(p, BC_PARSE_TOKEN_INST(top));
4935
4936                 nexprs -= top != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && top != BC_LEX_NEG;
4937                 bc_vec_pop(&p->ops);
4938         }
4939
4940         if (prev == BC_INST_BOOL_NOT || nexprs != 1)
4941                 return bc_error_bad_expression();
4942
4943         for (i = 0; i < next.len; ++i)
4944                 if (t == next.tokens[i])
4945                         goto ok;
4946         return bc_error_bad_expression();
4947  ok:
4948
4949         if (!(flags & BC_PARSE_REL) && nrelops) {
4950                 s = bc_POSIX_does_not_allow("comparison operators outside if or loops");
4951                 if (s) return s;
4952         }
4953         else if ((flags & BC_PARSE_REL) && nrelops > 1) {
4954                 s = bc_posix_error("POSIX requires exactly one comparison operator per condition");
4955                 if (s) return s;
4956         }
4957
4958         if (flags & BC_PARSE_PRINT) {
4959                 if (paren_first || !assign) bc_parse_push(p, BC_INST_PRINT);
4960                 bc_parse_push(p, BC_INST_POP);
4961         }
4962
4963         return s;
4964 }
4965
4966 static void bc_parse_init(BcParse *p, size_t func)
4967 {
4968         bc_parse_create(p, func, bc_parse_parse, bc_lex_token);
4969 }
4970
4971 static BcStatus bc_parse_expression(BcParse *p, uint8_t flags)
4972 {
4973         return bc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_read);
4974 }
4975 #endif // ENABLE_BC
4976
4977 #if ENABLE_DC
4978 static BcStatus dc_parse_register(BcParse *p)
4979 {
4980         BcStatus s;
4981         char *name;
4982
4983         s = bc_lex_next(&p->l);
4984         if (s) return s;
4985         if (p->l.t.t != BC_LEX_NAME) return bc_error_bad_token();
4986
4987         name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4988         bc_parse_pushName(p, name);
4989
4990         return s;
4991 }
4992
4993 static BcStatus dc_parse_string(BcParse *p)
4994 {
4995         char *str, *name, b[DC_PARSE_BUF_LEN + 1];
4996         size_t idx, len = G.prog.strs.len;
4997
4998         sprintf(b, "%0*zu", DC_PARSE_BUF_LEN, len);
4999         name = xstrdup(b);
5000
5001         str = xstrdup(p->l.t.v.v);
5002         bc_parse_push(p, BC_INST_STR);
5003         bc_parse_pushIndex(p, len);
5004         bc_vec_push(&G.prog.strs, &str);
5005         bc_parse_addFunc(p, name, &idx);
5006
5007         return bc_lex_next(&p->l);
5008 }
5009
5010 static BcStatus dc_parse_mem(BcParse *p, uint8_t inst, bool name, bool store)
5011 {
5012         BcStatus s;
5013
5014         bc_parse_push(p, inst);
5015         if (name) {
5016                 s = dc_parse_register(p);
5017                 if (s) return s;
5018         }
5019
5020         if (store) {
5021                 bc_parse_push(p, BC_INST_SWAP);
5022                 bc_parse_push(p, BC_INST_ASSIGN);
5023                 bc_parse_push(p, BC_INST_POP);
5024         }
5025
5026         return bc_lex_next(&p->l);
5027 }
5028
5029 static BcStatus dc_parse_cond(BcParse *p, uint8_t inst)
5030 {
5031         BcStatus s;
5032
5033         bc_parse_push(p, inst);
5034         bc_parse_push(p, BC_INST_EXEC_COND);
5035
5036         s = dc_parse_register(p);
5037         if (s) return s;
5038
5039         s = bc_lex_next(&p->l);
5040         if (s) return s;
5041
5042         if (p->l.t.t == BC_LEX_ELSE) {
5043                 s = dc_parse_register(p);
5044                 if (s) return s;
5045                 s = bc_lex_next(&p->l);
5046         }
5047         else
5048                 bc_parse_push(p, BC_PARSE_STREND);
5049
5050         return s;
5051 }
5052
5053 static BcStatus dc_parse_token(BcParse *p, BcLexType t, uint8_t flags)
5054 {
5055         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5056         BcInst prev;
5057         uint8_t inst;
5058         bool assign, get_token = false;
5059
5060         switch (t) {
5061
5062                 case BC_LEX_OP_REL_EQ:
5063                 case BC_LEX_OP_REL_LE:
5064                 case BC_LEX_OP_REL_GE:
5065                 case BC_LEX_OP_REL_NE:
5066                 case BC_LEX_OP_REL_LT:
5067                 case BC_LEX_OP_REL_GT:
5068                 {
5069                         s = dc_parse_cond(p, t - BC_LEX_OP_REL_EQ + BC_INST_REL_EQ);
5070                         break;
5071                 }
5072
5073                 case BC_LEX_SCOLON:
5074                 case BC_LEX_COLON:
5075                 {
5076                         s = dc_parse_mem(p, BC_INST_ARRAY_ELEM, true, t == BC_LEX_COLON);
5077                         break;
5078                 }
5079
5080                 case BC_LEX_STR:
5081                 {
5082                         s = dc_parse_string(p);
5083                         break;
5084                 }
5085
5086                 case BC_LEX_NEG:
5087                 case BC_LEX_NUMBER:
5088                 {
5089                         if (t == BC_LEX_NEG) {
5090                                 s = bc_lex_next(&p->l);
5091                                 if (s) return s;
5092                                 if (p->l.t.t != BC_LEX_NUMBER)
5093                                         return bc_error_bad_token();
5094                         }
5095
5096                         bc_parse_number(p, &prev, &p->nbraces);
5097
5098                         if (t == BC_LEX_NEG) bc_parse_push(p, BC_INST_NEG);
5099                         get_token = true;
5100
5101                         break;
5102                 }
5103
5104                 case BC_LEX_KEY_READ:
5105                 {
5106                         if (flags & BC_PARSE_NOREAD)
5107                                 s = bc_error_nested_read_call();
5108                         else
5109                                 bc_parse_push(p, BC_INST_READ);
5110                         get_token = true;
5111                         break;
5112                 }
5113
5114                 case BC_LEX_OP_ASSIGN:
5115                 case BC_LEX_STORE_PUSH:
5116                 {
5117                         assign = t == BC_LEX_OP_ASSIGN;
5118                         inst = assign ? BC_INST_VAR : BC_INST_PUSH_TO_VAR;
5119                         s = dc_parse_mem(p, inst, true, assign);
5120                         break;
5121                 }
5122
5123                 case BC_LEX_LOAD:
5124                 case BC_LEX_LOAD_POP:
5125                 {
5126                         inst = t == BC_LEX_LOAD_POP ? BC_INST_PUSH_VAR : BC_INST_LOAD;
5127                         s = dc_parse_mem(p, inst, true, false);
5128                         break;
5129                 }
5130
5131                 case BC_LEX_STORE_IBASE:
5132                 case BC_LEX_STORE_SCALE:
5133                 case BC_LEX_STORE_OBASE:
5134                 {
5135                         inst = t - BC_LEX_STORE_IBASE + BC_INST_IBASE;
5136                         s = dc_parse_mem(p, inst, false, true);
5137                         break;
5138                 }
5139
5140                 default:
5141                 {
5142                         s = bc_error_bad_token();
5143                         get_token = true;
5144                         break;
5145                 }
5146         }
5147
5148         if (!s && get_token) s = bc_lex_next(&p->l);
5149
5150         return s;
5151 }
5152
5153 static BcStatus dc_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags)
5154 {
5155         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5156         BcInst inst;
5157         BcLexType t;
5158
5159         if (flags & BC_PARSE_NOCALL) p->nbraces = G.prog.results.len;
5160
5161         for (t = p->l.t.t; !s && t != BC_LEX_EOF; t = p->l.t.t) {
5162
5163                 inst = dc_parse_insts[t];
5164
5165                 if (inst != BC_INST_INVALID) {
5166                         bc_parse_push(p, inst);
5167                         s = bc_lex_next(&p->l);
5168                 }
5169                 else
5170                         s = dc_parse_token(p, t, flags);
5171         }
5172
5173         if (!s && p->l.t.t == BC_LEX_EOF && (flags & BC_PARSE_NOCALL))
5174                 bc_parse_push(p, BC_INST_POP_EXEC);
5175
5176         return s;
5177 }
5178
5179 static BcStatus dc_parse_parse(BcParse *p)
5180 {
5181         BcStatus s;
5182
5183         if (p->l.t.t == BC_LEX_EOF)
5184                 s = bc_error("end of file");
5185         else
5186                 s = dc_parse_expr(p, 0);
5187
5188         if (s || G_interrupt) {
5189                 bc_parse_reset(p);
5190                 s = BC_STATUS_FAILURE;
5191         }
5192
5193         return s;
5194 }
5195
5196 static void dc_parse_init(BcParse *p, size_t func)
5197 {
5198         bc_parse_create(p, func, dc_parse_parse, dc_lex_token);
5199 }
5200 #endif // ENABLE_DC
5201
5202 static void common_parse_init(BcParse *p, size_t func)
5203 {
5204         if (IS_BC) {
5205                 bc_parse_init(p, func);
5206         } else {
5207                 dc_parse_init(p, func);
5208         }
5209 }
5210
5211 static BcStatus common_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags)
5212 {
5213         if (IS_BC) {
5214                 return bc_parse_expression(p, flags);
5215         } else {
5216                 return dc_parse_expr(p, flags);
5217         }
5218 }
5219
5220 static BcVec* bc_program_search(char *id, bool var)
5221 {
5222         BcId e, *ptr;
5223         BcVec *v, *map;
5224         size_t i;
5225         BcResultData data;
5226         int new;
5227
5228         v = var ? &G.prog.vars : &G.prog.arrs;
5229         map = var ? &G.prog.var_map : &G.prog.arr_map;
5230
5231         e.name = id;
5232         e.idx = v->len;
5233         new = bc_map_insert(map, &e, &i); // 1 if insertion was successful
5234
5235         if (new) {
5236                 bc_array_init(&data.v, var);
5237                 bc_vec_push(v, &data.v);
5238         }
5239
5240         ptr = bc_vec_item(map, i);
5241         if (new) ptr->name = xstrdup(e.name);
5242         return bc_vec_item(v, ptr->idx);
5243 }
5244
5245 static BcStatus bc_program_num(BcResult *r, BcNum **num, bool hex)
5246 {
5247         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5248
5249         switch (r->t) {
5250
5251                 case BC_RESULT_STR:
5252                 case BC_RESULT_TEMP:
5253                 case BC_RESULT_IBASE:
5254                 case BC_RESULT_SCALE:
5255                 case BC_RESULT_OBASE:
5256                 {
5257                         *num = &r->d.n;
5258                         break;
5259                 }
5260
5261                 case BC_RESULT_CONSTANT:
5262                 {
5263                         char **str = bc_vec_item(&G.prog.consts, r->d.id.idx);
5264                         size_t base_t, len = strlen(*str);
5265                         BcNum *base;
5266
5267                         bc_num_init(&r->d.n, len);
5268
5269                         hex = hex && len == 1;
5270                         base = hex ? &G.prog.hexb : &G.prog.ib;
5271                         base_t = hex ? BC_NUM_MAX_IBASE : G.prog.ib_t;
5272                         s = bc_num_parse(&r->d.n, *str, base, base_t);
5273
5274                         if (s) {
5275                                 bc_num_free(&r->d.n);
5276                                 return s;
5277                         }
5278
5279                         *num = &r->d.n;
5280                         r->t = BC_RESULT_TEMP;
5281
5282                         break;
5283                 }
5284
5285                 case BC_RESULT_VAR:
5286                 case BC_RESULT_ARRAY:
5287                 case BC_RESULT_ARRAY_ELEM:
5288                 {
5289                         BcVec *v;
5290
5291                         v = bc_program_search(r->d.id.name, r->t == BC_RESULT_VAR);
5292
5293                         if (r->t == BC_RESULT_ARRAY_ELEM) {
5294                                 v = bc_vec_top(v);
5295                                 if (v->len <= r->d.id.idx) bc_array_expand(v, r->d.id.idx + 1);
5296                                 *num = bc_vec_item(v, r->d.id.idx);
5297                         }
5298                         else
5299                                 *num = bc_vec_top(v);
5300
5301                         break;
5302                 }
5303
5304                 case BC_RESULT_LAST:
5305                 {
5306                         *num = &G.prog.last;
5307                         break;
5308                 }
5309
5310                 case BC_RESULT_ONE:
5311                 {
5312                         *num = &G.prog.one;
5313                         break;
5314                 }
5315         }
5316
5317         return s;
5318 }
5319
5320 static BcStatus bc_program_binOpPrep(BcResult **l, BcNum **ln,
5321                                      BcResult **r, BcNum **rn, bool assign)
5322 {
5323         BcStatus s;
5324         bool hex;
5325         BcResultType lt, rt;
5326
5327         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 2))
5328                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
5329
5330         *r = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 0);
5331         *l = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 1);
5332
5333         lt = (*l)->t;
5334         rt = (*r)->t;
5335         hex = assign && (lt == BC_RESULT_IBASE || lt == BC_RESULT_OBASE);
5336
5337         s = bc_program_num(*l, ln, false);
5338         if (s) return s;
5339         s = bc_program_num(*r, rn, hex);
5340         if (s) return s;
5341
5342         // We run this again under these conditions in case any vector has been
5343         // reallocated out from under the BcNums or arrays we had.
5344         if (lt == rt && (lt == BC_RESULT_VAR || lt == BC_RESULT_ARRAY_ELEM)) {
5345                 s = bc_program_num(*l, ln, false);
5346                 if (s) return s;
5347         }
5348
5349         if (!BC_PROG_NUM((*l), (*ln)) && (!assign || (*l)->t != BC_RESULT_VAR))
5350                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
5351         if (!assign && !BC_PROG_NUM((*r), (*ln)))
5352                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
5353
5354         return s;
5355 }
5356
5357 static void bc_program_binOpRetire(BcResult *r)
5358 {
5359         r->t = BC_RESULT_TEMP;
5360         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5361         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5362         bc_vec_push(&G.prog.results, r);
5363 }
5364
5365 static BcStatus bc_program_prep(BcResult **r, BcNum **n)
5366 {
5367         BcStatus s;
5368
5369         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
5370                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
5371         *r = bc_vec_top(&G.prog.results);
5372
5373         s = bc_program_num(*r, n, false);
5374         if (s) return s;
5375
5376         if (!BC_PROG_NUM((*r), (*n)))
5377                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
5378
5379         return s;
5380 }
5381
5382 static void bc_program_retire(BcResult *r, BcResultType t)
5383 {
5384         r->t = t;
5385         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5386         bc_vec_push(&G.prog.results, r);
5387 }
5388
5389 static BcStatus bc_program_op(char inst)
5390 {
5391         BcStatus s;
5392         BcResult *opd1, *opd2, res;
5393         BcNum *n1, *n2 = NULL;
5394
5395         s = bc_program_binOpPrep(&opd1, &n1, &opd2, &n2, false);
5396         if (s) return s;
5397         bc_num_init(&res.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
5398
5399         s = bc_program_ops[inst - BC_INST_POWER](n1, n2, &res.d.n, G.prog.scale);
5400         if (s) goto err;
5401         bc_program_binOpRetire(&res);
5402
5403         return s;
5404
5405 err:
5406         bc_num_free(&res.d.n);
5407         return s;
5408 }
5409
5410 static BcStatus bc_program_read(void)
5411 {
5412         const char *sv_file;
5413         BcStatus s;
5414         BcParse parse;
5415         BcVec buf;
5416         BcInstPtr ip;
5417         size_t i;
5418         BcFunc *f = bc_vec_item(&G.prog.fns, BC_PROG_READ);
5419
5420         for (i = 0; i < G.prog.stack.len; ++i) {
5421                 BcInstPtr *ip_ptr = bc_vec_item(&G.prog.stack, i);
5422                 if (ip_ptr->func == BC_PROG_READ)
5423                         return bc_error_nested_read_call();
5424         }
5425
5426         bc_vec_pop_all(&f->code);
5427         bc_char_vec_init(&buf);
5428
5429         sv_file = G.prog.file;
5430         G.prog.file = NULL;
5431
5432         s = bc_read_line(&buf, "read> ");
5433         if (s) goto io_err;
5434
5435         common_parse_init(&parse, BC_PROG_READ);
5436         bc_lex_file(&parse.l);
5437
5438         s = bc_parse_text(&parse, buf.v);
5439         if (s) goto exec_err;
5440         s = common_parse_expr(&parse, BC_PARSE_NOREAD);
5441         if (s) goto exec_err;
5442
5443         if (parse.l.t.t != BC_LEX_NLINE && parse.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
5444                 s = bc_error("bad read() expression");
5445                 goto exec_err;
5446         }
5447
5448         ip.func = BC_PROG_READ;
5449         ip.idx = 0;
5450         ip.len = G.prog.results.len;
5451
5452         // Update this pointer, just in case.
5453         f = bc_vec_item(&G.prog.fns, BC_PROG_READ);
5454
5455         bc_vec_pushByte(&f->code, BC_INST_POP_EXEC);
5456         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
5457
5458 exec_err:
5459         G.prog.file = sv_file;
5460         bc_parse_free(&parse);
5461 io_err:
5462         bc_vec_free(&buf);
5463         return s;
5464 }
5465
5466 static size_t bc_program_index(char *code, size_t *bgn)
5467 {
5468         char amt = code[(*bgn)++], i = 0;
5469         size_t res = 0;
5470
5471         for (; i < amt; ++i, ++(*bgn))
5472                 res |= (((size_t)((int) code[*bgn]) & UCHAR_MAX) << (i * CHAR_BIT));
5473
5474         return res;
5475 }
5476
5477 static char *bc_program_name(char *code, size_t *bgn)
5478 {
5479         size_t i;
5480         char c, *s, *str = code + *bgn, *ptr = strchr(str, BC_PARSE_STREND);
5481
5482         s = xmalloc(ptr - str + 1);
5483         c = code[(*bgn)++];
5484
5485         for (i = 0; c != 0 && c != BC_PARSE_STREND; c = code[(*bgn)++], ++i)
5486                 s[i] = c;
5487
5488         s[i] = '\0';
5489
5490         return s;
5491 }
5492
5493 static void bc_program_printString(const char *str, size_t *nchars)
5494 {
5495         size_t i, len = strlen(str);
5496
5497 #if ENABLE_DC
5498         if (len == 0) {
5499                 bb_putchar('\0');
5500                 return;
5501         }
5502 #endif
5503
5504         for (i = 0; i < len; ++i, ++(*nchars)) {
5505
5506                 int c = str[i];
5507
5508                 if (c != '\\' || i == len - 1)
5509                         bb_putchar(c);
5510                 else {
5511
5512                         c = str[++i];
5513
5514                         switch (c) {
5515
5516                                 case 'a':
5517                                 {
5518                                         bb_putchar('\a');
5519                                         break;
5520                                 }
5521
5522                                 case 'b':
5523                                 {
5524                                         bb_putchar('\b');
5525                                         break;
5526                                 }
5527
5528                                 case '\\':
5529                                 case 'e':
5530                                 {
5531                                         bb_putchar('\\');
5532                                         break;
5533                                 }
5534
5535                                 case 'f':
5536                                 {
5537                                         bb_putchar('\f');
5538                                         break;
5539                                 }
5540
5541                                 case 'n':
5542                                 {
5543                                         bb_putchar('\n');
5544                                         *nchars = SIZE_MAX;
5545                                         break;
5546                                 }
5547
5548                                 case 'r':
5549                                 {
5550                                         bb_putchar('\r');
5551                                         break;
5552                                 }
5553
5554                                 case 'q':
5555                                 {
5556                                         bb_putchar('"');
5557                                         break;
5558                                 }
5559
5560                                 case 't':
5561                                 {
5562                                         bb_putchar('\t');
5563                                         break;
5564                                 }
5565
5566                                 default:
5567                                 {
5568                                         // Just print the backslash and following character.
5569                                         bb_putchar('\\');
5570                                         ++(*nchars);
5571                                         bb_putchar(c);
5572                                         break;
5573                                 }
5574                         }
5575                 }
5576         }
5577 }
5578
5579 static BcStatus bc_program_print(char inst, size_t idx)
5580 {
5581         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5582         BcResult *r;
5583         size_t len, i;
5584         char *str;
5585         BcNum *num = NULL;
5586         bool pop = inst != BC_INST_PRINT;
5587
5588         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, idx + 1))
5589                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
5590
5591         r = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, idx);
5592         s = bc_program_num(r, &num, false);
5593         if (s) return s;
5594
5595         if (BC_PROG_NUM(r, num)) {
5596                 s = bc_num_print(num, &G.prog.ob, G.prog.ob_t, !pop, &G.prog.nchars, G.prog.len);
5597                 if (!s) bc_num_copy(&G.prog.last, num);
5598         }
5599         else {
5600
5601                 idx = (r->t == BC_RESULT_STR) ? r->d.id.idx : num->rdx;
5602                 str = *((char **) bc_vec_item(&G.prog.strs, idx));
5603
5604                 if (inst == BC_INST_PRINT_STR) {
5605                         for (i = 0, len = strlen(str); i < len; ++i) {
5606                                 char c = str[i];
5607                                 bb_putchar(c);
5608                                 if (c == '\n') G.prog.nchars = SIZE_MAX;
5609                                 ++G.prog.nchars;
5610                         }
5611                 }
5612                 else {
5613                         bc_program_printString(str, &G.prog.nchars);
5614                         if (inst == BC_INST_PRINT) bb_putchar('\n');
5615                 }
5616         }
5617
5618         if (!s && pop) bc_vec_pop(&G.prog.results);
5619
5620         return s;
5621 }
5622
5623 static BcStatus bc_program_negate(void)
5624 {
5625         BcStatus s;
5626         BcResult res, *ptr;
5627         BcNum *num = NULL;
5628
5629         s = bc_program_prep(&ptr, &num);
5630         if (s) return s;
5631
5632         bc_num_init(&res.d.n, num->len);
5633         bc_num_copy(&res.d.n, num);
5634         if (res.d.n.len) res.d.n.neg = !res.d.n.neg;
5635
5636         bc_program_retire(&res, BC_RESULT_TEMP);
5637
5638         return s;
5639 }
5640
5641 static BcStatus bc_program_logical(char inst)
5642 {
5643         BcStatus s;
5644         BcResult *opd1, *opd2, res;
5645         BcNum *n1, *n2;
5646         bool cond = 0;
5647         ssize_t cmp;
5648
5649         s = bc_program_binOpPrep(&opd1, &n1, &opd2, &n2, false);
5650         if (s) return s;
5651         bc_num_init(&res.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
5652
5653         if (inst == BC_INST_BOOL_AND)
5654                 cond = bc_num_cmp(n1, &G.prog.zero) && bc_num_cmp(n2, &G.prog.zero);
5655         else if (inst == BC_INST_BOOL_OR)
5656                 cond = bc_num_cmp(n1, &G.prog.zero) || bc_num_cmp(n2, &G.prog.zero);
5657         else {
5658
5659                 cmp = bc_num_cmp(n1, n2);
5660
5661                 switch (inst) {
5662
5663                         case BC_INST_REL_EQ:
5664                         {
5665                                 cond = cmp == 0;
5666                                 break;
5667                         }
5668
5669                         case BC_INST_REL_LE:
5670                         {
5671                                 cond = cmp <= 0;
5672                                 break;
5673                         }
5674
5675                         case BC_INST_REL_GE:
5676                         {
5677                                 cond = cmp >= 0;
5678                                 break;
5679                         }
5680
5681                         case BC_INST_REL_NE:
5682                         {
5683                                 cond = cmp != 0;
5684                                 break;
5685                         }
5686
5687                         case BC_INST_REL_LT:
5688                         {
5689                                 cond = cmp < 0;
5690                                 break;
5691                         }
5692
5693                         case BC_INST_REL_GT:
5694                         {
5695                                 cond = cmp > 0;
5696                                 break;
5697                         }
5698                 }
5699         }
5700
5701         (cond ? bc_num_one : bc_num_zero)(&res.d.n);
5702
5703         bc_program_binOpRetire(&res);
5704
5705         return s;
5706 }
5707
5708 #if ENABLE_DC
5709 static BcStatus bc_program_assignStr(BcResult *r, BcVec *v,
5710                                      bool push)
5711 {
5712         BcNum n2;
5713         BcResult res;
5714
5715         memset(&n2, 0, sizeof(BcNum));
5716         n2.rdx = res.d.id.idx = r->d.id.idx;
5717         res.t = BC_RESULT_STR;
5718
5719         if (!push) {
5720                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 2))
5721                         return bc_error_stack_has_too_few_elements();
5722                 bc_vec_pop(v);
5723                 bc_vec_pop(&G.prog.results);
5724         }
5725
5726         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5727
5728         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
5729         bc_vec_push(v, &n2);
5730
5731         return BC_STATUS_SUCCESS;
5732 }
5733 #endif // ENABLE_DC
5734
5735 static BcStatus bc_program_copyToVar(char *name, bool var)
5736 {
5737         BcStatus s;
5738         BcResult *ptr, r;
5739         BcVec *v;
5740         BcNum *n;
5741
5742         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
5743                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
5744
5745         ptr = bc_vec_top(&G.prog.results);
5746         if ((ptr->t == BC_RESULT_ARRAY) != !var)
5747                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
5748         v = bc_program_search(name, var);
5749
5750 #if ENABLE_DC
5751         if (ptr->t == BC_RESULT_STR && !var)
5752                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
5753         if (ptr->t == BC_RESULT_STR) return bc_program_assignStr(ptr, v, true);
5754 #endif
5755
5756         s = bc_program_num(ptr, &n, false);
5757         if (s) return s;
5758
5759         // Do this once more to make sure that pointers were not invalidated.
5760         v = bc_program_search(name, var);
5761
5762         if (var) {
5763                 bc_num_init(&r.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
5764                 bc_num_copy(&r.d.n, n);
5765         }
5766         else {
5767                 bc_array_init(&r.d.v, true);
5768                 bc_array_copy(&r.d.v, (BcVec *) n);
5769         }
5770
5771         bc_vec_push(v, &r.d);
5772         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5773
5774         return s;
5775 }
5776
5777 static BcStatus bc_program_assign(char inst)
5778 {
5779         BcStatus s;
5780         BcResult *left, *right, res;
5781         BcNum *l = NULL, *r = NULL;
5782         unsigned long val, max;
5783         bool assign = inst == BC_INST_ASSIGN, ib, sc;
5784
5785         s = bc_program_binOpPrep(&left, &l, &right, &r, assign);
5786         if (s) return s;
5787
5788         ib = left->t == BC_RESULT_IBASE;
5789         sc = left->t == BC_RESULT_SCALE;
5790
5791 #if ENABLE_DC
5792
5793         if (right->t == BC_RESULT_STR) {
5794
5795                 BcVec *v;
5796
5797                 if (left->t != BC_RESULT_VAR)
5798                         return bc_error_variable_is_wrong_type();
5799                 v = bc_program_search(left->d.id.name, true);
5800
5801                 return bc_program_assignStr(right, v, false);
5802         }
5803 #endif
5804
5805         if (left->t == BC_RESULT_CONSTANT || left->t == BC_RESULT_TEMP)
5806                 return bc_error("bad assignment:"
5807                                 " left side must be scale,"
5808                                 " ibase, obase, last, var,"
5809                                 " or array element"
5810                 );
5811
5812 #if ENABLE_BC
5813         if (inst == BC_INST_ASSIGN_DIVIDE && !bc_num_cmp(r, &G.prog.zero))
5814                 return bc_error("divide by zero");
5815
5816         if (assign)
5817                 bc_num_copy(l, r);
5818         else
5819                 s = bc_program_ops[inst - BC_INST_ASSIGN_POWER](l, r, l, G.prog.scale);
5820
5821         if (s) return s;
5822 #else
5823         bc_num_copy(l, r);
5824 #endif
5825
5826         if (ib || sc || left->t == BC_RESULT_OBASE) {
5827                 static const char *const msg[] = {
5828                         "bad ibase; must be [2, 16]",           //BC_RESULT_IBASE
5829                         "bad scale; must be [0, BC_SCALE_MAX]", //BC_RESULT_SCALE
5830                         "?1",                                   //BC_RESULT_LAST
5831                         "?2",                                   //BC_RESULT_CONSTANT
5832                         "?3",                                   //BC_RESULT_ONE
5833                         "bad obase; must be [2, BC_BASE_MAX]",  //BC_RESULT_OBASE
5834                 };
5835                 size_t *ptr;
5836
5837                 s = bc_num_ulong(l, &val);
5838                 if (s)
5839                         return s;
5840                 s = left->t - BC_RESULT_IBASE;
5841                 if (sc) {
5842                         max = BC_MAX_SCALE;
5843                         ptr = &G.prog.scale;
5844                 }
5845                 else {
5846                         if (val < BC_NUM_MIN_BASE)
5847                                 return bc_error(msg[s]);
5848                         max = ib ? BC_NUM_MAX_IBASE : BC_MAX_OBASE;
5849                         ptr = ib ? &G.prog.ib_t : &G.prog.ob_t;
5850                 }
5851
5852                 if (val > max)
5853                         return bc_error(msg[s]);
5854                 if (!sc)
5855                         bc_num_copy(ib ? &G.prog.ib : &G.prog.ob, l);
5856
5857                 *ptr = (size_t) val;
5858                 s = BC_STATUS_SUCCESS;
5859         }
5860
5861         bc_num_init(&res.d.n, l->len);
5862         bc_num_copy(&res.d.n, l);
5863         bc_program_binOpRetire(&res);
5864
5865         return s;
5866 }
5867
5868 #if !ENABLE_DC
5869 #define bc_program_pushVar(code, bgn, pop, copy) \
5870         bc_program_pushVar(code, bgn)
5871 // for bc, 'pop' and 'copy' are always false
5872 #endif
5873 static BcStatus bc_program_pushVar(char *code, size_t *bgn,
5874                                    bool pop, bool copy)
5875 {
5876         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5877         BcResult r;
5878         char *name = bc_program_name(code, bgn);
5879
5880         r.t = BC_RESULT_VAR;
5881         r.d.id.name = name;
5882
5883 #if ENABLE_DC
5884         {
5885                 BcVec *v = bc_program_search(name, true);
5886                 BcNum *num = bc_vec_top(v);
5887
5888                 if (pop || copy) {
5889
5890                         if (!BC_PROG_STACK(v, 2 - copy)) {
5891                                 free(name);
5892                                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
5893                         }
5894
5895                         free(name);
5896                         name = NULL;
5897
5898                         if (!BC_PROG_STR(num)) {
5899
5900                                 r.t = BC_RESULT_TEMP;
5901
5902                                 bc_num_init(&r.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
5903                                 bc_num_copy(&r.d.n, num);
5904                         }
5905                         else {
5906                                 r.t = BC_RESULT_STR;
5907                                 r.d.id.idx = num->rdx;
5908                         }
5909
5910                         if (!copy) bc_vec_pop(v);
5911                 }
5912         }
5913 #endif // ENABLE_DC
5914
5915         bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
5916
5917         return s;
5918 }
5919
5920 static BcStatus bc_program_pushArray(char *code, size_t *bgn,
5921                                      char inst)
5922 {
5923         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5924         BcResult r;
5925         BcNum *num;
5926
5927         r.d.id.name = bc_program_name(code, bgn);
5928
5929         if (inst == BC_INST_ARRAY) {
5930                 r.t = BC_RESULT_ARRAY;
5931                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
5932         }
5933         else {
5934
5935                 BcResult *operand;
5936                 unsigned long temp;
5937
5938                 s = bc_program_prep(&operand, &num);
5939                 if (s) goto err;
5940                 s = bc_num_ulong(num, &temp);
5941                 if (s) goto err;
5942
5943                 if (temp > BC_MAX_DIM) {
5944                         s = bc_error("array too long; must be [1, BC_DIM_MAX]");
5945                         goto err;
5946                 }
5947
5948                 r.d.id.idx = (size_t) temp;
5949                 bc_program_retire(&r, BC_RESULT_ARRAY_ELEM);
5950         }
5951
5952 err:
5953         if (s) free(r.d.id.name);
5954         return s;
5955 }
5956
5957 #if ENABLE_BC
5958 static BcStatus bc_program_incdec(char inst)
5959 {
5960         BcStatus s;
5961         BcResult *ptr, res, copy;
5962         BcNum *num = NULL;
5963         char inst2 = inst;
5964
5965         s = bc_program_prep(&ptr, &num);
5966         if (s) return s;
5967
5968         if (inst == BC_INST_INC_POST || inst == BC_INST_DEC_POST) {
5969                 copy.t = BC_RESULT_TEMP;
5970                 bc_num_init(&copy.d.n, num->len);
5971                 bc_num_copy(&copy.d.n, num);
5972         }
5973
5974         res.t = BC_RESULT_ONE;
5975         inst = inst == BC_INST_INC_PRE || inst == BC_INST_INC_POST ?
5976                    BC_INST_ASSIGN_PLUS :
5977                    BC_INST_ASSIGN_MINUS;
5978
5979         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
5980         bc_program_assign(inst);
5981
5982         if (inst2 == BC_INST_INC_POST || inst2 == BC_INST_DEC_POST) {
5983                 bc_vec_pop(&G.prog.results);
5984                 bc_vec_push(&G.prog.results, &copy);
5985         }
5986
5987         return s;
5988 }
5989
5990 static BcStatus bc_program_call(char *code, size_t *idx)
5991 {
5992         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5993         BcInstPtr ip;
5994         size_t i, nparams = bc_program_index(code, idx);
5995         BcFunc *func;
5996         BcId *a;
5997         BcResultData param;
5998         BcResult *arg;
5999
6000         ip.idx = 0;
6001         ip.func = bc_program_index(code, idx);
6002         func = bc_vec_item(&G.prog.fns, ip.func);
6003
6004         if (func->code.len == 0) {
6005                 return bc_error("undefined function");
6006         }
6007         if (nparams != func->nparams) {
6008                 return bc_error_fmt("function has %u parameters, but called with %u", func->nparams, nparams);
6009         }
6010         ip.len = G.prog.results.len - nparams;
6011
6012         for (i = 0; i < nparams; ++i) {
6013
6014                 a = bc_vec_item(&func->autos, nparams - 1 - i);
6015                 arg = bc_vec_top(&G.prog.results);
6016
6017                 if ((!a->idx) != (arg->t == BC_RESULT_ARRAY) || arg->t == BC_RESULT_STR)
6018                         return bc_error_variable_is_wrong_type();
6019
6020                 s = bc_program_copyToVar(a->name, a->idx);
6021                 if (s) return s;
6022         }
6023
6024         for (; i < func->autos.len; ++i) {
6025                 BcVec *v;
6026
6027                 a = bc_vec_item(&func->autos, i);
6028                 v = bc_program_search(a->name, a->idx);
6029
6030                 if (a->idx) {
6031                         bc_num_init(&param.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6032                         bc_vec_push(v, &param.n);
6033                 }
6034                 else {
6035                         bc_array_init(&param.v, true);
6036                         bc_vec_push(v, &param.v);
6037                 }
6038         }
6039
6040         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
6041
6042         return BC_STATUS_SUCCESS;
6043 }
6044
6045 static BcStatus bc_program_return(char inst)
6046 {
6047         BcStatus s;
6048         BcResult res;
6049         BcFunc *f;
6050         size_t i;
6051         BcInstPtr *ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
6052
6053         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, ip->len + inst == BC_INST_RET))
6054                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6055
6056         f = bc_vec_item(&G.prog.fns, ip->func);
6057         res.t = BC_RESULT_TEMP;
6058
6059         if (inst == BC_INST_RET) {
6060
6061                 BcNum *num;
6062                 BcResult *operand = bc_vec_top(&G.prog.results);
6063
6064                 s = bc_program_num(operand, &num, false);
6065                 if (s) return s;
6066                 bc_num_init(&res.d.n, num->len);
6067                 bc_num_copy(&res.d.n, num);
6068         }
6069         else {
6070                 bc_num_init(&res.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6071                 bc_num_zero(&res.d.n);
6072         }
6073
6074         // We need to pop arguments as well, so this takes that into account.
6075         for (i = 0; i < f->autos.len; ++i) {
6076
6077                 BcVec *v;
6078                 BcId *a = bc_vec_item(&f->autos, i);
6079
6080                 v = bc_program_search(a->name, a->idx);
6081                 bc_vec_pop(v);
6082         }
6083
6084         bc_vec_npop(&G.prog.results, G.prog.results.len - ip->len);
6085         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6086         bc_vec_pop(&G.prog.stack);
6087
6088         return BC_STATUS_SUCCESS;
6089 }
6090 #endif // ENABLE_BC
6091
6092 static unsigned long bc_program_scale(BcNum *n)
6093 {
6094         return (unsigned long) n->rdx;
6095 }
6096
6097 static unsigned long bc_program_len(BcNum *n)
6098 {
6099         unsigned long len = n->len;
6100         size_t i;
6101
6102         if (n->rdx != n->len) return len;
6103         for (i = n->len - 1; i < n->len && n->num[i] == 0; --len, --i);
6104
6105         return len;
6106 }
6107
6108 static BcStatus bc_program_builtin(char inst)
6109 {
6110         BcStatus s;
6111         BcResult *opnd;
6112         BcNum *num = NULL;
6113         BcResult res;
6114         bool len = inst == BC_INST_LENGTH;
6115
6116         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6117                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6118         opnd = bc_vec_top(&G.prog.results);
6119
6120         s = bc_program_num(opnd, &num, false);
6121         if (s) return s;
6122
6123 #if ENABLE_DC
6124         if (!BC_PROG_NUM(opnd, num) && !len)
6125                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
6126 #endif
6127
6128         bc_num_init(&res.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6129
6130         if (inst == BC_INST_SQRT) s = bc_num_sqrt(num, &res.d.n, G.prog.scale);
6131 #if ENABLE_BC
6132         else if (len != 0 && opnd->t == BC_RESULT_ARRAY) {
6133                 bc_num_ulong2num(&res.d.n, (unsigned long) ((BcVec *) num)->len);
6134         }
6135 #endif
6136 #if ENABLE_DC
6137         else if (len != 0 && !BC_PROG_NUM(opnd, num)) {
6138
6139                 char **str;
6140                 size_t idx = opnd->t == BC_RESULT_STR ? opnd->d.id.idx : num->rdx;
6141
6142                 str = bc_vec_item(&G.prog.strs, idx);
6143                 bc_num_ulong2num(&res.d.n, strlen(*str));
6144         }
6145 #endif
6146         else {
6147                 BcProgramBuiltIn f = len ? bc_program_len : bc_program_scale;
6148                 bc_num_ulong2num(&res.d.n, f(num));
6149         }
6150
6151         bc_program_retire(&res, BC_RESULT_TEMP);
6152
6153         return s;
6154 }
6155
6156 #if ENABLE_DC
6157 static BcStatus bc_program_divmod(void)
6158 {
6159         BcStatus s;
6160         BcResult *opd1, *opd2, res, res2;
6161         BcNum *n1, *n2 = NULL;
6162
6163         s = bc_program_binOpPrep(&opd1, &n1, &opd2, &n2, false);
6164         if (s) return s;
6165
6166         bc_num_init(&res.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6167         bc_num_init(&res2.d.n, n2->len);
6168
6169         s = bc_num_divmod(n1, n2, &res2.d.n, &res.d.n, G.prog.scale);
6170         if (s) goto err;
6171
6172         bc_program_binOpRetire(&res2);
6173         res.t = BC_RESULT_TEMP;
6174         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6175
6176         return s;
6177
6178 err:
6179         bc_num_free(&res2.d.n);
6180         bc_num_free(&res.d.n);
6181         return s;
6182 }
6183
6184 static BcStatus bc_program_modexp(void)
6185 {
6186         BcStatus s;
6187         BcResult *r1, *r2, *r3, res;
6188         BcNum *n1, *n2, *n3;
6189
6190         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 3))
6191                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6192         s = bc_program_binOpPrep(&r2, &n2, &r3, &n3, false);
6193         if (s) return s;
6194
6195         r1 = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 2);
6196         s = bc_program_num(r1, &n1, false);
6197         if (s) return s;
6198         if (!BC_PROG_NUM(r1, n1))
6199                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
6200
6201         // Make sure that the values have their pointers updated, if necessary.
6202         if (r1->t == BC_RESULT_VAR || r1->t == BC_RESULT_ARRAY_ELEM) {
6203
6204                 if (r1->t == r2->t) {
6205                         s = bc_program_num(r2, &n2, false);
6206                         if (s) return s;
6207                 }
6208
6209                 if (r1->t == r3->t) {
6210                         s = bc_program_num(r3, &n3, false);
6211                         if (s) return s;
6212                 }
6213         }
6214
6215         bc_num_init(&res.d.n, n3->len);
6216         s = bc_num_modexp(n1, n2, n3, &res.d.n);
6217         if (s) goto err;
6218
6219         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6220         bc_program_binOpRetire(&res);
6221
6222         return s;
6223
6224 err:
6225         bc_num_free(&res.d.n);
6226         return s;
6227 }
6228
6229 static void bc_program_stackLen(void)
6230 {
6231         BcResult res;
6232         size_t len = G.prog.results.len;
6233
6234         res.t = BC_RESULT_TEMP;
6235
6236         bc_num_init(&res.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6237         bc_num_ulong2num(&res.d.n, len);
6238         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6239 }
6240
6241 static BcStatus bc_program_asciify(void)
6242 {
6243         BcStatus s;
6244         BcResult *r, res;
6245         BcNum *num = NULL, n;
6246         char *str, *str2, c;
6247         size_t len = G.prog.strs.len, idx;
6248         unsigned long val;
6249
6250         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6251                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6252         r = bc_vec_top(&G.prog.results);
6253
6254         s = bc_program_num(r, &num, false);
6255         if (s) return s;
6256
6257         if (BC_PROG_NUM(r, num)) {
6258
6259                 bc_num_init(&n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6260                 bc_num_copy(&n, num);
6261                 bc_num_truncate(&n, n.rdx);
6262
6263                 s = bc_num_mod(&n, &G.prog.strmb, &n, 0);
6264                 if (s) goto num_err;
6265                 s = bc_num_ulong(&n, &val);
6266                 if (s) goto num_err;
6267
6268                 c = (char) val;
6269
6270                 bc_num_free(&n);
6271         }
6272         else {
6273                 idx = (r->t == BC_RESULT_STR) ? r->d.id.idx : num->rdx;
6274                 str2 = *((char **) bc_vec_item(&G.prog.strs, idx));
6275                 c = str2[0];
6276         }
6277
6278         str = xmalloc(2);
6279         str[0] = c;
6280         str[1] = '\0';
6281
6282         str2 = xstrdup(str);
6283         bc_program_addFunc(str2, &idx);
6284
6285         if (idx != len + BC_PROG_REQ_FUNCS) {
6286
6287                 for (idx = 0; idx < G.prog.strs.len; ++idx) {
6288                         if (!strcmp(*((char **) bc_vec_item(&G.prog.strs, idx)), str)) {
6289                                 len = idx;
6290                                 break;
6291                         }
6292                 }
6293
6294                 free(str);
6295         }
6296         else
6297                 bc_vec_push(&G.prog.strs, &str);
6298
6299         res.t = BC_RESULT_STR;
6300         res.d.id.idx = len;
6301         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6302         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6303
6304         return BC_STATUS_SUCCESS;
6305
6306 num_err:
6307         bc_num_free(&n);
6308         return s;
6309 }
6310
6311 static BcStatus bc_program_printStream(void)
6312 {
6313         BcStatus s;
6314         BcResult *r;
6315         BcNum *n = NULL;
6316         size_t idx;
6317         char *str;
6318
6319         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6320                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6321         r = bc_vec_top(&G.prog.results);
6322
6323         s = bc_program_num(r, &n, false);
6324         if (s) return s;
6325
6326         if (BC_PROG_NUM(r, n))
6327                 s = bc_num_stream(n, &G.prog.strmb, &G.prog.nchars, G.prog.len);
6328         else {
6329                 idx = (r->t == BC_RESULT_STR) ? r->d.id.idx : n->rdx;
6330                 str = *((char **) bc_vec_item(&G.prog.strs, idx));
6331                 printf("%s", str);
6332         }
6333
6334         return s;
6335 }
6336
6337 static BcStatus bc_program_nquit(void)
6338 {
6339         BcStatus s;
6340         BcResult *opnd;
6341         BcNum *num = NULL;
6342         unsigned long val;
6343
6344         s = bc_program_prep(&opnd, &num);
6345         if (s) return s;
6346         s = bc_num_ulong(num, &val);
6347         if (s) return s;
6348
6349         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6350
6351         if (G.prog.stack.len < val)
6352                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6353         if (G.prog.stack.len == val)
6354                 quit();
6355
6356         bc_vec_npop(&G.prog.stack, val);
6357
6358         return s;
6359 }
6360
6361 static BcStatus bc_program_execStr(char *code, size_t *bgn,
6362                                    bool cond)
6363 {
6364         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6365         BcResult *r;
6366         char **str;
6367         BcFunc *f;
6368         BcParse prs;
6369         BcInstPtr ip;
6370         size_t fidx, sidx;
6371         BcNum *n;
6372         bool exec;
6373
6374         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6375                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6376
6377         r = bc_vec_top(&G.prog.results);
6378
6379         if (cond) {
6380
6381                 char *name, *then_name = bc_program_name(code, bgn), *else_name = NULL;
6382
6383                 if (code[*bgn] == BC_PARSE_STREND)
6384                         (*bgn) += 1;
6385                 else
6386                         else_name = bc_program_name(code, bgn);
6387
6388                 exec = r->d.n.len != 0;
6389
6390                 if (exec)
6391                         name = then_name;
6392                 else if (else_name != NULL) {
6393                         exec = true;
6394                         name = else_name;
6395                 }
6396
6397                 if (exec) {
6398                         BcVec *v;
6399                         v = bc_program_search(name, true);
6400                         n = bc_vec_top(v);
6401                 }
6402
6403                 free(then_name);
6404                 free(else_name);
6405
6406                 if (!exec) goto exit;
6407                 if (!BC_PROG_STR(n)) {
6408                         s = bc_error_variable_is_wrong_type();
6409                         goto exit;
6410                 }
6411
6412                 sidx = n->rdx;
6413         }
6414         else {
6415
6416                 if (r->t == BC_RESULT_STR)
6417                         sidx = r->d.id.idx;
6418                 else if (r->t == BC_RESULT_VAR) {
6419                         s = bc_program_num(r, &n, false);
6420                         if (s || !BC_PROG_STR(n)) goto exit;
6421                         sidx = n->rdx;
6422                 }
6423                 else
6424                         goto exit;
6425         }
6426
6427         fidx = sidx + BC_PROG_REQ_FUNCS;
6428
6429         str = bc_vec_item(&G.prog.strs, sidx);
6430         f = bc_vec_item(&G.prog.fns, fidx);
6431
6432         if (f->code.len == 0) {
6433                 common_parse_init(&prs, fidx);
6434                 s = bc_parse_text(&prs, *str);
6435                 if (s) goto err;
6436                 s = common_parse_expr(&prs, BC_PARSE_NOCALL);
6437                 if (s) goto err;
6438
6439                 if (prs.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
6440                         s = bc_error_bad_expression();
6441                         goto err;
6442                 }
6443
6444                 bc_parse_free(&prs);
6445         }
6446
6447         ip.idx = 0;
6448         ip.len = G.prog.results.len;
6449         ip.func = fidx;
6450
6451         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6452         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
6453
6454         return BC_STATUS_SUCCESS;
6455
6456 err:
6457         bc_parse_free(&prs);
6458         f = bc_vec_item(&G.prog.fns, fidx);
6459         bc_vec_pop_all(&f->code);
6460 exit:
6461         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6462         return s;
6463 }
6464 #endif // ENABLE_DC
6465
6466 static void bc_program_pushGlobal(char inst)
6467 {
6468         BcResult res;
6469         unsigned long val;
6470
6471         res.t = inst - BC_INST_IBASE + BC_RESULT_IBASE;
6472         if (inst == BC_INST_IBASE)
6473                 val = (unsigned long) G.prog.ib_t;
6474         else if (inst == BC_INST_SCALE)
6475                 val = (unsigned long) G.prog.scale;
6476         else
6477                 val = (unsigned long) G.prog.ob_t;
6478
6479         bc_num_init(&res.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6480         bc_num_ulong2num(&res.d.n, val);
6481         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6482 }
6483
6484 static void bc_program_addFunc(char *name, size_t *idx)
6485 {
6486         BcId entry, *entry_ptr;
6487         BcFunc f;
6488         int inserted;
6489
6490         entry.name = name;
6491         entry.idx = G.prog.fns.len;
6492
6493         inserted = bc_map_insert(&G.prog.fn_map, &entry, idx);
6494         if (!inserted) free(name);
6495
6496         entry_ptr = bc_vec_item(&G.prog.fn_map, *idx);
6497         *idx = entry_ptr->idx;
6498
6499         if (!inserted) {
6500
6501                 BcFunc *func = bc_vec_item(&G.prog.fns, entry_ptr->idx);
6502
6503                 // We need to reset these, so the function can be repopulated.
6504                 func->nparams = 0;
6505                 bc_vec_pop_all(&func->autos);
6506                 bc_vec_pop_all(&func->code);
6507                 bc_vec_pop_all(&func->labels);
6508         }
6509         else {
6510                 bc_func_init(&f);
6511                 bc_vec_push(&G.prog.fns, &f);
6512         }
6513 }
6514
6515 // Called when parsing or execution detects a failure,
6516 // resets execution structures.
6517 static void bc_program_reset(void)
6518 {
6519         BcFunc *f;
6520         BcInstPtr *ip;
6521
6522         bc_vec_npop(&G.prog.stack, G.prog.stack.len - 1);
6523         bc_vec_pop_all(&G.prog.results);
6524
6525         f = bc_vec_item(&G.prog.fns, 0);
6526         ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
6527         ip->idx = f->code.len;
6528
6529         // If !tty, no need to check for ^C: we don't have ^C handler,
6530         // we would be killed by a signal and won't reach this place
6531 }
6532
6533 static BcStatus bc_program_exec(void)
6534 {
6535         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6536         size_t idx;
6537         BcResult r, *ptr;
6538         BcNum *num;
6539         BcInstPtr *ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
6540         BcFunc *func = bc_vec_item(&G.prog.fns, ip->func);
6541         char *code = func->code.v;
6542         bool cond = false;
6543
6544         while (!s && ip->idx < func->code.len) {
6545
6546                 char inst = code[(ip->idx)++];
6547
6548                 switch (inst) {
6549
6550 #if ENABLE_BC
6551                         case BC_INST_JUMP_ZERO:
6552                         {
6553                                 s = bc_program_prep(&ptr, &num);
6554                                 if (s) return s;
6555                                 cond = !bc_num_cmp(num, &G.prog.zero);
6556                                 bc_vec_pop(&G.prog.results);
6557                         }
6558                         // Fallthrough.
6559                         case BC_INST_JUMP:
6560                         {
6561                                 size_t *addr;
6562                                 idx = bc_program_index(code, &ip->idx);
6563                                 addr = bc_vec_item(&func->labels, idx);
6564                                 if (inst == BC_INST_JUMP || cond) ip->idx = *addr;
6565                                 break;
6566                         }
6567
6568                         case BC_INST_CALL:
6569                         {
6570                                 s = bc_program_call(code, &ip->idx);
6571                                 break;
6572                         }
6573
6574                         case BC_INST_INC_PRE:
6575                         case BC_INST_DEC_PRE:
6576                         case BC_INST_INC_POST:
6577                         case BC_INST_DEC_POST:
6578                         {
6579                                 s = bc_program_incdec(inst);
6580                                 break;
6581                         }
6582
6583                         case BC_INST_HALT:
6584                         {
6585                                 quit();
6586                                 break;
6587                         }
6588
6589                         case BC_INST_RET:
6590                         case BC_INST_RET0:
6591                         {
6592                                 s = bc_program_return(inst);
6593                                 break;
6594                         }
6595
6596                         case BC_INST_BOOL_OR:
6597                         case BC_INST_BOOL_AND:
6598 #endif // ENABLE_BC
6599                         case BC_INST_REL_EQ:
6600                         case BC_INST_REL_LE:
6601                         case BC_INST_REL_GE:
6602                         case BC_INST_REL_NE:
6603                         case BC_INST_REL_LT:
6604                         case BC_INST_REL_GT:
6605                         {
6606                                 s = bc_program_logical(inst);
6607                                 break;
6608                         }
6609
6610                         case BC_INST_READ:
6611                         {
6612                                 s = bc_program_read();
6613                                 break;
6614                         }
6615
6616                         case BC_INST_VAR:
6617                         {
6618                                 s = bc_program_pushVar(code, &ip->idx, false, false);
6619                                 break;
6620                         }
6621
6622                         case BC_INST_ARRAY_ELEM:
6623                         case BC_INST_ARRAY:
6624                         {
6625                                 s = bc_program_pushArray(code, &ip->idx, inst);
6626                                 break;
6627                         }
6628
6629                         case BC_INST_LAST:
6630                         {
6631                                 r.t = BC_RESULT_LAST;
6632                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6633                                 break;
6634                         }
6635
6636                         case BC_INST_IBASE:
6637                         case BC_INST_SCALE:
6638                         case BC_INST_OBASE:
6639                         {
6640                                 bc_program_pushGlobal(inst);
6641                                 break;
6642                         }
6643
6644                         case BC_INST_SCALE_FUNC:
6645                         case BC_INST_LENGTH:
6646                         case BC_INST_SQRT:
6647                         {
6648                                 s = bc_program_builtin(inst);
6649                                 break;
6650                         }
6651
6652                         case BC_INST_NUM:
6653                         {
6654                                 r.t = BC_RESULT_CONSTANT;
6655                                 r.d.id.idx = bc_program_index(code, &ip->idx);
6656                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6657                                 break;
6658                         }
6659
6660                         case BC_INST_POP:
6661                         {
6662                                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6663                                         s = bc_error_stack_has_too_few_elements();
6664                                 else
6665                                         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6666                                 break;
6667                         }
6668
6669                         case BC_INST_POP_EXEC:
6670                         {
6671                                 bc_vec_pop(&G.prog.stack);
6672                                 break;
6673                         }
6674
6675                         case BC_INST_PRINT:
6676                         case BC_INST_PRINT_POP:
6677                         case BC_INST_PRINT_STR:
6678                         {
6679                                 s = bc_program_print(inst, 0);
6680                                 break;
6681                         }
6682
6683                         case BC_INST_STR:
6684                         {
6685                                 r.t = BC_RESULT_STR;
6686                                 r.d.id.idx = bc_program_index(code, &ip->idx);
6687                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6688                                 break;
6689                         }
6690
6691                         case BC_INST_POWER:
6692                         case BC_INST_MULTIPLY:
6693                         case BC_INST_DIVIDE:
6694                         case BC_INST_MODULUS:
6695                         case BC_INST_PLUS:
6696                         case BC_INST_MINUS:
6697                         {
6698                                 s = bc_program_op(inst);
6699                                 break;
6700                         }
6701
6702                         case BC_INST_BOOL_NOT:
6703                         {
6704                                 s = bc_program_prep(&ptr, &num);
6705                                 if (s) return s;
6706
6707                                 bc_num_init(&r.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6708                                 (!bc_num_cmp(num, &G.prog.zero) ? bc_num_one : bc_num_zero)(&r.d.n);
6709                                 bc_program_retire(&r, BC_RESULT_TEMP);
6710
6711                                 break;
6712                         }
6713
6714                         case BC_INST_NEG:
6715                         {
6716                                 s = bc_program_negate();
6717                                 break;
6718                         }
6719
6720 #if ENABLE_BC
6721                         case BC_INST_ASSIGN_POWER:
6722                         case BC_INST_ASSIGN_MULTIPLY:
6723                         case BC_INST_ASSIGN_DIVIDE:
6724                         case BC_INST_ASSIGN_MODULUS:
6725                         case BC_INST_ASSIGN_PLUS:
6726                         case BC_INST_ASSIGN_MINUS:
6727 #endif
6728                         case BC_INST_ASSIGN:
6729                         {
6730                                 s = bc_program_assign(inst);
6731                                 break;
6732                         }
6733 #if ENABLE_DC
6734                         case BC_INST_MODEXP:
6735                         {
6736                                 s = bc_program_modexp();
6737                                 break;
6738                         }
6739
6740                         case BC_INST_DIVMOD:
6741                         {
6742                                 s = bc_program_divmod();
6743                                 break;
6744                         }
6745
6746                         case BC_INST_EXECUTE:
6747                         case BC_INST_EXEC_COND:
6748                         {
6749                                 cond = inst == BC_INST_EXEC_COND;
6750                                 s = bc_program_execStr(code, &ip->idx, cond);
6751                                 break;
6752                         }
6753
6754                         case BC_INST_PRINT_STACK:
6755                         {
6756                                 for (idx = 0; !s && idx < G.prog.results.len; ++idx)
6757                                         s = bc_program_print(BC_INST_PRINT, idx);
6758                                 break;
6759                         }
6760
6761                         case BC_INST_CLEAR_STACK:
6762                         {
6763                                 bc_vec_pop_all(&G.prog.results);
6764                                 break;
6765                         }
6766
6767                         case BC_INST_STACK_LEN:
6768                         {
6769                                 bc_program_stackLen();
6770                                 break;
6771                         }
6772
6773                         case BC_INST_DUPLICATE:
6774                         {
6775                                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6776                                         return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6777                                 ptr = bc_vec_top(&G.prog.results);
6778                                 bc_result_copy(&r, ptr);
6779                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6780                                 break;
6781                         }
6782
6783                         case BC_INST_SWAP:
6784                         {
6785                                 BcResult *ptr2;
6786
6787                                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 2))
6788                                         return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6789
6790                                 ptr = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 0);
6791                                 ptr2 = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 1);
6792                                 memcpy(&r, ptr, sizeof(BcResult));
6793                                 memcpy(ptr, ptr2, sizeof(BcResult));
6794                                 memcpy(ptr2, &r, sizeof(BcResult));
6795
6796                                 break;
6797                         }
6798
6799                         case BC_INST_ASCIIFY:
6800                         {
6801                                 s = bc_program_asciify();
6802                                 break;
6803                         }
6804
6805                         case BC_INST_PRINT_STREAM:
6806                         {
6807                                 s = bc_program_printStream();
6808                                 break;
6809                         }
6810
6811                         case BC_INST_LOAD:
6812                         case BC_INST_PUSH_VAR:
6813                         {
6814                                 bool copy = inst == BC_INST_LOAD;
6815                                 s = bc_program_pushVar(code, &ip->idx, true, copy);
6816                                 break;
6817                         }
6818
6819                         case BC_INST_PUSH_TO_VAR:
6820                         {
6821                                 char *name = bc_program_name(code, &ip->idx);
6822                                 s = bc_program_copyToVar(name, true);
6823                                 free(name);
6824                                 break;
6825                         }
6826
6827                         case BC_INST_QUIT:
6828                         {
6829                                 if (G.prog.stack.len <= 2)
6830                                         quit();
6831                                 bc_vec_npop(&G.prog.stack, 2);
6832                                 break;
6833                         }
6834
6835                         case BC_INST_NQUIT:
6836                         {
6837                                 s = bc_program_nquit();
6838                                 break;
6839                         }
6840 #endif // ENABLE_DC
6841                 }
6842
6843                 if (s || G_interrupt) {
6844                         bc_program_reset();
6845                         break;
6846                 }
6847
6848                 // If the stack has changed, pointers may be invalid.
6849                 ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
6850                 func = bc_vec_item(&G.prog.fns, ip->func);
6851                 code = func->code.v;
6852         }
6853
6854         return s;
6855 }
6856
6857 static void bc_vm_info(void)
6858 {
6859         printf("%s "BB_VER"\n"
6860                 "Copyright (c) 2018 Gavin D. Howard and contributors\n"
6861                 "Report bugs at: https://github.com/gavinhoward/bc\n"
6862                 "This is free software with ABSOLUTELY NO WARRANTY\n"
6863         , applet_name);
6864 }
6865
6866 #if ENABLE_BC
6867 static void bc_vm_envArgs(void)
6868 {
6869         static const char* const bc_args_env_name = "BC_ENV_ARGS";
6870
6871         BcVec v;
6872         char *env_args = getenv(bc_args_env_name), *buf;
6873
6874         if (!env_args) return;
6875
6876         G.env_args = xstrdup(env_args);
6877         buf = G.env_args;
6878
6879         bc_vec_init(&v, sizeof(char *), NULL);
6880         bc_vec_push(&v, &bc_args_env_name);
6881
6882         while (*buf != 0) {
6883                 if (!isspace(*buf)) {
6884                         bc_vec_push(&v, &buf);
6885                         while (*buf != 0 && !isspace(*buf)) ++buf;
6886                         if (*buf != 0) (*(buf++)) = '\0';
6887                 }
6888                 else
6889                         ++buf;
6890         }
6891
6892         bc_args((int) v.len, (char **) v.v);
6893
6894         bc_vec_free(&v);
6895 }
6896 #endif // ENABLE_BC
6897
6898 static size_t bc_vm_envLen(const char *var)
6899 {
6900         char *lenv = getenv(var);
6901         size_t i, len = BC_NUM_PRINT_WIDTH;
6902         int num;
6903
6904         if (!lenv) return len;
6905
6906         len = strlen(lenv);
6907
6908         for (num = 1, i = 0; num && i < len; ++i) num = isdigit(lenv[i]);
6909         if (num) {
6910                 len = (size_t) atoi(lenv) - 1;
6911                 if (len < 2 || len >= INT32_MAX) len = BC_NUM_PRINT_WIDTH;
6912         }
6913         else
6914                 len = BC_NUM_PRINT_WIDTH;
6915
6916         return len;
6917 }
6918
6919 static BcStatus bc_vm_process(const char *text)
6920 {
6921         BcStatus s = bc_parse_text(&G.prs, text);
6922
6923         if (s) return s;
6924
6925         while (G.prs.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
6926                 s = G.prs.parse(&G.prs);
6927                 if (s) return s;
6928         }
6929
6930         if (BC_PARSE_CAN_EXEC(&G.prs)) {
6931                 s = bc_program_exec();
6932                 fflush_and_check();
6933                 if (s)
6934                         bc_program_reset();
6935         }
6936
6937         return s;
6938 }
6939
6940 static BcStatus bc_vm_file(const char *file)
6941 {
6942         const char *sv_file;
6943         char *data;
6944         BcStatus s;
6945         BcFunc *main_func;
6946         BcInstPtr *ip;
6947
6948         data = bc_read_file(file);
6949         if (!data) return bc_error_fmt("file '%s' is not text", file);
6950
6951         sv_file = G.prog.file;
6952         G.prog.file = file;
6953         bc_lex_file(&G.prs.l);
6954         s = bc_vm_process(data);
6955         if (s) goto err;
6956
6957         main_func = bc_vec_item(&G.prog.fns, BC_PROG_MAIN);
6958         ip = bc_vec_item(&G.prog.stack, 0);
6959
6960         if (main_func->code.len < ip->idx)
6961                 s = bc_error_fmt("file '%s' is not executable", file);
6962
6963 err:
6964         G.prog.file = sv_file;
6965         free(data);
6966         return s;
6967 }
6968
6969 static BcStatus bc_vm_stdin(void)
6970 {
6971         BcStatus s;
6972         BcVec buf, buffer;
6973         size_t len, i, str = 0;
6974         bool comment = false;
6975
6976         G.prog.file = NULL;
6977         bc_lex_file(&G.prs.l);
6978
6979         bc_char_vec_init(&buffer);
6980         bc_char_vec_init(&buf);
6981         bc_vec_pushZeroByte(&buffer);
6982
6983         // This loop is complex because the vm tries not to send any lines that end
6984         // with a backslash to the parser. The reason for that is because the parser
6985         // treats a backslash+newline combo as whitespace, per the bc spec. In that
6986         // case, and for strings and comments, the parser will expect more stuff.
6987         s = BC_STATUS_SUCCESS;
6988         while (!G.eof && (s = bc_read_line(&buf, ">>> ")) == BC_STATUS_SUCCESS) {
6989
6990                 char *string = buf.v;
6991
6992                 len = buf.len - 1;
6993
6994                 if (len == 1) {
6995                         if (str && buf.v[0] == G.send)
6996                                 str -= 1;
6997                         else if (buf.v[0] == G.sbgn)
6998                                 str += 1;
6999                 }
7000                 else if (len > 1 || comment) {
7001
7002                         for (i = 0; i < len; ++i) {
7003
7004                                 bool notend = len > i + 1;
7005                                 char c = string[i];
7006
7007                                 if (i - 1 > len || string[i - 1] != '\\') {
7008                                         if (G.sbgn == G.send)
7009                                                 str ^= c == G.sbgn;
7010                                         else if (c == G.send)
7011                                                 str -= 1;
7012                                         else if (c == G.sbgn)
7013                                                 str += 1;
7014                                 }
7015
7016                                 if (c == '/' && notend && !comment && string[i + 1] == '*') {
7017                                         comment = true;
7018                                         break;
7019                                 }
7020                                 else if (c == '*' && notend && comment && string[i + 1] == '/')
7021                                         comment = false;
7022                         }
7023
7024                         if (str || comment || string[len - 2] == '\\') {
7025                                 bc_vec_concat(&buffer, buf.v);
7026                                 continue;
7027                         }
7028                 }
7029
7030                 bc_vec_concat(&buffer, buf.v);
7031                 s = bc_vm_process(buffer.v);
7032                 if (s) {
7033                         fflush_and_check();
7034                         fputs("ready for more input\n", stderr);
7035                 }
7036
7037                 bc_vec_pop_all(&buffer);
7038         }
7039
7040         if (str) {
7041                 s = bc_error("string end could not be found");
7042         }
7043         else if (comment) {
7044                 s = bc_error("comment end could not be found");
7045         }
7046
7047         bc_vec_free(&buf);
7048         bc_vec_free(&buffer);
7049         return s;
7050 }
7051
7052 #if ENABLE_BC
7053 static const char bc_lib[] = {
7054         "scale=20"
7055 "\n"    "define e(x){"
7056 "\n"            "auto b,s,n,r,d,i,p,f,v"
7057 "\n"            "b=ibase"
7058 "\n"            "ibase=A"
7059 "\n"            "if(x<0){"
7060 "\n"                    "n=1"
7061 "\n"                    "x=-x"
7062 "\n"            "}"
7063 "\n"            "s=scale"
7064 "\n"            "r=6+s+0.44*x"
7065 "\n"            "scale=scale(x)+1"
7066 "\n"            "while(x>1){"
7067 "\n"                    "d+=1"
7068 "\n"                    "x/=2"
7069 "\n"                    "scale+=1"
7070 "\n"            "}"
7071 "\n"            "scale=r"
7072 "\n"            "r=x+1"
7073 "\n"            "p=x"
7074 "\n"            "f=v=1"
7075 "\n"            "for(i=2;v!=0;++i){"
7076 "\n"                    "p*=x"
7077 "\n"                    "f*=i"
7078 "\n"                    "v=p/f"
7079 "\n"                    "r+=v"
7080 "\n"            "}"
7081 "\n"            "while((d--)!=0)r*=r"
7082 "\n"            "scale=s"
7083 "\n"            "ibase=b"
7084 "\n"            "if(n!=0)return(1/r)"
7085 "\n"            "return(r/1)"
7086 "\n"    "}"
7087 "\n"    "define l(x){"
7088 "\n"            "auto b,s,r,p,a,q,i,v"
7089 "\n"            "b=ibase"
7090 "\n"            "ibase=A"
7091 "\n"            "if(x<=0){"
7092 "\n"                    "r=(1-10^scale)/1"
7093 "\n"                    "ibase=b"
7094 "\n"                    "return(r)"
7095 "\n"            "}"
7096 "\n"            "s=scale"
7097 "\n"            "scale+=6"
7098 "\n"            "p=2"
7099 "\n"            "while(x>=2){"
7100 "\n"                    "p*=2"
7101 "\n"                    "x=sqrt(x)"
7102 "\n"            "}"
7103 "\n"            "while(x<=0.5){"
7104 "\n"                    "p*=2"
7105 "\n"                    "x=sqrt(x)"
7106 "\n"            "}"
7107 "\n"            "r=a=(x-1)/(x+1)"
7108 "\n"            "q=a*a"
7109 "\n"                    "v=1"
7110 "\n"            "for(i=3;v!=0;i+=2){"
7111 "\n"                    "a*=q"
7112 "\n"                    "v=a/i"
7113 "\n"                    "r+=v"
7114 "\n"            "}"
7115 "\n"            "r*=p"
7116 "\n"            "scale=s"
7117 "\n"            "ibase=b"
7118 "\n"            "return(r/1)"
7119 "\n"    "}"
7120 "\n"    "define s(x){"
7121 "\n"            "auto b,s,r,n,a,q,i"
7122 "\n"            "b=ibase"
7123 "\n"            "ibase=A"
7124 "\n"            "s=scale"
7125 "\n"            "scale=1.1*s+2"
7126 "\n"            "a=a(1)"
7127 "\n"            "if(x<0){"
7128 "\n"                    "n=1"
7129 "\n"                    "x=-x"
7130 "\n"            "}"
7131 "\n"            "scale=0"
7132 "\n"            "q=(x/a+2)/4"
7133 "\n"            "x=x-4*q*a"
7134 "\n"            "if(q%2!=0)x=-x"
7135 "\n"            "scale=s+2"
7136 "\n"            "r=a=x"
7137 "\n"            "q=-x*x"
7138 "\n"            "for(i=3;a!=0;i+=2){"
7139 "\n"                    "a*=q/(i*(i-1))"
7140 "\n"                    "r+=a"
7141 "\n"            "}"
7142 "\n"            "scale=s"
7143 "\n"            "ibase=b"
7144 "\n"            "if(n!=0)return(-r/1)"
7145 "\n"            "return(r/1)"
7146 "\n"    "}"
7147 "\n"    "define c(x){"
7148 "\n"            "auto b,s"
7149 "\n"            "b=ibase"
7150 "\n"            "ibase=A"
7151 "\n"            "s=scale"
7152 "\n"            "scale*=1.2"
7153 "\n"            "x=s(2*a(1)+x)"
7154 "\n"            "scale=s"
7155 "\n"            "ibase=b"
7156 "\n"            "return(x/1)"
7157 "\n"    "}"
7158 "\n"    "define a(x){"
7159 "\n"            "auto b,s,r,n,a,m,t,f,i,u"
7160 "\n"            "b=ibase"
7161 "\n"            "ibase=A"
7162 "\n"            "n=1"
7163 "\n"            "if(x<0){"
7164 "\n"                    "n=-1"
7165 "\n"                    "x=-x"
7166 "\n"            "}"
7167 "\n"            "if(x==1){"
7168 "\n"                    "if(scale<65){"
7169 "\n"                            "return(.7853981633974483096156608458198757210492923498437764552437361480/n)"
7170 "\n"                    "}"
7171 "\n"            "}"
7172 "\n"            "if(x==.2){"
7173 "\n"                    "if(scale<65){"
7174 "\n"                            "return(.1973955598498807583700497651947902934475851037878521015176889402/n)"
7175 "\n"                    "}"
7176 "\n"            "}"
7177 "\n"            "s=scale"
7178 "\n"            "if(x>.2){"
7179 "\n"                    "scale+=5"
7180 "\n"                    "a=a(.2)"
7181 "\n"            "}"
7182 "\n"            "scale=s+3"
7183 "\n"            "while(x>.2){"
7184 "\n"                    "m+=1"
7185 "\n"                    "x=(x-.2)/(1+.2*x)"
7186 "\n"            "}"
7187 "\n"            "r=u=x"
7188 "\n"            "f=-x*x"
7189 "\n"            "t=1"
7190 "\n"            "for(i=3;t!=0;i+=2){"
7191 "\n"                    "u*=f"
7192 "\n"                    "t=u/i"
7193 "\n"                    "r+=t"
7194 "\n"            "}"
7195 "\n"            "scale=s"
7196 "\n"            "ibase=b"
7197 "\n"            "return((m*a+r)/n)"
7198 "\n"    "}"
7199 "\n"    "define j(n,x){"
7200 "\n"            "auto b,s,o,a,i,v,f"
7201 "\n"            "b=ibase"
7202 "\n"            "ibase=A"
7203 "\n"            "s=scale"
7204 "\n"            "scale=0"
7205 "\n"            "n/=1"
7206 "\n"            "if(n<0){"
7207 "\n"                    "n=-n"
7208 "\n"                    "if(n%2==1)o=1"
7209 "\n"            "}"
7210 "\n"            "a=1"
7211 "\n"            "for(i=2;i<=n;++i)a*=i"
7212 "\n"            "scale=1.5*s"
7213 "\n"            "a=(x^n)/2^n/a"
7214 "\n"            "r=v=1"
7215 "\n"            "f=-x*x/4"
7216 "\n"            "scale=scale+length(a)-scale(a)"
7217 "\n"            "for(i=1;v!=0;++i){"
7218 "\n"                    "v=v*f/i/(n+i)"
7219 "\n"                    "r+=v"
7220 "\n"            "}"
7221 "\n"            "scale=s"
7222 "\n"            "ibase=b"
7223 "\n"            "if(o!=0)a=-a"
7224 "\n"            "return(a*r/1)"
7225 "\n"    "}"
7226 };
7227 #endif // ENABLE_BC
7228
7229 static BcStatus bc_vm_exec(void)
7230 {
7231         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
7232         size_t i;
7233
7234 #if ENABLE_BC
7235         if (option_mask32 & BC_FLAG_L) {
7236
7237                 // We know that internal library is not buggy,
7238                 // thus error checking is normally disabled.
7239 # define DEBUG_LIB 0
7240                 bc_lex_file(&G.prs.l);
7241                 s = bc_parse_text(&G.prs, bc_lib);
7242                 if (DEBUG_LIB && s) return s;
7243
7244                 while (G.prs.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
7245                         s = G.prs.parse(&G.prs);
7246                         if (DEBUG_LIB && s) return s;
7247                 }
7248                 s = bc_program_exec();
7249                 if (DEBUG_LIB && s) return s;
7250         }
7251 #endif
7252
7253         for (i = 0; !s && i < G.files.len; ++i)
7254                 s = bc_vm_file(*((char **) bc_vec_item(&G.files, i)));
7255         if (s) {
7256                 fflush_and_check();
7257                 fputs("ready for more input\n", stderr);
7258         }
7259
7260         if (IS_BC || !G.files.len)
7261                 s = bc_vm_stdin();
7262         if (!s && !BC_PARSE_CAN_EXEC(&G.prs))
7263                 s = bc_vm_process("");
7264
7265         return s;
7266 }
7267
7268 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
7269 static void bc_program_free()
7270 {
7271         bc_num_free(&G.prog.ib);
7272         bc_num_free(&G.prog.ob);
7273         bc_num_free(&G.prog.hexb);
7274 # if ENABLE_DC
7275         bc_num_free(&G.prog.strmb);
7276 # endif
7277         bc_vec_free(&G.prog.fns);
7278         bc_vec_free(&G.prog.fn_map);
7279         bc_vec_free(&G.prog.vars);
7280         bc_vec_free(&G.prog.var_map);
7281         bc_vec_free(&G.prog.arrs);
7282         bc_vec_free(&G.prog.arr_map);
7283         bc_vec_free(&G.prog.strs);
7284         bc_vec_free(&G.prog.consts);
7285         bc_vec_free(&G.prog.results);
7286         bc_vec_free(&G.prog.stack);
7287         bc_num_free(&G.prog.last);
7288         bc_num_free(&G.prog.zero);
7289         bc_num_free(&G.prog.one);
7290 }
7291
7292 static void bc_vm_free(void)
7293 {
7294         bc_vec_free(&G.files);
7295         bc_program_free();
7296         bc_parse_free(&G.prs);
7297         free(G.env_args);
7298 }
7299 #endif
7300
7301 static void bc_program_init(size_t line_len)
7302 {
7303         size_t idx;
7304         BcInstPtr ip;
7305
7306         /* memset(&G.prog, 0, sizeof(G.prog)); - already is */
7307         memset(&ip, 0, sizeof(BcInstPtr));
7308
7309         /* G.prog.nchars = G.prog.scale = 0; - already is */
7310         G.prog.len = line_len;
7311
7312         bc_num_init(&G.prog.ib, BC_NUM_DEF_SIZE);
7313         bc_num_ten(&G.prog.ib);
7314         G.prog.ib_t = 10;
7315
7316         bc_num_init(&G.prog.ob, BC_NUM_DEF_SIZE);
7317         bc_num_ten(&G.prog.ob);
7318         G.prog.ob_t = 10;
7319
7320         bc_num_init(&G.prog.hexb, BC_NUM_DEF_SIZE);
7321         bc_num_ten(&G.prog.hexb);
7322         G.prog.hexb.num[0] = 6;
7323
7324 #if ENABLE_DC
7325         bc_num_init(&G.prog.strmb, BC_NUM_DEF_SIZE);
7326         bc_num_ulong2num(&G.prog.strmb, UCHAR_MAX + 1);
7327 #endif
7328
7329         bc_num_init(&G.prog.last, BC_NUM_DEF_SIZE);
7330         bc_num_zero(&G.prog.last);
7331
7332         bc_num_init(&G.prog.zero, BC_NUM_DEF_SIZE);
7333         bc_num_zero(&G.prog.zero);
7334
7335         bc_num_init(&G.prog.one, BC_NUM_DEF_SIZE);
7336         bc_num_one(&G.prog.one);
7337
7338         bc_vec_init(&G.prog.fns, sizeof(BcFunc), bc_func_free);
7339         bc_vec_init(&G.prog.fn_map, sizeof(BcId), bc_id_free);
7340
7341         bc_program_addFunc(xstrdup("(main)"), &idx);
7342         bc_program_addFunc(xstrdup("(read)"), &idx);
7343
7344         bc_vec_init(&G.prog.vars, sizeof(BcVec), bc_vec_free);
7345         bc_vec_init(&G.prog.var_map, sizeof(BcId), bc_id_free);
7346
7347         bc_vec_init(&G.prog.arrs, sizeof(BcVec), bc_vec_free);
7348         bc_vec_init(&G.prog.arr_map, sizeof(BcId), bc_id_free);
7349
7350         bc_vec_init(&G.prog.strs, sizeof(char *), bc_string_free);
7351         bc_vec_init(&G.prog.consts, sizeof(char *), bc_string_free);
7352         bc_vec_init(&G.prog.results, sizeof(BcResult), bc_result_free);
7353         bc_vec_init(&G.prog.stack, sizeof(BcInstPtr), NULL);
7354         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
7355 }
7356
7357 static void bc_vm_init(const char *env_len)
7358 {
7359         size_t len = bc_vm_envLen(env_len);
7360
7361         bc_vec_init(&G.files, sizeof(char *), NULL);
7362
7363         if (IS_BC) {
7364                 bc_vm_envArgs();
7365         }
7366
7367         bc_program_init(len);
7368         if (IS_BC) {
7369                 bc_parse_init(&G.prs, BC_PROG_MAIN);
7370         } else {
7371                 dc_parse_init(&G.prs, BC_PROG_MAIN);
7372         }
7373 }
7374
7375 static BcStatus bc_vm_run(int argc, char *argv[],
7376                           const char *env_len)
7377 {
7378         BcStatus st;
7379
7380         bc_vm_init(env_len);
7381         bc_args(argc, argv);
7382
7383         G.ttyin = isatty(0);
7384
7385         if (G.ttyin) {
7386 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
7387                 // With SA_RESTART, most system calls will restart
7388                 // (IOW: they won't fail with EINTR).
7389                 // In particular, this means ^C won't cause
7390                 // stdout to get into "error state" if SIGINT hits
7391                 // within write() syscall.
7392                 // The downside is that ^C while line input is taken
7393                 // will only be handled after [Enter] since read()
7394                 // from stdin is not interrupted by ^C either,
7395                 // it restarts, thus fgetc() does not return on ^C.
7396                 signal_SA_RESTART_empty_mask(SIGINT, record_signo);
7397
7398                 // Without SA_RESTART, this exhibits a bug:
7399                 // "while (1) print 1" and try ^C-ing it.
7400                 // Intermittently, instead of returning to input line,
7401                 // you'll get "output error: Interrupted system call"
7402                 // and exit.
7403                 //signal_no_SA_RESTART_empty_mask(SIGINT, record_signo);
7404 #endif
7405                 if (!(option_mask32 & BC_FLAG_Q))
7406                         bc_vm_info();
7407         }
7408         st = bc_vm_exec();
7409
7410 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
7411         bc_vm_free();
7412 #endif
7413         return st;
7414 }
7415
7416 #if ENABLE_BC
7417 int bc_main(int argc, char **argv) MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE;
7418 int bc_main(int argc, char **argv)
7419 {
7420         INIT_G();
7421         G.sbgn = G.send = '"';
7422
7423         return bc_vm_run(argc, argv, "BC_LINE_LENGTH");
7424 }
7425 #endif
7426
7427 #if ENABLE_DC
7428 int dc_main(int argc, char **argv) MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE;
7429 int dc_main(int argc, char **argv)
7430 {
7431         INIT_G();
7432         G.sbgn = '[';
7433         G.send = ']';
7434
7435         return bc_vm_run(argc, argv, "DC_LINE_LENGTH");
7436 }
7437 #endif