miscutils/bc.c

   1 /* vi: set sw=4 ts=4: */
   2 /*
   3  * Licensed under GPLv2 or later, see file LICENSE in this source tree.
   4  * Copyright (c) 2018 Gavin D. Howard and contributors.
   5  */
   6 //config:config BC
   7 //config:       bool "bc (45 kb; 49 kb when combined with dc)"
   8 //config:       default y
   9 //config:       help
  10 //config:       bc is a command-line, arbitrary-precision calculator with a
  11 //config:       Turing-complete language. See the GNU bc manual
  12 //config:       (https://www.gnu.org/software/bc/manual/bc.html) and bc spec
  13 //config:       (http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/utilities/bc.html).
  14 //config:
  15 //config:       This bc has five differences to the GNU bc:
  16 //config:         1) The period (.) is a shortcut for "last", as in the BSD bc.
  17 //config:         2) Arrays are copied before being passed as arguments to
  18 //config:            functions. This behavior is required by the bc spec.
  19 //config:         3) Arrays can be passed to the builtin "length" function to get
  20 //config:            the number of elements in the array. This prints "1":
  21 //config:               a[0] = 0; length(a[])
  22 //config:         4) The precedence of the boolean "not" operator (!) is equal to
  23 //config:            that of the unary minus (-) negation operator. This still
  24 //config:            allows POSIX-compliant scripts to work while somewhat
  25 //config:            preserving expected behavior (versus C) and making parsing
  26 //config:            easier.
  27 //config:         5) "read()" accepts expressions, not only numeric literals.
  28 //config:
  29 //config:       Options:
  30 //config:         -i  --interactive  force interactive mode
  31 //config:         -q  --quiet        don't print version and copyright
  32 //config:         -s  --standard     error if any non-POSIX extensions are used
  33 //config:         -w  --warn         warn if any non-POSIX extensions are used
  34 //config:         -l  --mathlib      use predefined math routines:
  35 //config:               s(expr) sine in radians
  36 //config:               c(expr) cosine in radians
  37 //config:               a(expr) arctangent, returning radians
  38 //config:               l(expr) natural log
  39 //config:               e(expr) raises e to the power of expr
  40 //config:               j(n, x) Bessel function of integer order n of x
  41 //config:
  42 //config:config DC
  43 //config:       bool "dc (38 kb; 49 kb when combined with bc)"
  44 //config:       default y
  45 //config:       help
  46 //config:       dc is a reverse-polish notation command-line calculator which
  47 //config:       supports unlimited precision arithmetic. See the FreeBSD man page
  48 //config:       (https://www.unix.com/man-page/FreeBSD/1/dc/) and GNU dc manual
  49 //config:       (https://www.gnu.org/software/bc/manual/dc-1.05/html_mono/dc.html).
  50 //config:
  51 //config:       This dc has a few differences from the two above:
  52 //config:         1) When printing a byte stream (command "P"), this dc follows what
  53 //config:            the FreeBSD dc does.
  54 //config:         2) Implements the GNU extensions for divmod ("~") and
  55 //config:            modular exponentiation ("|").
  56 //config:         3) Implements all FreeBSD extensions, except for "J" and "M".
  57 //config:         4) Like the FreeBSD dc, this dc supports extended registers.
  58 //config:            However, they are implemented differently. When it encounters
  59 //config:            whitespace where a register should be, it skips the whitespace.
  60 //config:            If the character following is not a lowercase letter, an error
  61 //config:            is issued. Otherwise, the register name is parsed by the
  62 //config:            following regex:
  63 //config:               [a-z][a-z0-9_]*
  64 //config:            This generally means that register names will be surrounded by
  65 //config:            whitespace. Examples:
  66 //config:               l idx s temp L index S temp2 < do_thing
  67 //config:            Also note that, like the FreeBSD dc, extended registers are not
  68 //config:            allowed unless the "-x" option is given.
  69 //config:
  70 //config:config FEATURE_DC_SMALL
  71 //config:       bool "Minimal dc implementation (4.2 kb), not using bc code base"
  72 //config:       depends on DC && !BC
  73 //config:       default n
  74 //config:
  75 //config:config FEATURE_DC_LIBM
  76 //config:       bool "Enable power and exp functions (requires libm)"
  77 //config:       default y
  78 //config:       depends on FEATURE_DC_SMALL
  79 //config:       help
  80 //config:       Enable power and exp functions.
  81 //config:       NOTE: This will require libm to be present for linking.
  82 //config:
  83 //config:config FEATURE_BC_SIGNALS
  84 //config:       bool "Interactive mode (+4kb)"
  85 //config:       default y
  86 //config:       depends on (BC || DC) && !FEATURE_DC_SMALL
  87 //config:       help
  88 //config:       Enable interactive mode: when started on a tty,
  89 //config:       ^C interrupts execution and returns to command line,
  90 //config:       errors also return to command line instead of exiting,
  91 //config:       line editing with history is available.
  92 //config:
  93 //config:       With this option off, input can still be taken from tty,
  94 //config:       but all errors are fatal, ^C is fatal,
  95 //config:       tty is treated exactly the same as any other
  96 //config:       standard input (IOW: no line editing).
  97 //config:
  98 //config:config FEATURE_BC_LONG_OPTIONS
  99 //config:       bool "Enable bc/dc long options"
 100 //config:       default y
 101 //config:       depends on (BC || DC) && !FEATURE_DC_SMALL
 102 //config:       help
 103 //config:       Enable long options for bc and dc.
 104
 105 //applet:IF_BC(APPLET(bc, BB_DIR_USR_BIN, BB_SUID_DROP))
 106 //applet:IF_DC(APPLET(dc, BB_DIR_USR_BIN, BB_SUID_DROP))
 107
 108 //kbuild:lib-$(CONFIG_BC) += bc.o
 109 //kbuild:lib-$(CONFIG_DC) += bc.o
 110
 111 //See www.gnu.org/software/bc/manual/bc.html
 112 //usage:#define bc_trivial_usage
 113 //usage:       "[-sqliw] FILE..."
 114 //usage:
 115 //usage:#define bc_full_usage "\n"
 116 //usage:     "\nArbitrary precision calculator"
 117 //usage:     "\n"
 118 ///////:     "\n        -i      Interactive" - has no effect for now
 119 //usage:     "\n        -q      Quiet"
 120 //usage:     "\n        -l      Load standard math library"
 121 //usage:     "\n        -s      Be POSIX compatible"
 122 //usage:     "\n        -w      Warn if extensions are used"
 123 ///////:     "\n        -v      Version"
 124 //usage:     "\n"
 125 //usage:     "\n$BC_LINE_LENGTH changes output width"
 126 //usage:
 127 //usage:#define bc_example_usage
 128 //usage:       "3 + 4.129\n"
 129 //usage:       "1903 - 2893\n"
 130 //usage:       "-129 * 213.28935\n"
 131 //usage:       "12 / -1932\n"
 132 //usage:       "12 % 12\n"
 133 //usage:       "34 ^ 189\n"
 134 //usage:       "scale = 13\n"
 135 //usage:       "ibase = 2\n"
 136 //usage:       "obase = A\n"
 137 //usage:
 138 //usage:#define dc_trivial_usage
 139 //usage:       IF_NOT_FEATURE_DC_SMALL("[-x] ")"[-eSCRIPT]... [-fFILE]... [FILE]..."
 140 //usage:
 141 //usage:#define dc_full_usage "\n"
 142 //usage:     "\nTiny RPN calculator. Operations:"
 143 //usage:     "\n+, -, *, /, %, ~, ^," IF_NOT_FEATURE_DC_SMALL(" |,")
 144 //usage:     "\np - print top of the stack (without popping)"
 145 //usage:     "\nf - print entire stack"
 146 //usage:     "\nk - pop the value and set the precision"
 147 //usage:     "\ni - pop the value and set input radix"
 148 //usage:     "\no - pop the value and set output radix"
 149 //usage:     "\nExamples: dc -e'2 2 + p' -> 4, dc -e'8 8 * 2 2 + / p' -> 16"
 150 //usage:
 151 //usage:#define dc_example_usage
 152 //usage:       "$ dc -e'2 2 + p'\n"
 153 //usage:       "4\n"
 154 //usage:       "$ dc -e'8 8 \\* 2 2 + / p'\n"
 155 //usage:       "16\n"
 156 //usage:       "$ dc -e'0 1 & p'\n"
 157 //usage:       "0\n"
 158 //usage:       "$ dc -e'0 1 | p'\n"
 159 //usage:       "1\n"
 160 //usage:       "$ echo '72 9 / 8 * p' | dc\n"
 161 //usage:       "64\n"
 162
 163 #include "libbb.h"
 164 #include "common_bufsiz.h"
 165
 166 #if ENABLE_FEATURE_DC_SMALL
 167 # include "dc.c"
 168 #else
 169
 170 typedef enum BcStatus {
 171         BC_STATUS_SUCCESS = 0,
 172         BC_STATUS_FAILURE = 1,
 173         BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP = 2, // bc_parse_expr_empty_ok() 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 *) FAST_FUNC;
 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 typedef signed char BcDig;
 190
 191 typedef struct BcNum {
 192         BcDig *restrict num;
 193         size_t rdx;
 194         size_t len;
 195         size_t cap;
 196         bool neg;
 197 } BcNum;
 198
 199 #define BC_NUM_MIN_BASE         ((unsigned long) 2)
 200 #define BC_NUM_MAX_IBASE        ((unsigned long) 16)
 201 // larger value might speed up BIGNUM calculations a bit:
 202 #define BC_NUM_DEF_SIZE         (16)
 203 #define BC_NUM_PRINT_WIDTH      (69)
 204
 205 #define BC_NUM_KARATSUBA_LEN    (32)
 206
 207 typedef enum BcInst {
 208
 209 #if ENABLE_BC
 210         BC_INST_INC_PRE,
 211         BC_INST_DEC_PRE,
 212         BC_INST_INC_POST,
 213         BC_INST_DEC_POST,
 214 #endif
 215
 216         BC_INST_NEG,
 217
 218         BC_INST_POWER,
 219         BC_INST_MULTIPLY,
 220         BC_INST_DIVIDE,
 221         BC_INST_MODULUS,
 222         BC_INST_PLUS,
 223         BC_INST_MINUS,
 224
 225         BC_INST_REL_EQ,
 226         BC_INST_REL_LE,
 227         BC_INST_REL_GE,
 228         BC_INST_REL_NE,
 229         BC_INST_REL_LT,
 230         BC_INST_REL_GT,
 231
 232         BC_INST_BOOL_NOT,
 233         BC_INST_BOOL_OR,
 234         BC_INST_BOOL_AND,
 235
 236 #if ENABLE_BC
 237         BC_INST_ASSIGN_POWER,
 238         BC_INST_ASSIGN_MULTIPLY,
 239         BC_INST_ASSIGN_DIVIDE,
 240         BC_INST_ASSIGN_MODULUS,
 241         BC_INST_ASSIGN_PLUS,
 242         BC_INST_ASSIGN_MINUS,
 243 #endif
 244         BC_INST_ASSIGN,
 245
 246         BC_INST_NUM,
 247         BC_INST_VAR,
 248         BC_INST_ARRAY_ELEM,
 249         BC_INST_ARRAY,
 250
 251         BC_INST_SCALE_FUNC,
 252         BC_INST_IBASE,
 253         BC_INST_SCALE,
 254         BC_INST_LAST,
 255         BC_INST_LENGTH,
 256         BC_INST_READ,
 257         BC_INST_OBASE,
 258         BC_INST_SQRT,
 259
 260         BC_INST_PRINT,
 261         BC_INST_PRINT_POP,
 262         BC_INST_STR,
 263         BC_INST_PRINT_STR,
 264
 265 #if ENABLE_BC
 266         BC_INST_JUMP,
 267         BC_INST_JUMP_ZERO,
 268
 269         BC_INST_CALL,
 270
 271         BC_INST_RET,
 272         BC_INST_RET0,
 273
 274         BC_INST_HALT,
 275 #endif
 276
 277         BC_INST_POP,
 278         BC_INST_POP_EXEC,
 279
 280 #if ENABLE_DC
 281         BC_INST_MODEXP,
 282         BC_INST_DIVMOD,
 283
 284         BC_INST_EXECUTE,
 285         BC_INST_EXEC_COND,
 286
 287         BC_INST_ASCIIFY,
 288         BC_INST_PRINT_STREAM,
 289
 290         BC_INST_PRINT_STACK,
 291         BC_INST_CLEAR_STACK,
 292         BC_INST_STACK_LEN,
 293         BC_INST_DUPLICATE,
 294         BC_INST_SWAP,
 295
 296         BC_INST_LOAD,
 297         BC_INST_PUSH_VAR,
 298         BC_INST_PUSH_TO_VAR,
 299
 300         BC_INST_QUIT,
 301         BC_INST_NQUIT,
 302
 303         BC_INST_INVALID = -1,
 304 #endif
 305
 306 } BcInst;
 307
 308 typedef struct BcId {
 309         char *name;
 310         size_t idx;
 311 } BcId;
 312
 313 typedef struct BcFunc {
 314         BcVec code;
 315         BcVec labels;
 316         size_t nparams;
 317         BcVec autos;
 318 } BcFunc;
 319
 320 typedef enum BcResultType {
 321
 322         BC_RESULT_TEMP,
 323
 324         BC_RESULT_VAR,
 325         BC_RESULT_ARRAY_ELEM,
 326         BC_RESULT_ARRAY,
 327
 328         BC_RESULT_STR,
 329
 330         BC_RESULT_IBASE,
 331         BC_RESULT_SCALE,
 332         BC_RESULT_LAST,
 333
 334         // These are between to calculate ibase, obase, and last from instructions.
 335         BC_RESULT_CONSTANT,
 336         BC_RESULT_ONE,
 337
 338         BC_RESULT_OBASE,
 339
 340 } BcResultType;
 341
 342 typedef union BcResultData {
 343         BcNum n;
 344         BcVec v;
 345         BcId id;
 346 } BcResultData;
 347
 348 typedef struct BcResult {
 349         BcResultType t;
 350         BcResultData d;
 351 } BcResult;
 352
 353 typedef struct BcInstPtr {
 354         size_t func;
 355         size_t idx;
 356         size_t len;
 357 } BcInstPtr;
 358
 359 // BC_LEX_NEG is not used in lexing; it is only for parsing.
 360 typedef enum BcLexType {
 361
 362         BC_LEX_EOF,
 363         BC_LEX_INVALID,
 364
 365         BC_LEX_OP_INC,
 366         BC_LEX_OP_DEC,
 367
 368         BC_LEX_NEG,
 369
 370         BC_LEX_OP_POWER,
 371         BC_LEX_OP_MULTIPLY,
 372         BC_LEX_OP_DIVIDE,
 373         BC_LEX_OP_MODULUS,
 374         BC_LEX_OP_PLUS,
 375         BC_LEX_OP_MINUS,
 376
 377         BC_LEX_OP_REL_EQ,
 378         BC_LEX_OP_REL_LE,
 379         BC_LEX_OP_REL_GE,
 380         BC_LEX_OP_REL_NE,
 381         BC_LEX_OP_REL_LT,
 382         BC_LEX_OP_REL_GT,
 383
 384         BC_LEX_OP_BOOL_NOT,
 385         BC_LEX_OP_BOOL_OR,
 386         BC_LEX_OP_BOOL_AND,
 387
 388         BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER,
 389         BC_LEX_OP_ASSIGN_MULTIPLY,
 390         BC_LEX_OP_ASSIGN_DIVIDE,
 391         BC_LEX_OP_ASSIGN_MODULUS,
 392         BC_LEX_OP_ASSIGN_PLUS,
 393         BC_LEX_OP_ASSIGN_MINUS,
 394         BC_LEX_OP_ASSIGN,
 395
 396         BC_LEX_NLINE,
 397         BC_LEX_WHITESPACE,
 398
 399         BC_LEX_LPAREN,
 400         BC_LEX_RPAREN,
 401
 402         BC_LEX_LBRACKET,
 403         BC_LEX_COMMA,
 404         BC_LEX_RBRACKET,
 405
 406         BC_LEX_LBRACE,
 407         BC_LEX_SCOLON,
 408         BC_LEX_RBRACE,
 409
 410         BC_LEX_STR,
 411         BC_LEX_NAME,
 412         BC_LEX_NUMBER,
 413
 414         BC_LEX_KEY_1st_keyword,
 415         BC_LEX_KEY_AUTO = BC_LEX_KEY_1st_keyword,
 416         BC_LEX_KEY_BREAK,
 417         BC_LEX_KEY_CONTINUE,
 418         BC_LEX_KEY_DEFINE,
 419         BC_LEX_KEY_ELSE,
 420         BC_LEX_KEY_FOR,
 421         BC_LEX_KEY_HALT,
 422         // code uses "type - BC_LEX_KEY_IBASE + BC_INST_IBASE" construct,
 423         BC_LEX_KEY_IBASE,  // relative order should match for: BC_INST_IBASE
 424         BC_LEX_KEY_IF,
 425         BC_LEX_KEY_LAST,   // relative order should match for: BC_INST_LAST
 426         BC_LEX_KEY_LENGTH,
 427         BC_LEX_KEY_LIMITS,
 428         BC_LEX_KEY_OBASE,  // relative order should match for: BC_INST_OBASE
 429         BC_LEX_KEY_PRINT,
 430         BC_LEX_KEY_QUIT,
 431         BC_LEX_KEY_READ,
 432         BC_LEX_KEY_RETURN,
 433         BC_LEX_KEY_SCALE,
 434         BC_LEX_KEY_SQRT,
 435         BC_LEX_KEY_WHILE,
 436
 437 #if ENABLE_DC
 438         BC_LEX_EQ_NO_REG,
 439         BC_LEX_OP_MODEXP,
 440         BC_LEX_OP_DIVMOD,
 441
 442         BC_LEX_COLON,
 443         BC_LEX_ELSE,
 444         BC_LEX_EXECUTE,
 445         BC_LEX_PRINT_STACK,
 446         BC_LEX_CLEAR_STACK,
 447         BC_LEX_STACK_LEVEL,
 448         BC_LEX_DUPLICATE,
 449         BC_LEX_SWAP,
 450         BC_LEX_POP,
 451
 452         BC_LEX_ASCIIFY,
 453         BC_LEX_PRINT_STREAM,
 454
 455         BC_LEX_STORE_IBASE,
 456         BC_LEX_STORE_SCALE,
 457         BC_LEX_LOAD,
 458         BC_LEX_LOAD_POP,
 459         BC_LEX_STORE_PUSH,
 460         BC_LEX_STORE_OBASE,
 461         BC_LEX_PRINT_POP,
 462         BC_LEX_NQUIT,
 463         BC_LEX_SCALE_FACTOR,
 464 #endif
 465 } BcLexType;
 466 // must match order of BC_LEX_KEY_foo etc above
 467 #if ENABLE_BC
 468 struct BcLexKeyword {
 469         char name8[8];
 470 };
 471 #define BC_LEX_KW_ENTRY(a, b) \
 472         { .name8 = a /*, .posix = b */ }
 473 static const struct BcLexKeyword bc_lex_kws[20] = {
 474         BC_LEX_KW_ENTRY("auto"    , 1), // 0
 475         BC_LEX_KW_ENTRY("break"   , 1), // 1
 476         BC_LEX_KW_ENTRY("continue", 0), // 2 note: this one has no terminating NUL
 477         BC_LEX_KW_ENTRY("define"  , 1), // 3
 478         BC_LEX_KW_ENTRY("else"    , 0), // 4
 479         BC_LEX_KW_ENTRY("for"     , 1), // 5
 480         BC_LEX_KW_ENTRY("halt"    , 0), // 6
 481         BC_LEX_KW_ENTRY("ibase"   , 1), // 7
 482         BC_LEX_KW_ENTRY("if"      , 1), // 8
 483         BC_LEX_KW_ENTRY("last"    , 0), // 9
 484         BC_LEX_KW_ENTRY("length"  , 1), // 10
 485         BC_LEX_KW_ENTRY("limits"  , 0), // 11
 486         BC_LEX_KW_ENTRY("obase"   , 1), // 12
 487         BC_LEX_KW_ENTRY("print"   , 0), // 13
 488         BC_LEX_KW_ENTRY("quit"    , 1), // 14
 489         BC_LEX_KW_ENTRY("read"    , 0), // 15
 490         BC_LEX_KW_ENTRY("return"  , 1), // 16
 491         BC_LEX_KW_ENTRY("scale"   , 1), // 17
 492         BC_LEX_KW_ENTRY("sqrt"    , 1), // 18
 493         BC_LEX_KW_ENTRY("while"   , 1), // 19
 494 };
 495 #undef BC_LEX_KW_ENTRY
 496 enum {
 497         POSIX_KWORD_MASK = 0
 498                 | (1 << 0)  // 0
 499                 | (1 << 1)  // 1
 500                 | (0 << 2)  // 2
 501                 | (1 << 3)  // 3
 502                 | (0 << 4)  // 4
 503                 | (1 << 5)  // 5
 504                 | (0 << 6)  // 6
 505                 | (1 << 7)  // 7
 506                 | (1 << 8)  // 8
 507                 | (0 << 9)  // 9
 508                 | (1 << 10) // 10
 509                 | (0 << 11) // 11
 510                 | (1 << 12) // 12
 511                 | (0 << 13) // 13
 512                 | (1 << 14) // 14
 513                 | (0 << 15) // 15
 514                 | (1 << 16) // 16
 515                 | (1 << 17) // 17
 516                 | (1 << 18) // 18
 517                 | (1 << 19) // 19
 518 };
 519 #define bc_lex_kws_POSIX(i) ((1 << (i)) & POSIX_KWORD_MASK)
 520 #endif
 521
 522 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS || ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
 523 # define BC_STATUS BcStatus
 524 #else
 525 # define BC_STATUS void
 526 #endif
 527
 528 typedef struct BcLex {
 529
 530         const char *buf;
 531         size_t i;
 532         size_t line;
 533         size_t len;
 534         bool newline;
 535
 536         struct {
 537                 BcLexType t;
 538                 BcLexType last;
 539                 BcVec v;
 540         } t;
 541
 542 } BcLex;
 543
 544 #define BC_PARSE_STREND ((char) UCHAR_MAX)
 545
 546 #define BC_PARSE_REL    (1 << 0)
 547 #define BC_PARSE_PRINT  (1 << 1)
 548 #define BC_PARSE_NOCALL (1 << 2)
 549 #define BC_PARSE_NOREAD (1 << 3)
 550 #define BC_PARSE_ARRAY  (1 << 4)
 551
 552 #define BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(parse) ((uint8_t *) bc_vec_top(&(parse)->flags))
 553 #define BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) (*(BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(parse)))
 554
 555 #define BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER (1 << 0)
 556 #define BC_PARSE_FUNC_INNER(parse) \
 557         (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER)
 558
 559 #define BC_PARSE_FLAG_FUNC (1 << 1)
 560 #define BC_PARSE_FUNC(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_FUNC)
 561
 562 #define BC_PARSE_FLAG_BODY (1 << 2)
 563 #define BC_PARSE_BODY(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_BODY)
 564
 565 #define BC_PARSE_FLAG_LOOP (1 << 3)
 566 #define BC_PARSE_LOOP(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_LOOP)
 567
 568 #define BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER (1 << 4)
 569 #define BC_PARSE_LOOP_INNER(parse) \
 570         (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER)
 571
 572 #define BC_PARSE_FLAG_IF (1 << 5)
 573 #define BC_PARSE_IF(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_IF)
 574
 575 #define BC_PARSE_FLAG_ELSE (1 << 6)
 576 #define BC_PARSE_ELSE(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_ELSE)
 577
 578 #define BC_PARSE_FLAG_IF_END (1 << 7)
 579 #define BC_PARSE_IF_END(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_IF_END)
 580
 581 #define BC_PARSE_CAN_EXEC(parse)                                             \
 582         (!(BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) &                                            \
 583            (BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER | BC_PARSE_FLAG_FUNC | BC_PARSE_FLAG_BODY | \
 584             BC_PARSE_FLAG_LOOP | BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER | BC_PARSE_FLAG_IF |   \
 585             BC_PARSE_FLAG_ELSE | BC_PARSE_FLAG_IF_END)))
 586
 587 struct BcParse;
 588
 589 struct BcProgram;
 590
 591 typedef struct BcParse {
 592
 593         BcLex l;
 594
 595         BcVec flags;
 596
 597         BcVec exits;
 598         BcVec conds;
 599
 600         BcVec ops;
 601
 602         BcFunc *func;
 603         size_t fidx;
 604
 605         size_t nbraces;
 606         bool auto_part;
 607
 608 } BcParse;
 609
 610 typedef struct BcProgram {
 611
 612         size_t len;
 613         size_t scale;
 614
 615         BcNum ib;
 616         size_t ib_t;
 617         BcNum ob;
 618         size_t ob_t;
 619
 620         BcNum hexb;
 621
 622 #if ENABLE_DC
 623         BcNum strmb;
 624 #endif
 625
 626         BcVec results;
 627         BcVec stack;
 628
 629         BcVec fns;
 630         BcVec fn_map;
 631
 632         BcVec vars;
 633         BcVec var_map;
 634
 635         BcVec arrs;
 636         BcVec arr_map;
 637
 638         BcVec strs;
 639         BcVec consts;
 640
 641         const char *file;
 642
 643         BcNum last;
 644         BcNum zero;
 645         BcNum one;
 646
 647         size_t nchars;
 648
 649 } BcProgram;
 650
 651 #define BC_PROG_STACK(s, n) ((s)->len >= ((size_t) n))
 652
 653 #define BC_PROG_MAIN (0)
 654 #define BC_PROG_READ (1)
 655 #if ENABLE_DC
 656 #define BC_PROG_REQ_FUNCS (2)
 657 #endif
 658
 659 #define BC_PROG_STR(n) (!(n)->num && !(n)->cap)
 660 #define BC_PROG_NUM(r, n) \
 661         ((r)->t != BC_RESULT_ARRAY && (r)->t != BC_RESULT_STR && !BC_PROG_STR(n))
 662
 663 #define BC_FLAG_W (1 << 0)
 664 #define BC_FLAG_V (1 << 1)
 665 #define BC_FLAG_S (1 << 2)
 666 #define BC_FLAG_Q (1 << 3)
 667 #define BC_FLAG_L (1 << 4)
 668 #define BC_FLAG_I (1 << 5)
 669 #define DC_FLAG_X (1 << 6)
 670
 671 #define BC_MAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
 672 #define BC_MIN(a, b) ((a) < (b) ? (a) : (b))
 673
 674 #define BC_MAX_OBASE    ((unsigned) 999)
 675 #define BC_MAX_DIM      ((unsigned) INT_MAX)
 676 #define BC_MAX_SCALE    ((unsigned) UINT_MAX)
 677 #define BC_MAX_STRING   ((unsigned) UINT_MAX - 1)
 678 #define BC_MAX_NUM      BC_MAX_STRING
 679 // Unused apart from "limits" message. Just show a "biggish number" there.
 680 //#define BC_MAX_NAME     BC_MAX_STRING
 681 //#define BC_MAX_EXP      ((unsigned long) LONG_MAX)
 682 //#define BC_MAX_VARS     ((unsigned long) SIZE_MAX - 1)
 683 #define BC_MAX_NAME_STR "999999999"
 684 #define BC_MAX_EXP_STR  "999999999"
 685 #define BC_MAX_VARS_STR "999999999"
 686
 687 #define BC_MAX_OBASE_STR "999"
 688
 689 #if INT_MAX == 2147483647
 690 # define BC_MAX_DIM_STR "2147483647"
 691 #elif INT_MAX == 9223372036854775807
 692 # define BC_MAX_DIM_STR "9223372036854775807"
 693 #else
 694 # error Strange INT_MAX
 695 #endif
 696
 697 #if UINT_MAX == 4294967295
 698 # define BC_MAX_SCALE_STR  "4294967295"
 699 # define BC_MAX_STRING_STR "4294967294"
 700 #elif UINT_MAX == 18446744073709551615
 701 # define BC_MAX_SCALE_STR  "18446744073709551615"
 702 # define BC_MAX_STRING_STR "18446744073709551614"
 703 #else
 704 # error Strange UINT_MAX
 705 #endif
 706 #define BC_MAX_NUM_STR BC_MAX_STRING_STR
 707
 708 struct globals {
 709         IF_FEATURE_BC_SIGNALS(smallint ttyin;)
 710         IF_FEATURE_CLEAN_UP(smallint exiting;)
 711         smallint in_read;
 712
 713         BcParse prs;
 714         BcProgram prog;
 715
 716         // For error messages. Can be set to current parsed line,
 717         // or [TODO] to current executing line (can be before last parsed one)
 718         unsigned err_line;
 719
 720         BcVec files;
 721
 722         char *env_args;
 723
 724 #if ENABLE_FEATURE_EDITING
 725         line_input_t *line_input_state;
 726 #endif
 727 } FIX_ALIASING;
 728 #define G (*ptr_to_globals)
 729 #define INIT_G() do { \
 730         SET_PTR_TO_GLOBALS(xzalloc(sizeof(G))); \
 731 } while (0)
 732 #define FREE_G() do { \
 733         FREE_PTR_TO_GLOBALS(); \
 734 } while (0)
 735 #define G_posix (ENABLE_BC && (option_mask32 & BC_FLAG_S))
 736 #define G_warn  (ENABLE_BC && (option_mask32 & BC_FLAG_W))
 737 #define G_exreg (ENABLE_DC && (option_mask32 & DC_FLAG_X))
 738 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
 739 # define G_interrupt bb_got_signal
 740 # define G_ttyin     G.ttyin
 741 #else
 742 # define G_interrupt 0
 743 # define G_ttyin     0
 744 #endif
 745 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
 746 # define G_exiting G.exiting
 747 #else
 748 # define G_exiting 0
 749 #endif
 750 #define IS_BC (ENABLE_BC && (!ENABLE_DC || applet_name[0] == 'b'))
 751 #define IS_DC (ENABLE_DC && (!ENABLE_BC || applet_name[0] != 'b'))
 752
 753 #if ENABLE_BC
 754
 755 // This is a bit array that corresponds to token types. An entry is
 756 // true if the token is valid in an expression, false otherwise.
 757 enum {
 758         BC_PARSE_EXPRS_BITS = 0
 759         + ((uint64_t)((0 << 0)+(0 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (0*8))
 760         + ((uint64_t)((1 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (1*8))
 761         + ((uint64_t)((1 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (2*8))
 762         + ((uint64_t)((1 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(0 << 3)+(0 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(0 << 7)) << (3*8))
 763         + ((uint64_t)((0 << 0)+(0 << 1)+(0 << 2)+(0 << 3)+(0 << 4)+(0 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (4*8))
 764         + ((uint64_t)((0 << 0)+(0 << 1)+(0 << 2)+(0 << 3)+(0 << 4)+(0 << 5)+(0 << 6)+(1 << 7)) << (5*8))
 765         + ((uint64_t)((0 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(0 << 5)+(0 << 6)+(1 << 7)) << (6*8))
 766         + ((uint64_t)((0 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(0 << 3)                                    ) << (7*8))
 767 };
 768 static ALWAYS_INLINE long bc_parse_exprs(unsigned i)
 769 {
 770 #if ULONG_MAX > 0xffffffff
 771         // 64-bit version (will not work correctly for 32-bit longs!)
 772         return BC_PARSE_EXPRS_BITS & (1UL << i);
 773 #else
 774         // 32-bit version
 775         unsigned long m = (uint32_t)BC_PARSE_EXPRS_BITS;
 776         if (i >= 32) {
 777                 m = (uint32_t)(BC_PARSE_EXPRS_BITS >> 32);
 778                 i &= 31;
 779         }
 780         return m & (1UL << i);
 781 #endif
 782 }
 783
 784 // This is an array of data for operators that correspond to token types.
 785 static const uint8_t bc_parse_ops[] = {
 786 #define OP(p,l) ((int)(l) * 0x10 + (p))
 787         OP(0, false), OP( 0, false ), // inc dec
 788         OP(1, false), // neg
 789         OP(2, false),
 790         OP(3, true ), OP( 3, true  ), OP( 3, true  ), // pow mul div
 791         OP(4, true ), OP( 4, true  ), // mod + -
 792         OP(6, true ), OP( 6, true  ), OP( 6, true  ), OP( 6, true  ), OP( 6, true  ), OP( 6, true ), // == <= >= != < >
 793         OP(1, false), // not
 794         OP(7, true ), OP( 7, true  ), // or and
 795         OP(5, false), OP( 5, false ), OP( 5, false ), OP( 5, false ), OP( 5, false ), // ^= *= /= %= +=
 796         OP(5, false), OP( 5, false ), // -= =
 797 #undef OP
 798 };
 799 #define bc_parse_op_PREC(i) (bc_parse_ops[i] & 0x0f)
 800 #define bc_parse_op_LEFT(i) (bc_parse_ops[i] & 0x10)
 801
 802 // Byte array of up to 4 BC_LEX's, packed into 32-bit word
 803 typedef uint32_t BcParseNext;
 804
 805 // These identify what tokens can come after expressions in certain cases.
 806 enum {
 807 #define BC_PARSE_NEXT4(a,b,c,d) ( (a) | ((b)<<8) | ((c)<<16) | ((((d)|0x80)<<24)) )
 808 #define BC_PARSE_NEXT2(a,b)     BC_PARSE_NEXT4(a,b,0xff,0xff)
 809 #define BC_PARSE_NEXT1(a)       BC_PARSE_NEXT4(a,0xff,0xff,0xff)
 810         bc_parse_next_expr  = BC_PARSE_NEXT4(BC_LEX_NLINE,  BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_RBRACE, BC_LEX_EOF),
 811         bc_parse_next_param = BC_PARSE_NEXT2(BC_LEX_RPAREN, BC_LEX_COMMA),
 812         bc_parse_next_print = BC_PARSE_NEXT4(BC_LEX_COMMA,  BC_LEX_NLINE,  BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_EOF),
 813         bc_parse_next_rel   = BC_PARSE_NEXT1(BC_LEX_RPAREN),
 814         bc_parse_next_elem  = BC_PARSE_NEXT1(BC_LEX_RBRACKET),
 815         bc_parse_next_for   = BC_PARSE_NEXT1(BC_LEX_SCOLON),
 816         bc_parse_next_read  = BC_PARSE_NEXT2(BC_LEX_NLINE,  BC_LEX_EOF),
 817 #undef BC_PARSE_NEXT4
 818 #undef BC_PARSE_NEXT2
 819 #undef BC_PARSE_NEXT1
 820 };
 821 #endif // ENABLE_BC
 822
 823 #if ENABLE_DC
 824 static const //BcLexType - should be this type, but narrower type saves size:
 825 uint8_t
 826 dc_lex_regs[] = {
 827         BC_LEX_OP_REL_EQ, BC_LEX_OP_REL_LE, BC_LEX_OP_REL_GE, BC_LEX_OP_REL_NE,
 828         BC_LEX_OP_REL_LT, BC_LEX_OP_REL_GT, BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_COLON,
 829         BC_LEX_ELSE, BC_LEX_LOAD, BC_LEX_LOAD_POP, BC_LEX_OP_ASSIGN,
 830         BC_LEX_STORE_PUSH,
 831 };
 832
 833 static const //BcLexType - should be this type
 834 uint8_t
 835 dc_lex_tokens[] = {
 836         BC_LEX_OP_MODULUS, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_LPAREN,
 837         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_MULTIPLY, BC_LEX_OP_PLUS, BC_LEX_INVALID,
 838         BC_LEX_OP_MINUS, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_DIVIDE,
 839         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 840         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 841         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 842         BC_LEX_COLON, BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_OP_REL_GT, BC_LEX_OP_REL_EQ,
 843         BC_LEX_OP_REL_LT, BC_LEX_KEY_READ, BC_LEX_INVALID,
 844         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 845         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_EQ_NO_REG, BC_LEX_INVALID,
 846         BC_LEX_KEY_IBASE, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_KEY_SCALE, BC_LEX_LOAD_POP,
 847         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_BOOL_NOT, BC_LEX_KEY_OBASE, BC_LEX_PRINT_STREAM,
 848         BC_LEX_NQUIT, BC_LEX_POP, BC_LEX_STORE_PUSH, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 849         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_SCALE_FACTOR, BC_LEX_INVALID,
 850         BC_LEX_KEY_LENGTH, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 851         BC_LEX_OP_POWER, BC_LEX_NEG, BC_LEX_INVALID,
 852         BC_LEX_ASCIIFY, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_CLEAR_STACK, BC_LEX_DUPLICATE,
 853         BC_LEX_ELSE, BC_LEX_PRINT_STACK, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 854         BC_LEX_STORE_IBASE, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_STORE_SCALE, BC_LEX_LOAD,
 855         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_PRINT_POP, BC_LEX_STORE_OBASE, BC_LEX_KEY_PRINT,
 856         BC_LEX_KEY_QUIT, BC_LEX_SWAP, BC_LEX_OP_ASSIGN, BC_LEX_INVALID,
 857         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_KEY_SQRT, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_EXECUTE,
 858         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_STACK_LEVEL,
 859         BC_LEX_LBRACE, BC_LEX_OP_MODEXP, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_DIVMOD,
 860         BC_LEX_INVALID
 861 };
 862
 863 static const //BcInst - should be this type. Using signed narrow type since BC_INST_INVALID is -1
 864 int8_t
 865 dc_parse_insts[] = {
 866         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_REL_GE,
 867         BC_INST_INVALID, BC_INST_POWER, BC_INST_MULTIPLY, BC_INST_DIVIDE,
 868         BC_INST_MODULUS, BC_INST_PLUS, BC_INST_MINUS,
 869         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 870         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 871         BC_INST_BOOL_NOT, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 872         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 873         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 874         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_REL_GT, BC_INST_INVALID,
 875         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_REL_GE,
 876         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 877         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 878         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 879         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_IBASE,
 880         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_LENGTH, BC_INST_INVALID,
 881         BC_INST_OBASE, BC_INST_PRINT, BC_INST_QUIT, BC_INST_INVALID,
 882         BC_INST_INVALID, BC_INST_SCALE, BC_INST_SQRT, BC_INST_INVALID,
 883         BC_INST_REL_EQ, BC_INST_MODEXP, BC_INST_DIVMOD, BC_INST_INVALID,
 884         BC_INST_INVALID, BC_INST_EXECUTE, BC_INST_PRINT_STACK, BC_INST_CLEAR_STACK,
 885         BC_INST_STACK_LEN, BC_INST_DUPLICATE, BC_INST_SWAP, BC_INST_POP,
 886         BC_INST_ASCIIFY, BC_INST_PRINT_STREAM, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 887         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 888         BC_INST_PRINT, BC_INST_NQUIT, BC_INST_SCALE_FUNC,
 889 };
 890 #endif // ENABLE_DC
 891
 892 // In configurations where errors abort instead of propagating error
 893 // return code up the call chain, functions returning BC_STATUS
 894 // actually don't return anything, they always succeed and return "void".
 895 // A macro wrapper is provided, which makes this statement work:
 896 //  s = zbc_func(...)
 897 // and makes it visible to the compiler that s is always zero,
 898 // allowing compiler to optimize dead code after the statement.
 899 //
 900 // To make code more readable, each such function has a "z"
 901 // ("always returning zero") prefix, i.e. zbc_foo or zdc_foo.
 902 //
 903 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS || ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
 904 # define ERRORS_ARE_FATAL 0
 905 # define ERRORFUNC        /*nothing*/
 906 # define ERROR_RETURN(a)  a
 907 //moved up: # define BC_STATUS        BcStatus
 908 # define RETURN_STATUS(v) return (v)
 909 #else
 910 # define ERRORS_ARE_FATAL 1
 911 # define ERRORFUNC        NORETURN
 912 # define ERROR_RETURN(a)  /*nothing*/
 913 //moved up: # define BC_STATUS        void
 914 # define RETURN_STATUS(v) do { ((void)(v)); return; } while (0)
 915 #endif
 916
 917 #define BC_NUM_NEG(n, neg)      ((((ssize_t)(n)) ^ -((ssize_t)(neg))) + (neg))
 918 #define BC_NUM_ONE(n)           ((n)->len == 1 && (n)->rdx == 0 && (n)->num[0] == 1)
 919 #define BC_NUM_INT(n)           ((n)->len - (n)->rdx)
 920 //#define BC_NUM_AREQ(a, b)       (BC_MAX((a)->rdx, (b)->rdx) + BC_MAX(BC_NUM_INT(a), BC_NUM_INT(b)) + 1)
 921 static /*ALWAYS_INLINE*/ size_t BC_NUM_AREQ(BcNum *a, BcNum *b)
 922 {
 923         return BC_MAX(a->rdx, b->rdx) + BC_MAX(BC_NUM_INT(a), BC_NUM_INT(b)) + 1;
 924 }
 925 //#define BC_NUM_MREQ(a, b, scale) (BC_NUM_INT(a) + BC_NUM_INT(b) + BC_MAX((scale), (a)->rdx + (b)->rdx) + 1)
 926 static /*ALWAYS_INLINE*/ size_t BC_NUM_MREQ(BcNum *a, BcNum *b, size_t scale)
 927 {
 928         return BC_NUM_INT(a) + BC_NUM_INT(b) + BC_MAX(scale, a->rdx + b->rdx) + 1;
 929 }
 930
 931 typedef void (*BcNumDigitOp)(size_t, size_t, bool) FAST_FUNC;
 932
 933 typedef BC_STATUS (*BcNumBinaryOp)(BcNum *, BcNum *, BcNum *, size_t) FAST_FUNC;
 934
 935 static BC_STATUS zbc_num_binary(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale,
 936                         BcNumBinaryOp op, size_t req);
 937 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_a(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale);
 938 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_s(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale);
 939 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_p(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale);
 940 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_m(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale);
 941 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_d(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale);
 942 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_rem(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale);
 943
 944 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_add(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
 945 {
 946         BcNumBinaryOp op = (!a->neg == !b->neg) ? zbc_num_a : zbc_num_s;
 947         (void) scale;
 948         RETURN_STATUS(zbc_num_binary(a, b, c, false, op, BC_NUM_AREQ(a, b)));
 949 }
 950
 951 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_sub(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
 952 {
 953         BcNumBinaryOp op = (!a->neg == !b->neg) ? zbc_num_s : zbc_num_a;
 954         (void) scale;
 955         RETURN_STATUS(zbc_num_binary(a, b, c, true, op, BC_NUM_AREQ(a, b)));
 956 }
 957
 958 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_mul(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
 959 {
 960         size_t req = BC_NUM_MREQ(a, b, scale);
 961         RETURN_STATUS(zbc_num_binary(a, b, c, scale, zbc_num_m, req));
 962 }
 963
 964 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_div(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
 965 {
 966         size_t req = BC_NUM_MREQ(a, b, scale);
 967         RETURN_STATUS(zbc_num_binary(a, b, c, scale, zbc_num_d, req));
 968 }
 969
 970 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_mod(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
 971 {
 972         size_t req = BC_NUM_MREQ(a, b, scale);
 973         RETURN_STATUS(zbc_num_binary(a, b, c, scale, zbc_num_rem, req));
 974 }
 975
 976 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_pow(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
 977 {
 978         RETURN_STATUS(zbc_num_binary(a, b, c, scale, zbc_num_p, a->len * b->len + 1));
 979 }
 980
 981 static const BcNumBinaryOp zbc_program_ops[] = {
 982         zbc_num_pow, zbc_num_mul, zbc_num_div, zbc_num_mod, zbc_num_add, zbc_num_sub,
 983 };
 984 #if ERRORS_ARE_FATAL
 985 # define zbc_num_add(...) (zbc_num_add(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
 986 # define zbc_num_sub(...) (zbc_num_sub(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
 987 # define zbc_num_mul(...) (zbc_num_mul(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
 988 # define zbc_num_div(...) (zbc_num_div(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
 989 # define zbc_num_mod(...) (zbc_num_mod(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
 990 # define zbc_num_pow(...) (zbc_num_pow(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
 991 #endif
 992
 993 static void fflush_and_check(void)
 994 {
 995         fflush_all();
 996         if (ferror(stdout) || ferror(stderr))
 997                 bb_perror_msg_and_die("output error");
 998 }
 999
1000 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
1001 #define QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN \
1002 do { \
1003         IF_FEATURE_BC_SIGNALS(G_ttyin = 0;) /* do not loop in main loop anymore */ \
1004         G_exiting = 1; \
1005         return BC_STATUS_FAILURE; \
1006 } while (0)
1007 #else
1008 #define QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN quit()
1009 #endif
1010
1011 static void quit(void) NORETURN;
1012 static void quit(void)
1013 {
1014         if (ferror(stdin))
1015                 bb_perror_msg_and_die("input error");
1016         fflush_and_check();
1017         exit(0);
1018 }
1019
1020 static void bc_verror_msg(const char *fmt, va_list p)
1021 {
1022         const char *sv = sv; // for compiler
1023         if (G.prog.file) {
1024                 sv = applet_name;
1025                 applet_name = xasprintf("%s: %s:%u", applet_name, G.prog.file, G.err_line);
1026         }
1027         bb_verror_msg(fmt, p, NULL);
1028         if (G.prog.file) {
1029                 free((char*)applet_name);
1030                 applet_name = sv;
1031         }
1032 }
1033
1034 static NOINLINE ERRORFUNC int bc_error_fmt(const char *fmt, ...)
1035 {
1036         va_list p;
1037
1038         va_start(p, fmt);
1039         bc_verror_msg(fmt, p);
1040         va_end(p);
1041
1042         if (!ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP && !G_ttyin)
1043                 exit(1);
1044         ERROR_RETURN(return BC_STATUS_FAILURE;)
1045 }
1046
1047 #if ENABLE_BC
1048 static NOINLINE int bc_posix_error_fmt(const char *fmt, ...)
1049 {
1050         va_list p;
1051
1052         // Are non-POSIX constructs totally ok?
1053         if (!(option_mask32 & (BC_FLAG_S|BC_FLAG_W)))
1054                 return BC_STATUS_SUCCESS; // yes
1055
1056         va_start(p, fmt);
1057         bc_verror_msg(fmt, p);
1058         va_end(p);
1059
1060         // Do we treat non-POSIX constructs as errors?
1061         if (!(option_mask32 & BC_FLAG_S))
1062                 return BC_STATUS_SUCCESS; // no, it's a warning
1063         if (!ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP && !G_ttyin)
1064                 exit(1);
1065         return BC_STATUS_FAILURE;
1066 }
1067 #endif
1068
1069 // We use error functions with "return bc_error(FMT[, PARAMS])" idiom.
1070 // This idiom begs for tail-call optimization, but for it to work,
1071 // function must not have caller-cleaned parameters on stack.
1072 // Unfortunately, vararg function API does exactly that on most arches.
1073 // Thus, use these shims for the cases when we have no vararg PARAMS:
1074 static ERRORFUNC int bc_error(const char *msg)
1075 {
1076         ERROR_RETURN(return) bc_error_fmt("%s", msg);
1077 }
1078 static ERRORFUNC int bc_error_bad_character(char c)
1079 {
1080         ERROR_RETURN(return) bc_error_fmt("bad character '%c'", c);
1081 }
1082 static ERRORFUNC int bc_error_bad_expression(void)
1083 {
1084         ERROR_RETURN(return) bc_error("bad expression");
1085 }
1086 static ERRORFUNC int bc_error_bad_token(void)
1087 {
1088         ERROR_RETURN(return) bc_error("bad token");
1089 }
1090 static ERRORFUNC int bc_error_stack_has_too_few_elements(void)
1091 {
1092         ERROR_RETURN(return) bc_error("stack has too few elements");
1093 }
1094 static ERRORFUNC int bc_error_variable_is_wrong_type(void)
1095 {
1096         ERROR_RETURN(return) bc_error("variable is wrong type");
1097 }
1098 static ERRORFUNC int bc_error_nested_read_call(void)
1099 {
1100         ERROR_RETURN(return) bc_error("read() call inside of a read() call");
1101 }
1102 #if ENABLE_BC
1103 static int bc_POSIX_requires(const char *msg)
1104 {
1105         return bc_posix_error_fmt("POSIX requires %s", msg);
1106 }
1107 static int bc_POSIX_does_not_allow(const char *msg)
1108 {
1109         return bc_posix_error_fmt("%s%s", "POSIX does not allow ", msg);
1110 }
1111 static int bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad(const char *msg)
1112 {
1113         return bc_posix_error_fmt("%s%s %s", "POSIX does not allow ", "boolean operators; the following is bad:", msg);
1114 }
1115 static int bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for(const char *msg)
1116 {
1117         return bc_posix_error_fmt("%san empty %s expression in a for loop", "POSIX does not allow ", msg);
1118 }
1119 #endif
1120
1121 static void bc_vec_grow(BcVec *v, size_t n)
1122 {
1123         size_t cap = v->cap * 2;
1124         while (cap < v->len + n) cap *= 2;
1125         v->v = xrealloc(v->v, v->size * cap);
1126         v->cap = cap;
1127 }
1128
1129 static void bc_vec_init(BcVec *v, size_t esize, BcVecFree dtor)
1130 {
1131         v->size = esize;
1132         v->cap = BC_VEC_START_CAP;
1133         v->len = 0;
1134         v->dtor = dtor;
1135         v->v = xmalloc(esize * BC_VEC_START_CAP);
1136 }
1137
1138 static void bc_char_vec_init(BcVec *v)
1139 {
1140         bc_vec_init(v, sizeof(char), NULL);
1141 }
1142
1143 static void bc_vec_expand(BcVec *v, size_t req)
1144 {
1145         if (v->cap < req) {
1146                 v->v = xrealloc(v->v, v->size * req);
1147                 v->cap = req;
1148         }
1149 }
1150
1151 static void bc_vec_pop(BcVec *v)
1152 {
1153         v->len--;
1154         if (v->dtor)
1155                 v->dtor(v->v + (v->size * v->len));
1156 }
1157
1158 static void bc_vec_npop(BcVec *v, size_t n)
1159 {
1160         if (!v->dtor)
1161                 v->len -= n;
1162         else {
1163                 size_t len = v->len - n;
1164                 while (v->len > len) v->dtor(v->v + (v->size * --v->len));
1165         }
1166 }
1167
1168 static void bc_vec_pop_all(BcVec *v)
1169 {
1170         bc_vec_npop(v, v->len);
1171 }
1172
1173 static void bc_vec_push(BcVec *v, const void *data)
1174 {
1175         if (v->len + 1 > v->cap) bc_vec_grow(v, 1);
1176         memmove(v->v + (v->size * v->len), data, v->size);
1177         v->len += 1;
1178 }
1179
1180 static void bc_vec_pushByte(BcVec *v, char data)
1181 {
1182         bc_vec_push(v, &data);
1183 }
1184
1185 static void bc_vec_pushZeroByte(BcVec *v)
1186 {
1187         //bc_vec_pushByte(v, '\0');
1188         // better:
1189         bc_vec_push(v, &const_int_0);
1190 }
1191
1192 static void bc_vec_pushAt(BcVec *v, const void *data, size_t idx)
1193 {
1194         if (idx == v->len)
1195                 bc_vec_push(v, data);
1196         else {
1197
1198                 char *ptr;
1199
1200                 if (v->len == v->cap) bc_vec_grow(v, 1);
1201
1202                 ptr = v->v + v->size * idx;
1203
1204                 memmove(ptr + v->size, ptr, v->size * (v->len++ - idx));
1205                 memmove(ptr, data, v->size);
1206         }
1207 }
1208
1209 static void bc_vec_string(BcVec *v, size_t len, const char *str)
1210 {
1211         bc_vec_pop_all(v);
1212         bc_vec_expand(v, len + 1);
1213         memcpy(v->v, str, len);
1214         v->len = len;
1215
1216         bc_vec_pushZeroByte(v);
1217 }
1218
1219 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS && ENABLE_FEATURE_EDITING
1220 static void bc_vec_concat(BcVec *v, const char *str)
1221 {
1222         size_t len, slen;
1223
1224         if (v->len == 0) bc_vec_pushZeroByte(v);
1225
1226         slen = strlen(str);
1227         len = v->len + slen;
1228
1229         if (v->cap < len) bc_vec_grow(v, slen);
1230         strcpy(v->v + v->len - 1, str);
1231
1232         v->len = len;
1233 }
1234 #endif
1235
1236 static void *bc_vec_item(const BcVec *v, size_t idx)
1237 {
1238         return v->v + v->size * idx;
1239 }
1240
1241 static char** bc_program_str(size_t idx)
1242 {
1243         return bc_vec_item(&G.prog.strs, idx);
1244 }
1245
1246 static BcFunc* bc_program_func(size_t idx)
1247 {
1248         return bc_vec_item(&G.prog.fns, idx);
1249 }
1250
1251 static void *bc_vec_item_rev(const BcVec *v, size_t idx)
1252 {
1253         return v->v + v->size * (v->len - idx - 1);
1254 }
1255
1256 static void *bc_vec_top(const BcVec *v)
1257 {
1258         return v->v + v->size * (v->len - 1);
1259 }
1260
1261 static FAST_FUNC void bc_vec_free(void *vec)
1262 {
1263         BcVec *v = (BcVec *) vec;
1264         bc_vec_pop_all(v);
1265         free(v->v);
1266 }
1267
1268 static int bc_id_cmp(const void *e1, const void *e2)
1269 {
1270         return strcmp(((const BcId *) e1)->name, ((const BcId *) e2)->name);
1271 }
1272
1273 static FAST_FUNC void bc_id_free(void *id)
1274 {
1275         free(((BcId *) id)->name);
1276 }
1277
1278 static size_t bc_map_find(const BcVec *v, const void *ptr)
1279 {
1280         size_t low = 0, high = v->len;
1281
1282         while (low < high) {
1283
1284                 size_t mid = (low + high) / 2;
1285                 BcId *id = bc_vec_item(v, mid);
1286                 int result = bc_id_cmp(ptr, id);
1287
1288                 if (result == 0)
1289                         return mid;
1290                 else if (result < 0)
1291                         high = mid;
1292                 else
1293                         low = mid + 1;
1294         }
1295
1296         return low;
1297 }
1298
1299 static int bc_map_insert(BcVec *v, const void *ptr, size_t *i)
1300 {
1301         size_t n = *i = bc_map_find(v, ptr);
1302
1303         if (n == v->len)
1304                 bc_vec_push(v, ptr);
1305         else if (!bc_id_cmp(ptr, bc_vec_item(v, n)))
1306                 return 0; // "was not inserted"
1307         else
1308                 bc_vec_pushAt(v, ptr, n);
1309         return 1; // "was inserted"
1310 }
1311
1312 #if ENABLE_BC
1313 static size_t bc_map_index(const BcVec *v, const void *ptr)
1314 {
1315         size_t i = bc_map_find(v, ptr);
1316         if (i >= v->len) return BC_VEC_INVALID_IDX;
1317         return bc_id_cmp(ptr, bc_vec_item(v, i)) ? BC_VEC_INVALID_IDX : i;
1318 }
1319 #endif
1320
1321 static int bad_input_byte(char c)
1322 {
1323         if ((c < ' ' && c != '\t' && c != '\r' && c != '\n') // also allow '\v' '\f'?
1324          || c > 0x7e
1325         ) {
1326                 bc_error_fmt("illegal character 0x%02x", c);
1327                 return 1;
1328         }
1329         return 0;
1330 }
1331
1332 // Note: it _appends_ data from the stdin to vec.
1333 static void bc_read_line(BcVec *vec)
1334 {
1335  again:
1336         fflush_and_check();
1337
1338 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
1339         if (G_interrupt) { // ^C was pressed
1340  intr:
1341                 G_interrupt = 0;
1342                 // GNU bc says "interrupted execution."
1343                 // GNU dc says "Interrupt!"
1344                 fputs("\ninterrupted execution\n", stderr);
1345         }
1346
1347 # if ENABLE_FEATURE_EDITING
1348         if (G_ttyin) {
1349                 int n, i;
1350 #  define line_buf bb_common_bufsiz1
1351                 n = read_line_input(G.line_input_state, "", line_buf, COMMON_BUFSIZE);
1352                 if (n <= 0) { // read errors or EOF, or ^D, or ^C
1353                         if (n == 0) // ^C
1354                                 goto intr;
1355                         bc_vec_pushZeroByte(vec);
1356                         return;
1357                 }
1358                 i = 0;
1359                 for (;;) {
1360                         char c = line_buf[i++];
1361                         if (!c) break;
1362                         if (bad_input_byte(c)) goto again;
1363                 }
1364                 bc_vec_concat(vec, line_buf);
1365 #  undef line_buf
1366         } else
1367 # endif
1368 #endif
1369         {
1370                 int c;
1371                 bool bad_chars = 0;
1372                 size_t len = vec->len;
1373
1374                 IF_FEATURE_BC_SIGNALS(errno = 0;)
1375                 do {
1376                         c = fgetc(stdin);
1377 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS && !ENABLE_FEATURE_EDITING
1378                         // Both conditions appear simultaneously, check both just in case
1379                         if (errno == EINTR || G_interrupt) {
1380                                 // ^C was pressed
1381                                 clearerr(stdin);
1382                                 goto intr;
1383                         }
1384 #endif
1385                         if (c == EOF) {
1386                                 if (ferror(stdin))
1387                                         quit(); // this emits error message
1388                                 // Note: EOF does not append '\n', therefore:
1389                                 // printf 'print 123\n' | bc - works
1390                                 // printf 'print 123' | bc   - fails (syntax error)
1391                                 break;
1392                         }
1393                         bad_chars |= bad_input_byte(c);
1394                         bc_vec_pushByte(vec, (char)c);
1395                 } while (c != '\n');
1396                 if (bad_chars) {
1397                         // Bad chars on this line, ignore entire line
1398                         vec->len = len;
1399                         goto again;
1400                 }
1401                 bc_vec_pushZeroByte(vec);
1402         }
1403 }
1404
1405 static char* bc_read_file(const char *path)
1406 {
1407         char *buf;
1408         size_t size = ((size_t) -1);
1409         size_t i;
1410
1411         // Never returns NULL (dies on errors)
1412         buf = xmalloc_xopen_read_close(path, &size);
1413
1414         for (i = 0; i < size; ++i) {
1415                 char c = buf[i];
1416                 if ((c < ' ' && c != '\t' && c != '\r' && c != '\n') // also allow '\v' '\f'?
1417                  || c > 0x7e
1418                 ) {
1419                         free(buf);
1420                         buf = NULL;
1421                         break;
1422                 }
1423         }
1424
1425         return buf;
1426 }
1427
1428 static void bc_num_setToZero(BcNum *n, size_t scale)
1429 {
1430         n->len = 0;
1431         n->neg = false;
1432         n->rdx = scale;
1433 }
1434
1435 static void bc_num_zero(BcNum *n)
1436 {
1437         bc_num_setToZero(n, 0);
1438 }
1439
1440 static void bc_num_one(BcNum *n)
1441 {
1442         bc_num_setToZero(n, 0);
1443         n->len = 1;
1444         n->num[0] = 1;
1445 }
1446
1447 static void bc_num_ten(BcNum *n)
1448 {
1449         bc_num_setToZero(n, 0);
1450         n->len = 2;
1451         n->num[0] = 0;
1452         n->num[1] = 1;
1453 }
1454
1455 // Note: this also sets BcNum to zero
1456 static void bc_num_init(BcNum *n, size_t req)
1457 {
1458         req = req >= BC_NUM_DEF_SIZE ? req : BC_NUM_DEF_SIZE;
1459         //memset(n, 0, sizeof(BcNum)); - cleared by assignments below
1460         n->num = xmalloc(req);
1461         n->cap = req;
1462         n->rdx = 0;
1463         n->len = 0;
1464         n->neg = false;
1465 }
1466
1467 static void bc_num_init_DEF_SIZE(BcNum *n)
1468 {
1469         bc_num_init(n, BC_NUM_DEF_SIZE);
1470 }
1471
1472 static void bc_num_expand(BcNum *n, size_t req)
1473 {
1474         req = req >= BC_NUM_DEF_SIZE ? req : BC_NUM_DEF_SIZE;
1475         if (req > n->cap) {
1476                 n->num = xrealloc(n->num, req);
1477                 n->cap = req;
1478         }
1479 }
1480
1481 static FAST_FUNC void bc_num_free(void *num)
1482 {
1483         free(((BcNum *) num)->num);
1484 }
1485
1486 static void bc_num_copy(BcNum *d, BcNum *s)
1487 {
1488         if (d != s) {
1489                 bc_num_expand(d, s->cap);
1490                 d->len = s->len;
1491                 d->neg = s->neg;
1492                 d->rdx = s->rdx;
1493                 memcpy(d->num, s->num, sizeof(BcDig) * d->len);
1494         }
1495 }
1496
1497 static BC_STATUS zbc_num_ulong(BcNum *n, unsigned long *result_p)
1498 {
1499         size_t i;
1500         unsigned long pow, result;
1501
1502         if (n->neg) RETURN_STATUS(bc_error("negative number"));
1503
1504         for (result = 0, pow = 1, i = n->rdx; i < n->len; ++i) {
1505
1506                 unsigned long prev = result, powprev = pow;
1507
1508                 result += ((unsigned long) n->num[i]) * pow;
1509                 pow *= 10;
1510
1511                 if (result < prev || pow < powprev)
1512                         RETURN_STATUS(bc_error("overflow"));
1513                 prev = result;
1514                 powprev = pow;
1515         }
1516         *result_p = result;
1517
1518         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1519 }
1520 #if ERRORS_ARE_FATAL
1521 # define zbc_num_ulong(...) (zbc_num_ulong(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
1522 #endif
1523
1524 static void bc_num_ulong2num(BcNum *n, unsigned long val)
1525 {
1526         BcDig *ptr;
1527
1528         bc_num_zero(n);
1529
1530         if (val == 0) return;
1531
1532         if (ULONG_MAX == 0xffffffffUL)
1533                 bc_num_expand(n, 10); // 10 digits: 4294967295
1534         if (ULONG_MAX == 0xffffffffffffffffULL)
1535                 bc_num_expand(n, 20); // 20 digits: 18446744073709551615
1536         BUILD_BUG_ON(ULONG_MAX > 0xffffffffffffffffULL);
1537
1538         ptr = n->num;
1539         for (;;) {
1540                 n->len++;
1541                 *ptr++ = val % 10;
1542                 val /= 10;
1543                 if (val == 0) break;
1544         }
1545 }
1546
1547 static void bc_num_subArrays(BcDig *restrict a, BcDig *restrict b,
1548                                  size_t len)
1549 {
1550         size_t i, j;
1551         for (i = 0; i < len; ++i) {
1552                 for (a[i] -= b[i], j = 0; a[i + j] < 0;) {
1553                         a[i + j++] += 10;
1554                         a[i + j] -= 1;
1555                 }
1556         }
1557 }
1558
1559 static ssize_t bc_num_compare(BcDig *restrict a, BcDig *restrict b, size_t len)
1560 {
1561         size_t i;
1562         int c = 0;
1563         for (i = len - 1; i < len && !(c = a[i] - b[i]); --i);
1564         return BC_NUM_NEG(i + 1, c < 0);
1565 }
1566
1567 static ssize_t bc_num_cmp(BcNum *a, BcNum *b)
1568 {
1569         size_t i, min, a_int, b_int, diff;
1570         BcDig *max_num, *min_num;
1571         bool a_max, neg;
1572         ssize_t cmp;
1573
1574         if (a == b) return 0;
1575         if (a->len == 0) return BC_NUM_NEG(!!b->len, !b->neg);
1576         if (b->len == 0) return BC_NUM_NEG(1, a->neg);
1577
1578         if (a->neg != b->neg) // signs of a and b differ
1579                 // +a,-b = a>b = 1 or -a,+b = a<b = -1
1580                 return (int)b->neg - (int)a->neg;
1581         neg = a->neg; // 1 if both negative, 0 if both positive
1582
1583         a_int = BC_NUM_INT(a);
1584         b_int = BC_NUM_INT(b);
1585         a_int -= b_int;
1586
1587         if (a_int != 0) return (ssize_t) a_int;
1588
1589         a_max = (a->rdx > b->rdx);
1590         if (a_max) {
1591                 min = b->rdx;
1592                 diff = a->rdx - b->rdx;
1593                 max_num = a->num + diff;
1594                 min_num = b->num;
1595                 // neg = (a_max == neg); - NOP (maps 1->1 and 0->0)
1596         } else {
1597                 min = a->rdx;
1598                 diff = b->rdx - a->rdx;
1599                 max_num = b->num + diff;
1600                 min_num = a->num;
1601                 neg = !neg; // same as "neg = (a_max == neg)"
1602         }
1603
1604         cmp = bc_num_compare(max_num, min_num, b_int + min);
1605         if (cmp != 0) return BC_NUM_NEG(cmp, neg);
1606
1607         for (max_num -= diff, i = diff - 1; i < diff; --i) {
1608                 if (max_num[i]) return BC_NUM_NEG(1, neg);
1609         }
1610
1611         return 0;
1612 }
1613
1614 static void bc_num_truncate(BcNum *n, size_t places)
1615 {
1616         if (places == 0) return;
1617
1618         n->rdx -= places;
1619
1620         if (n->len != 0) {
1621                 n->len -= places;
1622                 memmove(n->num, n->num + places, n->len * sizeof(BcDig));
1623         }
1624 }
1625
1626 static void bc_num_extend(BcNum *n, size_t places)
1627 {
1628         size_t len = n->len + places;
1629
1630         if (places != 0) {
1631
1632                 if (n->cap < len) bc_num_expand(n, len);
1633
1634                 memmove(n->num + places, n->num, sizeof(BcDig) * n->len);
1635                 memset(n->num, 0, sizeof(BcDig) * places);
1636
1637                 n->len += places;
1638                 n->rdx += places;
1639         }
1640 }
1641
1642 static void bc_num_clean(BcNum *n)
1643 {
1644         while (n->len > 0 && n->num[n->len - 1] == 0) --n->len;
1645         if (n->len == 0)
1646                 n->neg = false;
1647         else if (n->len < n->rdx)
1648                 n->len = n->rdx;
1649 }
1650
1651 static void bc_num_retireMul(BcNum *n, size_t scale, bool neg1, bool neg2)
1652 {
1653         if (n->rdx < scale)
1654                 bc_num_extend(n, scale - n->rdx);
1655         else
1656                 bc_num_truncate(n, n->rdx - scale);
1657
1658         bc_num_clean(n);
1659         if (n->len != 0) n->neg = !neg1 != !neg2;
1660 }
1661
1662 static void bc_num_split(BcNum *restrict n, size_t idx, BcNum *restrict a,
1663                          BcNum *restrict b)
1664 {
1665         if (idx < n->len) {
1666
1667                 b->len = n->len - idx;
1668                 a->len = idx;
1669                 a->rdx = b->rdx = 0;
1670
1671                 memcpy(b->num, n->num + idx, b->len * sizeof(BcDig));
1672                 memcpy(a->num, n->num, idx * sizeof(BcDig));
1673         }
1674         else {
1675                 bc_num_zero(b);
1676                 bc_num_copy(a, n);
1677         }
1678
1679         bc_num_clean(a);
1680         bc_num_clean(b);
1681 }
1682
1683 static BC_STATUS zbc_num_shift(BcNum *n, size_t places)
1684 {
1685         if (places == 0 || n->len == 0) RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1686
1687         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_NUM.
1688         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_NUM | 0xff)) {
1689                 if (places + n->len > BC_MAX_NUM)
1690                         RETURN_STATUS(bc_error("number too long: must be [1,"BC_MAX_NUM_STR"]"));
1691         }
1692
1693         if (n->rdx >= places)
1694                 n->rdx -= places;
1695         else {
1696                 bc_num_extend(n, places - n->rdx);
1697                 n->rdx = 0;
1698         }
1699
1700         bc_num_clean(n);
1701
1702         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1703 }
1704 #if ERRORS_ARE_FATAL
1705 # define zbc_num_shift(...) (zbc_num_shift(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
1706 #endif
1707
1708 static BC_STATUS zbc_num_inv(BcNum *a, BcNum *b, size_t scale)
1709 {
1710         BcNum one;
1711         BcDig num[2];
1712
1713         one.cap = 2;
1714         one.num = num;
1715         bc_num_one(&one);
1716
1717         RETURN_STATUS(zbc_num_div(&one, a, b, scale));
1718 }
1719 #if ERRORS_ARE_FATAL
1720 # define zbc_num_inv(...) (zbc_num_inv(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
1721 #endif
1722
1723 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_a(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t sub)
1724 {
1725         BcDig *ptr, *ptr_a, *ptr_b, *ptr_c;
1726         size_t i, max, min_rdx, min_int, diff, a_int, b_int;
1727         int carry, in;
1728
1729         // Because this function doesn't need to use scale (per the bc spec),
1730         // I am hijacking it to say whether it's doing an add or a subtract.
1731
1732         if (a->len == 0) {
1733                 bc_num_copy(c, b);
1734                 if (sub && c->len) c->neg = !c->neg;
1735                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1736         }
1737         if (b->len == 0) {
1738                 bc_num_copy(c, a);
1739                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1740         }
1741
1742         c->neg = a->neg;
1743         c->rdx = BC_MAX(a->rdx, b->rdx);
1744         min_rdx = BC_MIN(a->rdx, b->rdx);
1745         c->len = 0;
1746
1747         if (a->rdx > b->rdx) {
1748                 diff = a->rdx - b->rdx;
1749                 ptr = a->num;
1750                 ptr_a = a->num + diff;
1751                 ptr_b = b->num;
1752         }
1753         else {
1754                 diff = b->rdx - a->rdx;
1755                 ptr = b->num;
1756                 ptr_a = a->num;
1757                 ptr_b = b->num + diff;
1758         }
1759
1760         for (ptr_c = c->num, i = 0; i < diff; ++i, ++c->len) ptr_c[i] = ptr[i];
1761
1762         ptr_c += diff;
1763         a_int = BC_NUM_INT(a);
1764         b_int = BC_NUM_INT(b);
1765
1766         if (a_int > b_int) {
1767                 min_int = b_int;
1768                 max = a_int;
1769                 ptr = ptr_a;
1770         }
1771         else {
1772                 min_int = a_int;
1773                 max = b_int;
1774                 ptr = ptr_b;
1775         }
1776
1777         for (carry = 0, i = 0; i < min_rdx + min_int; ++i, ++c->len) {
1778                 in = ((int) ptr_a[i]) + ((int) ptr_b[i]) + carry;
1779                 carry = in / 10;
1780                 ptr_c[i] = (BcDig)(in % 10);
1781         }
1782
1783         for (; i < max + min_rdx; ++i, ++c->len) {
1784                 in = ((int) ptr[i]) + carry;
1785                 carry = in / 10;
1786                 ptr_c[i] = (BcDig)(in % 10);
1787         }
1788
1789         if (carry != 0) c->num[c->len++] = (BcDig) carry;
1790
1791         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS); // can't make void, see zbc_num_binary()
1792 }
1793
1794 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_s(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t sub)
1795 {
1796         ssize_t cmp;
1797         BcNum *minuend, *subtrahend;
1798         size_t start;
1799         bool aneg, bneg, neg;
1800
1801         // Because this function doesn't need to use scale (per the bc spec),
1802         // I am hijacking it to say whether it's doing an add or a subtract.
1803
1804         if (a->len == 0) {
1805                 bc_num_copy(c, b);
1806                 if (sub && c->len) c->neg = !c->neg;
1807                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1808         }
1809         if (b->len == 0) {
1810                 bc_num_copy(c, a);
1811                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1812         }
1813
1814         aneg = a->neg;
1815         bneg = b->neg;
1816         a->neg = b->neg = false;
1817
1818         cmp = bc_num_cmp(a, b);
1819
1820         a->neg = aneg;
1821         b->neg = bneg;
1822
1823         if (cmp == 0) {
1824                 bc_num_setToZero(c, BC_MAX(a->rdx, b->rdx));
1825                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1826         }
1827         if (cmp > 0) {
1828                 neg = a->neg;
1829                 minuend = a;
1830                 subtrahend = b;
1831         }
1832         else {
1833                 neg = b->neg;
1834                 if (sub) neg = !neg;
1835                 minuend = b;
1836                 subtrahend = a;
1837         }
1838
1839         bc_num_copy(c, minuend);
1840         c->neg = neg;
1841
1842         if (c->rdx < subtrahend->rdx) {
1843                 bc_num_extend(c, subtrahend->rdx - c->rdx);
1844                 start = 0;
1845         }
1846         else
1847                 start = c->rdx - subtrahend->rdx;
1848
1849         bc_num_subArrays(c->num + start, subtrahend->num, subtrahend->len);
1850
1851         bc_num_clean(c);
1852
1853         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS); // can't make void, see zbc_num_binary()
1854 }
1855
1856 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_k(BcNum *restrict a, BcNum *restrict b,
1857                          BcNum *restrict c)
1858 #if ERRORS_ARE_FATAL
1859 # define zbc_num_k(...) (zbc_num_k(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
1860 #endif
1861 {
1862         BcStatus s;
1863         size_t max = BC_MAX(a->len, b->len), max2 = (max + 1) / 2;
1864         BcNum l1, h1, l2, h2, m2, m1, z0, z1, z2, temp;
1865         bool aone;
1866
1867         if (a->len == 0 || b->len == 0) {
1868                 bc_num_zero(c);
1869                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1870         }
1871         aone = BC_NUM_ONE(a);
1872         if (aone || BC_NUM_ONE(b)) {
1873                 bc_num_copy(c, aone ? b : a);
1874                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1875         }
1876
1877         if (a->len + b->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN ||
1878             a->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN || b->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN)
1879         {
1880                 size_t i, j, len;
1881                 unsigned carry;
1882
1883                 bc_num_expand(c, a->len + b->len + 1);
1884
1885                 memset(c->num, 0, sizeof(BcDig) * c->cap);
1886                 c->len = len = 0;
1887
1888                 for (i = 0; i < b->len; ++i) {
1889
1890                         carry = 0;
1891                         for (j = 0; j < a->len; ++j) {
1892                                 unsigned in = c->num[i + j];
1893                                 in += ((unsigned) a->num[j]) * ((unsigned) b->num[i]) + carry;
1894                                 // note: compilers prefer _unsigned_ div/const
1895                                 carry = in / 10;
1896                                 c->num[i + j] = (BcDig)(in % 10);
1897                         }
1898
1899                         c->num[i + j] += (BcDig) carry;
1900                         len = BC_MAX(len, i + j + !!carry);
1901
1902 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
1903                         // a=2^1000000
1904                         // a*a <- without check below, this will not be interruptible
1905                         if (G_interrupt) return BC_STATUS_FAILURE;
1906 #endif
1907                 }
1908
1909                 c->len = len;
1910
1911                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1912         }
1913
1914         bc_num_init(&l1, max);
1915         bc_num_init(&h1, max);
1916         bc_num_init(&l2, max);
1917         bc_num_init(&h2, max);
1918         bc_num_init(&m1, max);
1919         bc_num_init(&m2, max);
1920         bc_num_init(&z0, max);
1921         bc_num_init(&z1, max);
1922         bc_num_init(&z2, max);
1923         bc_num_init(&temp, max + max);
1924
1925         bc_num_split(a, max2, &l1, &h1);
1926         bc_num_split(b, max2, &l2, &h2);
1927
1928         s = zbc_num_add(&h1, &l1, &m1, 0);
1929         if (s) goto err;
1930         s = zbc_num_add(&h2, &l2, &m2, 0);
1931         if (s) goto err;
1932
1933         s = zbc_num_k(&h1, &h2, &z0);
1934         if (s) goto err;
1935         s = zbc_num_k(&m1, &m2, &z1);
1936         if (s) goto err;
1937         s = zbc_num_k(&l1, &l2, &z2);
1938         if (s) goto err;
1939
1940         s = zbc_num_sub(&z1, &z0, &temp, 0);
1941         if (s) goto err;
1942         s = zbc_num_sub(&temp, &z2, &z1, 0);
1943         if (s) goto err;
1944
1945         s = zbc_num_shift(&z0, max2 * 2);
1946         if (s) goto err;
1947         s = zbc_num_shift(&z1, max2);
1948         if (s) goto err;
1949         s = zbc_num_add(&z0, &z1, &temp, 0);
1950         if (s) goto err;
1951         s = zbc_num_add(&temp, &z2, c, 0);
1952
1953 err:
1954         bc_num_free(&temp);
1955         bc_num_free(&z2);
1956         bc_num_free(&z1);
1957         bc_num_free(&z0);
1958         bc_num_free(&m2);
1959         bc_num_free(&m1);
1960         bc_num_free(&h2);
1961         bc_num_free(&l2);
1962         bc_num_free(&h1);
1963         bc_num_free(&l1);
1964         RETURN_STATUS(s);
1965 }
1966
1967 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_m(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
1968 {
1969         BcStatus s;
1970         BcNum cpa, cpb;
1971         size_t maxrdx = BC_MAX(a->rdx, b->rdx);
1972
1973         scale = BC_MAX(scale, a->rdx);
1974         scale = BC_MAX(scale, b->rdx);
1975         scale = BC_MIN(a->rdx + b->rdx, scale);
1976         maxrdx = BC_MAX(maxrdx, scale);
1977
1978         bc_num_init(&cpa, a->len);
1979         bc_num_init(&cpb, b->len);
1980
1981         bc_num_copy(&cpa, a);
1982         bc_num_copy(&cpb, b);
1983         cpa.neg = cpb.neg = false;
1984
1985         s = zbc_num_shift(&cpa, maxrdx);
1986         if (s) goto err;
1987         s = zbc_num_shift(&cpb, maxrdx);
1988         if (s) goto err;
1989         s = zbc_num_k(&cpa, &cpb, c);
1990         if (s) goto err;
1991
1992         maxrdx += scale;
1993         bc_num_expand(c, c->len + maxrdx);
1994
1995         if (c->len < maxrdx) {
1996                 memset(c->num + c->len, 0, (c->cap - c->len) * sizeof(BcDig));
1997                 c->len += maxrdx;
1998         }
1999
2000         c->rdx = maxrdx;
2001         bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
2002
2003 err:
2004         bc_num_free(&cpb);
2005         bc_num_free(&cpa);
2006         RETURN_STATUS(s);
2007 }
2008 #if ERRORS_ARE_FATAL
2009 # define zbc_num_m(...) (zbc_num_m(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2010 #endif
2011
2012 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_d(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
2013 {
2014         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
2015         BcDig *n, *p, q;
2016         size_t len, end, i;
2017         BcNum cp;
2018         bool zero = true;
2019
2020         if (b->len == 0)
2021                 RETURN_STATUS(bc_error("divide by zero"));
2022         if (a->len == 0) {
2023                 bc_num_setToZero(c, scale);
2024                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2025         }
2026         if (BC_NUM_ONE(b)) {
2027                 bc_num_copy(c, a);
2028                 bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
2029                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2030         }
2031
2032         bc_num_init(&cp, BC_NUM_MREQ(a, b, scale));
2033         bc_num_copy(&cp, a);
2034         len = b->len;
2035
2036         if (len > cp.len) {
2037                 bc_num_expand(&cp, len + 2);
2038                 bc_num_extend(&cp, len - cp.len);
2039         }
2040
2041         if (b->rdx > cp.rdx) bc_num_extend(&cp, b->rdx - cp.rdx);
2042         cp.rdx -= b->rdx;
2043         if (scale > cp.rdx) bc_num_extend(&cp, scale - cp.rdx);
2044
2045         if (b->rdx == b->len) {
2046                 for (i = 0; zero && i < len; ++i) zero = !b->num[len - i - 1];
2047                 len -= i - 1;
2048         }
2049
2050         if (cp.cap == cp.len) bc_num_expand(&cp, cp.len + 1);
2051
2052         // We want an extra zero in front to make things simpler.
2053         cp.num[cp.len++] = 0;
2054         end = cp.len - len;
2055
2056         bc_num_expand(c, cp.len);
2057
2058         bc_num_zero(c);
2059         memset(c->num + end, 0, (c->cap - end) * sizeof(BcDig));
2060         c->rdx = cp.rdx;
2061         c->len = cp.len;
2062         p = b->num;
2063
2064         for (i = end - 1; !s && i < end; --i) {
2065                 n = cp.num + i;
2066                 for (q = 0; (!s && n[len] != 0) || bc_num_compare(n, p, len) >= 0; ++q)
2067                         bc_num_subArrays(n, p, len);
2068                 c->num[i] = q;
2069 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
2070                 // a=2^100000
2071                 // scale=40000
2072                 // 1/a <- without check below, this will not be interruptible
2073                 if (G_interrupt) {
2074                         s = BC_STATUS_FAILURE;
2075                         break;
2076                 }
2077 #endif
2078         }
2079
2080         bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
2081         bc_num_free(&cp);
2082
2083         RETURN_STATUS(s);
2084 }
2085 #if ERRORS_ARE_FATAL
2086 # define zbc_num_d(...) (zbc_num_d(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2087 #endif
2088
2089 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_r(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c,
2090                          BcNum *restrict d, size_t scale, size_t ts)
2091 {
2092         BcStatus s;
2093         BcNum temp;
2094         bool neg;
2095
2096         if (b->len == 0)
2097                 RETURN_STATUS(bc_error("divide by zero"));
2098
2099         if (a->len == 0) {
2100                 bc_num_setToZero(d, ts);
2101                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2102         }
2103
2104         bc_num_init(&temp, d->cap);
2105         s = zbc_num_d(a, b, c, scale);
2106         if (s) goto err;
2107
2108         if (scale != 0) scale = ts;
2109
2110         s = zbc_num_m(c, b, &temp, scale);
2111         if (s) goto err;
2112         s = zbc_num_sub(a, &temp, d, scale);
2113         if (s) goto err;
2114
2115         if (ts > d->rdx && d->len) bc_num_extend(d, ts - d->rdx);
2116
2117         neg = d->neg;
2118         bc_num_retireMul(d, ts, a->neg, b->neg);
2119         d->neg = neg;
2120
2121 err:
2122         bc_num_free(&temp);
2123         RETURN_STATUS(s);
2124 }
2125 #if ERRORS_ARE_FATAL
2126 # define zbc_num_r(...) (zbc_num_r(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2127 #endif
2128
2129 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_rem(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
2130 {
2131         BcStatus s;
2132         BcNum c1;
2133         size_t ts = BC_MAX(scale + b->rdx, a->rdx), len = BC_NUM_MREQ(a, b, ts);
2134
2135         bc_num_init(&c1, len);
2136         s = zbc_num_r(a, b, &c1, c, scale, ts);
2137         bc_num_free(&c1);
2138
2139         RETURN_STATUS(s);
2140 }
2141 #if ERRORS_ARE_FATAL
2142 # define zbc_num_rem(...) (zbc_num_rem(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2143 #endif
2144
2145 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_p(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
2146 {
2147         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
2148         BcNum copy;
2149         unsigned long pow;
2150         size_t i, powrdx, resrdx;
2151         bool neg, zero;
2152
2153         if (b->rdx) RETURN_STATUS(bc_error("non integer number"));
2154
2155         if (b->len == 0) {
2156                 bc_num_one(c);
2157                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2158         }
2159         if (a->len == 0) {
2160                 bc_num_setToZero(c, scale);
2161                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2162         }
2163         if (BC_NUM_ONE(b)) {
2164                 if (!b->neg)
2165                         bc_num_copy(c, a);
2166                 else
2167                         s = zbc_num_inv(a, c, scale);
2168                 RETURN_STATUS(s);
2169         }
2170
2171         neg = b->neg;
2172         b->neg = false;
2173
2174         s = zbc_num_ulong(b, &pow);
2175         if (s) RETURN_STATUS(s);
2176
2177         bc_num_init(&copy, a->len);
2178         bc_num_copy(&copy, a);
2179
2180         if (!neg) {
2181                 if (a->rdx > scale)
2182                         scale = a->rdx;
2183                 if (a->rdx * pow < scale)
2184                         scale = a->rdx * pow;
2185         }
2186
2187         b->neg = neg;
2188
2189         for (powrdx = a->rdx; !(pow & 1); pow >>= 1) {
2190                 powrdx <<= 1;
2191                 s = zbc_num_mul(&copy, &copy, &copy, powrdx);
2192                 if (s) goto err;
2193                 // Not needed: zbc_num_mul() has a check for ^C:
2194                 //if (G_interrupt) {
2195                 //      s = BC_STATUS_FAILURE;
2196                 //      goto err;
2197                 //}
2198         }
2199
2200         bc_num_copy(c, &copy);
2201
2202         for (resrdx = powrdx, pow >>= 1; pow != 0; pow >>= 1) {
2203
2204                 powrdx <<= 1;
2205                 s = zbc_num_mul(&copy, &copy, &copy, powrdx);
2206                 if (s) goto err;
2207
2208                 if (pow & 1) {
2209                         resrdx += powrdx;
2210                         s = zbc_num_mul(c, &copy, c, resrdx);
2211                         if (s) goto err;
2212                 }
2213                 // Not needed: zbc_num_mul() has a check for ^C:
2214                 //if (G_interrupt) {
2215                 //      s = BC_STATUS_FAILURE;
2216                 //      goto err;
2217                 //}
2218         }
2219
2220         if (neg) {
2221                 s = zbc_num_inv(c, c, scale);
2222                 if (s) goto err;
2223         }
2224
2225         if (c->rdx > scale) bc_num_truncate(c, c->rdx - scale);
2226
2227         // We can't use bc_num_clean() here.
2228         for (zero = true, i = 0; zero && i < c->len; ++i) zero = !c->num[i];
2229         if (zero) bc_num_setToZero(c, scale);
2230
2231 err:
2232         bc_num_free(&copy);
2233         RETURN_STATUS(s);
2234 }
2235 #if ERRORS_ARE_FATAL
2236 # define zbc_num_p(...) (zbc_num_p(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2237 #endif
2238
2239 static BC_STATUS zbc_num_binary(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale,
2240                               BcNumBinaryOp op, size_t req)
2241 {
2242         BcStatus s;
2243         BcNum num2, *ptr_a, *ptr_b;
2244         bool init = false;
2245
2246         if (c == a) {
2247                 ptr_a = &num2;
2248                 memcpy(ptr_a, c, sizeof(BcNum));
2249                 init = true;
2250         }
2251         else
2252                 ptr_a = a;
2253
2254         if (c == b) {
2255                 ptr_b = &num2;
2256                 if (c != a) {
2257                         memcpy(ptr_b, c, sizeof(BcNum));
2258                         init = true;
2259                 }
2260         }
2261         else
2262                 ptr_b = b;
2263
2264         if (init)
2265                 bc_num_init(c, req);
2266         else
2267                 bc_num_expand(c, req);
2268
2269         s = BC_STATUS_SUCCESS;
2270         ERROR_RETURN(s =) op(ptr_a, ptr_b, c, scale);
2271
2272         if (init) bc_num_free(&num2);
2273
2274         RETURN_STATUS(s);
2275 }
2276 #if ERRORS_ARE_FATAL
2277 # define zbc_num_binary(...) (zbc_num_binary(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2278 #endif
2279
2280 static bool bc_num_strValid(const char *val, size_t base)
2281 {
2282         BcDig b;
2283         bool radix;
2284
2285         b = (BcDig)(base <= 10 ? base + '0' : base - 10 + 'A');
2286         radix = false;
2287         for (;;) {
2288                 BcDig c = *val++;
2289                 if (c == '\0')
2290                         break;
2291                 if (c == '.') {
2292                         if (radix) return false;
2293                         radix = true;
2294                         continue;
2295                 }
2296                 if (c < '0' || c >= b || (c > '9' && c < 'A'))
2297                         return false;
2298         }
2299         return true;
2300 }
2301
2302 // Note: n is already "bc_num_zero()"ed,
2303 // leading zeroes in "val" are removed
2304 static void bc_num_parseDecimal(BcNum *n, const char *val)
2305 {
2306         size_t len, i;
2307         const char *ptr;
2308
2309         len = strlen(val);
2310         if (len == 0)
2311                 return;
2312
2313         bc_num_expand(n, len);
2314
2315         ptr = strchr(val, '.');
2316
2317         n->rdx = 0;
2318         if (ptr != NULL)
2319                 n->rdx = (size_t)((val + len) - (ptr + 1));
2320
2321         for (i = 0; val[i]; ++i) {
2322                 if (val[i] != '0' && val[i] != '.') {
2323                         // Not entirely zero value - convert it, and exit
2324                         i = len - 1;
2325                         for (;;) {
2326                                 n->num[n->len] = val[i] - '0';
2327                                 ++n->len;
2328  skip_dot:
2329                                 if (i == 0) break;
2330                                 if (val[--i] == '.') goto skip_dot;
2331                         }
2332                         break;
2333                 }
2334         }
2335         // if for() exits without hitting if(), the value is entirely zero
2336 }
2337
2338 // Note: n is already "bc_num_zero()"ed,
2339 // leading zeroes in "val" are removed
2340 static void bc_num_parseBase(BcNum *n, const char *val, BcNum *base)
2341 {
2342         BcStatus s;
2343         BcNum temp, mult, result;
2344         BcDig c = '\0';
2345         unsigned long v;
2346         size_t i, digits;
2347
2348         for (i = 0; ; ++i) {
2349                 if (val[i] == '\0')
2350                         return;
2351                 if (val[i] != '.' && val[i] != '0')
2352                         break;
2353         }
2354
2355         bc_num_init_DEF_SIZE(&temp);
2356         bc_num_init_DEF_SIZE(&mult);
2357
2358         for (;;) {
2359                 c = *val++;
2360                 if (c == '\0') goto int_err;
2361                 if (c == '.') break;
2362
2363                 v = (unsigned long) (c <= '9' ? c - '0' : c - 'A' + 10);
2364
2365                 s = zbc_num_mul(n, base, &mult, 0);
2366                 if (s) goto int_err;
2367                 bc_num_ulong2num(&temp, v);
2368                 s = zbc_num_add(&mult, &temp, n, 0);
2369                 if (s) goto int_err;
2370         }
2371
2372         bc_num_init(&result, base->len);
2373         //bc_num_zero(&result); - already is
2374         bc_num_one(&mult);
2375
2376         digits = 0;
2377         for (;;) {
2378                 c = *val++;
2379                 if (c == '\0') break;
2380                 digits++;
2381
2382                 v = (unsigned long) (c <= '9' ? c - '0' : c - 'A' + 10);
2383
2384                 s = zbc_num_mul(&result, base, &result, 0);
2385                 if (s) goto err;
2386                 bc_num_ulong2num(&temp, v);
2387                 s = zbc_num_add(&result, &temp, &result, 0);
2388                 if (s) goto err;
2389                 s = zbc_num_mul(&mult, base, &mult, 0);
2390                 if (s) goto err;
2391         }
2392
2393         s = zbc_num_div(&result, &mult, &result, digits);
2394         if (s) goto err;
2395         s = zbc_num_add(n, &result, n, digits);
2396         if (s) goto err;
2397
2398         if (n->len != 0) {
2399                 if (n->rdx < digits) bc_num_extend(n, digits - n->rdx);
2400         } else
2401                 bc_num_zero(n);
2402
2403 err:
2404         bc_num_free(&result);
2405 int_err:
2406         bc_num_free(&mult);
2407         bc_num_free(&temp);
2408 }
2409
2410 static BC_STATUS zbc_num_parse(BcNum *n, const char *val, BcNum *base,
2411                              size_t base_t)
2412 {
2413         if (!bc_num_strValid(val, base_t))
2414                 RETURN_STATUS(bc_error("bad number string"));
2415
2416         bc_num_zero(n);
2417         while (*val == '0') val++;
2418
2419         if (base_t == 10)
2420                 bc_num_parseDecimal(n, val);
2421         else
2422                 bc_num_parseBase(n, val, base);
2423
2424         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2425 }
2426 #if ERRORS_ARE_FATAL
2427 # define zbc_num_parse(...) (zbc_num_parse(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2428 #endif
2429
2430 static BC_STATUS zbc_num_sqrt(BcNum *a, BcNum *restrict b, size_t scale)
2431 {
2432         BcStatus s;
2433         BcNum num1, num2, half, f, fprime, *x0, *x1, *temp;
2434         size_t pow, len, digs, digs1, resrdx, req, times = 0;
2435         ssize_t cmp = 1, cmp1 = SSIZE_MAX, cmp2 = SSIZE_MAX;
2436
2437         req = BC_MAX(scale, a->rdx) + ((BC_NUM_INT(a) + 1) >> 1) + 1;
2438         bc_num_expand(b, req);
2439
2440         if (a->len == 0) {
2441                 bc_num_setToZero(b, scale);
2442                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2443         }
2444         else if (a->neg)
2445                 RETURN_STATUS(bc_error("negative number"));
2446         else if (BC_NUM_ONE(a)) {
2447                 bc_num_one(b);
2448                 bc_num_extend(b, scale);
2449                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2450         }
2451
2452         scale = BC_MAX(scale, a->rdx) + 1;
2453         len = a->len + scale;
2454
2455         bc_num_init(&num1, len);
2456         bc_num_init(&num2, len);
2457         bc_num_init_DEF_SIZE(&half);
2458
2459         bc_num_one(&half);
2460         half.num[0] = 5;
2461         half.rdx = 1;
2462
2463         bc_num_init(&f, len);
2464         bc_num_init(&fprime, len);
2465
2466         x0 = &num1;
2467         x1 = &num2;
2468
2469         bc_num_one(x0);
2470         pow = BC_NUM_INT(a);
2471
2472         if (pow) {
2473
2474                 if (pow & 1)
2475                         x0->num[0] = 2;
2476                 else
2477                         x0->num[0] = 6;
2478
2479                 pow -= 2 - (pow & 1);
2480
2481                 bc_num_extend(x0, pow);
2482
2483                 // Make sure to move the radix back.
2484                 x0->rdx -= pow;
2485         }
2486
2487         x0->rdx = digs = digs1 = 0;
2488         resrdx = scale + 2;
2489         len = BC_NUM_INT(x0) + resrdx - 1;
2490
2491         while (cmp != 0 || digs < len) {
2492
2493                 s = zbc_num_div(a, x0, &f, resrdx);
2494                 if (s) goto err;
2495                 s = zbc_num_add(x0, &f, &fprime, resrdx);
2496                 if (s) goto err;
2497                 s = zbc_num_mul(&fprime, &half, x1, resrdx);
2498                 if (s) goto err;
2499
2500                 cmp = bc_num_cmp(x1, x0);
2501                 digs = x1->len - (unsigned long long) llabs(cmp);
2502
2503                 if (cmp == cmp2 && digs == digs1)
2504                         times += 1;
2505                 else
2506                         times = 0;
2507
2508                 resrdx += times > 4;
2509
2510                 cmp2 = cmp1;
2511                 cmp1 = cmp;
2512                 digs1 = digs;
2513
2514                 temp = x0;
2515                 x0 = x1;
2516                 x1 = temp;
2517         }
2518
2519         bc_num_copy(b, x0);
2520         scale -= 1;
2521         if (b->rdx > scale) bc_num_truncate(b, b->rdx - scale);
2522
2523 err:
2524         bc_num_free(&fprime);
2525         bc_num_free(&f);
2526         bc_num_free(&half);
2527         bc_num_free(&num2);
2528         bc_num_free(&num1);
2529         RETURN_STATUS(s);
2530 }
2531 #if ERRORS_ARE_FATAL
2532 # define zbc_num_sqrt(...) (zbc_num_sqrt(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2533 #endif
2534
2535 static BC_STATUS zbc_num_divmod(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, BcNum *d,
2536                               size_t scale)
2537 {
2538         BcStatus s;
2539         BcNum num2, *ptr_a;
2540         bool init = false;
2541         size_t ts = BC_MAX(scale + b->rdx, a->rdx), len = BC_NUM_MREQ(a, b, ts);
2542
2543         if (c == a) {
2544                 memcpy(&num2, c, sizeof(BcNum));
2545                 ptr_a = &num2;
2546                 bc_num_init(c, len);
2547                 init = true;
2548         }
2549         else {
2550                 ptr_a = a;
2551                 bc_num_expand(c, len);
2552         }
2553
2554         s = zbc_num_r(ptr_a, b, c, d, scale, ts);
2555
2556         if (init) bc_num_free(&num2);
2557
2558         RETURN_STATUS(s);
2559 }
2560 #if ERRORS_ARE_FATAL
2561 # define zbc_num_divmod(...) (zbc_num_divmod(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2562 #endif
2563
2564 #if ENABLE_DC
2565 static BC_STATUS zbc_num_modexp(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, BcNum *restrict d)
2566 {
2567         BcStatus s;
2568         BcNum base, exp, two, temp;
2569
2570         if (c->len == 0)
2571                 RETURN_STATUS(bc_error("divide by zero"));
2572         if (a->rdx || b->rdx || c->rdx)
2573                 RETURN_STATUS(bc_error("non integer number"));
2574         if (b->neg)
2575                 RETURN_STATUS(bc_error("negative number"));
2576
2577         bc_num_expand(d, c->len);
2578         bc_num_init(&base, c->len);
2579         bc_num_init(&exp, b->len);
2580         bc_num_init_DEF_SIZE(&two);
2581         bc_num_init(&temp, b->len);
2582
2583         bc_num_one(&two);
2584         two.num[0] = 2;
2585         bc_num_one(d);
2586
2587         s = zbc_num_rem(a, c, &base, 0);
2588         if (s) goto err;
2589         bc_num_copy(&exp, b);
2590
2591         while (exp.len != 0) {
2592
2593                 s = zbc_num_divmod(&exp, &two, &exp, &temp, 0);
2594                 if (s) goto err;
2595
2596                 if (BC_NUM_ONE(&temp)) {
2597                         s = zbc_num_mul(d, &base, &temp, 0);
2598                         if (s) goto err;
2599                         s = zbc_num_rem(&temp, c, d, 0);
2600                         if (s) goto err;
2601                 }
2602
2603                 s = zbc_num_mul(&base, &base, &temp, 0);
2604                 if (s) goto err;
2605                 s = zbc_num_rem(&temp, c, &base, 0);
2606                 if (s) goto err;
2607         }
2608
2609 err:
2610         bc_num_free(&temp);
2611         bc_num_free(&two);
2612         bc_num_free(&exp);
2613         bc_num_free(&base);
2614         RETURN_STATUS(s);
2615 }
2616 #if ERRORS_ARE_FATAL
2617 # define zbc_num_modexp(...) (zbc_num_modexp(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2618 #endif
2619 #endif // ENABLE_DC
2620
2621 #if ENABLE_BC
2622 static BC_STATUS zbc_func_insert(BcFunc *f, char *name, bool var)
2623 {
2624         BcId a;
2625         size_t i;
2626
2627         for (i = 0; i < f->autos.len; ++i) {
2628                 if (strcmp(name, ((BcId *) bc_vec_item(&f->autos, i))->name) == 0)
2629                         RETURN_STATUS(bc_error("function parameter or auto var has the same name as another"));
2630         }
2631
2632         a.idx = var;
2633         a.name = name;
2634
2635         bc_vec_push(&f->autos, &a);
2636
2637         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2638 }
2639 #if ERRORS_ARE_FATAL
2640 # define zbc_func_insert(...) (zbc_func_insert(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2641 #endif
2642 #endif
2643
2644 static void bc_func_init(BcFunc *f)
2645 {
2646         bc_char_vec_init(&f->code);
2647         bc_vec_init(&f->autos, sizeof(BcId), bc_id_free);
2648         bc_vec_init(&f->labels, sizeof(size_t), NULL);
2649         f->nparams = 0;
2650 }
2651
2652 static FAST_FUNC void bc_func_free(void *func)
2653 {
2654         BcFunc *f = (BcFunc *) func;
2655         bc_vec_free(&f->code);
2656         bc_vec_free(&f->autos);
2657         bc_vec_free(&f->labels);
2658 }
2659
2660 static void bc_array_expand(BcVec *a, size_t len);
2661
2662 static void bc_array_init(BcVec *a, bool nums)
2663 {
2664         if (nums)
2665                 bc_vec_init(a, sizeof(BcNum), bc_num_free);
2666         else
2667                 bc_vec_init(a, sizeof(BcVec), bc_vec_free);
2668         bc_array_expand(a, 1);
2669 }
2670
2671 static void bc_array_expand(BcVec *a, size_t len)
2672 {
2673         BcResultData data;
2674
2675         if (a->size == sizeof(BcNum) && a->dtor == bc_num_free) {
2676                 while (len > a->len) {
2677                         bc_num_init_DEF_SIZE(&data.n);
2678                         bc_vec_push(a, &data.n);
2679                 }
2680         }
2681         else {
2682                 while (len > a->len) {
2683                         bc_array_init(&data.v, true);
2684                         bc_vec_push(a, &data.v);
2685                 }
2686         }
2687 }
2688
2689 static void bc_array_copy(BcVec *d, const BcVec *s)
2690 {
2691         size_t i;
2692
2693         bc_vec_pop_all(d);
2694         bc_vec_expand(d, s->cap);
2695         d->len = s->len;
2696
2697         for (i = 0; i < s->len; ++i) {
2698                 BcNum *dnum = bc_vec_item(d, i), *snum = bc_vec_item(s, i);
2699                 bc_num_init(dnum, snum->len);
2700                 bc_num_copy(dnum, snum);
2701         }
2702 }
2703
2704 static FAST_FUNC void bc_string_free(void *string)
2705 {
2706         free(*((char **) string));
2707 }
2708
2709 #if ENABLE_DC
2710 static void bc_result_copy(BcResult *d, BcResult *src)
2711 {
2712         d->t = src->t;
2713
2714         switch (d->t) {
2715
2716                 case BC_RESULT_TEMP:
2717                 case BC_RESULT_IBASE:
2718                 case BC_RESULT_SCALE:
2719                 case BC_RESULT_OBASE:
2720                 {
2721                         bc_num_init(&d->d.n, src->d.n.len);
2722                         bc_num_copy(&d->d.n, &src->d.n);
2723                         break;
2724                 }
2725
2726                 case BC_RESULT_VAR:
2727                 case BC_RESULT_ARRAY:
2728                 case BC_RESULT_ARRAY_ELEM:
2729                 {
2730                         d->d.id.name = xstrdup(src->d.id.name);
2731                         break;
2732                 }
2733
2734                 case BC_RESULT_CONSTANT:
2735                 case BC_RESULT_LAST:
2736                 case BC_RESULT_ONE:
2737                 case BC_RESULT_STR:
2738                 {
2739                         memcpy(&d->d.n, &src->d.n, sizeof(BcNum));
2740                         break;
2741                 }
2742         }
2743 }
2744 #endif // ENABLE_DC
2745
2746 static FAST_FUNC void bc_result_free(void *result)
2747 {
2748         BcResult *r = (BcResult *) result;
2749
2750         switch (r->t) {
2751
2752                 case BC_RESULT_TEMP:
2753                 case BC_RESULT_IBASE:
2754                 case BC_RESULT_SCALE:
2755                 case BC_RESULT_OBASE:
2756                 {
2757                         bc_num_free(&r->d.n);
2758                         break;
2759                 }
2760
2761                 case BC_RESULT_VAR:
2762                 case BC_RESULT_ARRAY:
2763                 case BC_RESULT_ARRAY_ELEM:
2764                 {
2765                         free(r->d.id.name);
2766                         break;
2767                 }
2768
2769                 default:
2770                 {
2771                         // Do nothing.
2772                         break;
2773                 }
2774         }
2775 }
2776
2777 static void bc_lex_lineComment(BcLex *l)
2778 {
2779         l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
2780         while (l->i < l->len && l->buf[l->i++] != '\n');
2781         --l->i;
2782 }
2783
2784 static void bc_lex_whitespace(BcLex *l)
2785 {
2786         l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
2787         for (;;) {
2788                 char c = l->buf[l->i];
2789                 if (c == '\n' || !isspace(c))
2790                         break;
2791                 l->i++;
2792         }
2793 }
2794
2795 static BC_STATUS zbc_lex_number(BcLex *l, char start)
2796 {
2797         const char *buf = l->buf + l->i;
2798         size_t len, bslashes, i, ccnt;
2799         bool pt;
2800
2801         pt = (start == '.');
2802         l->t.t = BC_LEX_NUMBER;
2803         bslashes = 0;
2804         ccnt = i = 0;
2805         for (;;) {
2806                 char c = buf[i];
2807                 if (c == '\0')
2808                         break;
2809                 if (c == '\\' && buf[i + 1] == '\n') {
2810                         i += 2;
2811                         bslashes++;
2812                         continue;
2813                 }
2814                 if (!isdigit(c) && (c < 'A' || c > 'F')) {
2815                         if (c != '.') break;
2816                         // if '.' was already seen, stop on second one:
2817                         if (pt) break;
2818                         pt = 1;
2819                 }
2820                 // buf[i] is one of "0-9A-F."
2821                 i++;
2822                 if (c != '.')
2823                         ccnt = i;
2824         }
2825         //i is buf[i] index of the first not-yet-parsed char
2826         l->i += i;
2827
2828         //ccnt is the number of chars in the number string, excluding possible
2829         //trailing "." and possible following trailing "\<newline>"(s).
2830         len = ccnt - bslashes * 2 + 1; // +1 byte for NUL termination
2831
2832         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_NUM.
2833         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_NUM | 0xff)) {
2834                 if (len > BC_MAX_NUM)
2835                         RETURN_STATUS(bc_error("number too long: must be [1,"BC_MAX_NUM_STR"]"));
2836         }
2837
2838         bc_vec_pop_all(&l->t.v);
2839         bc_vec_expand(&l->t.v, 1 + len);
2840         bc_vec_push(&l->t.v, &start);
2841
2842         while (ccnt != 0) {
2843                 // If we have hit a backslash, skip it. We don't have
2844                 // to check for a newline because it's guaranteed.
2845                 if (*buf == '\\') {
2846                         buf += 2;
2847                         ccnt -= 2;
2848                         continue;
2849                 }
2850                 bc_vec_push(&l->t.v, buf);
2851                 buf++;
2852                 ccnt--;
2853         }
2854
2855         bc_vec_pushZeroByte(&l->t.v);
2856
2857         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2858 }
2859 #if ERRORS_ARE_FATAL
2860 # define zbc_lex_number(...) (zbc_lex_number(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2861 #endif
2862
2863 static void bc_lex_name(BcLex *l)
2864 {
2865         size_t i;
2866         const char *buf;
2867
2868         l->t.t = BC_LEX_NAME;
2869
2870         i = 0;
2871         buf = l->buf + l->i - 1;
2872         for (;;) {
2873                 char c = buf[i];
2874                 if ((c < 'a' || c > 'z') && !isdigit(c) && c != '_') break;
2875                 i++;
2876         }
2877
2878 #if 0 // We do not protect against people with gigabyte-long names
2879         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_STRING.
2880         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_STRING | 0xff)) {
2881                 if (i > BC_MAX_STRING)
2882                         return bc_error("name too long: must be [1,"BC_MAX_STRING_STR"]");
2883         }
2884 #endif
2885         bc_vec_string(&l->t.v, i, buf);
2886
2887         // Increment the index. We minus 1 because it has already been incremented.
2888         l->i += i - 1;
2889
2890         //return BC_STATUS_SUCCESS;
2891 }
2892
2893 static void bc_lex_init(BcLex *l)
2894 {
2895         bc_char_vec_init(&l->t.v);
2896 }
2897
2898 static void bc_lex_free(BcLex *l)
2899 {
2900         bc_vec_free(&l->t.v);
2901 }
2902
2903 static void bc_lex_file(BcLex *l)
2904 {
2905         G.err_line = l->line = 1;
2906         l->newline = false;
2907 }
2908
2909 IF_BC(static BC_STATUS zbc_lex_token(BcLex *l);)
2910 IF_DC(static BC_STATUS zdc_lex_token(BcLex *l);)
2911
2912 static BC_STATUS zcommon_lex_token(BcLex *l)
2913 {
2914         if (IS_BC) {
2915                 IF_BC(RETURN_STATUS(zbc_lex_token(l));)
2916         }
2917         IF_DC(RETURN_STATUS(zdc_lex_token(l));)
2918 }
2919
2920 static BC_STATUS zbc_lex_next(BcLex *l)
2921 {
2922         BcStatus s;
2923
2924         l->t.last = l->t.t;
2925         if (l->t.last == BC_LEX_EOF) RETURN_STATUS(bc_error("end of file"));
2926
2927         l->line += l->newline;
2928         G.err_line = l->line;
2929         l->t.t = BC_LEX_EOF;
2930
2931         l->newline = (l->i == l->len);
2932         if (l->newline) RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2933
2934         // Loop until failure or we don't have whitespace. This
2935         // is so the parser doesn't get inundated with whitespace.
2936         s = BC_STATUS_SUCCESS;
2937         do {
2938                 ERROR_RETURN(s =) zcommon_lex_token(l);
2939         } while (!s && l->t.t == BC_LEX_WHITESPACE);
2940
2941         RETURN_STATUS(s);
2942 }
2943 #if ERRORS_ARE_FATAL
2944 # define zbc_lex_next(...) (zbc_lex_next(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2945 #endif
2946
2947 static BC_STATUS zbc_lex_text(BcLex *l, const char *text)
2948 {
2949         l->buf = text;
2950         l->i = 0;
2951         l->len = strlen(text);
2952         l->t.t = l->t.last = BC_LEX_INVALID;
2953         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(l));
2954 }
2955 #if ERRORS_ARE_FATAL
2956 # define zbc_lex_text(...) (zbc_lex_text(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2957 #endif
2958
2959 #if ENABLE_BC
2960 static BC_STATUS zbc_lex_identifier(BcLex *l)
2961 {
2962         BcStatus s;
2963         unsigned i;
2964         const char *buf = l->buf + l->i - 1;
2965
2966         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(bc_lex_kws); ++i) {
2967                 const char *keyword8 = bc_lex_kws[i].name8;
2968                 unsigned j = 0;
2969                 while (buf[j] != '\0' && buf[j] == keyword8[j]) {
2970                         j++;
2971                         if (j == 8) goto match;
2972                 }
2973                 if (keyword8[j] != '\0')
2974                         continue;
2975  match:
2976                 // buf starts with keyword bc_lex_kws[i]
2977                 l->t.t = BC_LEX_KEY_1st_keyword + i;
2978                 if (!bc_lex_kws_POSIX(i)) {
2979                         s = bc_posix_error_fmt("%sthe '%.8s' keyword", "POSIX does not allow ", bc_lex_kws[i].name8);
2980                         ERROR_RETURN(if (s) RETURN_STATUS(s);)
2981                 }
2982
2983                 // We minus 1 because the index has already been incremented.
2984                 l->i += j - 1;
2985                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2986         }
2987
2988         bc_lex_name(l);
2989
2990         if (l->t.v.len > 2) {
2991                 // Prevent this:
2992                 // >>> qwe=1
2993                 // bc: POSIX only allows one character names; the following is bad: 'qwe=1
2994                 // '
2995                 unsigned len = strchrnul(buf, '\n') - buf;
2996                 s = bc_posix_error_fmt("POSIX only allows one character names; the following is bad: '%.*s'", len, buf);
2997         }
2998
2999         RETURN_STATUS(s);
3000 }
3001 #if ERRORS_ARE_FATAL
3002 # define zbc_lex_identifier(...) (zbc_lex_identifier(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3003 #endif
3004
3005 static BC_STATUS zbc_lex_string(BcLex *l)
3006 {
3007         size_t len, nls = 0, i = l->i;
3008         char c;
3009
3010         l->t.t = BC_LEX_STR;
3011
3012         for (c = l->buf[i]; c != 0 && c != '"'; c = l->buf[++i])
3013                 nls += (c == '\n');
3014
3015         if (c == '\0') {
3016                 l->i = i;
3017                 RETURN_STATUS(bc_error("string end could not be found"));
3018         }
3019
3020         len = i - l->i;
3021         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_STRING.
3022         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_STRING | 0xff)) {
3023                 if (len > BC_MAX_STRING)
3024                         RETURN_STATUS(bc_error("string too long: must be [1,"BC_MAX_STRING_STR"]"));
3025         }
3026         bc_vec_string(&l->t.v, len, l->buf + l->i);
3027
3028         l->i = i + 1;
3029         l->line += nls;
3030         G.err_line = l->line;
3031
3032         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3033 }
3034 #if ERRORS_ARE_FATAL
3035 # define zbc_lex_string(...) (zbc_lex_string(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3036 #endif
3037
3038 static void bc_lex_assign(BcLex *l, BcLexType with, BcLexType without)
3039 {
3040         if (l->buf[l->i] == '=') {
3041                 ++l->i;
3042                 l->t.t = with;
3043         }
3044         else
3045                 l->t.t = without;
3046 }
3047
3048 static BC_STATUS zbc_lex_comment(BcLex *l)
3049 {
3050         size_t i, nls = 0;
3051         const char *buf = l->buf;
3052
3053         l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
3054         i = ++l->i;
3055         for (;;) {
3056                 char c = buf[i];
3057  check_star:
3058                 if (c == '*') {
3059                         c = buf[++i];
3060                         if (c == '/')
3061                                 break;
3062                         goto check_star;
3063                 }
3064                 if (c == '\0') {
3065                         l->i = i;
3066                         RETURN_STATUS(bc_error("comment end could not be found"));
3067                 }
3068                 nls += (c == '\n');
3069                 i++;
3070         }
3071
3072         l->i = i + 1;
3073         l->line += nls;
3074         G.err_line = l->line;
3075
3076         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3077 }
3078 #if ERRORS_ARE_FATAL
3079 # define zbc_lex_comment(...) (zbc_lex_comment(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3080 #endif
3081
3082 static BC_STATUS zbc_lex_token(BcLex *l)
3083 {
3084         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
3085         char c = l->buf[l->i++], c2;
3086
3087         // This is the workhorse of the lexer.
3088         switch (c) {
3089                 case '\0':
3090                 case '\n':
3091                         l->newline = true;
3092                         l->t.t = !c ? BC_LEX_EOF : BC_LEX_NLINE;
3093                         break;
3094                 case '\t':
3095                 case '\v':
3096                 case '\f':
3097                 case '\r':
3098                 case ' ':
3099                         bc_lex_whitespace(l);
3100                         break;
3101                 case '!':
3102                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_NE, BC_LEX_OP_BOOL_NOT);
3103                         if (l->t.t == BC_LEX_OP_BOOL_NOT) {
3104                                 s = bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad("!");
3105                                 ERROR_RETURN(if (s) RETURN_STATUS(s);)
3106                         }
3107                         break;
3108                 case '"':
3109                         s = zbc_lex_string(l);
3110                         break;
3111                 case '#':
3112                         s = bc_POSIX_does_not_allow("'#' script comments");
3113                         ERROR_RETURN(if (s) RETURN_STATUS(s);)
3114                         bc_lex_lineComment(l);
3115                         break;
3116                 case '%':
3117                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_MODULUS, BC_LEX_OP_MODULUS);
3118                         break;
3119                 case '&':
3120                         c2 = l->buf[l->i];
3121                         if (c2 == '&') {
3122                                 s = bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad("&&");
3123                                 ERROR_RETURN(if (s) RETURN_STATUS(s);)
3124                                 ++l->i;
3125                                 l->t.t = BC_LEX_OP_BOOL_AND;
3126                         } else {
3127                                 l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3128                                 s = bc_error_bad_character('&');
3129                         }
3130                         break;
3131                 case '(':
3132                 case ')':
3133                         l->t.t = (BcLexType)(c - '(' + BC_LEX_LPAREN);
3134                         break;
3135                 case '*':
3136                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_MULTIPLY, BC_LEX_OP_MULTIPLY);
3137                         break;
3138                 case '+':
3139                         c2 = l->buf[l->i];
3140                         if (c2 == '+') {
3141                                 ++l->i;
3142                                 l->t.t = BC_LEX_OP_INC;
3143                         } else
3144                                 bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_PLUS, BC_LEX_OP_PLUS);
3145                         break;
3146                 case ',':
3147                         l->t.t = BC_LEX_COMMA;
3148                         break;
3149                 case '-':
3150                         c2 = l->buf[l->i];
3151                         if (c2 == '-') {
3152                                 ++l->i;
3153                                 l->t.t = BC_LEX_OP_DEC;
3154                         } else
3155                                 bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_MINUS, BC_LEX_OP_MINUS);
3156                         break;
3157                 case '.':
3158                         if (isdigit(l->buf[l->i]))
3159                                 s = zbc_lex_number(l, c);
3160                         else {
3161                                 l->t.t = BC_LEX_KEY_LAST;
3162                                 s = bc_POSIX_does_not_allow("a period ('.') as a shortcut for the last result");
3163                         }
3164                         break;
3165                 case '/':
3166                         c2 = l->buf[l->i];
3167                         if (c2 == '*')
3168                                 s = zbc_lex_comment(l);
3169                         else
3170                                 bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_DIVIDE, BC_LEX_OP_DIVIDE);
3171                         break;
3172                 case '0':
3173                 case '1':
3174                 case '2':
3175                 case '3':
3176                 case '4':
3177                 case '5':
3178                 case '6':
3179                 case '7':
3180                 case '8':
3181                 case '9':
3182                 case 'A':
3183                 case 'B':
3184                 case 'C':
3185                 case 'D':
3186                 case 'E':
3187                 case 'F':
3188                         s = zbc_lex_number(l, c);
3189                         break;
3190                 case ';':
3191                         l->t.t = BC_LEX_SCOLON;
3192                         break;
3193                 case '<':
3194                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_LE, BC_LEX_OP_REL_LT);
3195                         break;
3196                 case '=':
3197                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_EQ, BC_LEX_OP_ASSIGN);
3198                         break;
3199                 case '>':
3200                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_GE, BC_LEX_OP_REL_GT);
3201                         break;
3202                 case '[':
3203                 case ']':
3204                         l->t.t = (BcLexType)(c - '[' + BC_LEX_LBRACKET);
3205                         break;
3206                 case '\\':
3207                         if (l->buf[l->i] == '\n') {
3208                                 l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
3209                                 ++l->i;
3210                         } else
3211                                 s = bc_error_bad_character(c);
3212                         break;
3213                 case '^':
3214                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER, BC_LEX_OP_POWER);
3215                         break;
3216                 case 'a':
3217                 case 'b':
3218                 case 'c':
3219                 case 'd':
3220                 case 'e':
3221                 case 'f':
3222                 case 'g':
3223                 case 'h':
3224                 case 'i':
3225                 case 'j':
3226                 case 'k':
3227                 case 'l':
3228                 case 'm':
3229                 case 'n':
3230                 case 'o':
3231                 case 'p':
3232                 case 'q':
3233                 case 'r':
3234                 case 's':
3235                 case 't':
3236                 case 'u':
3237                 case 'v':
3238                 case 'w':
3239                 case 'x':
3240                 case 'y':
3241                 case 'z':
3242                         s = zbc_lex_identifier(l);
3243                         break;
3244                 case '{':
3245                 case '}':
3246                         l->t.t = (BcLexType)(c - '{' + BC_LEX_LBRACE);
3247                         break;
3248                 case '|':
3249                         c2 = l->buf[l->i];
3250                         if (c2 == '|') {
3251                                 s = bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad("||");
3252                                 ERROR_RETURN(if (s) RETURN_STATUS(s);)
3253                                 ++l->i;
3254                                 l->t.t = BC_LEX_OP_BOOL_OR;
3255                         } else {
3256                                 l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3257                                 s = bc_error_bad_character(c);
3258                         }
3259                         break;
3260                 default:
3261                         l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3262                         s = bc_error_bad_character(c);
3263                         break;
3264         }
3265
3266         RETURN_STATUS(s);
3267 }
3268 #endif // ENABLE_BC
3269
3270 #if ENABLE_DC
3271 static BC_STATUS zdc_lex_register(BcLex *l)
3272 {
3273         if (isspace(l->buf[l->i - 1])) {
3274                 bc_lex_whitespace(l);
3275                 ++l->i;
3276                 if (!G_exreg)
3277                         RETURN_STATUS(bc_error("extended register"));
3278                 bc_lex_name(l);
3279         }
3280         else {
3281                 bc_vec_pop_all(&l->t.v);
3282                 bc_vec_push(&l->t.v, &l->buf[l->i - 1]);
3283                 bc_vec_pushZeroByte(&l->t.v);
3284                 l->t.t = BC_LEX_NAME;
3285         }
3286
3287         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3288 }
3289 #if ERRORS_ARE_FATAL
3290 # define zdc_lex_register(...) (zdc_lex_register(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3291 #endif
3292
3293 static BC_STATUS zdc_lex_string(BcLex *l)
3294 {
3295         size_t depth = 1, nls = 0, i = l->i;
3296         char c;
3297
3298         l->t.t = BC_LEX_STR;
3299         bc_vec_pop_all(&l->t.v);
3300
3301         for (c = l->buf[i]; c != 0 && depth; c = l->buf[++i]) {
3302
3303                 depth += (c == '[' && (i == l->i || l->buf[i - 1] != '\\'));
3304                 depth -= (c == ']' && (i == l->i || l->buf[i - 1] != '\\'));
3305                 nls += (c == '\n');
3306
3307                 if (depth) bc_vec_push(&l->t.v, &c);
3308         }
3309
3310         if (c == '\0') {
3311                 l->i = i;
3312                 RETURN_STATUS(bc_error("string end could not be found"));
3313         }
3314
3315         bc_vec_pushZeroByte(&l->t.v);
3316         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_STRING.
3317         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_STRING | 0xff)) {
3318                 if (i - l->i > BC_MAX_STRING)
3319                         RETURN_STATUS(bc_error("string too long: must be [1,"BC_MAX_STRING_STR"]"));
3320         }
3321
3322         l->i = i;
3323         l->line += nls;
3324         G.err_line = l->line;
3325
3326         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3327 }
3328 #if ERRORS_ARE_FATAL
3329 # define zdc_lex_string(...) (zdc_lex_string(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3330 #endif
3331
3332 static BC_STATUS zdc_lex_token(BcLex *l)
3333 {
3334         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
3335         char c = l->buf[l->i++], c2;
3336         size_t i;
3337
3338         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(dc_lex_regs); ++i) {
3339                 if (l->t.last == dc_lex_regs[i])
3340                         RETURN_STATUS(zdc_lex_register(l));
3341         }
3342
3343         if (c >= '%' && c <= '~'
3344          && (l->t.t = dc_lex_tokens[(c - '%')]) != BC_LEX_INVALID
3345         ) {
3346                 RETURN_STATUS(s);
3347         }
3348
3349         // This is the workhorse of the lexer.
3350         switch (c) {
3351                 case '\0':
3352                         l->t.t = BC_LEX_EOF;
3353                         break;
3354                 case '\n':
3355                 case '\t':
3356                 case '\v':
3357                 case '\f':
3358                 case '\r':
3359                 case ' ':
3360                         l->newline = (c == '\n');
3361                         bc_lex_whitespace(l);
3362                         break;
3363                 case '!':
3364                         c2 = l->buf[l->i];
3365                         if (c2 == '=')
3366                                 l->t.t = BC_LEX_OP_REL_NE;
3367                         else if (c2 == '<')
3368                                 l->t.t = BC_LEX_OP_REL_LE;
3369                         else if (c2 == '>')
3370                                 l->t.t = BC_LEX_OP_REL_GE;
3371                         else
3372                                 RETURN_STATUS(bc_error_bad_character(c));
3373                         ++l->i;
3374                         break;
3375                 case '#':
3376                         bc_lex_lineComment(l);
3377                         break;
3378                 case '.':
3379                         if (isdigit(l->buf[l->i]))
3380                                 s = zbc_lex_number(l, c);
3381                         else
3382                                 s = bc_error_bad_character(c);
3383                         break;
3384                 case '0':
3385                 case '1':
3386                 case '2':
3387                 case '3':
3388                 case '4':
3389                 case '5':
3390                 case '6':
3391                 case '7':
3392                 case '8':
3393                 case '9':
3394                 case 'A':
3395                 case 'B':
3396                 case 'C':
3397                 case 'D':
3398                 case 'E':
3399                 case 'F':
3400                         s = zbc_lex_number(l, c);
3401                         break;
3402                 case '[':
3403                         s = zdc_lex_string(l);
3404                         break;
3405                 default:
3406                         l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3407                         s = bc_error_bad_character(c);
3408                         break;
3409         }
3410
3411         RETURN_STATUS(s);
3412 }
3413 #endif // ENABLE_DC
3414
3415 static void bc_program_addFunc(char *name, size_t *idx);
3416
3417 static void bc_parse_addFunc(BcParse *p, char *name, size_t *idx)
3418 {
3419         bc_program_addFunc(name, idx);
3420         p->func = bc_program_func(p->fidx);
3421 }
3422
3423 #define bc_parse_push(p, i) bc_vec_pushByte(&(p)->func->code, (char) (i))
3424
3425 static void bc_parse_pushName(BcParse *p, char *name)
3426 {
3427         size_t i = 0, len = strlen(name);
3428
3429         for (; i < len; ++i) bc_parse_push(p, name[i]);
3430         bc_parse_push(p, BC_PARSE_STREND);
3431
3432         free(name);
3433 }
3434
3435 static void bc_parse_pushIndex(BcParse *p, size_t idx)
3436 {
3437         size_t mask;
3438         unsigned amt;
3439
3440         mask = ((size_t)0xff) << (sizeof(idx) * 8 - 8);
3441         amt = sizeof(idx);
3442         do {
3443                 if (idx & mask) break;
3444                 mask >>= 8;
3445                 amt--;
3446         } while (amt != 0);
3447
3448         bc_parse_push(p, amt);
3449
3450         while (idx != 0) {
3451                 bc_parse_push(p, (unsigned char)idx);
3452                 idx >>= 8;
3453         }
3454 }
3455
3456 static void bc_parse_number(BcParse *p, BcInst *prev, size_t *nexs)
3457 {
3458         char *num = xstrdup(p->l.t.v.v);
3459         size_t idx = G.prog.consts.len;
3460
3461         bc_vec_push(&G.prog.consts, &num);
3462
3463         bc_parse_push(p, BC_INST_NUM);
3464         bc_parse_pushIndex(p, idx);
3465
3466         ++(*nexs);
3467         (*prev) = BC_INST_NUM;
3468 }
3469
3470 IF_BC(static BC_STATUS zbc_parse_parse(BcParse *p);)
3471 IF_DC(static BC_STATUS zdc_parse_parse(BcParse *p);)
3472
3473 static BC_STATUS zcommon_parse(BcParse *p)
3474 {
3475         if (IS_BC) {
3476                 IF_BC(RETURN_STATUS(zbc_parse_parse(p));)
3477         }
3478         IF_DC(RETURN_STATUS(zdc_parse_parse(p));)
3479 }
3480
3481 static BC_STATUS zbc_parse_text(BcParse *p, const char *text)
3482 {
3483         BcStatus s;
3484
3485         p->func = bc_program_func(p->fidx);
3486
3487         if (!text[0] && !BC_PARSE_CAN_EXEC(p)) {
3488                 p->l.t.t = BC_LEX_INVALID;
3489                 s = BC_STATUS_SUCCESS;
3490                 ERROR_RETURN(s =) zcommon_parse(p);
3491                 if (s) RETURN_STATUS(s);
3492                 if (!BC_PARSE_CAN_EXEC(p))
3493                         RETURN_STATUS(bc_error("file is not executable"));
3494         }
3495
3496         RETURN_STATUS(zbc_lex_text(&p->l, text));
3497 }
3498 #if ERRORS_ARE_FATAL
3499 # define zbc_parse_text(...) (zbc_parse_text(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3500 #endif
3501
3502 // Called when parsing or execution detects a failure,
3503 // resets execution structures.
3504 static void bc_program_reset(void)
3505 {
3506         BcFunc *f;
3507         BcInstPtr *ip;
3508
3509         bc_vec_npop(&G.prog.stack, G.prog.stack.len - 1);
3510         bc_vec_pop_all(&G.prog.results);
3511
3512         f = bc_program_func(0);
3513         ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
3514         ip->idx = f->code.len;
3515 }
3516
3517 #define bc_parse_updateFunc(p, f) \
3518         ((p)->func = bc_program_func((p)->fidx = (f)))
3519
3520 // Called when zbc/zdc_parse_parse() detects a failure,
3521 // resets parsing structures.
3522 static void bc_parse_reset(BcParse *p)
3523 {
3524         if (p->fidx != BC_PROG_MAIN) {
3525                 p->func->nparams = 0;
3526                 bc_vec_pop_all(&p->func->code);
3527                 bc_vec_pop_all(&p->func->autos);
3528                 bc_vec_pop_all(&p->func->labels);
3529
3530                 bc_parse_updateFunc(p, BC_PROG_MAIN);
3531         }
3532
3533         p->l.i = p->l.len;
3534         p->l.t.t = BC_LEX_EOF;
3535         p->auto_part = (p->nbraces = 0);
3536
3537         bc_vec_npop(&p->flags, p->flags.len - 1);
3538         bc_vec_pop_all(&p->exits);
3539         bc_vec_pop_all(&p->conds);
3540         bc_vec_pop_all(&p->ops);
3541
3542         bc_program_reset();
3543 }
3544
3545 static void bc_parse_free(BcParse *p)
3546 {
3547         bc_vec_free(&p->flags);
3548         bc_vec_free(&p->exits);
3549         bc_vec_free(&p->conds);
3550         bc_vec_free(&p->ops);
3551         bc_lex_free(&p->l);
3552 }
3553
3554 static void bc_parse_create(BcParse *p, size_t func)
3555 {
3556         memset(p, 0, sizeof(BcParse));
3557
3558         bc_lex_init(&p->l);
3559         bc_vec_init(&p->flags, sizeof(uint8_t), NULL);
3560         bc_vec_init(&p->exits, sizeof(BcInstPtr), NULL);
3561         bc_vec_init(&p->conds, sizeof(size_t), NULL);
3562         bc_vec_pushZeroByte(&p->flags);
3563         bc_vec_init(&p->ops, sizeof(BcLexType), NULL);
3564
3565         // p->auto_part = p->nbraces = 0; - already is
3566         bc_parse_updateFunc(p, func);
3567 }
3568
3569 #if ENABLE_BC
3570
3571 #define BC_PARSE_TOP_OP(p) (*((BcLexType *) bc_vec_top(&(p)->ops)))
3572 #define BC_PARSE_LEAF(p, rparen)                                \
3573         (((p) >= BC_INST_NUM && (p) <= BC_INST_SQRT) || (rparen) || \
3574          (p) == BC_INST_INC_POST || (p) == BC_INST_DEC_POST)
3575
3576 // We can calculate the conversion between tokens and exprs by subtracting the
3577 // position of the first operator in the lex enum and adding the position of the
3578 // first in the expr enum. Note: This only works for binary operators.
3579 #define BC_PARSE_TOKEN_INST(t) ((char) ((t) -BC_LEX_NEG + BC_INST_NEG))
3580
3581 static BC_STATUS zbc_parse_else(BcParse *p);
3582 static BC_STATUS zbc_parse_stmt(BcParse *p);
3583 static BC_STATUS zbc_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags, BcParseNext next);
3584 static BcStatus bc_parse_expr_empty_ok(BcParse *p, uint8_t flags, BcParseNext next);
3585 #if ERRORS_ARE_FATAL
3586 # define zbc_parse_else(...) (zbc_parse_else(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3587 # define zbc_parse_stmt(...) (zbc_parse_stmt(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3588 # define zbc_parse_expr(...) (zbc_parse_expr(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3589 #endif
3590
3591 static BC_STATUS zbc_parse_operator(BcParse *p, BcLexType type, size_t start,
3592                                   size_t *nexprs, bool next)
3593 {
3594         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
3595         BcLexType t;
3596         char l, r = bc_parse_op_PREC(type - BC_LEX_OP_INC);
3597         bool left = bc_parse_op_LEFT(type - BC_LEX_OP_INC);
3598
3599         while (p->ops.len > start) {
3600
3601                 t = BC_PARSE_TOP_OP(p);
3602                 if (t == BC_LEX_LPAREN) break;
3603
3604                 l = bc_parse_op_PREC(t - BC_LEX_OP_INC);
3605                 if (l >= r && (l != r || !left)) break;
3606
3607                 bc_parse_push(p, BC_PARSE_TOKEN_INST(t));
3608                 bc_vec_pop(&p->ops);
3609                 *nexprs -= t != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && t != BC_LEX_NEG;
3610         }
3611
3612         bc_vec_push(&p->ops, &type);
3613         if (next) s = zbc_lex_next(&p->l);
3614
3615         RETURN_STATUS(s);
3616 }
3617 #if ERRORS_ARE_FATAL
3618 # define zbc_parse_operator(...) (zbc_parse_operator(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3619 #endif
3620
3621 static BC_STATUS zbc_parse_rightParen(BcParse *p, size_t ops_bgn, size_t *nexs)
3622 {
3623         BcLexType top;
3624
3625         if (p->ops.len <= ops_bgn)
3626                 RETURN_STATUS(bc_error_bad_expression());
3627         top = BC_PARSE_TOP_OP(p);
3628
3629         while (top != BC_LEX_LPAREN) {
3630                 bc_parse_push(p, BC_PARSE_TOKEN_INST(top));
3631
3632                 bc_vec_pop(&p->ops);
3633                 *nexs -= top != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && top != BC_LEX_NEG;
3634
3635                 if (p->ops.len <= ops_bgn)
3636                         RETURN_STATUS(bc_error_bad_expression());
3637                 top = BC_PARSE_TOP_OP(p);
3638         }
3639
3640         bc_vec_pop(&p->ops);
3641
3642         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
3643 }
3644 #if ERRORS_ARE_FATAL
3645 # define zbc_parse_rightParen(...) (zbc_parse_rightParen(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3646 #endif
3647
3648 static BC_STATUS zbc_parse_params(BcParse *p, uint8_t flags)
3649 {
3650         BcStatus s;
3651         bool comma = false;
3652         size_t nparams;
3653
3654         s = zbc_lex_next(&p->l);
3655         if (s) RETURN_STATUS(s);
3656
3657         for (nparams = 0; p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN; ++nparams) {
3658                 flags = (flags & ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL)) | BC_PARSE_ARRAY;
3659                 s = zbc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_param);
3660                 if (s) RETURN_STATUS(s);
3661
3662                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
3663                 if (comma) {
3664                         s = zbc_lex_next(&p->l);
3665                         if (s) RETURN_STATUS(s);
3666                 }
3667         }
3668
3669         if (comma) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
3670         bc_parse_push(p, BC_INST_CALL);
3671         bc_parse_pushIndex(p, nparams);
3672
3673         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3674 }
3675 #if ERRORS_ARE_FATAL
3676 # define zbc_parse_params(...) (zbc_parse_params(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3677 #endif
3678
3679 static BC_STATUS zbc_parse_call(BcParse *p, char *name, uint8_t flags)
3680 {
3681         BcStatus s;
3682         BcId entry, *entry_ptr;
3683         size_t idx;
3684
3685         entry.name = name;
3686
3687         s = zbc_parse_params(p, flags);
3688         if (s) goto err;
3689
3690         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) {
3691                 s = bc_error_bad_token();
3692                 goto err;
3693         }
3694
3695         idx = bc_map_index(&G.prog.fn_map, &entry);
3696
3697         if (idx == BC_VEC_INVALID_IDX) {
3698                 name = xstrdup(entry.name);
3699                 bc_parse_addFunc(p, name, &idx);
3700                 idx = bc_map_index(&G.prog.fn_map, &entry);
3701                 free(entry.name);
3702         } else
3703                 free(name);
3704
3705         entry_ptr = bc_vec_item(&G.prog.fn_map, idx);
3706         bc_parse_pushIndex(p, entry_ptr->idx);
3707
3708         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
3709
3710 err:
3711         free(name);
3712         RETURN_STATUS(s);
3713 }
3714 #if ERRORS_ARE_FATAL
3715 # define zbc_parse_call(...) (zbc_parse_call(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3716 #endif
3717
3718 static BC_STATUS zbc_parse_name(BcParse *p, BcInst *type, uint8_t flags)
3719 {
3720         BcStatus s;
3721         char *name;
3722
3723         name = xstrdup(p->l.t.v.v);
3724         s = zbc_lex_next(&p->l);
3725         if (s) goto err;
3726
3727         if (p->l.t.t == BC_LEX_LBRACKET) {
3728                 s = zbc_lex_next(&p->l);
3729                 if (s) goto err;
3730
3731                 if (p->l.t.t == BC_LEX_RBRACKET) {
3732                         if (!(flags & BC_PARSE_ARRAY)) {
3733                                 s = bc_error_bad_expression();
3734                                 goto err;
3735                         }
3736                         *type = BC_INST_ARRAY;
3737                 } else {
3738                         *type = BC_INST_ARRAY_ELEM;
3739                         flags &= ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL);
3740                         s = zbc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_elem);
3741                         if (s) goto err;
3742                 }
3743                 s = zbc_lex_next(&p->l);
3744                 if (s) goto err;
3745                 bc_parse_push(p, *type);
3746                 bc_parse_pushName(p, name);
3747         }
3748         else if (p->l.t.t == BC_LEX_LPAREN) {
3749                 if (flags & BC_PARSE_NOCALL) {
3750                         s = bc_error_bad_token();
3751                         goto err;
3752                 }
3753                 *type = BC_INST_CALL;
3754                 s = zbc_parse_call(p, name, flags);
3755         } else {
3756                 *type = BC_INST_VAR;
3757                 bc_parse_push(p, BC_INST_VAR);
3758                 bc_parse_pushName(p, name);
3759         }
3760
3761         RETURN_STATUS(s);
3762
3763 err:
3764         free(name);
3765         RETURN_STATUS(s);
3766 }
3767 #if ERRORS_ARE_FATAL
3768 # define zbc_parse_name(...) (zbc_parse_name(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3769 #endif
3770
3771 static BC_STATUS zbc_parse_read(BcParse *p)
3772 {
3773         BcStatus s;
3774
3775         s = zbc_lex_next(&p->l);
3776         if (s) RETURN_STATUS(s);
3777         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
3778
3779         s = zbc_lex_next(&p->l);
3780         if (s) RETURN_STATUS(s);
3781         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
3782
3783         bc_parse_push(p, BC_INST_READ);
3784
3785         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
3786 }
3787 #if ERRORS_ARE_FATAL
3788 # define zbc_parse_read(...) (zbc_parse_read(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3789 #endif
3790
3791 static BC_STATUS zbc_parse_builtin(BcParse *p, BcLexType type, uint8_t flags,
3792                                  BcInst *prev)
3793 {
3794         BcStatus s;
3795
3796         s = zbc_lex_next(&p->l);
3797         if (s) RETURN_STATUS(s);
3798         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
3799
3800         flags = (flags & ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL)) | BC_PARSE_ARRAY;
3801
3802         s = zbc_lex_next(&p->l);
3803         if (s) RETURN_STATUS(s);
3804
3805         s = zbc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_rel);
3806         if (s) RETURN_STATUS(s);
3807
3808         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
3809
3810         *prev = (type == BC_LEX_KEY_LENGTH) ? BC_INST_LENGTH : BC_INST_SQRT;
3811         bc_parse_push(p, *prev);
3812
3813         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
3814 }
3815 #if ERRORS_ARE_FATAL
3816 # define zbc_parse_builtin(...) (zbc_parse_builtin(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3817 #endif
3818
3819 static BC_STATUS zbc_parse_scale(BcParse *p, BcInst *type, uint8_t flags)
3820 {
3821         BcStatus s;
3822
3823         s = zbc_lex_next(&p->l);
3824         if (s) RETURN_STATUS(s);
3825
3826         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) {
3827                 *type = BC_INST_SCALE;
3828                 bc_parse_push(p, BC_INST_SCALE);
3829                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3830         }
3831
3832         *type = BC_INST_SCALE_FUNC;
3833         flags &= ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL);
3834
3835         s = zbc_lex_next(&p->l);
3836         if (s) RETURN_STATUS(s);
3837
3838         s = zbc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_rel);
3839         if (s) RETURN_STATUS(s);
3840         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN)
3841                 RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
3842         bc_parse_push(p, BC_INST_SCALE_FUNC);
3843
3844         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
3845 }
3846 #if ERRORS_ARE_FATAL
3847 # define zbc_parse_scale(...) (zbc_parse_scale(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3848 #endif
3849
3850 static BC_STATUS zbc_parse_incdec(BcParse *p, BcInst *prev, bool *paren_expr,
3851                                 size_t *nexprs, uint8_t flags)
3852 {
3853         BcStatus s;
3854         BcLexType type;
3855         char inst;
3856         BcInst etype = *prev;
3857
3858         if (etype == BC_INST_VAR || etype == BC_INST_ARRAY_ELEM ||
3859             etype == BC_INST_SCALE || etype == BC_INST_LAST ||
3860             etype == BC_INST_IBASE || etype == BC_INST_OBASE)
3861         {
3862                 *prev = inst = BC_INST_INC_POST + (p->l.t.t != BC_LEX_OP_INC);
3863                 bc_parse_push(p, inst);
3864                 s = zbc_lex_next(&p->l);
3865         }
3866         else {
3867                 *prev = inst = BC_INST_INC_PRE + (p->l.t.t != BC_LEX_OP_INC);
3868                 *paren_expr = true;
3869
3870                 s = zbc_lex_next(&p->l);
3871                 if (s) RETURN_STATUS(s);
3872                 type = p->l.t.t;
3873
3874                 // Because we parse the next part of the expression
3875                 // right here, we need to increment this.
3876                 *nexprs = *nexprs + 1;
3877
3878                 switch (type) {
3879                         case BC_LEX_NAME:
3880                                 s = zbc_parse_name(p, prev, flags | BC_PARSE_NOCALL);
3881                                 break;
3882                         case BC_LEX_KEY_IBASE:
3883                         case BC_LEX_KEY_LAST:
3884                         case BC_LEX_KEY_OBASE:
3885                                 bc_parse_push(p, type - BC_LEX_KEY_IBASE + BC_INST_IBASE);
3886                                 s = zbc_lex_next(&p->l);
3887                                 break;
3888                         case BC_LEX_KEY_SCALE:
3889                                 s = zbc_lex_next(&p->l);
3890                                 if (s) RETURN_STATUS(s);
3891                                 if (p->l.t.t == BC_LEX_LPAREN)
3892                                         s = bc_error_bad_token();
3893                                 else
3894                                         bc_parse_push(p, BC_INST_SCALE);
3895                                 break;
3896                         default:
3897                                 s = bc_error_bad_token();
3898                                 break;
3899                 }
3900
3901                 if (!s) bc_parse_push(p, inst);
3902         }
3903
3904         RETURN_STATUS(s);
3905 }
3906 #if ERRORS_ARE_FATAL
3907 # define zbc_parse_incdec(...) (zbc_parse_incdec(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3908 #endif
3909
3910 static BC_STATUS zbc_parse_minus(BcParse *p, BcInst *prev, size_t ops_bgn,
3911                                bool rparen, size_t *nexprs)
3912 {
3913         BcStatus s;
3914         BcLexType type;
3915         BcInst etype = *prev;
3916
3917         s = zbc_lex_next(&p->l);
3918         if (s) RETURN_STATUS(s);
3919
3920         type = rparen || etype == BC_INST_INC_POST || etype == BC_INST_DEC_POST ||
3921                        (etype >= BC_INST_NUM && etype <= BC_INST_SQRT) ?
3922                    BC_LEX_OP_MINUS :
3923                    BC_LEX_NEG;
3924         *prev = BC_PARSE_TOKEN_INST(type);
3925
3926         // We can just push onto the op stack because this is the largest
3927         // precedence operator that gets pushed. Inc/dec does not.
3928         if (type != BC_LEX_OP_MINUS)
3929                 bc_vec_push(&p->ops, &type);
3930         else
3931                 s = zbc_parse_operator(p, type, ops_bgn, nexprs, false);
3932
3933         RETURN_STATUS(s);
3934 }
3935 #if ERRORS_ARE_FATAL
3936 # define zbc_parse_minus(...) (zbc_parse_minus(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3937 #endif
3938
3939 static BC_STATUS zbc_parse_string(BcParse *p, char inst)
3940 {
3941         char *str = xstrdup(p->l.t.v.v);
3942
3943         bc_parse_push(p, BC_INST_STR);
3944         bc_parse_pushIndex(p, G.prog.strs.len);
3945         bc_vec_push(&G.prog.strs, &str);
3946         bc_parse_push(p, inst);
3947
3948         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
3949 }
3950 #if ERRORS_ARE_FATAL
3951 # define zbc_parse_string(...) (zbc_parse_string(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3952 #endif
3953
3954 static BC_STATUS zbc_parse_print(BcParse *p)
3955 {
3956         BcStatus s;
3957         BcLexType type;
3958         bool comma;
3959
3960         s = zbc_lex_next(&p->l);
3961         if (s) RETURN_STATUS(s);
3962
3963         type = p->l.t.t;
3964
3965         if (type == BC_LEX_SCOLON || type == BC_LEX_NLINE)
3966                 RETURN_STATUS(bc_error("bad print statement"));
3967
3968         comma = false;
3969         while (type != BC_LEX_SCOLON && type != BC_LEX_NLINE) {
3970                 if (type == BC_LEX_STR) {
3971                         s = zbc_parse_string(p, BC_INST_PRINT_POP);
3972                         if (s) RETURN_STATUS(s);
3973                 } else {
3974                         s = zbc_parse_expr(p, 0, bc_parse_next_print);
3975                         if (s) RETURN_STATUS(s);
3976                         bc_parse_push(p, BC_INST_PRINT_POP);
3977                 }
3978
3979                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
3980                 if (comma) {
3981                         s = zbc_lex_next(&p->l);
3982                         if (s) RETURN_STATUS(s);
3983                 }
3984                 type = p->l.t.t;
3985         }
3986
3987         if (comma) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
3988
3989         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
3990 }
3991 #if ERRORS_ARE_FATAL
3992 # define zbc_parse_print(...) (zbc_parse_print(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3993 #endif
3994
3995 static BC_STATUS zbc_parse_return(BcParse *p)
3996 {
3997         BcStatus s;
3998         BcLexType t;
3999         bool paren;
4000
4001         if (!BC_PARSE_FUNC(p)) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4002
4003         s = zbc_lex_next(&p->l);
4004         if (s) RETURN_STATUS(s);
4005
4006         t = p->l.t.t;
4007         paren = t == BC_LEX_LPAREN;
4008
4009         if (t == BC_LEX_NLINE || t == BC_LEX_SCOLON)
4010                 bc_parse_push(p, BC_INST_RET0);
4011         else {
4012                 s = bc_parse_expr_empty_ok(p, 0, bc_parse_next_expr);
4013                 if (s == BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP) {
4014                         bc_parse_push(p, BC_INST_RET0);
4015                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4016                 }
4017                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4018
4019                 if (!paren || p->l.t.last != BC_LEX_RPAREN) {
4020                         s = bc_POSIX_requires("parentheses around return expressions");
4021                         ERROR_RETURN(if (s) RETURN_STATUS(s);)
4022                 }
4023
4024                 bc_parse_push(p, BC_INST_RET);
4025         }
4026
4027         RETURN_STATUS(s);
4028 }
4029 #if ERRORS_ARE_FATAL
4030 # define zbc_parse_return(...) (zbc_parse_return(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4031 #endif
4032
4033 static BC_STATUS zbc_parse_endBody(BcParse *p, bool brace)
4034 {
4035         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4036
4037         if (p->flags.len <= 1 || (brace && p->nbraces == 0))
4038                 RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4039
4040         if (brace) {
4041                 if (p->l.t.t != BC_LEX_RBRACE)
4042                         RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4043                 if (!p->nbraces)
4044                         RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4045                 --p->nbraces;
4046                 s = zbc_lex_next(&p->l);
4047                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4048         }
4049
4050         if (BC_PARSE_IF(p)) {
4051                 uint8_t *flag_ptr;
4052
4053                 while (p->l.t.t == BC_LEX_NLINE) {
4054                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4055                         if (s) RETURN_STATUS(s);
4056                 }
4057
4058                 bc_vec_pop(&p->flags);
4059
4060                 flag_ptr = BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(p);
4061                 *flag_ptr = (*flag_ptr | BC_PARSE_FLAG_IF_END);
4062
4063                 if (p->l.t.t == BC_LEX_KEY_ELSE)
4064                         s = zbc_parse_else(p);
4065         }
4066         else if (BC_PARSE_ELSE(p)) {
4067                 BcInstPtr *ip;
4068                 size_t *label;
4069
4070                 bc_vec_pop(&p->flags);
4071
4072                 ip = bc_vec_top(&p->exits);
4073                 label = bc_vec_item(&p->func->labels, ip->idx);
4074                 *label = p->func->code.len;
4075
4076                 bc_vec_pop(&p->exits);
4077         }
4078         else if (BC_PARSE_FUNC_INNER(p)) {
4079                 bc_parse_push(p, BC_INST_RET0);
4080                 bc_parse_updateFunc(p, BC_PROG_MAIN);
4081                 bc_vec_pop(&p->flags);
4082         }
4083         else {
4084                 BcInstPtr *ip = bc_vec_top(&p->exits);
4085                 size_t *label = bc_vec_top(&p->conds);
4086
4087                 bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4088                 bc_parse_pushIndex(p, *label);
4089
4090                 label = bc_vec_item(&p->func->labels, ip->idx);
4091                 *label = p->func->code.len;
4092
4093                 bc_vec_pop(&p->flags);
4094                 bc_vec_pop(&p->exits);
4095                 bc_vec_pop(&p->conds);
4096         }
4097
4098         RETURN_STATUS(s);
4099 }
4100 #if ERRORS_ARE_FATAL
4101 # define zbc_parse_endBody(...) (zbc_parse_endBody(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4102 #endif
4103
4104 static void bc_parse_startBody(BcParse *p, uint8_t flags)
4105 {
4106         uint8_t *flag_ptr = BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(p);
4107         flags |= (*flag_ptr & (BC_PARSE_FLAG_FUNC | BC_PARSE_FLAG_LOOP));
4108         flags |= BC_PARSE_FLAG_BODY;
4109         bc_vec_push(&p->flags, &flags);
4110 }
4111
4112 static void bc_parse_noElse(BcParse *p)
4113 {
4114         BcInstPtr *ip;
4115         size_t *label;
4116         uint8_t *flag_ptr = BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(p);
4117
4118         *flag_ptr = (*flag_ptr & ~(BC_PARSE_FLAG_IF_END));
4119
4120         ip = bc_vec_top(&p->exits);
4121         label = bc_vec_item(&p->func->labels, ip->idx);
4122         *label = p->func->code.len;
4123
4124         bc_vec_pop(&p->exits);
4125 }
4126
4127 static BC_STATUS zbc_parse_if(BcParse *p)
4128 {
4129         BcStatus s;
4130         BcInstPtr ip;
4131
4132         s = zbc_lex_next(&p->l);
4133         if (s) RETURN_STATUS(s);
4134         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4135
4136         s = zbc_lex_next(&p->l);
4137         if (s) RETURN_STATUS(s);
4138         s = zbc_parse_expr(p, BC_PARSE_REL, bc_parse_next_rel);
4139         if (s) RETURN_STATUS(s);
4140         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4141
4142         s = zbc_lex_next(&p->l);
4143         if (s) RETURN_STATUS(s);
4144         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP_ZERO);
4145
4146         ip.idx = p->func->labels.len;
4147         ip.func = ip.len = 0;
4148
4149         bc_parse_pushIndex(p, ip.idx);
4150         bc_vec_push(&p->exits, &ip);
4151         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip.idx);
4152         bc_parse_startBody(p, BC_PARSE_FLAG_IF);
4153
4154         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
4155 }
4156 #if ERRORS_ARE_FATAL
4157 # define zbc_parse_if(...) (zbc_parse_if(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4158 #endif
4159
4160 #undef zbc_parse_else
4161 static BC_STATUS zbc_parse_else(BcParse *p)
4162 {
4163         BcInstPtr ip;
4164
4165         if (!BC_PARSE_IF_END(p)) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4166
4167         ip.idx = p->func->labels.len;
4168         ip.func = ip.len = 0;
4169
4170         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4171         bc_parse_pushIndex(p, ip.idx);
4172
4173         bc_parse_noElse(p);
4174
4175         bc_vec_push(&p->exits, &ip);
4176         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip.idx);
4177         bc_parse_startBody(p, BC_PARSE_FLAG_ELSE);
4178
4179         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
4180 }
4181 #if ERRORS_ARE_FATAL
4182 # define zbc_parse_else(...) (zbc_parse_else(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4183 #endif
4184
4185 static BC_STATUS zbc_parse_while(BcParse *p)
4186 {
4187         BcStatus s;
4188         BcInstPtr ip;
4189
4190         s = zbc_lex_next(&p->l);
4191         if (s) RETURN_STATUS(s);
4192         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4193         s = zbc_lex_next(&p->l);
4194         if (s) RETURN_STATUS(s);
4195
4196         ip.idx = p->func->labels.len;
4197
4198         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4199         bc_vec_push(&p->conds, &ip.idx);
4200
4201         ip.idx = p->func->labels.len;
4202         ip.func = 1;
4203         ip.len = 0;
4204
4205         bc_vec_push(&p->exits, &ip);
4206         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip.idx);
4207
4208         s = zbc_parse_expr(p, BC_PARSE_REL, bc_parse_next_rel);
4209         if (s) RETURN_STATUS(s);
4210         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4211         s = zbc_lex_next(&p->l);
4212         if (s) RETURN_STATUS(s);
4213
4214         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP_ZERO);
4215         bc_parse_pushIndex(p, ip.idx);
4216         bc_parse_startBody(p, BC_PARSE_FLAG_LOOP | BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER);
4217
4218         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
4219 }
4220 #if ERRORS_ARE_FATAL
4221 # define zbc_parse_while(...) (zbc_parse_while(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4222 #endif
4223
4224 static BC_STATUS zbc_parse_for(BcParse *p)
4225 {
4226         BcStatus s;
4227         BcInstPtr ip;
4228         size_t cond_idx, exit_idx, body_idx, update_idx;
4229
4230         s = zbc_lex_next(&p->l);
4231         if (s) RETURN_STATUS(s);
4232         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4233         s = zbc_lex_next(&p->l);
4234         if (s) RETURN_STATUS(s);
4235
4236         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON)
4237                 s = zbc_parse_expr(p, 0, bc_parse_next_for);
4238         else
4239                 s = bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for("init");
4240
4241         if (s) RETURN_STATUS(s);
4242         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4243         s = zbc_lex_next(&p->l);
4244         if (s) RETURN_STATUS(s);
4245
4246         cond_idx = p->func->labels.len;
4247         update_idx = cond_idx + 1;
4248         body_idx = update_idx + 1;
4249         exit_idx = body_idx + 1;
4250
4251         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4252
4253         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON)
4254                 s = zbc_parse_expr(p, BC_PARSE_REL, bc_parse_next_for);
4255         else
4256                 s = bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for("condition");
4257
4258         if (s) RETURN_STATUS(s);
4259         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4260
4261         s = zbc_lex_next(&p->l);
4262         if (s) RETURN_STATUS(s);
4263
4264         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP_ZERO);
4265         bc_parse_pushIndex(p, exit_idx);
4266         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4267         bc_parse_pushIndex(p, body_idx);
4268
4269         ip.idx = p->func->labels.len;
4270
4271         bc_vec_push(&p->conds, &update_idx);
4272         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4273
4274         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN)
4275                 s = zbc_parse_expr(p, 0, bc_parse_next_rel);
4276         else
4277                 s = bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for("update");
4278
4279         if (s) RETURN_STATUS(s);
4280
4281         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4282         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4283         bc_parse_pushIndex(p, cond_idx);
4284         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4285
4286         ip.idx = exit_idx;
4287         ip.func = 1;
4288         ip.len = 0;
4289
4290         bc_vec_push(&p->exits, &ip);
4291         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip.idx);
4292         s = zbc_lex_next(&p->l);
4293         if (s) RETURN_STATUS(s);
4294         bc_parse_startBody(p, BC_PARSE_FLAG_LOOP | BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER);
4295
4296         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
4297 }
4298 #if ERRORS_ARE_FATAL
4299 # define zbc_parse_for(...) (zbc_parse_for(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4300 #endif
4301
4302 static BC_STATUS zbc_parse_loopExit(BcParse *p, BcLexType type)
4303 {
4304         BcStatus s;
4305         size_t i;
4306         BcInstPtr *ip;
4307
4308         if (!BC_PARSE_LOOP(p)) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4309
4310         if (type == BC_LEX_KEY_BREAK) {
4311                 if (p->exits.len == 0) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4312
4313                 i = p->exits.len - 1;
4314                 ip = bc_vec_item(&p->exits, i);
4315
4316                 while (!ip->func && i < p->exits.len)
4317                         ip = bc_vec_item(&p->exits, i--);
4318                 if (i >= p->exits.len && !ip->func)
4319                         RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4320
4321                 i = ip->idx;
4322         }
4323         else
4324                 i = *((size_t *) bc_vec_top(&p->conds));
4325
4326         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4327         bc_parse_pushIndex(p, i);
4328
4329         s = zbc_lex_next(&p->l);
4330         if (s) RETURN_STATUS(s);
4331
4332         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON && p->l.t.t != BC_LEX_NLINE)
4333                 RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4334
4335         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
4336 }
4337 #if ERRORS_ARE_FATAL
4338 # define zbc_parse_loopExit(...) (zbc_parse_loopExit(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4339 #endif
4340
4341 static BC_STATUS zbc_parse_func(BcParse *p)
4342 {
4343         BcStatus s;
4344         bool var, comma = false;
4345         uint8_t flags;
4346         char *name;
4347
4348         s = zbc_lex_next(&p->l);
4349         if (s) RETURN_STATUS(s);
4350         if (p->l.t.t != BC_LEX_NAME)
4351                 RETURN_STATUS(bc_error("bad function definition"));
4352
4353         name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4354         bc_parse_addFunc(p, name, &p->fidx);
4355
4356         s = zbc_lex_next(&p->l);
4357         if (s) RETURN_STATUS(s);
4358         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN)
4359                 RETURN_STATUS(bc_error("bad function definition"));
4360         s = zbc_lex_next(&p->l);
4361         if (s) RETURN_STATUS(s);
4362
4363         while (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) {
4364                 if (p->l.t.t != BC_LEX_NAME)
4365                         RETURN_STATUS(bc_error("bad function definition"));
4366
4367                 ++p->func->nparams;
4368
4369                 name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4370                 s = zbc_lex_next(&p->l);
4371                 if (s) goto err;
4372
4373                 var = p->l.t.t != BC_LEX_LBRACKET;
4374
4375                 if (!var) {
4376                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4377                         if (s) goto err;
4378
4379                         if (p->l.t.t != BC_LEX_RBRACKET) {
4380                                 s = bc_error("bad function definition");
4381                                 goto err;
4382                         }
4383
4384                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4385                         if (s) goto err;
4386                 }
4387
4388                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
4389                 if (comma) {
4390                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4391                         if (s) goto err;
4392                 }
4393
4394                 s = zbc_func_insert(p->func, name, var);
4395                 if (s) goto err;
4396         }
4397
4398         if (comma) RETURN_STATUS(bc_error("bad function definition"));
4399
4400         flags = BC_PARSE_FLAG_FUNC | BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER | BC_PARSE_FLAG_BODY;
4401         bc_parse_startBody(p, flags);
4402
4403         s = zbc_lex_next(&p->l);
4404         if (s) RETURN_STATUS(s);
4405
4406         if (p->l.t.t != BC_LEX_LBRACE)
4407                 s = bc_POSIX_requires("the left brace be on the same line as the function header");
4408
4409         RETURN_STATUS(s);
4410
4411 err:
4412         free(name);
4413         RETURN_STATUS(s);
4414 }
4415 #if ERRORS_ARE_FATAL
4416 # define zbc_parse_func(...) (zbc_parse_func(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4417 #endif
4418
4419 static BC_STATUS zbc_parse_auto(BcParse *p)
4420 {
4421         BcStatus s;
4422         bool comma, var, one;
4423         char *name;
4424
4425         if (!p->auto_part) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4426
4427         s = zbc_lex_next(&p->l);
4428         if (s) RETURN_STATUS(s);
4429
4430         p->auto_part = comma = false;
4431         one = p->l.t.t == BC_LEX_NAME;
4432
4433         while (p->l.t.t == BC_LEX_NAME) {
4434                 name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4435                 s = zbc_lex_next(&p->l);
4436                 if (s) goto err;
4437
4438                 var = p->l.t.t != BC_LEX_LBRACKET;
4439                 if (!var) {
4440                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4441                         if (s) goto err;
4442
4443                         if (p->l.t.t != BC_LEX_RBRACKET) {
4444                                 s = bc_error("bad function definition");
4445                                 goto err;
4446                         }
4447
4448                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4449                         if (s) goto err;
4450                 }
4451
4452                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
4453                 if (comma) {
4454                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4455                         if (s) goto err;
4456                 }
4457
4458                 s = zbc_func_insert(p->func, name, var);
4459                 if (s) goto err;
4460         }
4461
4462         if (comma) RETURN_STATUS(bc_error("bad function definition"));
4463         if (!one) RETURN_STATUS(bc_error("no auto variable found"));
4464
4465         if (p->l.t.t != BC_LEX_NLINE && p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON)
4466                 RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4467
4468         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
4469
4470 err:
4471         free(name);
4472         RETURN_STATUS(s);
4473 }
4474 #if ERRORS_ARE_FATAL
4475 # define zbc_parse_auto(...) (zbc_parse_auto(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4476 #endif
4477
4478 static BC_STATUS zbc_parse_body(BcParse *p, bool brace)
4479 {
4480         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4481         uint8_t *flag_ptr = bc_vec_top(&p->flags);
4482
4483         *flag_ptr &= ~(BC_PARSE_FLAG_BODY);
4484
4485         if (*flag_ptr & BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER) {
4486                 if (!brace) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4487
4488                 p->auto_part = p->l.t.t != BC_LEX_KEY_AUTO;
4489
4490                 if (!p->auto_part) {
4491                         s = zbc_parse_auto(p);
4492                         if (s) RETURN_STATUS(s);
4493                 }
4494
4495                 if (p->l.t.t == BC_LEX_NLINE) s = zbc_lex_next(&p->l);
4496         }
4497         else {
4498                 s = zbc_parse_stmt(p);
4499                 if (!s && !brace) s = zbc_parse_endBody(p, false);
4500         }
4501
4502         RETURN_STATUS(s);
4503 }
4504 #if ERRORS_ARE_FATAL
4505 # define zbc_parse_body(...) (zbc_parse_body(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4506 #endif
4507
4508 #undef zbc_parse_stmt
4509 static BC_STATUS zbc_parse_stmt(BcParse *p)
4510 {
4511         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4512
4513         switch (p->l.t.t) {
4514                 case BC_LEX_NLINE:
4515                         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
4516
4517                 case BC_LEX_KEY_ELSE:
4518                         p->auto_part = false;
4519                         break;
4520
4521                 case BC_LEX_LBRACE:
4522                         if (!BC_PARSE_BODY(p)) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4523                         ++p->nbraces;
4524                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4525                         if (s) RETURN_STATUS(s);
4526                         RETURN_STATUS(zbc_parse_body(p, true));
4527
4528                 case BC_LEX_KEY_AUTO:
4529                         RETURN_STATUS(zbc_parse_auto(p));
4530
4531                 default:
4532                         p->auto_part = false;
4533                         if (BC_PARSE_IF_END(p)) {
4534                                 bc_parse_noElse(p);
4535                                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
4536                         }
4537                         if (BC_PARSE_BODY(p))
4538                                 RETURN_STATUS(zbc_parse_body(p, false));
4539                         break;
4540         }
4541
4542         switch (p->l.t.t) {
4543                 case BC_LEX_OP_INC:
4544                 case BC_LEX_OP_DEC:
4545                 case BC_LEX_OP_MINUS:
4546                 case BC_LEX_OP_BOOL_NOT:
4547                 case BC_LEX_LPAREN:
4548                 case BC_LEX_NAME:
4549                 case BC_LEX_NUMBER:
4550                 case BC_LEX_KEY_IBASE:
4551                 case BC_LEX_KEY_LAST:
4552                 case BC_LEX_KEY_LENGTH:
4553                 case BC_LEX_KEY_OBASE:
4554                 case BC_LEX_KEY_READ:
4555                 case BC_LEX_KEY_SCALE:
4556                 case BC_LEX_KEY_SQRT:
4557                         s = zbc_parse_expr(p, BC_PARSE_PRINT, bc_parse_next_expr);
4558                         break;
4559                 case BC_LEX_KEY_ELSE:
4560                         s = zbc_parse_else(p);
4561                         break;
4562                 case BC_LEX_SCOLON:
4563                         while (!s && p->l.t.t == BC_LEX_SCOLON) s = zbc_lex_next(&p->l);
4564                         break;
4565                 case BC_LEX_RBRACE:
4566                         s = zbc_parse_endBody(p, true);
4567                         break;
4568                 case BC_LEX_STR:
4569                         s = zbc_parse_string(p, BC_INST_PRINT_STR);
4570                         break;
4571                 case BC_LEX_KEY_BREAK:
4572                 case BC_LEX_KEY_CONTINUE:
4573                         s = zbc_parse_loopExit(p, p->l.t.t);
4574                         break;
4575                 case BC_LEX_KEY_FOR:
4576                         s = zbc_parse_for(p);
4577                         break;
4578                 case BC_LEX_KEY_HALT:
4579                         bc_parse_push(p, BC_INST_HALT);
4580                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4581                         break;
4582                 case BC_LEX_KEY_IF:
4583                         s = zbc_parse_if(p);
4584                         break;
4585                 case BC_LEX_KEY_LIMITS:
4586                         // "limits" is a compile-time command,
4587                         // the output is produced at _parse time_.
4588                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4589                         if (s) RETURN_STATUS(s);
4590                         printf(
4591                                 "BC_BASE_MAX     = "BC_MAX_OBASE_STR "\n"
4592                                 "BC_DIM_MAX      = "BC_MAX_DIM_STR   "\n"
4593                                 "BC_SCALE_MAX    = "BC_MAX_SCALE_STR "\n"
4594                                 "BC_STRING_MAX   = "BC_MAX_STRING_STR"\n"
4595                                 "BC_NAME_MAX     = "BC_MAX_NAME_STR  "\n"
4596                                 "BC_NUM_MAX      = "BC_MAX_NUM_STR   "\n"
4597                                 "MAX Exponent    = "BC_MAX_EXP_STR   "\n"
4598                                 "Number of vars  = "BC_MAX_VARS_STR  "\n"
4599                         );
4600                         break;
4601                 case BC_LEX_KEY_PRINT:
4602                         s = zbc_parse_print(p);
4603                         break;
4604                 case BC_LEX_KEY_QUIT:
4605                         // "quit" is a compile-time command. For example,
4606                         // "if (0 == 1) quit" terminates when parsing the statement,
4607                         // not when it is executed
4608                         QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
4609                 case BC_LEX_KEY_RETURN:
4610                         s = zbc_parse_return(p);
4611                         break;
4612                 case BC_LEX_KEY_WHILE:
4613                         s = zbc_parse_while(p);
4614                         break;
4615                 default:
4616                         s = bc_error_bad_token();
4617                         break;
4618         }
4619
4620         RETURN_STATUS(s);
4621 }
4622 #if ERRORS_ARE_FATAL
4623 # define zbc_parse_stmt(...) (zbc_parse_stmt(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4624 #endif
4625
4626 static BC_STATUS zbc_parse_parse(BcParse *p)
4627 {
4628         BcStatus s;
4629
4630         if (p->l.t.t == BC_LEX_EOF)
4631                 s = p->flags.len > 0 ? bc_error("block end could not be found") : bc_error("end of file");
4632         else if (p->l.t.t == BC_LEX_KEY_DEFINE) {
4633                 if (!BC_PARSE_CAN_EXEC(p))
4634                         RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4635                 s = zbc_parse_func(p);
4636         } else
4637                 s = zbc_parse_stmt(p);
4638
4639         if (s || G_interrupt) {
4640                 bc_parse_reset(p);
4641                 s = BC_STATUS_FAILURE;
4642         }
4643
4644         RETURN_STATUS(s);
4645 }
4646 #if ERRORS_ARE_FATAL
4647 # define zbc_parse_parse(...) (zbc_parse_parse(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4648 #endif
4649
4650 // This is not a "z" function: can also return BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP
4651 static BcStatus bc_parse_expr_empty_ok(BcParse *p, uint8_t flags, BcParseNext next)
4652 {
4653         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4654         BcInst prev = BC_INST_PRINT;
4655         BcLexType top, t = p->l.t.t;
4656         size_t nexprs = 0, ops_bgn = p->ops.len;
4657         unsigned nparens, nrelops;
4658         bool paren_first, paren_expr, rprn, done, get_token, assign, bin_last;
4659
4660         paren_first = p->l.t.t == BC_LEX_LPAREN;
4661         nparens = nrelops = 0;
4662         paren_expr = rprn = done = get_token = assign = false;
4663         bin_last = true;
4664
4665         for (; !G_interrupt && !s && !done && bc_parse_exprs(t); t = p->l.t.t) {
4666                 switch (t) {
4667
4668                         case BC_LEX_OP_INC:
4669                         case BC_LEX_OP_DEC:
4670                         {
4671                                 s = zbc_parse_incdec(p, &prev, &paren_expr, &nexprs, flags);
4672                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4673                                 break;
4674                         }
4675
4676                         case BC_LEX_OP_MINUS:
4677                         {
4678                                 s = zbc_parse_minus(p, &prev, ops_bgn, rprn, &nexprs);
4679                                 rprn = get_token = false;
4680                                 bin_last = prev == BC_INST_MINUS;
4681                                 break;
4682                         }
4683
4684                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER:
4685                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_MULTIPLY:
4686                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_DIVIDE:
4687                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_MODULUS:
4688                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_PLUS:
4689                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_MINUS:
4690                         case BC_LEX_OP_ASSIGN:
4691                         {
4692                                 if (prev != BC_INST_VAR && prev != BC_INST_ARRAY_ELEM &&
4693                                     prev != BC_INST_SCALE && prev != BC_INST_IBASE &&
4694                                     prev != BC_INST_OBASE && prev != BC_INST_LAST)
4695                                 {
4696                                         s = bc_error("bad assignment:"
4697                                                 " left side must be scale,"
4698                                                 " ibase, obase, last, var,"
4699                                                 " or array element"
4700                                         );
4701                                         break;
4702                                 }
4703                         }
4704                         // Fallthrough.
4705                         case BC_LEX_OP_POWER:
4706                         case BC_LEX_OP_MULTIPLY:
4707                         case BC_LEX_OP_DIVIDE:
4708                         case BC_LEX_OP_MODULUS:
4709                         case BC_LEX_OP_PLUS:
4710                         case BC_LEX_OP_REL_EQ:
4711                         case BC_LEX_OP_REL_LE:
4712                         case BC_LEX_OP_REL_GE:
4713                         case BC_LEX_OP_REL_NE:
4714                         case BC_LEX_OP_REL_LT:
4715                         case BC_LEX_OP_REL_GT:
4716                         case BC_LEX_OP_BOOL_NOT:
4717                         case BC_LEX_OP_BOOL_OR:
4718                         case BC_LEX_OP_BOOL_AND:
4719                         {
4720                                 if (((t == BC_LEX_OP_BOOL_NOT) != bin_last)
4721                                  || (t != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && prev == BC_INST_BOOL_NOT)
4722                                 ) {
4723                                         return bc_error_bad_expression();
4724                                 }
4725
4726                                 nrelops += t >= BC_LEX_OP_REL_EQ && t <= BC_LEX_OP_REL_GT;
4727                                 prev = BC_PARSE_TOKEN_INST(t);
4728                                 s = zbc_parse_operator(p, t, ops_bgn, &nexprs, true);
4729                                 rprn = get_token = false;
4730                                 bin_last = t != BC_LEX_OP_BOOL_NOT;
4731
4732                                 break;
4733                         }
4734
4735                         case BC_LEX_LPAREN:
4736                         {
4737                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4738                                         return bc_error_bad_expression();
4739                                 ++nparens;
4740                                 paren_expr = rprn = bin_last = false;
4741                                 get_token = true;
4742                                 bc_vec_push(&p->ops, &t);
4743
4744                                 break;
4745                         }
4746
4747                         case BC_LEX_RPAREN:
4748                         {
4749                                 if (bin_last || prev == BC_INST_BOOL_NOT)
4750                                         return bc_error_bad_expression();
4751
4752                                 if (nparens == 0) {
4753                                         s = BC_STATUS_SUCCESS;
4754                                         done = true;
4755                                         get_token = false;
4756                                         break;
4757                                 }
4758                                 else if (!paren_expr)
4759                                         return BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP;
4760
4761                                 --nparens;
4762                                 paren_expr = rprn = true;
4763                                 get_token = bin_last = false;
4764
4765                                 s = zbc_parse_rightParen(p, ops_bgn, &nexprs);
4766
4767                                 break;
4768                         }
4769
4770                         case BC_LEX_NAME:
4771                         {
4772                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4773                                         return bc_error_bad_expression();
4774                                 paren_expr = true;
4775                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4776                                 s = zbc_parse_name(p, &prev, flags & ~BC_PARSE_NOCALL);
4777                                 ++nexprs;
4778
4779                                 break;
4780                         }
4781
4782                         case BC_LEX_NUMBER:
4783                         {
4784                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4785                                         return bc_error_bad_expression();
4786                                 bc_parse_number(p, &prev, &nexprs);
4787                                 paren_expr = get_token = true;
4788                                 rprn = bin_last = false;
4789
4790                                 break;
4791                         }
4792
4793                         case BC_LEX_KEY_IBASE:
4794                         case BC_LEX_KEY_LAST:
4795                         case BC_LEX_KEY_OBASE:
4796                         {
4797                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4798                                         return bc_error_bad_expression();
4799                                 prev = (char) (t - BC_LEX_KEY_IBASE + BC_INST_IBASE);
4800                                 bc_parse_push(p, (char) prev);
4801
4802                                 paren_expr = get_token = true;
4803                                 rprn = bin_last = false;
4804                                 ++nexprs;
4805
4806                                 break;
4807                         }
4808
4809                         case BC_LEX_KEY_LENGTH:
4810                         case BC_LEX_KEY_SQRT:
4811                         {
4812                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4813                                         return bc_error_bad_expression();
4814                                 s = zbc_parse_builtin(p, t, flags, &prev);
4815                                 paren_expr = true;
4816                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4817                                 ++nexprs;
4818
4819                                 break;
4820                         }
4821
4822                         case BC_LEX_KEY_READ:
4823                         {
4824                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4825                                         return bc_error_bad_expression();
4826                                 else if (flags & BC_PARSE_NOREAD)
4827                                         s = bc_error_nested_read_call();
4828                                 else
4829                                         s = zbc_parse_read(p);
4830
4831                                 paren_expr = true;
4832                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4833                                 ++nexprs;
4834                                 prev = BC_INST_READ;
4835
4836                                 break;
4837                         }
4838
4839                         case BC_LEX_KEY_SCALE:
4840                         {
4841                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4842                                         return bc_error_bad_expression();
4843                                 s = zbc_parse_scale(p, &prev, flags);
4844                                 paren_expr = true;
4845                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4846                                 ++nexprs;
4847                                 prev = BC_INST_SCALE;
4848
4849                                 break;
4850                         }
4851
4852                         default:
4853                         {
4854                                 s = bc_error_bad_token();
4855                                 break;
4856                         }
4857                 }
4858
4859                 if (!s && get_token) s = zbc_lex_next(&p->l);
4860         }
4861
4862         if (s) return s;
4863         if (G_interrupt) return BC_STATUS_FAILURE; // ^C: stop parsing
4864
4865         while (p->ops.len > ops_bgn) {
4866
4867                 top = BC_PARSE_TOP_OP(p);
4868                 assign = top >= BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER && top <= BC_LEX_OP_ASSIGN;
4869
4870                 if (top == BC_LEX_LPAREN || top == BC_LEX_RPAREN)
4871                         return bc_error_bad_expression();
4872
4873                 bc_parse_push(p, BC_PARSE_TOKEN_INST(top));
4874
4875                 nexprs -= top != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && top != BC_LEX_NEG;
4876                 bc_vec_pop(&p->ops);
4877         }
4878
4879         if (prev == BC_INST_BOOL_NOT || nexprs != 1)
4880                 return bc_error_bad_expression();
4881
4882         // next is BcParseNext, byte array of up to 4 BC_LEX's, packed into 32-bit word
4883         for (;;) {
4884                 if (t == (next & 0x7f))
4885                         goto ok;
4886                 if (next & 0x80) // last element?
4887                         break;
4888                 next >>= 8;
4889         }
4890         return bc_error_bad_expression();
4891  ok:
4892
4893         if (!(flags & BC_PARSE_REL) && nrelops) {
4894                 s = bc_POSIX_does_not_allow("comparison operators outside if or loops");
4895                 ERROR_RETURN(if (s) return s;)
4896         }
4897         else if ((flags & BC_PARSE_REL) && nrelops > 1) {
4898                 s = bc_POSIX_requires("exactly one comparison operator per condition");
4899                 ERROR_RETURN(if (s) return s;)
4900         }
4901
4902         if (flags & BC_PARSE_PRINT) {
4903                 if (paren_first || !assign) bc_parse_push(p, BC_INST_PRINT);
4904                 bc_parse_push(p, BC_INST_POP);
4905         }
4906
4907         return s;
4908 }
4909
4910 #undef zbc_parse_expr
4911 static BC_STATUS zbc_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags, BcParseNext next)
4912 {
4913         BcStatus s;
4914
4915         s = bc_parse_expr_empty_ok(p, flags, next);
4916         if (s == BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP)
4917                 RETURN_STATUS(bc_error("empty expression"));
4918         RETURN_STATUS(s);
4919 }
4920 #if ERRORS_ARE_FATAL
4921 # define zbc_parse_expr(...) (zbc_parse_expr(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4922 #endif
4923
4924 static BC_STATUS zbc_parse_expression(BcParse *p, uint8_t flags)
4925 {
4926         RETURN_STATUS(zbc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_read));
4927 }
4928 #if ERRORS_ARE_FATAL
4929 # define zbc_parse_expression(...) (zbc_parse_expression(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4930 #endif
4931
4932 #endif // ENABLE_BC
4933
4934 #if ENABLE_DC
4935
4936 #define DC_PARSE_BUF_LEN ((int) (sizeof(uint32_t) * CHAR_BIT))
4937
4938 static BC_STATUS zdc_parse_register(BcParse *p)
4939 {
4940         BcStatus s;
4941         char *name;
4942
4943         s = zbc_lex_next(&p->l);
4944         if (s) RETURN_STATUS(s);
4945         if (p->l.t.t != BC_LEX_NAME) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4946
4947         name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4948         bc_parse_pushName(p, name);
4949
4950         RETURN_STATUS(s);
4951 }
4952 #if ERRORS_ARE_FATAL
4953 # define zdc_parse_register(...) (zdc_parse_register(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4954 #endif
4955
4956 static BC_STATUS zdc_parse_string(BcParse *p)
4957 {
4958         char *str, *name, b[DC_PARSE_BUF_LEN + 1];
4959         size_t idx, len = G.prog.strs.len;
4960
4961         sprintf(b, "%0*zu", DC_PARSE_BUF_LEN, len);
4962         name = xstrdup(b);
4963
4964         str = xstrdup(p->l.t.v.v);
4965         bc_parse_push(p, BC_INST_STR);
4966         bc_parse_pushIndex(p, len);
4967         bc_vec_push(&G.prog.strs, &str);
4968         bc_parse_addFunc(p, name, &idx);
4969
4970         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
4971 }
4972 #if ERRORS_ARE_FATAL
4973 # define zdc_parse_string(...) (zdc_parse_string(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4974 #endif
4975
4976 static BC_STATUS zdc_parse_mem(BcParse *p, uint8_t inst, bool name, bool store)
4977 {
4978         BcStatus s;
4979
4980         bc_parse_push(p, inst);
4981         if (name) {
4982                 s = zdc_parse_register(p);
4983                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4984         }
4985
4986         if (store) {
4987                 bc_parse_push(p, BC_INST_SWAP);
4988                 bc_parse_push(p, BC_INST_ASSIGN);
4989                 bc_parse_push(p, BC_INST_POP);
4990         }
4991
4992         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
4993 }
4994 #if ERRORS_ARE_FATAL
4995 # define zdc_parse_mem(...) (zdc_parse_mem(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4996 #endif
4997
4998 static BC_STATUS zdc_parse_cond(BcParse *p, uint8_t inst)
4999 {
5000         BcStatus s;
5001
5002         bc_parse_push(p, inst);
5003         bc_parse_push(p, BC_INST_EXEC_COND);
5004
5005         s = zdc_parse_register(p);
5006         if (s) RETURN_STATUS(s);
5007
5008         s = zbc_lex_next(&p->l);
5009         if (s) RETURN_STATUS(s);
5010
5011         if (p->l.t.t == BC_LEX_ELSE) {
5012                 s = zdc_parse_register(p);
5013                 if (s) RETURN_STATUS(s);
5014                 s = zbc_lex_next(&p->l);
5015         }
5016         else
5017                 bc_parse_push(p, BC_PARSE_STREND);
5018
5019         RETURN_STATUS(s);
5020 }
5021 #if ERRORS_ARE_FATAL
5022 # define zdc_parse_cond(...) (zdc_parse_cond(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5023 #endif
5024
5025 static BC_STATUS zdc_parse_token(BcParse *p, BcLexType t, uint8_t flags)
5026 {
5027         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5028         BcInst prev;
5029         uint8_t inst;
5030         bool assign, get_token = false;
5031
5032         switch (t) {
5033                 case BC_LEX_OP_REL_EQ:
5034                 case BC_LEX_OP_REL_LE:
5035                 case BC_LEX_OP_REL_GE:
5036                 case BC_LEX_OP_REL_NE:
5037                 case BC_LEX_OP_REL_LT:
5038                 case BC_LEX_OP_REL_GT:
5039                         s = zdc_parse_cond(p, t - BC_LEX_OP_REL_EQ + BC_INST_REL_EQ);
5040                         break;
5041                 case BC_LEX_SCOLON:
5042                 case BC_LEX_COLON:
5043                         s = zdc_parse_mem(p, BC_INST_ARRAY_ELEM, true, t == BC_LEX_COLON);
5044                         break;
5045                 case BC_LEX_STR:
5046                         s = zdc_parse_string(p);
5047                         break;
5048                 case BC_LEX_NEG:
5049                 case BC_LEX_NUMBER:
5050                         if (t == BC_LEX_NEG) {
5051                                 s = zbc_lex_next(&p->l);
5052                                 if (s) RETURN_STATUS(s);
5053                                 if (p->l.t.t != BC_LEX_NUMBER)
5054                                         RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
5055                         }
5056                         bc_parse_number(p, &prev, &p->nbraces);
5057                         if (t == BC_LEX_NEG) bc_parse_push(p, BC_INST_NEG);
5058                         get_token = true;
5059                         break;
5060                 case BC_LEX_KEY_READ:
5061                         if (flags & BC_PARSE_NOREAD)
5062                                 s = bc_error_nested_read_call();
5063                         else
5064                                 bc_parse_push(p, BC_INST_READ);
5065                         get_token = true;
5066                         break;
5067                 case BC_LEX_OP_ASSIGN:
5068                 case BC_LEX_STORE_PUSH:
5069                         assign = t == BC_LEX_OP_ASSIGN;
5070                         inst = assign ? BC_INST_VAR : BC_INST_PUSH_TO_VAR;
5071                         s = zdc_parse_mem(p, inst, true, assign);
5072                         break;
5073                 case BC_LEX_LOAD:
5074                 case BC_LEX_LOAD_POP:
5075                         inst = t == BC_LEX_LOAD_POP ? BC_INST_PUSH_VAR : BC_INST_LOAD;
5076                         s = zdc_parse_mem(p, inst, true, false);
5077                         break;
5078                 case BC_LEX_STORE_IBASE:
5079                 case BC_LEX_STORE_SCALE:
5080                 case BC_LEX_STORE_OBASE:
5081                         inst = t - BC_LEX_STORE_IBASE + BC_INST_IBASE;
5082                         s = zdc_parse_mem(p, inst, false, true);
5083                         break;
5084                 default:
5085                         s = bc_error_bad_token();
5086                         get_token = true;
5087                         break;
5088         }
5089
5090         if (!s && get_token) s = zbc_lex_next(&p->l);
5091
5092         RETURN_STATUS(s);
5093 }
5094 #if ERRORS_ARE_FATAL
5095 # define zdc_parse_token(...) (zdc_parse_token(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5096 #endif
5097
5098 static BC_STATUS zdc_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags)
5099 {
5100         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5101         BcInst inst;
5102         BcLexType t;
5103
5104         if (flags & BC_PARSE_NOCALL) p->nbraces = G.prog.results.len;
5105
5106         for (t = p->l.t.t; !s && t != BC_LEX_EOF; t = p->l.t.t) {
5107                 inst = dc_parse_insts[t];
5108
5109                 if (inst != BC_INST_INVALID) {
5110                         bc_parse_push(p, inst);
5111                         s = zbc_lex_next(&p->l);
5112                 } else
5113                         s = zdc_parse_token(p, t, flags);
5114         }
5115
5116         if (!s && p->l.t.t == BC_LEX_EOF && (flags & BC_PARSE_NOCALL))
5117                 bc_parse_push(p, BC_INST_POP_EXEC);
5118
5119         RETURN_STATUS(s);
5120 }
5121 #if ERRORS_ARE_FATAL
5122 # define zdc_parse_expr(...) (zdc_parse_expr(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5123 #endif
5124
5125 static BC_STATUS zdc_parse_parse(BcParse *p)
5126 {
5127         BcStatus s;
5128
5129         if (p->l.t.t == BC_LEX_EOF)
5130                 s = bc_error("end of file");
5131         else
5132                 s = zdc_parse_expr(p, 0);
5133
5134         if (s || G_interrupt) {
5135                 bc_parse_reset(p);
5136                 s = BC_STATUS_FAILURE;
5137         }
5138
5139         RETURN_STATUS(s);
5140 }
5141 #if ERRORS_ARE_FATAL
5142 # define zdc_parse_parse(...) (zdc_parse_parse(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5143 #endif
5144
5145 #endif // ENABLE_DC
5146
5147 static BC_STATUS zcommon_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags)
5148 {
5149         if (IS_BC) {
5150                 IF_BC(RETURN_STATUS(zbc_parse_expression(p, flags));)
5151         } else {
5152                 IF_DC(RETURN_STATUS(zdc_parse_expr(p, flags));)
5153         }
5154 }
5155 #if ERRORS_ARE_FATAL
5156 # define zcommon_parse_expr(...) (zcommon_parse_expr(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5157 #endif
5158
5159 static BcVec* bc_program_search(char *id, bool var)
5160 {
5161         BcId e, *ptr;
5162         BcVec *v, *map;
5163         size_t i;
5164         BcResultData data;
5165         int new;
5166
5167         v = var ? &G.prog.vars : &G.prog.arrs;
5168         map = var ? &G.prog.var_map : &G.prog.arr_map;
5169
5170         e.name = id;
5171         e.idx = v->len;
5172         new = bc_map_insert(map, &e, &i); // 1 if insertion was successful
5173
5174         if (new) {
5175                 bc_array_init(&data.v, var);
5176                 bc_vec_push(v, &data.v);
5177         }
5178
5179         ptr = bc_vec_item(map, i);
5180         if (new) ptr->name = xstrdup(e.name);
5181         return bc_vec_item(v, ptr->idx);
5182 }
5183
5184 static BC_STATUS zbc_program_num(BcResult *r, BcNum **num, bool hex)
5185 {
5186         switch (r->t) {
5187
5188                 case BC_RESULT_STR:
5189                 case BC_RESULT_TEMP:
5190                 case BC_RESULT_IBASE:
5191                 case BC_RESULT_SCALE:
5192                 case BC_RESULT_OBASE:
5193                 {
5194                         *num = &r->d.n;
5195                         break;
5196                 }
5197
5198                 case BC_RESULT_CONSTANT:
5199                 {
5200                         BcStatus s;
5201                         char **str = bc_vec_item(&G.prog.consts, r->d.id.idx);
5202                         size_t base_t, len = strlen(*str);
5203                         BcNum *base;
5204
5205                         bc_num_init(&r->d.n, len);
5206
5207                         hex = hex && len == 1;
5208                         base = hex ? &G.prog.hexb : &G.prog.ib;
5209                         base_t = hex ? BC_NUM_MAX_IBASE : G.prog.ib_t;
5210                         s = zbc_num_parse(&r->d.n, *str, base, base_t);
5211
5212                         if (s) {
5213                                 bc_num_free(&r->d.n);
5214                                 RETURN_STATUS(s);
5215                         }
5216
5217                         *num = &r->d.n;
5218                         r->t = BC_RESULT_TEMP;
5219
5220                         break;
5221                 }
5222
5223                 case BC_RESULT_VAR:
5224                 case BC_RESULT_ARRAY:
5225                 case BC_RESULT_ARRAY_ELEM:
5226                 {
5227                         BcVec *v;
5228
5229                         v = bc_program_search(r->d.id.name, r->t == BC_RESULT_VAR);
5230
5231                         if (r->t == BC_RESULT_ARRAY_ELEM) {
5232                                 v = bc_vec_top(v);
5233                                 if (v->len <= r->d.id.idx) bc_array_expand(v, r->d.id.idx + 1);
5234                                 *num = bc_vec_item(v, r->d.id.idx);
5235                         }
5236                         else
5237                                 *num = bc_vec_top(v);
5238
5239                         break;
5240                 }
5241
5242                 case BC_RESULT_LAST:
5243                 {
5244                         *num = &G.prog.last;
5245                         break;
5246                 }
5247
5248                 case BC_RESULT_ONE:
5249                 {
5250                         *num = &G.prog.one;
5251                         break;
5252                 }
5253         }
5254
5255         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
5256 }
5257 #if ERRORS_ARE_FATAL
5258 # define zbc_program_num(...) (zbc_program_num(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5259 #endif
5260
5261 static BC_STATUS zbc_program_binOpPrep(BcResult **l, BcNum **ln,
5262                                      BcResult **r, BcNum **rn, bool assign)
5263 {
5264         BcStatus s;
5265         bool hex;
5266         BcResultType lt, rt;
5267
5268         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 2))
5269                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
5270
5271         *r = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 0);
5272         *l = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 1);
5273
5274         lt = (*l)->t;
5275         rt = (*r)->t;
5276         hex = assign && (lt == BC_RESULT_IBASE || lt == BC_RESULT_OBASE);
5277
5278         s = zbc_program_num(*l, ln, false);
5279         if (s) RETURN_STATUS(s);
5280         s = zbc_program_num(*r, rn, hex);
5281         if (s) RETURN_STATUS(s);
5282
5283         // We run this again under these conditions in case any vector has been
5284         // reallocated out from under the BcNums or arrays we had.
5285         if (lt == rt && (lt == BC_RESULT_VAR || lt == BC_RESULT_ARRAY_ELEM)) {
5286                 s = zbc_program_num(*l, ln, false);
5287                 if (s) RETURN_STATUS(s);
5288         }
5289
5290         if (!BC_PROG_NUM((*l), (*ln)) && (!assign || (*l)->t != BC_RESULT_VAR))
5291                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5292         if (!assign && !BC_PROG_NUM((*r), (*ln)))
5293                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5294
5295         RETURN_STATUS(s);
5296 }
5297 #if ERRORS_ARE_FATAL
5298 # define zbc_program_binOpPrep(...) (zbc_program_binOpPrep(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5299 #endif
5300
5301 static void bc_program_binOpRetire(BcResult *r)
5302 {
5303         r->t = BC_RESULT_TEMP;
5304         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5305         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5306         bc_vec_push(&G.prog.results, r);
5307 }
5308
5309 static BC_STATUS zbc_program_prep(BcResult **r, BcNum **n)
5310 {
5311         BcStatus s;
5312
5313         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
5314                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
5315         *r = bc_vec_top(&G.prog.results);
5316
5317         s = zbc_program_num(*r, n, false);
5318         if (s) RETURN_STATUS(s);
5319
5320         if (!BC_PROG_NUM((*r), (*n)))
5321                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5322
5323         RETURN_STATUS(s);
5324 }
5325 #if ERRORS_ARE_FATAL
5326 # define zbc_program_prep(...) (zbc_program_prep(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5327 #endif
5328
5329 static void bc_program_retire(BcResult *r, BcResultType t)
5330 {
5331         r->t = t;
5332         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5333         bc_vec_push(&G.prog.results, r);
5334 }
5335
5336 static BC_STATUS zbc_program_op(char inst)
5337 {
5338         BcStatus s;
5339         BcResult *opd1, *opd2, res;
5340         BcNum *n1, *n2 = NULL;
5341
5342         s = zbc_program_binOpPrep(&opd1, &n1, &opd2, &n2, false);
5343         if (s) RETURN_STATUS(s);
5344         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
5345
5346         s = BC_STATUS_SUCCESS;
5347         ERROR_RETURN(s =) zbc_program_ops[inst - BC_INST_POWER](n1, n2, &res.d.n, G.prog.scale);
5348         if (s) goto err;
5349         bc_program_binOpRetire(&res);
5350
5351         RETURN_STATUS(s);
5352
5353 err:
5354         bc_num_free(&res.d.n);
5355         RETURN_STATUS(s);
5356 }
5357 #if ERRORS_ARE_FATAL
5358 # define zbc_program_op(...) (zbc_program_op(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5359 #endif
5360
5361 static BC_STATUS zbc_program_read(void)
5362 {
5363         const char *sv_file;
5364         BcStatus s;
5365         BcParse parse;
5366         BcVec buf;
5367         BcInstPtr ip;
5368         BcFunc *f;
5369
5370         if (G.in_read)
5371                 RETURN_STATUS(bc_error_nested_read_call());
5372
5373         f = bc_program_func(BC_PROG_READ);
5374         bc_vec_pop_all(&f->code);
5375
5376         sv_file = G.prog.file;
5377         G.prog.file = NULL;
5378         G.in_read = 1;
5379
5380         bc_char_vec_init(&buf);
5381         bc_read_line(&buf);
5382
5383         bc_parse_create(&parse, BC_PROG_READ);
5384         bc_lex_file(&parse.l);
5385
5386         s = zbc_parse_text(&parse, buf.v);
5387         if (s) goto exec_err;
5388         s = zcommon_parse_expr(&parse, BC_PARSE_NOREAD);
5389         if (s) goto exec_err;
5390
5391         if (parse.l.t.t != BC_LEX_NLINE && parse.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
5392                 s = bc_error("bad read() expression");
5393                 goto exec_err;
5394         }
5395
5396         ip.func = BC_PROG_READ;
5397         ip.idx = 0;
5398         ip.len = G.prog.results.len;
5399
5400         // Update this pointer, just in case.
5401         f = bc_program_func(BC_PROG_READ);
5402
5403         bc_vec_pushByte(&f->code, BC_INST_POP_EXEC);
5404         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
5405
5406 exec_err:
5407         bc_parse_free(&parse);
5408 //io_err:
5409         G.in_read = 0;
5410         G.prog.file = sv_file;
5411         bc_vec_free(&buf);
5412         RETURN_STATUS(s);
5413 }
5414 #if ERRORS_ARE_FATAL
5415 # define zbc_program_read(...) (zbc_program_read(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5416 #endif
5417
5418 static size_t bc_program_index(char *code, size_t *bgn)
5419 {
5420         char amt = code[(*bgn)++], i = 0;
5421         size_t res = 0;
5422
5423         for (; i < amt; ++i, ++(*bgn))
5424                 res |= (((size_t)((int) code[*bgn]) & UCHAR_MAX) << (i * CHAR_BIT));
5425
5426         return res;
5427 }
5428
5429 static char *bc_program_name(char *code, size_t *bgn)
5430 {
5431         size_t i;
5432         char c, *s, *str = code + *bgn, *ptr = strchr(str, BC_PARSE_STREND);
5433
5434         s = xmalloc(ptr - str + 1);
5435         c = code[(*bgn)++];
5436
5437         for (i = 0; c != 0 && c != BC_PARSE_STREND; c = code[(*bgn)++], ++i)
5438                 s[i] = c;
5439
5440         s[i] = '\0';
5441
5442         return s;
5443 }
5444
5445 static void bc_program_printString(const char *str)
5446 {
5447 #if ENABLE_DC
5448         if (!str[0]) {
5449                 // Example: echo '[]ap' | dc
5450                 // should print two bytes: 0x00, 0x0A
5451                 bb_putchar('\0');
5452                 return;
5453         }
5454 #endif
5455         while (*str) {
5456                 int c = *str++;
5457                 if (c != '\\' || !*str)
5458                         bb_putchar(c);
5459                 else {
5460                         c = *str++;
5461                         switch (c) {
5462                         case 'a':
5463                                 bb_putchar('\a');
5464                                 break;
5465                         case 'b':
5466                                 bb_putchar('\b');
5467                                 break;
5468                         case '\\':
5469                         case 'e':
5470                                 bb_putchar('\\');
5471                                 break;
5472                         case 'f':
5473                                 bb_putchar('\f');
5474                                 break;
5475                         case 'n':
5476                                 bb_putchar('\n');
5477                                 G.prog.nchars = SIZE_MAX;
5478                                 break;
5479                         case 'r':
5480                                 bb_putchar('\r');
5481                                 break;
5482                         case 'q':
5483                                 bb_putchar('"');
5484                                 break;
5485                         case 't':
5486                                 bb_putchar('\t');
5487                                 break;
5488                         default:
5489                                 // Just print the backslash and following character.
5490                                 bb_putchar('\\');
5491                                 ++G.prog.nchars;
5492                                 bb_putchar(c);
5493                                 break;
5494                         }
5495                 }
5496                 ++G.prog.nchars;
5497         }
5498 }
5499
5500 static void bc_num_printNewline(void)
5501 {
5502         if (G.prog.nchars == G.prog.len - 1) {
5503                 bb_putchar('\\');
5504                 bb_putchar('\n');
5505                 G.prog.nchars = 0;
5506         }
5507 }
5508
5509 #if ENABLE_DC
5510 static FAST_FUNC void bc_num_printChar(size_t num, size_t width, bool radix)
5511 {
5512         (void) radix;
5513         bb_putchar((char) num);
5514         G.prog.nchars += width;
5515 }
5516 #endif
5517
5518 static FAST_FUNC void bc_num_printDigits(size_t num, size_t width, bool radix)
5519 {
5520         size_t exp, pow;
5521
5522         bc_num_printNewline();
5523         bb_putchar(radix ? '.' : ' ');
5524         ++G.prog.nchars;
5525
5526         bc_num_printNewline();
5527         for (exp = 0, pow = 1; exp < width - 1; ++exp, pow *= 10)
5528                 continue;
5529
5530         for (exp = 0; exp < width; pow /= 10, ++G.prog.nchars, ++exp) {
5531                 size_t dig;
5532                 bc_num_printNewline();
5533                 dig = num / pow;
5534                 num -= dig * pow;
5535                 bb_putchar(((char) dig) + '0');
5536         }
5537 }
5538
5539 static FAST_FUNC void bc_num_printHex(size_t num, size_t width, bool radix)
5540 {
5541         if (radix) {
5542                 bc_num_printNewline();
5543                 bb_putchar('.');
5544                 G.prog.nchars += 1;
5545         }
5546
5547         bc_num_printNewline();
5548         bb_putchar(bb_hexdigits_upcase[num]);
5549         G.prog.nchars += width;
5550 }
5551
5552 static void bc_num_printDecimal(BcNum *n)
5553 {
5554         size_t i, rdx = n->rdx - 1;
5555
5556         if (n->neg) bb_putchar('-');
5557         G.prog.nchars += n->neg;
5558
5559         for (i = n->len - 1; i < n->len; --i)
5560                 bc_num_printHex((size_t) n->num[i], 1, i == rdx);
5561 }
5562
5563 static BC_STATUS zbc_num_printNum(BcNum *n, BcNum *base, size_t width, BcNumDigitOp print)
5564 {
5565         BcStatus s;
5566         BcVec stack;
5567         BcNum intp, fracp, digit, frac_len;
5568         unsigned long dig, *ptr;
5569         size_t i;
5570         bool radix;
5571
5572         if (n->len == 0) {
5573                 print(0, width, false);
5574                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
5575         }
5576
5577         bc_vec_init(&stack, sizeof(long), NULL);
5578         bc_num_init(&intp, n->len);
5579         bc_num_init(&fracp, n->rdx);
5580         bc_num_init(&digit, width);
5581         bc_num_init(&frac_len, BC_NUM_INT(n));
5582         bc_num_copy(&intp, n);
5583         bc_num_one(&frac_len);
5584
5585         bc_num_truncate(&intp, intp.rdx);
5586         s = zbc_num_sub(n, &intp, &fracp, 0);
5587         if (s) goto err;
5588
5589         while (intp.len != 0) {
5590                 s = zbc_num_divmod(&intp, base, &intp, &digit, 0);
5591                 if (s) goto err;
5592                 s = zbc_num_ulong(&digit, &dig);
5593                 if (s) goto err;
5594                 bc_vec_push(&stack, &dig);
5595         }
5596
5597         for (i = 0; i < stack.len; ++i) {
5598                 ptr = bc_vec_item_rev(&stack, i);
5599                 print(*ptr, width, false);
5600         }
5601
5602         if (!n->rdx) goto err;
5603
5604         for (radix = true; frac_len.len <= n->rdx; radix = false) {
5605                 s = zbc_num_mul(&fracp, base, &fracp, n->rdx);
5606                 if (s) goto err;
5607                 s = zbc_num_ulong(&fracp, &dig);
5608                 if (s) goto err;
5609                 bc_num_ulong2num(&intp, dig);
5610                 s = zbc_num_sub(&fracp, &intp, &fracp, 0);
5611                 if (s) goto err;
5612                 print(dig, width, radix);
5613                 s = zbc_num_mul(&frac_len, base, &frac_len, 0);
5614                 if (s) goto err;
5615         }
5616
5617 err:
5618         bc_num_free(&frac_len);
5619         bc_num_free(&digit);
5620         bc_num_free(&fracp);
5621         bc_num_free(&intp);
5622         bc_vec_free(&stack);
5623         RETURN_STATUS(s);
5624 }
5625 #if ERRORS_ARE_FATAL
5626 # define zbc_num_printNum(...) (zbc_num_printNum(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5627 #endif
5628
5629 static BC_STATUS zbc_num_printBase(BcNum *n)
5630 {
5631         BcStatus s;
5632         size_t width, i;
5633         BcNumDigitOp print;
5634         bool neg = n->neg;
5635
5636         if (neg) {
5637                 bb_putchar('-');
5638                 G.prog.nchars++;
5639         }
5640
5641         n->neg = false;
5642
5643         if (G.prog.ob_t <= BC_NUM_MAX_IBASE) {
5644                 width = 1;
5645                 print = bc_num_printHex;
5646         }
5647         else {
5648                 for (i = G.prog.ob_t - 1, width = 0; i != 0; i /= 10, ++width)
5649                         continue;
5650                 print = bc_num_printDigits;
5651         }
5652
5653         s = zbc_num_printNum(n, &G.prog.ob, width, print);
5654         n->neg = neg;
5655
5656         RETURN_STATUS(s);
5657 }
5658 #if ERRORS_ARE_FATAL
5659 # define zbc_num_printBase(...) (zbc_num_printBase(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5660 #endif
5661
5662 #if ENABLE_DC
5663 static BC_STATUS zbc_num_stream(BcNum *n, BcNum *base)
5664 {
5665         RETURN_STATUS(zbc_num_printNum(n, base, 1, bc_num_printChar));
5666 }
5667 #if ERRORS_ARE_FATAL
5668 # define zbc_num_stream(...) (zbc_num_stream(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5669 #endif
5670 #endif
5671
5672 static BC_STATUS zbc_num_print(BcNum *n, bool newline)
5673 {
5674         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5675
5676         bc_num_printNewline();
5677
5678         if (n->len == 0) {
5679                 bb_putchar('0');
5680                 ++G.prog.nchars;
5681         }
5682         else if (G.prog.ob_t == 10)
5683                 bc_num_printDecimal(n);
5684         else
5685                 s = zbc_num_printBase(n);
5686
5687         if (newline) {
5688                 bb_putchar('\n');
5689                 G.prog.nchars = 0;
5690         }
5691
5692         RETURN_STATUS(s);
5693 }
5694 #if ERRORS_ARE_FATAL
5695 # define zbc_num_print(...) (zbc_num_print(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5696 #endif
5697
5698 static BC_STATUS zbc_program_print(char inst, size_t idx)
5699 {
5700         BcStatus s;
5701         BcResult *r;
5702         BcNum *num;
5703         bool pop = inst != BC_INST_PRINT;
5704
5705         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, idx + 1))
5706                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
5707
5708         r = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, idx);
5709         num = NULL; // is this NULL necessary?
5710         s = zbc_program_num(r, &num, false);
5711         if (s) RETURN_STATUS(s);
5712
5713         if (BC_PROG_NUM(r, num)) {
5714                 s = zbc_num_print(num, !pop);
5715                 if (!s) bc_num_copy(&G.prog.last, num);
5716         }
5717         else {
5718                 char *str;
5719
5720                 idx = (r->t == BC_RESULT_STR) ? r->d.id.idx : num->rdx;
5721                 str = *bc_program_str(idx);
5722
5723                 if (inst == BC_INST_PRINT_STR) {
5724                         for (;;) {
5725                                 char c = *str++;
5726                                 if (c == '\0') break;
5727                                 bb_putchar(c);
5728                                 ++G.prog.nchars;
5729                                 if (c == '\n') G.prog.nchars = 0;
5730                         }
5731                 }
5732                 else {
5733                         bc_program_printString(str);
5734                         if (inst == BC_INST_PRINT) bb_putchar('\n');
5735                 }
5736         }
5737
5738         if (!s && pop) bc_vec_pop(&G.prog.results);
5739
5740         RETURN_STATUS(s);
5741 }
5742 #if ERRORS_ARE_FATAL
5743 # define zbc_program_print(...) (zbc_program_print(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5744 #endif
5745
5746 static BC_STATUS zbc_program_negate(void)
5747 {
5748         BcStatus s;
5749         BcResult res, *ptr;
5750         BcNum *num = NULL;
5751
5752         s = zbc_program_prep(&ptr, &num);
5753         if (s) RETURN_STATUS(s);
5754
5755         bc_num_init(&res.d.n, num->len);
5756         bc_num_copy(&res.d.n, num);
5757         if (res.d.n.len) res.d.n.neg = !res.d.n.neg;
5758
5759         bc_program_retire(&res, BC_RESULT_TEMP);
5760
5761         RETURN_STATUS(s);
5762 }
5763 #if ERRORS_ARE_FATAL
5764 # define zbc_program_negate(...) (zbc_program_negate(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5765 #endif
5766
5767 static BC_STATUS zbc_program_logical(char inst)
5768 {
5769         BcStatus s;
5770         BcResult *opd1, *opd2, res;
5771         BcNum *n1, *n2;
5772         ssize_t cond;
5773
5774         s = zbc_program_binOpPrep(&opd1, &n1, &opd2, &n2, false);
5775         if (s) RETURN_STATUS(s);
5776
5777         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
5778
5779         if (inst == BC_INST_BOOL_AND)
5780                 cond = bc_num_cmp(n1, &G.prog.zero) && bc_num_cmp(n2, &G.prog.zero);
5781         else if (inst == BC_INST_BOOL_OR)
5782                 cond = bc_num_cmp(n1, &G.prog.zero) || bc_num_cmp(n2, &G.prog.zero);
5783         else {
5784                 cond = bc_num_cmp(n1, n2);
5785                 switch (inst) {
5786                 case BC_INST_REL_EQ:
5787                         cond = (cond == 0);
5788                         break;
5789                 case BC_INST_REL_LE:
5790                         cond = (cond <= 0);
5791                         break;
5792                 case BC_INST_REL_GE:
5793                         cond = (cond >= 0);
5794                         break;
5795                 case BC_INST_REL_LT:
5796                         cond = (cond < 0);
5797                         break;
5798                 case BC_INST_REL_GT:
5799                         cond = (cond > 0);
5800                         break;
5801                 default: // = case BC_INST_REL_NE:
5802                         //cond = (cond != 0); - not needed
5803                         break;
5804                 }
5805         }
5806
5807         if (cond) bc_num_one(&res.d.n);
5808         //else bc_num_zero(&res.d.n); - already is
5809
5810         bc_program_binOpRetire(&res);
5811
5812         RETURN_STATUS(s);
5813 }
5814 #if ERRORS_ARE_FATAL
5815 # define zbc_program_logical(...) (zbc_program_logical(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5816 #endif
5817
5818 #if ENABLE_DC
5819 static BC_STATUS zbc_program_assignStr(BcResult *r, BcVec *v,
5820                                      bool push)
5821 {
5822         BcNum n2;
5823         BcResult res;
5824
5825         memset(&n2, 0, sizeof(BcNum));
5826         n2.rdx = res.d.id.idx = r->d.id.idx;
5827         res.t = BC_RESULT_STR;
5828
5829         if (!push) {
5830                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 2))
5831                         RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
5832                 bc_vec_pop(v);
5833                 bc_vec_pop(&G.prog.results);
5834         }
5835
5836         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5837
5838         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
5839         bc_vec_push(v, &n2);
5840
5841         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
5842 }
5843 #if ERRORS_ARE_FATAL
5844 # define zbc_program_assignStr(...) (zbc_program_assignStr(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5845 #endif
5846 #endif // ENABLE_DC
5847
5848 static BC_STATUS zbc_program_copyToVar(char *name, bool var)
5849 {
5850         BcStatus s;
5851         BcResult *ptr, r;
5852         BcVec *v;
5853         BcNum *n;
5854
5855         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
5856                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
5857
5858         ptr = bc_vec_top(&G.prog.results);
5859         if ((ptr->t == BC_RESULT_ARRAY) != !var)
5860                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5861         v = bc_program_search(name, var);
5862
5863 #if ENABLE_DC
5864         if (ptr->t == BC_RESULT_STR && !var)
5865                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5866         if (ptr->t == BC_RESULT_STR)
5867                 RETURN_STATUS(zbc_program_assignStr(ptr, v, true));
5868 #endif
5869
5870         s = zbc_program_num(ptr, &n, false);
5871         if (s) RETURN_STATUS(s);
5872
5873         // Do this once more to make sure that pointers were not invalidated.
5874         v = bc_program_search(name, var);
5875
5876         if (var) {
5877                 bc_num_init_DEF_SIZE(&r.d.n);
5878                 bc_num_copy(&r.d.n, n);
5879         }
5880         else {
5881                 bc_array_init(&r.d.v, true);
5882                 bc_array_copy(&r.d.v, (BcVec *) n);
5883         }
5884
5885         bc_vec_push(v, &r.d);
5886         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5887
5888         RETURN_STATUS(s);
5889 }
5890 #if ERRORS_ARE_FATAL
5891 # define zbc_program_copyToVar(...) (zbc_program_copyToVar(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5892 #endif
5893
5894 static BC_STATUS zbc_program_assign(char inst)
5895 {
5896         BcStatus s;
5897         BcResult *left, *right, res;
5898         BcNum *l = NULL, *r = NULL;
5899         bool assign = inst == BC_INST_ASSIGN, ib, sc;
5900
5901         s = zbc_program_binOpPrep(&left, &l, &right, &r, assign);
5902         if (s) RETURN_STATUS(s);
5903
5904         ib = left->t == BC_RESULT_IBASE;
5905         sc = left->t == BC_RESULT_SCALE;
5906
5907 #if ENABLE_DC
5908
5909         if (right->t == BC_RESULT_STR) {
5910
5911                 BcVec *v;
5912
5913                 if (left->t != BC_RESULT_VAR)
5914                         RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5915                 v = bc_program_search(left->d.id.name, true);
5916
5917                 RETURN_STATUS(zbc_program_assignStr(right, v, false));
5918         }
5919 #endif
5920
5921         if (left->t == BC_RESULT_CONSTANT || left->t == BC_RESULT_TEMP)
5922                 RETURN_STATUS(bc_error("bad assignment:"
5923                                 " left side must be scale,"
5924                                 " ibase, obase, last, var,"
5925                                 " or array element"
5926                 ));
5927
5928 #if ENABLE_BC
5929         if (inst == BC_INST_ASSIGN_DIVIDE && !bc_num_cmp(r, &G.prog.zero))
5930                 RETURN_STATUS(bc_error("divide by zero"));
5931
5932         if (assign)
5933                 bc_num_copy(l, r);
5934         else {
5935                 s = BC_STATUS_SUCCESS;
5936                 ERROR_RETURN(s =) zbc_program_ops[inst - BC_INST_ASSIGN_POWER](l, r, l, G.prog.scale);
5937         }
5938         if (s) RETURN_STATUS(s);
5939 #else
5940         bc_num_copy(l, r);
5941 #endif
5942
5943         if (ib || sc || left->t == BC_RESULT_OBASE) {
5944                 static const char *const msg[] = {
5945                         "bad ibase; must be [2,16]",                 //BC_RESULT_IBASE
5946                         "bad scale; must be [0,"BC_MAX_SCALE_STR"]", //BC_RESULT_SCALE
5947                         NULL, //can't happen                         //BC_RESULT_LAST
5948                         NULL, //can't happen                         //BC_RESULT_CONSTANT
5949                         NULL, //can't happen                         //BC_RESULT_ONE
5950                         "bad obase; must be [2,"BC_MAX_OBASE_STR"]", //BC_RESULT_OBASE
5951                 };
5952                 size_t *ptr;
5953                 unsigned long val, max;
5954
5955                 s = zbc_num_ulong(l, &val);
5956                 if (s) RETURN_STATUS(s);
5957                 s = left->t - BC_RESULT_IBASE;
5958                 if (sc) {
5959                         max = BC_MAX_SCALE;
5960                         ptr = &G.prog.scale;
5961                 }
5962                 else {
5963                         if (val < BC_NUM_MIN_BASE)
5964                                 RETURN_STATUS(bc_error(msg[s]));
5965                         max = ib ? BC_NUM_MAX_IBASE : BC_MAX_OBASE;
5966                         ptr = ib ? &G.prog.ib_t : &G.prog.ob_t;
5967                 }
5968
5969                 if (val > max)
5970                         RETURN_STATUS(bc_error(msg[s]));
5971                 if (!sc)
5972                         bc_num_copy(ib ? &G.prog.ib : &G.prog.ob, l);
5973
5974                 *ptr = (size_t) val;
5975                 s = BC_STATUS_SUCCESS;
5976         }
5977
5978         bc_num_init(&res.d.n, l->len);
5979         bc_num_copy(&res.d.n, l);
5980         bc_program_binOpRetire(&res);
5981
5982         RETURN_STATUS(s);
5983 }
5984 #if ERRORS_ARE_FATAL
5985 # define zbc_program_assign(...) (zbc_program_assign(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5986 #endif
5987
5988 #if !ENABLE_DC
5989 #define bc_program_pushVar(code, bgn, pop, copy) \
5990         bc_program_pushVar(code, bgn)
5991 // for bc, 'pop' and 'copy' are always false
5992 #endif
5993 static BC_STATUS bc_program_pushVar(char *code, size_t *bgn,
5994                                    bool pop, bool copy)
5995 {
5996         BcResult r;
5997         char *name = bc_program_name(code, bgn);
5998
5999         r.t = BC_RESULT_VAR;
6000         r.d.id.name = name;
6001
6002 #if ENABLE_DC
6003         {
6004                 BcVec *v = bc_program_search(name, true);
6005                 BcNum *num = bc_vec_top(v);
6006
6007                 if (pop || copy) {
6008
6009                         if (!BC_PROG_STACK(v, 2 - copy)) {
6010                                 free(name);
6011                                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6012                         }
6013
6014                         free(name);
6015                         name = NULL;
6016
6017                         if (!BC_PROG_STR(num)) {
6018
6019                                 r.t = BC_RESULT_TEMP;
6020
6021                                 bc_num_init_DEF_SIZE(&r.d.n);
6022                                 bc_num_copy(&r.d.n, num);
6023                         }
6024                         else {
6025                                 r.t = BC_RESULT_STR;
6026                                 r.d.id.idx = num->rdx;
6027                         }
6028
6029                         if (!copy) bc_vec_pop(v);
6030                 }
6031         }
6032 #endif // ENABLE_DC
6033
6034         bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6035
6036         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
6037 }
6038 #if ERRORS_ARE_FATAL
6039 # define zbc_program_pushVar(...) (bc_program_pushVar(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6040 #else
6041 # define zbc_program_pushVar(...) bc_program_pushVar(__VA_ARGS__)
6042 #endif
6043
6044 static BC_STATUS zbc_program_pushArray(char *code, size_t *bgn,
6045                                      char inst)
6046 {
6047         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6048         BcResult r;
6049         BcNum *num;
6050
6051         r.d.id.name = bc_program_name(code, bgn);
6052
6053         if (inst == BC_INST_ARRAY) {
6054                 r.t = BC_RESULT_ARRAY;
6055                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6056         }
6057         else {
6058
6059                 BcResult *operand;
6060                 unsigned long temp;
6061
6062                 s = zbc_program_prep(&operand, &num);
6063                 if (s) goto err;
6064                 s = zbc_num_ulong(num, &temp);
6065                 if (s) goto err;
6066
6067                 if (temp > BC_MAX_DIM) {
6068                         s = bc_error("array too long; must be [1,"BC_MAX_DIM_STR"]");
6069                         goto err;
6070                 }
6071
6072                 r.d.id.idx = (size_t) temp;
6073                 bc_program_retire(&r, BC_RESULT_ARRAY_ELEM);
6074         }
6075
6076 err:
6077         if (s) free(r.d.id.name);
6078         RETURN_STATUS(s);
6079 }
6080 #if ERRORS_ARE_FATAL
6081 # define zbc_program_pushArray(...) (zbc_program_pushArray(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6082 #endif
6083
6084 #if ENABLE_BC
6085 static BC_STATUS zbc_program_incdec(char inst)
6086 {
6087         BcStatus s;
6088         BcResult *ptr, res, copy;
6089         BcNum *num = NULL;
6090         char inst2 = inst;
6091
6092         s = zbc_program_prep(&ptr, &num);
6093         if (s) RETURN_STATUS(s);
6094
6095         if (inst == BC_INST_INC_POST || inst == BC_INST_DEC_POST) {
6096                 copy.t = BC_RESULT_TEMP;
6097                 bc_num_init(&copy.d.n, num->len);
6098                 bc_num_copy(&copy.d.n, num);
6099         }
6100
6101         res.t = BC_RESULT_ONE;
6102         inst = inst == BC_INST_INC_PRE || inst == BC_INST_INC_POST ?
6103                    BC_INST_ASSIGN_PLUS :
6104                    BC_INST_ASSIGN_MINUS;
6105
6106         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6107         s = zbc_program_assign(inst);
6108         if (s) RETURN_STATUS(s);
6109
6110         if (inst2 == BC_INST_INC_POST || inst2 == BC_INST_DEC_POST) {
6111                 bc_vec_pop(&G.prog.results);
6112                 bc_vec_push(&G.prog.results, &copy);
6113         }
6114
6115         RETURN_STATUS(s);
6116 }
6117 #if ERRORS_ARE_FATAL
6118 # define zbc_program_incdec(...) (zbc_program_incdec(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6119 #endif
6120
6121 static BC_STATUS zbc_program_call(char *code, size_t *idx)
6122 {
6123         BcInstPtr ip;
6124         size_t i, nparams = bc_program_index(code, idx);
6125         BcFunc *func;
6126         BcId *a;
6127         BcResultData param;
6128         BcResult *arg;
6129
6130         ip.idx = 0;
6131         ip.func = bc_program_index(code, idx);
6132         func = bc_program_func(ip.func);
6133
6134         if (func->code.len == 0) {
6135                 RETURN_STATUS(bc_error("undefined function"));
6136         }
6137         if (nparams != func->nparams) {
6138                 RETURN_STATUS(bc_error_fmt("function has %u parameters, but called with %u", func->nparams, nparams));
6139         }
6140         ip.len = G.prog.results.len - nparams;
6141
6142         for (i = 0; i < nparams; ++i) {
6143                 BcStatus s;
6144
6145                 a = bc_vec_item(&func->autos, nparams - 1 - i);
6146                 arg = bc_vec_top(&G.prog.results);
6147
6148                 if ((!a->idx) != (arg->t == BC_RESULT_ARRAY) || arg->t == BC_RESULT_STR)
6149                         RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
6150
6151                 s = zbc_program_copyToVar(a->name, a->idx);
6152                 if (s) RETURN_STATUS(s);
6153         }
6154
6155         for (; i < func->autos.len; ++i) {
6156                 BcVec *v;
6157
6158                 a = bc_vec_item(&func->autos, i);
6159                 v = bc_program_search(a->name, a->idx);
6160
6161                 if (a->idx) {
6162                         bc_num_init_DEF_SIZE(&param.n);
6163                         bc_vec_push(v, &param.n);
6164                 }
6165                 else {
6166                         bc_array_init(&param.v, true);
6167                         bc_vec_push(v, &param.v);
6168                 }
6169         }
6170
6171         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
6172
6173         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
6174 }
6175 #if ERRORS_ARE_FATAL
6176 # define zbc_program_call(...) (zbc_program_call(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6177 #endif
6178
6179 static BC_STATUS zbc_program_return(char inst)
6180 {
6181         BcResult res;
6182         BcFunc *f;
6183         size_t i;
6184         BcInstPtr *ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
6185
6186         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, ip->len + inst == BC_INST_RET))
6187                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6188
6189         f = bc_program_func(ip->func);
6190         res.t = BC_RESULT_TEMP;
6191
6192         if (inst == BC_INST_RET) {
6193                 BcStatus s;
6194                 BcNum *num;
6195                 BcResult *operand = bc_vec_top(&G.prog.results);
6196
6197                 s = zbc_program_num(operand, &num, false);
6198                 if (s) RETURN_STATUS(s);
6199                 bc_num_init(&res.d.n, num->len);
6200                 bc_num_copy(&res.d.n, num);
6201         }
6202         else {
6203                 bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
6204                 //bc_num_zero(&res.d.n); - already is
6205         }
6206
6207         // We need to pop arguments as well, so this takes that into account.
6208         for (i = 0; i < f->autos.len; ++i) {
6209                 BcVec *v;
6210                 BcId *a = bc_vec_item(&f->autos, i);
6211
6212                 v = bc_program_search(a->name, a->idx);
6213                 bc_vec_pop(v);
6214         }
6215
6216         bc_vec_npop(&G.prog.results, G.prog.results.len - ip->len);
6217         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6218         bc_vec_pop(&G.prog.stack);
6219
6220         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
6221 }
6222 #if ERRORS_ARE_FATAL
6223 # define zbc_program_return(...) (zbc_program_return(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6224 #endif
6225 #endif // ENABLE_BC
6226
6227 static unsigned long bc_program_scale(BcNum *n)
6228 {
6229         return (unsigned long) n->rdx;
6230 }
6231
6232 static unsigned long bc_program_len(BcNum *n)
6233 {
6234         size_t len = n->len;
6235
6236         if (n->rdx != len) return len;
6237         for (;;) {
6238                 if (len == 0) break;
6239                 len--;
6240                 if (n->num[len] != 0) break;
6241         }
6242         return len;
6243 }
6244
6245 static BC_STATUS zbc_program_builtin(char inst)
6246 {
6247         BcStatus s;
6248         BcResult *opnd;
6249         BcNum *num = NULL;
6250         BcResult res;
6251         bool len = inst == BC_INST_LENGTH;
6252
6253         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6254                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6255         opnd = bc_vec_top(&G.prog.results);
6256
6257         s = zbc_program_num(opnd, &num, false);
6258         if (s) RETURN_STATUS(s);
6259
6260 #if ENABLE_DC
6261         if (!BC_PROG_NUM(opnd, num) && !len)
6262                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
6263 #endif
6264
6265         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
6266
6267         if (inst == BC_INST_SQRT) s = zbc_num_sqrt(num, &res.d.n, G.prog.scale);
6268 #if ENABLE_BC
6269         else if (len != 0 && opnd->t == BC_RESULT_ARRAY) {
6270                 bc_num_ulong2num(&res.d.n, (unsigned long) ((BcVec *) num)->len);
6271         }
6272 #endif
6273 #if ENABLE_DC
6274         else if (len != 0 && !BC_PROG_NUM(opnd, num)) {
6275                 char **str;
6276                 size_t idx = opnd->t == BC_RESULT_STR ? opnd->d.id.idx : num->rdx;
6277
6278                 str = bc_program_str(idx);
6279                 bc_num_ulong2num(&res.d.n, strlen(*str));
6280         }
6281 #endif
6282         else {
6283                 bc_num_ulong2num(&res.d.n, len ? bc_program_len(num) : bc_program_scale(num));
6284         }
6285
6286         bc_program_retire(&res, BC_RESULT_TEMP);
6287
6288         RETURN_STATUS(s);
6289 }
6290 #if ERRORS_ARE_FATAL
6291 # define zbc_program_builtin(...) (zbc_program_builtin(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6292 #endif
6293
6294 #if ENABLE_DC
6295 static BC_STATUS zbc_program_divmod(void)
6296 {
6297         BcStatus s;
6298         BcResult *opd1, *opd2, res, res2;
6299         BcNum *n1, *n2 = NULL;
6300
6301         s = zbc_program_binOpPrep(&opd1, &n1, &opd2, &n2, false);
6302         if (s) RETURN_STATUS(s);
6303
6304         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
6305         bc_num_init(&res2.d.n, n2->len);
6306
6307         s = zbc_num_divmod(n1, n2, &res2.d.n, &res.d.n, G.prog.scale);
6308         if (s) goto err;
6309
6310         bc_program_binOpRetire(&res2);
6311         res.t = BC_RESULT_TEMP;
6312         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6313
6314         RETURN_STATUS(s);
6315
6316 err:
6317         bc_num_free(&res2.d.n);
6318         bc_num_free(&res.d.n);
6319         RETURN_STATUS(s);
6320 }
6321 #if ERRORS_ARE_FATAL
6322 # define zbc_program_divmod(...) (zbc_program_divmod(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6323 #endif
6324
6325 static BC_STATUS zbc_program_modexp(void)
6326 {
6327         BcStatus s;
6328         BcResult *r1, *r2, *r3, res;
6329         BcNum *n1, *n2, *n3;
6330
6331         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 3))
6332                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6333         s = zbc_program_binOpPrep(&r2, &n2, &r3, &n3, false);
6334         if (s) RETURN_STATUS(s);
6335
6336         r1 = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 2);
6337         s = zbc_program_num(r1, &n1, false);
6338         if (s) RETURN_STATUS(s);
6339         if (!BC_PROG_NUM(r1, n1))
6340                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
6341
6342         // Make sure that the values have their pointers updated, if necessary.
6343         if (r1->t == BC_RESULT_VAR || r1->t == BC_RESULT_ARRAY_ELEM) {
6344
6345                 if (r1->t == r2->t) {
6346                         s = zbc_program_num(r2, &n2, false);
6347                         if (s) RETURN_STATUS(s);
6348                 }
6349
6350                 if (r1->t == r3->t) {
6351                         s = zbc_program_num(r3, &n3, false);
6352                         if (s) RETURN_STATUS(s);
6353                 }
6354         }
6355
6356         bc_num_init(&res.d.n, n3->len);
6357         s = zbc_num_modexp(n1, n2, n3, &res.d.n);
6358         if (s) goto err;
6359
6360         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6361         bc_program_binOpRetire(&res);
6362
6363         RETURN_STATUS(s);
6364
6365 err:
6366         bc_num_free(&res.d.n);
6367         RETURN_STATUS(s);
6368 }
6369 #if ERRORS_ARE_FATAL
6370 # define zbc_program_modexp(...) (zbc_program_modexp(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6371 #endif
6372
6373 static void bc_program_stackLen(void)
6374 {
6375         BcResult res;
6376         size_t len = G.prog.results.len;
6377
6378         res.t = BC_RESULT_TEMP;
6379
6380         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
6381         bc_num_ulong2num(&res.d.n, len);
6382         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6383 }
6384
6385 static BC_STATUS zbc_program_asciify(void)
6386 {
6387         BcStatus s;
6388         BcResult *r, res;
6389         BcNum *num, n;
6390         char *str, *str2, c;
6391         size_t len = G.prog.strs.len, idx;
6392         unsigned long val;
6393
6394         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6395                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6396         r = bc_vec_top(&G.prog.results);
6397
6398         num = NULL; // TODO: is this NULL needed?
6399         s = zbc_program_num(r, &num, false);
6400         if (s) RETURN_STATUS(s);
6401
6402         if (BC_PROG_NUM(r, num)) {
6403
6404                 bc_num_init_DEF_SIZE(&n);
6405                 bc_num_copy(&n, num);
6406                 bc_num_truncate(&n, n.rdx);
6407
6408                 s = zbc_num_mod(&n, &G.prog.strmb, &n, 0);
6409                 if (s) goto num_err;
6410                 s = zbc_num_ulong(&n, &val);
6411                 if (s) goto num_err;
6412
6413                 c = (char) val;
6414
6415                 bc_num_free(&n);
6416         }
6417         else {
6418                 idx = (r->t == BC_RESULT_STR) ? r->d.id.idx : num->rdx;
6419                 str2 = *bc_program_str(idx);
6420                 c = str2[0];
6421         }
6422
6423         str = xzalloc(2);
6424         str[0] = c;
6425         //str[1] = '\0'; - already is
6426
6427         str2 = xstrdup(str);
6428         bc_program_addFunc(str2, &idx);
6429
6430         if (idx != len + BC_PROG_REQ_FUNCS) {
6431                 for (idx = 0; idx < G.prog.strs.len; ++idx) {
6432                         if (strcmp(*bc_program_str(idx), str) == 0) {
6433                                 len = idx;
6434                                 break;
6435                         }
6436                 }
6437
6438                 free(str);
6439         }
6440         else
6441                 bc_vec_push(&G.prog.strs, &str);
6442
6443         res.t = BC_RESULT_STR;
6444         res.d.id.idx = len;
6445         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6446         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6447
6448         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
6449
6450 num_err:
6451         bc_num_free(&n);
6452         RETURN_STATUS(s);
6453 }
6454 #if ERRORS_ARE_FATAL
6455 # define zbc_program_asciify(...) (zbc_program_asciify(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6456 #endif
6457
6458 static BC_STATUS zbc_program_printStream(void)
6459 {
6460         BcStatus s;
6461         BcResult *r;
6462         BcNum *n = NULL;
6463         size_t idx;
6464         char *str;
6465
6466         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6467                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6468         r = bc_vec_top(&G.prog.results);
6469
6470         s = zbc_program_num(r, &n, false);
6471         if (s) RETURN_STATUS(s);
6472
6473         if (BC_PROG_NUM(r, n))
6474                 s = zbc_num_stream(n, &G.prog.strmb);
6475         else {
6476                 idx = (r->t == BC_RESULT_STR) ? r->d.id.idx : n->rdx;
6477                 str = *bc_program_str(idx);
6478                 printf("%s", str);
6479         }
6480
6481         RETURN_STATUS(s);
6482 }
6483 #if ERRORS_ARE_FATAL
6484 # define zbc_program_printStream(...) (zbc_program_printStream(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6485 #endif
6486
6487 static BC_STATUS zbc_program_nquit(void)
6488 {
6489         BcStatus s;
6490         BcResult *opnd;
6491         BcNum *num = NULL;
6492         unsigned long val;
6493
6494         s = zbc_program_prep(&opnd, &num);
6495         if (s) RETURN_STATUS(s);
6496         s = zbc_num_ulong(num, &val);
6497         if (s) RETURN_STATUS(s);
6498
6499         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6500
6501         if (G.prog.stack.len < val)
6502                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6503         if (G.prog.stack.len == val) {
6504                 QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
6505         }
6506
6507         bc_vec_npop(&G.prog.stack, val);
6508
6509         RETURN_STATUS(s);
6510 }
6511 #if ERRORS_ARE_FATAL
6512 # define zbc_program_nquit(...) (zbc_program_nquit(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6513 #endif
6514
6515 static BC_STATUS zbc_program_execStr(char *code, size_t *bgn,
6516                                    bool cond)
6517 {
6518         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6519         BcResult *r;
6520         char **str;
6521         BcFunc *f;
6522         BcParse prs;
6523         BcInstPtr ip;
6524         size_t fidx, sidx;
6525
6526         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6527                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6528
6529         r = bc_vec_top(&G.prog.results);
6530
6531         if (cond) {
6532                 BcNum *n = n; // for compiler
6533                 bool exec;
6534                 char *name;
6535                 char *then_name = bc_program_name(code, bgn);
6536                 char *else_name = NULL;
6537
6538                 if (code[*bgn] == BC_PARSE_STREND)
6539                         (*bgn) += 1;
6540                 else
6541                         else_name = bc_program_name(code, bgn);
6542
6543                 exec = r->d.n.len != 0;
6544                 name = then_name;
6545                 if (!exec && else_name != NULL) {
6546                         exec = true;
6547                         name = else_name;
6548                 }
6549
6550                 if (exec) {
6551                         BcVec *v;
6552                         v = bc_program_search(name, true);
6553                         n = bc_vec_top(v);
6554                 }
6555
6556                 free(then_name);
6557                 free(else_name);
6558
6559                 if (!exec) goto exit;
6560                 if (!BC_PROG_STR(n)) {
6561                         s = bc_error_variable_is_wrong_type();
6562                         goto exit;
6563                 }
6564
6565                 sidx = n->rdx;
6566         } else {
6567                 if (r->t == BC_RESULT_STR) {
6568                         sidx = r->d.id.idx;
6569                 } else if (r->t == BC_RESULT_VAR) {
6570                         BcNum *n;
6571                         s = zbc_program_num(r, &n, false);
6572                         if (s || !BC_PROG_STR(n)) goto exit;
6573                         sidx = n->rdx;
6574                 } else
6575                         goto exit;
6576         }
6577
6578         fidx = sidx + BC_PROG_REQ_FUNCS;
6579
6580         str = bc_program_str(sidx);
6581         f = bc_program_func(fidx);
6582
6583         if (f->code.len == 0) {
6584                 bc_parse_create(&prs, fidx);
6585                 s = zbc_parse_text(&prs, *str);
6586                 if (s) goto err;
6587                 s = zcommon_parse_expr(&prs, BC_PARSE_NOCALL);
6588                 if (s) goto err;
6589
6590                 if (prs.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
6591                         s = bc_error_bad_expression();
6592                         goto err;
6593                 }
6594
6595                 bc_parse_free(&prs);
6596         }
6597
6598         ip.idx = 0;
6599         ip.len = G.prog.results.len;
6600         ip.func = fidx;
6601
6602         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6603         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
6604
6605         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
6606
6607 err:
6608         bc_parse_free(&prs);
6609         f = bc_program_func(fidx);
6610         bc_vec_pop_all(&f->code);
6611 exit:
6612         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6613         RETURN_STATUS(s);
6614 }
6615 #if ERRORS_ARE_FATAL
6616 # define zbc_program_execStr(...) (zbc_program_execStr(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6617 #endif
6618 #endif // ENABLE_DC
6619
6620 static void bc_program_pushGlobal(char inst)
6621 {
6622         BcResult res;
6623         unsigned long val;
6624
6625         res.t = inst - BC_INST_IBASE + BC_RESULT_IBASE;
6626         if (inst == BC_INST_IBASE)
6627                 val = (unsigned long) G.prog.ib_t;
6628         else if (inst == BC_INST_SCALE)
6629                 val = (unsigned long) G.prog.scale;
6630         else
6631                 val = (unsigned long) G.prog.ob_t;
6632
6633         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
6634         bc_num_ulong2num(&res.d.n, val);
6635         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6636 }
6637
6638 static void bc_program_addFunc(char *name, size_t *idx)
6639 {
6640         BcId entry, *entry_ptr;
6641         BcFunc f;
6642         int inserted;
6643
6644         entry.name = name;
6645         entry.idx = G.prog.fns.len;
6646
6647         inserted = bc_map_insert(&G.prog.fn_map, &entry, idx);
6648         if (!inserted) free(name);
6649
6650         entry_ptr = bc_vec_item(&G.prog.fn_map, *idx);
6651         *idx = entry_ptr->idx;
6652
6653         if (!inserted) {
6654
6655                 BcFunc *func = bc_program_func(entry_ptr->idx);
6656
6657                 // We need to reset these, so the function can be repopulated.
6658                 func->nparams = 0;
6659                 bc_vec_pop_all(&func->autos);
6660                 bc_vec_pop_all(&func->code);
6661                 bc_vec_pop_all(&func->labels);
6662         }
6663         else {
6664                 bc_func_init(&f);
6665                 bc_vec_push(&G.prog.fns, &f);
6666         }
6667 }
6668
6669 static BC_STATUS zbc_program_exec(void)
6670 {
6671         BcResult r, *ptr;
6672         BcNum *num;
6673         BcInstPtr *ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
6674         BcFunc *func = bc_program_func(ip->func);
6675         char *code = func->code.v;
6676         bool cond = false;
6677
6678         while (ip->idx < func->code.len) {
6679                 BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6680                 char inst = code[(ip->idx)++];
6681
6682                 switch (inst) {
6683 #if ENABLE_BC
6684                         case BC_INST_JUMP_ZERO:
6685                                 s = zbc_program_prep(&ptr, &num);
6686                                 if (s) RETURN_STATUS(s);
6687                                 cond = !bc_num_cmp(num, &G.prog.zero);
6688                                 bc_vec_pop(&G.prog.results);
6689                                 // Fallthrough.
6690                         case BC_INST_JUMP: {
6691                                 size_t *addr;
6692                                 size_t idx = bc_program_index(code, &ip->idx);
6693                                 addr = bc_vec_item(&func->labels, idx);
6694                                 if (inst == BC_INST_JUMP || cond) ip->idx = *addr;
6695                                 break;
6696                         }
6697                         case BC_INST_CALL:
6698                                 s = zbc_program_call(code, &ip->idx);
6699                                 break;
6700                         case BC_INST_INC_PRE:
6701                         case BC_INST_DEC_PRE:
6702                         case BC_INST_INC_POST:
6703                         case BC_INST_DEC_POST:
6704                                 s = zbc_program_incdec(inst);
6705                                 break;
6706                         case BC_INST_HALT:
6707                                 QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
6708                                 break;
6709                         case BC_INST_RET:
6710                         case BC_INST_RET0:
6711                                 s = zbc_program_return(inst);
6712                                 break;
6713                         case BC_INST_BOOL_OR:
6714                         case BC_INST_BOOL_AND:
6715 #endif // ENABLE_BC
6716                         case BC_INST_REL_EQ:
6717                         case BC_INST_REL_LE:
6718                         case BC_INST_REL_GE:
6719                         case BC_INST_REL_NE:
6720                         case BC_INST_REL_LT:
6721                         case BC_INST_REL_GT:
6722                                 s = zbc_program_logical(inst);
6723                                 break;
6724                         case BC_INST_READ:
6725                                 s = zbc_program_read();
6726                                 break;
6727                         case BC_INST_VAR:
6728                                 s = zbc_program_pushVar(code, &ip->idx, false, false);
6729                                 break;
6730                         case BC_INST_ARRAY_ELEM:
6731                         case BC_INST_ARRAY:
6732                                 s = zbc_program_pushArray(code, &ip->idx, inst);
6733                                 break;
6734                         case BC_INST_LAST:
6735                                 r.t = BC_RESULT_LAST;
6736                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6737                                 break;
6738                         case BC_INST_IBASE:
6739                         case BC_INST_SCALE:
6740                         case BC_INST_OBASE:
6741                                 bc_program_pushGlobal(inst);
6742                                 break;
6743                         case BC_INST_SCALE_FUNC:
6744                         case BC_INST_LENGTH:
6745                         case BC_INST_SQRT:
6746                                 s = zbc_program_builtin(inst);
6747                                 break;
6748                         case BC_INST_NUM:
6749                                 r.t = BC_RESULT_CONSTANT;
6750                                 r.d.id.idx = bc_program_index(code, &ip->idx);
6751                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6752                                 break;
6753                         case BC_INST_POP:
6754                                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6755                                         s = bc_error_stack_has_too_few_elements();
6756                                 else
6757                                         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6758                                 break;
6759                         case BC_INST_POP_EXEC:
6760                                 bc_vec_pop(&G.prog.stack);
6761                                 break;
6762                         case BC_INST_PRINT:
6763                         case BC_INST_PRINT_POP:
6764                         case BC_INST_PRINT_STR:
6765                                 s = zbc_program_print(inst, 0);
6766                                 break;
6767                         case BC_INST_STR:
6768                                 r.t = BC_RESULT_STR;
6769                                 r.d.id.idx = bc_program_index(code, &ip->idx);
6770                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6771                                 break;
6772                         case BC_INST_POWER:
6773                         case BC_INST_MULTIPLY:
6774                         case BC_INST_DIVIDE:
6775                         case BC_INST_MODULUS:
6776                         case BC_INST_PLUS:
6777                         case BC_INST_MINUS:
6778                                 s = zbc_program_op(inst);
6779                                 break;
6780                         case BC_INST_BOOL_NOT:
6781                                 s = zbc_program_prep(&ptr, &num);
6782                                 if (s) RETURN_STATUS(s);
6783                                 bc_num_init_DEF_SIZE(&r.d.n);
6784                                 if (!bc_num_cmp(num, &G.prog.zero))
6785                                         bc_num_one(&r.d.n);
6786                                 //else bc_num_zero(&r.d.n); - already is
6787                                 bc_program_retire(&r, BC_RESULT_TEMP);
6788                                 break;
6789                         case BC_INST_NEG:
6790                                 s = zbc_program_negate();
6791                                 break;
6792 #if ENABLE_BC
6793                         case BC_INST_ASSIGN_POWER:
6794                         case BC_INST_ASSIGN_MULTIPLY:
6795                         case BC_INST_ASSIGN_DIVIDE:
6796                         case BC_INST_ASSIGN_MODULUS:
6797                         case BC_INST_ASSIGN_PLUS:
6798                         case BC_INST_ASSIGN_MINUS:
6799 #endif
6800                         case BC_INST_ASSIGN:
6801                                 s = zbc_program_assign(inst);
6802                                 break;
6803 #if ENABLE_DC
6804                         case BC_INST_MODEXP:
6805                                 s = zbc_program_modexp();
6806                                 break;
6807                         case BC_INST_DIVMOD:
6808                                 s = zbc_program_divmod();
6809                                 break;
6810                         case BC_INST_EXECUTE:
6811                         case BC_INST_EXEC_COND:
6812                                 cond = inst == BC_INST_EXEC_COND;
6813                                 s = zbc_program_execStr(code, &ip->idx, cond);
6814                                 break;
6815                         case BC_INST_PRINT_STACK: {
6816                                 size_t idx;
6817                                 for (idx = 0; idx < G.prog.results.len; ++idx) {
6818                                         s = zbc_program_print(BC_INST_PRINT, idx);
6819                                         if (s) break;
6820                                 }
6821                                 break;
6822                         }
6823                         case BC_INST_CLEAR_STACK:
6824                                 bc_vec_pop_all(&G.prog.results);
6825                                 break;
6826                         case BC_INST_STACK_LEN:
6827                                 bc_program_stackLen();
6828                                 break;
6829                         case BC_INST_DUPLICATE:
6830                                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6831                                         RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6832                                 ptr = bc_vec_top(&G.prog.results);
6833                                 bc_result_copy(&r, ptr);
6834                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6835                                 break;
6836                         case BC_INST_SWAP: {
6837                                 BcResult *ptr2;
6838                                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 2))
6839                                         RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6840                                 ptr = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 0);
6841                                 ptr2 = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 1);
6842                                 memcpy(&r, ptr, sizeof(BcResult));
6843                                 memcpy(ptr, ptr2, sizeof(BcResult));
6844                                 memcpy(ptr2, &r, sizeof(BcResult));
6845                                 break;
6846                         }
6847                         case BC_INST_ASCIIFY:
6848                                 s = zbc_program_asciify();
6849                                 break;
6850                         case BC_INST_PRINT_STREAM:
6851                                 s = zbc_program_printStream();
6852                                 break;
6853                         case BC_INST_LOAD:
6854                         case BC_INST_PUSH_VAR: {
6855                                 bool copy = inst == BC_INST_LOAD;
6856                                 s = zbc_program_pushVar(code, &ip->idx, true, copy);
6857                                 break;
6858                         }
6859                         case BC_INST_PUSH_TO_VAR: {
6860                                 char *name = bc_program_name(code, &ip->idx);
6861                                 s = zbc_program_copyToVar(name, true);
6862                                 free(name);
6863                                 break;
6864                         }
6865                         case BC_INST_QUIT:
6866                                 if (G.prog.stack.len <= 2)
6867                                         QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
6868                                 bc_vec_npop(&G.prog.stack, 2);
6869                                 break;
6870                         case BC_INST_NQUIT:
6871                                 s = zbc_program_nquit();
6872                                 break;
6873 #endif // ENABLE_DC
6874                 }
6875
6876                 if (s || G_interrupt) {
6877                         bc_program_reset();
6878                         RETURN_STATUS(s);
6879                 }
6880
6881                 // If the stack has changed, pointers may be invalid.
6882                 ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
6883                 func = bc_program_func(ip->func);
6884                 code = func->code.v;
6885         }
6886
6887         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
6888 }
6889 #if ERRORS_ARE_FATAL
6890 # define zbc_program_exec(...) (zbc_program_exec(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6891 #endif
6892
6893 static unsigned bc_vm_envLen(const char *var)
6894 {
6895         char *lenv;
6896         unsigned len;
6897
6898         lenv = getenv(var);
6899         len = BC_NUM_PRINT_WIDTH;
6900         if (!lenv) return len;
6901
6902         len = bb_strtou(lenv, NULL, 10) - 1;
6903         if (errno || len < 2 || len >= INT_MAX)
6904                 len = BC_NUM_PRINT_WIDTH;
6905
6906         return len;
6907 }
6908
6909 static BC_STATUS zbc_vm_process(const char *text)
6910 {
6911         BcStatus s = zbc_parse_text(&G.prs, text);
6912
6913         if (s) RETURN_STATUS(s);
6914
6915         while (G.prs.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
6916                 ERROR_RETURN(s =) zcommon_parse(&G.prs);
6917                 if (s) RETURN_STATUS(s);
6918         }
6919
6920         if (BC_PARSE_CAN_EXEC(&G.prs)) {
6921                 s = zbc_program_exec();
6922                 fflush_and_check();
6923                 if (s)
6924                         bc_program_reset();
6925         }
6926
6927         RETURN_STATUS(s);
6928 }
6929 #if ERRORS_ARE_FATAL
6930 # define zbc_vm_process(...) (zbc_vm_process(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6931 #endif
6932
6933 static BC_STATUS zbc_vm_file(const char *file)
6934 {
6935         // So far bc/dc have no way to include a file from another file,
6936         // therefore we know G.prog.file == NULL on entry
6937         //const char *sv_file;
6938         char *data;
6939         BcStatus s;
6940         BcFunc *main_func;
6941         BcInstPtr *ip;
6942
6943         data = bc_read_file(file);
6944         if (!data) RETURN_STATUS(bc_error_fmt("file '%s' is not text", file));
6945
6946         //sv_file = G.prog.file;
6947         G.prog.file = file;
6948         bc_lex_file(&G.prs.l);
6949         s = zbc_vm_process(data);
6950         if (s) goto err;
6951
6952         main_func = bc_program_func(BC_PROG_MAIN);
6953         ip = bc_vec_item(&G.prog.stack, 0);
6954
6955         if (main_func->code.len < ip->idx)
6956                 s = bc_error_fmt("file '%s' is not executable", file);
6957
6958 err:
6959         //G.prog.file = sv_file;
6960         G.prog.file = NULL;
6961         free(data);
6962         RETURN_STATUS(s);
6963 }
6964 #if ERRORS_ARE_FATAL
6965 # define zbc_vm_file(...) (zbc_vm_file(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6966 #endif
6967
6968 static BC_STATUS zbc_vm_stdin(void)
6969 {
6970         BcStatus s;
6971         BcVec buffer;
6972         size_t str;
6973         bool comment;
6974
6975         //G.prog.file = NULL; - already is
6976         bc_lex_file(&G.prs.l);
6977
6978         bc_char_vec_init(&buffer);
6979
6980         // This loop is complex because the vm tries not to send any lines that end
6981         // with a backslash to the parser. The reason for that is because the parser
6982         // treats a backslash+newline combo as whitespace, per the bc spec. In that
6983         // case, and for strings and comments, the parser will expect more stuff.
6984         s = BC_STATUS_SUCCESS;
6985         comment = false;
6986         str = 0;
6987         for (;;) {
6988                 size_t prevlen = buffer.len;
6989                 char *string;
6990
6991                 bc_read_line(&buffer);
6992                 // No more input means EOF
6993                 if (buffer.len <= prevlen + 1) // (we expect +1 for NUL byte)
6994                         break;
6995
6996                 string = buffer.v + prevlen;
6997                 while (*string) {
6998                         char c = *string;
6999                         if (string == buffer.v || string[-1] != '\\') {
7000                                 if (IS_BC)
7001                                         str ^= (c == '"');
7002                                 else {
7003                                         if (c == ']')
7004                                                 str -= 1;
7005                                         else if (c == '[')
7006                                                 str += 1;
7007                                 }
7008                         }
7009                         string++;
7010                         if (c == '/' && *string == '*') {
7011                                 comment = true;
7012                                 string++;
7013                                 continue;
7014                         }
7015                         if (c == '*' && *string == '/') {
7016                                 comment = false;
7017                                 string++;
7018                         }
7019                 }
7020                 if (str || comment) {
7021                         buffer.len--; // backstep over the trailing NUL byte
7022                         continue;
7023                 }
7024
7025                 // Check for backslash+newline.
7026                 // we do not check that last char is '\n' -
7027                 // if it is not, then it's EOF, and looping back
7028                 // to bc_read_line() will detect it:
7029                 string -= 2;
7030                 if (string >= buffer.v && *string == '\\') {
7031                         buffer.len--;
7032                         continue;
7033                 }
7034
7035                 s = zbc_vm_process(buffer.v);
7036                 if (s) {
7037                         if (ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP && !G_ttyin) {
7038                                 // Debug config, non-interactive mode:
7039                                 // return all the way back to main.
7040                                 // Non-debug builds do not come here, they exit.
7041                                 break;
7042                         }
7043                 }
7044
7045                 bc_vec_pop_all(&buffer);
7046         }
7047
7048         if (str) {
7049                 s = bc_error("string end could not be found");
7050         }
7051         else if (comment) {
7052                 s = bc_error("comment end could not be found");
7053         }
7054
7055         bc_vec_free(&buffer);
7056         RETURN_STATUS(s);
7057 }
7058 #if ERRORS_ARE_FATAL
7059 # define zbc_vm_stdin(...) (zbc_vm_stdin(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
7060 #endif
7061
7062 #if ENABLE_BC
7063 static void bc_vm_info(void)
7064 {
7065         printf("%s "BB_VER"\n"
7066                 "Copyright (c) 2018 Gavin D. Howard and contributors\n"
7067         , applet_name);
7068 }
7069
7070 static void bc_args(char **argv)
7071 {
7072         unsigned opts;
7073         int i;
7074
7075         GETOPT_RESET();
7076 #if ENABLE_FEATURE_BC_LONG_OPTIONS
7077         opts = option_mask32 |= getopt32long(argv, "wvsqli",
7078                 "warn\0"              No_argument "w"
7079                 "version\0"           No_argument "v"
7080                 "standard\0"          No_argument "s"
7081                 "quiet\0"             No_argument "q"
7082                 "mathlib\0"           No_argument "l"
7083                 "interactive\0"       No_argument "i"
7084         );
7085 #else
7086         opts = option_mask32 |= getopt32(argv, "wvsqli");
7087 #endif
7088         if (getenv("POSIXLY_CORRECT"))
7089                 option_mask32 |= BC_FLAG_S;
7090
7091         if (opts & BC_FLAG_V) {
7092                 bc_vm_info();
7093                 exit(0);
7094         }
7095
7096         for (i = optind; argv[i]; ++i)
7097                 bc_vec_push(&G.files, argv + i);
7098 }
7099
7100 static void bc_vm_envArgs(void)
7101 {
7102         BcVec v;
7103         char *buf;
7104         char *env_args = getenv("BC_ENV_ARGS");
7105
7106         if (!env_args) return;
7107
7108         G.env_args = xstrdup(env_args);
7109         buf = G.env_args;
7110
7111         bc_vec_init(&v, sizeof(char *), NULL);
7112
7113         while (*(buf = skip_whitespace(buf)) != '\0') {
7114                 bc_vec_push(&v, &buf);
7115                 buf = skip_non_whitespace(buf);
7116                 if (!*buf)
7117                         break;
7118                 *buf++ = '\0';
7119         }
7120
7121         // NULL terminate, and pass argv[] so that first arg is argv[1]
7122         if (sizeof(int) == sizeof(char*)) {
7123                 bc_vec_push(&v, &const_int_0);
7124         } else {
7125                 static char *const nullptr = NULL;
7126                 bc_vec_push(&v, &nullptr);
7127         }
7128         bc_args(((char **)v.v) - 1);
7129
7130         bc_vec_free(&v);
7131 }
7132
7133 static const char bc_lib[] ALIGN1 = {
7134         "scale=20"
7135 "\n"    "define e(x){"
7136 "\n"            "auto b,s,n,r,d,i,p,f,v"
7137 ////////////////"if(x<0)return(1/e(-x))" // and drop 'n' and x<0 logic below
7138 //^^^^^^^^^^^^^^^^ this would work, and is even more precise than GNU bc:
7139 //e(-.998896): GNU:.36828580434569428695
7140 //      above code:.36828580434569428696
7141 //    actual value:.3682858043456942869594...
7142 // but for now let's be "GNU compatible"
7143 "\n"            "b=ibase"
7144 "\n"            "ibase=A"
7145 "\n"            "if(x<0){"
7146 "\n"                    "n=1"
7147 "\n"                    "x=-x"
7148 "\n"            "}"
7149 "\n"            "s=scale"
7150 "\n"            "r=6+s+0.44*x"
7151 "\n"            "scale=scale(x)+1"
7152 "\n"            "while(x>1){"
7153 "\n"                    "d+=1"
7154 "\n"                    "x/=2"
7155 "\n"                    "scale+=1"
7156 "\n"            "}"
7157 "\n"            "scale=r"
7158 "\n"            "r=x+1"
7159 "\n"            "p=x"
7160 "\n"            "f=v=1"
7161 "\n"            "for(i=2;v;++i){"
7162 "\n"                    "p*=x"
7163 "\n"                    "f*=i"
7164 "\n"                    "v=p/f"
7165 "\n"                    "r+=v"
7166 "\n"            "}"
7167 "\n"            "while(d--)r*=r"
7168 "\n"            "scale=s"
7169 "\n"            "ibase=b"
7170 "\n"            "if(n)return(1/r)"
7171 "\n"            "return(r/1)"
7172 "\n"    "}"
7173 "\n"    "define l(x){"
7174 "\n"            "auto b,s,r,p,a,q,i,v"
7175 "\n"            "b=ibase"
7176 "\n"            "ibase=A"
7177 "\n"            "if(x<=0){"
7178 "\n"                    "r=(1-10^scale)/1"
7179 "\n"                    "ibase=b"
7180 "\n"                    "return(r)"
7181 "\n"            "}"
7182 "\n"            "s=scale"
7183 "\n"            "scale+=6"
7184 "\n"            "p=2"
7185 "\n"            "while(x>=2){"
7186 "\n"                    "p*=2"
7187 "\n"                    "x=sqrt(x)"
7188 "\n"            "}"
7189 "\n"            "while(x<=0.5){"
7190 "\n"                    "p*=2"
7191 "\n"                    "x=sqrt(x)"
7192 "\n"            "}"
7193 "\n"            "r=a=(x-1)/(x+1)"
7194 "\n"            "q=a*a"
7195 "\n"            "v=1"
7196 "\n"            "for(i=3;v;i+=2){"
7197 "\n"                    "a*=q"
7198 "\n"                    "v=a/i"
7199 "\n"                    "r+=v"
7200 "\n"            "}"
7201 "\n"            "r*=p"
7202 "\n"            "scale=s"
7203 "\n"            "ibase=b"
7204 "\n"            "return(r/1)"
7205 "\n"    "}"
7206 "\n"    "define s(x){"
7207 "\n"            "auto b,s,r,a,q,i"
7208 "\n"            "if(x<0)return(-s(-x))"
7209 "\n"            "b=ibase"
7210 "\n"            "ibase=A"
7211 "\n"            "s=scale"
7212 "\n"            "scale=1.1*s+2"
7213 "\n"            "a=a(1)"
7214 "\n"            "scale=0"
7215 "\n"            "q=(x/a+2)/4"
7216 "\n"            "x-=4*q*a"
7217 "\n"            "if(q%2)x=-x"
7218 "\n"            "scale=s+2"
7219 "\n"            "r=a=x"
7220 "\n"            "q=-x*x"
7221 "\n"            "for(i=3;a;i+=2){"
7222 "\n"                    "a*=q/(i*(i-1))"
7223 "\n"                    "r+=a"
7224 "\n"            "}"
7225 "\n"            "scale=s"
7226 "\n"            "ibase=b"
7227 "\n"            "return(r/1)"
7228 "\n"    "}"
7229 "\n"    "define c(x){"
7230 "\n"            "auto b,s"
7231 "\n"            "b=ibase"
7232 "\n"            "ibase=A"
7233 "\n"            "s=scale"
7234 "\n"            "scale*=1.2"
7235 "\n"            "x=s(2*a(1)+x)"
7236 "\n"            "scale=s"
7237 "\n"            "ibase=b"
7238 "\n"            "return(x/1)"
7239 "\n"    "}"
7240 "\n"    "define a(x){"
7241 "\n"            "auto b,s,r,n,a,m,t,f,i,u"
7242 "\n"            "b=ibase"
7243 "\n"            "ibase=A"
7244 "\n"            "n=1"
7245 "\n"            "if(x<0){"
7246 "\n"                    "n=-1"
7247 "\n"                    "x=-x"
7248 "\n"            "}"
7249 "\n"            "if(scale<65){"
7250 "\n"                    "if(x==1)return(.7853981633974483096156608458198757210492923498437764552437361480/n)"
7251 "\n"                    "if(x==.2)return(.1973955598498807583700497651947902934475851037878521015176889402/n)"
7252 "\n"            "}"
7253 "\n"            "s=scale"
7254 "\n"            "if(x>.2){"
7255 "\n"                    "scale+=5"
7256 "\n"                    "a=a(.2)"
7257 "\n"            "}"
7258 "\n"            "scale=s+3"
7259 "\n"            "while(x>.2){"
7260 "\n"                    "m+=1"
7261 "\n"                    "x=(x-.2)/(1+.2*x)"
7262 "\n"            "}"
7263 "\n"            "r=u=x"
7264 "\n"            "f=-x*x"
7265 "\n"            "t=1"
7266 "\n"            "for(i=3;t;i+=2){"
7267 "\n"                    "u*=f"
7268 "\n"                    "t=u/i"
7269 "\n"                    "r+=t"
7270 "\n"            "}"
7271 "\n"            "scale=s"
7272 "\n"            "ibase=b"
7273 "\n"            "return((m*a+r)/n)"
7274 "\n"    "}"
7275 "\n"    "define j(n,x){"
7276 "\n"            "auto b,s,o,a,i,v,f"
7277 "\n"            "b=ibase"
7278 "\n"            "ibase=A"
7279 "\n"            "s=scale"
7280 "\n"            "scale=0"
7281 "\n"            "n/=1"
7282 "\n"            "if(n<0){"
7283 "\n"                    "n=-n"
7284 "\n"                    "o=n%2"
7285 "\n"            "}"
7286 "\n"            "a=1"
7287 "\n"            "for(i=2;i<=n;++i)a*=i"
7288 "\n"            "scale=1.5*s"
7289 "\n"            "a=(x^n)/2^n/a"
7290 "\n"            "r=v=1"
7291 "\n"            "f=-x*x/4"
7292 "\n"            "scale+=length(a)-scale(a)"
7293 "\n"            "for(i=1;v;++i){"
7294 "\n"                    "v=v*f/i/(n+i)"
7295 "\n"                    "r+=v"
7296 "\n"            "}"
7297 "\n"            "scale=s"
7298 "\n"            "ibase=b"
7299 "\n"            "if(o)a=-a"
7300 "\n"            "return(a*r/1)"
7301 "\n"    "}"
7302 };
7303 #endif // ENABLE_BC
7304
7305 static BC_STATUS zbc_vm_exec(void)
7306 {
7307         BcStatus s;
7308         size_t i;
7309
7310 #if ENABLE_BC
7311         if (option_mask32 & BC_FLAG_L) {
7312
7313                 // We know that internal library is not buggy,
7314                 // thus error checking is normally disabled.
7315 # define DEBUG_LIB 0
7316                 bc_lex_file(&G.prs.l);
7317                 s = zbc_parse_text(&G.prs, bc_lib);
7318                 if (DEBUG_LIB && s) RETURN_STATUS(s);
7319
7320                 while (G.prs.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
7321                         ERROR_RETURN(s =) zcommon_parse(&G.prs);
7322                         if (DEBUG_LIB && s) RETURN_STATUS(s);
7323                 }
7324                 s = zbc_program_exec();
7325                 if (DEBUG_LIB && s) RETURN_STATUS(s);
7326         }
7327 #endif
7328
7329         s = BC_STATUS_SUCCESS;
7330         for (i = 0; !s && i < G.files.len; ++i)
7331                 s = zbc_vm_file(*((char **) bc_vec_item(&G.files, i)));
7332         if (ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP && s && !G_ttyin) {
7333                 // Debug config, non-interactive mode:
7334                 // return all the way back to main.
7335                 // Non-debug builds do not come here, they exit.
7336                 RETURN_STATUS(s);
7337         }
7338
7339         if (IS_BC || (option_mask32 & BC_FLAG_I))
7340                 s = zbc_vm_stdin();
7341
7342         if (!s && !BC_PARSE_CAN_EXEC(&G.prs))
7343                 s = zbc_vm_process("");
7344
7345         RETURN_STATUS(s);
7346 }
7347 #if ERRORS_ARE_FATAL
7348 # define zbc_vm_exec(...) (zbc_vm_exec(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
7349 #endif
7350
7351 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
7352 static void bc_program_free(void)
7353 {
7354         bc_num_free(&G.prog.ib);
7355         bc_num_free(&G.prog.ob);
7356         bc_num_free(&G.prog.hexb);
7357 # if ENABLE_DC
7358         bc_num_free(&G.prog.strmb);
7359 # endif
7360         bc_vec_free(&G.prog.fns);
7361         bc_vec_free(&G.prog.fn_map);
7362         bc_vec_free(&G.prog.vars);
7363         bc_vec_free(&G.prog.var_map);
7364         bc_vec_free(&G.prog.arrs);
7365         bc_vec_free(&G.prog.arr_map);
7366         bc_vec_free(&G.prog.strs);
7367         bc_vec_free(&G.prog.consts);
7368         bc_vec_free(&G.prog.results);
7369         bc_vec_free(&G.prog.stack);
7370         bc_num_free(&G.prog.last);
7371         bc_num_free(&G.prog.zero);
7372         bc_num_free(&G.prog.one);
7373 }
7374
7375 static void bc_vm_free(void)
7376 {
7377         bc_vec_free(&G.files);
7378         bc_program_free();
7379         bc_parse_free(&G.prs);
7380         free(G.env_args);
7381 }
7382 #endif
7383
7384 static void bc_program_init(void)
7385 {
7386         size_t idx;
7387         BcInstPtr ip;
7388
7389         // memset(&G.prog, 0, sizeof(G.prog)); - already is
7390         memset(&ip, 0, sizeof(BcInstPtr));
7391
7392         // G.prog.nchars = G.prog.scale = 0; - already is
7393         bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.ib);
7394         bc_num_ten(&G.prog.ib);
7395         G.prog.ib_t = 10;
7396
7397         bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.ob);
7398         bc_num_ten(&G.prog.ob);
7399         G.prog.ob_t = 10;
7400
7401         bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.hexb);
7402         bc_num_ten(&G.prog.hexb);
7403         G.prog.hexb.num[0] = 6;
7404
7405 #if ENABLE_DC
7406         bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.strmb);
7407         bc_num_ulong2num(&G.prog.strmb, UCHAR_MAX + 1);
7408 #endif
7409
7410         bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.last);
7411         //bc_num_zero(&G.prog.last); - already is
7412
7413         bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.zero);
7414         //bc_num_zero(&G.prog.zero); - already is
7415
7416         bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.one);
7417         bc_num_one(&G.prog.one);
7418
7419         bc_vec_init(&G.prog.fns, sizeof(BcFunc), bc_func_free);
7420         bc_vec_init(&G.prog.fn_map, sizeof(BcId), bc_id_free);
7421
7422         bc_program_addFunc(xstrdup("(main)"), &idx);
7423         bc_program_addFunc(xstrdup("(read)"), &idx);
7424
7425         bc_vec_init(&G.prog.vars, sizeof(BcVec), bc_vec_free);
7426         bc_vec_init(&G.prog.var_map, sizeof(BcId), bc_id_free);
7427
7428         bc_vec_init(&G.prog.arrs, sizeof(BcVec), bc_vec_free);
7429         bc_vec_init(&G.prog.arr_map, sizeof(BcId), bc_id_free);
7430
7431         bc_vec_init(&G.prog.strs, sizeof(char *), bc_string_free);
7432         bc_vec_init(&G.prog.consts, sizeof(char *), bc_string_free);
7433         bc_vec_init(&G.prog.results, sizeof(BcResult), bc_result_free);
7434         bc_vec_init(&G.prog.stack, sizeof(BcInstPtr), NULL);
7435         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
7436 }
7437
7438 static int bc_vm_init(const char *env_len)
7439 {
7440 #if ENABLE_FEATURE_EDITING
7441         G.line_input_state = new_line_input_t(DO_HISTORY);
7442 #endif
7443         G.prog.len = bc_vm_envLen(env_len);
7444
7445         bc_vec_init(&G.files, sizeof(char *), NULL);
7446         IF_BC(if (IS_BC) bc_vm_envArgs();)
7447         bc_program_init();
7448         bc_parse_create(&G.prs, BC_PROG_MAIN);
7449
7450 //TODO: in GNU bc, the check is (isatty(0) && isatty(1)),
7451 //-i option unconditionally enables this regardless of isatty():
7452         if (isatty(0)) {
7453 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
7454                 G_ttyin = 1;
7455                 // With SA_RESTART, most system calls will restart
7456                 // (IOW: they won't fail with EINTR).
7457                 // In particular, this means ^C won't cause
7458                 // stdout to get into "error state" if SIGINT hits
7459                 // within write() syscall.
7460                 //
7461                 // The downside is that ^C while tty input is taken
7462                 // will only be handled after [Enter] since read()
7463                 // from stdin is not interrupted by ^C either,
7464                 // it restarts, thus fgetc() does not return on ^C.
7465                 // (This problem manifests only if line editing is disabled)
7466                 signal_SA_RESTART_empty_mask(SIGINT, record_signo);
7467
7468                 // Without SA_RESTART, this exhibits a bug:
7469                 // "while (1) print 1" and try ^C-ing it.
7470                 // Intermittently, instead of returning to input line,
7471                 // you'll get "output error: Interrupted system call"
7472                 // and exit.
7473                 //signal_no_SA_RESTART_empty_mask(SIGINT, record_signo);
7474 #endif
7475                 return 1; // "tty"
7476         }
7477         return 0; // "not a tty"
7478 }
7479
7480 static BcStatus bc_vm_run(void)
7481 {
7482         BcStatus st = zbc_vm_exec();
7483 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
7484         if (G_exiting) // it was actually "halt" or "quit"
7485                 st = EXIT_SUCCESS;
7486         bc_vm_free();
7487 # if ENABLE_FEATURE_EDITING
7488         free_line_input_t(G.line_input_state);
7489 # endif
7490         FREE_G();
7491 #endif
7492         return st;
7493 }
7494
7495 #if ENABLE_BC
7496 int bc_main(int argc, char **argv) MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE;
7497 int bc_main(int argc UNUSED_PARAM, char **argv)
7498 {
7499         int is_tty;
7500
7501         INIT_G();
7502
7503         is_tty = bc_vm_init("BC_LINE_LENGTH");
7504
7505         bc_args(argv);
7506
7507         if (is_tty && !(option_mask32 & BC_FLAG_Q))
7508                 bc_vm_info();
7509
7510         return bc_vm_run();
7511 }
7512 #endif
7513
7514 #if ENABLE_DC
7515 int dc_main(int argc, char **argv) MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE;
7516 int dc_main(int argc UNUSED_PARAM, char **argv)
7517 {
7518         int noscript;
7519
7520         INIT_G();
7521
7522         // TODO: dc (GNU bc 1.07.1) 1.4.1 seems to use width
7523         // 1 char wider than bc from the same package.
7524         // Both default width, and xC_LINE_LENGTH=N are wider:
7525         // "DC_LINE_LENGTH=5 dc -e'123456 p'" prints:
7526         //      1234\
7527         //      56
7528         // "echo '123456' | BC_LINE_LENGTH=5 bc" prints:
7529         //      123\
7530         //      456
7531         // Do the same, or it's a bug?
7532         bc_vm_init("DC_LINE_LENGTH");
7533
7534         // Run -e'SCRIPT' and -fFILE in order of appearance, then handle FILEs
7535         noscript = BC_FLAG_I;
7536         for (;;) {
7537                 int n = getopt(argc, argv, "e:f:x");
7538                 if (n <= 0)
7539                         break;
7540                 switch (n) {
7541                 case 'e':
7542                         noscript = 0;
7543                         n = zbc_vm_process(optarg);
7544                         if (n) return n;
7545                         break;
7546                 case 'f':
7547                         noscript = 0;
7548                         n = zbc_vm_file(optarg);
7549                         if (n) return n;
7550                         break;
7551                 case 'x':
7552                         option_mask32 |= DC_FLAG_X;
7553                         break;
7554                 default:
7555                         bb_show_usage();
7556                 }
7557         }
7558         argv += optind;
7559
7560         while (*argv) {
7561                 noscript = 0;
7562                 bc_vec_push(&G.files, argv++);
7563         }
7564
7565         option_mask32 |= noscript; // set BC_FLAG_I if we need to interpret stdin
7566
7567         return bc_vm_run();
7568 }
7569 #endif
7570
7571 #endif // not DC_SMALL