miscutils/bc.c

   1 /* vi: set sw=4 ts=4: */
   2 /*
   3  * Licensed under GPLv2 or later, see file LICENSE in this source tree.
   4  * Copyright (c) 2018 Gavin D. Howard and contributors.
   5  */
   6 //config:config BC
   7 //config:       bool "bc (45 kb; 49 kb when combined with dc)"
   8 //config:       default y
   9 //config:       help
  10 //config:       bc is a command-line, arbitrary-precision calculator with a
  11 //config:       Turing-complete language. See the GNU bc manual
  12 //config:       (https://www.gnu.org/software/bc/manual/bc.html) and bc spec
  13 //config:       (http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/utilities/bc.html)
  14 //config:       for details.
  15 //config:
  16 //config:       This bc has four differences to the GNU bc:
  17 //config:
  18 //config:         1) The period (.) can also be used as a shortcut for "last", as in
  19 //config:            the BSD bc.
  20 //config:         2) Arrays are copied before being passed as arguments to
  21 //config:            functions. This behavior is required by the bc spec.
  22 //config:         3) Arrays can be passed to the builtin "length" function to get
  23 //config:            the number of elements currently in the array. The following
  24 //config:            example prints "1":
  25 //config:
  26 //config:              a[0] = 0
  27 //config:              length(a[])
  28 //config:
  29 //config:         4) The precedence of the boolean "not" operator (!) is equal to
  30 //config:            that of the unary minus (-), or negation, operator. This still
  31 //config:            allows POSIX-compliant scripts to work while somewhat
  32 //config:            preserving expected behavior (versus C) and making parsing
  33 //config:            easier.
  34 //config:
  35 //config:       Options:
  36 //config:
  37 //config:         -i  --interactive  force interactive mode
  38 //config:         -l  --mathlib      use predefined math routines:
  39 //config:
  40 //config:                              s(expr)  =  sine of expr in radians
  41 //config:                              c(expr)  =  cosine of expr in radians
  42 //config:                              a(expr)  =  arctangent of expr, returning
  43 //config:                                          radians
  44 //config:                              l(expr)  =  natural log of expr
  45 //config:                              e(expr)  =  raises e to the power of expr
  46 //config:                              j(n, x)  =  Bessel function of integer order
  47 //config:                                          n of x
  48 //config:
  49 //config:         -q  --quiet        don't print version and copyright.
  50 //config:         -s  --standard     error if any non-POSIX extensions are used.
  51 //config:         -w  --warn         warn if any non-POSIX extensions are used.
  52 //config:         -v  --version      print version and copyright and exit.
  53 //config:
  54 //config:       Long options are only available if FEATURE_BC_LONG_OPTIONS is
  55 //config:       enabled.
  56 //config:
  57 //config:config DC
  58 //config:       bool "dc (38 kb; 49 kb when combined with bc)"
  59 //config:       default y
  60 //config:       help
  61 //config:       dc is a reverse-polish notation command-line calculator which
  62 //config:       supports unlimited precision arithmetic. See the FreeBSD man page
  63 //config:       (https://www.unix.com/man-page/FreeBSD/1/dc/) and GNU dc manual
  64 //config:       (https://www.gnu.org/software/bc/manual/dc-1.05/html_mono/dc.html)
  65 //config:       for details.
  66 //config:
  67 //config:       This dc has a few differences from the two above:
  68 //config:
  69 //config:         1) When printing a byte stream (command "P"), this bc follows what
  70 //config:            the FreeBSD dc does.
  71 //config:         2) This dc implements the GNU extensions for divmod ("~") and
  72 //config:            modular exponentiation ("|").
  73 //config:         3) This dc implements all FreeBSD extensions, except for "J" and
  74 //config:            "M".
  75 //config:         4) Like the FreeBSD dc, this dc supports extended registers.
  76 //config:            However, they are implemented differently. When it encounters
  77 //config:            whitespace where a register should be, it skips the whitespace.
  78 //config:            If the character following is not a lowercase letter, an error
  79 //config:            is issued. Otherwise, the register name is parsed by the
  80 //config:            following regex:
  81 //config:
  82 //config:              [a-z][a-z0-9_]*
  83 //config:
  84 //config:            This generally means that register names will be surrounded by
  85 //config:            whitespace.
  86 //config:
  87 //config:            Examples:
  88 //config:
  89 //config:              l idx s temp L index S temp2 < do_thing
  90 //config:
  91 //config:            Also note that, like the FreeBSD dc, extended registers are not
  92 //config:            allowed unless the "-x" option is given.
  93 //config:
  94 //config:config FEATURE_DC_SMALL
  95 //config:       bool "Minimal dc implementation (4.2 kb), not using bc code base"
  96 //config:       depends on DC && !BC
  97 //config:       default n
  98 //config:
  99 //config:config FEATURE_DC_LIBM
 100 //config:       bool "Enable power and exp functions (requires libm)"
 101 //config:       default y
 102 //config:       depends on FEATURE_DC_SMALL
 103 //config:       help
 104 //config:       Enable power and exp functions.
 105 //config:       NOTE: This will require libm to be present for linking.
 106 //config:
 107 //config:config FEATURE_BC_SIGNALS
 108 //config:       bool "Enable bc/dc signal handling"
 109 //config:       default y
 110 //config:       depends on (BC || DC) && !FEATURE_DC_SMALL
 111 //config:       help
 112 //config:       Enable signal handling for bc and dc.
 113 //config:
 114 //config:config FEATURE_BC_LONG_OPTIONS
 115 //config:       bool "Enable bc/dc long options"
 116 //config:       default y
 117 //config:       depends on (BC || DC) && !FEATURE_DC_SMALL
 118 //config:       help
 119 //config:       Enable long options for bc and dc.
 120
 121 //applet:IF_BC(APPLET(bc, BB_DIR_USR_BIN, BB_SUID_DROP))
 122 //applet:IF_DC(APPLET(dc, BB_DIR_USR_BIN, BB_SUID_DROP))
 123
 124 //kbuild:lib-$(CONFIG_BC) += bc.o
 125 //kbuild:lib-$(CONFIG_DC) += bc.o
 126
 127 //See www.gnu.org/software/bc/manual/bc.html
 128 //usage:#define bc_trivial_usage
 129 //usage:       "[-sqliw] FILE..."
 130 //usage:
 131 //usage:#define bc_full_usage "\n"
 132 //usage:     "\nArbitrary precision calculator"
 133 //usage:     "\n"
 134 ///////:     "\n        -i      Interactive" - has no effect for now
 135 //usage:     "\n        -q      Quiet"
 136 //usage:     "\n        -l      Load standard math library"
 137 //usage:     "\n        -s      Be POSIX compatible"
 138 //usage:     "\n        -w      Warn if extensions are used"
 139 ///////:     "\n        -v      Version"
 140 //usage:     "\n"
 141 //usage:     "\n$BC_LINE_LENGTH changes output width"
 142 //usage:
 143 //usage:#define bc_example_usage
 144 //usage:       "3 + 4.129\n"
 145 //usage:       "1903 - 2893\n"
 146 //usage:       "-129 * 213.28935\n"
 147 //usage:       "12 / -1932\n"
 148 //usage:       "12 % 12\n"
 149 //usage:       "34 ^ 189\n"
 150 //usage:       "scale = 13\n"
 151 //usage:       "ibase = 2\n"
 152 //usage:       "obase = A\n"
 153 //usage:
 154 //usage:#define dc_trivial_usage
 155 //usage:       IF_NOT_FEATURE_DC_SMALL("[-x] ")"[-eSCRIPT]... [-fFILE]... [FILE]..."
 156 //usage:
 157 //usage:#define dc_full_usage "\n"
 158 //usage:     "\nTiny RPN calculator. Operations:"
 159 //usage:     "\n+, -, *, /, %, ~, ^," IF_NOT_FEATURE_DC_SMALL(" |,")
 160 //usage:     "\np - print top of the stack (without popping)"
 161 //usage:     "\nf - print entire stack"
 162 //usage:     "\nk - pop the value and set the precision"
 163 //usage:     "\ni - pop the value and set input radix"
 164 //usage:     "\no - pop the value and set output radix"
 165 //usage:     "\nExamples: dc -e'2 2 + p' -> 4, dc -e'8 8 * 2 2 + / p' -> 16"
 166 //usage:
 167 //usage:#define dc_example_usage
 168 //usage:       "$ dc -e'2 2 + p'\n"
 169 //usage:       "4\n"
 170 //usage:       "$ dc -e'8 8 \\* 2 2 + / p'\n"
 171 //usage:       "16\n"
 172 //usage:       "$ dc -e'0 1 & p'\n"
 173 //usage:       "0\n"
 174 //usage:       "$ dc -e'0 1 | p'\n"
 175 //usage:       "1\n"
 176 //usage:       "$ echo '72 9 / 8 * p' | dc\n"
 177 //usage:       "64\n"
 178
 179 #include "libbb.h"
 180 #include "common_bufsiz.h"
 181
 182 #if ENABLE_FEATURE_DC_SMALL
 183 # include "dc.c"
 184 #else
 185
 186 typedef enum BcStatus {
 187         BC_STATUS_SUCCESS = 0,
 188         BC_STATUS_FAILURE = 1,
 189         BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP = 2, // bc_parse_expr() uses this
 190         BC_STATUS_EOF = 3, // bc_vm_stdin() uses this
 191 } BcStatus;
 192
 193 #define BC_VEC_INVALID_IDX ((size_t) -1)
 194 #define BC_VEC_START_CAP (1 << 5)
 195
 196 typedef void (*BcVecFree)(void *);
 197
 198 typedef struct BcVec {
 199         char *v;
 200         size_t len;
 201         size_t cap;
 202         size_t size;
 203         BcVecFree dtor;
 204 } BcVec;
 205
 206 typedef signed char BcDig;
 207
 208 typedef struct BcNum {
 209         BcDig *restrict num;
 210         size_t rdx;
 211         size_t len;
 212         size_t cap;
 213         bool neg;
 214 } BcNum;
 215
 216 #define BC_NUM_MIN_BASE         ((unsigned long) 2)
 217 #define BC_NUM_MAX_IBASE        ((unsigned long) 16)
 218 // larger value might speed up BIGNUM calculations a bit:
 219 #define BC_NUM_DEF_SIZE         (16)
 220 #define BC_NUM_PRINT_WIDTH      (69)
 221
 222 #define BC_NUM_KARATSUBA_LEN    (32)
 223
 224 typedef void (*BcNumDigitOp)(size_t, size_t, bool);
 225
 226 typedef BcStatus (*BcNumBinaryOp)(BcNum *, BcNum *, BcNum *, size_t);
 227
 228 static BcStatus bc_num_add(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale);
 229 static BcStatus bc_num_sub(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale);
 230 static BcStatus bc_num_mul(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale);
 231 static BcStatus bc_num_div(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale);
 232 static BcStatus bc_num_mod(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale);
 233 static BcStatus bc_num_pow(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale);
 234 static BcStatus bc_num_sqrt(BcNum *a, BcNum *b, size_t scale);
 235 static BcStatus bc_num_divmod(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, BcNum *d,
 236                               size_t scale);
 237
 238 typedef enum BcInst {
 239
 240 #if ENABLE_BC
 241         BC_INST_INC_PRE,
 242         BC_INST_DEC_PRE,
 243         BC_INST_INC_POST,
 244         BC_INST_DEC_POST,
 245 #endif
 246
 247         BC_INST_NEG,
 248
 249         BC_INST_POWER,
 250         BC_INST_MULTIPLY,
 251         BC_INST_DIVIDE,
 252         BC_INST_MODULUS,
 253         BC_INST_PLUS,
 254         BC_INST_MINUS,
 255
 256         BC_INST_REL_EQ,
 257         BC_INST_REL_LE,
 258         BC_INST_REL_GE,
 259         BC_INST_REL_NE,
 260         BC_INST_REL_LT,
 261         BC_INST_REL_GT,
 262
 263         BC_INST_BOOL_NOT,
 264         BC_INST_BOOL_OR,
 265         BC_INST_BOOL_AND,
 266
 267 #if ENABLE_BC
 268         BC_INST_ASSIGN_POWER,
 269         BC_INST_ASSIGN_MULTIPLY,
 270         BC_INST_ASSIGN_DIVIDE,
 271         BC_INST_ASSIGN_MODULUS,
 272         BC_INST_ASSIGN_PLUS,
 273         BC_INST_ASSIGN_MINUS,
 274 #endif
 275         BC_INST_ASSIGN,
 276
 277         BC_INST_NUM,
 278         BC_INST_VAR,
 279         BC_INST_ARRAY_ELEM,
 280         BC_INST_ARRAY,
 281
 282         BC_INST_SCALE_FUNC,
 283         BC_INST_IBASE,
 284         BC_INST_SCALE,
 285         BC_INST_LAST,
 286         BC_INST_LENGTH,
 287         BC_INST_READ,
 288         BC_INST_OBASE,
 289         BC_INST_SQRT,
 290
 291         BC_INST_PRINT,
 292         BC_INST_PRINT_POP,
 293         BC_INST_STR,
 294         BC_INST_PRINT_STR,
 295
 296 #if ENABLE_BC
 297         BC_INST_JUMP,
 298         BC_INST_JUMP_ZERO,
 299
 300         BC_INST_CALL,
 301
 302         BC_INST_RET,
 303         BC_INST_RET0,
 304
 305         BC_INST_HALT,
 306 #endif
 307
 308         BC_INST_POP,
 309         BC_INST_POP_EXEC,
 310
 311 #if ENABLE_DC
 312         BC_INST_MODEXP,
 313         BC_INST_DIVMOD,
 314
 315         BC_INST_EXECUTE,
 316         BC_INST_EXEC_COND,
 317
 318         BC_INST_ASCIIFY,
 319         BC_INST_PRINT_STREAM,
 320
 321         BC_INST_PRINT_STACK,
 322         BC_INST_CLEAR_STACK,
 323         BC_INST_STACK_LEN,
 324         BC_INST_DUPLICATE,
 325         BC_INST_SWAP,
 326
 327         BC_INST_LOAD,
 328         BC_INST_PUSH_VAR,
 329         BC_INST_PUSH_TO_VAR,
 330
 331         BC_INST_QUIT,
 332         BC_INST_NQUIT,
 333
 334         BC_INST_INVALID = -1,
 335 #endif
 336
 337 } BcInst;
 338
 339 typedef struct BcId {
 340         char *name;
 341         size_t idx;
 342 } BcId;
 343
 344 typedef struct BcFunc {
 345         BcVec code;
 346         BcVec labels;
 347         size_t nparams;
 348         BcVec autos;
 349 } BcFunc;
 350
 351 typedef enum BcResultType {
 352
 353         BC_RESULT_TEMP,
 354
 355         BC_RESULT_VAR,
 356         BC_RESULT_ARRAY_ELEM,
 357         BC_RESULT_ARRAY,
 358
 359         BC_RESULT_STR,
 360
 361         BC_RESULT_IBASE,
 362         BC_RESULT_SCALE,
 363         BC_RESULT_LAST,
 364
 365         // These are between to calculate ibase, obase, and last from instructions.
 366         BC_RESULT_CONSTANT,
 367         BC_RESULT_ONE,
 368
 369         BC_RESULT_OBASE,
 370
 371 } BcResultType;
 372
 373 typedef union BcResultData {
 374         BcNum n;
 375         BcVec v;
 376         BcId id;
 377 } BcResultData;
 378
 379 typedef struct BcResult {
 380         BcResultType t;
 381         BcResultData d;
 382 } BcResult;
 383
 384 typedef struct BcInstPtr {
 385         size_t func;
 386         size_t idx;
 387         size_t len;
 388 } BcInstPtr;
 389
 390 // BC_LEX_NEG is not used in lexing; it is only for parsing.
 391 typedef enum BcLexType {
 392
 393         BC_LEX_EOF,
 394         BC_LEX_INVALID,
 395
 396         BC_LEX_OP_INC,
 397         BC_LEX_OP_DEC,
 398
 399         BC_LEX_NEG,
 400
 401         BC_LEX_OP_POWER,
 402         BC_LEX_OP_MULTIPLY,
 403         BC_LEX_OP_DIVIDE,
 404         BC_LEX_OP_MODULUS,
 405         BC_LEX_OP_PLUS,
 406         BC_LEX_OP_MINUS,
 407
 408         BC_LEX_OP_REL_EQ,
 409         BC_LEX_OP_REL_LE,
 410         BC_LEX_OP_REL_GE,
 411         BC_LEX_OP_REL_NE,
 412         BC_LEX_OP_REL_LT,
 413         BC_LEX_OP_REL_GT,
 414
 415         BC_LEX_OP_BOOL_NOT,
 416         BC_LEX_OP_BOOL_OR,
 417         BC_LEX_OP_BOOL_AND,
 418
 419         BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER,
 420         BC_LEX_OP_ASSIGN_MULTIPLY,
 421         BC_LEX_OP_ASSIGN_DIVIDE,
 422         BC_LEX_OP_ASSIGN_MODULUS,
 423         BC_LEX_OP_ASSIGN_PLUS,
 424         BC_LEX_OP_ASSIGN_MINUS,
 425         BC_LEX_OP_ASSIGN,
 426
 427         BC_LEX_NLINE,
 428         BC_LEX_WHITESPACE,
 429
 430         BC_LEX_LPAREN,
 431         BC_LEX_RPAREN,
 432
 433         BC_LEX_LBRACKET,
 434         BC_LEX_COMMA,
 435         BC_LEX_RBRACKET,
 436
 437         BC_LEX_LBRACE,
 438         BC_LEX_SCOLON,
 439         BC_LEX_RBRACE,
 440
 441         BC_LEX_STR,
 442         BC_LEX_NAME,
 443         BC_LEX_NUMBER,
 444
 445         BC_LEX_KEY_1st_keyword,
 446         BC_LEX_KEY_AUTO = BC_LEX_KEY_1st_keyword,
 447         BC_LEX_KEY_BREAK,
 448         BC_LEX_KEY_CONTINUE,
 449         BC_LEX_KEY_DEFINE,
 450         BC_LEX_KEY_ELSE,
 451         BC_LEX_KEY_FOR,
 452         BC_LEX_KEY_HALT,
 453         // code uses "type - BC_LEX_KEY_IBASE + BC_INST_IBASE" construct,
 454         BC_LEX_KEY_IBASE,  // relative order should match for: BC_INST_IBASE
 455         BC_LEX_KEY_IF,
 456         BC_LEX_KEY_LAST,   // relative order should match for: BC_INST_LAST
 457         BC_LEX_KEY_LENGTH,
 458         BC_LEX_KEY_LIMITS,
 459         BC_LEX_KEY_OBASE,  // relative order should match for: BC_INST_OBASE
 460         BC_LEX_KEY_PRINT,
 461         BC_LEX_KEY_QUIT,
 462         BC_LEX_KEY_READ,
 463         BC_LEX_KEY_RETURN,
 464         BC_LEX_KEY_SCALE,
 465         BC_LEX_KEY_SQRT,
 466         BC_LEX_KEY_WHILE,
 467
 468 #if ENABLE_DC
 469         BC_LEX_EQ_NO_REG,
 470         BC_LEX_OP_MODEXP,
 471         BC_LEX_OP_DIVMOD,
 472
 473         BC_LEX_COLON,
 474         BC_LEX_ELSE,
 475         BC_LEX_EXECUTE,
 476         BC_LEX_PRINT_STACK,
 477         BC_LEX_CLEAR_STACK,
 478         BC_LEX_STACK_LEVEL,
 479         BC_LEX_DUPLICATE,
 480         BC_LEX_SWAP,
 481         BC_LEX_POP,
 482
 483         BC_LEX_ASCIIFY,
 484         BC_LEX_PRINT_STREAM,
 485
 486         BC_LEX_STORE_IBASE,
 487         BC_LEX_STORE_SCALE,
 488         BC_LEX_LOAD,
 489         BC_LEX_LOAD_POP,
 490         BC_LEX_STORE_PUSH,
 491         BC_LEX_STORE_OBASE,
 492         BC_LEX_PRINT_POP,
 493         BC_LEX_NQUIT,
 494         BC_LEX_SCALE_FACTOR,
 495 #endif
 496 } BcLexType;
 497 // must match order of BC_LEX_KEY_foo etc above
 498 #if ENABLE_BC
 499 struct BcLexKeyword {
 500         char name8[8];
 501 };
 502 #define BC_LEX_KW_ENTRY(a, b) \
 503         { .name8 = a /*, .posix = b */ }
 504 static const struct BcLexKeyword bc_lex_kws[20] = {
 505         BC_LEX_KW_ENTRY("auto"    , 1), // 0
 506         BC_LEX_KW_ENTRY("break"   , 1), // 1
 507         BC_LEX_KW_ENTRY("continue", 0), // 2 note: this one has no terminating NUL
 508         BC_LEX_KW_ENTRY("define"  , 1), // 3
 509
 510         BC_LEX_KW_ENTRY("else"    , 0), // 4
 511         BC_LEX_KW_ENTRY("for"     , 1), // 5
 512         BC_LEX_KW_ENTRY("halt"    , 0), // 6
 513         BC_LEX_KW_ENTRY("ibase"   , 1), // 7
 514
 515         BC_LEX_KW_ENTRY("if"      , 1), // 8
 516         BC_LEX_KW_ENTRY("last"    , 0), // 9
 517         BC_LEX_KW_ENTRY("length"  , 1), // 10
 518         BC_LEX_KW_ENTRY("limits"  , 0), // 11
 519
 520         BC_LEX_KW_ENTRY("obase"   , 1), // 12
 521         BC_LEX_KW_ENTRY("print"   , 0), // 13
 522         BC_LEX_KW_ENTRY("quit"    , 1), // 14
 523         BC_LEX_KW_ENTRY("read"    , 0), // 15
 524
 525         BC_LEX_KW_ENTRY("return"  , 1), // 16
 526         BC_LEX_KW_ENTRY("scale"   , 1), // 17
 527         BC_LEX_KW_ENTRY("sqrt"    , 1), // 18
 528         BC_LEX_KW_ENTRY("while"   , 1), // 19
 529 };
 530 #undef BC_LEX_KW_ENTRY
 531 enum {
 532         POSIX_KWORD_MASK = 0
 533                 | (1 << 0)
 534                 | (1 << 1)
 535                 | (0 << 2)
 536                 | (1 << 3)
 537                 \
 538                 | (0 << 4)
 539                 | (1 << 5)
 540                 | (0 << 6)
 541                 | (1 << 7)
 542                 \
 543                 | (1 << 8)
 544                 | (0 << 9)
 545                 | (1 << 10)
 546                 | (0 << 11)
 547                 \
 548                 | (1 << 12)
 549                 | (0 << 13)
 550                 | (1 << 14)
 551                 | (0 << 15)
 552                 \
 553                 | (1 << 16)
 554                 | (1 << 17)
 555                 | (1 << 18)
 556                 | (1 << 19)
 557 };
 558 #define bc_lex_kws_POSIX(i) ((1 << (i)) & POSIX_KWORD_MASK)
 559 #endif
 560
 561 struct BcLex;
 562 typedef BcStatus (*BcLexNext)(struct BcLex *);
 563
 564 typedef struct BcLex {
 565
 566         const char *buf;
 567         size_t i;
 568         size_t line;
 569         size_t len;
 570         bool newline;
 571
 572         struct {
 573                 BcLexType t;
 574                 BcLexType last;
 575                 BcVec v;
 576         } t;
 577
 578         BcLexNext next;
 579
 580 } BcLex;
 581
 582 #define BC_PARSE_STREND ((char) UCHAR_MAX)
 583
 584 #define BC_PARSE_REL    (1 << 0)
 585 #define BC_PARSE_PRINT  (1 << 1)
 586 #define BC_PARSE_NOCALL (1 << 2)
 587 #define BC_PARSE_NOREAD (1 << 3)
 588 #define BC_PARSE_ARRAY  (1 << 4)
 589
 590 #define BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(parse) ((uint8_t *) bc_vec_top(&(parse)->flags))
 591 #define BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) (*(BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(parse)))
 592
 593 #define BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER (1 << 0)
 594 #define BC_PARSE_FUNC_INNER(parse) \
 595         (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER)
 596
 597 #define BC_PARSE_FLAG_FUNC (1 << 1)
 598 #define BC_PARSE_FUNC(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_FUNC)
 599
 600 #define BC_PARSE_FLAG_BODY (1 << 2)
 601 #define BC_PARSE_BODY(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_BODY)
 602
 603 #define BC_PARSE_FLAG_LOOP (1 << 3)
 604 #define BC_PARSE_LOOP(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_LOOP)
 605
 606 #define BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER (1 << 4)
 607 #define BC_PARSE_LOOP_INNER(parse) \
 608         (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER)
 609
 610 #define BC_PARSE_FLAG_IF (1 << 5)
 611 #define BC_PARSE_IF(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_IF)
 612
 613 #define BC_PARSE_FLAG_ELSE (1 << 6)
 614 #define BC_PARSE_ELSE(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_ELSE)
 615
 616 #define BC_PARSE_FLAG_IF_END (1 << 7)
 617 #define BC_PARSE_IF_END(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_IF_END)
 618
 619 #define BC_PARSE_CAN_EXEC(parse)                                             \
 620         (!(BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) &                                            \
 621            (BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER | BC_PARSE_FLAG_FUNC | BC_PARSE_FLAG_BODY | \
 622             BC_PARSE_FLAG_LOOP | BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER | BC_PARSE_FLAG_IF |   \
 623             BC_PARSE_FLAG_ELSE | BC_PARSE_FLAG_IF_END)))
 624
 625 struct BcParse;
 626
 627 struct BcProgram;
 628
 629 typedef BcStatus (*BcParseParse)(struct BcParse *);
 630
 631 typedef struct BcParse {
 632
 633         BcParseParse parse;
 634
 635         BcLex l;
 636
 637         BcVec flags;
 638
 639         BcVec exits;
 640         BcVec conds;
 641
 642         BcVec ops;
 643
 644         BcFunc *func;
 645         size_t fidx;
 646
 647         size_t nbraces;
 648         bool auto_part;
 649
 650 } BcParse;
 651
 652 typedef struct BcProgram {
 653
 654         size_t len;
 655         size_t scale;
 656
 657         BcNum ib;
 658         size_t ib_t;
 659         BcNum ob;
 660         size_t ob_t;
 661
 662         BcNum hexb;
 663
 664 #if ENABLE_DC
 665         BcNum strmb;
 666 #endif
 667
 668         BcVec results;
 669         BcVec stack;
 670
 671         BcVec fns;
 672         BcVec fn_map;
 673
 674         BcVec vars;
 675         BcVec var_map;
 676
 677         BcVec arrs;
 678         BcVec arr_map;
 679
 680         BcVec strs;
 681         BcVec consts;
 682
 683         const char *file;
 684
 685         BcNum last;
 686         BcNum zero;
 687         BcNum one;
 688
 689         size_t nchars;
 690
 691 } BcProgram;
 692
 693 #define BC_PROG_STACK(s, n) ((s)->len >= ((size_t) n))
 694
 695 #define BC_PROG_MAIN (0)
 696 #define BC_PROG_READ (1)
 697 #if ENABLE_DC
 698 #define BC_PROG_REQ_FUNCS (2)
 699 #endif
 700
 701 #define BC_PROG_STR(n) (!(n)->num && !(n)->cap)
 702 #define BC_PROG_NUM(r, n) \
 703         ((r)->t != BC_RESULT_ARRAY && (r)->t != BC_RESULT_STR && !BC_PROG_STR(n))
 704
 705 typedef unsigned long (*BcProgramBuiltIn)(BcNum *);
 706
 707 #define BC_FLAG_W (1 << 0)
 708 #define BC_FLAG_V (1 << 1)
 709 #define BC_FLAG_S (1 << 2)
 710 #define BC_FLAG_Q (1 << 3)
 711 #define BC_FLAG_L (1 << 4)
 712 #define BC_FLAG_I (1 << 5)
 713 #define DC_FLAG_X (1 << 6)
 714
 715 #define BC_MAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
 716 #define BC_MIN(a, b) ((a) < (b) ? (a) : (b))
 717
 718 #define BC_MAX_OBASE    ((unsigned) 999)
 719 #define BC_MAX_DIM      ((unsigned) INT_MAX)
 720 #define BC_MAX_SCALE    ((unsigned) UINT_MAX)
 721 #define BC_MAX_STRING   ((unsigned) UINT_MAX - 1)
 722 #define BC_MAX_NUM      BC_MAX_STRING
 723 // Unused apart from "limits" message. Just show a "biggish number" there.
 724 //#define BC_MAX_NAME     BC_MAX_STRING
 725 //#define BC_MAX_EXP      ((unsigned long) LONG_MAX)
 726 //#define BC_MAX_VARS     ((unsigned long) SIZE_MAX - 1)
 727 #define BC_MAX_NAME_STR "999999999"
 728 #define BC_MAX_EXP_STR  "999999999"
 729 #define BC_MAX_VARS_STR "999999999"
 730
 731 #define BC_MAX_OBASE_STR "999"
 732
 733 #if INT_MAX == 2147483647
 734 # define BC_MAX_DIM_STR "2147483647"
 735 #elif INT_MAX == 9223372036854775807
 736 # define BC_MAX_DIM_STR "9223372036854775807"
 737 #else
 738 # error Strange INT_MAX
 739 #endif
 740
 741 #if UINT_MAX == 4294967295
 742 # define BC_MAX_SCALE_STR  "4294967295"
 743 # define BC_MAX_STRING_STR "4294967294"
 744 #elif UINT_MAX == 18446744073709551615
 745 # define BC_MAX_SCALE_STR  "18446744073709551615"
 746 # define BC_MAX_STRING_STR "18446744073709551614"
 747 #else
 748 # error Strange UINT_MAX
 749 #endif
 750 #define BC_MAX_NUM_STR BC_MAX_STRING_STR
 751
 752 struct globals {
 753         IF_FEATURE_BC_SIGNALS(smallint ttyin;)
 754         IF_FEATURE_CLEAN_UP(smallint exiting;)
 755         char sbgn;
 756         char send;
 757
 758         BcParse prs;
 759         BcProgram prog;
 760
 761         // For error messages. Can be set to current parsed line,
 762         // or [TODO] to current executing line (can be before last parsed one)
 763         unsigned err_line;
 764
 765         BcVec files;
 766
 767         char *env_args;
 768
 769 #if ENABLE_FEATURE_EDITING
 770         line_input_t *line_input_state;
 771 #endif
 772 } FIX_ALIASING;
 773 #define G (*ptr_to_globals)
 774 #define INIT_G() do { \
 775         SET_PTR_TO_GLOBALS(xzalloc(sizeof(G))); \
 776 } while (0)
 777 #define FREE_G() do { \
 778         FREE_PTR_TO_GLOBALS(); \
 779 } while (0)
 780 #define G_posix (ENABLE_BC && (option_mask32 & BC_FLAG_S))
 781 #define G_warn  (ENABLE_BC && (option_mask32 & BC_FLAG_W))
 782 #define G_exreg (ENABLE_DC && (option_mask32 & DC_FLAG_X))
 783 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
 784 # define G_interrupt bb_got_signal
 785 # define G_ttyin     G.ttyin
 786 #else
 787 # define G_interrupt 0
 788 # define G_ttyin     0
 789 #endif
 790 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
 791 # define G_exiting G.exiting
 792 #else
 793 # define G_exiting 0
 794 #endif
 795 #define IS_BC (ENABLE_BC && (!ENABLE_DC || applet_name[0] == 'b'))
 796
 797 #if ENABLE_BC
 798
 799 // This is a bit array that corresponds to token types. An entry is
 800 // true if the token is valid in an expression, false otherwise.
 801 enum {
 802         BC_PARSE_EXPRS_BITS = 0
 803         + ((uint64_t)((0 << 0)+(0 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (0*8))
 804         + ((uint64_t)((1 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (1*8))
 805         + ((uint64_t)((1 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (2*8))
 806         + ((uint64_t)((1 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(0 << 3)+(0 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(0 << 7)) << (3*8))
 807         + ((uint64_t)((0 << 0)+(0 << 1)+(0 << 2)+(0 << 3)+(0 << 4)+(0 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (4*8))
 808         + ((uint64_t)((0 << 0)+(0 << 1)+(0 << 2)+(0 << 3)+(0 << 4)+(0 << 5)+(0 << 6)+(1 << 7)) << (5*8))
 809         + ((uint64_t)((0 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(0 << 5)+(0 << 6)+(1 << 7)) << (6*8))
 810         + ((uint64_t)((0 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(0 << 3)                                    ) << (7*8))
 811 };
 812 static ALWAYS_INLINE long bc_parse_exprs(unsigned i)
 813 {
 814 #if ULONG_MAX > 0xffffffff
 815         // 64-bit version (will not work correctly for 32-bit longs!)
 816         return BC_PARSE_EXPRS_BITS & (1UL << i);
 817 #else
 818         // 32-bit version
 819         unsigned long m = (uint32_t)BC_PARSE_EXPRS_BITS;
 820         if (i >= 32) {
 821                 m = (uint32_t)(BC_PARSE_EXPRS_BITS >> 32);
 822                 i &= 31;
 823         }
 824         return m & (1UL << i);
 825 #endif
 826 }
 827
 828 // This is an array of data for operators that correspond to token types.
 829 static const uint8_t bc_parse_ops[] = {
 830 #define OP(p,l) ((int)(l) * 0x10 + (p))
 831         OP(0, false), OP( 0, false ), // inc dec
 832         OP(1, false), // neg
 833         OP(2, false),
 834         OP(3, true ), OP( 3, true  ), OP( 3, true  ), // pow mul div
 835         OP(4, true ), OP( 4, true  ), // mod + -
 836         OP(6, true ), OP( 6, true  ), OP( 6, true  ), OP( 6, true  ), OP( 6, true  ), OP( 6, true ), // == <= >= != < >
 837         OP(1, false), // not
 838         OP(7, true ), OP( 7, true  ), // or and
 839         OP(5, false), OP( 5, false ), OP( 5, false ), OP( 5, false ), OP( 5, false ), // ^= *= /= %= +=
 840         OP(5, false), OP( 5, false ), // -= =
 841 #undef OP
 842 };
 843 #define bc_parse_op_PREC(i) (bc_parse_ops[i] & 0x0f)
 844 #define bc_parse_op_LEFT(i) (bc_parse_ops[i] & 0x10)
 845
 846 // Byte array of up to 4 BC_LEX's, packed into 32-bit word
 847 typedef uint32_t BcParseNext;
 848
 849 // These identify what tokens can come after expressions in certain cases.
 850 enum {
 851 #define BC_PARSE_NEXT4(a,b,c,d) ( (a) | ((b)<<8) | ((c)<<16) | ((((d)|0x80)<<24)) )
 852 #define BC_PARSE_NEXT2(a,b)     BC_PARSE_NEXT4(a,b,0xff,0xff)
 853 #define BC_PARSE_NEXT1(a)       BC_PARSE_NEXT4(a,0xff,0xff,0xff)
 854         bc_parse_next_expr  = BC_PARSE_NEXT4(BC_LEX_NLINE,  BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_RBRACE, BC_LEX_EOF),
 855         bc_parse_next_param = BC_PARSE_NEXT2(BC_LEX_RPAREN, BC_LEX_COMMA),
 856         bc_parse_next_print = BC_PARSE_NEXT4(BC_LEX_COMMA,  BC_LEX_NLINE,  BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_EOF),
 857         bc_parse_next_rel   = BC_PARSE_NEXT1(BC_LEX_RPAREN),
 858         bc_parse_next_elem  = BC_PARSE_NEXT1(BC_LEX_RBRACKET),
 859         bc_parse_next_for   = BC_PARSE_NEXT1(BC_LEX_SCOLON),
 860         bc_parse_next_read  = BC_PARSE_NEXT2(BC_LEX_NLINE,  BC_LEX_EOF),
 861 #undef BC_PARSE_NEXT4
 862 #undef BC_PARSE_NEXT2
 863 #undef BC_PARSE_NEXT1
 864 };
 865 #endif // ENABLE_BC
 866
 867 #if ENABLE_DC
 868 static const //BcLexType - should be this type, but narrower type saves size:
 869 uint8_t
 870 dc_lex_regs[] = {
 871         BC_LEX_OP_REL_EQ, BC_LEX_OP_REL_LE, BC_LEX_OP_REL_GE, BC_LEX_OP_REL_NE,
 872         BC_LEX_OP_REL_LT, BC_LEX_OP_REL_GT, BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_COLON,
 873         BC_LEX_ELSE, BC_LEX_LOAD, BC_LEX_LOAD_POP, BC_LEX_OP_ASSIGN,
 874         BC_LEX_STORE_PUSH,
 875 };
 876
 877 static const //BcLexType - should be this type
 878 uint8_t
 879 dc_lex_tokens[] = {
 880         BC_LEX_OP_MODULUS, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_LPAREN,
 881         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_MULTIPLY, BC_LEX_OP_PLUS, BC_LEX_INVALID,
 882         BC_LEX_OP_MINUS, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_DIVIDE,
 883         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 884         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 885         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 886         BC_LEX_COLON, BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_OP_REL_GT, BC_LEX_OP_REL_EQ,
 887         BC_LEX_OP_REL_LT, BC_LEX_KEY_READ, BC_LEX_INVALID,
 888         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 889         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_EQ_NO_REG, BC_LEX_INVALID,
 890         BC_LEX_KEY_IBASE, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_KEY_SCALE, BC_LEX_LOAD_POP,
 891         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_BOOL_NOT, BC_LEX_KEY_OBASE, BC_LEX_PRINT_STREAM,
 892         BC_LEX_NQUIT, BC_LEX_POP, BC_LEX_STORE_PUSH, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 893         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_SCALE_FACTOR, BC_LEX_INVALID,
 894         BC_LEX_KEY_LENGTH, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 895         BC_LEX_OP_POWER, BC_LEX_NEG, BC_LEX_INVALID,
 896         BC_LEX_ASCIIFY, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_CLEAR_STACK, BC_LEX_DUPLICATE,
 897         BC_LEX_ELSE, BC_LEX_PRINT_STACK, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 898         BC_LEX_STORE_IBASE, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_STORE_SCALE, BC_LEX_LOAD,
 899         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_PRINT_POP, BC_LEX_STORE_OBASE, BC_LEX_KEY_PRINT,
 900         BC_LEX_KEY_QUIT, BC_LEX_SWAP, BC_LEX_OP_ASSIGN, BC_LEX_INVALID,
 901         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_KEY_SQRT, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_EXECUTE,
 902         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_STACK_LEVEL,
 903         BC_LEX_LBRACE, BC_LEX_OP_MODEXP, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_DIVMOD,
 904         BC_LEX_INVALID
 905 };
 906
 907 static const //BcInst - should be this type. Using signed narrow type since BC_INST_INVALID is -1
 908 int8_t
 909 dc_parse_insts[] = {
 910         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_REL_GE,
 911         BC_INST_INVALID, BC_INST_POWER, BC_INST_MULTIPLY, BC_INST_DIVIDE,
 912         BC_INST_MODULUS, BC_INST_PLUS, BC_INST_MINUS,
 913         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 914         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 915         BC_INST_BOOL_NOT, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 916         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 917         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 918         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_REL_GT, BC_INST_INVALID,
 919         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_REL_GE,
 920         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 921         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 922         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 923         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_IBASE,
 924         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_LENGTH, BC_INST_INVALID,
 925         BC_INST_OBASE, BC_INST_PRINT, BC_INST_QUIT, BC_INST_INVALID,
 926         BC_INST_INVALID, BC_INST_SCALE, BC_INST_SQRT, BC_INST_INVALID,
 927         BC_INST_REL_EQ, BC_INST_MODEXP, BC_INST_DIVMOD, BC_INST_INVALID,
 928         BC_INST_INVALID, BC_INST_EXECUTE, BC_INST_PRINT_STACK, BC_INST_CLEAR_STACK,
 929         BC_INST_STACK_LEN, BC_INST_DUPLICATE, BC_INST_SWAP, BC_INST_POP,
 930         BC_INST_ASCIIFY, BC_INST_PRINT_STREAM, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 931         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 932         BC_INST_PRINT, BC_INST_NQUIT, BC_INST_SCALE_FUNC,
 933 };
 934 #endif // ENABLE_DC
 935
 936 static const BcNumBinaryOp bc_program_ops[] = {
 937         bc_num_pow, bc_num_mul, bc_num_div, bc_num_mod, bc_num_add, bc_num_sub,
 938 };
 939
 940 static void fflush_and_check(void)
 941 {
 942         fflush_all();
 943         if (ferror(stdout) || ferror(stderr))
 944                 bb_perror_msg_and_die("output error");
 945 }
 946
 947 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
 948 #define QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN \
 949 do { \
 950         IF_FEATURE_BC_SIGNALS(G_ttyin = 0;) /* do not loop in main loop anymore */ \
 951         G_exiting = 1; \
 952         return BC_STATUS_FAILURE; \
 953 } while (0)
 954 #else
 955 #define QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN quit()
 956 #endif
 957
 958 static void quit(void) NORETURN;
 959 static void quit(void)
 960 {
 961         if (ferror(stdin))
 962                 bb_perror_msg_and_die("input error");
 963         fflush_and_check();
 964         exit(0);
 965 }
 966
 967 static void bc_verror_msg(const char *fmt, va_list p)
 968 {
 969         const char *sv = sv; /* for compiler */
 970         if (G.prog.file) {
 971                 sv = applet_name;
 972                 applet_name = xasprintf("%s: %s:%u", applet_name, G.prog.file, G.err_line);
 973         }
 974         bb_verror_msg(fmt, p, NULL);
 975         if (G.prog.file) {
 976                 free((char*)applet_name);
 977                 applet_name = sv;
 978         }
 979 }
 980
 981 static NOINLINE int bc_error_fmt(const char *fmt, ...)
 982 {
 983         va_list p;
 984
 985         va_start(p, fmt);
 986         bc_verror_msg(fmt, p);
 987         va_end(p);
 988
 989         if (!ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP && !G_ttyin)
 990                 exit(1);
 991         return BC_STATUS_FAILURE;
 992 }
 993
 994 #if ENABLE_BC
 995 static NOINLINE int bc_posix_error_fmt(const char *fmt, ...)
 996 {
 997         va_list p;
 998
 999         // Are non-POSIX constructs totally ok?
1000         if (!(option_mask32 & (BC_FLAG_S|BC_FLAG_W)))
1001                 return BC_STATUS_SUCCESS; // yes
1002
1003         va_start(p, fmt);
1004         bc_verror_msg(fmt, p);
1005         va_end(p);
1006
1007         // Do we treat non-POSIX constructs as errors?
1008         if (!(option_mask32 & BC_FLAG_S))
1009                 return BC_STATUS_SUCCESS; // no, it's a warning
1010         if (!ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP && !G_ttyin)
1011                 exit(1);
1012         return BC_STATUS_FAILURE;
1013 }
1014 #endif
1015
1016 // We use error functions with "return bc_error(FMT[, PARAMS])" idiom.
1017 // This idiom begs for tail-call optimization, but for it to work,
1018 // function must not have caller-cleaned parameters on stack.
1019 // Unfortunately, vararg function API does exactly that on most arches.
1020 // Thus, use these shims for the cases when we have no vararg PARAMS:
1021 static int bc_error(const char *msg)
1022 {
1023         return bc_error_fmt("%s", msg);
1024 }
1025 #if ENABLE_BC
1026 static int bc_POSIX_requires(const char *msg)
1027 {
1028         return bc_posix_error_fmt("POSIX requires %s", msg);
1029 }
1030 static int bc_POSIX_does_not_allow(const char *msg)
1031 {
1032         return bc_posix_error_fmt("%s%s", "POSIX does not allow ", msg);
1033 }
1034 static int bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad(const char *msg)
1035 {
1036         return bc_posix_error_fmt("%s%s %s", "POSIX does not allow ", "boolean operators; the following is bad:", msg);
1037 }
1038 static int bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for(const char *msg)
1039 {
1040         return bc_posix_error_fmt("%san empty %s expression in a for loop", "POSIX does not allow ", msg);
1041 }
1042 #endif
1043 static int bc_error_bad_character(char c)
1044 {
1045         return bc_error_fmt("bad character '%c'", c);
1046 }
1047 static int bc_error_bad_expression(void)
1048 {
1049         return bc_error("bad expression");
1050 }
1051 static int bc_error_bad_token(void)
1052 {
1053         return bc_error("bad token");
1054 }
1055 static int bc_error_stack_has_too_few_elements(void)
1056 {
1057         return bc_error("stack has too few elements");
1058 }
1059 static int bc_error_variable_is_wrong_type(void)
1060 {
1061         return bc_error("variable is wrong type");
1062 }
1063 static int bc_error_nested_read_call(void)
1064 {
1065         return bc_error("read() call inside of a read() call");
1066 }
1067
1068 static void bc_vec_grow(BcVec *v, size_t n)
1069 {
1070         size_t cap = v->cap * 2;
1071         while (cap < v->len + n) cap *= 2;
1072         v->v = xrealloc(v->v, v->size * cap);
1073         v->cap = cap;
1074 }
1075
1076 static void bc_vec_init(BcVec *v, size_t esize, BcVecFree dtor)
1077 {
1078         v->size = esize;
1079         v->cap = BC_VEC_START_CAP;
1080         v->len = 0;
1081         v->dtor = dtor;
1082         v->v = xmalloc(esize * BC_VEC_START_CAP);
1083 }
1084
1085 static void bc_char_vec_init(BcVec *v)
1086 {
1087         bc_vec_init(v, sizeof(char), NULL);
1088 }
1089
1090 static void bc_vec_expand(BcVec *v, size_t req)
1091 {
1092         if (v->cap < req) {
1093                 v->v = xrealloc(v->v, v->size * req);
1094                 v->cap = req;
1095         }
1096 }
1097
1098 static void bc_vec_pop(BcVec *v)
1099 {
1100         v->len--;
1101         if (v->dtor)
1102                 v->dtor(v->v + (v->size * v->len));
1103 }
1104
1105 static void bc_vec_npop(BcVec *v, size_t n)
1106 {
1107         if (!v->dtor)
1108                 v->len -= n;
1109         else {
1110                 size_t len = v->len - n;
1111                 while (v->len > len) v->dtor(v->v + (v->size * --v->len));
1112         }
1113 }
1114
1115 static void bc_vec_pop_all(BcVec *v)
1116 {
1117         bc_vec_npop(v, v->len);
1118 }
1119
1120 static void bc_vec_push(BcVec *v, const void *data)
1121 {
1122         if (v->len + 1 > v->cap) bc_vec_grow(v, 1);
1123         memmove(v->v + (v->size * v->len), data, v->size);
1124         v->len += 1;
1125 }
1126
1127 static void bc_vec_pushByte(BcVec *v, char data)
1128 {
1129         bc_vec_push(v, &data);
1130 }
1131
1132 static void bc_vec_pushZeroByte(BcVec *v)
1133 {
1134         //bc_vec_pushByte(v, '\0');
1135         // better:
1136         bc_vec_push(v, &const_int_0);
1137 }
1138
1139 static void bc_vec_pushAt(BcVec *v, const void *data, size_t idx)
1140 {
1141         if (idx == v->len)
1142                 bc_vec_push(v, data);
1143         else {
1144
1145                 char *ptr;
1146
1147                 if (v->len == v->cap) bc_vec_grow(v, 1);
1148
1149                 ptr = v->v + v->size * idx;
1150
1151                 memmove(ptr + v->size, ptr, v->size * (v->len++ - idx));
1152                 memmove(ptr, data, v->size);
1153         }
1154 }
1155
1156 static void bc_vec_string(BcVec *v, size_t len, const char *str)
1157 {
1158         bc_vec_pop_all(v);
1159         bc_vec_expand(v, len + 1);
1160         memcpy(v->v, str, len);
1161         v->len = len;
1162
1163         bc_vec_pushZeroByte(v);
1164 }
1165
1166 static void bc_vec_concat(BcVec *v, const char *str)
1167 {
1168         size_t len;
1169
1170         if (v->len == 0) bc_vec_pushZeroByte(v);
1171
1172         len = v->len + strlen(str);
1173
1174         if (v->cap < len) bc_vec_grow(v, len - v->len);
1175         strcpy(v->v + v->len - 1, str);
1176
1177         v->len = len;
1178 }
1179
1180 static void *bc_vec_item(const BcVec *v, size_t idx)
1181 {
1182         return v->v + v->size * idx;
1183 }
1184
1185 static char** bc_program_str(size_t idx)
1186 {
1187         return bc_vec_item(&G.prog.strs, idx);
1188 }
1189
1190 static BcFunc* bc_program_func(size_t idx)
1191 {
1192         return bc_vec_item(&G.prog.fns, idx);
1193 }
1194
1195 static void *bc_vec_item_rev(const BcVec *v, size_t idx)
1196 {
1197         return v->v + v->size * (v->len - idx - 1);
1198 }
1199
1200 static void *bc_vec_top(const BcVec *v)
1201 {
1202         return v->v + v->size * (v->len - 1);
1203 }
1204
1205 static void bc_vec_free(void *vec)
1206 {
1207         BcVec *v = (BcVec *) vec;
1208         bc_vec_pop_all(v);
1209         free(v->v);
1210 }
1211
1212 static int bc_id_cmp(const void *e1, const void *e2)
1213 {
1214         return strcmp(((const BcId *) e1)->name, ((const BcId *) e2)->name);
1215 }
1216
1217 static void bc_id_free(void *id)
1218 {
1219         free(((BcId *) id)->name);
1220 }
1221
1222 static size_t bc_map_find(const BcVec *v, const void *ptr)
1223 {
1224         size_t low = 0, high = v->len;
1225
1226         while (low < high) {
1227
1228                 size_t mid = (low + high) / 2;
1229                 BcId *id = bc_vec_item(v, mid);
1230                 int result = bc_id_cmp(ptr, id);
1231
1232                 if (result == 0)
1233                         return mid;
1234                 else if (result < 0)
1235                         high = mid;
1236                 else
1237                         low = mid + 1;
1238         }
1239
1240         return low;
1241 }
1242
1243 static int bc_map_insert(BcVec *v, const void *ptr, size_t *i)
1244 {
1245         size_t n = *i = bc_map_find(v, ptr);
1246
1247         if (n == v->len)
1248                 bc_vec_push(v, ptr);
1249         else if (!bc_id_cmp(ptr, bc_vec_item(v, n)))
1250                 return 0; // "was not inserted"
1251         else
1252                 bc_vec_pushAt(v, ptr, n);
1253         return 1; // "was inserted"
1254 }
1255
1256 #if ENABLE_BC
1257 static size_t bc_map_index(const BcVec *v, const void *ptr)
1258 {
1259         size_t i = bc_map_find(v, ptr);
1260         if (i >= v->len) return BC_VEC_INVALID_IDX;
1261         return bc_id_cmp(ptr, bc_vec_item(v, i)) ? BC_VEC_INVALID_IDX : i;
1262 }
1263 #endif
1264
1265 static int push_input_byte(BcVec *vec, char c)
1266 {
1267         if ((c < ' ' && c != '\t' && c != '\r' && c != '\n') // also allow '\v' '\f'?
1268          || c > 0x7e
1269         ) {
1270                 // Bad chars on this line, ignore entire line
1271                 bc_error_fmt("illegal character 0x%02x", c);
1272                 return 1;
1273         }
1274         bc_vec_pushByte(vec, (char)c);
1275         return 0;
1276 }
1277
1278 static BcStatus bc_read_line(BcVec *vec)
1279 {
1280         BcStatus s;
1281         bool bad_chars;
1282
1283         s = BC_STATUS_SUCCESS;
1284         do {
1285                 int c;
1286
1287                 bad_chars = 0;
1288                 bc_vec_pop_all(vec);
1289
1290                 fflush_and_check();
1291
1292 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
1293                 if (G_interrupt) { // ^C was pressed
1294  intr:
1295                         G_interrupt = 0;
1296                         // GNU bc says "interrupted execution."
1297                         // GNU dc says "Interrupt!"
1298                         fputs("\ninterrupted execution\n", stderr);
1299                 }
1300 # if ENABLE_FEATURE_EDITING
1301                 if (G_ttyin) {
1302                         int n, i;
1303 #  define line_buf bb_common_bufsiz1
1304                         n = read_line_input(G.line_input_state, "", line_buf, COMMON_BUFSIZE);
1305                         if (n <= 0) { // read errors or EOF, or ^D, or ^C
1306                                 if (n == 0) // ^C
1307                                         goto intr;
1308                                 s = BC_STATUS_EOF;
1309                                 break;
1310                         }
1311                         i = 0;
1312                         for (;;) {
1313                                 c = line_buf[i++];
1314                                 if (!c) break;
1315                                 bad_chars |= push_input_byte(vec, c);
1316                         }
1317 #  undef line_buf
1318                 } else
1319 # endif
1320 #endif
1321                 {
1322                         IF_FEATURE_BC_SIGNALS(errno = 0;)
1323                         do {
1324                                 c = fgetc(stdin);
1325 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS && !ENABLE_FEATURE_EDITING
1326                                 // Both conditions appear simultaneously, check both just in case
1327                                 if (errno == EINTR || G_interrupt) {
1328                                         // ^C was pressed
1329                                         clearerr(stdin);
1330                                         goto intr;
1331                                 }
1332 #endif
1333                                 if (c == EOF) {
1334                                         if (ferror(stdin))
1335                                                 quit(); // this emits error message
1336                                         s = BC_STATUS_EOF;
1337                                         // Note: EOF does not append '\n', therefore:
1338                                         // printf 'print 123\n' | bc - works
1339                                         // printf 'print 123' | bc   - fails (syntax error)
1340                                         break;
1341                                 }
1342                                 bad_chars |= push_input_byte(vec, c);
1343                         } while (c != '\n');
1344                 }
1345         } while (bad_chars);
1346
1347         bc_vec_pushZeroByte(vec);
1348
1349         return s;
1350 }
1351
1352 static char* bc_read_file(const char *path)
1353 {
1354         char *buf;
1355         size_t size = ((size_t) -1);
1356         size_t i;
1357
1358         // Never returns NULL (dies on errors)
1359         buf = xmalloc_xopen_read_close(path, &size);
1360
1361         for (i = 0; i < size; ++i) {
1362                 char c = buf[i];
1363                 if ((c < ' ' && c != '\t' && c != '\r' && c != '\n') // also allow '\v' '\f'?
1364                  || c > 0x7e
1365                 ) {
1366                         free(buf);
1367                         buf = NULL;
1368                         break;
1369                 }
1370         }
1371
1372         return buf;
1373 }
1374
1375 static void bc_num_setToZero(BcNum *n, size_t scale)
1376 {
1377         n->len = 0;
1378         n->neg = false;
1379         n->rdx = scale;
1380 }
1381
1382 static void bc_num_zero(BcNum *n)
1383 {
1384         bc_num_setToZero(n, 0);
1385 }
1386
1387 static void bc_num_one(BcNum *n)
1388 {
1389         bc_num_setToZero(n, 0);
1390         n->len = 1;
1391         n->num[0] = 1;
1392 }
1393
1394 static void bc_num_ten(BcNum *n)
1395 {
1396         bc_num_setToZero(n, 0);
1397         n->len = 2;
1398         n->num[0] = 0;
1399         n->num[1] = 1;
1400 }
1401
1402 static void bc_num_init(BcNum *n, size_t req)
1403 {
1404         req = req >= BC_NUM_DEF_SIZE ? req : BC_NUM_DEF_SIZE;
1405         memset(n, 0, sizeof(BcNum));
1406         n->num = xmalloc(req);
1407         n->cap = req;
1408 }
1409
1410 static void bc_num_expand(BcNum *n, size_t req)
1411 {
1412         req = req >= BC_NUM_DEF_SIZE ? req : BC_NUM_DEF_SIZE;
1413         if (req > n->cap) {
1414                 n->num = xrealloc(n->num, req);
1415                 n->cap = req;
1416         }
1417 }
1418
1419 static void bc_num_free(void *num)
1420 {
1421         free(((BcNum *) num)->num);
1422 }
1423
1424 static void bc_num_copy(BcNum *d, BcNum *s)
1425 {
1426         if (d != s) {
1427                 bc_num_expand(d, s->cap);
1428                 d->len = s->len;
1429                 d->neg = s->neg;
1430                 d->rdx = s->rdx;
1431                 memcpy(d->num, s->num, sizeof(BcDig) * d->len);
1432         }
1433 }
1434
1435 static BcStatus bc_num_ulong(BcNum *n, unsigned long *result_p)
1436 {
1437         size_t i;
1438         unsigned long pow, result;
1439
1440         if (n->neg) return bc_error("negative number");
1441
1442         for (result = 0, pow = 1, i = n->rdx; i < n->len; ++i) {
1443
1444                 unsigned long prev = result, powprev = pow;
1445
1446                 result += ((unsigned long) n->num[i]) * pow;
1447                 pow *= 10;
1448
1449                 if (result < prev || pow < powprev)
1450                         return bc_error("overflow");
1451                 prev = result;
1452                 powprev = pow;
1453         }
1454         *result_p = result;
1455
1456         return BC_STATUS_SUCCESS;
1457 }
1458
1459 static void bc_num_ulong2num(BcNum *n, unsigned long val)
1460 {
1461         size_t len;
1462         BcDig *ptr;
1463         unsigned long i;
1464
1465         bc_num_zero(n);
1466
1467         if (val == 0) return;
1468
1469         for (len = 1, i = ULONG_MAX; i != 0; i /= 10, ++len) bc_num_expand(n, len);
1470         for (ptr = n->num, i = 0; val; ++i, ++n->len, val /= 10) ptr[i] = val % 10;
1471 }
1472
1473 static void bc_num_subArrays(BcDig *restrict a, BcDig *restrict b,
1474                                  size_t len)
1475 {
1476         size_t i, j;
1477         for (i = 0; i < len; ++i) {
1478                 for (a[i] -= b[i], j = 0; a[i + j] < 0;) {
1479                         a[i + j++] += 10;
1480                         a[i + j] -= 1;
1481                 }
1482         }
1483 }
1484
1485 #define BC_NUM_NEG(n, neg)      ((((ssize_t)(n)) ^ -((ssize_t)(neg))) + (neg))
1486 #define BC_NUM_ONE(n)           ((n)->len == 1 && (n)->rdx == 0 && (n)->num[0] == 1)
1487 #define BC_NUM_INT(n)           ((n)->len - (n)->rdx)
1488 //#define BC_NUM_AREQ(a, b)       (BC_MAX((a)->rdx, (b)->rdx) + BC_MAX(BC_NUM_INT(a), BC_NUM_INT(b)) + 1)
1489 static /*ALWAYS_INLINE*/ size_t BC_NUM_AREQ(BcNum *a, BcNum *b)
1490 {
1491         return BC_MAX(a->rdx, b->rdx) + BC_MAX(BC_NUM_INT(a), BC_NUM_INT(b)) + 1;
1492 }
1493 //#define BC_NUM_MREQ(a, b, scale) (BC_NUM_INT(a) + BC_NUM_INT(b) + BC_MAX((scale), (a)->rdx + (b)->rdx) + 1)
1494 static /*ALWAYS_INLINE*/ size_t BC_NUM_MREQ(BcNum *a, BcNum *b, size_t scale)
1495 {
1496         return BC_NUM_INT(a) + BC_NUM_INT(b) + BC_MAX(scale, a->rdx + b->rdx) + 1;
1497 }
1498
1499 static ssize_t bc_num_compare(BcDig *restrict a, BcDig *restrict b, size_t len)
1500 {
1501         size_t i;
1502         int c = 0;
1503         for (i = len - 1; i < len && !(c = a[i] - b[i]); --i);
1504         return BC_NUM_NEG(i + 1, c < 0);
1505 }
1506
1507 static ssize_t bc_num_cmp(BcNum *a, BcNum *b)
1508 {
1509         size_t i, min, a_int, b_int, diff;
1510         BcDig *max_num, *min_num;
1511         bool a_max, neg = false;
1512         ssize_t cmp;
1513
1514         if (a == b) return 0;
1515         if (a->len == 0) return BC_NUM_NEG(!!b->len, !b->neg);
1516         if (b->len == 0) return BC_NUM_NEG(1, a->neg);
1517         if (a->neg) {
1518                 if (b->neg)
1519                         neg = true;
1520                 else
1521                         return -1;
1522         }
1523         else if (b->neg)
1524                 return 1;
1525
1526         a_int = BC_NUM_INT(a);
1527         b_int = BC_NUM_INT(b);
1528         a_int -= b_int;
1529         a_max = (a->rdx > b->rdx);
1530
1531         if (a_int != 0) return (ssize_t) a_int;
1532
1533         if (a_max) {
1534                 min = b->rdx;
1535                 diff = a->rdx - b->rdx;
1536                 max_num = a->num + diff;
1537                 min_num = b->num;
1538         }
1539         else {
1540                 min = a->rdx;
1541                 diff = b->rdx - a->rdx;
1542                 max_num = b->num + diff;
1543                 min_num = a->num;
1544         }
1545
1546         cmp = bc_num_compare(max_num, min_num, b_int + min);
1547         if (cmp != 0) return BC_NUM_NEG(cmp, (!a_max) != neg);
1548
1549         for (max_num -= diff, i = diff - 1; i < diff; --i) {
1550                 if (max_num[i]) return BC_NUM_NEG(1, (!a_max) != neg);
1551         }
1552
1553         return 0;
1554 }
1555
1556 static void bc_num_truncate(BcNum *n, size_t places)
1557 {
1558         if (places == 0) return;
1559
1560         n->rdx -= places;
1561
1562         if (n->len != 0) {
1563                 n->len -= places;
1564                 memmove(n->num, n->num + places, n->len * sizeof(BcDig));
1565         }
1566 }
1567
1568 static void bc_num_extend(BcNum *n, size_t places)
1569 {
1570         size_t len = n->len + places;
1571
1572         if (places != 0) {
1573
1574                 if (n->cap < len) bc_num_expand(n, len);
1575
1576                 memmove(n->num + places, n->num, sizeof(BcDig) * n->len);
1577                 memset(n->num, 0, sizeof(BcDig) * places);
1578
1579                 n->len += places;
1580                 n->rdx += places;
1581         }
1582 }
1583
1584 static void bc_num_clean(BcNum *n)
1585 {
1586         while (n->len > 0 && n->num[n->len - 1] == 0) --n->len;
1587         if (n->len == 0)
1588                 n->neg = false;
1589         else if (n->len < n->rdx)
1590                 n->len = n->rdx;
1591 }
1592
1593 static void bc_num_retireMul(BcNum *n, size_t scale, bool neg1, bool neg2)
1594 {
1595         if (n->rdx < scale)
1596                 bc_num_extend(n, scale - n->rdx);
1597         else
1598                 bc_num_truncate(n, n->rdx - scale);
1599
1600         bc_num_clean(n);
1601         if (n->len != 0) n->neg = !neg1 != !neg2;
1602 }
1603
1604 static void bc_num_split(BcNum *restrict n, size_t idx, BcNum *restrict a,
1605                          BcNum *restrict b)
1606 {
1607         if (idx < n->len) {
1608
1609                 b->len = n->len - idx;
1610                 a->len = idx;
1611                 a->rdx = b->rdx = 0;
1612
1613                 memcpy(b->num, n->num + idx, b->len * sizeof(BcDig));
1614                 memcpy(a->num, n->num, idx * sizeof(BcDig));
1615         }
1616         else {
1617                 bc_num_zero(b);
1618                 bc_num_copy(a, n);
1619         }
1620
1621         bc_num_clean(a);
1622         bc_num_clean(b);
1623 }
1624
1625 static BcStatus bc_num_shift(BcNum *n, size_t places)
1626 {
1627         if (places == 0 || n->len == 0) return BC_STATUS_SUCCESS;
1628
1629         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_NUM.
1630         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_NUM | 0xff)) {
1631                 if (places + n->len > BC_MAX_NUM)
1632                         return bc_error("number too long: must be [1,"BC_MAX_NUM_STR"]");
1633         }
1634
1635         if (n->rdx >= places)
1636                 n->rdx -= places;
1637         else {
1638                 bc_num_extend(n, places - n->rdx);
1639                 n->rdx = 0;
1640         }
1641
1642         bc_num_clean(n);
1643
1644         return BC_STATUS_SUCCESS;
1645 }
1646
1647 static BcStatus bc_num_inv(BcNum *a, BcNum *b, size_t scale)
1648 {
1649         BcNum one;
1650         BcDig num[2];
1651
1652         one.cap = 2;
1653         one.num = num;
1654         bc_num_one(&one);
1655
1656         return bc_num_div(&one, a, b, scale);
1657 }
1658
1659 static BcStatus bc_num_a(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t sub)
1660 {
1661         BcDig *ptr, *ptr_a, *ptr_b, *ptr_c;
1662         size_t i, max, min_rdx, min_int, diff, a_int, b_int;
1663         int carry, in;
1664
1665         // Because this function doesn't need to use scale (per the bc spec),
1666         // I am hijacking it to say whether it's doing an add or a subtract.
1667
1668         if (a->len == 0) {
1669                 bc_num_copy(c, b);
1670                 if (sub && c->len) c->neg = !c->neg;
1671                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1672         }
1673         else if (b->len == 0) {
1674                 bc_num_copy(c, a);
1675                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1676         }
1677
1678         c->neg = a->neg;
1679         c->rdx = BC_MAX(a->rdx, b->rdx);
1680         min_rdx = BC_MIN(a->rdx, b->rdx);
1681         c->len = 0;
1682
1683         if (a->rdx > b->rdx) {
1684                 diff = a->rdx - b->rdx;
1685                 ptr = a->num;
1686                 ptr_a = a->num + diff;
1687                 ptr_b = b->num;
1688         }
1689         else {
1690                 diff = b->rdx - a->rdx;
1691                 ptr = b->num;
1692                 ptr_a = a->num;
1693                 ptr_b = b->num + diff;
1694         }
1695
1696         for (ptr_c = c->num, i = 0; i < diff; ++i, ++c->len) ptr_c[i] = ptr[i];
1697
1698         ptr_c += diff;
1699         a_int = BC_NUM_INT(a);
1700         b_int = BC_NUM_INT(b);
1701
1702         if (a_int > b_int) {
1703                 min_int = b_int;
1704                 max = a_int;
1705                 ptr = ptr_a;
1706         }
1707         else {
1708                 min_int = a_int;
1709                 max = b_int;
1710                 ptr = ptr_b;
1711         }
1712
1713         for (carry = 0, i = 0; i < min_rdx + min_int; ++i, ++c->len) {
1714                 in = ((int) ptr_a[i]) + ((int) ptr_b[i]) + carry;
1715                 carry = in / 10;
1716                 ptr_c[i] = (BcDig)(in % 10);
1717         }
1718
1719         for (; i < max + min_rdx; ++i, ++c->len) {
1720                 in = ((int) ptr[i]) + carry;
1721                 carry = in / 10;
1722                 ptr_c[i] = (BcDig)(in % 10);
1723         }
1724
1725         if (carry != 0) c->num[c->len++] = (BcDig) carry;
1726
1727         return BC_STATUS_SUCCESS; // can't make void, see bc_num_binary()
1728 }
1729
1730 static BcStatus bc_num_s(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t sub)
1731 {
1732         ssize_t cmp;
1733         BcNum *minuend, *subtrahend;
1734         size_t start;
1735         bool aneg, bneg, neg;
1736
1737         // Because this function doesn't need to use scale (per the bc spec),
1738         // I am hijacking it to say whether it's doing an add or a subtract.
1739
1740         if (a->len == 0) {
1741                 bc_num_copy(c, b);
1742                 if (sub && c->len) c->neg = !c->neg;
1743                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1744         }
1745         else if (b->len == 0) {
1746                 bc_num_copy(c, a);
1747                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1748         }
1749
1750         aneg = a->neg;
1751         bneg = b->neg;
1752         a->neg = b->neg = false;
1753
1754         cmp = bc_num_cmp(a, b);
1755
1756         a->neg = aneg;
1757         b->neg = bneg;
1758
1759         if (cmp == 0) {
1760                 bc_num_setToZero(c, BC_MAX(a->rdx, b->rdx));
1761                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1762         }
1763         else if (cmp > 0) {
1764                 neg = a->neg;
1765                 minuend = a;
1766                 subtrahend = b;
1767         }
1768         else {
1769                 neg = b->neg;
1770                 if (sub) neg = !neg;
1771                 minuend = b;
1772                 subtrahend = a;
1773         }
1774
1775         bc_num_copy(c, minuend);
1776         c->neg = neg;
1777
1778         if (c->rdx < subtrahend->rdx) {
1779                 bc_num_extend(c, subtrahend->rdx - c->rdx);
1780                 start = 0;
1781         }
1782         else
1783                 start = c->rdx - subtrahend->rdx;
1784
1785         bc_num_subArrays(c->num + start, subtrahend->num, subtrahend->len);
1786
1787         bc_num_clean(c);
1788
1789         return BC_STATUS_SUCCESS; // can't make void, see bc_num_binary()
1790 }
1791
1792 static BcStatus bc_num_k(BcNum *restrict a, BcNum *restrict b,
1793                          BcNum *restrict c)
1794 {
1795         BcStatus s;
1796         size_t max = BC_MAX(a->len, b->len), max2 = (max + 1) / 2;
1797         BcNum l1, h1, l2, h2, m2, m1, z0, z1, z2, temp;
1798         bool aone;
1799
1800         if (a->len == 0 || b->len == 0) {
1801                 bc_num_zero(c);
1802                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1803         }
1804         aone = BC_NUM_ONE(a);
1805         if (aone || BC_NUM_ONE(b)) {
1806                 bc_num_copy(c, aone ? b : a);
1807                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1808         }
1809
1810         if (a->len + b->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN ||
1811             a->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN || b->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN)
1812         {
1813                 size_t i, j, len;
1814                 unsigned carry;
1815
1816                 bc_num_expand(c, a->len + b->len + 1);
1817
1818                 memset(c->num, 0, sizeof(BcDig) * c->cap);
1819                 c->len = len = 0;
1820
1821                 for (i = 0; i < b->len; ++i) {
1822
1823                         carry = 0;
1824                         for (j = 0; j < a->len; ++j) {
1825                                 unsigned in = c->num[i + j];
1826                                 in += ((unsigned) a->num[j]) * ((unsigned) b->num[i]) + carry;
1827                                 // note: compilers prefer _unsigned_ div/const
1828                                 carry = in / 10;
1829                                 c->num[i + j] = (BcDig)(in % 10);
1830                         }
1831
1832                         c->num[i + j] += (BcDig) carry;
1833                         len = BC_MAX(len, i + j + !!carry);
1834
1835                         // a=2^1000000
1836                         // a*a <- without check below, this will not be interruptible
1837                         if (G_interrupt) return BC_STATUS_FAILURE;
1838                 }
1839
1840                 c->len = len;
1841
1842                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1843         }
1844
1845         bc_num_init(&l1, max);
1846         bc_num_init(&h1, max);
1847         bc_num_init(&l2, max);
1848         bc_num_init(&h2, max);
1849         bc_num_init(&m1, max);
1850         bc_num_init(&m2, max);
1851         bc_num_init(&z0, max);
1852         bc_num_init(&z1, max);
1853         bc_num_init(&z2, max);
1854         bc_num_init(&temp, max + max);
1855
1856         bc_num_split(a, max2, &l1, &h1);
1857         bc_num_split(b, max2, &l2, &h2);
1858
1859         s = bc_num_add(&h1, &l1, &m1, 0);
1860         if (s) goto err;
1861         s = bc_num_add(&h2, &l2, &m2, 0);
1862         if (s) goto err;
1863
1864         s = bc_num_k(&h1, &h2, &z0);
1865         if (s) goto err;
1866         s = bc_num_k(&m1, &m2, &z1);
1867         if (s) goto err;
1868         s = bc_num_k(&l1, &l2, &z2);
1869         if (s) goto err;
1870
1871         s = bc_num_sub(&z1, &z0, &temp, 0);
1872         if (s) goto err;
1873         s = bc_num_sub(&temp, &z2, &z1, 0);
1874         if (s) goto err;
1875
1876         s = bc_num_shift(&z0, max2 * 2);
1877         if (s) goto err;
1878         s = bc_num_shift(&z1, max2);
1879         if (s) goto err;
1880         s = bc_num_add(&z0, &z1, &temp, 0);
1881         if (s) goto err;
1882         s = bc_num_add(&temp, &z2, c, 0);
1883
1884 err:
1885         bc_num_free(&temp);
1886         bc_num_free(&z2);
1887         bc_num_free(&z1);
1888         bc_num_free(&z0);
1889         bc_num_free(&m2);
1890         bc_num_free(&m1);
1891         bc_num_free(&h2);
1892         bc_num_free(&l2);
1893         bc_num_free(&h1);
1894         bc_num_free(&l1);
1895         return s;
1896 }
1897
1898 static BcStatus bc_num_m(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
1899 {
1900         BcStatus s;
1901         BcNum cpa, cpb;
1902         size_t maxrdx = BC_MAX(a->rdx, b->rdx);
1903
1904         scale = BC_MAX(scale, a->rdx);
1905         scale = BC_MAX(scale, b->rdx);
1906         scale = BC_MIN(a->rdx + b->rdx, scale);
1907         maxrdx = BC_MAX(maxrdx, scale);
1908
1909         bc_num_init(&cpa, a->len);
1910         bc_num_init(&cpb, b->len);
1911
1912         bc_num_copy(&cpa, a);
1913         bc_num_copy(&cpb, b);
1914         cpa.neg = cpb.neg = false;
1915
1916         s = bc_num_shift(&cpa, maxrdx);
1917         if (s) goto err;
1918         s = bc_num_shift(&cpb, maxrdx);
1919         if (s) goto err;
1920         s = bc_num_k(&cpa, &cpb, c);
1921         if (s) goto err;
1922
1923         maxrdx += scale;
1924         bc_num_expand(c, c->len + maxrdx);
1925
1926         if (c->len < maxrdx) {
1927                 memset(c->num + c->len, 0, (c->cap - c->len) * sizeof(BcDig));
1928                 c->len += maxrdx;
1929         }
1930
1931         c->rdx = maxrdx;
1932         bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
1933
1934 err:
1935         bc_num_free(&cpb);
1936         bc_num_free(&cpa);
1937         return s;
1938 }
1939
1940 static BcStatus bc_num_d(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
1941 {
1942         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
1943         BcDig *n, *p, q;
1944         size_t len, end, i;
1945         BcNum cp;
1946         bool zero = true;
1947
1948         if (b->len == 0)
1949                 return bc_error("divide by zero");
1950         else if (a->len == 0) {
1951                 bc_num_setToZero(c, scale);
1952                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1953         }
1954         else if (BC_NUM_ONE(b)) {
1955                 bc_num_copy(c, a);
1956                 bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
1957                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1958         }
1959
1960         bc_num_init(&cp, BC_NUM_MREQ(a, b, scale));
1961         bc_num_copy(&cp, a);
1962         len = b->len;
1963
1964         if (len > cp.len) {
1965                 bc_num_expand(&cp, len + 2);
1966                 bc_num_extend(&cp, len - cp.len);
1967         }
1968
1969         if (b->rdx > cp.rdx) bc_num_extend(&cp, b->rdx - cp.rdx);
1970         cp.rdx -= b->rdx;
1971         if (scale > cp.rdx) bc_num_extend(&cp, scale - cp.rdx);
1972
1973         if (b->rdx == b->len) {
1974                 for (i = 0; zero && i < len; ++i) zero = !b->num[len - i - 1];
1975                 len -= i - 1;
1976         }
1977
1978         if (cp.cap == cp.len) bc_num_expand(&cp, cp.len + 1);
1979
1980         // We want an extra zero in front to make things simpler.
1981         cp.num[cp.len++] = 0;
1982         end = cp.len - len;
1983
1984         bc_num_expand(c, cp.len);
1985
1986         bc_num_zero(c);
1987         memset(c->num + end, 0, (c->cap - end) * sizeof(BcDig));
1988         c->rdx = cp.rdx;
1989         c->len = cp.len;
1990         p = b->num;
1991
1992         for (i = end - 1; !s && i < end; --i) {
1993                 n = cp.num + i;
1994                 for (q = 0; (!s && n[len] != 0) || bc_num_compare(n, p, len) >= 0; ++q)
1995                         bc_num_subArrays(n, p, len);
1996                 c->num[i] = q;
1997                 // a=2^100000
1998                 // scale=40000
1999                 // 1/a <- without check below, this will not be interruptible
2000                 if (G_interrupt) {
2001                         s = BC_STATUS_FAILURE;
2002                         break;
2003                 }
2004         }
2005
2006         bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
2007         bc_num_free(&cp);
2008
2009         return s;
2010 }
2011
2012 static BcStatus bc_num_r(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c,
2013                          BcNum *restrict d, size_t scale, size_t ts)
2014 {
2015         BcStatus s;
2016         BcNum temp;
2017         bool neg;
2018
2019         if (b->len == 0)
2020                 return bc_error("divide by zero");
2021
2022         if (a->len == 0) {
2023                 bc_num_setToZero(d, ts);
2024                 return BC_STATUS_SUCCESS;
2025         }
2026
2027         bc_num_init(&temp, d->cap);
2028         s = bc_num_d(a, b, c, scale);
2029         if (s) goto err;
2030
2031         if (scale != 0) scale = ts;
2032
2033         s = bc_num_m(c, b, &temp, scale);
2034         if (s) goto err;
2035         s = bc_num_sub(a, &temp, d, scale);
2036         if (s) goto err;
2037
2038         if (ts > d->rdx && d->len) bc_num_extend(d, ts - d->rdx);
2039
2040         neg = d->neg;
2041         bc_num_retireMul(d, ts, a->neg, b->neg);
2042         d->neg = neg;
2043
2044 err:
2045         bc_num_free(&temp);
2046         return s;
2047 }
2048
2049 static BcStatus bc_num_rem(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
2050 {
2051         BcStatus s;
2052         BcNum c1;
2053         size_t ts = BC_MAX(scale + b->rdx, a->rdx), len = BC_NUM_MREQ(a, b, ts);
2054
2055         bc_num_init(&c1, len);
2056         s = bc_num_r(a, b, &c1, c, scale, ts);
2057         bc_num_free(&c1);
2058
2059         return s;
2060 }
2061
2062 static BcStatus bc_num_p(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
2063 {
2064         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
2065         BcNum copy;
2066         unsigned long pow;
2067         size_t i, powrdx, resrdx;
2068         bool neg, zero;
2069
2070         if (b->rdx) return bc_error("non integer number");
2071
2072         if (b->len == 0) {
2073                 bc_num_one(c);
2074                 return BC_STATUS_SUCCESS;
2075         }
2076         else if (a->len == 0) {
2077                 bc_num_setToZero(c, scale);
2078                 return BC_STATUS_SUCCESS;
2079         }
2080         else if (BC_NUM_ONE(b)) {
2081                 if (!b->neg)
2082                         bc_num_copy(c, a);
2083                 else
2084                         s = bc_num_inv(a, c, scale);
2085                 return s;
2086         }
2087
2088         neg = b->neg;
2089         b->neg = false;
2090
2091         s = bc_num_ulong(b, &pow);
2092         if (s) return s;
2093
2094         bc_num_init(&copy, a->len);
2095         bc_num_copy(&copy, a);
2096
2097         if (!neg) {
2098                 if (a->rdx > scale)
2099                         scale = a->rdx;
2100                 if (a->rdx * pow < scale)
2101                         scale = a->rdx * pow;
2102         }
2103
2104         b->neg = neg;
2105
2106         for (powrdx = a->rdx; !(pow & 1); pow >>= 1) {
2107                 powrdx <<= 1;
2108                 s = bc_num_mul(&copy, &copy, &copy, powrdx);
2109                 if (s) goto err;
2110                 // Not needed: bc_num_mul() has a check for ^C:
2111                 //if (G_interrupt) {
2112                 //      s = BC_STATUS_FAILURE;
2113                 //      goto err;
2114                 //}
2115         }
2116
2117         bc_num_copy(c, &copy);
2118
2119         for (resrdx = powrdx, pow >>= 1; pow != 0; pow >>= 1) {
2120
2121                 powrdx <<= 1;
2122                 s = bc_num_mul(&copy, &copy, &copy, powrdx);
2123                 if (s) goto err;
2124
2125                 if (pow & 1) {
2126                         resrdx += powrdx;
2127                         s = bc_num_mul(c, &copy, c, resrdx);
2128                         if (s) goto err;
2129                 }
2130                 // Not needed: bc_num_mul() has a check for ^C:
2131                 //if (G_interrupt) {
2132                 //      s = BC_STATUS_FAILURE;
2133                 //      goto err;
2134                 //}
2135         }
2136
2137         if (neg) {
2138                 s = bc_num_inv(c, c, scale);
2139                 if (s) goto err;
2140         }
2141
2142         if (c->rdx > scale) bc_num_truncate(c, c->rdx - scale);
2143
2144         // We can't use bc_num_clean() here.
2145         for (zero = true, i = 0; zero && i < c->len; ++i) zero = !c->num[i];
2146         if (zero) bc_num_setToZero(c, scale);
2147
2148 err:
2149         bc_num_free(&copy);
2150         return s;
2151 }
2152
2153 static BcStatus bc_num_binary(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale,
2154                               BcNumBinaryOp op, size_t req)
2155 {
2156         BcStatus s;
2157         BcNum num2, *ptr_a, *ptr_b;
2158         bool init = false;
2159
2160         if (c == a) {
2161                 ptr_a = &num2;
2162                 memcpy(ptr_a, c, sizeof(BcNum));
2163                 init = true;
2164         }
2165         else
2166                 ptr_a = a;
2167
2168         if (c == b) {
2169                 ptr_b = &num2;
2170                 if (c != a) {
2171                         memcpy(ptr_b, c, sizeof(BcNum));
2172                         init = true;
2173                 }
2174         }
2175         else
2176                 ptr_b = b;
2177
2178         if (init)
2179                 bc_num_init(c, req);
2180         else
2181                 bc_num_expand(c, req);
2182
2183         s = op(ptr_a, ptr_b, c, scale);
2184
2185         if (init) bc_num_free(&num2);
2186
2187         return s;
2188 }
2189
2190 static bool bc_num_strValid(const char *val, size_t base)
2191 {
2192         BcDig b;
2193         bool small, radix = false;
2194         size_t i, len = strlen(val);
2195
2196         if (!len) return true;
2197
2198         small = base <= 10;
2199         b = (BcDig)(small ? base + '0' : base - 10 + 'A');
2200
2201         for (i = 0; i < len; ++i) {
2202
2203                 BcDig c = val[i];
2204
2205                 if (c == '.') {
2206
2207                         if (radix) return false;
2208
2209                         radix = true;
2210                         continue;
2211                 }
2212
2213                 if (c < '0' || (small && c >= b) || (c > '9' && (c < 'A' || c >= b)))
2214                         return false;
2215         }
2216
2217         return true;
2218 }
2219
2220 static void bc_num_parseDecimal(BcNum *n, const char *val)
2221 {
2222         size_t len, i;
2223         const char *ptr;
2224         bool zero = true;
2225
2226         for (i = 0; val[i] == '0'; ++i);
2227
2228         val += i;
2229         len = strlen(val);
2230         bc_num_zero(n);
2231
2232         if (len != 0) {
2233                 for (i = 0; zero && i < len; ++i) zero = val[i] == '0' || val[i] == '.';
2234                 bc_num_expand(n, len);
2235         }
2236
2237         ptr = strchr(val, '.');
2238
2239         n->rdx = 0;
2240         if (ptr != NULL)
2241                 n->rdx = (size_t)((val + len) - (ptr + 1));
2242
2243         if (!zero) {
2244                 for (i = len - 1; i < len; ++n->len, i -= 1 + (i && val[i - 1] == '.'))
2245                         n->num[n->len] = val[i] - '0';
2246         }
2247 }
2248
2249 static void bc_num_parseBase(BcNum *n, const char *val, BcNum *base)
2250 {
2251         BcStatus s;
2252         BcNum temp, mult, result;
2253         BcDig c = '\0';
2254         bool zero = true;
2255         unsigned long v;
2256         size_t i, digits, len = strlen(val);
2257
2258         bc_num_zero(n);
2259
2260         for (i = 0; zero && i < len; ++i) zero = (val[i] == '.' || val[i] == '0');
2261         if (zero) return;
2262
2263         bc_num_init(&temp, BC_NUM_DEF_SIZE);
2264         bc_num_init(&mult, BC_NUM_DEF_SIZE);
2265
2266         for (i = 0; i < len; ++i) {
2267
2268                 c = val[i];
2269                 if (c == '.') break;
2270
2271                 v = (unsigned long) (c <= '9' ? c - '0' : c - 'A' + 10);
2272
2273                 s = bc_num_mul(n, base, &mult, 0);
2274                 if (s) goto int_err;
2275                 bc_num_ulong2num(&temp, v);
2276                 s = bc_num_add(&mult, &temp, n, 0);
2277                 if (s) goto int_err;
2278         }
2279
2280         if (i == len) {
2281                 c = val[i];
2282                 if (c == 0) goto int_err;
2283         }
2284
2285         bc_num_init(&result, base->len);
2286         bc_num_zero(&result);
2287         bc_num_one(&mult);
2288
2289         for (i += 1, digits = 0; i < len; ++i, ++digits) {
2290
2291                 c = val[i];
2292                 if (c == 0) break;
2293
2294                 v = (unsigned long) (c <= '9' ? c - '0' : c - 'A' + 10);
2295
2296                 s = bc_num_mul(&result, base, &result, 0);
2297                 if (s) goto err;
2298                 bc_num_ulong2num(&temp, v);
2299                 s = bc_num_add(&result, &temp, &result, 0);
2300                 if (s) goto err;
2301                 s = bc_num_mul(&mult, base, &mult, 0);
2302                 if (s) goto err;
2303         }
2304
2305         s = bc_num_div(&result, &mult, &result, digits);
2306         if (s) goto err;
2307         s = bc_num_add(n, &result, n, digits);
2308         if (s) goto err;
2309
2310         if (n->len != 0) {
2311                 if (n->rdx < digits) bc_num_extend(n, digits - n->rdx);
2312         }
2313         else
2314                 bc_num_zero(n);
2315
2316 err:
2317         bc_num_free(&result);
2318 int_err:
2319         bc_num_free(&mult);
2320         bc_num_free(&temp);
2321 }
2322
2323 static void bc_num_printNewline(void)
2324 {
2325         if (G.prog.nchars == G.prog.len - 1) {
2326                 bb_putchar('\\');
2327                 bb_putchar('\n');
2328                 G.prog.nchars = 0;
2329         }
2330 }
2331
2332 #if ENABLE_DC
2333 static void bc_num_printChar(size_t num, size_t width, bool radix)
2334 {
2335         (void) radix;
2336         bb_putchar((char) num);
2337         G.prog.nchars += width;
2338 }
2339 #endif
2340
2341 static void bc_num_printDigits(size_t num, size_t width, bool radix)
2342 {
2343         size_t exp, pow;
2344
2345         bc_num_printNewline();
2346         bb_putchar(radix ? '.' : ' ');
2347         ++G.prog.nchars;
2348
2349         bc_num_printNewline();
2350         for (exp = 0, pow = 1; exp < width - 1; ++exp, pow *= 10)
2351                 continue;
2352
2353         for (exp = 0; exp < width; pow /= 10, ++G.prog.nchars, ++exp) {
2354                 size_t dig;
2355                 bc_num_printNewline();
2356                 dig = num / pow;
2357                 num -= dig * pow;
2358                 bb_putchar(((char) dig) + '0');
2359         }
2360 }
2361
2362 static void bc_num_printHex(size_t num, size_t width, bool radix)
2363 {
2364         if (radix) {
2365                 bc_num_printNewline();
2366                 bb_putchar('.');
2367                 G.prog.nchars += 1;
2368         }
2369
2370         bc_num_printNewline();
2371         bb_putchar(bb_hexdigits_upcase[num]);
2372         G.prog.nchars += width;
2373 }
2374
2375 static void bc_num_printDecimal(BcNum *n)
2376 {
2377         size_t i, rdx = n->rdx - 1;
2378
2379         if (n->neg) bb_putchar('-');
2380         G.prog.nchars += n->neg;
2381
2382         for (i = n->len - 1; i < n->len; --i)
2383                 bc_num_printHex((size_t) n->num[i], 1, i == rdx);
2384 }
2385
2386 static BcStatus bc_num_printNum(BcNum *n, BcNum *base, size_t width, BcNumDigitOp print)
2387 {
2388         BcStatus s;
2389         BcVec stack;
2390         BcNum intp, fracp, digit, frac_len;
2391         unsigned long dig, *ptr;
2392         size_t i;
2393         bool radix;
2394
2395         if (n->len == 0) {
2396                 print(0, width, false);
2397                 return BC_STATUS_SUCCESS;
2398         }
2399
2400         bc_vec_init(&stack, sizeof(long), NULL);
2401         bc_num_init(&intp, n->len);
2402         bc_num_init(&fracp, n->rdx);
2403         bc_num_init(&digit, width);
2404         bc_num_init(&frac_len, BC_NUM_INT(n));
2405         bc_num_copy(&intp, n);
2406         bc_num_one(&frac_len);
2407
2408         bc_num_truncate(&intp, intp.rdx);
2409         s = bc_num_sub(n, &intp, &fracp, 0);
2410         if (s) goto err;
2411
2412         while (intp.len != 0) {
2413                 s = bc_num_divmod(&intp, base, &intp, &digit, 0);
2414                 if (s) goto err;
2415                 s = bc_num_ulong(&digit, &dig);
2416                 if (s) goto err;
2417                 bc_vec_push(&stack, &dig);
2418         }
2419
2420         for (i = 0; i < stack.len; ++i) {
2421                 ptr = bc_vec_item_rev(&stack, i);
2422                 print(*ptr, width, false);
2423         }
2424
2425         if (!n->rdx) goto err;
2426
2427         for (radix = true; frac_len.len <= n->rdx; radix = false) {
2428                 s = bc_num_mul(&fracp, base, &fracp, n->rdx);
2429                 if (s) goto err;
2430                 s = bc_num_ulong(&fracp, &dig);
2431                 if (s) goto err;
2432                 bc_num_ulong2num(&intp, dig);
2433                 s = bc_num_sub(&fracp, &intp, &fracp, 0);
2434                 if (s) goto err;
2435                 print(dig, width, radix);
2436                 s = bc_num_mul(&frac_len, base, &frac_len, 0);
2437                 if (s) goto err;
2438         }
2439
2440 err:
2441         bc_num_free(&frac_len);
2442         bc_num_free(&digit);
2443         bc_num_free(&fracp);
2444         bc_num_free(&intp);
2445         bc_vec_free(&stack);
2446         return s;
2447 }
2448
2449 static BcStatus bc_num_printBase(BcNum *n)
2450 {
2451         BcStatus s;
2452         size_t width, i;
2453         BcNumDigitOp print;
2454         bool neg = n->neg;
2455
2456         if (neg) {
2457                 bb_putchar('-');
2458                 G.prog.nchars++;
2459         }
2460
2461         n->neg = false;
2462
2463         if (G.prog.ob_t <= BC_NUM_MAX_IBASE) {
2464                 width = 1;
2465                 print = bc_num_printHex;
2466         }
2467         else {
2468                 for (i = G.prog.ob_t - 1, width = 0; i != 0; i /= 10, ++width)
2469                         continue;
2470                 print = bc_num_printDigits;
2471         }
2472
2473         s = bc_num_printNum(n, &G.prog.ob, width, print);
2474         n->neg = neg;
2475
2476         return s;
2477 }
2478
2479 #if ENABLE_DC
2480 static BcStatus bc_num_stream(BcNum *n, BcNum *base)
2481 {
2482         return bc_num_printNum(n, base, 1, bc_num_printChar);
2483 }
2484 #endif
2485
2486 static BcStatus bc_num_parse(BcNum *n, const char *val, BcNum *base,
2487                              size_t base_t)
2488 {
2489         if (!bc_num_strValid(val, base_t))
2490                 return bc_error("bad number string");
2491
2492         if (base_t == 10)
2493                 bc_num_parseDecimal(n, val);
2494         else
2495                 bc_num_parseBase(n, val, base);
2496
2497         return BC_STATUS_SUCCESS;
2498 }
2499
2500 static BcStatus bc_num_print(BcNum *n, bool newline)
2501 {
2502         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
2503
2504         bc_num_printNewline();
2505
2506         if (n->len == 0) {
2507                 bb_putchar('0');
2508                 ++G.prog.nchars;
2509         }
2510         else if (G.prog.ob_t == 10)
2511                 bc_num_printDecimal(n);
2512         else
2513                 s = bc_num_printBase(n);
2514
2515         if (newline) {
2516                 bb_putchar('\n');
2517                 G.prog.nchars = 0;
2518         }
2519
2520         return s;
2521 }
2522
2523 static BcStatus bc_num_add(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
2524 {
2525         BcNumBinaryOp op = (!a->neg == !b->neg) ? bc_num_a : bc_num_s;
2526         (void) scale;
2527         return bc_num_binary(a, b, c, false, op, BC_NUM_AREQ(a, b));
2528 }
2529
2530 static BcStatus bc_num_sub(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
2531 {
2532         BcNumBinaryOp op = (!a->neg == !b->neg) ? bc_num_s : bc_num_a;
2533         (void) scale;
2534         return bc_num_binary(a, b, c, true, op, BC_NUM_AREQ(a, b));
2535 }
2536
2537 static BcStatus bc_num_mul(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
2538 {
2539         size_t req = BC_NUM_MREQ(a, b, scale);
2540         return bc_num_binary(a, b, c, scale, bc_num_m, req);
2541 }
2542
2543 static BcStatus bc_num_div(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
2544 {
2545         size_t req = BC_NUM_MREQ(a, b, scale);
2546         return bc_num_binary(a, b, c, scale, bc_num_d, req);
2547 }
2548
2549 static BcStatus bc_num_mod(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
2550 {
2551         size_t req = BC_NUM_MREQ(a, b, scale);
2552         return bc_num_binary(a, b, c, scale, bc_num_rem, req);
2553 }
2554
2555 static BcStatus bc_num_pow(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
2556 {
2557         return bc_num_binary(a, b, c, scale, bc_num_p, a->len * b->len + 1);
2558 }
2559
2560 static BcStatus bc_num_sqrt(BcNum *a, BcNum *restrict b, size_t scale)
2561 {
2562         BcStatus s;
2563         BcNum num1, num2, half, f, fprime, *x0, *x1, *temp;
2564         size_t pow, len, digs, digs1, resrdx, req, times = 0;
2565         ssize_t cmp = 1, cmp1 = SSIZE_MAX, cmp2 = SSIZE_MAX;
2566
2567         req = BC_MAX(scale, a->rdx) + ((BC_NUM_INT(a) + 1) >> 1) + 1;
2568         bc_num_expand(b, req);
2569
2570         if (a->len == 0) {
2571                 bc_num_setToZero(b, scale);
2572                 return BC_STATUS_SUCCESS;
2573         }
2574         else if (a->neg)
2575                 return bc_error("negative number");
2576         else if (BC_NUM_ONE(a)) {
2577                 bc_num_one(b);
2578                 bc_num_extend(b, scale);
2579                 return BC_STATUS_SUCCESS;
2580         }
2581
2582         scale = BC_MAX(scale, a->rdx) + 1;
2583         len = a->len + scale;
2584
2585         bc_num_init(&num1, len);
2586         bc_num_init(&num2, len);
2587         bc_num_init(&half, BC_NUM_DEF_SIZE);
2588
2589         bc_num_one(&half);
2590         half.num[0] = 5;
2591         half.rdx = 1;
2592
2593         bc_num_init(&f, len);
2594         bc_num_init(&fprime, len);
2595
2596         x0 = &num1;
2597         x1 = &num2;
2598
2599         bc_num_one(x0);
2600         pow = BC_NUM_INT(a);
2601
2602         if (pow) {
2603
2604                 if (pow & 1)
2605                         x0->num[0] = 2;
2606                 else
2607                         x0->num[0] = 6;
2608
2609                 pow -= 2 - (pow & 1);
2610
2611                 bc_num_extend(x0, pow);
2612
2613                 // Make sure to move the radix back.
2614                 x0->rdx -= pow;
2615         }
2616
2617         x0->rdx = digs = digs1 = 0;
2618         resrdx = scale + 2;
2619         len = BC_NUM_INT(x0) + resrdx - 1;
2620
2621         while (cmp != 0 || digs < len) {
2622
2623                 s = bc_num_div(a, x0, &f, resrdx);
2624                 if (s) goto err;
2625                 s = bc_num_add(x0, &f, &fprime, resrdx);
2626                 if (s) goto err;
2627                 s = bc_num_mul(&fprime, &half, x1, resrdx);
2628                 if (s) goto err;
2629
2630                 cmp = bc_num_cmp(x1, x0);
2631                 digs = x1->len - (unsigned long long) llabs(cmp);
2632
2633                 if (cmp == cmp2 && digs == digs1)
2634                         times += 1;
2635                 else
2636                         times = 0;
2637
2638                 resrdx += times > 4;
2639
2640                 cmp2 = cmp1;
2641                 cmp1 = cmp;
2642                 digs1 = digs;
2643
2644                 temp = x0;
2645                 x0 = x1;
2646                 x1 = temp;
2647         }
2648
2649         bc_num_copy(b, x0);
2650         scale -= 1;
2651         if (b->rdx > scale) bc_num_truncate(b, b->rdx - scale);
2652
2653 err:
2654         bc_num_free(&fprime);
2655         bc_num_free(&f);
2656         bc_num_free(&half);
2657         bc_num_free(&num2);
2658         bc_num_free(&num1);
2659         return s;
2660 }
2661
2662 static BcStatus bc_num_divmod(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, BcNum *d,
2663                               size_t scale)
2664 {
2665         BcStatus s;
2666         BcNum num2, *ptr_a;
2667         bool init = false;
2668         size_t ts = BC_MAX(scale + b->rdx, a->rdx), len = BC_NUM_MREQ(a, b, ts);
2669
2670         if (c == a) {
2671                 memcpy(&num2, c, sizeof(BcNum));
2672                 ptr_a = &num2;
2673                 bc_num_init(c, len);
2674                 init = true;
2675         }
2676         else {
2677                 ptr_a = a;
2678                 bc_num_expand(c, len);
2679         }
2680
2681         s = bc_num_r(ptr_a, b, c, d, scale, ts);
2682
2683         if (init) bc_num_free(&num2);
2684
2685         return s;
2686 }
2687
2688 #if ENABLE_DC
2689 static BcStatus bc_num_modexp(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, BcNum *restrict d)
2690 {
2691         BcStatus s;
2692         BcNum base, exp, two, temp;
2693
2694         if (c->len == 0)
2695                 return bc_error("divide by zero");
2696         if (a->rdx || b->rdx || c->rdx)
2697                 return bc_error("non integer number");
2698         if (b->neg)
2699                 return bc_error("negative number");
2700
2701         bc_num_expand(d, c->len);
2702         bc_num_init(&base, c->len);
2703         bc_num_init(&exp, b->len);
2704         bc_num_init(&two, BC_NUM_DEF_SIZE);
2705         bc_num_init(&temp, b->len);
2706
2707         bc_num_one(&two);
2708         two.num[0] = 2;
2709         bc_num_one(d);
2710
2711         s = bc_num_rem(a, c, &base, 0);
2712         if (s) goto err;
2713         bc_num_copy(&exp, b);
2714
2715         while (exp.len != 0) {
2716
2717                 s = bc_num_divmod(&exp, &two, &exp, &temp, 0);
2718                 if (s) goto err;
2719
2720                 if (BC_NUM_ONE(&temp)) {
2721                         s = bc_num_mul(d, &base, &temp, 0);
2722                         if (s) goto err;
2723                         s = bc_num_rem(&temp, c, d, 0);
2724                         if (s) goto err;
2725                 }
2726
2727                 s = bc_num_mul(&base, &base, &temp, 0);
2728                 if (s) goto err;
2729                 s = bc_num_rem(&temp, c, &base, 0);
2730                 if (s) goto err;
2731         }
2732
2733 err:
2734         bc_num_free(&temp);
2735         bc_num_free(&two);
2736         bc_num_free(&exp);
2737         bc_num_free(&base);
2738         return s;
2739 }
2740 #endif // ENABLE_DC
2741
2742 #if ENABLE_BC
2743 static BcStatus bc_func_insert(BcFunc *f, char *name, bool var)
2744 {
2745         BcId a;
2746         size_t i;
2747
2748         for (i = 0; i < f->autos.len; ++i) {
2749                 if (strcmp(name, ((BcId *) bc_vec_item(&f->autos, i))->name) == 0)
2750                         return bc_error("function parameter or auto var has the same name as another");
2751         }
2752
2753         a.idx = var;
2754         a.name = name;
2755
2756         bc_vec_push(&f->autos, &a);
2757
2758         return BC_STATUS_SUCCESS;
2759 }
2760 #endif
2761
2762 static void bc_func_init(BcFunc *f)
2763 {
2764         bc_char_vec_init(&f->code);
2765         bc_vec_init(&f->autos, sizeof(BcId), bc_id_free);
2766         bc_vec_init(&f->labels, sizeof(size_t), NULL);
2767         f->nparams = 0;
2768 }
2769
2770 static void bc_func_free(void *func)
2771 {
2772         BcFunc *f = (BcFunc *) func;
2773         bc_vec_free(&f->code);
2774         bc_vec_free(&f->autos);
2775         bc_vec_free(&f->labels);
2776 }
2777
2778 static void bc_array_expand(BcVec *a, size_t len);
2779
2780 static void bc_array_init(BcVec *a, bool nums)
2781 {
2782         if (nums)
2783                 bc_vec_init(a, sizeof(BcNum), bc_num_free);
2784         else
2785                 bc_vec_init(a, sizeof(BcVec), bc_vec_free);
2786         bc_array_expand(a, 1);
2787 }
2788
2789 static void bc_array_expand(BcVec *a, size_t len)
2790 {
2791         BcResultData data;
2792
2793         if (a->size == sizeof(BcNum) && a->dtor == bc_num_free) {
2794                 while (len > a->len) {
2795                         bc_num_init(&data.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
2796                         bc_vec_push(a, &data.n);
2797                 }
2798         }
2799         else {
2800                 while (len > a->len) {
2801                         bc_array_init(&data.v, true);
2802                         bc_vec_push(a, &data.v);
2803                 }
2804         }
2805 }
2806
2807 static void bc_array_copy(BcVec *d, const BcVec *s)
2808 {
2809         size_t i;
2810
2811         bc_vec_pop_all(d);
2812         bc_vec_expand(d, s->cap);
2813         d->len = s->len;
2814
2815         for (i = 0; i < s->len; ++i) {
2816                 BcNum *dnum = bc_vec_item(d, i), *snum = bc_vec_item(s, i);
2817                 bc_num_init(dnum, snum->len);
2818                 bc_num_copy(dnum, snum);
2819         }
2820 }
2821
2822 static void bc_string_free(void *string)
2823 {
2824         free(*((char **) string));
2825 }
2826
2827 #if ENABLE_DC
2828 static void bc_result_copy(BcResult *d, BcResult *src)
2829 {
2830         d->t = src->t;
2831
2832         switch (d->t) {
2833
2834                 case BC_RESULT_TEMP:
2835                 case BC_RESULT_IBASE:
2836                 case BC_RESULT_SCALE:
2837                 case BC_RESULT_OBASE:
2838                 {
2839                         bc_num_init(&d->d.n, src->d.n.len);
2840                         bc_num_copy(&d->d.n, &src->d.n);
2841                         break;
2842                 }
2843
2844                 case BC_RESULT_VAR:
2845                 case BC_RESULT_ARRAY:
2846                 case BC_RESULT_ARRAY_ELEM:
2847                 {
2848                         d->d.id.name = xstrdup(src->d.id.name);
2849                         break;
2850                 }
2851
2852                 case BC_RESULT_CONSTANT:
2853                 case BC_RESULT_LAST:
2854                 case BC_RESULT_ONE:
2855                 case BC_RESULT_STR:
2856                 {
2857                         memcpy(&d->d.n, &src->d.n, sizeof(BcNum));
2858                         break;
2859                 }
2860         }
2861 }
2862 #endif // ENABLE_DC
2863
2864 static void bc_result_free(void *result)
2865 {
2866         BcResult *r = (BcResult *) result;
2867
2868         switch (r->t) {
2869
2870                 case BC_RESULT_TEMP:
2871                 case BC_RESULT_IBASE:
2872                 case BC_RESULT_SCALE:
2873                 case BC_RESULT_OBASE:
2874                 {
2875                         bc_num_free(&r->d.n);
2876                         break;
2877                 }
2878
2879                 case BC_RESULT_VAR:
2880                 case BC_RESULT_ARRAY:
2881                 case BC_RESULT_ARRAY_ELEM:
2882                 {
2883                         free(r->d.id.name);
2884                         break;
2885                 }
2886
2887                 default:
2888                 {
2889                         // Do nothing.
2890                         break;
2891                 }
2892         }
2893 }
2894
2895 static void bc_lex_lineComment(BcLex *l)
2896 {
2897         l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
2898         while (l->i < l->len && l->buf[l->i++] != '\n');
2899         --l->i;
2900 }
2901
2902 static void bc_lex_whitespace(BcLex *l)
2903 {
2904         char c;
2905         l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
2906         for (c = l->buf[l->i]; c != '\n' && isspace(c); c = l->buf[++l->i]);
2907 }
2908
2909 static BcStatus bc_lex_number(BcLex *l, char start)
2910 {
2911         const char *buf = l->buf + l->i;
2912         size_t len, hits = 0, bslashes = 0, i = 0, j;
2913         char c = buf[i];
2914         bool last_pt, pt = start == '.';
2915
2916         last_pt = pt;
2917         l->t.t = BC_LEX_NUMBER;
2918
2919         while (c != 0 && (isdigit(c) || (c >= 'A' && c <= 'F') ||
2920                           (c == '.' && !pt) || (c == '\\' && buf[i + 1] == '\n')))
2921         {
2922                 if (c != '\\') {
2923                         last_pt = c == '.';
2924                         pt = pt || last_pt;
2925                 }
2926                 else {
2927                         ++i;
2928                         bslashes += 1;
2929                 }
2930
2931                 c = buf[++i];
2932         }
2933
2934         len = i + !last_pt - bslashes * 2;
2935         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_NUM.
2936         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_NUM | 0xff)) {
2937                 if (len > BC_MAX_NUM)
2938                         return bc_error("number too long: must be [1,"BC_MAX_NUM_STR"]");
2939         }
2940
2941         bc_vec_pop_all(&l->t.v);
2942         bc_vec_expand(&l->t.v, len + 1);
2943         bc_vec_push(&l->t.v, &start);
2944
2945         for (buf -= 1, j = 1; j < len + hits * 2; ++j) {
2946
2947                 c = buf[j];
2948
2949                 // If we have hit a backslash, skip it. We don't have
2950                 // to check for a newline because it's guaranteed.
2951                 if (hits < bslashes && c == '\\') {
2952                         ++hits;
2953                         ++j;
2954                         continue;
2955                 }
2956
2957                 bc_vec_push(&l->t.v, &c);
2958         }
2959
2960         bc_vec_pushZeroByte(&l->t.v);
2961         l->i += i;
2962
2963         return BC_STATUS_SUCCESS;
2964 }
2965
2966 static BcStatus bc_lex_name(BcLex *l)
2967 {
2968         size_t i = 0;
2969         const char *buf = l->buf + l->i - 1;
2970         char c = buf[i];
2971
2972         l->t.t = BC_LEX_NAME;
2973
2974         while ((c >= 'a' && c <= 'z') || isdigit(c) || c == '_') c = buf[++i];
2975
2976         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_STRING.
2977         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_STRING | 0xff)) {
2978                 if (i > BC_MAX_STRING)
2979                         return bc_error("name too long: must be [1,"BC_MAX_STRING_STR"]");
2980         }
2981         bc_vec_string(&l->t.v, i, buf);
2982
2983         // Increment the index. We minus 1 because it has already been incremented.
2984         l->i += i - 1;
2985
2986         return BC_STATUS_SUCCESS;
2987 }
2988
2989 static void bc_lex_init(BcLex *l, BcLexNext next)
2990 {
2991         l->next = next;
2992         bc_char_vec_init(&l->t.v);
2993 }
2994
2995 static void bc_lex_free(BcLex *l)
2996 {
2997         bc_vec_free(&l->t.v);
2998 }
2999
3000 static void bc_lex_file(BcLex *l)
3001 {
3002         G.err_line = l->line = 1;
3003         l->newline = false;
3004 }
3005
3006 static BcStatus bc_lex_next(BcLex *l)
3007 {
3008         BcStatus s;
3009
3010         l->t.last = l->t.t;
3011         if (l->t.last == BC_LEX_EOF) return bc_error("end of file");
3012
3013         l->line += l->newline;
3014         G.err_line = l->line;
3015         l->t.t = BC_LEX_EOF;
3016
3017         l->newline = (l->i == l->len);
3018         if (l->newline) return BC_STATUS_SUCCESS;
3019
3020         // Loop until failure or we don't have whitespace. This
3021         // is so the parser doesn't get inundated with whitespace.
3022         do {
3023                 s = l->next(l);
3024         } while (!s && l->t.t == BC_LEX_WHITESPACE);
3025
3026         return s;
3027 }
3028
3029 static BcStatus bc_lex_text(BcLex *l, const char *text)
3030 {
3031         l->buf = text;
3032         l->i = 0;
3033         l->len = strlen(text);
3034         l->t.t = l->t.last = BC_LEX_INVALID;
3035         return bc_lex_next(l);
3036 }
3037
3038 #if ENABLE_BC
3039 static BcStatus bc_lex_identifier(BcLex *l)
3040 {
3041         BcStatus s;
3042         unsigned i;
3043         const char *buf = l->buf + l->i - 1;
3044
3045         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(bc_lex_kws); ++i) {
3046                 const char *keyword8 = bc_lex_kws[i].name8;
3047                 unsigned j = 0;
3048                 while (buf[j] != '\0' && buf[j] == keyword8[j]) {
3049                         j++;
3050                         if (j == 8) goto match;
3051                 }
3052                 if (keyword8[j] != '\0')
3053                         continue;
3054  match:
3055                 // buf starts with keyword bc_lex_kws[i]
3056                 l->t.t = BC_LEX_KEY_1st_keyword + i;
3057                 if (!bc_lex_kws_POSIX(i)) {
3058                         s = bc_posix_error_fmt("%sthe '%.8s' keyword", "POSIX does not allow ", bc_lex_kws[i].name8);
3059                         if (s) return s;
3060                 }
3061
3062                 // We minus 1 because the index has already been incremented.
3063                 l->i += j - 1;
3064                 return BC_STATUS_SUCCESS;
3065         }
3066
3067         s = bc_lex_name(l);
3068         if (s) return s;
3069
3070         if (l->t.v.len > 2) {
3071                 // Prevent this:
3072                 // >>> qwe=1
3073                 // bc: POSIX only allows one character names; the following is bad: 'qwe=1
3074                 // '
3075                 unsigned len = strchrnul(buf, '\n') - buf;
3076                 s = bc_posix_error_fmt("POSIX only allows one character names; the following is bad: '%.*s'", len, buf);
3077         }
3078
3079         return s;
3080 }
3081
3082 static BcStatus bc_lex_string(BcLex *l)
3083 {
3084         size_t len, nls = 0, i = l->i;
3085         char c;
3086
3087         l->t.t = BC_LEX_STR;
3088
3089         for (c = l->buf[i]; c != 0 && c != '"'; c = l->buf[++i]) nls += (c == '\n');
3090
3091         if (c == '\0') {
3092                 l->i = i;
3093                 return bc_error("string end could not be found");
3094         }
3095
3096         len = i - l->i;
3097         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_STRING.
3098         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_STRING | 0xff)) {
3099                 if (len > BC_MAX_STRING)
3100                         return bc_error("string too long: must be [1,"BC_MAX_STRING_STR"]");
3101         }
3102         bc_vec_string(&l->t.v, len, l->buf + l->i);
3103
3104         l->i = i + 1;
3105         l->line += nls;
3106         G.err_line = l->line;
3107
3108         return BC_STATUS_SUCCESS;
3109 }
3110
3111 static void bc_lex_assign(BcLex *l, BcLexType with, BcLexType without)
3112 {
3113         if (l->buf[l->i] == '=') {
3114                 ++l->i;
3115                 l->t.t = with;
3116         }
3117         else
3118                 l->t.t = without;
3119 }
3120
3121 static BcStatus bc_lex_comment(BcLex *l)
3122 {
3123         size_t i, nls = 0;
3124         const char *buf = l->buf;
3125
3126         l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
3127         i = ++l->i;
3128         for (;;) {
3129                 char c = buf[i];
3130  check_star:
3131                 if (c == '*') {
3132                         c = buf[++i];
3133                         if (c == '/')
3134                                 break;
3135                         goto check_star;
3136                 }
3137                 if (c == '\0') {
3138                         l->i = i;
3139                         return bc_error("comment end could not be found");
3140                 }
3141                 nls += (c == '\n');
3142                 i++;
3143         }
3144
3145         l->i = i + 1;
3146         l->line += nls;
3147         G.err_line = l->line;
3148
3149         return BC_STATUS_SUCCESS;
3150 }
3151
3152 static BcStatus bc_lex_token(BcLex *l)
3153 {
3154         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
3155         char c = l->buf[l->i++], c2;
3156
3157         // This is the workhorse of the lexer.
3158         switch (c) {
3159
3160                 case '\0':
3161                 case '\n':
3162                 {
3163                         l->newline = true;
3164                         l->t.t = !c ? BC_LEX_EOF : BC_LEX_NLINE;
3165                         break;
3166                 }
3167
3168                 case '\t':
3169                 case '\v':
3170                 case '\f':
3171                 case '\r':
3172                 case ' ':
3173                 {
3174                         bc_lex_whitespace(l);
3175                         break;
3176                 }
3177
3178                 case '!':
3179                 {
3180                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_NE, BC_LEX_OP_BOOL_NOT);
3181
3182                         if (l->t.t == BC_LEX_OP_BOOL_NOT) {
3183                                 s = bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad("!");
3184                                 if (s) return s;
3185                         }
3186
3187                         break;
3188                 }
3189
3190                 case '"':
3191                 {
3192                         s = bc_lex_string(l);
3193                         break;
3194                 }
3195
3196                 case '#':
3197                 {
3198                         s = bc_POSIX_does_not_allow("'#' script comments");
3199                         if (s) return s;
3200
3201                         bc_lex_lineComment(l);
3202
3203                         break;
3204                 }
3205
3206                 case '%':
3207                 {
3208                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_MODULUS, BC_LEX_OP_MODULUS);
3209                         break;
3210                 }
3211
3212                 case '&':
3213                 {
3214                         c2 = l->buf[l->i];
3215                         if (c2 == '&') {
3216
3217                                 s = bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad("&&");
3218                                 if (s) return s;
3219
3220                                 ++l->i;
3221                                 l->t.t = BC_LEX_OP_BOOL_AND;
3222                         }
3223                         else {
3224                                 l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3225                                 s = bc_error_bad_character('&');
3226                         }
3227
3228                         break;
3229                 }
3230
3231                 case '(':
3232                 case ')':
3233                 {
3234                         l->t.t = (BcLexType)(c - '(' + BC_LEX_LPAREN);
3235                         break;
3236                 }
3237
3238                 case '*':
3239                 {
3240                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_MULTIPLY, BC_LEX_OP_MULTIPLY);
3241                         break;
3242                 }
3243
3244                 case '+':
3245                 {
3246                         c2 = l->buf[l->i];
3247                         if (c2 == '+') {
3248                                 ++l->i;
3249                                 l->t.t = BC_LEX_OP_INC;
3250                         }
3251                         else
3252                                 bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_PLUS, BC_LEX_OP_PLUS);
3253                         break;
3254                 }
3255
3256                 case ',':
3257                 {
3258                         l->t.t = BC_LEX_COMMA;
3259                         break;
3260                 }
3261
3262                 case '-':
3263                 {
3264                         c2 = l->buf[l->i];
3265                         if (c2 == '-') {
3266                                 ++l->i;
3267                                 l->t.t = BC_LEX_OP_DEC;
3268                         }
3269                         else
3270                                 bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_MINUS, BC_LEX_OP_MINUS);
3271                         break;
3272                 }
3273
3274                 case '.':
3275                 {
3276                         if (isdigit(l->buf[l->i]))
3277                                 s = bc_lex_number(l, c);
3278                         else {
3279                                 l->t.t = BC_LEX_KEY_LAST;
3280                                 s = bc_POSIX_does_not_allow("a period ('.') as a shortcut for the last result");
3281                         }
3282                         break;
3283                 }
3284
3285                 case '/':
3286                 {
3287                         c2 = l->buf[l->i];
3288                         if (c2 == '*')
3289                                 s = bc_lex_comment(l);
3290                         else
3291                                 bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_DIVIDE, BC_LEX_OP_DIVIDE);
3292                         break;
3293                 }
3294
3295                 case '0':
3296                 case '1':
3297                 case '2':
3298                 case '3':
3299                 case '4':
3300                 case '5':
3301                 case '6':
3302                 case '7':
3303                 case '8':
3304                 case '9':
3305                 case 'A':
3306                 case 'B':
3307                 case 'C':
3308                 case 'D':
3309                 case 'E':
3310                 case 'F':
3311                 {
3312                         s = bc_lex_number(l, c);
3313                         break;
3314                 }
3315
3316                 case ';':
3317                 {
3318                         l->t.t = BC_LEX_SCOLON;
3319                         break;
3320                 }
3321
3322                 case '<':
3323                 {
3324                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_LE, BC_LEX_OP_REL_LT);
3325                         break;
3326                 }
3327
3328                 case '=':
3329                 {
3330                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_EQ, BC_LEX_OP_ASSIGN);
3331                         break;
3332                 }
3333
3334                 case '>':
3335                 {
3336                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_GE, BC_LEX_OP_REL_GT);
3337                         break;
3338                 }
3339
3340                 case '[':
3341                 case ']':
3342                 {
3343                         l->t.t = (BcLexType)(c - '[' + BC_LEX_LBRACKET);
3344                         break;
3345                 }
3346
3347                 case '\\':
3348                 {
3349                         if (l->buf[l->i] == '\n') {
3350                                 l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
3351                                 ++l->i;
3352                         }
3353                         else
3354                                 s = bc_error_bad_character(c);
3355                         break;
3356                 }
3357
3358                 case '^':
3359                 {
3360                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER, BC_LEX_OP_POWER);
3361                         break;
3362                 }
3363
3364                 case 'a':
3365                 case 'b':
3366                 case 'c':
3367                 case 'd':
3368                 case 'e':
3369                 case 'f':
3370                 case 'g':
3371                 case 'h':
3372                 case 'i':
3373                 case 'j':
3374                 case 'k':
3375                 case 'l':
3376                 case 'm':
3377                 case 'n':
3378                 case 'o':
3379                 case 'p':
3380                 case 'q':
3381                 case 'r':
3382                 case 's':
3383                 case 't':
3384                 case 'u':
3385                 case 'v':
3386                 case 'w':
3387                 case 'x':
3388                 case 'y':
3389                 case 'z':
3390                 {
3391                         s = bc_lex_identifier(l);
3392                         break;
3393                 }
3394
3395                 case '{':
3396                 case '}':
3397                 {
3398                         l->t.t = (BcLexType)(c - '{' + BC_LEX_LBRACE);
3399                         break;
3400                 }
3401
3402                 case '|':
3403                 {
3404                         c2 = l->buf[l->i];
3405
3406                         if (c2 == '|') {
3407                                 s = bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad("||");
3408                                 if (s) return s;
3409
3410                                 ++l->i;
3411                                 l->t.t = BC_LEX_OP_BOOL_OR;
3412                         }
3413                         else {
3414                                 l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3415                                 s = bc_error_bad_character(c);
3416                         }
3417
3418                         break;
3419                 }
3420
3421                 default:
3422                 {
3423                         l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3424                         s = bc_error_bad_character(c);
3425                         break;
3426                 }
3427         }
3428
3429         return s;
3430 }
3431 #endif // ENABLE_BC
3432
3433 #if ENABLE_DC
3434 static BcStatus dc_lex_register(BcLex *l)
3435 {
3436         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
3437
3438         if (isspace(l->buf[l->i - 1])) {
3439                 bc_lex_whitespace(l);
3440                 ++l->i;
3441                 if (!G_exreg)
3442                         s = bc_error("extended register");
3443                 else
3444                         s = bc_lex_name(l);
3445         }
3446         else {
3447                 bc_vec_pop_all(&l->t.v);
3448                 bc_vec_push(&l->t.v, &l->buf[l->i - 1]);
3449                 bc_vec_pushZeroByte(&l->t.v);
3450                 l->t.t = BC_LEX_NAME;
3451         }
3452
3453         return s;
3454 }
3455
3456 static BcStatus dc_lex_string(BcLex *l)
3457 {
3458         size_t depth = 1, nls = 0, i = l->i;
3459         char c;
3460
3461         l->t.t = BC_LEX_STR;
3462         bc_vec_pop_all(&l->t.v);
3463
3464         for (c = l->buf[i]; c != 0 && depth; c = l->buf[++i]) {
3465
3466                 depth += (c == '[' && (i == l->i || l->buf[i - 1] != '\\'));
3467                 depth -= (c == ']' && (i == l->i || l->buf[i - 1] != '\\'));
3468                 nls += (c == '\n');
3469
3470                 if (depth) bc_vec_push(&l->t.v, &c);
3471         }
3472
3473         if (c == '\0') {
3474                 l->i = i;
3475                 return bc_error("string end could not be found");
3476         }
3477
3478         bc_vec_pushZeroByte(&l->t.v);
3479         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_STRING.
3480         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_STRING | 0xff)) {
3481                 if (i - l->i > BC_MAX_STRING)
3482                         return bc_error("string too long: must be [1,"BC_MAX_STRING_STR"]");
3483         }
3484
3485         l->i = i;
3486         l->line += nls;
3487         G.err_line = l->line;
3488
3489         return BC_STATUS_SUCCESS;
3490 }
3491
3492 static BcStatus dc_lex_token(BcLex *l)
3493 {
3494         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
3495         char c = l->buf[l->i++], c2;
3496         size_t i;
3497
3498         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(dc_lex_regs); ++i) {
3499                 if (l->t.last == dc_lex_regs[i])
3500                         return dc_lex_register(l);
3501         }
3502
3503         if (c >= '%' && c <= '~' &&
3504             (l->t.t = dc_lex_tokens[(c - '%')]) != BC_LEX_INVALID)
3505         {
3506                 return s;
3507         }
3508
3509         // This is the workhorse of the lexer.
3510         switch (c) {
3511
3512                 case '\0':
3513                 {
3514                         l->t.t = BC_LEX_EOF;
3515                         break;
3516                 }
3517
3518                 case '\n':
3519                 case '\t':
3520                 case '\v':
3521                 case '\f':
3522                 case '\r':
3523                 case ' ':
3524                 {
3525                         l->newline = (c == '\n');
3526                         bc_lex_whitespace(l);
3527                         break;
3528                 }
3529
3530                 case '!':
3531                 {
3532                         c2 = l->buf[l->i];
3533
3534                         if (c2 == '=')
3535                                 l->t.t = BC_LEX_OP_REL_NE;
3536                         else if (c2 == '<')
3537                                 l->t.t = BC_LEX_OP_REL_LE;
3538                         else if (c2 == '>')
3539                                 l->t.t = BC_LEX_OP_REL_GE;
3540                         else
3541                                 return bc_error_bad_character(c);
3542
3543                         ++l->i;
3544                         break;
3545                 }
3546
3547                 case '#':
3548                 {
3549                         bc_lex_lineComment(l);
3550                         break;
3551                 }
3552
3553                 case '.':
3554                 {
3555                         if (isdigit(l->buf[l->i]))
3556                                 s = bc_lex_number(l, c);
3557                         else
3558                                 s = bc_error_bad_character(c);
3559                         break;
3560                 }
3561
3562                 case '0':
3563                 case '1':
3564                 case '2':
3565                 case '3':
3566                 case '4':
3567                 case '5':
3568                 case '6':
3569                 case '7':
3570                 case '8':
3571                 case '9':
3572                 case 'A':
3573                 case 'B':
3574                 case 'C':
3575                 case 'D':
3576                 case 'E':
3577                 case 'F':
3578                 {
3579                         s = bc_lex_number(l, c);
3580                         break;
3581                 }
3582
3583                 case '[':
3584                 {
3585                         s = dc_lex_string(l);
3586                         break;
3587                 }
3588
3589                 default:
3590                 {
3591                         l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3592                         s = bc_error_bad_character(c);
3593                         break;
3594                 }
3595         }
3596
3597         return s;
3598 }
3599 #endif // ENABLE_DC
3600
3601 static void bc_program_addFunc(char *name, size_t *idx);
3602
3603 static void bc_parse_addFunc(BcParse *p, char *name, size_t *idx)
3604 {
3605         bc_program_addFunc(name, idx);
3606         p->func = bc_program_func(p->fidx);
3607 }
3608
3609 #define bc_parse_push(p, i) bc_vec_pushByte(&(p)->func->code, (char) (i))
3610
3611 static void bc_parse_pushName(BcParse *p, char *name)
3612 {
3613         size_t i = 0, len = strlen(name);
3614
3615         for (; i < len; ++i) bc_parse_push(p, name[i]);
3616         bc_parse_push(p, BC_PARSE_STREND);
3617
3618         free(name);
3619 }
3620
3621 static void bc_parse_pushIndex(BcParse *p, size_t idx)
3622 {
3623         unsigned char amt, i, nums[sizeof(size_t)];
3624
3625         for (amt = 0; idx; ++amt) {
3626                 nums[amt] = (char) idx;
3627                 idx = (idx & ((unsigned long) ~(UCHAR_MAX))) >> sizeof(char) * CHAR_BIT;
3628         }
3629
3630         bc_parse_push(p, amt);
3631         for (i = 0; i < amt; ++i) bc_parse_push(p, nums[i]);
3632 }
3633
3634 static void bc_parse_number(BcParse *p, BcInst *prev, size_t *nexs)
3635 {
3636         char *num = xstrdup(p->l.t.v.v);
3637         size_t idx = G.prog.consts.len;
3638
3639         bc_vec_push(&G.prog.consts, &num);
3640
3641         bc_parse_push(p, BC_INST_NUM);
3642         bc_parse_pushIndex(p, idx);
3643
3644         ++(*nexs);
3645         (*prev) = BC_INST_NUM;
3646 }
3647
3648 static BcStatus bc_parse_text(BcParse *p, const char *text)
3649 {
3650         BcStatus s;
3651
3652         p->func = bc_program_func(p->fidx);
3653
3654         if (!text[0] && !BC_PARSE_CAN_EXEC(p)) {
3655                 p->l.t.t = BC_LEX_INVALID;
3656                 s = p->parse(p);
3657                 if (s) return s;
3658                 if (!BC_PARSE_CAN_EXEC(p))
3659                         return bc_error("file is not executable");
3660         }
3661
3662         return bc_lex_text(&p->l, text);
3663 }
3664
3665 // Called when parsing or execution detects a failure,
3666 // resets execution structures.
3667 static void bc_program_reset(void)
3668 {
3669         BcFunc *f;
3670         BcInstPtr *ip;
3671
3672         bc_vec_npop(&G.prog.stack, G.prog.stack.len - 1);
3673         bc_vec_pop_all(&G.prog.results);
3674
3675         f = bc_program_func(0);
3676         ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
3677         ip->idx = f->code.len;
3678 }
3679
3680 #define bc_parse_updateFunc(p, f) \
3681         ((p)->func = bc_program_func((p)->fidx = (f)))
3682
3683 // Called when bc/dc_parse_parse() detects a failure,
3684 // resets parsing structures.
3685 static void bc_parse_reset(BcParse *p)
3686 {
3687         if (p->fidx != BC_PROG_MAIN) {
3688                 p->func->nparams = 0;
3689                 bc_vec_pop_all(&p->func->code);
3690                 bc_vec_pop_all(&p->func->autos);
3691                 bc_vec_pop_all(&p->func->labels);
3692
3693                 bc_parse_updateFunc(p, BC_PROG_MAIN);
3694         }
3695
3696         p->l.i = p->l.len;
3697         p->l.t.t = BC_LEX_EOF;
3698         p->auto_part = (p->nbraces = 0);
3699
3700         bc_vec_npop(&p->flags, p->flags.len - 1);
3701         bc_vec_pop_all(&p->exits);
3702         bc_vec_pop_all(&p->conds);
3703         bc_vec_pop_all(&p->ops);
3704
3705         bc_program_reset();
3706 }
3707
3708 static void bc_parse_free(BcParse *p)
3709 {
3710         bc_vec_free(&p->flags);
3711         bc_vec_free(&p->exits);
3712         bc_vec_free(&p->conds);
3713         bc_vec_free(&p->ops);
3714         bc_lex_free(&p->l);
3715 }
3716
3717 static void bc_parse_create(BcParse *p, size_t func,
3718                             BcParseParse parse, BcLexNext next)
3719 {
3720         memset(p, 0, sizeof(BcParse));
3721
3722         bc_lex_init(&p->l, next);
3723         bc_vec_init(&p->flags, sizeof(uint8_t), NULL);
3724         bc_vec_init(&p->exits, sizeof(BcInstPtr), NULL);
3725         bc_vec_init(&p->conds, sizeof(size_t), NULL);
3726         bc_vec_pushZeroByte(&p->flags);
3727         bc_vec_init(&p->ops, sizeof(BcLexType), NULL);
3728
3729         p->parse = parse;
3730         // p->auto_part = p->nbraces = 0; - already is
3731         bc_parse_updateFunc(p, func);
3732 }
3733
3734 #if ENABLE_BC
3735
3736 #define BC_PARSE_TOP_OP(p) (*((BcLexType *) bc_vec_top(&(p)->ops)))
3737 #define BC_PARSE_LEAF(p, rparen)                                \
3738         (((p) >= BC_INST_NUM && (p) <= BC_INST_SQRT) || (rparen) || \
3739          (p) == BC_INST_INC_POST || (p) == BC_INST_DEC_POST)
3740
3741 // We can calculate the conversion between tokens and exprs by subtracting the
3742 // position of the first operator in the lex enum and adding the position of the
3743 // first in the expr enum. Note: This only works for binary operators.
3744 #define BC_PARSE_TOKEN_INST(t) ((char) ((t) -BC_LEX_NEG + BC_INST_NEG))
3745
3746 static BcStatus bc_parse_else(BcParse *p);
3747 static BcStatus bc_parse_stmt(BcParse *p);
3748 static BcStatus bc_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags, BcParseNext next);
3749 static BcStatus bc_parse_expr_empty_ok(BcParse *p, uint8_t flags, BcParseNext next);
3750
3751 static BcStatus bc_parse_operator(BcParse *p, BcLexType type, size_t start,
3752                                   size_t *nexprs, bool next)
3753 {
3754         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
3755         BcLexType t;
3756         char l, r = bc_parse_op_PREC(type - BC_LEX_OP_INC);
3757         bool left = bc_parse_op_LEFT(type - BC_LEX_OP_INC);
3758
3759         while (p->ops.len > start) {
3760
3761                 t = BC_PARSE_TOP_OP(p);
3762                 if (t == BC_LEX_LPAREN) break;
3763
3764                 l = bc_parse_op_PREC(t - BC_LEX_OP_INC);
3765                 if (l >= r && (l != r || !left)) break;
3766
3767                 bc_parse_push(p, BC_PARSE_TOKEN_INST(t));
3768                 bc_vec_pop(&p->ops);
3769                 *nexprs -= t != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && t != BC_LEX_NEG;
3770         }
3771
3772         bc_vec_push(&p->ops, &type);
3773         if (next) s = bc_lex_next(&p->l);
3774
3775         return s;
3776 }
3777
3778 static BcStatus bc_parse_rightParen(BcParse *p, size_t ops_bgn, size_t *nexs)
3779 {
3780         BcLexType top;
3781
3782         if (p->ops.len <= ops_bgn)
3783                 return bc_error_bad_expression();
3784         top = BC_PARSE_TOP_OP(p);
3785
3786         while (top != BC_LEX_LPAREN) {
3787
3788                 bc_parse_push(p, BC_PARSE_TOKEN_INST(top));
3789
3790                 bc_vec_pop(&p->ops);
3791                 *nexs -= top != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && top != BC_LEX_NEG;
3792
3793                 if (p->ops.len <= ops_bgn)
3794                         return bc_error_bad_expression();
3795                 top = BC_PARSE_TOP_OP(p);
3796         }
3797
3798         bc_vec_pop(&p->ops);
3799
3800         return bc_lex_next(&p->l);
3801 }
3802
3803 static BcStatus bc_parse_params(BcParse *p, uint8_t flags)
3804 {
3805         BcStatus s;
3806         bool comma = false;
3807         size_t nparams;
3808
3809         s = bc_lex_next(&p->l);
3810         if (s) return s;
3811
3812         for (nparams = 0; p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN; ++nparams) {
3813
3814                 flags = (flags & ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL)) | BC_PARSE_ARRAY;
3815                 s = bc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_param);
3816                 if (s) return s;
3817
3818                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
3819                 if (comma) {
3820                         s = bc_lex_next(&p->l);
3821                         if (s) return s;
3822                 }
3823         }
3824
3825         if (comma) return bc_error_bad_token();
3826         bc_parse_push(p, BC_INST_CALL);
3827         bc_parse_pushIndex(p, nparams);
3828
3829         return BC_STATUS_SUCCESS;
3830 }
3831
3832 static BcStatus bc_parse_call(BcParse *p, char *name, uint8_t flags)
3833 {
3834         BcStatus s;
3835         BcId entry, *entry_ptr;
3836         size_t idx;
3837
3838         entry.name = name;
3839
3840         s = bc_parse_params(p, flags);
3841         if (s) goto err;
3842
3843         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) {
3844                 s = bc_error_bad_token();
3845                 goto err;
3846         }
3847
3848         idx = bc_map_index(&G.prog.fn_map, &entry);
3849
3850         if (idx == BC_VEC_INVALID_IDX) {
3851                 name = xstrdup(entry.name);
3852                 bc_parse_addFunc(p, name, &idx);
3853                 idx = bc_map_index(&G.prog.fn_map, &entry);
3854                 free(entry.name);
3855         }
3856         else
3857                 free(name);
3858
3859         entry_ptr = bc_vec_item(&G.prog.fn_map, idx);
3860         bc_parse_pushIndex(p, entry_ptr->idx);
3861
3862         return bc_lex_next(&p->l);
3863
3864 err:
3865         free(name);
3866         return s;
3867 }
3868
3869 static BcStatus bc_parse_name(BcParse *p, BcInst *type, uint8_t flags)
3870 {
3871         BcStatus s;
3872         char *name;
3873
3874         name = xstrdup(p->l.t.v.v);
3875         s = bc_lex_next(&p->l);
3876         if (s) goto err;
3877
3878         if (p->l.t.t == BC_LEX_LBRACKET) {
3879
3880                 s = bc_lex_next(&p->l);
3881                 if (s) goto err;
3882
3883                 if (p->l.t.t == BC_LEX_RBRACKET) {
3884
3885                         if (!(flags & BC_PARSE_ARRAY)) {
3886                                 s = bc_error_bad_expression();
3887                                 goto err;
3888                         }
3889
3890                         *type = BC_INST_ARRAY;
3891                 }
3892                 else {
3893
3894                         *type = BC_INST_ARRAY_ELEM;
3895
3896                         flags &= ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL);
3897                         s = bc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_elem);
3898                         if (s) goto err;
3899                 }
3900
3901                 s = bc_lex_next(&p->l);
3902                 if (s) goto err;
3903                 bc_parse_push(p, *type);
3904                 bc_parse_pushName(p, name);
3905         }
3906         else if (p->l.t.t == BC_LEX_LPAREN) {
3907
3908                 if (flags & BC_PARSE_NOCALL) {
3909                         s = bc_error_bad_token();
3910                         goto err;
3911                 }
3912
3913                 *type = BC_INST_CALL;
3914                 s = bc_parse_call(p, name, flags);
3915         }
3916         else {
3917                 *type = BC_INST_VAR;
3918                 bc_parse_push(p, BC_INST_VAR);
3919                 bc_parse_pushName(p, name);
3920         }
3921
3922         return s;
3923
3924 err:
3925         free(name);
3926         return s;
3927 }
3928
3929 static BcStatus bc_parse_read(BcParse *p)
3930 {
3931         BcStatus s;
3932
3933         s = bc_lex_next(&p->l);
3934         if (s) return s;
3935         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) return bc_error_bad_token();
3936
3937         s = bc_lex_next(&p->l);
3938         if (s) return s;
3939         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) return bc_error_bad_token();
3940
3941         bc_parse_push(p, BC_INST_READ);
3942
3943         return bc_lex_next(&p->l);
3944 }
3945
3946 static BcStatus bc_parse_builtin(BcParse *p, BcLexType type, uint8_t flags,
3947                                  BcInst *prev)
3948 {
3949         BcStatus s;
3950
3951         s = bc_lex_next(&p->l);
3952         if (s) return s;
3953         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) return bc_error_bad_token();
3954
3955         flags = (flags & ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL)) | BC_PARSE_ARRAY;
3956
3957         s = bc_lex_next(&p->l);
3958         if (s) return s;
3959
3960         s = bc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_rel);
3961         if (s) return s;
3962
3963         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) return bc_error_bad_token();
3964
3965         *prev = (type == BC_LEX_KEY_LENGTH) ? BC_INST_LENGTH : BC_INST_SQRT;
3966         bc_parse_push(p, *prev);
3967
3968         return bc_lex_next(&p->l);
3969 }
3970
3971 static BcStatus bc_parse_scale(BcParse *p, BcInst *type, uint8_t flags)
3972 {
3973         BcStatus s;
3974
3975         s = bc_lex_next(&p->l);
3976         if (s) return s;
3977
3978         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) {
3979                 *type = BC_INST_SCALE;
3980                 bc_parse_push(p, BC_INST_SCALE);
3981                 return BC_STATUS_SUCCESS;
3982         }
3983
3984         *type = BC_INST_SCALE_FUNC;
3985         flags &= ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL);
3986
3987         s = bc_lex_next(&p->l);
3988         if (s) return s;
3989
3990         s = bc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_rel);
3991         if (s) return s;
3992         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) return bc_error_bad_token();
3993         bc_parse_push(p, BC_INST_SCALE_FUNC);
3994
3995         return bc_lex_next(&p->l);
3996 }
3997
3998 static BcStatus bc_parse_incdec(BcParse *p, BcInst *prev, bool *paren_expr,
3999                                 size_t *nexprs, uint8_t flags)
4000 {
4001         BcStatus s;
4002         BcLexType type;
4003         char inst;
4004         BcInst etype = *prev;
4005
4006         if (etype == BC_INST_VAR || etype == BC_INST_ARRAY_ELEM ||
4007             etype == BC_INST_SCALE || etype == BC_INST_LAST ||
4008             etype == BC_INST_IBASE || etype == BC_INST_OBASE)
4009         {
4010                 *prev = inst = BC_INST_INC_POST + (p->l.t.t != BC_LEX_OP_INC);
4011                 bc_parse_push(p, inst);
4012                 s = bc_lex_next(&p->l);
4013         }
4014         else {
4015
4016                 *prev = inst = BC_INST_INC_PRE + (p->l.t.t != BC_LEX_OP_INC);
4017                 *paren_expr = true;
4018
4019                 s = bc_lex_next(&p->l);
4020                 if (s) return s;
4021                 type = p->l.t.t;
4022
4023                 // Because we parse the next part of the expression
4024                 // right here, we need to increment this.
4025                 *nexprs = *nexprs + 1;
4026
4027                 switch (type) {
4028
4029                         case BC_LEX_NAME:
4030                         {
4031                                 s = bc_parse_name(p, prev, flags | BC_PARSE_NOCALL);
4032                                 break;
4033                         }
4034
4035                         case BC_LEX_KEY_IBASE:
4036                         case BC_LEX_KEY_LAST:
4037                         case BC_LEX_KEY_OBASE:
4038                         {
4039                                 bc_parse_push(p, type - BC_LEX_KEY_IBASE + BC_INST_IBASE);
4040                                 s = bc_lex_next(&p->l);
4041                                 break;
4042                         }
4043
4044                         case BC_LEX_KEY_SCALE:
4045                         {
4046                                 s = bc_lex_next(&p->l);
4047                                 if (s) return s;
4048                                 if (p->l.t.t == BC_LEX_LPAREN)
4049                                         s = bc_error_bad_token();
4050                                 else
4051                                         bc_parse_push(p, BC_INST_SCALE);
4052                                 break;
4053                         }
4054
4055                         default:
4056                         {
4057                                 s = bc_error_bad_token();
4058                                 break;
4059                         }
4060                 }
4061
4062                 if (!s) bc_parse_push(p, inst);
4063         }
4064
4065         return s;
4066 }
4067
4068 static BcStatus bc_parse_minus(BcParse *p, BcInst *prev, size_t ops_bgn,
4069                                bool rparen, size_t *nexprs)
4070 {
4071         BcStatus s;
4072         BcLexType type;
4073         BcInst etype = *prev;
4074
4075         s = bc_lex_next(&p->l);
4076         if (s) return s;
4077
4078         type = rparen || etype == BC_INST_INC_POST || etype == BC_INST_DEC_POST ||
4079                        (etype >= BC_INST_NUM && etype <= BC_INST_SQRT) ?
4080                    BC_LEX_OP_MINUS :
4081                    BC_LEX_NEG;
4082         *prev = BC_PARSE_TOKEN_INST(type);
4083
4084         // We can just push onto the op stack because this is the largest
4085         // precedence operator that gets pushed. Inc/dec does not.
4086         if (type != BC_LEX_OP_MINUS)
4087                 bc_vec_push(&p->ops, &type);
4088         else
4089                 s = bc_parse_operator(p, type, ops_bgn, nexprs, false);
4090
4091         return s;
4092 }
4093
4094 static BcStatus bc_parse_string(BcParse *p, char inst)
4095 {
4096         char *str = xstrdup(p->l.t.v.v);
4097
4098         bc_parse_push(p, BC_INST_STR);
4099         bc_parse_pushIndex(p, G.prog.strs.len);
4100         bc_vec_push(&G.prog.strs, &str);
4101         bc_parse_push(p, inst);
4102
4103         return bc_lex_next(&p->l);
4104 }
4105
4106 static BcStatus bc_parse_print(BcParse *p)
4107 {
4108         BcStatus s;
4109         BcLexType type;
4110         bool comma;
4111
4112         s = bc_lex_next(&p->l);
4113         if (s) return s;
4114
4115         type = p->l.t.t;
4116
4117         if (type == BC_LEX_SCOLON || type == BC_LEX_NLINE)
4118                 return bc_error("bad print statement");
4119
4120         comma = false;
4121         while (type != BC_LEX_SCOLON && type != BC_LEX_NLINE) {
4122
4123                 if (type == BC_LEX_STR) {
4124                         s = bc_parse_string(p, BC_INST_PRINT_POP);
4125                         if (s) return s;
4126                 } else {
4127                         s = bc_parse_expr(p, 0, bc_parse_next_print);
4128                         if (s) return s;
4129                         bc_parse_push(p, BC_INST_PRINT_POP);
4130                 }
4131
4132                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
4133                 if (comma) {
4134                         s = bc_lex_next(&p->l);
4135                         if (s) return s;
4136                 }
4137                 type = p->l.t.t;
4138         }
4139
4140         if (comma) return bc_error_bad_token();
4141
4142         return bc_lex_next(&p->l);
4143 }
4144
4145 static BcStatus bc_parse_return(BcParse *p)
4146 {
4147         BcStatus s;
4148         BcLexType t;
4149         bool paren;
4150
4151         if (!BC_PARSE_FUNC(p)) return bc_error_bad_token();
4152
4153         s = bc_lex_next(&p->l);
4154         if (s) return s;
4155
4156         t = p->l.t.t;
4157         paren = t == BC_LEX_LPAREN;
4158
4159         if (t == BC_LEX_NLINE || t == BC_LEX_SCOLON)
4160                 bc_parse_push(p, BC_INST_RET0);
4161         else {
4162
4163                 s = bc_parse_expr_empty_ok(p, 0, bc_parse_next_expr);
4164                 if (s == BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP) {
4165                         bc_parse_push(p, BC_INST_RET0);
4166                         s = bc_lex_next(&p->l);
4167                 }
4168                 if (s) return s;
4169
4170                 if (!paren || p->l.t.last != BC_LEX_RPAREN) {
4171                         s = bc_POSIX_requires("parentheses around return expressions");
4172                         if (s) return s;
4173                 }
4174
4175                 bc_parse_push(p, BC_INST_RET);
4176         }
4177
4178         return s;
4179 }
4180
4181 static BcStatus bc_parse_endBody(BcParse *p, bool brace)
4182 {
4183         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4184
4185         if (p->flags.len <= 1 || (brace && p->nbraces == 0))
4186                 return bc_error_bad_token();
4187
4188         if (brace) {
4189
4190                 if (p->l.t.t == BC_LEX_RBRACE) {
4191                         if (!p->nbraces) return bc_error_bad_token();
4192                         --p->nbraces;
4193                         s = bc_lex_next(&p->l);
4194                         if (s) return s;
4195                 }
4196                 else
4197                         return bc_error_bad_token();
4198         }
4199
4200         if (BC_PARSE_IF(p)) {
4201
4202                 uint8_t *flag_ptr;
4203
4204                 while (p->l.t.t == BC_LEX_NLINE) {
4205                         s = bc_lex_next(&p->l);
4206                         if (s) return s;
4207                 }
4208
4209                 bc_vec_pop(&p->flags);
4210
4211                 flag_ptr = BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(p);
4212                 *flag_ptr = (*flag_ptr | BC_PARSE_FLAG_IF_END);
4213
4214                 if (p->l.t.t == BC_LEX_KEY_ELSE) s = bc_parse_else(p);
4215         }
4216         else if (BC_PARSE_ELSE(p)) {
4217
4218                 BcInstPtr *ip;
4219                 size_t *label;
4220
4221                 bc_vec_pop(&p->flags);
4222
4223                 ip = bc_vec_top(&p->exits);
4224                 label = bc_vec_item(&p->func->labels, ip->idx);
4225                 *label = p->func->code.len;
4226
4227                 bc_vec_pop(&p->exits);
4228         }
4229         else if (BC_PARSE_FUNC_INNER(p)) {
4230                 bc_parse_push(p, BC_INST_RET0);
4231                 bc_parse_updateFunc(p, BC_PROG_MAIN);
4232                 bc_vec_pop(&p->flags);
4233         }
4234         else {
4235
4236                 BcInstPtr *ip = bc_vec_top(&p->exits);
4237                 size_t *label = bc_vec_top(&p->conds);
4238
4239                 bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4240                 bc_parse_pushIndex(p, *label);
4241
4242                 label = bc_vec_item(&p->func->labels, ip->idx);
4243                 *label = p->func->code.len;
4244
4245                 bc_vec_pop(&p->flags);
4246                 bc_vec_pop(&p->exits);
4247                 bc_vec_pop(&p->conds);
4248         }
4249
4250         return s;
4251 }
4252
4253 static void bc_parse_startBody(BcParse *p, uint8_t flags)
4254 {
4255         uint8_t *flag_ptr = BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(p);
4256         flags |= (*flag_ptr & (BC_PARSE_FLAG_FUNC | BC_PARSE_FLAG_LOOP));
4257         flags |= BC_PARSE_FLAG_BODY;
4258         bc_vec_push(&p->flags, &flags);
4259 }
4260
4261 static void bc_parse_noElse(BcParse *p)
4262 {
4263         BcInstPtr *ip;
4264         size_t *label;
4265         uint8_t *flag_ptr = BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(p);
4266
4267         *flag_ptr = (*flag_ptr & ~(BC_PARSE_FLAG_IF_END));
4268
4269         ip = bc_vec_top(&p->exits);
4270         label = bc_vec_item(&p->func->labels, ip->idx);
4271         *label = p->func->code.len;
4272
4273         bc_vec_pop(&p->exits);
4274 }
4275
4276 static BcStatus bc_parse_if(BcParse *p)
4277 {
4278         BcStatus s;
4279         BcInstPtr ip;
4280
4281         s = bc_lex_next(&p->l);
4282         if (s) return s;
4283         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) return bc_error_bad_token();
4284
4285         s = bc_lex_next(&p->l);
4286         if (s) return s;
4287         s = bc_parse_expr(p, BC_PARSE_REL, bc_parse_next_rel);
4288         if (s) return s;
4289         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) return bc_error_bad_token();
4290
4291         s = bc_lex_next(&p->l);
4292         if (s) return s;
4293         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP_ZERO);
4294
4295         ip.idx = p->func->labels.len;
4296         ip.func = ip.len = 0;
4297
4298         bc_parse_pushIndex(p, ip.idx);
4299         bc_vec_push(&p->exits, &ip);
4300         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip.idx);
4301         bc_parse_startBody(p, BC_PARSE_FLAG_IF);
4302
4303         return BC_STATUS_SUCCESS;
4304 }
4305
4306 static BcStatus bc_parse_else(BcParse *p)
4307 {
4308         BcInstPtr ip;
4309
4310         if (!BC_PARSE_IF_END(p)) return bc_error_bad_token();
4311
4312         ip.idx = p->func->labels.len;
4313         ip.func = ip.len = 0;
4314
4315         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4316         bc_parse_pushIndex(p, ip.idx);
4317
4318         bc_parse_noElse(p);
4319
4320         bc_vec_push(&p->exits, &ip);
4321         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip.idx);
4322         bc_parse_startBody(p, BC_PARSE_FLAG_ELSE);
4323
4324         return bc_lex_next(&p->l);
4325 }
4326
4327 static BcStatus bc_parse_while(BcParse *p)
4328 {
4329         BcStatus s;
4330         BcInstPtr ip;
4331
4332         s = bc_lex_next(&p->l);
4333         if (s) return s;
4334         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) return bc_error_bad_token();
4335         s = bc_lex_next(&p->l);
4336         if (s) return s;
4337
4338         ip.idx = p->func->labels.len;
4339
4340         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4341         bc_vec_push(&p->conds, &ip.idx);
4342
4343         ip.idx = p->func->labels.len;
4344         ip.func = 1;
4345         ip.len = 0;
4346
4347         bc_vec_push(&p->exits, &ip);
4348         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip.idx);
4349
4350         s = bc_parse_expr(p, BC_PARSE_REL, bc_parse_next_rel);
4351         if (s) return s;
4352         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) return bc_error_bad_token();
4353         s = bc_lex_next(&p->l);
4354         if (s) return s;
4355
4356         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP_ZERO);
4357         bc_parse_pushIndex(p, ip.idx);
4358         bc_parse_startBody(p, BC_PARSE_FLAG_LOOP | BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER);
4359
4360         return BC_STATUS_SUCCESS;
4361 }
4362
4363 static BcStatus bc_parse_for(BcParse *p)
4364 {
4365         BcStatus s;
4366         BcInstPtr ip;
4367         size_t cond_idx, exit_idx, body_idx, update_idx;
4368
4369         s = bc_lex_next(&p->l);
4370         if (s) return s;
4371         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) return bc_error_bad_token();
4372         s = bc_lex_next(&p->l);
4373         if (s) return s;
4374
4375         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON)
4376                 s = bc_parse_expr(p, 0, bc_parse_next_for);
4377         else
4378                 s = bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for("init");
4379
4380         if (s) return s;
4381         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON) return bc_error_bad_token();
4382         s = bc_lex_next(&p->l);
4383         if (s) return s;
4384
4385         cond_idx = p->func->labels.len;
4386         update_idx = cond_idx + 1;
4387         body_idx = update_idx + 1;
4388         exit_idx = body_idx + 1;
4389
4390         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4391
4392         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON)
4393                 s = bc_parse_expr(p, BC_PARSE_REL, bc_parse_next_for);
4394         else
4395                 s = bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for("condition");
4396
4397         if (s) return s;
4398         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON) return bc_error_bad_token();
4399
4400         s = bc_lex_next(&p->l);
4401         if (s) return s;
4402
4403         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP_ZERO);
4404         bc_parse_pushIndex(p, exit_idx);
4405         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4406         bc_parse_pushIndex(p, body_idx);
4407
4408         ip.idx = p->func->labels.len;
4409
4410         bc_vec_push(&p->conds, &update_idx);
4411         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4412
4413         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN)
4414                 s = bc_parse_expr(p, 0, bc_parse_next_rel);
4415         else
4416                 s = bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for("update");
4417
4418         if (s) return s;
4419
4420         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) return bc_error_bad_token();
4421         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4422         bc_parse_pushIndex(p, cond_idx);
4423         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4424
4425         ip.idx = exit_idx;
4426         ip.func = 1;
4427         ip.len = 0;
4428
4429         bc_vec_push(&p->exits, &ip);
4430         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip.idx);
4431         bc_lex_next(&p->l);
4432         bc_parse_startBody(p, BC_PARSE_FLAG_LOOP | BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER);
4433
4434         return BC_STATUS_SUCCESS;
4435 }
4436
4437 static BcStatus bc_parse_loopExit(BcParse *p, BcLexType type)
4438 {
4439         BcStatus s;
4440         size_t i;
4441         BcInstPtr *ip;
4442
4443         if (!BC_PARSE_LOOP(p)) return bc_error_bad_token();
4444
4445         if (type == BC_LEX_KEY_BREAK) {
4446
4447                 if (p->exits.len == 0) return bc_error_bad_token();
4448
4449                 i = p->exits.len - 1;
4450                 ip = bc_vec_item(&p->exits, i);
4451
4452                 while (!ip->func && i < p->exits.len) ip = bc_vec_item(&p->exits, i--);
4453                 if (i >= p->exits.len && !ip->func) return bc_error_bad_token();
4454
4455                 i = ip->idx;
4456         }
4457         else
4458                 i = *((size_t *) bc_vec_top(&p->conds));
4459
4460         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4461         bc_parse_pushIndex(p, i);
4462
4463         s = bc_lex_next(&p->l);
4464         if (s) return s;
4465
4466         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON && p->l.t.t != BC_LEX_NLINE)
4467                 return bc_error_bad_token();
4468
4469         return bc_lex_next(&p->l);
4470 }
4471
4472 static BcStatus bc_parse_func(BcParse *p)
4473 {
4474         BcStatus s;
4475         bool var, comma = false;
4476         uint8_t flags;
4477         char *name;
4478
4479         s = bc_lex_next(&p->l);
4480         if (s) return s;
4481         if (p->l.t.t != BC_LEX_NAME)
4482                 return bc_error("bad function definition");
4483
4484         name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4485         bc_parse_addFunc(p, name, &p->fidx);
4486
4487         s = bc_lex_next(&p->l);
4488         if (s) return s;
4489         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN)
4490                 return bc_error("bad function definition");
4491         s = bc_lex_next(&p->l);
4492         if (s) return s;
4493
4494         while (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) {
4495
4496                 if (p->l.t.t != BC_LEX_NAME)
4497                         return bc_error("bad function definition");
4498
4499                 ++p->func->nparams;
4500
4501                 name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4502                 s = bc_lex_next(&p->l);
4503                 if (s) goto err;
4504
4505                 var = p->l.t.t != BC_LEX_LBRACKET;
4506
4507                 if (!var) {
4508
4509                         s = bc_lex_next(&p->l);
4510                         if (s) goto err;
4511
4512                         if (p->l.t.t != BC_LEX_RBRACKET) {
4513                                 s = bc_error("bad function definition");
4514                                 goto err;
4515                         }
4516
4517                         s = bc_lex_next(&p->l);
4518                         if (s) goto err;
4519                 }
4520
4521                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
4522                 if (comma) {
4523                         s = bc_lex_next(&p->l);
4524                         if (s) goto err;
4525                 }
4526
4527                 s = bc_func_insert(p->func, name, var);
4528                 if (s) goto err;
4529         }
4530
4531         if (comma) return bc_error("bad function definition");
4532
4533         flags = BC_PARSE_FLAG_FUNC | BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER | BC_PARSE_FLAG_BODY;
4534         bc_parse_startBody(p, flags);
4535
4536         s = bc_lex_next(&p->l);
4537         if (s) return s;
4538
4539         if (p->l.t.t != BC_LEX_LBRACE)
4540                 s = bc_POSIX_requires("the left brace be on the same line as the function header");
4541
4542         return s;
4543
4544 err:
4545         free(name);
4546         return s;
4547 }
4548
4549 static BcStatus bc_parse_auto(BcParse *p)
4550 {
4551         BcStatus s;
4552         bool comma, var, one;
4553         char *name;
4554
4555         if (!p->auto_part) return bc_error_bad_token();
4556         s = bc_lex_next(&p->l);
4557         if (s) return s;
4558
4559         p->auto_part = comma = false;
4560         one = p->l.t.t == BC_LEX_NAME;
4561
4562         while (p->l.t.t == BC_LEX_NAME) {
4563
4564                 name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4565                 s = bc_lex_next(&p->l);
4566                 if (s) goto err;
4567
4568                 var = p->l.t.t != BC_LEX_LBRACKET;
4569                 if (!var) {
4570
4571                         s = bc_lex_next(&p->l);
4572                         if (s) goto err;
4573
4574                         if (p->l.t.t != BC_LEX_RBRACKET) {
4575                                 s = bc_error("bad function definition");
4576                                 goto err;
4577                         }
4578
4579                         s = bc_lex_next(&p->l);
4580                         if (s) goto err;
4581                 }
4582
4583                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
4584                 if (comma) {
4585                         s = bc_lex_next(&p->l);
4586                         if (s) goto err;
4587                 }
4588
4589                 s = bc_func_insert(p->func, name, var);
4590                 if (s) goto err;
4591         }
4592
4593         if (comma) return bc_error("bad function definition");
4594         if (!one) return bc_error("no auto variable found");
4595
4596         if (p->l.t.t != BC_LEX_NLINE && p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON)
4597                 return bc_error_bad_token();
4598
4599         return bc_lex_next(&p->l);
4600
4601 err:
4602         free(name);
4603         return s;
4604 }
4605
4606 static BcStatus bc_parse_body(BcParse *p, bool brace)
4607 {
4608         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4609         uint8_t *flag_ptr = bc_vec_top(&p->flags);
4610
4611         *flag_ptr &= ~(BC_PARSE_FLAG_BODY);
4612
4613         if (*flag_ptr & BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER) {
4614
4615                 if (!brace) return bc_error_bad_token();
4616                 p->auto_part = p->l.t.t != BC_LEX_KEY_AUTO;
4617
4618                 if (!p->auto_part) {
4619                         s = bc_parse_auto(p);
4620                         if (s) return s;
4621                 }
4622
4623                 if (p->l.t.t == BC_LEX_NLINE) s = bc_lex_next(&p->l);
4624         }
4625         else {
4626                 s = bc_parse_stmt(p);
4627                 if (!s && !brace) s = bc_parse_endBody(p, false);
4628         }
4629
4630         return s;
4631 }
4632
4633 static BcStatus bc_parse_stmt(BcParse *p)
4634 {
4635         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4636
4637         switch (p->l.t.t) {
4638
4639                 case BC_LEX_NLINE:
4640                 {
4641                         return bc_lex_next(&p->l);
4642                 }
4643
4644                 case BC_LEX_KEY_ELSE:
4645                 {
4646                         p->auto_part = false;
4647                         break;
4648                 }
4649
4650                 case BC_LEX_LBRACE:
4651                 {
4652                         if (!BC_PARSE_BODY(p)) return bc_error_bad_token();
4653
4654                         ++p->nbraces;
4655                         s = bc_lex_next(&p->l);
4656                         if (s) return s;
4657
4658                         return bc_parse_body(p, true);
4659                 }
4660
4661                 case BC_LEX_KEY_AUTO:
4662                 {
4663                         return bc_parse_auto(p);
4664                 }
4665
4666                 default:
4667                 {
4668                         p->auto_part = false;
4669
4670                         if (BC_PARSE_IF_END(p)) {
4671                                 bc_parse_noElse(p);
4672                                 return BC_STATUS_SUCCESS;
4673                         }
4674                         else if (BC_PARSE_BODY(p))
4675                                 return bc_parse_body(p, false);
4676
4677                         break;
4678                 }
4679         }
4680
4681         switch (p->l.t.t) {
4682
4683                 case BC_LEX_OP_INC:
4684                 case BC_LEX_OP_DEC:
4685                 case BC_LEX_OP_MINUS:
4686                 case BC_LEX_OP_BOOL_NOT:
4687                 case BC_LEX_LPAREN:
4688                 case BC_LEX_NAME:
4689                 case BC_LEX_NUMBER:
4690                 case BC_LEX_KEY_IBASE:
4691                 case BC_LEX_KEY_LAST:
4692                 case BC_LEX_KEY_LENGTH:
4693                 case BC_LEX_KEY_OBASE:
4694                 case BC_LEX_KEY_READ:
4695                 case BC_LEX_KEY_SCALE:
4696                 case BC_LEX_KEY_SQRT:
4697                 {
4698                         s = bc_parse_expr(p, BC_PARSE_PRINT, bc_parse_next_expr);
4699                         break;
4700                 }
4701
4702                 case BC_LEX_KEY_ELSE:
4703                 {
4704                         s = bc_parse_else(p);
4705                         break;
4706                 }
4707
4708                 case BC_LEX_SCOLON:
4709                 {
4710                         while (!s && p->l.t.t == BC_LEX_SCOLON) s = bc_lex_next(&p->l);
4711                         break;
4712                 }
4713
4714                 case BC_LEX_RBRACE:
4715                 {
4716                         s = bc_parse_endBody(p, true);
4717                         break;
4718                 }
4719
4720                 case BC_LEX_STR:
4721                 {
4722                         s = bc_parse_string(p, BC_INST_PRINT_STR);
4723                         break;
4724                 }
4725
4726                 case BC_LEX_KEY_BREAK:
4727                 case BC_LEX_KEY_CONTINUE:
4728                 {
4729                         s = bc_parse_loopExit(p, p->l.t.t);
4730                         break;
4731                 }
4732
4733                 case BC_LEX_KEY_FOR:
4734                 {
4735                         s = bc_parse_for(p);
4736                         break;
4737                 }
4738
4739                 case BC_LEX_KEY_HALT:
4740                 {
4741                         bc_parse_push(p, BC_INST_HALT);
4742                         s = bc_lex_next(&p->l);
4743                         break;
4744                 }
4745
4746                 case BC_LEX_KEY_IF:
4747                 {
4748                         s = bc_parse_if(p);
4749                         break;
4750                 }
4751
4752                 case BC_LEX_KEY_LIMITS:
4753                 {
4754                         // "limits" is a compile-time command,
4755                         // the output is produced at _parse time_.
4756                         s = bc_lex_next(&p->l);
4757                         if (s) return s;
4758                         printf(
4759                                 "BC_BASE_MAX     = "BC_MAX_OBASE_STR "\n"
4760                                 "BC_DIM_MAX      = "BC_MAX_DIM_STR   "\n"
4761                                 "BC_SCALE_MAX    = "BC_MAX_SCALE_STR "\n"
4762                                 "BC_STRING_MAX   = "BC_MAX_STRING_STR"\n"
4763                                 "BC_NAME_MAX     = "BC_MAX_NAME_STR  "\n"
4764                                 "BC_NUM_MAX      = "BC_MAX_NUM_STR   "\n"
4765                                 "MAX Exponent    = "BC_MAX_EXP_STR   "\n"
4766                                 "Number of vars  = "BC_MAX_VARS_STR  "\n"
4767                         );
4768                         break;
4769                 }
4770
4771                 case BC_LEX_KEY_PRINT:
4772                 {
4773                         s = bc_parse_print(p);
4774                         break;
4775                 }
4776
4777                 case BC_LEX_KEY_QUIT:
4778                 {
4779                         // "quit" is a compile-time command. For example,
4780                         // "if (0 == 1) quit" terminates when parsing the statement,
4781                         // not when it is executed
4782                         QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
4783                 }
4784
4785                 case BC_LEX_KEY_RETURN:
4786                 {
4787                         s = bc_parse_return(p);
4788                         break;
4789                 }
4790
4791                 case BC_LEX_KEY_WHILE:
4792                 {
4793                         s = bc_parse_while(p);
4794                         break;
4795                 }
4796
4797                 default:
4798                 {
4799                         s = bc_error_bad_token();
4800                         break;
4801                 }
4802         }
4803
4804         return s;
4805 }
4806
4807 static BcStatus bc_parse_parse(BcParse *p)
4808 {
4809         BcStatus s;
4810
4811         if (p->l.t.t == BC_LEX_EOF)
4812                 s = p->flags.len > 0 ? bc_error("block end could not be found") : bc_error("end of file");
4813         else if (p->l.t.t == BC_LEX_KEY_DEFINE) {
4814                 if (!BC_PARSE_CAN_EXEC(p)) return bc_error_bad_token();
4815                 s = bc_parse_func(p);
4816         }
4817         else
4818                 s = bc_parse_stmt(p);
4819
4820         if (s || G_interrupt) {
4821                 bc_parse_reset(p);
4822                 s = BC_STATUS_FAILURE;
4823         }
4824
4825         return s;
4826 }
4827
4828 static BcStatus bc_parse_expr_empty_ok(BcParse *p, uint8_t flags, BcParseNext next)
4829 {
4830         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4831         BcInst prev = BC_INST_PRINT;
4832         BcLexType top, t = p->l.t.t;
4833         size_t nexprs = 0, ops_bgn = p->ops.len;
4834         unsigned nparens, nrelops;
4835         bool paren_first, paren_expr, rprn, done, get_token, assign, bin_last;
4836
4837         paren_first = p->l.t.t == BC_LEX_LPAREN;
4838         nparens = nrelops = 0;
4839         paren_expr = rprn = done = get_token = assign = false;
4840         bin_last = true;
4841
4842         for (; !G_interrupt && !s && !done && bc_parse_exprs(t); t = p->l.t.t) {
4843                 switch (t) {
4844
4845                         case BC_LEX_OP_INC:
4846                         case BC_LEX_OP_DEC:
4847                         {
4848                                 s = bc_parse_incdec(p, &prev, &paren_expr, &nexprs, flags);
4849                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4850                                 break;
4851                         }
4852
4853                         case BC_LEX_OP_MINUS:
4854                         {
4855                                 s = bc_parse_minus(p, &prev, ops_bgn, rprn, &nexprs);
4856                                 rprn = get_token = false;
4857                                 bin_last = prev == BC_INST_MINUS;
4858                                 break;
4859                         }
4860
4861                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER:
4862                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_MULTIPLY:
4863                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_DIVIDE:
4864                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_MODULUS:
4865                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_PLUS:
4866                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_MINUS:
4867                         case BC_LEX_OP_ASSIGN:
4868                         {
4869                                 if (prev != BC_INST_VAR && prev != BC_INST_ARRAY_ELEM &&
4870                                     prev != BC_INST_SCALE && prev != BC_INST_IBASE &&
4871                                     prev != BC_INST_OBASE && prev != BC_INST_LAST)
4872                                 {
4873                                         s = bc_error("bad assignment:"
4874                                                 " left side must be scale,"
4875                                                 " ibase, obase, last, var,"
4876                                                 " or array element"
4877                                         );
4878                                         break;
4879                                 }
4880                         }
4881                         // Fallthrough.
4882                         case BC_LEX_OP_POWER:
4883                         case BC_LEX_OP_MULTIPLY:
4884                         case BC_LEX_OP_DIVIDE:
4885                         case BC_LEX_OP_MODULUS:
4886                         case BC_LEX_OP_PLUS:
4887                         case BC_LEX_OP_REL_EQ:
4888                         case BC_LEX_OP_REL_LE:
4889                         case BC_LEX_OP_REL_GE:
4890                         case BC_LEX_OP_REL_NE:
4891                         case BC_LEX_OP_REL_LT:
4892                         case BC_LEX_OP_REL_GT:
4893                         case BC_LEX_OP_BOOL_NOT:
4894                         case BC_LEX_OP_BOOL_OR:
4895                         case BC_LEX_OP_BOOL_AND:
4896                         {
4897                                 if (((t == BC_LEX_OP_BOOL_NOT) != bin_last)
4898                                  || (t != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && prev == BC_INST_BOOL_NOT)
4899                                 ) {
4900                                         return bc_error_bad_expression();
4901                                 }
4902
4903                                 nrelops += t >= BC_LEX_OP_REL_EQ && t <= BC_LEX_OP_REL_GT;
4904                                 prev = BC_PARSE_TOKEN_INST(t);
4905                                 s = bc_parse_operator(p, t, ops_bgn, &nexprs, true);
4906                                 rprn = get_token = false;
4907                                 bin_last = t != BC_LEX_OP_BOOL_NOT;
4908
4909                                 break;
4910                         }
4911
4912                         case BC_LEX_LPAREN:
4913                         {
4914                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4915                                         return bc_error_bad_expression();
4916                                 ++nparens;
4917                                 paren_expr = rprn = bin_last = false;
4918                                 get_token = true;
4919                                 bc_vec_push(&p->ops, &t);
4920
4921                                 break;
4922                         }
4923
4924                         case BC_LEX_RPAREN:
4925                         {
4926                                 if (bin_last || prev == BC_INST_BOOL_NOT)
4927                                         return bc_error_bad_expression();
4928
4929                                 if (nparens == 0) {
4930                                         s = BC_STATUS_SUCCESS;
4931                                         done = true;
4932                                         get_token = false;
4933                                         break;
4934                                 }
4935                                 else if (!paren_expr)
4936                                         return BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP;
4937
4938                                 --nparens;
4939                                 paren_expr = rprn = true;
4940                                 get_token = bin_last = false;
4941
4942                                 s = bc_parse_rightParen(p, ops_bgn, &nexprs);
4943
4944                                 break;
4945                         }
4946
4947                         case BC_LEX_NAME:
4948                         {
4949                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4950                                         return bc_error_bad_expression();
4951                                 paren_expr = true;
4952                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4953                                 s = bc_parse_name(p, &prev, flags & ~BC_PARSE_NOCALL);
4954                                 ++nexprs;
4955
4956                                 break;
4957                         }
4958
4959                         case BC_LEX_NUMBER:
4960                         {
4961                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4962                                         return bc_error_bad_expression();
4963                                 bc_parse_number(p, &prev, &nexprs);
4964                                 paren_expr = get_token = true;
4965                                 rprn = bin_last = false;
4966
4967                                 break;
4968                         }
4969
4970                         case BC_LEX_KEY_IBASE:
4971                         case BC_LEX_KEY_LAST:
4972                         case BC_LEX_KEY_OBASE:
4973                         {
4974                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4975                                         return bc_error_bad_expression();
4976                                 prev = (char) (t - BC_LEX_KEY_IBASE + BC_INST_IBASE);
4977                                 bc_parse_push(p, (char) prev);
4978
4979                                 paren_expr = get_token = true;
4980                                 rprn = bin_last = false;
4981                                 ++nexprs;
4982
4983                                 break;
4984                         }
4985
4986                         case BC_LEX_KEY_LENGTH:
4987                         case BC_LEX_KEY_SQRT:
4988                         {
4989                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4990                                         return bc_error_bad_expression();
4991                                 s = bc_parse_builtin(p, t, flags, &prev);
4992                                 paren_expr = true;
4993                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4994                                 ++nexprs;
4995
4996                                 break;
4997                         }
4998
4999                         case BC_LEX_KEY_READ:
5000                         {
5001                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
5002                                         return bc_error_bad_expression();
5003                                 else if (flags & BC_PARSE_NOREAD)
5004                                         s = bc_error_nested_read_call();
5005                                 else
5006                                         s = bc_parse_read(p);
5007
5008                                 paren_expr = true;
5009                                 rprn = get_token = bin_last = false;
5010                                 ++nexprs;
5011                                 prev = BC_INST_READ;
5012
5013                                 break;
5014                         }
5015
5016                         case BC_LEX_KEY_SCALE:
5017                         {
5018                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
5019                                         return bc_error_bad_expression();
5020                                 s = bc_parse_scale(p, &prev, flags);
5021                                 paren_expr = true;
5022                                 rprn = get_token = bin_last = false;
5023                                 ++nexprs;
5024                                 prev = BC_INST_SCALE;
5025
5026                                 break;
5027                         }
5028
5029                         default:
5030                         {
5031                                 s = bc_error_bad_token();
5032                                 break;
5033                         }
5034                 }
5035
5036                 if (!s && get_token) s = bc_lex_next(&p->l);
5037         }
5038
5039         if (s) return s;
5040         if (G_interrupt) return BC_STATUS_FAILURE; // ^C: stop parsing
5041
5042         while (p->ops.len > ops_bgn) {
5043
5044                 top = BC_PARSE_TOP_OP(p);
5045                 assign = top >= BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER && top <= BC_LEX_OP_ASSIGN;
5046
5047                 if (top == BC_LEX_LPAREN || top == BC_LEX_RPAREN)
5048                         return bc_error_bad_expression();
5049
5050                 bc_parse_push(p, BC_PARSE_TOKEN_INST(top));
5051
5052                 nexprs -= top != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && top != BC_LEX_NEG;
5053                 bc_vec_pop(&p->ops);
5054         }
5055
5056         if (prev == BC_INST_BOOL_NOT || nexprs != 1)
5057                 return bc_error_bad_expression();
5058
5059         // next is BcParseNext, byte array of up to 4 BC_LEX's, packed into 32-bit word
5060         for (;;) {
5061                 if (t == (next & 0x7f))
5062                         goto ok;
5063                 if (next & 0x80) // last element?
5064                         break;
5065                 next >>= 8;
5066         }
5067         return bc_error_bad_expression();
5068  ok:
5069
5070         if (!(flags & BC_PARSE_REL) && nrelops) {
5071                 s = bc_POSIX_does_not_allow("comparison operators outside if or loops");
5072                 if (s) return s;
5073         }
5074         else if ((flags & BC_PARSE_REL) && nrelops > 1) {
5075                 s = bc_POSIX_requires("exactly one comparison operator per condition");
5076                 if (s) return s;
5077         }
5078
5079         if (flags & BC_PARSE_PRINT) {
5080                 if (paren_first || !assign) bc_parse_push(p, BC_INST_PRINT);
5081                 bc_parse_push(p, BC_INST_POP);
5082         }
5083
5084         return s;
5085 }
5086
5087 static BcStatus bc_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags, BcParseNext next)
5088 {
5089         BcStatus s;
5090
5091         s = bc_parse_expr_empty_ok(p, flags, next);
5092         if (s == BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP)
5093                 return bc_error("empty expression");
5094         return s;
5095 }
5096
5097 static void bc_parse_init(BcParse *p, size_t func)
5098 {
5099         bc_parse_create(p, func, bc_parse_parse, bc_lex_token);
5100 }
5101
5102 static BcStatus bc_parse_expression(BcParse *p, uint8_t flags)
5103 {
5104         return bc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_read);
5105 }
5106
5107 #endif // ENABLE_BC
5108
5109 #if ENABLE_DC
5110
5111 #define DC_PARSE_BUF_LEN ((int) (sizeof(uint32_t) * CHAR_BIT))
5112
5113 static BcStatus dc_parse_register(BcParse *p)
5114 {
5115         BcStatus s;
5116         char *name;
5117
5118         s = bc_lex_next(&p->l);
5119         if (s) return s;
5120         if (p->l.t.t != BC_LEX_NAME) return bc_error_bad_token();
5121
5122         name = xstrdup(p->l.t.v.v);
5123         bc_parse_pushName(p, name);
5124
5125         return s;
5126 }
5127
5128 static BcStatus dc_parse_string(BcParse *p)
5129 {
5130         char *str, *name, b[DC_PARSE_BUF_LEN + 1];
5131         size_t idx, len = G.prog.strs.len;
5132
5133         sprintf(b, "%0*zu", DC_PARSE_BUF_LEN, len);
5134         name = xstrdup(b);
5135
5136         str = xstrdup(p->l.t.v.v);
5137         bc_parse_push(p, BC_INST_STR);
5138         bc_parse_pushIndex(p, len);
5139         bc_vec_push(&G.prog.strs, &str);
5140         bc_parse_addFunc(p, name, &idx);
5141
5142         return bc_lex_next(&p->l);
5143 }
5144
5145 static BcStatus dc_parse_mem(BcParse *p, uint8_t inst, bool name, bool store)
5146 {
5147         BcStatus s;
5148
5149         bc_parse_push(p, inst);
5150         if (name) {
5151                 s = dc_parse_register(p);
5152                 if (s) return s;
5153         }
5154
5155         if (store) {
5156                 bc_parse_push(p, BC_INST_SWAP);
5157                 bc_parse_push(p, BC_INST_ASSIGN);
5158                 bc_parse_push(p, BC_INST_POP);
5159         }
5160
5161         return bc_lex_next(&p->l);
5162 }
5163
5164 static BcStatus dc_parse_cond(BcParse *p, uint8_t inst)
5165 {
5166         BcStatus s;
5167
5168         bc_parse_push(p, inst);
5169         bc_parse_push(p, BC_INST_EXEC_COND);
5170
5171         s = dc_parse_register(p);
5172         if (s) return s;
5173
5174         s = bc_lex_next(&p->l);
5175         if (s) return s;
5176
5177         if (p->l.t.t == BC_LEX_ELSE) {
5178                 s = dc_parse_register(p);
5179                 if (s) return s;
5180                 s = bc_lex_next(&p->l);
5181         }
5182         else
5183                 bc_parse_push(p, BC_PARSE_STREND);
5184
5185         return s;
5186 }
5187
5188 static BcStatus dc_parse_token(BcParse *p, BcLexType t, uint8_t flags)
5189 {
5190         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5191         BcInst prev;
5192         uint8_t inst;
5193         bool assign, get_token = false;
5194
5195         switch (t) {
5196
5197                 case BC_LEX_OP_REL_EQ:
5198                 case BC_LEX_OP_REL_LE:
5199                 case BC_LEX_OP_REL_GE:
5200                 case BC_LEX_OP_REL_NE:
5201                 case BC_LEX_OP_REL_LT:
5202                 case BC_LEX_OP_REL_GT:
5203                 {
5204                         s = dc_parse_cond(p, t - BC_LEX_OP_REL_EQ + BC_INST_REL_EQ);
5205                         break;
5206                 }
5207
5208                 case BC_LEX_SCOLON:
5209                 case BC_LEX_COLON:
5210                 {
5211                         s = dc_parse_mem(p, BC_INST_ARRAY_ELEM, true, t == BC_LEX_COLON);
5212                         break;
5213                 }
5214
5215                 case BC_LEX_STR:
5216                 {
5217                         s = dc_parse_string(p);
5218                         break;
5219                 }
5220
5221                 case BC_LEX_NEG:
5222                 case BC_LEX_NUMBER:
5223                 {
5224                         if (t == BC_LEX_NEG) {
5225                                 s = bc_lex_next(&p->l);
5226                                 if (s) return s;
5227                                 if (p->l.t.t != BC_LEX_NUMBER)
5228                                         return bc_error_bad_token();
5229                         }
5230
5231                         bc_parse_number(p, &prev, &p->nbraces);
5232
5233                         if (t == BC_LEX_NEG) bc_parse_push(p, BC_INST_NEG);
5234                         get_token = true;
5235
5236                         break;
5237                 }
5238
5239                 case BC_LEX_KEY_READ:
5240                 {
5241                         if (flags & BC_PARSE_NOREAD)
5242                                 s = bc_error_nested_read_call();
5243                         else
5244                                 bc_parse_push(p, BC_INST_READ);
5245                         get_token = true;
5246                         break;
5247                 }
5248
5249                 case BC_LEX_OP_ASSIGN:
5250                 case BC_LEX_STORE_PUSH:
5251                 {
5252                         assign = t == BC_LEX_OP_ASSIGN;
5253                         inst = assign ? BC_INST_VAR : BC_INST_PUSH_TO_VAR;
5254                         s = dc_parse_mem(p, inst, true, assign);
5255                         break;
5256                 }
5257
5258                 case BC_LEX_LOAD:
5259                 case BC_LEX_LOAD_POP:
5260                 {
5261                         inst = t == BC_LEX_LOAD_POP ? BC_INST_PUSH_VAR : BC_INST_LOAD;
5262                         s = dc_parse_mem(p, inst, true, false);
5263                         break;
5264                 }
5265
5266                 case BC_LEX_STORE_IBASE:
5267                 case BC_LEX_STORE_SCALE:
5268                 case BC_LEX_STORE_OBASE:
5269                 {
5270                         inst = t - BC_LEX_STORE_IBASE + BC_INST_IBASE;
5271                         s = dc_parse_mem(p, inst, false, true);
5272                         break;
5273                 }
5274
5275                 default:
5276                 {
5277                         s = bc_error_bad_token();
5278                         get_token = true;
5279                         break;
5280                 }
5281         }
5282
5283         if (!s && get_token) s = bc_lex_next(&p->l);
5284
5285         return s;
5286 }
5287
5288 static BcStatus dc_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags)
5289 {
5290         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5291         BcInst inst;
5292         BcLexType t;
5293
5294         if (flags & BC_PARSE_NOCALL) p->nbraces = G.prog.results.len;
5295
5296         for (t = p->l.t.t; !s && t != BC_LEX_EOF; t = p->l.t.t) {
5297
5298                 inst = dc_parse_insts[t];
5299
5300                 if (inst != BC_INST_INVALID) {
5301                         bc_parse_push(p, inst);
5302                         s = bc_lex_next(&p->l);
5303                 }
5304                 else
5305                         s = dc_parse_token(p, t, flags);
5306         }
5307
5308         if (!s && p->l.t.t == BC_LEX_EOF && (flags & BC_PARSE_NOCALL))
5309                 bc_parse_push(p, BC_INST_POP_EXEC);
5310
5311         return s;
5312 }
5313
5314 static BcStatus dc_parse_parse(BcParse *p)
5315 {
5316         BcStatus s;
5317
5318         if (p->l.t.t == BC_LEX_EOF)
5319                 s = bc_error("end of file");
5320         else
5321                 s = dc_parse_expr(p, 0);
5322
5323         if (s || G_interrupt) {
5324                 bc_parse_reset(p);
5325                 s = BC_STATUS_FAILURE;
5326         }
5327
5328         return s;
5329 }
5330
5331 static void dc_parse_init(BcParse *p, size_t func)
5332 {
5333         bc_parse_create(p, func, dc_parse_parse, dc_lex_token);
5334 }
5335
5336 #endif // ENABLE_DC
5337
5338 static void common_parse_init(BcParse *p, size_t func)
5339 {
5340         if (IS_BC) {
5341                 IF_BC(bc_parse_init(p, func);)
5342         } else {
5343                 IF_DC(dc_parse_init(p, func);)
5344         }
5345 }
5346
5347 static BcStatus common_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags)
5348 {
5349         if (IS_BC) {
5350                 IF_BC(return bc_parse_expression(p, flags);)
5351         } else {
5352                 IF_DC(return dc_parse_expr(p, flags);)
5353         }
5354 }
5355
5356 static BcVec* bc_program_search(char *id, bool var)
5357 {
5358         BcId e, *ptr;
5359         BcVec *v, *map;
5360         size_t i;
5361         BcResultData data;
5362         int new;
5363
5364         v = var ? &G.prog.vars : &G.prog.arrs;
5365         map = var ? &G.prog.var_map : &G.prog.arr_map;
5366
5367         e.name = id;
5368         e.idx = v->len;
5369         new = bc_map_insert(map, &e, &i); // 1 if insertion was successful
5370
5371         if (new) {
5372                 bc_array_init(&data.v, var);
5373                 bc_vec_push(v, &data.v);
5374         }
5375
5376         ptr = bc_vec_item(map, i);
5377         if (new) ptr->name = xstrdup(e.name);
5378         return bc_vec_item(v, ptr->idx);
5379 }
5380
5381 static BcStatus bc_program_num(BcResult *r, BcNum **num, bool hex)
5382 {
5383         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5384
5385         switch (r->t) {
5386
5387                 case BC_RESULT_STR:
5388                 case BC_RESULT_TEMP:
5389                 case BC_RESULT_IBASE:
5390                 case BC_RESULT_SCALE:
5391                 case BC_RESULT_OBASE:
5392                 {
5393                         *num = &r->d.n;
5394                         break;
5395                 }
5396
5397                 case BC_RESULT_CONSTANT:
5398                 {
5399                         char **str = bc_vec_item(&G.prog.consts, r->d.id.idx);
5400                         size_t base_t, len = strlen(*str);
5401                         BcNum *base;
5402
5403                         bc_num_init(&r->d.n, len);
5404
5405                         hex = hex && len == 1;
5406                         base = hex ? &G.prog.hexb : &G.prog.ib;
5407                         base_t = hex ? BC_NUM_MAX_IBASE : G.prog.ib_t;
5408                         s = bc_num_parse(&r->d.n, *str, base, base_t);
5409
5410                         if (s) {
5411                                 bc_num_free(&r->d.n);
5412                                 return s;
5413                         }
5414
5415                         *num = &r->d.n;
5416                         r->t = BC_RESULT_TEMP;
5417
5418                         break;
5419                 }
5420
5421                 case BC_RESULT_VAR:
5422                 case BC_RESULT_ARRAY:
5423                 case BC_RESULT_ARRAY_ELEM:
5424                 {
5425                         BcVec *v;
5426
5427                         v = bc_program_search(r->d.id.name, r->t == BC_RESULT_VAR);
5428
5429                         if (r->t == BC_RESULT_ARRAY_ELEM) {
5430                                 v = bc_vec_top(v);
5431                                 if (v->len <= r->d.id.idx) bc_array_expand(v, r->d.id.idx + 1);
5432                                 *num = bc_vec_item(v, r->d.id.idx);
5433                         }
5434                         else
5435                                 *num = bc_vec_top(v);
5436
5437                         break;
5438                 }
5439
5440                 case BC_RESULT_LAST:
5441                 {
5442                         *num = &G.prog.last;
5443                         break;
5444                 }
5445
5446                 case BC_RESULT_ONE:
5447                 {
5448                         *num = &G.prog.one;
5449                         break;
5450                 }
5451         }
5452
5453         return s;
5454 }
5455
5456 static BcStatus bc_program_binOpPrep(BcResult **l, BcNum **ln,
5457                                      BcResult **r, BcNum **rn, bool assign)
5458 {
5459         BcStatus s;
5460         bool hex;
5461         BcResultType lt, rt;
5462
5463         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 2))
5464                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
5465
5466         *r = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 0);
5467         *l = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 1);
5468
5469         lt = (*l)->t;
5470         rt = (*r)->t;
5471         hex = assign && (lt == BC_RESULT_IBASE || lt == BC_RESULT_OBASE);
5472
5473         s = bc_program_num(*l, ln, false);
5474         if (s) return s;
5475         s = bc_program_num(*r, rn, hex);
5476         if (s) return s;
5477
5478         // We run this again under these conditions in case any vector has been
5479         // reallocated out from under the BcNums or arrays we had.
5480         if (lt == rt && (lt == BC_RESULT_VAR || lt == BC_RESULT_ARRAY_ELEM)) {
5481                 s = bc_program_num(*l, ln, false);
5482                 if (s) return s;
5483         }
5484
5485         if (!BC_PROG_NUM((*l), (*ln)) && (!assign || (*l)->t != BC_RESULT_VAR))
5486                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
5487         if (!assign && !BC_PROG_NUM((*r), (*ln)))
5488                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
5489
5490         return s;
5491 }
5492
5493 static void bc_program_binOpRetire(BcResult *r)
5494 {
5495         r->t = BC_RESULT_TEMP;
5496         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5497         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5498         bc_vec_push(&G.prog.results, r);
5499 }
5500
5501 static BcStatus bc_program_prep(BcResult **r, BcNum **n)
5502 {
5503         BcStatus s;
5504
5505         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
5506                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
5507         *r = bc_vec_top(&G.prog.results);
5508
5509         s = bc_program_num(*r, n, false);
5510         if (s) return s;
5511
5512         if (!BC_PROG_NUM((*r), (*n)))
5513                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
5514
5515         return s;
5516 }
5517
5518 static void bc_program_retire(BcResult *r, BcResultType t)
5519 {
5520         r->t = t;
5521         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5522         bc_vec_push(&G.prog.results, r);
5523 }
5524
5525 static BcStatus bc_program_op(char inst)
5526 {
5527         BcStatus s;
5528         BcResult *opd1, *opd2, res;
5529         BcNum *n1, *n2 = NULL;
5530
5531         s = bc_program_binOpPrep(&opd1, &n1, &opd2, &n2, false);
5532         if (s) return s;
5533         bc_num_init(&res.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
5534
5535         s = bc_program_ops[inst - BC_INST_POWER](n1, n2, &res.d.n, G.prog.scale);
5536         if (s) goto err;
5537         bc_program_binOpRetire(&res);
5538
5539         return s;
5540
5541 err:
5542         bc_num_free(&res.d.n);
5543         return s;
5544 }
5545
5546 static BcStatus bc_program_read(void)
5547 {
5548         const char *sv_file;
5549         BcStatus s;
5550         BcParse parse;
5551         BcVec buf;
5552         BcInstPtr ip;
5553         size_t i;
5554         BcFunc *f = bc_program_func(BC_PROG_READ);
5555
5556         for (i = 0; i < G.prog.stack.len; ++i) {
5557                 BcInstPtr *ip_ptr = bc_vec_item(&G.prog.stack, i);
5558                 if (ip_ptr->func == BC_PROG_READ)
5559                         return bc_error_nested_read_call();
5560         }
5561
5562         bc_vec_pop_all(&f->code);
5563         bc_char_vec_init(&buf);
5564
5565         sv_file = G.prog.file;
5566         G.prog.file = NULL;
5567
5568         s = bc_read_line(&buf);
5569         if (s) goto io_err;
5570
5571         common_parse_init(&parse, BC_PROG_READ);
5572         bc_lex_file(&parse.l);
5573
5574         s = bc_parse_text(&parse, buf.v);
5575         if (s) goto exec_err;
5576         s = common_parse_expr(&parse, BC_PARSE_NOREAD);
5577         if (s) goto exec_err;
5578
5579         if (parse.l.t.t != BC_LEX_NLINE && parse.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
5580                 s = bc_error("bad read() expression");
5581                 goto exec_err;
5582         }
5583
5584         ip.func = BC_PROG_READ;
5585         ip.idx = 0;
5586         ip.len = G.prog.results.len;
5587
5588         // Update this pointer, just in case.
5589         f = bc_program_func(BC_PROG_READ);
5590
5591         bc_vec_pushByte(&f->code, BC_INST_POP_EXEC);
5592         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
5593
5594 exec_err:
5595         G.prog.file = sv_file;
5596         bc_parse_free(&parse);
5597 io_err:
5598         bc_vec_free(&buf);
5599         return s;
5600 }
5601
5602 static size_t bc_program_index(char *code, size_t *bgn)
5603 {
5604         char amt = code[(*bgn)++], i = 0;
5605         size_t res = 0;
5606
5607         for (; i < amt; ++i, ++(*bgn))
5608                 res |= (((size_t)((int) code[*bgn]) & UCHAR_MAX) << (i * CHAR_BIT));
5609
5610         return res;
5611 }
5612
5613 static char *bc_program_name(char *code, size_t *bgn)
5614 {
5615         size_t i;
5616         char c, *s, *str = code + *bgn, *ptr = strchr(str, BC_PARSE_STREND);
5617
5618         s = xmalloc(ptr - str + 1);
5619         c = code[(*bgn)++];
5620
5621         for (i = 0; c != 0 && c != BC_PARSE_STREND; c = code[(*bgn)++], ++i)
5622                 s[i] = c;
5623
5624         s[i] = '\0';
5625
5626         return s;
5627 }
5628
5629 static void bc_program_printString(const char *str)
5630 {
5631         size_t i, len = strlen(str);
5632
5633 #if ENABLE_DC
5634         if (len == 0) {
5635                 bb_putchar('\0');
5636                 return;
5637         }
5638 #endif
5639
5640         for (i = 0; i < len; ++i, ++G.prog.nchars) {
5641
5642                 int c = str[i];
5643
5644                 if (c != '\\' || i == len - 1)
5645                         bb_putchar(c);
5646                 else {
5647
5648                         c = str[++i];
5649
5650                         switch (c) {
5651
5652                                 case 'a':
5653                                 {
5654                                         bb_putchar('\a');
5655                                         break;
5656                                 }
5657
5658                                 case 'b':
5659                                 {
5660                                         bb_putchar('\b');
5661                                         break;
5662                                 }
5663
5664                                 case '\\':
5665                                 case 'e':
5666                                 {
5667                                         bb_putchar('\\');
5668                                         break;
5669                                 }
5670
5671                                 case 'f':
5672                                 {
5673                                         bb_putchar('\f');
5674                                         break;
5675                                 }
5676
5677                                 case 'n':
5678                                 {
5679                                         bb_putchar('\n');
5680                                         G.prog.nchars = SIZE_MAX;
5681                                         break;
5682                                 }
5683
5684                                 case 'r':
5685                                 {
5686                                         bb_putchar('\r');
5687                                         break;
5688                                 }
5689
5690                                 case 'q':
5691                                 {
5692                                         bb_putchar('"');
5693                                         break;
5694                                 }
5695
5696                                 case 't':
5697                                 {
5698                                         bb_putchar('\t');
5699                                         break;
5700                                 }
5701
5702                                 default:
5703                                 {
5704                                         // Just print the backslash and following character.
5705                                         bb_putchar('\\');
5706                                         ++G.prog.nchars;
5707                                         bb_putchar(c);
5708                                         break;
5709                                 }
5710                         }
5711                 }
5712         }
5713 }
5714
5715 static BcStatus bc_program_print(char inst, size_t idx)
5716 {
5717         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5718         BcResult *r;
5719         size_t len, i;
5720         char *str;
5721         BcNum *num = NULL;
5722         bool pop = inst != BC_INST_PRINT;
5723
5724         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, idx + 1))
5725                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
5726
5727         r = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, idx);
5728         s = bc_program_num(r, &num, false);
5729         if (s) return s;
5730
5731         if (BC_PROG_NUM(r, num)) {
5732                 s = bc_num_print(num, !pop);
5733                 if (!s) bc_num_copy(&G.prog.last, num);
5734         }
5735         else {
5736
5737                 idx = (r->t == BC_RESULT_STR) ? r->d.id.idx : num->rdx;
5738                 str = *bc_program_str(idx);
5739
5740                 if (inst == BC_INST_PRINT_STR) {
5741                         for (i = 0, len = strlen(str); i < len; ++i) {
5742                                 char c = str[i];
5743                                 bb_putchar(c);
5744                                 if (c == '\n') G.prog.nchars = SIZE_MAX;
5745                                 ++G.prog.nchars;
5746                         }
5747                 }
5748                 else {
5749                         bc_program_printString(str);
5750                         if (inst == BC_INST_PRINT) bb_putchar('\n');
5751                 }
5752         }
5753
5754         if (!s && pop) bc_vec_pop(&G.prog.results);
5755
5756         return s;
5757 }
5758
5759 static BcStatus bc_program_negate(void)
5760 {
5761         BcStatus s;
5762         BcResult res, *ptr;
5763         BcNum *num = NULL;
5764
5765         s = bc_program_prep(&ptr, &num);
5766         if (s) return s;
5767
5768         bc_num_init(&res.d.n, num->len);
5769         bc_num_copy(&res.d.n, num);
5770         if (res.d.n.len) res.d.n.neg = !res.d.n.neg;
5771
5772         bc_program_retire(&res, BC_RESULT_TEMP);
5773
5774         return s;
5775 }
5776
5777 static BcStatus bc_program_logical(char inst)
5778 {
5779         BcStatus s;
5780         BcResult *opd1, *opd2, res;
5781         BcNum *n1, *n2;
5782         bool cond = 0;
5783         ssize_t cmp;
5784
5785         s = bc_program_binOpPrep(&opd1, &n1, &opd2, &n2, false);
5786         if (s) return s;
5787         bc_num_init(&res.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
5788
5789         if (inst == BC_INST_BOOL_AND)
5790                 cond = bc_num_cmp(n1, &G.prog.zero) && bc_num_cmp(n2, &G.prog.zero);
5791         else if (inst == BC_INST_BOOL_OR)
5792                 cond = bc_num_cmp(n1, &G.prog.zero) || bc_num_cmp(n2, &G.prog.zero);
5793         else {
5794
5795                 cmp = bc_num_cmp(n1, n2);
5796
5797                 switch (inst) {
5798
5799                         case BC_INST_REL_EQ:
5800                         {
5801                                 cond = cmp == 0;
5802                                 break;
5803                         }
5804
5805                         case BC_INST_REL_LE:
5806                         {
5807                                 cond = cmp <= 0;
5808                                 break;
5809                         }
5810
5811                         case BC_INST_REL_GE:
5812                         {
5813                                 cond = cmp >= 0;
5814                                 break;
5815                         }
5816
5817                         case BC_INST_REL_NE:
5818                         {
5819                                 cond = cmp != 0;
5820                                 break;
5821                         }
5822
5823                         case BC_INST_REL_LT:
5824                         {
5825                                 cond = cmp < 0;
5826                                 break;
5827                         }
5828
5829                         case BC_INST_REL_GT:
5830                         {
5831                                 cond = cmp > 0;
5832                                 break;
5833                         }
5834                 }
5835         }
5836
5837         (cond ? bc_num_one : bc_num_zero)(&res.d.n);
5838
5839         bc_program_binOpRetire(&res);
5840
5841         return s;
5842 }
5843
5844 #if ENABLE_DC
5845 static BcStatus bc_program_assignStr(BcResult *r, BcVec *v,
5846                                      bool push)
5847 {
5848         BcNum n2;
5849         BcResult res;
5850
5851         memset(&n2, 0, sizeof(BcNum));
5852         n2.rdx = res.d.id.idx = r->d.id.idx;
5853         res.t = BC_RESULT_STR;
5854
5855         if (!push) {
5856                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 2))
5857                         return bc_error_stack_has_too_few_elements();
5858                 bc_vec_pop(v);
5859                 bc_vec_pop(&G.prog.results);
5860         }
5861
5862         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5863
5864         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
5865         bc_vec_push(v, &n2);
5866
5867         return BC_STATUS_SUCCESS;
5868 }
5869 #endif // ENABLE_DC
5870
5871 static BcStatus bc_program_copyToVar(char *name, bool var)
5872 {
5873         BcStatus s;
5874         BcResult *ptr, r;
5875         BcVec *v;
5876         BcNum *n;
5877
5878         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
5879                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
5880
5881         ptr = bc_vec_top(&G.prog.results);
5882         if ((ptr->t == BC_RESULT_ARRAY) != !var)
5883                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
5884         v = bc_program_search(name, var);
5885
5886 #if ENABLE_DC
5887         if (ptr->t == BC_RESULT_STR && !var)
5888                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
5889         if (ptr->t == BC_RESULT_STR) return bc_program_assignStr(ptr, v, true);
5890 #endif
5891
5892         s = bc_program_num(ptr, &n, false);
5893         if (s) return s;
5894
5895         // Do this once more to make sure that pointers were not invalidated.
5896         v = bc_program_search(name, var);
5897
5898         if (var) {
5899                 bc_num_init(&r.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
5900                 bc_num_copy(&r.d.n, n);
5901         }
5902         else {
5903                 bc_array_init(&r.d.v, true);
5904                 bc_array_copy(&r.d.v, (BcVec *) n);
5905         }
5906
5907         bc_vec_push(v, &r.d);
5908         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5909
5910         return s;
5911 }
5912
5913 static BcStatus bc_program_assign(char inst)
5914 {
5915         BcStatus s;
5916         BcResult *left, *right, res;
5917         BcNum *l = NULL, *r = NULL;
5918         bool assign = inst == BC_INST_ASSIGN, ib, sc;
5919
5920         s = bc_program_binOpPrep(&left, &l, &right, &r, assign);
5921         if (s) return s;
5922
5923         ib = left->t == BC_RESULT_IBASE;
5924         sc = left->t == BC_RESULT_SCALE;
5925
5926 #if ENABLE_DC
5927
5928         if (right->t == BC_RESULT_STR) {
5929
5930                 BcVec *v;
5931
5932                 if (left->t != BC_RESULT_VAR)
5933                         return bc_error_variable_is_wrong_type();
5934                 v = bc_program_search(left->d.id.name, true);
5935
5936                 return bc_program_assignStr(right, v, false);
5937         }
5938 #endif
5939
5940         if (left->t == BC_RESULT_CONSTANT || left->t == BC_RESULT_TEMP)
5941                 return bc_error("bad assignment:"
5942                                 " left side must be scale,"
5943                                 " ibase, obase, last, var,"
5944                                 " or array element"
5945                 );
5946
5947 #if ENABLE_BC
5948         if (inst == BC_INST_ASSIGN_DIVIDE && !bc_num_cmp(r, &G.prog.zero))
5949                 return bc_error("divide by zero");
5950
5951         if (assign)
5952                 bc_num_copy(l, r);
5953         else
5954                 s = bc_program_ops[inst - BC_INST_ASSIGN_POWER](l, r, l, G.prog.scale);
5955
5956         if (s) return s;
5957 #else
5958         bc_num_copy(l, r);
5959 #endif
5960
5961         if (ib || sc || left->t == BC_RESULT_OBASE) {
5962                 static const char *const msg[] = {
5963                         "bad ibase; must be [2,16]",                 //BC_RESULT_IBASE
5964                         "bad scale; must be [0,"BC_MAX_SCALE_STR"]", //BC_RESULT_SCALE
5965                         NULL, //can't happen                         //BC_RESULT_LAST
5966                         NULL, //can't happen                         //BC_RESULT_CONSTANT
5967                         NULL, //can't happen                         //BC_RESULT_ONE
5968                         "bad obase; must be [2,"BC_MAX_OBASE_STR"]", //BC_RESULT_OBASE
5969                 };
5970                 size_t *ptr;
5971                 unsigned long val, max;
5972
5973                 s = bc_num_ulong(l, &val);
5974                 if (s)
5975                         return s;
5976                 s = left->t - BC_RESULT_IBASE;
5977                 if (sc) {
5978                         max = BC_MAX_SCALE;
5979                         ptr = &G.prog.scale;
5980                 }
5981                 else {
5982                         if (val < BC_NUM_MIN_BASE)
5983                                 return bc_error(msg[s]);
5984                         max = ib ? BC_NUM_MAX_IBASE : BC_MAX_OBASE;
5985                         ptr = ib ? &G.prog.ib_t : &G.prog.ob_t;
5986                 }
5987
5988                 if (val > max)
5989                         return bc_error(msg[s]);
5990                 if (!sc)
5991                         bc_num_copy(ib ? &G.prog.ib : &G.prog.ob, l);
5992
5993                 *ptr = (size_t) val;
5994                 s = BC_STATUS_SUCCESS;
5995         }
5996
5997         bc_num_init(&res.d.n, l->len);
5998         bc_num_copy(&res.d.n, l);
5999         bc_program_binOpRetire(&res);
6000
6001         return s;
6002 }
6003
6004 #if !ENABLE_DC
6005 #define bc_program_pushVar(code, bgn, pop, copy) \
6006         bc_program_pushVar(code, bgn)
6007 // for bc, 'pop' and 'copy' are always false
6008 #endif
6009 static BcStatus bc_program_pushVar(char *code, size_t *bgn,
6010                                    bool pop, bool copy)
6011 {
6012         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6013         BcResult r;
6014         char *name = bc_program_name(code, bgn);
6015
6016         r.t = BC_RESULT_VAR;
6017         r.d.id.name = name;
6018
6019 #if ENABLE_DC
6020         {
6021                 BcVec *v = bc_program_search(name, true);
6022                 BcNum *num = bc_vec_top(v);
6023
6024                 if (pop || copy) {
6025
6026                         if (!BC_PROG_STACK(v, 2 - copy)) {
6027                                 free(name);
6028                                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6029                         }
6030
6031                         free(name);
6032                         name = NULL;
6033
6034                         if (!BC_PROG_STR(num)) {
6035
6036                                 r.t = BC_RESULT_TEMP;
6037
6038                                 bc_num_init(&r.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6039                                 bc_num_copy(&r.d.n, num);
6040                         }
6041                         else {
6042                                 r.t = BC_RESULT_STR;
6043                                 r.d.id.idx = num->rdx;
6044                         }
6045
6046                         if (!copy) bc_vec_pop(v);
6047                 }
6048         }
6049 #endif // ENABLE_DC
6050
6051         bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6052
6053         return s;
6054 }
6055
6056 static BcStatus bc_program_pushArray(char *code, size_t *bgn,
6057                                      char inst)
6058 {
6059         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6060         BcResult r;
6061         BcNum *num;
6062
6063         r.d.id.name = bc_program_name(code, bgn);
6064
6065         if (inst == BC_INST_ARRAY) {
6066                 r.t = BC_RESULT_ARRAY;
6067                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6068         }
6069         else {
6070
6071                 BcResult *operand;
6072                 unsigned long temp;
6073
6074                 s = bc_program_prep(&operand, &num);
6075                 if (s) goto err;
6076                 s = bc_num_ulong(num, &temp);
6077                 if (s) goto err;
6078
6079                 if (temp > BC_MAX_DIM) {
6080                         s = bc_error("array too long; must be [1,"BC_MAX_DIM_STR"]");
6081                         goto err;
6082                 }
6083
6084                 r.d.id.idx = (size_t) temp;
6085                 bc_program_retire(&r, BC_RESULT_ARRAY_ELEM);
6086         }
6087
6088 err:
6089         if (s) free(r.d.id.name);
6090         return s;
6091 }
6092
6093 #if ENABLE_BC
6094 static BcStatus bc_program_incdec(char inst)
6095 {
6096         BcStatus s;
6097         BcResult *ptr, res, copy;
6098         BcNum *num = NULL;
6099         char inst2 = inst;
6100
6101         s = bc_program_prep(&ptr, &num);
6102         if (s) return s;
6103
6104         if (inst == BC_INST_INC_POST || inst == BC_INST_DEC_POST) {
6105                 copy.t = BC_RESULT_TEMP;
6106                 bc_num_init(&copy.d.n, num->len);
6107                 bc_num_copy(&copy.d.n, num);
6108         }
6109
6110         res.t = BC_RESULT_ONE;
6111         inst = inst == BC_INST_INC_PRE || inst == BC_INST_INC_POST ?
6112                    BC_INST_ASSIGN_PLUS :
6113                    BC_INST_ASSIGN_MINUS;
6114
6115         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6116         bc_program_assign(inst);
6117
6118         if (inst2 == BC_INST_INC_POST || inst2 == BC_INST_DEC_POST) {
6119                 bc_vec_pop(&G.prog.results);
6120                 bc_vec_push(&G.prog.results, &copy);
6121         }
6122
6123         return s;
6124 }
6125
6126 static BcStatus bc_program_call(char *code, size_t *idx)
6127 {
6128         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6129         BcInstPtr ip;
6130         size_t i, nparams = bc_program_index(code, idx);
6131         BcFunc *func;
6132         BcId *a;
6133         BcResultData param;
6134         BcResult *arg;
6135
6136         ip.idx = 0;
6137         ip.func = bc_program_index(code, idx);
6138         func = bc_program_func(ip.func);
6139
6140         if (func->code.len == 0) {
6141                 return bc_error("undefined function");
6142         }
6143         if (nparams != func->nparams) {
6144                 return bc_error_fmt("function has %u parameters, but called with %u", func->nparams, nparams);
6145         }
6146         ip.len = G.prog.results.len - nparams;
6147
6148         for (i = 0; i < nparams; ++i) {
6149
6150                 a = bc_vec_item(&func->autos, nparams - 1 - i);
6151                 arg = bc_vec_top(&G.prog.results);
6152
6153                 if ((!a->idx) != (arg->t == BC_RESULT_ARRAY) || arg->t == BC_RESULT_STR)
6154                         return bc_error_variable_is_wrong_type();
6155
6156                 s = bc_program_copyToVar(a->name, a->idx);
6157                 if (s) return s;
6158         }
6159
6160         for (; i < func->autos.len; ++i) {
6161                 BcVec *v;
6162
6163                 a = bc_vec_item(&func->autos, i);
6164                 v = bc_program_search(a->name, a->idx);
6165
6166                 if (a->idx) {
6167                         bc_num_init(&param.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6168                         bc_vec_push(v, &param.n);
6169                 }
6170                 else {
6171                         bc_array_init(&param.v, true);
6172                         bc_vec_push(v, &param.v);
6173                 }
6174         }
6175
6176         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
6177
6178         return BC_STATUS_SUCCESS;
6179 }
6180
6181 static BcStatus bc_program_return(char inst)
6182 {
6183         BcStatus s;
6184         BcResult res;
6185         BcFunc *f;
6186         size_t i;
6187         BcInstPtr *ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
6188
6189         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, ip->len + inst == BC_INST_RET))
6190                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6191
6192         f = bc_program_func(ip->func);
6193         res.t = BC_RESULT_TEMP;
6194
6195         if (inst == BC_INST_RET) {
6196
6197                 BcNum *num;
6198                 BcResult *operand = bc_vec_top(&G.prog.results);
6199
6200                 s = bc_program_num(operand, &num, false);
6201                 if (s) return s;
6202                 bc_num_init(&res.d.n, num->len);
6203                 bc_num_copy(&res.d.n, num);
6204         }
6205         else {
6206                 bc_num_init(&res.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6207                 bc_num_zero(&res.d.n);
6208         }
6209
6210         // We need to pop arguments as well, so this takes that into account.
6211         for (i = 0; i < f->autos.len; ++i) {
6212
6213                 BcVec *v;
6214                 BcId *a = bc_vec_item(&f->autos, i);
6215
6216                 v = bc_program_search(a->name, a->idx);
6217                 bc_vec_pop(v);
6218         }
6219
6220         bc_vec_npop(&G.prog.results, G.prog.results.len - ip->len);
6221         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6222         bc_vec_pop(&G.prog.stack);
6223
6224         return BC_STATUS_SUCCESS;
6225 }
6226 #endif // ENABLE_BC
6227
6228 static unsigned long bc_program_scale(BcNum *n)
6229 {
6230         return (unsigned long) n->rdx;
6231 }
6232
6233 static unsigned long bc_program_len(BcNum *n)
6234 {
6235         unsigned long len = n->len;
6236         size_t i;
6237
6238         if (n->rdx != n->len) return len;
6239         for (i = n->len - 1; i < n->len && n->num[i] == 0; --len, --i);
6240
6241         return len;
6242 }
6243
6244 static BcStatus bc_program_builtin(char inst)
6245 {
6246         BcStatus s;
6247         BcResult *opnd;
6248         BcNum *num = NULL;
6249         BcResult res;
6250         bool len = inst == BC_INST_LENGTH;
6251
6252         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6253                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6254         opnd = bc_vec_top(&G.prog.results);
6255
6256         s = bc_program_num(opnd, &num, false);
6257         if (s) return s;
6258
6259 #if ENABLE_DC
6260         if (!BC_PROG_NUM(opnd, num) && !len)
6261                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
6262 #endif
6263
6264         bc_num_init(&res.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6265
6266         if (inst == BC_INST_SQRT) s = bc_num_sqrt(num, &res.d.n, G.prog.scale);
6267 #if ENABLE_BC
6268         else if (len != 0 && opnd->t == BC_RESULT_ARRAY) {
6269                 bc_num_ulong2num(&res.d.n, (unsigned long) ((BcVec *) num)->len);
6270         }
6271 #endif
6272 #if ENABLE_DC
6273         else if (len != 0 && !BC_PROG_NUM(opnd, num)) {
6274
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                 BcProgramBuiltIn f = len ? bc_program_len : bc_program_scale;
6284                 bc_num_ulong2num(&res.d.n, f(num));
6285         }
6286
6287         bc_program_retire(&res, BC_RESULT_TEMP);
6288
6289         return s;
6290 }
6291
6292 #if ENABLE_DC
6293 static BcStatus bc_program_divmod(void)
6294 {
6295         BcStatus s;
6296         BcResult *opd1, *opd2, res, res2;
6297         BcNum *n1, *n2 = NULL;
6298
6299         s = bc_program_binOpPrep(&opd1, &n1, &opd2, &n2, false);
6300         if (s) return s;
6301
6302         bc_num_init(&res.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6303         bc_num_init(&res2.d.n, n2->len);
6304
6305         s = bc_num_divmod(n1, n2, &res2.d.n, &res.d.n, G.prog.scale);
6306         if (s) goto err;
6307
6308         bc_program_binOpRetire(&res2);
6309         res.t = BC_RESULT_TEMP;
6310         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6311
6312         return s;
6313
6314 err:
6315         bc_num_free(&res2.d.n);
6316         bc_num_free(&res.d.n);
6317         return s;
6318 }
6319
6320 static BcStatus bc_program_modexp(void)
6321 {
6322         BcStatus s;
6323         BcResult *r1, *r2, *r3, res;
6324         BcNum *n1, *n2, *n3;
6325
6326         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 3))
6327                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6328         s = bc_program_binOpPrep(&r2, &n2, &r3, &n3, false);
6329         if (s) return s;
6330
6331         r1 = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 2);
6332         s = bc_program_num(r1, &n1, false);
6333         if (s) return s;
6334         if (!BC_PROG_NUM(r1, n1))
6335                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
6336
6337         // Make sure that the values have their pointers updated, if necessary.
6338         if (r1->t == BC_RESULT_VAR || r1->t == BC_RESULT_ARRAY_ELEM) {
6339
6340                 if (r1->t == r2->t) {
6341                         s = bc_program_num(r2, &n2, false);
6342                         if (s) return s;
6343                 }
6344
6345                 if (r1->t == r3->t) {
6346                         s = bc_program_num(r3, &n3, false);
6347                         if (s) return s;
6348                 }
6349         }
6350
6351         bc_num_init(&res.d.n, n3->len);
6352         s = bc_num_modexp(n1, n2, n3, &res.d.n);
6353         if (s) goto err;
6354
6355         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6356         bc_program_binOpRetire(&res);
6357
6358         return s;
6359
6360 err:
6361         bc_num_free(&res.d.n);
6362         return s;
6363 }
6364
6365 static void bc_program_stackLen(void)
6366 {
6367         BcResult res;
6368         size_t len = G.prog.results.len;
6369
6370         res.t = BC_RESULT_TEMP;
6371
6372         bc_num_init(&res.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6373         bc_num_ulong2num(&res.d.n, len);
6374         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6375 }
6376
6377 static BcStatus bc_program_asciify(void)
6378 {
6379         BcStatus s;
6380         BcResult *r, res;
6381         BcNum *num = NULL, n;
6382         char *str, *str2, c;
6383         size_t len = G.prog.strs.len, idx;
6384         unsigned long val;
6385
6386         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6387                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6388         r = bc_vec_top(&G.prog.results);
6389
6390         s = bc_program_num(r, &num, false);
6391         if (s) return s;
6392
6393         if (BC_PROG_NUM(r, num)) {
6394
6395                 bc_num_init(&n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6396                 bc_num_copy(&n, num);
6397                 bc_num_truncate(&n, n.rdx);
6398
6399                 s = bc_num_mod(&n, &G.prog.strmb, &n, 0);
6400                 if (s) goto num_err;
6401                 s = bc_num_ulong(&n, &val);
6402                 if (s) goto num_err;
6403
6404                 c = (char) val;
6405
6406                 bc_num_free(&n);
6407         }
6408         else {
6409                 idx = (r->t == BC_RESULT_STR) ? r->d.id.idx : num->rdx;
6410                 str2 = *bc_program_str(idx);
6411                 c = str2[0];
6412         }
6413
6414         str = xmalloc(2);
6415         str[0] = c;
6416         str[1] = '\0';
6417
6418         str2 = xstrdup(str);
6419         bc_program_addFunc(str2, &idx);
6420
6421         if (idx != len + BC_PROG_REQ_FUNCS) {
6422
6423                 for (idx = 0; idx < G.prog.strs.len; ++idx) {
6424                         if (strcmp(*bc_program_str(idx), str) == 0) {
6425                                 len = idx;
6426                                 break;
6427                         }
6428                 }
6429
6430                 free(str);
6431         }
6432         else
6433                 bc_vec_push(&G.prog.strs, &str);
6434
6435         res.t = BC_RESULT_STR;
6436         res.d.id.idx = len;
6437         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6438         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6439
6440         return BC_STATUS_SUCCESS;
6441
6442 num_err:
6443         bc_num_free(&n);
6444         return s;
6445 }
6446
6447 static BcStatus bc_program_printStream(void)
6448 {
6449         BcStatus s;
6450         BcResult *r;
6451         BcNum *n = NULL;
6452         size_t idx;
6453         char *str;
6454
6455         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6456                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6457         r = bc_vec_top(&G.prog.results);
6458
6459         s = bc_program_num(r, &n, false);
6460         if (s) return s;
6461
6462         if (BC_PROG_NUM(r, n))
6463                 s = bc_num_stream(n, &G.prog.strmb);
6464         else {
6465                 idx = (r->t == BC_RESULT_STR) ? r->d.id.idx : n->rdx;
6466                 str = *bc_program_str(idx);
6467                 printf("%s", str);
6468         }
6469
6470         return s;
6471 }
6472
6473 static BcStatus bc_program_nquit(void)
6474 {
6475         BcStatus s;
6476         BcResult *opnd;
6477         BcNum *num = NULL;
6478         unsigned long val;
6479
6480         s = bc_program_prep(&opnd, &num);
6481         if (s) return s;
6482         s = bc_num_ulong(num, &val);
6483         if (s) return s;
6484
6485         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6486
6487         if (G.prog.stack.len < val)
6488                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6489         if (G.prog.stack.len == val) {
6490                 QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
6491         }
6492
6493         bc_vec_npop(&G.prog.stack, val);
6494
6495         return s;
6496 }
6497
6498 static BcStatus bc_program_execStr(char *code, size_t *bgn,
6499                                    bool cond)
6500 {
6501         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6502         BcResult *r;
6503         char **str;
6504         BcFunc *f;
6505         BcParse prs;
6506         BcInstPtr ip;
6507         size_t fidx, sidx;
6508         BcNum *n;
6509         bool exec;
6510
6511         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6512                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6513
6514         r = bc_vec_top(&G.prog.results);
6515
6516         if (cond) {
6517
6518                 char *name, *then_name = bc_program_name(code, bgn), *else_name = NULL;
6519
6520                 if (code[*bgn] == BC_PARSE_STREND)
6521                         (*bgn) += 1;
6522                 else
6523                         else_name = bc_program_name(code, bgn);
6524
6525                 exec = r->d.n.len != 0;
6526
6527                 if (exec)
6528                         name = then_name;
6529                 else if (else_name != NULL) {
6530                         exec = true;
6531                         name = else_name;
6532                 }
6533
6534                 if (exec) {
6535                         BcVec *v;
6536                         v = bc_program_search(name, true);
6537                         n = bc_vec_top(v);
6538                 }
6539
6540                 free(then_name);
6541                 free(else_name);
6542
6543                 if (!exec) goto exit;
6544                 if (!BC_PROG_STR(n)) {
6545                         s = bc_error_variable_is_wrong_type();
6546                         goto exit;
6547                 }
6548
6549                 sidx = n->rdx;
6550         }
6551         else {
6552
6553                 if (r->t == BC_RESULT_STR)
6554                         sidx = r->d.id.idx;
6555                 else if (r->t == BC_RESULT_VAR) {
6556                         s = bc_program_num(r, &n, false);
6557                         if (s || !BC_PROG_STR(n)) goto exit;
6558                         sidx = n->rdx;
6559                 }
6560                 else
6561                         goto exit;
6562         }
6563
6564         fidx = sidx + BC_PROG_REQ_FUNCS;
6565
6566         str = bc_program_str(sidx);
6567         f = bc_program_func(fidx);
6568
6569         if (f->code.len == 0) {
6570                 common_parse_init(&prs, fidx);
6571                 s = bc_parse_text(&prs, *str);
6572                 if (s) goto err;
6573                 s = common_parse_expr(&prs, BC_PARSE_NOCALL);
6574                 if (s) goto err;
6575
6576                 if (prs.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
6577                         s = bc_error_bad_expression();
6578                         goto err;
6579                 }
6580
6581                 bc_parse_free(&prs);
6582         }
6583
6584         ip.idx = 0;
6585         ip.len = G.prog.results.len;
6586         ip.func = fidx;
6587
6588         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6589         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
6590
6591         return BC_STATUS_SUCCESS;
6592
6593 err:
6594         bc_parse_free(&prs);
6595         f = bc_program_func(fidx);
6596         bc_vec_pop_all(&f->code);
6597 exit:
6598         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6599         return s;
6600 }
6601 #endif // ENABLE_DC
6602
6603 static void bc_program_pushGlobal(char inst)
6604 {
6605         BcResult res;
6606         unsigned long val;
6607
6608         res.t = inst - BC_INST_IBASE + BC_RESULT_IBASE;
6609         if (inst == BC_INST_IBASE)
6610                 val = (unsigned long) G.prog.ib_t;
6611         else if (inst == BC_INST_SCALE)
6612                 val = (unsigned long) G.prog.scale;
6613         else
6614                 val = (unsigned long) G.prog.ob_t;
6615
6616         bc_num_init(&res.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6617         bc_num_ulong2num(&res.d.n, val);
6618         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6619 }
6620
6621 static void bc_program_addFunc(char *name, size_t *idx)
6622 {
6623         BcId entry, *entry_ptr;
6624         BcFunc f;
6625         int inserted;
6626
6627         entry.name = name;
6628         entry.idx = G.prog.fns.len;
6629
6630         inserted = bc_map_insert(&G.prog.fn_map, &entry, idx);
6631         if (!inserted) free(name);
6632
6633         entry_ptr = bc_vec_item(&G.prog.fn_map, *idx);
6634         *idx = entry_ptr->idx;
6635
6636         if (!inserted) {
6637
6638                 BcFunc *func = bc_program_func(entry_ptr->idx);
6639
6640                 // We need to reset these, so the function can be repopulated.
6641                 func->nparams = 0;
6642                 bc_vec_pop_all(&func->autos);
6643                 bc_vec_pop_all(&func->code);
6644                 bc_vec_pop_all(&func->labels);
6645         }
6646         else {
6647                 bc_func_init(&f);
6648                 bc_vec_push(&G.prog.fns, &f);
6649         }
6650 }
6651
6652 static BcStatus bc_program_exec(void)
6653 {
6654         BcResult r, *ptr;
6655         BcNum *num;
6656         BcInstPtr *ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
6657         BcFunc *func = bc_program_func(ip->func);
6658         char *code = func->code.v;
6659         bool cond = false;
6660
6661         while (ip->idx < func->code.len) {
6662                 BcStatus s;
6663                 char inst = code[(ip->idx)++];
6664
6665                 switch (inst) {
6666 #if ENABLE_BC
6667                         case BC_INST_JUMP_ZERO:
6668                                 s = bc_program_prep(&ptr, &num);
6669                                 if (s) return s;
6670                                 cond = !bc_num_cmp(num, &G.prog.zero);
6671                                 bc_vec_pop(&G.prog.results);
6672                                 // Fallthrough.
6673                         case BC_INST_JUMP: {
6674                                 size_t *addr;
6675                                 size_t idx = bc_program_index(code, &ip->idx);
6676                                 addr = bc_vec_item(&func->labels, idx);
6677                                 if (inst == BC_INST_JUMP || cond) ip->idx = *addr;
6678                                 break;
6679                         }
6680                         case BC_INST_CALL:
6681                                 s = bc_program_call(code, &ip->idx);
6682                                 break;
6683                         case BC_INST_INC_PRE:
6684                         case BC_INST_DEC_PRE:
6685                         case BC_INST_INC_POST:
6686                         case BC_INST_DEC_POST:
6687                                 s = bc_program_incdec(inst);
6688                                 break;
6689                         case BC_INST_HALT:
6690                                 QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
6691                                 break;
6692                         case BC_INST_RET:
6693                         case BC_INST_RET0:
6694                                 s = bc_program_return(inst);
6695                                 break;
6696                         case BC_INST_BOOL_OR:
6697                         case BC_INST_BOOL_AND:
6698 #endif // ENABLE_BC
6699                         case BC_INST_REL_EQ:
6700                         case BC_INST_REL_LE:
6701                         case BC_INST_REL_GE:
6702                         case BC_INST_REL_NE:
6703                         case BC_INST_REL_LT:
6704                         case BC_INST_REL_GT:
6705                                 s = bc_program_logical(inst);
6706                                 break;
6707                         case BC_INST_READ:
6708                                 s = bc_program_read();
6709                                 break;
6710                         case BC_INST_VAR:
6711                                 s = bc_program_pushVar(code, &ip->idx, false, false);
6712                                 break;
6713                         case BC_INST_ARRAY_ELEM:
6714                         case BC_INST_ARRAY:
6715                                 s = bc_program_pushArray(code, &ip->idx, inst);
6716                                 break;
6717                         case BC_INST_LAST:
6718                                 r.t = BC_RESULT_LAST;
6719                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6720                                 break;
6721                         case BC_INST_IBASE:
6722                         case BC_INST_SCALE:
6723                         case BC_INST_OBASE:
6724                                 bc_program_pushGlobal(inst);
6725                                 break;
6726                         case BC_INST_SCALE_FUNC:
6727                         case BC_INST_LENGTH:
6728                         case BC_INST_SQRT:
6729                                 s = bc_program_builtin(inst);
6730                                 break;
6731                         case BC_INST_NUM:
6732                                 r.t = BC_RESULT_CONSTANT;
6733                                 r.d.id.idx = bc_program_index(code, &ip->idx);
6734                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6735                                 break;
6736                         case BC_INST_POP:
6737                                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6738                                         s = bc_error_stack_has_too_few_elements();
6739                                 else
6740                                         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6741                                 break;
6742                         case BC_INST_POP_EXEC:
6743                                 bc_vec_pop(&G.prog.stack);
6744                                 break;
6745                         case BC_INST_PRINT:
6746                         case BC_INST_PRINT_POP:
6747                         case BC_INST_PRINT_STR:
6748                                 s = bc_program_print(inst, 0);
6749                                 break;
6750                         case BC_INST_STR:
6751                                 r.t = BC_RESULT_STR;
6752                                 r.d.id.idx = bc_program_index(code, &ip->idx);
6753                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6754                                 break;
6755                         case BC_INST_POWER:
6756                         case BC_INST_MULTIPLY:
6757                         case BC_INST_DIVIDE:
6758                         case BC_INST_MODULUS:
6759                         case BC_INST_PLUS:
6760                         case BC_INST_MINUS:
6761                                 s = bc_program_op(inst);
6762                                 break;
6763                         case BC_INST_BOOL_NOT:
6764                                 s = bc_program_prep(&ptr, &num);
6765                                 if (s) return s;
6766                                 bc_num_init(&r.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6767                                 if (!bc_num_cmp(num, &G.prog.zero))
6768                                         bc_num_one(&r.d.n);
6769                                 else
6770                                         bc_num_zero(&r.d.n);
6771                                 bc_program_retire(&r, BC_RESULT_TEMP);
6772                                 break;
6773                         case BC_INST_NEG:
6774                                 s = bc_program_negate();
6775                                 break;
6776 #if ENABLE_BC
6777                         case BC_INST_ASSIGN_POWER:
6778                         case BC_INST_ASSIGN_MULTIPLY:
6779                         case BC_INST_ASSIGN_DIVIDE:
6780                         case BC_INST_ASSIGN_MODULUS:
6781                         case BC_INST_ASSIGN_PLUS:
6782                         case BC_INST_ASSIGN_MINUS:
6783 #endif
6784                         case BC_INST_ASSIGN:
6785                                 s = bc_program_assign(inst);
6786                                 break;
6787 #if ENABLE_DC
6788                         case BC_INST_MODEXP:
6789                                 s = bc_program_modexp();
6790                                 break;
6791                         case BC_INST_DIVMOD:
6792                                 s = bc_program_divmod();
6793                                 break;
6794                         case BC_INST_EXECUTE:
6795                         case BC_INST_EXEC_COND:
6796                                 cond = inst == BC_INST_EXEC_COND;
6797                                 s = bc_program_execStr(code, &ip->idx, cond);
6798                                 break;
6799                         case BC_INST_PRINT_STACK: {
6800                                 size_t idx;
6801                                 for (idx = 0; idx < G.prog.results.len; ++idx) {
6802                                         s = bc_program_print(BC_INST_PRINT, idx);
6803                                         if (s) break;
6804                                 }
6805                                 break;
6806                         }
6807                         case BC_INST_CLEAR_STACK:
6808                                 bc_vec_pop_all(&G.prog.results);
6809                                 break;
6810                         case BC_INST_STACK_LEN:
6811                                 bc_program_stackLen();
6812                                 break;
6813                         case BC_INST_DUPLICATE:
6814                                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6815                                         return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6816                                 ptr = bc_vec_top(&G.prog.results);
6817                                 bc_result_copy(&r, ptr);
6818                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6819                                 break;
6820                         case BC_INST_SWAP: {
6821                                 BcResult *ptr2;
6822                                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 2))
6823                                         return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6824                                 ptr = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 0);
6825                                 ptr2 = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 1);
6826                                 memcpy(&r, ptr, sizeof(BcResult));
6827                                 memcpy(ptr, ptr2, sizeof(BcResult));
6828                                 memcpy(ptr2, &r, sizeof(BcResult));
6829                                 break;
6830                         }
6831                         case BC_INST_ASCIIFY:
6832                                 s = bc_program_asciify();
6833                                 break;
6834                         case BC_INST_PRINT_STREAM:
6835                                 s = bc_program_printStream();
6836                                 break;
6837                         case BC_INST_LOAD:
6838                         case BC_INST_PUSH_VAR: {
6839                                 bool copy = inst == BC_INST_LOAD;
6840                                 s = bc_program_pushVar(code, &ip->idx, true, copy);
6841                                 break;
6842                         }
6843                         case BC_INST_PUSH_TO_VAR: {
6844                                 char *name = bc_program_name(code, &ip->idx);
6845                                 s = bc_program_copyToVar(name, true);
6846                                 free(name);
6847                                 break;
6848                         }
6849                         case BC_INST_QUIT:
6850                                 if (G.prog.stack.len <= 2)
6851                                         QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
6852                                 bc_vec_npop(&G.prog.stack, 2);
6853                                 break;
6854                         case BC_INST_NQUIT:
6855                                 s = bc_program_nquit();
6856                                 break;
6857 #endif // ENABLE_DC
6858                 }
6859
6860                 if (s || G_interrupt) {
6861                         bc_program_reset();
6862                         return s;
6863                 }
6864
6865                 // If the stack has changed, pointers may be invalid.
6866                 ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
6867                 func = bc_program_func(ip->func);
6868                 code = func->code.v;
6869         }
6870
6871         return BC_STATUS_SUCCESS;
6872 }
6873
6874 #if ENABLE_BC
6875 static void bc_vm_info(void)
6876 {
6877         printf("%s "BB_VER"\n"
6878                 "Copyright (c) 2018 Gavin D. Howard and contributors\n"
6879         , applet_name);
6880 }
6881
6882 static void bc_args(char **argv)
6883 {
6884         unsigned opts;
6885         int i;
6886
6887         GETOPT_RESET();
6888 #if ENABLE_FEATURE_BC_LONG_OPTIONS
6889         opts = option_mask32 |= getopt32long(argv, "wvsqli",
6890                 "warn\0"              No_argument "w"
6891                 "version\0"           No_argument "v"
6892                 "standard\0"          No_argument "s"
6893                 "quiet\0"             No_argument "q"
6894                 "mathlib\0"           No_argument "l"
6895                 "interactive\0"       No_argument "i"
6896         );
6897 #else
6898         opts = option_mask32 |= getopt32(argv, "wvsqli");
6899 #endif
6900         if (getenv("POSIXLY_CORRECT"))
6901                 option_mask32 |= BC_FLAG_S;
6902
6903         if (opts & BC_FLAG_V) {
6904                 bc_vm_info();
6905                 exit(0);
6906         }
6907
6908         for (i = optind; argv[i]; ++i)
6909                 bc_vec_push(&G.files, argv + i);
6910 }
6911
6912 static void bc_vm_envArgs(void)
6913 {
6914         BcVec v;
6915         char *buf;
6916         char *env_args = getenv("BC_ENV_ARGS");
6917
6918         if (!env_args) return;
6919
6920         G.env_args = xstrdup(env_args);
6921         buf = G.env_args;
6922
6923         bc_vec_init(&v, sizeof(char *), NULL);
6924
6925         while (*(buf = skip_whitespace(buf)) != '\0') {
6926                 bc_vec_push(&v, &buf);
6927                 buf = skip_non_whitespace(buf);
6928                 if (!*buf)
6929                         break;
6930                 *buf++ = '\0';
6931         }
6932
6933         // NULL terminate, and pass argv[] so that first arg is argv[1]
6934         if (sizeof(int) == sizeof(char*)) {
6935                 bc_vec_push(&v, &const_int_0);
6936         } else {
6937                 static char *const nullptr = NULL;
6938                 bc_vec_push(&v, &nullptr);
6939         }
6940         bc_args(((char **)v.v) - 1);
6941
6942         bc_vec_free(&v);
6943 }
6944 #endif // ENABLE_BC
6945
6946 static unsigned bc_vm_envLen(const char *var)
6947 {
6948         char *lenv;
6949         unsigned len;
6950
6951         lenv = getenv(var);
6952         len = BC_NUM_PRINT_WIDTH;
6953         if (!lenv) return len;
6954
6955         len = bb_strtou(lenv, NULL, 10) - 1;
6956         if (errno || len < 2 || len >= INT_MAX)
6957                 len = BC_NUM_PRINT_WIDTH;
6958
6959         return len;
6960 }
6961
6962 static BcStatus bc_vm_process(const char *text)
6963 {
6964         BcStatus s = bc_parse_text(&G.prs, text);
6965
6966         if (s) return s;
6967
6968         while (G.prs.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
6969                 s = G.prs.parse(&G.prs);
6970                 if (s) return s;
6971         }
6972
6973         if (BC_PARSE_CAN_EXEC(&G.prs)) {
6974                 s = bc_program_exec();
6975                 fflush_and_check();
6976                 if (s)
6977                         bc_program_reset();
6978         }
6979
6980         return s;
6981 }
6982
6983 static BcStatus bc_vm_file(const char *file)
6984 {
6985         const char *sv_file;
6986         char *data;
6987         BcStatus s;
6988         BcFunc *main_func;
6989         BcInstPtr *ip;
6990
6991         data = bc_read_file(file);
6992         if (!data) return bc_error_fmt("file '%s' is not text", file);
6993
6994         sv_file = G.prog.file;
6995         G.prog.file = file;
6996         bc_lex_file(&G.prs.l);
6997         s = bc_vm_process(data);
6998         if (s) goto err;
6999
7000         main_func = bc_program_func(BC_PROG_MAIN);
7001         ip = bc_vec_item(&G.prog.stack, 0);
7002
7003         if (main_func->code.len < ip->idx)
7004                 s = bc_error_fmt("file '%s' is not executable", file);
7005
7006 err:
7007         G.prog.file = sv_file;
7008         free(data);
7009         return s;
7010 }
7011
7012 static BcStatus bc_vm_stdin(void)
7013 {
7014         BcStatus s;
7015         BcVec buf, buffer;
7016         size_t len, i, str = 0;
7017         bool comment = false;
7018
7019         G.prog.file = NULL;
7020         bc_lex_file(&G.prs.l);
7021
7022         bc_char_vec_init(&buffer);
7023         bc_char_vec_init(&buf);
7024         bc_vec_pushZeroByte(&buffer);
7025
7026         // This loop is complex because the vm tries not to send any lines that end
7027         // with a backslash to the parser. The reason for that is because the parser
7028         // treats a backslash+newline combo as whitespace, per the bc spec. In that
7029         // case, and for strings and comments, the parser will expect more stuff.
7030         while ((s = bc_read_line(&buf)) == BC_STATUS_SUCCESS) {
7031
7032                 char *string = buf.v;
7033
7034                 len = buf.len - 1;
7035
7036                 if (len == 1) {
7037                         if (str && buf.v[0] == G.send)
7038                                 str -= 1;
7039                         else if (buf.v[0] == G.sbgn)
7040                                 str += 1;
7041                 }
7042                 else if (len > 1 || comment) {
7043
7044                         for (i = 0; i < len; ++i) {
7045
7046                                 bool notend = len > i + 1;
7047                                 char c = string[i];
7048
7049                                 if (i - 1 > len || string[i - 1] != '\\') {
7050                                         if (G.sbgn == G.send)
7051                                                 str ^= c == G.sbgn;
7052                                         else if (c == G.send)
7053                                                 str -= 1;
7054                                         else if (c == G.sbgn)
7055                                                 str += 1;
7056                                 }
7057
7058                                 if (c == '/' && notend && !comment && string[i + 1] == '*') {
7059                                         comment = true;
7060                                         break;
7061                                 }
7062                                 else if (c == '*' && notend && comment && string[i + 1] == '/')
7063                                         comment = false;
7064                         }
7065
7066                         if (str || comment || string[len - 2] == '\\') {
7067                                 bc_vec_concat(&buffer, buf.v);
7068                                 continue;
7069                         }
7070                 }
7071
7072                 bc_vec_concat(&buffer, buf.v);
7073                 s = bc_vm_process(buffer.v);
7074                 if (s) {
7075                         if (ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP && !G_ttyin) {
7076                                 // Debug config, non-interactive mode:
7077                                 // return all the way back to main.
7078                                 // Non-debug builds do not come here, they exit.
7079                                 break;
7080                         }
7081                 }
7082
7083                 bc_vec_pop_all(&buffer);
7084         }
7085         if (s == BC_STATUS_EOF) // input EOF (^D) is not an error
7086                 s = BC_STATUS_SUCCESS;
7087
7088         if (str) {
7089                 s = bc_error("string end could not be found");
7090         }
7091         else if (comment) {
7092                 s = bc_error("comment end could not be found");
7093         }
7094
7095         bc_vec_free(&buf);
7096         bc_vec_free(&buffer);
7097         return s;
7098 }
7099
7100 #if ENABLE_BC
7101 static const char bc_lib[] = {
7102         "scale=20"
7103 "\n"    "define e(x){"
7104 "\n"            "auto b,s,n,r,d,i,p,f,v"
7105 "\n"            "b=ibase"
7106 "\n"            "ibase=A"
7107 "\n"            "if(x<0){"
7108 "\n"                    "n=1"
7109 "\n"                    "x=-x"
7110 "\n"            "}"
7111 "\n"            "s=scale"
7112 "\n"            "r=6+s+0.44*x"
7113 "\n"            "scale=scale(x)+1"
7114 "\n"            "while(x>1){"
7115 "\n"                    "d+=1"
7116 "\n"                    "x/=2"
7117 "\n"                    "scale+=1"
7118 "\n"            "}"
7119 "\n"            "scale=r"
7120 "\n"            "r=x+1"
7121 "\n"            "p=x"
7122 "\n"            "f=v=1"
7123 "\n"            "for(i=2;v!=0;++i){"
7124 "\n"                    "p*=x"
7125 "\n"                    "f*=i"
7126 "\n"                    "v=p/f"
7127 "\n"                    "r+=v"
7128 "\n"            "}"
7129 "\n"            "while((d--)!=0)r*=r"
7130 "\n"            "scale=s"
7131 "\n"            "ibase=b"
7132 "\n"            "if(n!=0)return(1/r)"
7133 "\n"            "return(r/1)"
7134 "\n"    "}"
7135 "\n"    "define l(x){"
7136 "\n"            "auto b,s,r,p,a,q,i,v"
7137 "\n"            "b=ibase"
7138 "\n"            "ibase=A"
7139 "\n"            "if(x<=0){"
7140 "\n"                    "r=(1-10^scale)/1"
7141 "\n"                    "ibase=b"
7142 "\n"                    "return(r)"
7143 "\n"            "}"
7144 "\n"            "s=scale"
7145 "\n"            "scale+=6"
7146 "\n"            "p=2"
7147 "\n"            "while(x>=2){"
7148 "\n"                    "p*=2"
7149 "\n"                    "x=sqrt(x)"
7150 "\n"            "}"
7151 "\n"            "while(x<=0.5){"
7152 "\n"                    "p*=2"
7153 "\n"                    "x=sqrt(x)"
7154 "\n"            "}"
7155 "\n"            "r=a=(x-1)/(x+1)"
7156 "\n"            "q=a*a"
7157 "\n"                    "v=1"
7158 "\n"            "for(i=3;v!=0;i+=2){"
7159 "\n"                    "a*=q"
7160 "\n"                    "v=a/i"
7161 "\n"                    "r+=v"
7162 "\n"            "}"
7163 "\n"            "r*=p"
7164 "\n"            "scale=s"
7165 "\n"            "ibase=b"
7166 "\n"            "return(r/1)"
7167 "\n"    "}"
7168 "\n"    "define s(x){"
7169 "\n"            "auto b,s,r,n,a,q,i"
7170 "\n"            "b=ibase"
7171 "\n"            "ibase=A"
7172 "\n"            "s=scale"
7173 "\n"            "scale=1.1*s+2"
7174 "\n"            "a=a(1)"
7175 "\n"            "if(x<0){"
7176 "\n"                    "n=1"
7177 "\n"                    "x=-x"
7178 "\n"            "}"
7179 "\n"            "scale=0"
7180 "\n"            "q=(x/a+2)/4"
7181 "\n"            "x=x-4*q*a"
7182 "\n"            "if(q%2!=0)x=-x"
7183 "\n"            "scale=s+2"
7184 "\n"            "r=a=x"
7185 "\n"            "q=-x*x"
7186 "\n"            "for(i=3;a!=0;i+=2){"
7187 "\n"                    "a*=q/(i*(i-1))"
7188 "\n"                    "r+=a"
7189 "\n"            "}"
7190 "\n"            "scale=s"
7191 "\n"            "ibase=b"
7192 "\n"            "if(n!=0)return(-r/1)"
7193 "\n"            "return(r/1)"
7194 "\n"    "}"
7195 "\n"    "define c(x){"
7196 "\n"            "auto b,s"
7197 "\n"            "b=ibase"
7198 "\n"            "ibase=A"
7199 "\n"            "s=scale"
7200 "\n"            "scale*=1.2"
7201 "\n"            "x=s(2*a(1)+x)"
7202 "\n"            "scale=s"
7203 "\n"            "ibase=b"
7204 "\n"            "return(x/1)"
7205 "\n"    "}"
7206 "\n"    "define a(x){"
7207 "\n"            "auto b,s,r,n,a,m,t,f,i,u"
7208 "\n"            "b=ibase"
7209 "\n"            "ibase=A"
7210 "\n"            "n=1"
7211 "\n"            "if(x<0){"
7212 "\n"                    "n=-1"
7213 "\n"                    "x=-x"
7214 "\n"            "}"
7215 "\n"            "if(x==1){"
7216 "\n"                    "if(scale<65){"
7217 "\n"                            "return(.7853981633974483096156608458198757210492923498437764552437361480/n)"
7218 "\n"                    "}"
7219 "\n"            "}"
7220 "\n"            "if(x==.2){"
7221 "\n"                    "if(scale<65){"
7222 "\n"                            "return(.1973955598498807583700497651947902934475851037878521015176889402/n)"
7223 "\n"                    "}"
7224 "\n"            "}"
7225 "\n"            "s=scale"
7226 "\n"            "if(x>.2){"
7227 "\n"                    "scale+=5"
7228 "\n"                    "a=a(.2)"
7229 "\n"            "}"
7230 "\n"            "scale=s+3"
7231 "\n"            "while(x>.2){"
7232 "\n"                    "m+=1"
7233 "\n"                    "x=(x-.2)/(1+.2*x)"
7234 "\n"            "}"
7235 "\n"            "r=u=x"
7236 "\n"            "f=-x*x"
7237 "\n"            "t=1"
7238 "\n"            "for(i=3;t!=0;i+=2){"
7239 "\n"                    "u*=f"
7240 "\n"                    "t=u/i"
7241 "\n"                    "r+=t"
7242 "\n"            "}"
7243 "\n"            "scale=s"
7244 "\n"            "ibase=b"
7245 "\n"            "return((m*a+r)/n)"
7246 "\n"    "}"
7247 "\n"    "define j(n,x){"
7248 "\n"            "auto b,s,o,a,i,v,f"
7249 "\n"            "b=ibase"
7250 "\n"            "ibase=A"
7251 "\n"            "s=scale"
7252 "\n"            "scale=0"
7253 "\n"            "n/=1"
7254 "\n"            "if(n<0){"
7255 "\n"                    "n=-n"
7256 "\n"                    "if(n%2==1)o=1"
7257 "\n"            "}"
7258 "\n"            "a=1"
7259 "\n"            "for(i=2;i<=n;++i)a*=i"
7260 "\n"            "scale=1.5*s"
7261 "\n"            "a=(x^n)/2^n/a"
7262 "\n"            "r=v=1"
7263 "\n"            "f=-x*x/4"
7264 "\n"            "scale=scale+length(a)-scale(a)"
7265 "\n"            "for(i=1;v!=0;++i){"
7266 "\n"                    "v=v*f/i/(n+i)"
7267 "\n"                    "r+=v"
7268 "\n"            "}"
7269 "\n"            "scale=s"
7270 "\n"            "ibase=b"
7271 "\n"            "if(o!=0)a=-a"
7272 "\n"            "return(a*r/1)"
7273 "\n"    "}"
7274 };
7275 #endif // ENABLE_BC
7276
7277 static BcStatus bc_vm_exec(void)
7278 {
7279         BcStatus s;
7280         size_t i;
7281
7282 #if ENABLE_BC
7283         if (option_mask32 & BC_FLAG_L) {
7284
7285                 // We know that internal library is not buggy,
7286                 // thus error checking is normally disabled.
7287 # define DEBUG_LIB 0
7288                 bc_lex_file(&G.prs.l);
7289                 s = bc_parse_text(&G.prs, bc_lib);
7290                 if (DEBUG_LIB && s) return s;
7291
7292                 while (G.prs.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
7293                         s = G.prs.parse(&G.prs);
7294                         if (DEBUG_LIB && s) return s;
7295                 }
7296                 s = bc_program_exec();
7297                 if (DEBUG_LIB && s) return s;
7298         }
7299 #endif
7300
7301         s = BC_STATUS_SUCCESS;
7302         for (i = 0; !s && i < G.files.len; ++i)
7303                 s = bc_vm_file(*((char **) bc_vec_item(&G.files, i)));
7304         if (ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP && s && !G_ttyin) {
7305                 // Debug config, non-interactive mode:
7306                 // return all the way back to main.
7307                 // Non-debug builds do not come here, they exit.
7308                 return s;
7309         }
7310
7311         if (IS_BC || (option_mask32 & BC_FLAG_I))
7312                 s = bc_vm_stdin();
7313
7314         if (!s && !BC_PARSE_CAN_EXEC(&G.prs))
7315                 s = bc_vm_process("");
7316
7317         return s;
7318 }
7319
7320 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
7321 static void bc_program_free(void)
7322 {
7323         bc_num_free(&G.prog.ib);
7324         bc_num_free(&G.prog.ob);
7325         bc_num_free(&G.prog.hexb);
7326 # if ENABLE_DC
7327         bc_num_free(&G.prog.strmb);
7328 # endif
7329         bc_vec_free(&G.prog.fns);
7330         bc_vec_free(&G.prog.fn_map);
7331         bc_vec_free(&G.prog.vars);
7332         bc_vec_free(&G.prog.var_map);
7333         bc_vec_free(&G.prog.arrs);
7334         bc_vec_free(&G.prog.arr_map);
7335         bc_vec_free(&G.prog.strs);
7336         bc_vec_free(&G.prog.consts);
7337         bc_vec_free(&G.prog.results);
7338         bc_vec_free(&G.prog.stack);
7339         bc_num_free(&G.prog.last);
7340         bc_num_free(&G.prog.zero);
7341         bc_num_free(&G.prog.one);
7342 }
7343
7344 static void bc_vm_free(void)
7345 {
7346         bc_vec_free(&G.files);
7347         bc_program_free();
7348         bc_parse_free(&G.prs);
7349         free(G.env_args);
7350 }
7351 #endif
7352
7353 static void bc_program_init(void)
7354 {
7355         size_t idx;
7356         BcInstPtr ip;
7357
7358         /* memset(&G.prog, 0, sizeof(G.prog)); - already is */
7359         memset(&ip, 0, sizeof(BcInstPtr));
7360
7361         /* G.prog.nchars = G.prog.scale = 0; - already is */
7362
7363         bc_num_init(&G.prog.ib, BC_NUM_DEF_SIZE);
7364         bc_num_ten(&G.prog.ib);
7365         G.prog.ib_t = 10;
7366
7367         bc_num_init(&G.prog.ob, BC_NUM_DEF_SIZE);
7368         bc_num_ten(&G.prog.ob);
7369         G.prog.ob_t = 10;
7370
7371         bc_num_init(&G.prog.hexb, BC_NUM_DEF_SIZE);
7372         bc_num_ten(&G.prog.hexb);
7373         G.prog.hexb.num[0] = 6;
7374
7375 #if ENABLE_DC
7376         bc_num_init(&G.prog.strmb, BC_NUM_DEF_SIZE);
7377         bc_num_ulong2num(&G.prog.strmb, UCHAR_MAX + 1);
7378 #endif
7379
7380         bc_num_init(&G.prog.last, BC_NUM_DEF_SIZE);
7381         bc_num_zero(&G.prog.last);
7382
7383         bc_num_init(&G.prog.zero, BC_NUM_DEF_SIZE);
7384         bc_num_zero(&G.prog.zero);
7385
7386         bc_num_init(&G.prog.one, BC_NUM_DEF_SIZE);
7387         bc_num_one(&G.prog.one);
7388
7389         bc_vec_init(&G.prog.fns, sizeof(BcFunc), bc_func_free);
7390         bc_vec_init(&G.prog.fn_map, sizeof(BcId), bc_id_free);
7391
7392         bc_program_addFunc(xstrdup("(main)"), &idx);
7393         bc_program_addFunc(xstrdup("(read)"), &idx);
7394
7395         bc_vec_init(&G.prog.vars, sizeof(BcVec), bc_vec_free);
7396         bc_vec_init(&G.prog.var_map, sizeof(BcId), bc_id_free);
7397
7398         bc_vec_init(&G.prog.arrs, sizeof(BcVec), bc_vec_free);
7399         bc_vec_init(&G.prog.arr_map, sizeof(BcId), bc_id_free);
7400
7401         bc_vec_init(&G.prog.strs, sizeof(char *), bc_string_free);
7402         bc_vec_init(&G.prog.consts, sizeof(char *), bc_string_free);
7403         bc_vec_init(&G.prog.results, sizeof(BcResult), bc_result_free);
7404         bc_vec_init(&G.prog.stack, sizeof(BcInstPtr), NULL);
7405         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
7406 }
7407
7408 static int bc_vm_init(const char *env_len)
7409 {
7410 #if ENABLE_FEATURE_EDITING
7411         G.line_input_state = new_line_input_t(DO_HISTORY);
7412 #endif
7413         G.prog.len = bc_vm_envLen(env_len);
7414
7415         bc_vec_init(&G.files, sizeof(char *), NULL);
7416         if (IS_BC)
7417                 IF_BC(bc_vm_envArgs();)
7418         bc_program_init();
7419         if (IS_BC) {
7420                 IF_BC(bc_parse_init(&G.prs, BC_PROG_MAIN);)
7421         } else {
7422                 IF_DC(dc_parse_init(&G.prs, BC_PROG_MAIN);)
7423         }
7424
7425         if (isatty(0)) {
7426 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
7427                 G_ttyin = 1;
7428                 // With SA_RESTART, most system calls will restart
7429                 // (IOW: they won't fail with EINTR).
7430                 // In particular, this means ^C won't cause
7431                 // stdout to get into "error state" if SIGINT hits
7432                 // within write() syscall.
7433                 // The downside is that ^C while line input is taken
7434                 // will only be handled after [Enter] since read()
7435                 // from stdin is not interrupted by ^C either,
7436                 // it restarts, thus fgetc() does not return on ^C.
7437                 signal_SA_RESTART_empty_mask(SIGINT, record_signo);
7438
7439                 // Without SA_RESTART, this exhibits a bug:
7440                 // "while (1) print 1" and try ^C-ing it.
7441                 // Intermittently, instead of returning to input line,
7442                 // you'll get "output error: Interrupted system call"
7443                 // and exit.
7444                 //signal_no_SA_RESTART_empty_mask(SIGINT, record_signo);
7445 #endif
7446                 return 1; // "tty"
7447         }
7448         return 0; // "not a tty"
7449 }
7450
7451 static BcStatus bc_vm_run(void)
7452 {
7453         BcStatus st = bc_vm_exec();
7454 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
7455         if (G_exiting) // it was actually "halt" or "quit"
7456                 st = EXIT_SUCCESS;
7457         bc_vm_free();
7458 # if ENABLE_FEATURE_EDITING
7459         free_line_input_t(G.line_input_state);
7460 # endif
7461         FREE_G();
7462 #endif
7463         return st;
7464 }
7465
7466 #if ENABLE_BC
7467 int bc_main(int argc, char **argv) MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE;
7468 int bc_main(int argc UNUSED_PARAM, char **argv)
7469 {
7470         int is_tty;
7471
7472         INIT_G();
7473         G.sbgn = G.send = '"';
7474
7475         is_tty = bc_vm_init("BC_LINE_LENGTH");
7476
7477         bc_args(argv);
7478
7479         if (is_tty && !(option_mask32 & BC_FLAG_Q))
7480                 bc_vm_info();
7481
7482         return bc_vm_run();
7483 }
7484 #endif
7485
7486 #if ENABLE_DC
7487 int dc_main(int argc, char **argv) MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE;
7488 int dc_main(int argc UNUSED_PARAM, char **argv)
7489 {
7490         int noscript;
7491
7492         INIT_G();
7493         G.sbgn = '[';
7494         G.send = ']';
7495         /*
7496          * TODO: dc (GNU bc 1.07.1) 1.4.1 seems to use width
7497          * 1 char wider than bc from the same package.
7498          * Both default width, and xC_LINE_LENGTH=N are wider:
7499          * "DC_LINE_LENGTH=5 dc -e'123456 p'" prints:
7500          *      1234\
7501          *      56
7502          * "echo '123456' | BC_LINE_LENGTH=5 bc" prints:
7503          *      123\
7504          *      456
7505          * Do the same, or it's a bug?
7506          */
7507         bc_vm_init("DC_LINE_LENGTH");
7508
7509         // Run -e'SCRIPT' and -fFILE in order of appearance, then handle FILEs
7510         noscript = BC_FLAG_I;
7511         for (;;) {
7512                 int n = getopt(argc, argv, "e:f:x");
7513                 if (n <= 0)
7514                         break;
7515                 switch (n) {
7516                 case 'e':
7517                         noscript = 0;
7518                         n = bc_vm_process(optarg);
7519                         if (n) return n;
7520                         break;
7521                 case 'f':
7522                         noscript = 0;
7523                         bc_vm_file(optarg);
7524                         break;
7525                 case 'x':
7526                         option_mask32 |= DC_FLAG_X;
7527                         break;
7528                 default:
7529                         bb_show_usage();
7530                 }
7531         }
7532         argv += optind;
7533
7534         while (*argv) {
7535                 noscript = 0;
7536                 bc_vec_push(&G.files, argv++);
7537         }
7538
7539         option_mask32 |= noscript; // set BC_FLAG_I if we need to interpret stdin
7540
7541         return bc_vm_run();
7542 }
7543 #endif
7544
7545 #endif // not DC_SMALL