miscutils/bc.c

   1 /* vi: set sw=4 ts=4: */
   2 /*
   3  * Licensed under GPLv2 or later, see file LICENSE in this source tree.
   4  * Copyright (c) 2018 Gavin D. Howard and contributors.
   5  */
   6 //config:config BC
   7 //config:       bool "bc (45 kb; 49 kb when combined with dc)"
   8 //config:       default y
   9 //config:       help
  10 //config:       bc is a command-line, arbitrary-precision calculator with a
  11 //config:       Turing-complete language. See the GNU bc manual
  12 //config:       (https://www.gnu.org/software/bc/manual/bc.html) and bc spec
  13 //config:       (http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/utilities/bc.html).
  14 //config:
  15 //config:       This bc has five differences to the GNU bc:
  16 //config:         1) The period (.) is a shortcut for "last", as in the BSD bc.
  17 //config:         2) Arrays are copied before being passed as arguments to
  18 //config:            functions. This behavior is required by the bc spec.
  19 //config:         3) Arrays can be passed to the builtin "length" function to get
  20 //config:            the number of elements in the array. This prints "1":
  21 //config:               a[0] = 0; length(a[])
  22 //config:         4) The precedence of the boolean "not" operator (!) is equal to
  23 //config:            that of the unary minus (-) negation operator. This still
  24 //config:            allows POSIX-compliant scripts to work while somewhat
  25 //config:            preserving expected behavior (versus C) and making parsing
  26 //config:            easier.
  27 //config:         5) "read()" accepts expressions, not only numeric literals.
  28 //config:
  29 //config:       Options:
  30 //config:         -i  --interactive  force interactive mode
  31 //config:         -q  --quiet        don't print version and copyright
  32 //config:         -s  --standard     error if any non-POSIX extensions are used
  33 //config:         -w  --warn         warn if any non-POSIX extensions are used
  34 //config:         -l  --mathlib      use predefined math routines:
  35 //config:               s(expr) sine in radians
  36 //config:               c(expr) cosine in radians
  37 //config:               a(expr) arctangent, returning radians
  38 //config:               l(expr) natural log
  39 //config:               e(expr) raises e to the power of expr
  40 //config:               j(n, x) Bessel function of integer order n of x
  41 //config:
  42 //config:config DC
  43 //config:       bool "dc (38 kb; 49 kb when combined with bc)"
  44 //config:       default y
  45 //config:       help
  46 //config:       dc is a reverse-polish notation command-line calculator which
  47 //config:       supports unlimited precision arithmetic. See the FreeBSD man page
  48 //config:       (https://www.unix.com/man-page/FreeBSD/1/dc/) and GNU dc manual
  49 //config:       (https://www.gnu.org/software/bc/manual/dc-1.05/html_mono/dc.html).
  50 //config:
  51 //config:       This dc has a few differences from the two above:
  52 //config:         1) When printing a byte stream (command "P"), this dc follows what
  53 //config:            the FreeBSD dc does.
  54 //config:         2) Implements the GNU extensions for divmod ("~") and
  55 //config:            modular exponentiation ("|").
  56 //config:         3) Implements all FreeBSD extensions, except for "J" and "M".
  57 //config:         4) Like the FreeBSD dc, this dc supports extended registers.
  58 //config:            However, they are implemented differently. When it encounters
  59 //config:            whitespace where a register should be, it skips the whitespace.
  60 //config:            If the character following is not a lowercase letter, an error
  61 //config:            is issued. Otherwise, the register name is parsed by the
  62 //config:            following regex:
  63 //config:               [a-z][a-z0-9_]*
  64 //config:            This generally means that register names will be surrounded by
  65 //config:            whitespace. Examples:
  66 //config:               l idx s temp L index S temp2 < do_thing
  67 //config:            Also note that, like the FreeBSD dc, extended registers are not
  68 //config:            allowed unless the "-x" option is given.
  69 //config:
  70 //config:config FEATURE_DC_SMALL
  71 //config:       bool "Minimal dc implementation (4.2 kb), not using bc code base"
  72 //config:       depends on DC && !BC
  73 //config:       default n
  74 //config:
  75 //config:config FEATURE_DC_LIBM
  76 //config:       bool "Enable power and exp functions (requires libm)"
  77 //config:       default y
  78 //config:       depends on FEATURE_DC_SMALL
  79 //config:       help
  80 //config:       Enable power and exp functions.
  81 //config:       NOTE: This will require libm to be present for linking.
  82 //config:
  83 //config:config FEATURE_BC_SIGNALS
  84 //config:       bool "Interactive mode (+4kb)"
  85 //config:       default y
  86 //config:       depends on (BC || DC) && !FEATURE_DC_SMALL
  87 //config:       help
  88 //config:       Enable interactive mode: when started on a tty,
  89 //config:       ^C interrupts execution and returns to command line,
  90 //config:       errors also return to command line instead of exiting,
  91 //config:       line editing with history is available.
  92 //config:
  93 //config:       With this option off, input can still be taken from tty,
  94 //config:       but all errors are fatal, ^C is fatal,
  95 //config:       tty is treated exactly the same as any other
  96 //config:       standard input (IOW: no line editing).
  97 //config:
  98 //config:config FEATURE_BC_LONG_OPTIONS
  99 //config:       bool "Enable bc/dc long options"
 100 //config:       default y
 101 //config:       depends on (BC || DC) && !FEATURE_DC_SMALL
 102 //config:       help
 103 //config:       Enable long options for bc and dc.
 104
 105 //applet:IF_BC(APPLET(bc, BB_DIR_USR_BIN, BB_SUID_DROP))
 106 //applet:IF_DC(APPLET(dc, BB_DIR_USR_BIN, BB_SUID_DROP))
 107
 108 //kbuild:lib-$(CONFIG_BC) += bc.o
 109 //kbuild:lib-$(CONFIG_DC) += bc.o
 110
 111 //See www.gnu.org/software/bc/manual/bc.html
 112 //usage:#define bc_trivial_usage
 113 //usage:       "[-sqliw] FILE..."
 114 //usage:
 115 //usage:#define bc_full_usage "\n"
 116 //usage:     "\nArbitrary precision calculator"
 117 //usage:     "\n"
 118 ///////:     "\n        -i      Interactive" - has no effect for now
 119 //usage:     "\n        -q      Quiet"
 120 //usage:     "\n        -l      Load standard math library"
 121 //usage:     "\n        -s      Be POSIX compatible"
 122 //usage:     "\n        -w      Warn if extensions are used"
 123 ///////:     "\n        -v      Version"
 124 //usage:     "\n"
 125 //usage:     "\n$BC_LINE_LENGTH changes output width"
 126 //usage:
 127 //usage:#define bc_example_usage
 128 //usage:       "3 + 4.129\n"
 129 //usage:       "1903 - 2893\n"
 130 //usage:       "-129 * 213.28935\n"
 131 //usage:       "12 / -1932\n"
 132 //usage:       "12 % 12\n"
 133 //usage:       "34 ^ 189\n"
 134 //usage:       "scale = 13\n"
 135 //usage:       "ibase = 2\n"
 136 //usage:       "obase = A\n"
 137 //usage:
 138 //usage:#define dc_trivial_usage
 139 //usage:       IF_NOT_FEATURE_DC_SMALL("[-x] ")"[-eSCRIPT]... [-fFILE]... [FILE]..."
 140 //usage:
 141 //usage:#define dc_full_usage "\n"
 142 //usage:     "\nTiny RPN calculator. Operations:"
 143 //usage:     "\n+, -, *, /, %, ~, ^," IF_NOT_FEATURE_DC_SMALL(" |,")
 144 //usage:     "\np - print top of the stack (without popping)"
 145 //usage:     "\nf - print entire stack"
 146 //usage:     "\nk - pop the value and set the precision"
 147 //usage:     "\ni - pop the value and set input radix"
 148 //usage:     "\no - pop the value and set output radix"
 149 //usage:     "\nExamples: dc -e'2 2 + p' -> 4, dc -e'8 8 * 2 2 + / p' -> 16"
 150 //usage:
 151 //usage:#define dc_example_usage
 152 //usage:       "$ dc -e'2 2 + p'\n"
 153 //usage:       "4\n"
 154 //usage:       "$ dc -e'8 8 \\* 2 2 + / p'\n"
 155 //usage:       "16\n"
 156 //usage:       "$ dc -e'0 1 & p'\n"
 157 //usage:       "0\n"
 158 //usage:       "$ dc -e'0 1 | p'\n"
 159 //usage:       "1\n"
 160 //usage:       "$ echo '72 9 / 8 * p' | dc\n"
 161 //usage:       "64\n"
 162
 163 #include "libbb.h"
 164 #include "common_bufsiz.h"
 165
 166 #if ENABLE_FEATURE_DC_SMALL
 167 # include "dc.c"
 168 #else
 169
 170 #define DEBUG_LEXER 0
 171 #define DEBUG_EXEC  0
 172
 173 #if DEBUG_LEXER
 174 static uint8_t lex_indent;
 175 #define dbg_lex(...) \
 176         do { \
 177                 fprintf(stderr, "%*s", lex_indent, ""); \
 178                 bb_error_msg(__VA_ARGS__); \
 179         } while (0)
 180 #define dbg_lex_enter(...) \
 181         do { \
 182                 dbg_lex(__VA_ARGS__); \
 183                 lex_indent++; \
 184         } while (0)
 185 #define dbg_lex_done(...) \
 186         do { \
 187                 lex_indent--; \
 188                 dbg_lex(__VA_ARGS__); \
 189         } while (0)
 190 #else
 191 # define dbg_lex(...)       ((void)0)
 192 # define dbg_lex_enter(...) ((void)0)
 193 # define dbg_lex_done(...)  ((void)0)
 194 #endif
 195
 196 #if DEBUG_EXEC
 197 # define dbg_exec(...) bb_error_msg(__VA_ARGS__)
 198 #else
 199 # define dbg_exec(...) ((void)0)
 200 #endif
 201
 202 typedef enum BcStatus {
 203         BC_STATUS_SUCCESS = 0,
 204         BC_STATUS_FAILURE = 1,
 205         BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP = 2, // bc_parse_expr_empty_ok() uses this
 206 } BcStatus;
 207
 208 #define BC_VEC_INVALID_IDX ((size_t) -1)
 209 #define BC_VEC_START_CAP (1 << 5)
 210
 211 typedef void (*BcVecFree)(void *) FAST_FUNC;
 212
 213 typedef struct BcVec {
 214         char *v;
 215         size_t len;
 216         size_t cap;
 217         size_t size;
 218         BcVecFree dtor;
 219 } BcVec;
 220
 221 typedef signed char BcDig;
 222
 223 typedef struct BcNum {
 224         BcDig *restrict num;
 225         size_t rdx;
 226         size_t len;
 227         size_t cap;
 228         bool neg;
 229 } BcNum;
 230
 231 #define BC_NUM_MAX_IBASE        ((unsigned long) 16)
 232 // larger value might speed up BIGNUM calculations a bit:
 233 #define BC_NUM_DEF_SIZE         (16)
 234 #define BC_NUM_PRINT_WIDTH      (69)
 235
 236 #define BC_NUM_KARATSUBA_LEN    (32)
 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         BC_LEX_EOF,
 393         BC_LEX_INVALID,
 394
 395         BC_LEX_OP_INC,
 396         BC_LEX_OP_DEC,
 397
 398         BC_LEX_NEG,
 399
 400         BC_LEX_OP_POWER,
 401         BC_LEX_OP_MULTIPLY,
 402         BC_LEX_OP_DIVIDE,
 403         BC_LEX_OP_MODULUS,
 404         BC_LEX_OP_PLUS,
 405         BC_LEX_OP_MINUS,
 406
 407         BC_LEX_OP_REL_EQ,
 408         BC_LEX_OP_REL_LE,
 409         BC_LEX_OP_REL_GE,
 410         BC_LEX_OP_REL_NE,
 411         BC_LEX_OP_REL_LT,
 412         BC_LEX_OP_REL_GT,
 413
 414         BC_LEX_OP_BOOL_NOT,
 415         BC_LEX_OP_BOOL_OR,
 416         BC_LEX_OP_BOOL_AND,
 417
 418         BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER,
 419         BC_LEX_OP_ASSIGN_MULTIPLY,
 420         BC_LEX_OP_ASSIGN_DIVIDE,
 421         BC_LEX_OP_ASSIGN_MODULUS,
 422         BC_LEX_OP_ASSIGN_PLUS,
 423         BC_LEX_OP_ASSIGN_MINUS,
 424         BC_LEX_OP_ASSIGN,
 425
 426         BC_LEX_NLINE,
 427         BC_LEX_WHITESPACE,
 428
 429         BC_LEX_LPAREN,
 430         BC_LEX_RPAREN,
 431
 432         BC_LEX_LBRACKET,
 433         BC_LEX_COMMA,
 434         BC_LEX_RBRACKET,
 435
 436         BC_LEX_LBRACE, // '{' is 0x7B, '}' is 0x7D,
 437         BC_LEX_SCOLON,
 438         BC_LEX_RBRACE, // should be LBRACE+2: code uses (c - '{' + BC_LEX_LBRACE)
 439
 440         BC_LEX_STR,
 441         BC_LEX_NAME,
 442         BC_LEX_NUMBER,
 443
 444         BC_LEX_KEY_1st_keyword,
 445         BC_LEX_KEY_AUTO = BC_LEX_KEY_1st_keyword,
 446         BC_LEX_KEY_BREAK,
 447         BC_LEX_KEY_CONTINUE,
 448         BC_LEX_KEY_DEFINE,
 449         BC_LEX_KEY_ELSE,
 450         BC_LEX_KEY_FOR,
 451         BC_LEX_KEY_HALT,
 452         // code uses "type - BC_LEX_KEY_IBASE + BC_INST_IBASE" construct,
 453         BC_LEX_KEY_IBASE,  // relative order should match for: BC_INST_IBASE
 454         BC_LEX_KEY_IF,
 455         BC_LEX_KEY_LAST,   // relative order should match for: BC_INST_LAST
 456         BC_LEX_KEY_LENGTH,
 457         BC_LEX_KEY_LIMITS,
 458         BC_LEX_KEY_OBASE,  // relative order should match for: BC_INST_OBASE
 459         BC_LEX_KEY_PRINT,
 460         BC_LEX_KEY_QUIT,
 461         BC_LEX_KEY_READ,
 462         BC_LEX_KEY_RETURN,
 463         BC_LEX_KEY_SCALE,
 464         BC_LEX_KEY_SQRT,
 465         BC_LEX_KEY_WHILE,
 466
 467 #if ENABLE_DC
 468         BC_LEX_EQ_NO_REG,
 469         BC_LEX_OP_MODEXP,
 470         BC_LEX_OP_DIVMOD,
 471
 472         BC_LEX_COLON,
 473         BC_LEX_ELSE,
 474         BC_LEX_EXECUTE,
 475         BC_LEX_PRINT_STACK,
 476         BC_LEX_CLEAR_STACK,
 477         BC_LEX_STACK_LEVEL,
 478         BC_LEX_DUPLICATE,
 479         BC_LEX_SWAP,
 480         BC_LEX_POP,
 481
 482         BC_LEX_ASCIIFY,
 483         BC_LEX_PRINT_STREAM,
 484
 485         BC_LEX_STORE_IBASE,
 486         BC_LEX_STORE_SCALE,
 487         BC_LEX_LOAD,
 488         BC_LEX_LOAD_POP,
 489         BC_LEX_STORE_PUSH,
 490         BC_LEX_STORE_OBASE,
 491         BC_LEX_PRINT_POP,
 492         BC_LEX_NQUIT,
 493         BC_LEX_SCALE_FACTOR,
 494 #endif
 495 } BcLexType;
 496 // must match order of BC_LEX_KEY_foo etc above
 497 #if ENABLE_BC
 498 struct BcLexKeyword {
 499         char name8[8];
 500 };
 501 #define BC_LEX_KW_ENTRY(a, b) \
 502         { .name8 = a /*, .posix = b */ }
 503 static const struct BcLexKeyword bc_lex_kws[20] = {
 504         BC_LEX_KW_ENTRY("auto"    , 1), // 0
 505         BC_LEX_KW_ENTRY("break"   , 1), // 1
 506         BC_LEX_KW_ENTRY("continue", 0), // 2 note: this one has no terminating NUL
 507         BC_LEX_KW_ENTRY("define"  , 1), // 3
 508         BC_LEX_KW_ENTRY("else"    , 0), // 4
 509         BC_LEX_KW_ENTRY("for"     , 1), // 5
 510         BC_LEX_KW_ENTRY("halt"    , 0), // 6
 511         BC_LEX_KW_ENTRY("ibase"   , 1), // 7
 512         BC_LEX_KW_ENTRY("if"      , 1), // 8
 513         BC_LEX_KW_ENTRY("last"    , 0), // 9
 514         BC_LEX_KW_ENTRY("length"  , 1), // 10
 515         BC_LEX_KW_ENTRY("limits"  , 0), // 11
 516         BC_LEX_KW_ENTRY("obase"   , 1), // 12
 517         BC_LEX_KW_ENTRY("print"   , 0), // 13
 518         BC_LEX_KW_ENTRY("quit"    , 1), // 14
 519         BC_LEX_KW_ENTRY("read"    , 0), // 15
 520         BC_LEX_KW_ENTRY("return"  , 1), // 16
 521         BC_LEX_KW_ENTRY("scale"   , 1), // 17
 522         BC_LEX_KW_ENTRY("sqrt"    , 1), // 18
 523         BC_LEX_KW_ENTRY("while"   , 1), // 19
 524 };
 525 #undef BC_LEX_KW_ENTRY
 526 #define STRING_if    (bc_lex_kws[8].name8)
 527 #define STRING_else  (bc_lex_kws[4].name8)
 528 #define STRING_while (bc_lex_kws[19].name8)
 529 #define STRING_for   (bc_lex_kws[5].name8)
 530 enum {
 531         POSIX_KWORD_MASK = 0
 532                 | (1 << 0)  // 0
 533                 | (1 << 1)  // 1
 534                 | (0 << 2)  // 2
 535                 | (1 << 3)  // 3
 536                 | (0 << 4)  // 4
 537                 | (1 << 5)  // 5
 538                 | (0 << 6)  // 6
 539                 | (1 << 7)  // 7
 540                 | (1 << 8)  // 8
 541                 | (0 << 9)  // 9
 542                 | (1 << 10) // 10
 543                 | (0 << 11) // 11
 544                 | (1 << 12) // 12
 545                 | (0 << 13) // 13
 546                 | (1 << 14) // 14
 547                 | (0 << 15) // 15
 548                 | (1 << 16) // 16
 549                 | (1 << 17) // 17
 550                 | (1 << 18) // 18
 551                 | (1 << 19) // 19
 552 };
 553 #define bc_lex_kws_POSIX(i) ((1 << (i)) & POSIX_KWORD_MASK)
 554
 555 // This is a bit array that corresponds to token types. An entry is
 556 // true if the token is valid in an expression, false otherwise.
 557 // Used to figure out when expr parsing should stop *without error message*
 558 // - 0 element indicates this condition. 1 means "this token is to be eaten
 559 // as part of the expression", token can them still be determined to be invalid
 560 // by later processing.
 561 enum {
 562 #define EXBITS(a,b,c,d,e,f,g,h) \
 563         ((uint64_t)((a << 0)+(b << 1)+(c << 2)+(d << 3)+(e << 4)+(f << 5)+(g << 6)+(h << 7)))
 564         BC_PARSE_EXPRS_BITS = 0
 565         + (EXBITS(0,0,1,1,1,1,1,1) << (0*8)) //  0: eof    inval ++    --     -     ^     *    /
 566         + (EXBITS(1,1,1,1,1,1,1,1) << (1*8)) //  8: %      +     -     ==     <=    >=    !=   <
 567         + (EXBITS(1,1,1,1,1,1,1,1) << (2*8)) // 16: >      !     ||    &&     ^=    *=    /=   %=
 568         + (EXBITS(1,1,1,0,0,1,1,0) << (3*8)) // 24: +=     -=    =     NL     WS    (     )    [
 569         + (EXBITS(0,0,0,0,0,0,1,1) << (4*8)) // 32: ,      ]     {     ;      }     STR   NAME NUM
 570         + (EXBITS(0,0,0,0,0,0,0,1) << (5*8)) // 40: auto   break cont  define else  for   halt ibase
 571         + (EXBITS(0,1,1,1,1,0,0,1) << (6*8)) // 48: if     last  len   limits obase print quit read - bug, why "limits" is allowed?
 572         + (EXBITS(0,1,1,0,0,0,0,0) << (7*8)) // 56: return scale sqrt  while
 573 #undef EXBITS
 574 };
 575 static ALWAYS_INLINE long bc_parse_exprs(unsigned i)
 576 {
 577 #if ULONG_MAX > 0xffffffff
 578         // 64-bit version (will not work correctly for 32-bit longs!)
 579         return BC_PARSE_EXPRS_BITS & (1UL << i);
 580 #else
 581         // 32-bit version
 582         unsigned long m = (uint32_t)BC_PARSE_EXPRS_BITS;
 583         if (i >= 32) {
 584                 m = (uint32_t)(BC_PARSE_EXPRS_BITS >> 32);
 585                 i &= 31;
 586         }
 587         return m & (1UL << i);
 588 #endif
 589 }
 590
 591 // This is an array of data for operators that correspond to
 592 // [BC_LEX_OP_INC...BC_LEX_OP_ASSIGN] token types.
 593 static const uint8_t bc_parse_ops[] = {
 594 #define OP(p,l) ((int)(l) * 0x10 + (p))
 595         OP(0, false), OP( 0, false ), // inc dec
 596         OP(1, false), // neg
 597         OP(2, false), // pow
 598         OP(3, true ), OP( 3, true  ), OP( 3, true  ), // mul div mod
 599         OP(4, true ), OP( 4, true  ), // + -
 600         OP(6, true ), OP( 6, true  ), OP( 6, true  ), OP( 6, true  ), OP( 6, true  ), OP( 6, true ), // == <= >= != < >
 601         OP(1, false), // not
 602         OP(7, true ), OP( 7, true  ), // or and
 603         OP(5, false), OP( 5, false ), OP( 5, false ), OP( 5, false ), OP( 5, false ), // ^= *= /= %= +=
 604         OP(5, false), OP( 5, false ), // -= =
 605 #undef OP
 606 };
 607 #define bc_parse_op_PREC(i) (bc_parse_ops[i] & 0x0f)
 608 #define bc_parse_op_LEFT(i) (bc_parse_ops[i] & 0x10)
 609 #endif // ENABLE_BC
 610
 611 #if ENABLE_DC
 612 static const //BcInst - should be this type. Using signed narrow type since BC_INST_INVALID is -1
 613 int8_t
 614 dc_parse_insts[] = {
 615         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_REL_GE,
 616         BC_INST_INVALID, BC_INST_POWER, BC_INST_MULTIPLY, BC_INST_DIVIDE,
 617         BC_INST_MODULUS, BC_INST_PLUS, BC_INST_MINUS,
 618         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 619         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 620         BC_INST_BOOL_NOT, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 621         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 622         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 623         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_REL_GT, BC_INST_INVALID,
 624         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_REL_GE,
 625         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 626         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 627         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 628         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_IBASE,
 629         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_LENGTH, BC_INST_INVALID,
 630         BC_INST_OBASE, BC_INST_PRINT, BC_INST_QUIT, BC_INST_INVALID,
 631         BC_INST_INVALID, BC_INST_SCALE, BC_INST_SQRT, BC_INST_INVALID,
 632         BC_INST_REL_EQ, BC_INST_MODEXP, BC_INST_DIVMOD, BC_INST_INVALID,
 633         BC_INST_INVALID, BC_INST_EXECUTE, BC_INST_PRINT_STACK, BC_INST_CLEAR_STACK,
 634         BC_INST_STACK_LEN, BC_INST_DUPLICATE, BC_INST_SWAP, BC_INST_POP,
 635         BC_INST_ASCIIFY, BC_INST_PRINT_STREAM, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 636         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 637         BC_INST_PRINT, BC_INST_NQUIT, BC_INST_SCALE_FUNC,
 638 };
 639 #endif // ENABLE_DC
 640
 641
 642 typedef struct BcLex {
 643         const char *buf;
 644         size_t i;
 645         size_t line;
 646         size_t len;
 647         bool newline;
 648         struct {
 649                 BcLexType t;
 650                 BcLexType last;
 651                 BcVec v;
 652         } t;
 653 } BcLex;
 654
 655 #define BC_PARSE_STREND              ((char) UCHAR_MAX)
 656
 657 #define BC_PARSE_REL                 (1 << 0)
 658 #define BC_PARSE_PRINT               (1 << 1)
 659 #define BC_PARSE_NOCALL              (1 << 2)
 660 #define BC_PARSE_NOREAD              (1 << 3)
 661 #define BC_PARSE_ARRAY               (1 << 4)
 662
 663 typedef struct BcParse {
 664         BcLex l;
 665
 666         BcVec exits;
 667         BcVec conds;
 668
 669         BcVec ops;
 670
 671         BcFunc *func;
 672         size_t fidx;
 673
 674         size_t in_funcdef;
 675 } BcParse;
 676
 677 typedef struct BcProgram {
 678
 679         size_t len;
 680         size_t scale;
 681
 682         size_t ib_t;
 683         size_t ob_t;
 684         BcNum ob;
 685
 686 #if ENABLE_DC
 687         BcNum strmb;
 688 #endif
 689
 690         BcVec results;
 691         BcVec stack;
 692
 693         BcVec fns;
 694         BcVec fn_map;
 695
 696         BcVec vars;
 697         BcVec var_map;
 698
 699         BcVec arrs;
 700         BcVec arr_map;
 701
 702         BcVec strs;
 703         BcVec consts;
 704
 705         const char *file;
 706
 707         BcNum last;
 708         BcNum zero;
 709         BcNum one;
 710
 711         size_t nchars;
 712
 713 } BcProgram;
 714
 715 #define BC_PROG_STACK(s, n) ((s)->len >= ((size_t) n))
 716
 717 #define BC_PROG_MAIN (0)
 718 #define BC_PROG_READ (1)
 719 #if ENABLE_DC
 720 #define BC_PROG_REQ_FUNCS (2)
 721 #endif
 722
 723 #define BC_PROG_STR(n) (!(n)->num && !(n)->cap)
 724 #define BC_PROG_NUM(r, n) \
 725         ((r)->t != BC_RESULT_ARRAY && (r)->t != BC_RESULT_STR && !BC_PROG_STR(n))
 726
 727 #define BC_FLAG_W (1 << 0)
 728 #define BC_FLAG_V (1 << 1)
 729 #define BC_FLAG_S (1 << 2)
 730 #define BC_FLAG_Q (1 << 3)
 731 #define BC_FLAG_L (1 << 4)
 732 #define BC_FLAG_I (1 << 5)
 733 #define DC_FLAG_X (1 << 6)
 734
 735 #define BC_MAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
 736 #define BC_MIN(a, b) ((a) < (b) ? (a) : (b))
 737
 738 #define BC_MAX_OBASE    ((unsigned) 999)
 739 #define BC_MAX_DIM      ((unsigned) INT_MAX)
 740 #define BC_MAX_SCALE    ((unsigned) UINT_MAX)
 741 #define BC_MAX_STRING   ((unsigned) UINT_MAX - 1)
 742 #define BC_MAX_NUM      BC_MAX_STRING
 743 // Unused apart from "limits" message. Just show a "biggish number" there.
 744 //#define BC_MAX_NAME     BC_MAX_STRING
 745 //#define BC_MAX_EXP      ((unsigned long) LONG_MAX)
 746 //#define BC_MAX_VARS     ((unsigned long) SIZE_MAX - 1)
 747 #define BC_MAX_NAME_STR "999999999"
 748 #define BC_MAX_EXP_STR  "999999999"
 749 #define BC_MAX_VARS_STR "999999999"
 750
 751 #define BC_MAX_OBASE_STR "999"
 752
 753 #if INT_MAX == 2147483647
 754 # define BC_MAX_DIM_STR "2147483647"
 755 #elif INT_MAX == 9223372036854775807
 756 # define BC_MAX_DIM_STR "9223372036854775807"
 757 #else
 758 # error Strange INT_MAX
 759 #endif
 760
 761 #if UINT_MAX == 4294967295
 762 # define BC_MAX_SCALE_STR  "4294967295"
 763 # define BC_MAX_STRING_STR "4294967294"
 764 #elif UINT_MAX == 18446744073709551615
 765 # define BC_MAX_SCALE_STR  "18446744073709551615"
 766 # define BC_MAX_STRING_STR "18446744073709551614"
 767 #else
 768 # error Strange UINT_MAX
 769 #endif
 770 #define BC_MAX_NUM_STR BC_MAX_STRING_STR
 771
 772 struct globals {
 773         IF_FEATURE_BC_SIGNALS(smallint ttyin;)
 774         IF_FEATURE_CLEAN_UP(smallint exiting;)
 775         smallint in_read;
 776
 777         BcParse prs;
 778         BcProgram prog;
 779
 780         // For error messages. Can be set to current parsed line,
 781         // or [TODO] to current executing line (can be before last parsed one)
 782         unsigned err_line;
 783
 784         BcVec files;
 785         BcVec input_buffer;
 786         FILE *input_fp;
 787
 788         char *env_args;
 789
 790 #if ENABLE_FEATURE_EDITING
 791         line_input_t *line_input_state;
 792 #endif
 793 } FIX_ALIASING;
 794 #define G (*ptr_to_globals)
 795 #define INIT_G() do { \
 796         SET_PTR_TO_GLOBALS(xzalloc(sizeof(G))); \
 797 } while (0)
 798 #define FREE_G() do { \
 799         FREE_PTR_TO_GLOBALS(); \
 800 } while (0)
 801 #define G_posix (ENABLE_BC && (option_mask32 & BC_FLAG_S))
 802 #define G_warn  (ENABLE_BC && (option_mask32 & BC_FLAG_W))
 803 #define G_exreg (ENABLE_DC && (option_mask32 & DC_FLAG_X))
 804 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
 805 # define G_interrupt bb_got_signal
 806 # define G_ttyin     G.ttyin
 807 #else
 808 # define G_interrupt 0
 809 # define G_ttyin     0
 810 #endif
 811 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
 812 # define G_exiting G.exiting
 813 #else
 814 # define G_exiting 0
 815 #endif
 816 #define IS_BC (ENABLE_BC && (!ENABLE_DC || applet_name[0] == 'b'))
 817 #define IS_DC (ENABLE_DC && (!ENABLE_BC || applet_name[0] != 'b'))
 818
 819 // In configurations where errors abort instead of propagating error
 820 // return code up the call chain, functions returning BC_STATUS
 821 // actually don't return anything, they always succeed and return "void".
 822 // A macro wrapper is provided, which makes this statement work:
 823 //  s = zbc_func(...)
 824 // and makes it visible to the compiler that s is always zero,
 825 // allowing compiler to optimize dead code after the statement.
 826 //
 827 // To make code more readable, each such function has a "z"
 828 // ("always returning zero") prefix, i.e. zbc_foo or zdc_foo.
 829 //
 830 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS || ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
 831 # define ERRORS_ARE_FATAL 0
 832 # define ERRORFUNC        /*nothing*/
 833 # define IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(a)  a
 834 # define BC_STATUS        BcStatus
 835 # define RETURN_STATUS(v) return (v)
 836 # define COMMA_SUCCESS    /*nothing*/
 837 #else
 838 # define ERRORS_ARE_FATAL 1
 839 # define ERRORFUNC        NORETURN
 840 # define IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(a)  /*nothing*/
 841 # define BC_STATUS        void
 842 # define RETURN_STATUS(v) do { ((void)(v)); return; } while (0)
 843 # define COMMA_SUCCESS    ,BC_STATUS_SUCCESS
 844 #endif
 845
 846 #define BC_NUM_NEG(n, neg)      ((((ssize_t)(n)) ^ -((ssize_t)(neg))) + (neg))
 847 #define BC_NUM_ONE(n)           ((n)->len == 1 && (n)->rdx == 0 && (n)->num[0] == 1)
 848 #define BC_NUM_INT(n)           ((n)->len - (n)->rdx)
 849 //#define BC_NUM_AREQ(a, b)       (BC_MAX((a)->rdx, (b)->rdx) + BC_MAX(BC_NUM_INT(a), BC_NUM_INT(b)) + 1)
 850 static /*ALWAYS_INLINE*/ size_t BC_NUM_AREQ(BcNum *a, BcNum *b)
 851 {
 852         return BC_MAX(a->rdx, b->rdx) + BC_MAX(BC_NUM_INT(a), BC_NUM_INT(b)) + 1;
 853 }
 854 //#define BC_NUM_MREQ(a, b, scale) (BC_NUM_INT(a) + BC_NUM_INT(b) + BC_MAX((scale), (a)->rdx + (b)->rdx) + 1)
 855 static /*ALWAYS_INLINE*/ size_t BC_NUM_MREQ(BcNum *a, BcNum *b, size_t scale)
 856 {
 857         return BC_NUM_INT(a) + BC_NUM_INT(b) + BC_MAX(scale, a->rdx + b->rdx) + 1;
 858 }
 859
 860 typedef void (*BcNumDigitOp)(size_t, size_t, bool) FAST_FUNC;
 861
 862 typedef BC_STATUS (*BcNumBinaryOp)(BcNum *, BcNum *, BcNum *, size_t) FAST_FUNC;
 863
 864 static BC_STATUS zbc_num_binary(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale,
 865                         BcNumBinaryOp op, size_t req);
 866 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_a(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale);
 867 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_s(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale);
 868 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_p(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale);
 869 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_m(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale);
 870 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_d(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale);
 871 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_rem(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale);
 872
 873 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_add(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
 874 {
 875         BcNumBinaryOp op = (!a->neg == !b->neg) ? zbc_num_a : zbc_num_s;
 876         (void) scale;
 877         RETURN_STATUS(zbc_num_binary(a, b, c, false, op, BC_NUM_AREQ(a, b)));
 878 }
 879
 880 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_sub(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
 881 {
 882         BcNumBinaryOp op = (!a->neg == !b->neg) ? zbc_num_s : zbc_num_a;
 883         (void) scale;
 884         RETURN_STATUS(zbc_num_binary(a, b, c, true, op, BC_NUM_AREQ(a, b)));
 885 }
 886
 887 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_mul(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
 888 {
 889         size_t req = BC_NUM_MREQ(a, b, scale);
 890         RETURN_STATUS(zbc_num_binary(a, b, c, scale, zbc_num_m, req));
 891 }
 892
 893 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_div(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
 894 {
 895         size_t req = BC_NUM_MREQ(a, b, scale);
 896         RETURN_STATUS(zbc_num_binary(a, b, c, scale, zbc_num_d, req));
 897 }
 898
 899 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_mod(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
 900 {
 901         size_t req = BC_NUM_MREQ(a, b, scale);
 902         RETURN_STATUS(zbc_num_binary(a, b, c, scale, zbc_num_rem, req));
 903 }
 904
 905 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_pow(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
 906 {
 907         RETURN_STATUS(zbc_num_binary(a, b, c, scale, zbc_num_p, a->len * b->len + 1));
 908 }
 909
 910 static const BcNumBinaryOp zbc_program_ops[] = {
 911         zbc_num_pow, zbc_num_mul, zbc_num_div, zbc_num_mod, zbc_num_add, zbc_num_sub,
 912 };
 913 #define zbc_num_add(...) (zbc_num_add(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
 914 #define zbc_num_sub(...) (zbc_num_sub(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
 915 #define zbc_num_mul(...) (zbc_num_mul(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
 916 #define zbc_num_div(...) (zbc_num_div(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
 917 #define zbc_num_mod(...) (zbc_num_mod(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
 918 #define zbc_num_pow(...) (zbc_num_pow(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
 919
 920 static void fflush_and_check(void)
 921 {
 922         fflush_all();
 923         if (ferror(stdout) || ferror(stderr))
 924                 bb_perror_msg_and_die("output error");
 925 }
 926
 927 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
 928 #define QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN \
 929 do { \
 930         IF_FEATURE_BC_SIGNALS(G_ttyin = 0;) /* do not loop in main loop anymore */ \
 931         G_exiting = 1; \
 932         return BC_STATUS_FAILURE; \
 933 } while (0)
 934 #else
 935 #define QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN quit()
 936 #endif
 937
 938 static void quit(void) NORETURN;
 939 static void quit(void)
 940 {
 941         if (ferror(stdin))
 942                 bb_perror_msg_and_die("input error");
 943         fflush_and_check();
 944         dbg_exec("quit(): exiting with exitcode SUCCESS");
 945         exit(0);
 946 }
 947
 948 static void bc_verror_msg(const char *fmt, va_list p)
 949 {
 950         const char *sv = sv; // for compiler
 951         if (G.prog.file) {
 952                 sv = applet_name;
 953                 applet_name = xasprintf("%s: %s:%u", applet_name, G.prog.file, G.err_line);
 954         }
 955         bb_verror_msg(fmt, p, NULL);
 956         if (G.prog.file) {
 957                 free((char*)applet_name);
 958                 applet_name = sv;
 959         }
 960 }
 961
 962 static NOINLINE ERRORFUNC int bc_error_fmt(const char *fmt, ...)
 963 {
 964         va_list p;
 965
 966         va_start(p, fmt);
 967         bc_verror_msg(fmt, p);
 968         va_end(p);
 969
 970         if (ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP || G_ttyin)
 971                 IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(return BC_STATUS_FAILURE);
 972         exit(1);
 973 }
 974
 975 #if ENABLE_BC
 976 static NOINLINE int bc_posix_error_fmt(const char *fmt, ...)
 977 {
 978         va_list p;
 979
 980         // Are non-POSIX constructs totally ok?
 981         if (!(option_mask32 & (BC_FLAG_S|BC_FLAG_W)))
 982                 return BC_STATUS_SUCCESS; // yes
 983
 984         va_start(p, fmt);
 985         bc_verror_msg(fmt, p);
 986         va_end(p);
 987
 988         // Do we treat non-POSIX constructs as errors?
 989         if (!(option_mask32 & BC_FLAG_S))
 990                 return BC_STATUS_SUCCESS; // no, it's a warning
 991         if (ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP || G_ttyin)
 992                 return BC_STATUS_FAILURE;
 993         exit(1);
 994 }
 995 #endif
 996
 997 // We use error functions with "return bc_error(FMT[, PARAMS])" idiom.
 998 // This idiom begs for tail-call optimization, but for it to work,
 999 // function must not have caller-cleaned parameters on stack.
1000 // Unfortunately, vararg function API does exactly that on most arches.
1001 // Thus, use these shims for the cases when we have no vararg PARAMS:
1002 static ERRORFUNC int bc_error(const char *msg)
1003 {
1004         IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(return) bc_error_fmt("%s", msg);
1005 }
1006 static ERRORFUNC int bc_error_bad_character(char c)
1007 {
1008         if (!c)
1009                 IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(return) bc_error("NUL character");
1010         IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(return) bc_error_fmt("bad character '%c'", c);
1011 }
1012 static ERRORFUNC int bc_error_bad_expression(void)
1013 {
1014         IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(return) bc_error("bad expression");
1015 }
1016 static ERRORFUNC int bc_error_bad_token(void)
1017 {
1018         IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(return) bc_error("bad token");
1019 }
1020 static ERRORFUNC int bc_error_stack_has_too_few_elements(void)
1021 {
1022         IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(return) bc_error("stack has too few elements");
1023 }
1024 static ERRORFUNC int bc_error_variable_is_wrong_type(void)
1025 {
1026         IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(return) bc_error("variable is wrong type");
1027 }
1028 static ERRORFUNC int bc_error_nested_read_call(void)
1029 {
1030         IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(return) bc_error("read() call inside of a read() call");
1031 }
1032 #if ENABLE_BC
1033 static int bc_POSIX_requires(const char *msg)
1034 {
1035         return bc_posix_error_fmt("POSIX requires %s", msg);
1036 }
1037 static int bc_POSIX_does_not_allow(const char *msg)
1038 {
1039         return bc_posix_error_fmt("%s%s", "POSIX does not allow ", msg);
1040 }
1041 static int bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad(const char *msg)
1042 {
1043         return bc_posix_error_fmt("%s%s %s", "POSIX does not allow ", "boolean operators; the following is bad:", msg);
1044 }
1045 static int bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for(const char *msg)
1046 {
1047         return bc_posix_error_fmt("%san empty %s expression in a for loop", "POSIX does not allow ", msg);
1048 }
1049 #endif
1050
1051 static void bc_vec_grow(BcVec *v, size_t n)
1052 {
1053         size_t cap = v->cap * 2;
1054         while (cap < v->len + n) cap *= 2;
1055         v->v = xrealloc(v->v, v->size * cap);
1056         v->cap = cap;
1057 }
1058
1059 static void bc_vec_init(BcVec *v, size_t esize, BcVecFree dtor)
1060 {
1061         v->size = esize;
1062         v->cap = BC_VEC_START_CAP;
1063         v->len = 0;
1064         v->dtor = dtor;
1065         v->v = xmalloc(esize * BC_VEC_START_CAP);
1066 }
1067
1068 static void bc_char_vec_init(BcVec *v)
1069 {
1070         bc_vec_init(v, sizeof(char), NULL);
1071 }
1072
1073 static void bc_vec_expand(BcVec *v, size_t req)
1074 {
1075         if (v->cap < req) {
1076                 v->v = xrealloc(v->v, v->size * req);
1077                 v->cap = req;
1078         }
1079 }
1080
1081 static void bc_vec_pop(BcVec *v)
1082 {
1083         v->len--;
1084         if (v->dtor)
1085                 v->dtor(v->v + (v->size * v->len));
1086 }
1087
1088 static void bc_vec_npop(BcVec *v, size_t n)
1089 {
1090         if (!v->dtor)
1091                 v->len -= n;
1092         else {
1093                 size_t len = v->len - n;
1094                 while (v->len > len) v->dtor(v->v + (v->size * --v->len));
1095         }
1096 }
1097
1098 static void bc_vec_pop_all(BcVec *v)
1099 {
1100         bc_vec_npop(v, v->len);
1101 }
1102
1103 static void bc_vec_push(BcVec *v, const void *data)
1104 {
1105         if (v->len + 1 > v->cap) bc_vec_grow(v, 1);
1106         memmove(v->v + (v->size * v->len), data, v->size);
1107         v->len += 1;
1108 }
1109
1110 static void bc_vec_pushByte(BcVec *v, char data)
1111 {
1112         bc_vec_push(v, &data);
1113 }
1114
1115 static void bc_vec_pushZeroByte(BcVec *v)
1116 {
1117         //bc_vec_pushByte(v, '\0');
1118         // better:
1119         bc_vec_push(v, &const_int_0);
1120 }
1121
1122 static void bc_vec_pushAt(BcVec *v, const void *data, size_t idx)
1123 {
1124         if (idx == v->len)
1125                 bc_vec_push(v, data);
1126         else {
1127
1128                 char *ptr;
1129
1130                 if (v->len == v->cap) bc_vec_grow(v, 1);
1131
1132                 ptr = v->v + v->size * idx;
1133
1134                 memmove(ptr + v->size, ptr, v->size * (v->len++ - idx));
1135                 memmove(ptr, data, v->size);
1136         }
1137 }
1138
1139 static void bc_vec_string(BcVec *v, size_t len, const char *str)
1140 {
1141         bc_vec_pop_all(v);
1142         bc_vec_expand(v, len + 1);
1143         memcpy(v->v, str, len);
1144         v->len = len;
1145
1146         bc_vec_pushZeroByte(v);
1147 }
1148
1149 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS && ENABLE_FEATURE_EDITING
1150 static void bc_vec_concat(BcVec *v, const char *str)
1151 {
1152         size_t len, slen;
1153
1154         if (v->len == 0) bc_vec_pushZeroByte(v);
1155
1156         slen = strlen(str);
1157         len = v->len + slen;
1158
1159         if (v->cap < len) bc_vec_grow(v, slen);
1160         strcpy(v->v + v->len - 1, str);
1161
1162         v->len = len;
1163 }
1164 #endif
1165
1166 static void *bc_vec_item(const BcVec *v, size_t idx)
1167 {
1168         return v->v + v->size * idx;
1169 }
1170
1171 static char** bc_program_str(size_t idx)
1172 {
1173         return bc_vec_item(&G.prog.strs, idx);
1174 }
1175
1176 static BcFunc* bc_program_func(size_t idx)
1177 {
1178         return bc_vec_item(&G.prog.fns, idx);
1179 }
1180
1181 static void *bc_vec_item_rev(const BcVec *v, size_t idx)
1182 {
1183         return v->v + v->size * (v->len - idx - 1);
1184 }
1185
1186 static void *bc_vec_top(const BcVec *v)
1187 {
1188         return v->v + v->size * (v->len - 1);
1189 }
1190
1191 static FAST_FUNC void bc_vec_free(void *vec)
1192 {
1193         BcVec *v = (BcVec *) vec;
1194         bc_vec_pop_all(v);
1195         free(v->v);
1196 }
1197
1198 static int bc_id_cmp(const void *e1, const void *e2)
1199 {
1200         return strcmp(((const BcId *) e1)->name, ((const BcId *) e2)->name);
1201 }
1202
1203 static FAST_FUNC void bc_id_free(void *id)
1204 {
1205         free(((BcId *) id)->name);
1206 }
1207
1208 static size_t bc_map_find(const BcVec *v, const void *ptr)
1209 {
1210         size_t low = 0, high = v->len;
1211
1212         while (low < high) {
1213
1214                 size_t mid = (low + high) / 2;
1215                 BcId *id = bc_vec_item(v, mid);
1216                 int result = bc_id_cmp(ptr, id);
1217
1218                 if (result == 0)
1219                         return mid;
1220                 else if (result < 0)
1221                         high = mid;
1222                 else
1223                         low = mid + 1;
1224         }
1225
1226         return low;
1227 }
1228
1229 static int bc_map_insert(BcVec *v, const void *ptr, size_t *i)
1230 {
1231         size_t n = *i = bc_map_find(v, ptr);
1232
1233         if (n == v->len)
1234                 bc_vec_push(v, ptr);
1235         else if (!bc_id_cmp(ptr, bc_vec_item(v, n)))
1236                 return 0; // "was not inserted"
1237         else
1238                 bc_vec_pushAt(v, ptr, n);
1239         return 1; // "was inserted"
1240 }
1241
1242 #if ENABLE_BC
1243 static size_t bc_map_index(const BcVec *v, const void *ptr)
1244 {
1245         size_t i = bc_map_find(v, ptr);
1246         if (i >= v->len) return BC_VEC_INVALID_IDX;
1247         return bc_id_cmp(ptr, bc_vec_item(v, i)) ? BC_VEC_INVALID_IDX : i;
1248 }
1249 #endif
1250
1251 static int bad_input_byte(char c)
1252 {
1253         if ((c < ' ' && c != '\t' && c != '\r' && c != '\n') // also allow '\v' '\f'?
1254          || c > 0x7e
1255         ) {
1256                 bc_error_fmt("illegal character 0x%02x", c);
1257                 return 1;
1258         }
1259         return 0;
1260 }
1261
1262 // Note: it _appends_ data from fp to vec.
1263 static void bc_read_line(BcVec *vec, FILE *fp)
1264 {
1265  again:
1266         fflush_and_check();
1267
1268 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
1269         if (G_interrupt) { // ^C was pressed
1270  intr:
1271                 if (fp != stdin) {
1272                         // ^C while running a script (bc SCRIPT): die.
1273                         // We do not return to interactive prompt:
1274                         // user might be running us from a shell,
1275                         // and SCRIPT might be intended to terminate
1276                         // (e.g. contain a "halt" stmt).
1277                         // ^C dropping user into a bc prompt instead of
1278                         // the shell would be unexpected.
1279                         xfunc_die();
1280                 }
1281                 // ^C while interactive input
1282                 G_interrupt = 0;
1283                 // GNU bc says "interrupted execution."
1284                 // GNU dc says "Interrupt!"
1285                 fputs("\ninterrupted execution\n", stderr);
1286         }
1287
1288 # if ENABLE_FEATURE_EDITING
1289         if (G_ttyin && fp == stdin) {
1290                 int n, i;
1291 #  define line_buf bb_common_bufsiz1
1292                 n = read_line_input(G.line_input_state, "", line_buf, COMMON_BUFSIZE);
1293                 if (n <= 0) { // read errors or EOF, or ^D, or ^C
1294                         if (n == 0) // ^C
1295                                 goto intr;
1296                         bc_vec_pushZeroByte(vec); // ^D or EOF (or error)
1297                         return;
1298                 }
1299                 i = 0;
1300                 for (;;) {
1301                         char c = line_buf[i++];
1302                         if (!c) break;
1303                         if (bad_input_byte(c)) goto again;
1304                 }
1305                 bc_vec_concat(vec, line_buf);
1306 #  undef line_buf
1307         } else
1308 # endif
1309 #endif
1310         {
1311                 int c;
1312                 bool bad_chars = 0;
1313                 size_t len = vec->len;
1314
1315                 do {
1316 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
1317                         if (G_interrupt) {
1318                                 // ^C was pressed: ignore entire line, get another one
1319                                 vec->len = len;
1320                                 goto intr;
1321                         }
1322 #endif
1323                         do c = fgetc(fp); while (c == '\0');
1324                         if (c == EOF) {
1325                                 if (ferror(fp))
1326                                         bb_perror_msg_and_die("input error");
1327                                 // Note: EOF does not append '\n'
1328                                 break;
1329                         }
1330                         bad_chars |= bad_input_byte(c);
1331                         bc_vec_pushByte(vec, (char)c);
1332                 } while (c != '\n');
1333
1334                 if (bad_chars) {
1335                         // Bad chars on this line
1336                         if (!G.prog.file) { // stdin
1337                                 // ignore entire line, get another one
1338                                 vec->len = len;
1339                                 goto again;
1340                         }
1341                         bb_perror_msg_and_die("file '%s' is not text", G.prog.file);
1342                 }
1343                 bc_vec_pushZeroByte(vec);
1344         }
1345 }
1346
1347 static void bc_num_setToZero(BcNum *n, size_t scale)
1348 {
1349         n->len = 0;
1350         n->neg = false;
1351         n->rdx = scale;
1352 }
1353
1354 static void bc_num_zero(BcNum *n)
1355 {
1356         bc_num_setToZero(n, 0);
1357 }
1358
1359 static void bc_num_one(BcNum *n)
1360 {
1361         bc_num_setToZero(n, 0);
1362         n->len = 1;
1363         n->num[0] = 1;
1364 }
1365
1366 static void bc_num_ten(BcNum *n)
1367 {
1368         bc_num_setToZero(n, 0);
1369         n->len = 2;
1370         n->num[0] = 0;
1371         n->num[1] = 1;
1372 }
1373
1374 // Note: this also sets BcNum to zero
1375 static void bc_num_init(BcNum *n, size_t req)
1376 {
1377         req = req >= BC_NUM_DEF_SIZE ? req : BC_NUM_DEF_SIZE;
1378         //memset(n, 0, sizeof(BcNum)); - cleared by assignments below
1379         n->num = xmalloc(req);
1380         n->cap = req;
1381         n->rdx = 0;
1382         n->len = 0;
1383         n->neg = false;
1384 }
1385
1386 static void bc_num_init_DEF_SIZE(BcNum *n)
1387 {
1388         bc_num_init(n, BC_NUM_DEF_SIZE);
1389 }
1390
1391 static void bc_num_expand(BcNum *n, size_t req)
1392 {
1393         req = req >= BC_NUM_DEF_SIZE ? req : BC_NUM_DEF_SIZE;
1394         if (req > n->cap) {
1395                 n->num = xrealloc(n->num, req);
1396                 n->cap = req;
1397         }
1398 }
1399
1400 static FAST_FUNC void bc_num_free(void *num)
1401 {
1402         free(((BcNum *) num)->num);
1403 }
1404
1405 static void bc_num_copy(BcNum *d, BcNum *s)
1406 {
1407         if (d != s) {
1408                 bc_num_expand(d, s->cap);
1409                 d->len = s->len;
1410                 d->neg = s->neg;
1411                 d->rdx = s->rdx;
1412                 memcpy(d->num, s->num, sizeof(BcDig) * d->len);
1413         }
1414 }
1415
1416 static BC_STATUS zbc_num_ulong(BcNum *n, unsigned long *result_p)
1417 {
1418         size_t i;
1419         unsigned long pow, result;
1420
1421         if (n->neg) RETURN_STATUS(bc_error("negative number"));
1422
1423         for (result = 0, pow = 1, i = n->rdx; i < n->len; ++i) {
1424
1425                 unsigned long prev = result, powprev = pow;
1426
1427                 result += ((unsigned long) n->num[i]) * pow;
1428                 pow *= 10;
1429
1430                 if (result < prev || pow < powprev)
1431                         RETURN_STATUS(bc_error("overflow"));
1432                 prev = result;
1433                 powprev = pow;
1434         }
1435         *result_p = result;
1436
1437         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1438 }
1439 #define zbc_num_ulong(...) (zbc_num_ulong(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
1440
1441 static void bc_num_ulong2num(BcNum *n, unsigned long val)
1442 {
1443         BcDig *ptr;
1444
1445         bc_num_zero(n);
1446
1447         if (val == 0) return;
1448
1449         if (ULONG_MAX == 0xffffffffUL)
1450                 bc_num_expand(n, 10); // 10 digits: 4294967295
1451         if (ULONG_MAX == 0xffffffffffffffffULL)
1452                 bc_num_expand(n, 20); // 20 digits: 18446744073709551615
1453         BUILD_BUG_ON(ULONG_MAX > 0xffffffffffffffffULL);
1454
1455         ptr = n->num;
1456         for (;;) {
1457                 n->len++;
1458                 *ptr++ = val % 10;
1459                 val /= 10;
1460                 if (val == 0) break;
1461         }
1462 }
1463
1464 static void bc_num_subArrays(BcDig *restrict a, BcDig *restrict b,
1465                                  size_t len)
1466 {
1467         size_t i, j;
1468         for (i = 0; i < len; ++i) {
1469                 a[i] -= b[i];
1470                 for (j = i; a[j] < 0;) {
1471                         a[j++] += 10;
1472                         a[j] -= 1;
1473                 }
1474         }
1475 }
1476
1477 static ssize_t bc_num_compare(BcDig *restrict a, BcDig *restrict b, size_t len)
1478 {
1479         size_t i = len;
1480         for (;;) {
1481                 int c;
1482                 if (i == 0)
1483                         return 0;
1484                 i--;
1485                 c = a[i] - b[i];
1486                 if (c != 0) {
1487                         i++;
1488                         if (c < 0)
1489                                 return -i;
1490                         return i;
1491                 }
1492         }
1493 }
1494
1495 static ssize_t bc_num_cmp(BcNum *a, BcNum *b)
1496 {
1497         size_t i, min, a_int, b_int, diff;
1498         BcDig *max_num, *min_num;
1499         bool a_max, neg;
1500         ssize_t cmp;
1501
1502         if (a == b) return 0;
1503         if (a->len == 0) return BC_NUM_NEG(!!b->len, !b->neg);
1504         if (b->len == 0) return BC_NUM_NEG(1, a->neg);
1505
1506         if (a->neg != b->neg) // signs of a and b differ
1507                 // +a,-b = a>b = 1 or -a,+b = a<b = -1
1508                 return (int)b->neg - (int)a->neg;
1509         neg = a->neg; // 1 if both negative, 0 if both positive
1510
1511         a_int = BC_NUM_INT(a);
1512         b_int = BC_NUM_INT(b);
1513         a_int -= b_int;
1514
1515         if (a_int != 0) return (ssize_t) a_int;
1516
1517         a_max = (a->rdx > b->rdx);
1518         if (a_max) {
1519                 min = b->rdx;
1520                 diff = a->rdx - b->rdx;
1521                 max_num = a->num + diff;
1522                 min_num = b->num;
1523                 // neg = (a_max == neg); - NOP (maps 1->1 and 0->0)
1524         } else {
1525                 min = a->rdx;
1526                 diff = b->rdx - a->rdx;
1527                 max_num = b->num + diff;
1528                 min_num = a->num;
1529                 neg = !neg; // same as "neg = (a_max == neg)"
1530         }
1531
1532         cmp = bc_num_compare(max_num, min_num, b_int + min);
1533         if (cmp != 0) return BC_NUM_NEG(cmp, neg);
1534
1535         for (max_num -= diff, i = diff - 1; i < diff; --i) {
1536                 if (max_num[i]) return BC_NUM_NEG(1, neg);
1537         }
1538
1539         return 0;
1540 }
1541
1542 static void bc_num_truncate(BcNum *n, size_t places)
1543 {
1544         if (places == 0) return;
1545
1546         n->rdx -= places;
1547
1548         if (n->len != 0) {
1549                 n->len -= places;
1550                 memmove(n->num, n->num + places, n->len * sizeof(BcDig));
1551         }
1552 }
1553
1554 static void bc_num_extend(BcNum *n, size_t places)
1555 {
1556         size_t len = n->len + places;
1557
1558         if (places != 0) {
1559
1560                 if (n->cap < len) bc_num_expand(n, len);
1561
1562                 memmove(n->num + places, n->num, sizeof(BcDig) * n->len);
1563                 memset(n->num, 0, sizeof(BcDig) * places);
1564
1565                 n->len += places;
1566                 n->rdx += places;
1567         }
1568 }
1569
1570 static void bc_num_clean(BcNum *n)
1571 {
1572         while (n->len > 0 && n->num[n->len - 1] == 0) --n->len;
1573         if (n->len == 0)
1574                 n->neg = false;
1575         else if (n->len < n->rdx)
1576                 n->len = n->rdx;
1577 }
1578
1579 static void bc_num_retireMul(BcNum *n, size_t scale, bool neg1, bool neg2)
1580 {
1581         if (n->rdx < scale)
1582                 bc_num_extend(n, scale - n->rdx);
1583         else
1584                 bc_num_truncate(n, n->rdx - scale);
1585
1586         bc_num_clean(n);
1587         if (n->len != 0) n->neg = !neg1 != !neg2;
1588 }
1589
1590 static void bc_num_split(BcNum *restrict n, size_t idx, BcNum *restrict a,
1591                          BcNum *restrict b)
1592 {
1593         if (idx < n->len) {
1594
1595                 b->len = n->len - idx;
1596                 a->len = idx;
1597                 a->rdx = b->rdx = 0;
1598
1599                 memcpy(b->num, n->num + idx, b->len * sizeof(BcDig));
1600                 memcpy(a->num, n->num, idx * sizeof(BcDig));
1601         }
1602         else {
1603                 bc_num_zero(b);
1604                 bc_num_copy(a, n);
1605         }
1606
1607         bc_num_clean(a);
1608         bc_num_clean(b);
1609 }
1610
1611 static BC_STATUS zbc_num_shift(BcNum *n, size_t places)
1612 {
1613         if (places == 0 || n->len == 0) RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1614
1615         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_NUM.
1616         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_NUM | 0xff)) {
1617                 if (places + n->len > BC_MAX_NUM)
1618                         RETURN_STATUS(bc_error("number too long: must be [1,"BC_MAX_NUM_STR"]"));
1619         }
1620
1621         if (n->rdx >= places)
1622                 n->rdx -= places;
1623         else {
1624                 bc_num_extend(n, places - n->rdx);
1625                 n->rdx = 0;
1626         }
1627
1628         bc_num_clean(n);
1629
1630         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1631 }
1632 #define zbc_num_shift(...) (zbc_num_shift(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
1633
1634 static BC_STATUS zbc_num_inv(BcNum *a, BcNum *b, size_t scale)
1635 {
1636         BcNum one;
1637         BcDig num[2];
1638
1639         one.cap = 2;
1640         one.num = num;
1641         bc_num_one(&one);
1642
1643         RETURN_STATUS(zbc_num_div(&one, a, b, scale));
1644 }
1645 #define zbc_num_inv(...) (zbc_num_inv(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
1646
1647 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_a(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t sub)
1648 {
1649         BcDig *ptr, *ptr_a, *ptr_b, *ptr_c;
1650         size_t i, max, min_rdx, min_int, diff, a_int, b_int;
1651         unsigned carry;
1652
1653         // Because this function doesn't need to use scale (per the bc spec),
1654         // I am hijacking it to say whether it's doing an add or a subtract.
1655
1656         if (a->len == 0) {
1657                 bc_num_copy(c, b);
1658                 if (sub && c->len) c->neg = !c->neg;
1659                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1660         }
1661         if (b->len == 0) {
1662                 bc_num_copy(c, a);
1663                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1664         }
1665
1666         c->neg = a->neg;
1667         c->rdx = BC_MAX(a->rdx, b->rdx);
1668         min_rdx = BC_MIN(a->rdx, b->rdx);
1669         c->len = 0;
1670
1671         if (a->rdx > b->rdx) {
1672                 diff = a->rdx - b->rdx;
1673                 ptr = a->num;
1674                 ptr_a = a->num + diff;
1675                 ptr_b = b->num;
1676         } else {
1677                 diff = b->rdx - a->rdx;
1678                 ptr = b->num;
1679                 ptr_a = a->num;
1680                 ptr_b = b->num + diff;
1681         }
1682
1683         ptr_c = c->num;
1684         for (i = 0; i < diff; ++i, ++c->len)
1685                 ptr_c[i] = ptr[i];
1686
1687         ptr_c += diff;
1688         a_int = BC_NUM_INT(a);
1689         b_int = BC_NUM_INT(b);
1690
1691         if (a_int > b_int) {
1692                 min_int = b_int;
1693                 max = a_int;
1694                 ptr = ptr_a;
1695         } else {
1696                 min_int = a_int;
1697                 max = b_int;
1698                 ptr = ptr_b;
1699         }
1700
1701         carry = 0;
1702         for (i = 0; i < min_rdx + min_int; ++i) {
1703                 unsigned in = (unsigned)ptr_a[i] + (unsigned)ptr_b[i] + carry;
1704                 carry = in / 10;
1705                 ptr_c[i] = (BcDig)(in % 10);
1706         }
1707         for (; i < max + min_rdx; ++i) {
1708                 unsigned in = (unsigned)ptr[i] + carry;
1709                 carry = in / 10;
1710                 ptr_c[i] = (BcDig)(in % 10);
1711         }
1712         c->len += i;
1713
1714         if (carry != 0) c->num[c->len++] = (BcDig) carry;
1715
1716         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS); // can't make void, see zbc_num_binary()
1717 }
1718
1719 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_s(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t sub)
1720 {
1721         ssize_t cmp;
1722         BcNum *minuend, *subtrahend;
1723         size_t start;
1724         bool aneg, bneg, neg;
1725
1726         // Because this function doesn't need to use scale (per the bc spec),
1727         // I am hijacking it to say whether it's doing an add or a subtract.
1728
1729         if (a->len == 0) {
1730                 bc_num_copy(c, b);
1731                 if (sub && c->len) c->neg = !c->neg;
1732                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1733         }
1734         if (b->len == 0) {
1735                 bc_num_copy(c, a);
1736                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1737         }
1738
1739         aneg = a->neg;
1740         bneg = b->neg;
1741         a->neg = b->neg = false;
1742
1743         cmp = bc_num_cmp(a, b);
1744
1745         a->neg = aneg;
1746         b->neg = bneg;
1747
1748         if (cmp == 0) {
1749                 bc_num_setToZero(c, BC_MAX(a->rdx, b->rdx));
1750                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1751         }
1752         if (cmp > 0) {
1753                 neg = a->neg;
1754                 minuend = a;
1755                 subtrahend = b;
1756         } else {
1757                 neg = b->neg;
1758                 if (sub) neg = !neg;
1759                 minuend = b;
1760                 subtrahend = a;
1761         }
1762
1763         bc_num_copy(c, minuend);
1764         c->neg = neg;
1765
1766         if (c->rdx < subtrahend->rdx) {
1767                 bc_num_extend(c, subtrahend->rdx - c->rdx);
1768                 start = 0;
1769         } else
1770                 start = c->rdx - subtrahend->rdx;
1771
1772         bc_num_subArrays(c->num + start, subtrahend->num, subtrahend->len);
1773
1774         bc_num_clean(c);
1775
1776         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS); // can't make void, see zbc_num_binary()
1777 }
1778
1779 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_k(BcNum *restrict a, BcNum *restrict b,
1780                          BcNum *restrict c)
1781 #define zbc_num_k(...) (zbc_num_k(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
1782 {
1783         BcStatus s;
1784         size_t max = BC_MAX(a->len, b->len), max2 = (max + 1) / 2;
1785         BcNum l1, h1, l2, h2, m2, m1, z0, z1, z2, temp;
1786         bool aone;
1787
1788         if (a->len == 0 || b->len == 0) {
1789                 bc_num_zero(c);
1790                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1791         }
1792         aone = BC_NUM_ONE(a);
1793         if (aone || BC_NUM_ONE(b)) {
1794                 bc_num_copy(c, aone ? b : a);
1795                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1796         }
1797
1798         if (a->len + b->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN
1799          || a->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN
1800          || b->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN
1801         ) {
1802                 size_t i, j, len;
1803
1804                 bc_num_expand(c, a->len + b->len + 1);
1805
1806                 memset(c->num, 0, sizeof(BcDig) * c->cap);
1807                 c->len = len = 0;
1808
1809                 for (i = 0; i < b->len; ++i) {
1810                         unsigned carry = 0;
1811                         for (j = 0; j < a->len; ++j) {
1812                                 unsigned in = c->num[i + j];
1813                                 in += (unsigned)a->num[j] * (unsigned)b->num[i] + carry;
1814                                 // note: compilers prefer _unsigned_ div/const
1815                                 carry = in / 10;
1816                                 c->num[i + j] = (BcDig)(in % 10);
1817                         }
1818
1819                         c->num[i + j] += (BcDig) carry;
1820                         len = BC_MAX(len, i + j + !!carry);
1821
1822 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
1823                         // a=2^1000000
1824                         // a*a <- without check below, this will not be interruptible
1825                         if (G_interrupt) return BC_STATUS_FAILURE;
1826 #endif
1827                 }
1828
1829                 c->len = len;
1830
1831                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1832         }
1833
1834         bc_num_init(&l1, max);
1835         bc_num_init(&h1, max);
1836         bc_num_init(&l2, max);
1837         bc_num_init(&h2, max);
1838         bc_num_init(&m1, max);
1839         bc_num_init(&m2, max);
1840         bc_num_init(&z0, max);
1841         bc_num_init(&z1, max);
1842         bc_num_init(&z2, max);
1843         bc_num_init(&temp, max + max);
1844
1845         bc_num_split(a, max2, &l1, &h1);
1846         bc_num_split(b, max2, &l2, &h2);
1847
1848         s = zbc_num_add(&h1, &l1, &m1, 0);
1849         if (s) goto err;
1850         s = zbc_num_add(&h2, &l2, &m2, 0);
1851         if (s) goto err;
1852
1853         s = zbc_num_k(&h1, &h2, &z0);
1854         if (s) goto err;
1855         s = zbc_num_k(&m1, &m2, &z1);
1856         if (s) goto err;
1857         s = zbc_num_k(&l1, &l2, &z2);
1858         if (s) goto err;
1859
1860         s = zbc_num_sub(&z1, &z0, &temp, 0);
1861         if (s) goto err;
1862         s = zbc_num_sub(&temp, &z2, &z1, 0);
1863         if (s) goto err;
1864
1865         s = zbc_num_shift(&z0, max2 * 2);
1866         if (s) goto err;
1867         s = zbc_num_shift(&z1, max2);
1868         if (s) goto err;
1869         s = zbc_num_add(&z0, &z1, &temp, 0);
1870         if (s) goto err;
1871         s = zbc_num_add(&temp, &z2, c, 0);
1872
1873 err:
1874         bc_num_free(&temp);
1875         bc_num_free(&z2);
1876         bc_num_free(&z1);
1877         bc_num_free(&z0);
1878         bc_num_free(&m2);
1879         bc_num_free(&m1);
1880         bc_num_free(&h2);
1881         bc_num_free(&l2);
1882         bc_num_free(&h1);
1883         bc_num_free(&l1);
1884         RETURN_STATUS(s);
1885 }
1886
1887 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_m(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
1888 {
1889         BcStatus s;
1890         BcNum cpa, cpb;
1891         size_t maxrdx = BC_MAX(a->rdx, b->rdx);
1892
1893         scale = BC_MAX(scale, a->rdx);
1894         scale = BC_MAX(scale, b->rdx);
1895         scale = BC_MIN(a->rdx + b->rdx, scale);
1896         maxrdx = BC_MAX(maxrdx, scale);
1897
1898         bc_num_init(&cpa, a->len);
1899         bc_num_init(&cpb, b->len);
1900
1901         bc_num_copy(&cpa, a);
1902         bc_num_copy(&cpb, b);
1903         cpa.neg = cpb.neg = false;
1904
1905         s = zbc_num_shift(&cpa, maxrdx);
1906         if (s) goto err;
1907         s = zbc_num_shift(&cpb, maxrdx);
1908         if (s) goto err;
1909         s = zbc_num_k(&cpa, &cpb, c);
1910         if (s) goto err;
1911
1912         maxrdx += scale;
1913         bc_num_expand(c, c->len + maxrdx);
1914
1915         if (c->len < maxrdx) {
1916                 memset(c->num + c->len, 0, (c->cap - c->len) * sizeof(BcDig));
1917                 c->len += maxrdx;
1918         }
1919
1920         c->rdx = maxrdx;
1921         bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
1922
1923 err:
1924         bc_num_free(&cpb);
1925         bc_num_free(&cpa);
1926         RETURN_STATUS(s);
1927 }
1928 #define zbc_num_m(...) (zbc_num_m(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
1929
1930 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_d(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
1931 {
1932         BcStatus s;
1933         size_t len, end, i;
1934         BcNum cp;
1935
1936         if (b->len == 0)
1937                 RETURN_STATUS(bc_error("divide by zero"));
1938         if (a->len == 0) {
1939                 bc_num_setToZero(c, scale);
1940                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1941         }
1942         if (BC_NUM_ONE(b)) {
1943                 bc_num_copy(c, a);
1944                 bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
1945                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1946         }
1947
1948         bc_num_init(&cp, BC_NUM_MREQ(a, b, scale));
1949         bc_num_copy(&cp, a);
1950         len = b->len;
1951
1952         if (len > cp.len) {
1953                 bc_num_expand(&cp, len + 2);
1954                 bc_num_extend(&cp, len - cp.len);
1955         }
1956
1957         if (b->rdx > cp.rdx) bc_num_extend(&cp, b->rdx - cp.rdx);
1958         cp.rdx -= b->rdx;
1959         if (scale > cp.rdx) bc_num_extend(&cp, scale - cp.rdx);
1960
1961         if (b->rdx == b->len) {
1962                 for (;;) {
1963                         if (len == 0) break;
1964                         len--;
1965                         if (b->num[len] != 0)
1966                                 break;
1967                 }
1968                 len++;
1969         }
1970
1971         if (cp.cap == cp.len) bc_num_expand(&cp, cp.len + 1);
1972
1973         // We want an extra zero in front to make things simpler.
1974         cp.num[cp.len++] = 0;
1975         end = cp.len - len;
1976
1977         bc_num_expand(c, cp.len);
1978
1979         bc_num_zero(c);
1980         memset(c->num + end, 0, (c->cap - end) * sizeof(BcDig));
1981         c->rdx = cp.rdx;
1982         c->len = cp.len;
1983
1984         s = BC_STATUS_SUCCESS;
1985         for (i = end - 1; i < end; --i) {
1986                 BcDig *n, q;
1987                 n = cp.num + i;
1988                 for (q = 0; n[len] != 0 || bc_num_compare(n, b->num, len) >= 0; ++q)
1989                         bc_num_subArrays(n, b->num, len);
1990                 c->num[i] = q;
1991 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
1992                 // a=2^100000
1993                 // scale=40000
1994                 // 1/a <- without check below, this will not be interruptible
1995                 if (G_interrupt) {
1996                         s = BC_STATUS_FAILURE;
1997                         break;
1998                 }
1999 #endif
2000         }
2001
2002         bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
2003         bc_num_free(&cp);
2004
2005         RETURN_STATUS(s);
2006 }
2007 #define zbc_num_d(...) (zbc_num_d(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2008
2009 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_r(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c,
2010                          BcNum *restrict d, size_t scale, size_t ts)
2011 {
2012         BcStatus s;
2013         BcNum temp;
2014         bool neg;
2015
2016         if (b->len == 0)
2017                 RETURN_STATUS(bc_error("divide by zero"));
2018
2019         if (a->len == 0) {
2020                 bc_num_setToZero(d, ts);
2021                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2022         }
2023
2024         bc_num_init(&temp, d->cap);
2025         s = zbc_num_d(a, b, c, scale);
2026         if (s) goto err;
2027
2028         if (scale != 0) scale = ts;
2029
2030         s = zbc_num_m(c, b, &temp, scale);
2031         if (s) goto err;
2032         s = zbc_num_sub(a, &temp, d, scale);
2033         if (s) goto err;
2034
2035         if (ts > d->rdx && d->len) bc_num_extend(d, ts - d->rdx);
2036
2037         neg = d->neg;
2038         bc_num_retireMul(d, ts, a->neg, b->neg);
2039         d->neg = neg;
2040
2041 err:
2042         bc_num_free(&temp);
2043         RETURN_STATUS(s);
2044 }
2045 #define zbc_num_r(...) (zbc_num_r(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2046
2047 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_rem(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
2048 {
2049         BcStatus s;
2050         BcNum c1;
2051         size_t ts = BC_MAX(scale + b->rdx, a->rdx), len = BC_NUM_MREQ(a, b, ts);
2052
2053         bc_num_init(&c1, len);
2054         s = zbc_num_r(a, b, &c1, c, scale, ts);
2055         bc_num_free(&c1);
2056
2057         RETURN_STATUS(s);
2058 }
2059 #define zbc_num_rem(...) (zbc_num_rem(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2060
2061 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_p(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
2062 {
2063         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
2064         BcNum copy;
2065         unsigned long pow;
2066         size_t i, powrdx, resrdx;
2067         bool neg;
2068
2069         if (b->rdx) RETURN_STATUS(bc_error("non integer number"));
2070
2071         if (b->len == 0) {
2072                 bc_num_one(c);
2073                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2074         }
2075         if (a->len == 0) {
2076                 bc_num_setToZero(c, scale);
2077                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2078         }
2079         if (BC_NUM_ONE(b)) {
2080                 if (!b->neg)
2081                         bc_num_copy(c, a);
2082                 else
2083                         s = zbc_num_inv(a, c, scale);
2084                 RETURN_STATUS(s);
2085         }
2086
2087         neg = b->neg;
2088         b->neg = false;
2089
2090         s = zbc_num_ulong(b, &pow);
2091         if (s) RETURN_STATUS(s);
2092
2093         bc_num_init(&copy, a->len);
2094         bc_num_copy(&copy, a);
2095
2096         if (!neg) {
2097                 if (a->rdx > scale)
2098                         scale = a->rdx;
2099                 if (a->rdx * pow < scale)
2100                         scale = a->rdx * pow;
2101         }
2102
2103         b->neg = neg;
2104
2105         for (powrdx = a->rdx; !(pow & 1); pow >>= 1) {
2106                 powrdx <<= 1;
2107                 s = zbc_num_mul(&copy, &copy, &copy, powrdx);
2108                 if (s) goto err;
2109                 // Not needed: zbc_num_mul() has a check for ^C:
2110                 //if (G_interrupt) {
2111                 //      s = BC_STATUS_FAILURE;
2112                 //      goto err;
2113                 //}
2114         }
2115
2116         bc_num_copy(c, &copy);
2117
2118         for (resrdx = powrdx, pow >>= 1; pow != 0; pow >>= 1) {
2119                 powrdx <<= 1;
2120                 s = zbc_num_mul(&copy, &copy, &copy, powrdx);
2121                 if (s) goto err;
2122
2123                 if (pow & 1) {
2124                         resrdx += powrdx;
2125                         s = zbc_num_mul(c, &copy, c, resrdx);
2126                         if (s) goto err;
2127                 }
2128                 // Not needed: zbc_num_mul() has a check for ^C:
2129                 //if (G_interrupt) {
2130                 //      s = BC_STATUS_FAILURE;
2131                 //      goto err;
2132                 //}
2133         }
2134
2135         if (neg) {
2136                 s = zbc_num_inv(c, c, scale);
2137                 if (s) goto err;
2138         }
2139
2140         if (c->rdx > scale) bc_num_truncate(c, c->rdx - scale);
2141
2142         // We can't use bc_num_clean() here.
2143         for (i = 0; i < c->len; ++i)
2144                 if (c->num[i] != 0)
2145                         goto skip;
2146         bc_num_setToZero(c, scale);
2147  skip:
2148
2149  err:
2150         bc_num_free(&copy);
2151         RETURN_STATUS(s);
2152 }
2153 #define zbc_num_p(...) (zbc_num_p(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2154
2155 static BC_STATUS zbc_num_binary(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale,
2156                               BcNumBinaryOp op, size_t req)
2157 {
2158         BcStatus s;
2159         BcNum num2, *ptr_a, *ptr_b;
2160         bool init = false;
2161
2162         if (c == a) {
2163                 ptr_a = &num2;
2164                 memcpy(ptr_a, c, sizeof(BcNum));
2165                 init = true;
2166         } else
2167                 ptr_a = a;
2168
2169         if (c == b) {
2170                 ptr_b = &num2;
2171                 if (c != a) {
2172                         memcpy(ptr_b, c, sizeof(BcNum));
2173                         init = true;
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 = BC_STATUS_SUCCESS;
2184         IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(s =) op(ptr_a, ptr_b, c, scale);
2185
2186         if (init) bc_num_free(&num2);
2187
2188         RETURN_STATUS(s);
2189 }
2190 #define zbc_num_binary(...) (zbc_num_binary(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2191
2192 static bool bc_num_strValid(const char *val, size_t base)
2193 {
2194         BcDig b;
2195         bool radix;
2196
2197         b = (BcDig)(base <= 10 ? base + '0' : base - 10 + 'A');
2198         radix = false;
2199         for (;;) {
2200                 BcDig c = *val++;
2201                 if (c == '\0')
2202                         break;
2203                 if (c == '.') {
2204                         if (radix) return false;
2205                         radix = true;
2206                         continue;
2207                 }
2208                 if (c < '0' || c >= b || (c > '9' && c < 'A'))
2209                         return false;
2210         }
2211         return true;
2212 }
2213
2214 // Note: n is already "bc_num_zero()"ed,
2215 // leading zeroes in "val" are removed
2216 static void bc_num_parseDecimal(BcNum *n, const char *val)
2217 {
2218         size_t len, i;
2219         const char *ptr;
2220
2221         len = strlen(val);
2222         if (len == 0)
2223                 return;
2224
2225         bc_num_expand(n, len);
2226
2227         ptr = strchr(val, '.');
2228
2229         n->rdx = 0;
2230         if (ptr != NULL)
2231                 n->rdx = (size_t)((val + len) - (ptr + 1));
2232
2233         for (i = 0; val[i]; ++i) {
2234                 if (val[i] != '0' && val[i] != '.') {
2235                         // Not entirely zero value - convert it, and exit
2236                         i = len - 1;
2237                         for (;;) {
2238                                 n->num[n->len] = val[i] - '0';
2239                                 ++n->len;
2240  skip_dot:
2241                                 if (i == 0) break;
2242                                 if (val[--i] == '.') goto skip_dot;
2243                         }
2244                         break;
2245                 }
2246         }
2247         // if for() exits without hitting if(), the value is entirely zero
2248 }
2249
2250 // Note: n is already "bc_num_zero()"ed,
2251 // leading zeroes in "val" are removed
2252 static void bc_num_parseBase(BcNum *n, const char *val, unsigned base_t)
2253 {
2254         BcStatus s;
2255         BcNum temp, mult, result;
2256         BcNum base;
2257         BcDig c = '\0';
2258         unsigned long v;
2259         size_t i, digits;
2260
2261         for (i = 0; ; ++i) {
2262                 if (val[i] == '\0')
2263                         return;
2264                 if (val[i] != '.' && val[i] != '0')
2265                         break;
2266         }
2267
2268         bc_num_init_DEF_SIZE(&temp);
2269         bc_num_init_DEF_SIZE(&mult);
2270         bc_num_init_DEF_SIZE(&base);
2271         bc_num_ulong2num(&base, base_t);
2272
2273         for (;;) {
2274                 c = *val++;
2275                 if (c == '\0') goto int_err;
2276                 if (c == '.') break;
2277
2278                 v = (unsigned long) (c <= '9' ? c - '0' : c - 'A' + 10);
2279
2280                 s = zbc_num_mul(n, &base, &mult, 0);
2281                 if (s) goto int_err;
2282                 bc_num_ulong2num(&temp, v);
2283                 s = zbc_num_add(&mult, &temp, n, 0);
2284                 if (s) goto int_err;
2285         }
2286
2287         bc_num_init(&result, base.len);
2288         //bc_num_zero(&result); - already is
2289         bc_num_one(&mult);
2290
2291         digits = 0;
2292         for (;;) {
2293                 c = *val++;
2294                 if (c == '\0') break;
2295                 digits++;
2296
2297                 v = (unsigned long) (c <= '9' ? c - '0' : c - 'A' + 10);
2298
2299                 s = zbc_num_mul(&result, &base, &result, 0);
2300                 if (s) goto err;
2301                 bc_num_ulong2num(&temp, v);
2302                 s = zbc_num_add(&result, &temp, &result, 0);
2303                 if (s) goto err;
2304                 s = zbc_num_mul(&mult, &base, &mult, 0);
2305                 if (s) goto err;
2306         }
2307
2308         s = zbc_num_div(&result, &mult, &result, digits);
2309         if (s) goto err;
2310         s = zbc_num_add(n, &result, n, digits);
2311         if (s) goto err;
2312
2313         if (n->len != 0) {
2314                 if (n->rdx < digits) bc_num_extend(n, digits - n->rdx);
2315         } else
2316                 bc_num_zero(n);
2317
2318 err:
2319         bc_num_free(&result);
2320 int_err:
2321         bc_num_free(&base);
2322         bc_num_free(&mult);
2323         bc_num_free(&temp);
2324 }
2325
2326 static BC_STATUS zbc_num_parse(BcNum *n, const char *val, unsigned base_t)
2327 {
2328         if (!bc_num_strValid(val, base_t))
2329                 RETURN_STATUS(bc_error("bad number string"));
2330
2331         bc_num_zero(n);
2332         while (*val == '0') val++;
2333
2334         if (base_t == 10)
2335                 bc_num_parseDecimal(n, val);
2336         else
2337                 bc_num_parseBase(n, val, base_t);
2338
2339         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2340 }
2341 #define zbc_num_parse(...) (zbc_num_parse(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2342
2343 static BC_STATUS zbc_num_sqrt(BcNum *a, BcNum *restrict b, size_t scale)
2344 {
2345         BcStatus s;
2346         BcNum num1, num2, half, f, fprime, *x0, *x1, *temp;
2347         size_t pow, len, digs, digs1, resrdx, req, times = 0;
2348         ssize_t cmp = 1, cmp1 = SSIZE_MAX, cmp2 = SSIZE_MAX;
2349
2350         req = BC_MAX(scale, a->rdx) + ((BC_NUM_INT(a) + 1) >> 1) + 1;
2351         bc_num_expand(b, req);
2352
2353         if (a->len == 0) {
2354                 bc_num_setToZero(b, scale);
2355                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2356         } else if (a->neg) {
2357                 RETURN_STATUS(bc_error("negative number"));
2358         } else if (BC_NUM_ONE(a)) {
2359                 bc_num_one(b);
2360                 bc_num_extend(b, scale);
2361                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2362         }
2363
2364         scale = BC_MAX(scale, a->rdx) + 1;
2365         len = a->len + scale;
2366
2367         bc_num_init(&num1, len);
2368         bc_num_init(&num2, len);
2369         bc_num_init_DEF_SIZE(&half);
2370
2371         bc_num_one(&half);
2372         half.num[0] = 5;
2373         half.rdx = 1;
2374
2375         bc_num_init(&f, len);
2376         bc_num_init(&fprime, len);
2377
2378         x0 = &num1;
2379         x1 = &num2;
2380
2381         bc_num_one(x0);
2382         pow = BC_NUM_INT(a);
2383
2384         if (pow) {
2385                 if (pow & 1)
2386                         x0->num[0] = 2;
2387                 else
2388                         x0->num[0] = 6;
2389
2390                 pow -= 2 - (pow & 1);
2391
2392                 bc_num_extend(x0, pow);
2393
2394                 // Make sure to move the radix back.
2395                 x0->rdx -= pow;
2396         }
2397
2398         x0->rdx = digs = digs1 = 0;
2399         resrdx = scale + 2;
2400         len = BC_NUM_INT(x0) + resrdx - 1;
2401
2402         while (cmp != 0 || digs < len) {
2403                 s = zbc_num_div(a, x0, &f, resrdx);
2404                 if (s) goto err;
2405                 s = zbc_num_add(x0, &f, &fprime, resrdx);
2406                 if (s) goto err;
2407                 s = zbc_num_mul(&fprime, &half, x1, resrdx);
2408                 if (s) goto err;
2409
2410                 cmp = bc_num_cmp(x1, x0);
2411                 digs = x1->len - (unsigned long long) llabs(cmp);
2412
2413                 if (cmp == cmp2 && digs == digs1)
2414                         times += 1;
2415                 else
2416                         times = 0;
2417
2418                 resrdx += times > 4;
2419
2420                 cmp2 = cmp1;
2421                 cmp1 = cmp;
2422                 digs1 = digs;
2423
2424                 temp = x0;
2425                 x0 = x1;
2426                 x1 = temp;
2427         }
2428
2429         bc_num_copy(b, x0);
2430         scale -= 1;
2431         if (b->rdx > scale) bc_num_truncate(b, b->rdx - scale);
2432  err:
2433         bc_num_free(&fprime);
2434         bc_num_free(&f);
2435         bc_num_free(&half);
2436         bc_num_free(&num2);
2437         bc_num_free(&num1);
2438         RETURN_STATUS(s);
2439 }
2440 #define zbc_num_sqrt(...) (zbc_num_sqrt(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2441
2442 static BC_STATUS zbc_num_divmod(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, BcNum *d,
2443                               size_t scale)
2444 {
2445         BcStatus s;
2446         BcNum num2, *ptr_a;
2447         bool init = false;
2448         size_t ts = BC_MAX(scale + b->rdx, a->rdx), len = BC_NUM_MREQ(a, b, ts);
2449
2450         if (c == a) {
2451                 memcpy(&num2, c, sizeof(BcNum));
2452                 ptr_a = &num2;
2453                 bc_num_init(c, len);
2454                 init = true;
2455         } else {
2456                 ptr_a = a;
2457                 bc_num_expand(c, len);
2458         }
2459
2460         s = zbc_num_r(ptr_a, b, c, d, scale, ts);
2461
2462         if (init) bc_num_free(&num2);
2463
2464         RETURN_STATUS(s);
2465 }
2466 #define zbc_num_divmod(...) (zbc_num_divmod(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2467
2468 #if ENABLE_DC
2469 static BC_STATUS zbc_num_modexp(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, BcNum *restrict d)
2470 {
2471         BcStatus s;
2472         BcNum base, exp, two, temp;
2473
2474         if (c->len == 0)
2475                 RETURN_STATUS(bc_error("divide by zero"));
2476         if (a->rdx || b->rdx || c->rdx)
2477                 RETURN_STATUS(bc_error("non integer number"));
2478         if (b->neg)
2479                 RETURN_STATUS(bc_error("negative number"));
2480
2481         bc_num_expand(d, c->len);
2482         bc_num_init(&base, c->len);
2483         bc_num_init(&exp, b->len);
2484         bc_num_init_DEF_SIZE(&two);
2485         bc_num_init(&temp, b->len);
2486
2487         bc_num_one(&two);
2488         two.num[0] = 2;
2489         bc_num_one(d);
2490
2491         s = zbc_num_rem(a, c, &base, 0);
2492         if (s) goto err;
2493         bc_num_copy(&exp, b);
2494
2495         while (exp.len != 0) {
2496                 s = zbc_num_divmod(&exp, &two, &exp, &temp, 0);
2497                 if (s) goto err;
2498
2499                 if (BC_NUM_ONE(&temp)) {
2500                         s = zbc_num_mul(d, &base, &temp, 0);
2501                         if (s) goto err;
2502                         s = zbc_num_rem(&temp, c, d, 0);
2503                         if (s) goto err;
2504                 }
2505
2506                 s = zbc_num_mul(&base, &base, &temp, 0);
2507                 if (s) goto err;
2508                 s = zbc_num_rem(&temp, c, &base, 0);
2509                 if (s) goto err;
2510         }
2511  err:
2512         bc_num_free(&temp);
2513         bc_num_free(&two);
2514         bc_num_free(&exp);
2515         bc_num_free(&base);
2516         RETURN_STATUS(s);
2517 }
2518 #define zbc_num_modexp(...) (zbc_num_modexp(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2519 #endif // ENABLE_DC
2520
2521 #if ENABLE_BC
2522 static BC_STATUS zbc_func_insert(BcFunc *f, char *name, bool var)
2523 {
2524         BcId a;
2525         size_t i;
2526
2527         for (i = 0; i < f->autos.len; ++i) {
2528                 if (strcmp(name, ((BcId *) bc_vec_item(&f->autos, i))->name) == 0)
2529                         RETURN_STATUS(bc_error("function parameter or auto var has the same name as another"));
2530         }
2531
2532         a.idx = var;
2533         a.name = name;
2534
2535         bc_vec_push(&f->autos, &a);
2536
2537         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2538 }
2539 #define zbc_func_insert(...) (zbc_func_insert(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2540 #endif
2541
2542 static void bc_func_init(BcFunc *f)
2543 {
2544         bc_char_vec_init(&f->code);
2545         bc_vec_init(&f->autos, sizeof(BcId), bc_id_free);
2546         bc_vec_init(&f->labels, sizeof(size_t), NULL);
2547         f->nparams = 0;
2548 }
2549
2550 static FAST_FUNC void bc_func_free(void *func)
2551 {
2552         BcFunc *f = (BcFunc *) func;
2553         bc_vec_free(&f->code);
2554         bc_vec_free(&f->autos);
2555         bc_vec_free(&f->labels);
2556 }
2557
2558 static void bc_array_expand(BcVec *a, size_t len);
2559
2560 static void bc_array_init(BcVec *a, bool nums)
2561 {
2562         if (nums)
2563                 bc_vec_init(a, sizeof(BcNum), bc_num_free);
2564         else
2565                 bc_vec_init(a, sizeof(BcVec), bc_vec_free);
2566         bc_array_expand(a, 1);
2567 }
2568
2569 static void bc_array_expand(BcVec *a, size_t len)
2570 {
2571         BcResultData data;
2572
2573         if (a->size == sizeof(BcNum) && a->dtor == bc_num_free) {
2574                 while (len > a->len) {
2575                         bc_num_init_DEF_SIZE(&data.n);
2576                         bc_vec_push(a, &data.n);
2577                 }
2578         } else {
2579                 while (len > a->len) {
2580                         bc_array_init(&data.v, true);
2581                         bc_vec_push(a, &data.v);
2582                 }
2583         }
2584 }
2585
2586 static void bc_array_copy(BcVec *d, const BcVec *s)
2587 {
2588         size_t i;
2589
2590         bc_vec_pop_all(d);
2591         bc_vec_expand(d, s->cap);
2592         d->len = s->len;
2593
2594         for (i = 0; i < s->len; ++i) {
2595                 BcNum *dnum = bc_vec_item(d, i), *snum = bc_vec_item(s, i);
2596                 bc_num_init(dnum, snum->len);
2597                 bc_num_copy(dnum, snum);
2598         }
2599 }
2600
2601 static FAST_FUNC void bc_string_free(void *string)
2602 {
2603         free(*((char **) string));
2604 }
2605
2606 #if ENABLE_DC
2607 static void bc_result_copy(BcResult *d, BcResult *src)
2608 {
2609         d->t = src->t;
2610
2611         switch (d->t) {
2612                 case BC_RESULT_TEMP:
2613                 case BC_RESULT_IBASE:
2614                 case BC_RESULT_SCALE:
2615                 case BC_RESULT_OBASE:
2616                         bc_num_init(&d->d.n, src->d.n.len);
2617                         bc_num_copy(&d->d.n, &src->d.n);
2618                         break;
2619                 case BC_RESULT_VAR:
2620                 case BC_RESULT_ARRAY:
2621                 case BC_RESULT_ARRAY_ELEM:
2622                         d->d.id.name = xstrdup(src->d.id.name);
2623                         break;
2624                 case BC_RESULT_CONSTANT:
2625                 case BC_RESULT_LAST:
2626                 case BC_RESULT_ONE:
2627                 case BC_RESULT_STR:
2628                         memcpy(&d->d.n, &src->d.n, sizeof(BcNum));
2629                         break;
2630         }
2631 }
2632 #endif // ENABLE_DC
2633
2634 static FAST_FUNC void bc_result_free(void *result)
2635 {
2636         BcResult *r = (BcResult *) result;
2637
2638         switch (r->t) {
2639                 case BC_RESULT_TEMP:
2640                 case BC_RESULT_IBASE:
2641                 case BC_RESULT_SCALE:
2642                 case BC_RESULT_OBASE:
2643                         bc_num_free(&r->d.n);
2644                         break;
2645                 case BC_RESULT_VAR:
2646                 case BC_RESULT_ARRAY:
2647                 case BC_RESULT_ARRAY_ELEM:
2648                         free(r->d.id.name);
2649                         break;
2650                 default:
2651                         // Do nothing.
2652                         break;
2653         }
2654 }
2655
2656 static void bc_lex_lineComment(BcLex *l)
2657 {
2658         l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
2659         while (l->i < l->len && l->buf[l->i++] != '\n');
2660         --l->i;
2661 }
2662
2663 static void bc_lex_whitespace(BcLex *l)
2664 {
2665         l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
2666         for (;;) {
2667                 char c = l->buf[l->i];
2668                 if (c == '\n') // this is BC_LEX_NLINE, not BC_LEX_WHITESPACE
2669                         break;
2670                 if (!isspace(c))
2671                         break;
2672                 l->i++;
2673         }
2674 }
2675
2676 static BC_STATUS zbc_lex_number(BcLex *l, char start)
2677 {
2678         const char *buf = l->buf + l->i;
2679         size_t len, i, ccnt;
2680         bool pt;
2681
2682         pt = (start == '.');
2683         l->t.t = BC_LEX_NUMBER;
2684         ccnt = i = 0;
2685         for (;;) {
2686                 char c = buf[i];
2687                 if (c == '\0')
2688                         break;
2689                 if (c == '\\' && buf[i + 1] == '\n') {
2690                         i += 2;
2691                         //number_of_backslashes++ - see comment below
2692                         continue;
2693                 }
2694                 if (!isdigit(c) && (c < 'A' || c > 'F')) {
2695                         if (c != '.') break;
2696                         // if '.' was already seen, stop on second one:
2697                         if (pt) break;
2698                         pt = true;
2699                 }
2700                 // buf[i] is one of "0-9A-F."
2701                 i++;
2702                 if (c != '.')
2703                         ccnt = i;
2704         }
2705         //ccnt is the number of chars in the number string, excluding possible
2706         //trailing "[\<newline>].[\<newline>]" (with any number of \<NL> repetitions).
2707         //i is buf[i] index of the first not-yet-parsed char after that.
2708         l->i += i;
2709
2710         // This might overestimate the size, if there are "\<NL>"'s
2711         // in the number. Subtracting number_of_backslashes*2 correctly
2712         // is not that easy: consider that in the case of "NNN.\<NL>"
2713         // loop above will count "\<NL>" before it realizes it is not
2714         // in fact *inside* the number:
2715         len = ccnt + 1; // +1 byte for NUL termination
2716
2717         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_NUM.
2718         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_NUM | 0xff)) {
2719                 if (len > BC_MAX_NUM)
2720                         RETURN_STATUS(bc_error("number too long: must be [1,"BC_MAX_NUM_STR"]"));
2721         }
2722
2723         bc_vec_pop_all(&l->t.v);
2724         bc_vec_expand(&l->t.v, 1 + len);
2725         bc_vec_push(&l->t.v, &start);
2726
2727         while (ccnt != 0) {
2728                 // If we have hit a backslash, skip it. We don't have
2729                 // to check for a newline because it's guaranteed.
2730                 if (*buf == '\\') {
2731                         buf += 2;
2732                         ccnt -= 2;
2733                         continue;
2734                 }
2735                 bc_vec_push(&l->t.v, buf);
2736                 buf++;
2737                 ccnt--;
2738         }
2739
2740         bc_vec_pushZeroByte(&l->t.v);
2741
2742         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2743 }
2744 #define zbc_lex_number(...) (zbc_lex_number(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2745
2746 static void bc_lex_name(BcLex *l)
2747 {
2748         size_t i;
2749         const char *buf;
2750
2751         l->t.t = BC_LEX_NAME;
2752
2753         i = 0;
2754         buf = l->buf + l->i - 1;
2755         for (;;) {
2756                 char c = buf[i];
2757                 if ((c < 'a' || c > 'z') && !isdigit(c) && c != '_') break;
2758                 i++;
2759         }
2760
2761 #if 0 // We do not protect against people with gigabyte-long names
2762         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_STRING.
2763         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_STRING | 0xff)) {
2764                 if (i > BC_MAX_STRING)
2765                         return bc_error("name too long: must be [1,"BC_MAX_STRING_STR"]");
2766         }
2767 #endif
2768         bc_vec_string(&l->t.v, i, buf);
2769
2770         // Increment the index. We minus 1 because it has already been incremented.
2771         l->i += i - 1;
2772
2773         //return BC_STATUS_SUCCESS;
2774 }
2775
2776 static void bc_lex_init(BcLex *l)
2777 {
2778         bc_char_vec_init(&l->t.v);
2779 }
2780
2781 static void bc_lex_free(BcLex *l)
2782 {
2783         bc_vec_free(&l->t.v);
2784 }
2785
2786 static void bc_lex_file(BcLex *l)
2787 {
2788         G.err_line = l->line = 1;
2789         l->newline = false;
2790 }
2791
2792 IF_BC(static BC_STATUS zbc_lex_token(BcLex *l);)
2793 IF_DC(static BC_STATUS zdc_lex_token(BcLex *l);)
2794
2795 static BC_STATUS zcommon_lex_token(BcLex *l)
2796 {
2797         if (IS_BC) {
2798                 IF_BC(RETURN_STATUS(zbc_lex_token(l));)
2799         }
2800         IF_DC(RETURN_STATUS(zdc_lex_token(l));)
2801 }
2802 #define zcommon_lex_token(...) (zcommon_lex_token(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2803
2804 static bool bc_lex_more_input(BcLex *l)
2805 {
2806         size_t str;
2807         bool comment;
2808
2809         bc_vec_pop_all(&G.input_buffer);
2810
2811         // This loop is complex because the vm tries not to send any lines that end
2812         // with a backslash to the parser. The reason for that is because the parser
2813         // treats a backslash+newline combo as whitespace, per the bc spec. In that
2814         // case, and for strings and comments, the parser will expect more stuff.
2815         comment = false;
2816         str = 0;
2817         for (;;) {
2818                 size_t prevlen = G.input_buffer.len;
2819                 char *string;
2820
2821                 bc_read_line(&G.input_buffer, G.input_fp);
2822                 // No more input means EOF
2823                 if (G.input_buffer.len <= prevlen + 1) // (we expect +1 for NUL byte)
2824                         break;
2825
2826                 string = G.input_buffer.v + prevlen;
2827                 while (*string) {
2828                         char c = *string;
2829                         if (string == G.input_buffer.v || string[-1] != '\\') {
2830                                 if (IS_BC)
2831                                         str ^= (c == '"');
2832                                 else {
2833                                         if (c == ']')
2834                                                 str -= 1;
2835                                         else if (c == '[')
2836                                                 str += 1;
2837                                 }
2838                         }
2839                         string++;
2840                         if (c == '/' && *string == '*') {
2841                                 comment = true;
2842                                 string++;
2843                                 continue;
2844                         }
2845                         if (c == '*' && *string == '/') {
2846                                 comment = false;
2847                                 string++;
2848                         }
2849                 }
2850                 if (str != 0 || comment) {
2851                         G.input_buffer.len--; // backstep over the trailing NUL byte
2852                         continue;
2853                 }
2854
2855                 // Check for backslash+newline.
2856                 // we do not check that last char is '\n' -
2857                 // if it is not, then it's EOF, and looping back
2858                 // to bc_read_line() will detect it:
2859                 string -= 2;
2860                 if (string >= G.input_buffer.v && *string == '\\') {
2861                         G.input_buffer.len--;
2862                         continue;
2863                 }
2864
2865                 break;
2866         }
2867
2868         l->buf = G.input_buffer.v;
2869         l->i = 0;
2870 //      bb_error_msg("G.input_buffer.len:%d '%s'", G.input_buffer.len, G.input_buffer.v);
2871         l->len = G.input_buffer.len - 1; // do not include NUL
2872
2873         return l->len != 0;
2874 }
2875
2876 static BC_STATUS zbc_lex_next(BcLex *l)
2877 {
2878         BcStatus s;
2879
2880         l->t.last = l->t.t;
2881         if (l->t.last == BC_LEX_EOF) RETURN_STATUS(bc_error("end of file"));
2882
2883         l->line += l->newline;
2884         G.err_line = l->line;
2885         l->newline = false;
2886
2887         // Loop until failure or we don't have whitespace. This
2888         // is so the parser doesn't get inundated with whitespace.
2889         // Comments are also BC_LEX_WHITESPACE tokens and eaten here.
2890         s = BC_STATUS_SUCCESS;
2891         do {
2892                 l->t.t = BC_LEX_EOF;
2893                 if (l->i == l->len) {
2894                         if (!G.input_fp)
2895                                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2896                         if (!bc_lex_more_input(l)) {
2897                                 G.input_fp = NULL;
2898                                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2899                         }
2900                         // here it's guaranteed that l->i is below l->len
2901                 }
2902                 dbg_lex("next string to parse:'%.*s'",
2903                         (int)(strchrnul(l->buf + l->i, '\n') - (l->buf + l->i)),
2904                         l->buf + l->i);
2905                 s = zcommon_lex_token(l);
2906         } while (!s && l->t.t == BC_LEX_WHITESPACE);
2907         dbg_lex("l->t.t from string:%d", l->t.t);
2908
2909         RETURN_STATUS(s);
2910 }
2911 #define zbc_lex_next(...) (zbc_lex_next(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2912
2913 static BC_STATUS zbc_lex_skip_if_at_NLINE(BcLex *l)
2914 {
2915         if (l->t.t == BC_LEX_NLINE)
2916                 RETURN_STATUS(zbc_lex_next(l));
2917         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2918 }
2919 #define zbc_lex_skip_if_at_NLINE(...) (zbc_lex_skip_if_at_NLINE(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2920
2921 static BC_STATUS zbc_lex_next_and_skip_NLINE(BcLex *l)
2922 {
2923         BcStatus s;
2924         s = zbc_lex_next(l);
2925         if (s) RETURN_STATUS(s);
2926         // if(cond)<newline>stmt is accepted too (but not 2+ newlines)
2927         s = zbc_lex_skip_if_at_NLINE(l);
2928         RETURN_STATUS(s);
2929 }
2930 #define zbc_lex_next_and_skip_NLINE(...) (zbc_lex_next_and_skip_NLINE(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2931
2932 static BC_STATUS zbc_lex_text_init(BcLex *l, const char *text)
2933 {
2934         l->buf = text;
2935         l->i = 0;
2936         l->len = strlen(text);
2937         l->t.t = l->t.last = BC_LEX_INVALID;
2938         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(l));
2939 }
2940 #define zbc_lex_text_init(...) (zbc_lex_text_init(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2941
2942 #if ENABLE_BC
2943 static BC_STATUS zbc_lex_identifier(BcLex *l)
2944 {
2945         BcStatus s;
2946         unsigned i;
2947         const char *buf = l->buf + l->i - 1;
2948
2949         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(bc_lex_kws); ++i) {
2950                 const char *keyword8 = bc_lex_kws[i].name8;
2951                 unsigned j = 0;
2952                 while (buf[j] != '\0' && buf[j] == keyword8[j]) {
2953                         j++;
2954                         if (j == 8) goto match;
2955                 }
2956                 if (keyword8[j] != '\0')
2957                         continue;
2958  match:
2959                 // buf starts with keyword bc_lex_kws[i]
2960                 l->t.t = BC_LEX_KEY_1st_keyword + i;
2961                 if (!bc_lex_kws_POSIX(i)) {
2962                         s = bc_posix_error_fmt("%sthe '%.8s' keyword", "POSIX does not allow ", bc_lex_kws[i].name8);
2963                         IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(if (s) RETURN_STATUS(s));
2964                 }
2965
2966                 // We minus 1 because the index has already been incremented.
2967                 l->i += j - 1;
2968                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2969         }
2970
2971         bc_lex_name(l);
2972         s = BC_STATUS_SUCCESS;
2973
2974         if (l->t.v.len > 2) {
2975                 // Prevent this:
2976                 // >>> qwe=1
2977                 // bc: POSIX only allows one character names; the following is bad: 'qwe=1
2978                 // '
2979                 unsigned len = strchrnul(buf, '\n') - buf;
2980                 s = bc_posix_error_fmt("POSIX only allows one character names; the following is bad: '%.*s'", len, buf);
2981         }
2982
2983         RETURN_STATUS(s);
2984 }
2985 #define zbc_lex_identifier(...) (zbc_lex_identifier(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2986
2987 static BC_STATUS zbc_lex_string(BcLex *l)
2988 {
2989         size_t len, nls, i;
2990
2991         l->t.t = BC_LEX_STR;
2992
2993         nls = 0;
2994         i = l->i;
2995         for (;;) {
2996                 char c = l->buf[i];
2997                 if (c == '\0') {
2998                         l->i = i;
2999                         RETURN_STATUS(bc_error("string end could not be found"));
3000                 }
3001                 if (c == '"')
3002                         break;
3003                 nls += (c == '\n');
3004                 i++;
3005         }
3006
3007         len = i - l->i;
3008         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_STRING.
3009         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_STRING | 0xff)) {
3010                 if (len > BC_MAX_STRING)
3011                         RETURN_STATUS(bc_error("string too long: must be [1,"BC_MAX_STRING_STR"]"));
3012         }
3013         bc_vec_string(&l->t.v, len, l->buf + l->i);
3014
3015         l->i = i + 1;
3016         l->line += nls;
3017         G.err_line = l->line;
3018
3019         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3020 }
3021 #define zbc_lex_string(...) (zbc_lex_string(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3022
3023 static void bc_lex_assign(BcLex *l, unsigned with_and_without)
3024 {
3025         if (l->buf[l->i] == '=') {
3026                 ++l->i;
3027                 with_and_without >>= 8; // store "with" value
3028         } // else store "without" value
3029         l->t.t = (with_and_without & 0xff);
3030 }
3031 #define bc_lex_assign(l, with, without) \
3032         bc_lex_assign(l, ((with)<<8)|(without))
3033
3034 static BC_STATUS zbc_lex_comment(BcLex *l)
3035 {
3036         size_t i, nls = 0;
3037         const char *buf = l->buf;
3038
3039         l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
3040         i = l->i; /* here buf[l->i] is the '*' of opening comment delimiter */
3041         for (;;) {
3042                 char c = buf[++i];
3043  check_star:
3044                 if (c == '*') {
3045                         c = buf[++i];
3046                         if (c == '/')
3047                                 break;
3048                         goto check_star;
3049                 }
3050                 if (c == '\0') {
3051                         l->i = i;
3052                         RETURN_STATUS(bc_error("comment end could not be found"));
3053                 }
3054                 nls += (c == '\n');
3055         }
3056
3057         l->i = i + 1;
3058         l->line += nls;
3059         G.err_line = l->line;
3060
3061         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3062 }
3063 #define zbc_lex_comment(...) (zbc_lex_comment(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3064
3065 static BC_STATUS zbc_lex_token(BcLex *l)
3066 {
3067         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
3068         char c = l->buf[l->i++], c2;
3069
3070         // This is the workhorse of the lexer.
3071         switch (c) {
3072 //              case '\0': // probably never reached
3073 //                      l->i--;
3074 //                      l->t.t = BC_LEX_EOF;
3075 //                      l->newline = true;
3076 //                      break;
3077                 case '\n':
3078                         l->t.t = BC_LEX_NLINE;
3079                         l->newline = true;
3080                         break;
3081                 case '\t':
3082                 case '\v':
3083                 case '\f':
3084                 case '\r':
3085                 case ' ':
3086                         bc_lex_whitespace(l);
3087                         break;
3088                 case '!':
3089                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_NE, BC_LEX_OP_BOOL_NOT);
3090                         if (l->t.t == BC_LEX_OP_BOOL_NOT) {
3091                                 s = bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad("!");
3092                                 IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(if (s) RETURN_STATUS(s));
3093                         }
3094                         break;
3095                 case '"':
3096                         s = zbc_lex_string(l);
3097                         break;
3098                 case '#':
3099                         s = bc_POSIX_does_not_allow("'#' script comments");
3100                         IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(if (s) RETURN_STATUS(s));
3101                         bc_lex_lineComment(l);
3102                         break;
3103                 case '%':
3104                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_MODULUS, BC_LEX_OP_MODULUS);
3105                         break;
3106                 case '&':
3107                         c2 = l->buf[l->i];
3108                         if (c2 == '&') {
3109                                 s = bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad("&&");
3110                                 IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(if (s) RETURN_STATUS(s));
3111                                 ++l->i;
3112                                 l->t.t = BC_LEX_OP_BOOL_AND;
3113                         } else {
3114                                 l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3115                                 s = bc_error_bad_character('&');
3116                         }
3117                         break;
3118                 case '(':
3119                 case ')':
3120                         l->t.t = (BcLexType)(c - '(' + BC_LEX_LPAREN);
3121                         break;
3122                 case '*':
3123                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_MULTIPLY, BC_LEX_OP_MULTIPLY);
3124                         break;
3125                 case '+':
3126                         c2 = l->buf[l->i];
3127                         if (c2 == '+') {
3128                                 ++l->i;
3129                                 l->t.t = BC_LEX_OP_INC;
3130                         } else
3131                                 bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_PLUS, BC_LEX_OP_PLUS);
3132                         break;
3133                 case ',':
3134                         l->t.t = BC_LEX_COMMA;
3135                         break;
3136                 case '-':
3137                         c2 = l->buf[l->i];
3138                         if (c2 == '-') {
3139                                 ++l->i;
3140                                 l->t.t = BC_LEX_OP_DEC;
3141                         } else
3142                                 bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_MINUS, BC_LEX_OP_MINUS);
3143                         break;
3144                 case '.':
3145                         if (isdigit(l->buf[l->i]))
3146                                 s = zbc_lex_number(l, c);
3147                         else {
3148                                 l->t.t = BC_LEX_KEY_LAST;
3149                                 s = bc_POSIX_does_not_allow("a period ('.') as a shortcut for the last result");
3150                         }
3151                         break;
3152                 case '/':
3153                         c2 = l->buf[l->i];
3154                         if (c2 == '*')
3155                                 s = zbc_lex_comment(l);
3156                         else
3157                                 bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_DIVIDE, BC_LEX_OP_DIVIDE);
3158                         break;
3159                 case '0':
3160                 case '1':
3161                 case '2':
3162                 case '3':
3163                 case '4':
3164                 case '5':
3165                 case '6':
3166                 case '7':
3167                 case '8':
3168                 case '9':
3169                 case 'A':
3170                 case 'B':
3171                 case 'C':
3172                 case 'D':
3173                 case 'E':
3174                 case 'F':
3175                         s = zbc_lex_number(l, c);
3176                         break;
3177                 case ';':
3178                         l->t.t = BC_LEX_SCOLON;
3179                         break;
3180                 case '<':
3181                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_LE, BC_LEX_OP_REL_LT);
3182                         break;
3183                 case '=':
3184                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_EQ, BC_LEX_OP_ASSIGN);
3185                         break;
3186                 case '>':
3187                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_GE, BC_LEX_OP_REL_GT);
3188                         break;
3189                 case '[':
3190                 case ']':
3191                         l->t.t = (BcLexType)(c - '[' + BC_LEX_LBRACKET);
3192                         break;
3193                 case '\\':
3194                         if (l->buf[l->i] == '\n') {
3195                                 l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
3196                                 ++l->i;
3197                         } else
3198                                 s = bc_error_bad_character(c);
3199                         break;
3200                 case '^':
3201                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER, BC_LEX_OP_POWER);
3202                         break;
3203                 case 'a':
3204                 case 'b':
3205                 case 'c':
3206                 case 'd':
3207                 case 'e':
3208                 case 'f':
3209                 case 'g':
3210                 case 'h':
3211                 case 'i':
3212                 case 'j':
3213                 case 'k':
3214                 case 'l':
3215                 case 'm':
3216                 case 'n':
3217                 case 'o':
3218                 case 'p':
3219                 case 'q':
3220                 case 'r':
3221                 case 's':
3222                 case 't':
3223                 case 'u':
3224                 case 'v':
3225                 case 'w':
3226                 case 'x':
3227                 case 'y':
3228                 case 'z':
3229                         s = zbc_lex_identifier(l);
3230                         break;
3231                 case '{':
3232                 case '}':
3233                         l->t.t = (BcLexType)(c - '{' + BC_LEX_LBRACE);
3234                         break;
3235                 case '|':
3236                         c2 = l->buf[l->i];
3237                         if (c2 == '|') {
3238                                 s = bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad("||");
3239                                 IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(if (s) RETURN_STATUS(s));
3240                                 ++l->i;
3241                                 l->t.t = BC_LEX_OP_BOOL_OR;
3242                         } else {
3243                                 l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3244                                 s = bc_error_bad_character(c);
3245                         }
3246                         break;
3247                 default:
3248                         l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3249                         s = bc_error_bad_character(c);
3250                         break;
3251         }
3252
3253         RETURN_STATUS(s);
3254 }
3255 #endif // ENABLE_BC
3256
3257 #if ENABLE_DC
3258 static BC_STATUS zdc_lex_register(BcLex *l)
3259 {
3260         if (isspace(l->buf[l->i - 1])) {
3261                 bc_lex_whitespace(l);
3262                 ++l->i;
3263                 if (!G_exreg)
3264                         RETURN_STATUS(bc_error("extended register"));
3265                 bc_lex_name(l);
3266         }
3267         else {
3268                 bc_vec_pop_all(&l->t.v);
3269                 bc_vec_push(&l->t.v, &l->buf[l->i - 1]);
3270                 bc_vec_pushZeroByte(&l->t.v);
3271                 l->t.t = BC_LEX_NAME;
3272         }
3273
3274         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3275 }
3276 #define zdc_lex_register(...) (zdc_lex_register(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3277
3278 static BC_STATUS zdc_lex_string(BcLex *l)
3279 {
3280         size_t depth, nls, i;
3281
3282         l->t.t = BC_LEX_STR;
3283         bc_vec_pop_all(&l->t.v);
3284
3285         nls = 0;
3286         depth = 1;
3287         i = l->i;
3288         for (;;) {
3289                 char c = l->buf[i];
3290                 if (c == '\0') {
3291                         l->i = i;
3292                         RETURN_STATUS(bc_error("string end could not be found"));
3293                 }
3294                 nls += (c == '\n');
3295                 if (i == l->i || l->buf[i - 1] != '\\') {
3296                         if (c == '[') depth++;
3297                         if (c == ']')
3298                                 if (--depth == 0)
3299                                         break;
3300                 }
3301                 bc_vec_push(&l->t.v, &l->buf[i]);
3302                 i++;
3303         }
3304         i++;
3305
3306         bc_vec_pushZeroByte(&l->t.v);
3307         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_STRING.
3308         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_STRING | 0xff)) {
3309                 if (i - l->i > BC_MAX_STRING)
3310                         RETURN_STATUS(bc_error("string too long: must be [1,"BC_MAX_STRING_STR"]"));
3311         }
3312
3313         l->i = i;
3314         l->line += nls;
3315         G.err_line = l->line;
3316
3317         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3318 }
3319 #define zdc_lex_string(...) (zdc_lex_string(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3320
3321 static BC_STATUS zdc_lex_token(BcLex *l)
3322 {
3323         static const //BcLexType - should be this type, but narrower type saves size:
3324         uint8_t
3325         dc_lex_regs[] = {
3326                 BC_LEX_OP_REL_EQ, BC_LEX_OP_REL_LE, BC_LEX_OP_REL_GE, BC_LEX_OP_REL_NE,
3327                 BC_LEX_OP_REL_LT, BC_LEX_OP_REL_GT, BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_COLON,
3328                 BC_LEX_ELSE, BC_LEX_LOAD, BC_LEX_LOAD_POP, BC_LEX_OP_ASSIGN,
3329                 BC_LEX_STORE_PUSH,
3330         };
3331         static const //BcLexType - should be this type
3332         uint8_t
3333         dc_lex_tokens[] = {
3334                 /* %&'( */
3335                 BC_LEX_OP_MODULUS, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_LPAREN,
3336                 /* )*+, */
3337                 BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_MULTIPLY, BC_LEX_OP_PLUS, BC_LEX_INVALID,
3338                 /* -./ */
3339                 BC_LEX_OP_MINUS, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_DIVIDE,
3340                 /* 0123456789 */
3341                 BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
3342                 BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
3343                 BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
3344                 /* :;<=>?@ */
3345                 BC_LEX_COLON, BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_OP_REL_GT, BC_LEX_OP_REL_EQ,
3346                 BC_LEX_OP_REL_LT, BC_LEX_KEY_READ, BC_LEX_INVALID,
3347                 /* ABCDEFGH */
3348                 BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
3349                 BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_EQ_NO_REG, BC_LEX_INVALID,
3350                 /* IJKLMNOP */
3351                 BC_LEX_KEY_IBASE, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_KEY_SCALE, BC_LEX_LOAD_POP,
3352                 BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_BOOL_NOT, BC_LEX_KEY_OBASE, BC_LEX_PRINT_STREAM,
3353                 /* QRSTUVWXY */
3354                 BC_LEX_NQUIT, BC_LEX_POP, BC_LEX_STORE_PUSH, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
3355                 BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_SCALE_FACTOR, BC_LEX_INVALID,
3356                 /* Z[\] */
3357                 BC_LEX_KEY_LENGTH, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
3358                 /* ^_` */
3359                 BC_LEX_OP_POWER, BC_LEX_NEG, BC_LEX_INVALID,
3360                 /* abcdefgh */
3361                 BC_LEX_ASCIIFY, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_CLEAR_STACK, BC_LEX_DUPLICATE,
3362                 BC_LEX_ELSE, BC_LEX_PRINT_STACK, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
3363                 /* ijklmnop */
3364                 BC_LEX_STORE_IBASE, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_STORE_SCALE, BC_LEX_LOAD,
3365                 BC_LEX_INVALID, BC_LEX_PRINT_POP, BC_LEX_STORE_OBASE, BC_LEX_KEY_PRINT,
3366                 /* qrstuvwx */
3367                 BC_LEX_KEY_QUIT, BC_LEX_SWAP, BC_LEX_OP_ASSIGN, BC_LEX_INVALID,
3368                 BC_LEX_INVALID, BC_LEX_KEY_SQRT, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_EXECUTE,
3369                 /* yz */
3370                 BC_LEX_INVALID, BC_LEX_STACK_LEVEL,
3371                 /* {|}~ */
3372                 BC_LEX_LBRACE, BC_LEX_OP_MODEXP, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_DIVMOD,
3373         };
3374
3375         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
3376         char c = l->buf[l->i++], c2;
3377         size_t i;
3378
3379         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(dc_lex_regs); ++i) {
3380                 if (l->t.last == dc_lex_regs[i])
3381                         RETURN_STATUS(zdc_lex_register(l));
3382         }
3383
3384         if (c >= '%' && c <= '~'
3385          && (l->t.t = dc_lex_tokens[c - '%']) != BC_LEX_INVALID
3386         ) {
3387                 RETURN_STATUS(s);
3388         }
3389
3390         // This is the workhorse of the lexer.
3391         switch (c) {
3392 //              case '\0': // probably never reached
3393 //                      l->t.t = BC_LEX_EOF;
3394 //                      break;
3395                 case '\n':
3396                 case '\t':
3397                 case '\v':
3398                 case '\f':
3399                 case '\r':
3400                 case ' ':
3401                         l->newline = (c == '\n');
3402                         bc_lex_whitespace(l);
3403                         break;
3404                 case '!':
3405                         c2 = l->buf[l->i];
3406                         if (c2 == '=')
3407                                 l->t.t = BC_LEX_OP_REL_NE;
3408                         else if (c2 == '<')
3409                                 l->t.t = BC_LEX_OP_REL_LE;
3410                         else if (c2 == '>')
3411                                 l->t.t = BC_LEX_OP_REL_GE;
3412                         else
3413                                 RETURN_STATUS(bc_error_bad_character(c));
3414                         ++l->i;
3415                         break;
3416                 case '#':
3417                         bc_lex_lineComment(l);
3418                         break;
3419                 case '.':
3420                         if (isdigit(l->buf[l->i]))
3421                                 s = zbc_lex_number(l, c);
3422                         else
3423                                 s = bc_error_bad_character(c);
3424                         break;
3425                 case '0':
3426                 case '1':
3427                 case '2':
3428                 case '3':
3429                 case '4':
3430                 case '5':
3431                 case '6':
3432                 case '7':
3433                 case '8':
3434                 case '9':
3435                 case 'A':
3436                 case 'B':
3437                 case 'C':
3438                 case 'D':
3439                 case 'E':
3440                 case 'F':
3441                         s = zbc_lex_number(l, c);
3442                         break;
3443                 case '[':
3444                         s = zdc_lex_string(l);
3445                         break;
3446                 default:
3447                         l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3448                         s = bc_error_bad_character(c);
3449                         break;
3450         }
3451
3452         RETURN_STATUS(s);
3453 }
3454 #endif // ENABLE_DC
3455
3456 static void bc_program_addFunc(char *name, size_t *idx);
3457
3458 static void bc_parse_addFunc(BcParse *p, char *name, size_t *idx)
3459 {
3460         bc_program_addFunc(name, idx);
3461         p->func = bc_program_func(p->fidx);
3462 }
3463
3464 static void bc_parse_push(BcParse *p, char i)
3465 {
3466         dbg_lex("%s:%d pushing opcode %d", __func__, __LINE__, i);
3467         bc_vec_pushByte(&p->func->code, i);
3468 }
3469
3470 static void bc_parse_pushName(BcParse *p, char *name)
3471 {
3472         while (*name)
3473                 bc_parse_push(p, *name++);
3474         bc_parse_push(p, BC_PARSE_STREND);
3475 }
3476
3477 static void bc_parse_pushIndex(BcParse *p, size_t idx)
3478 {
3479         size_t mask;
3480         unsigned amt;
3481
3482         dbg_lex("%s:%d pushing index %zd", __func__, __LINE__, idx);
3483         mask = ((size_t)0xff) << (sizeof(idx) * 8 - 8);
3484         amt = sizeof(idx);
3485         do {
3486                 if (idx & mask) break;
3487                 mask >>= 8;
3488                 amt--;
3489         } while (amt != 0);
3490
3491         bc_parse_push(p, amt);
3492
3493         while (idx != 0) {
3494                 bc_parse_push(p, (unsigned char)idx);
3495                 idx >>= 8;
3496         }
3497 }
3498
3499 static void bc_parse_pushJUMP(BcParse *p, size_t idx)
3500 {
3501         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
3502         bc_parse_pushIndex(p, idx);
3503 }
3504
3505 static void bc_parse_pushJUMP_ZERO(BcParse *p, size_t idx)
3506 {
3507         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP_ZERO);
3508         bc_parse_pushIndex(p, idx);
3509 }
3510
3511 static void bc_parse_number(BcParse *p)
3512 {
3513         char *num = xstrdup(p->l.t.v.v);
3514         size_t idx = G.prog.consts.len;
3515
3516         bc_vec_push(&G.prog.consts, &num);
3517
3518         bc_parse_push(p, BC_INST_NUM);
3519         bc_parse_pushIndex(p, idx);
3520 }
3521
3522 IF_BC(static BC_STATUS zbc_parse_stmt_or_funcdef(BcParse *p);)
3523 IF_DC(static BC_STATUS zdc_parse_parse(BcParse *p);)
3524
3525 // "Parse" half of "parse,execute,repeat" main loop
3526 static BC_STATUS zcommon_parse(BcParse *p)
3527 {
3528         if (IS_BC) {
3529 // FIXME: "eating" of stmt delemiters is coded inconsistently
3530 // (sometimes zbc_parse_stmt() eats the delimiter, sometimes don't),
3531 // which causes bugs such as "print 1 print 2" erroneously accepted,
3532 // or "print 1 else 2" detecting parse error only after executing
3533 // "print 1" part.
3534                 IF_BC(RETURN_STATUS(zbc_parse_stmt_or_funcdef(p));)
3535         }
3536         IF_DC(RETURN_STATUS(zdc_parse_parse(p));)
3537 }
3538 #define zcommon_parse(...) (zcommon_parse(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3539
3540 static BC_STATUS zbc_parse_text_init(BcParse *p, const char *text)
3541 {
3542         p->func = bc_program_func(p->fidx);
3543
3544         RETURN_STATUS(zbc_lex_text_init(&p->l, text));
3545 }
3546 #define zbc_parse_text_init(...) (zbc_parse_text_init(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3547
3548 // Called when parsing or execution detects a failure,
3549 // resets execution structures.
3550 static void bc_program_reset(void)
3551 {
3552         BcFunc *f;
3553         BcInstPtr *ip;
3554
3555         bc_vec_npop(&G.prog.stack, G.prog.stack.len - 1);
3556         bc_vec_pop_all(&G.prog.results);
3557
3558         f = bc_program_func(0);
3559         ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
3560         ip->idx = f->code.len;
3561 }
3562
3563 #define bc_parse_updateFunc(p, f) \
3564         ((p)->func = bc_program_func((p)->fidx = (f)))
3565
3566 // Called when zbc/zdc_parse_parse() detects a failure,
3567 // resets parsing structures.
3568 static void bc_parse_reset(BcParse *p)
3569 {
3570         if (p->fidx != BC_PROG_MAIN) {
3571                 p->func->nparams = 0;
3572                 bc_vec_pop_all(&p->func->code);
3573                 bc_vec_pop_all(&p->func->autos);
3574                 bc_vec_pop_all(&p->func->labels);
3575
3576                 bc_parse_updateFunc(p, BC_PROG_MAIN);
3577         }
3578
3579         p->l.i = p->l.len;
3580         p->l.t.t = BC_LEX_EOF;
3581
3582         bc_vec_pop_all(&p->exits);
3583         bc_vec_pop_all(&p->conds);
3584         bc_vec_pop_all(&p->ops);
3585
3586         bc_program_reset();
3587 }
3588
3589 static void bc_parse_free(BcParse *p)
3590 {
3591         bc_vec_free(&p->exits);
3592         bc_vec_free(&p->conds);
3593         bc_vec_free(&p->ops);
3594         bc_lex_free(&p->l);
3595 }
3596
3597 static void bc_parse_create(BcParse *p, size_t func)
3598 {
3599         memset(p, 0, sizeof(BcParse));
3600
3601         bc_lex_init(&p->l);
3602         bc_vec_init(&p->exits, sizeof(size_t), NULL);
3603         bc_vec_init(&p->conds, sizeof(size_t), NULL);
3604         bc_vec_init(&p->ops, sizeof(BcLexType), NULL);
3605
3606         bc_parse_updateFunc(p, func);
3607 }
3608
3609 #if ENABLE_BC
3610
3611 #define BC_PARSE_TOP_OP(p) (*((BcLexType *) bc_vec_top(&(p)->ops)))
3612 #define BC_PARSE_LEAF(p, rparen)                                \
3613         (((p) >= BC_INST_NUM && (p) <= BC_INST_SQRT) || (rparen) || \
3614          (p) == BC_INST_INC_POST || (p) == BC_INST_DEC_POST)
3615
3616 // We can calculate the conversion between tokens and exprs by subtracting the
3617 // position of the first operator in the lex enum and adding the position of the
3618 // first in the expr enum. Note: This only works for binary operators.
3619 #define BC_TOKEN_2_INST(t) ((char) ((t) - BC_LEX_NEG + BC_INST_NEG))
3620
3621 static BcStatus bc_parse_expr_empty_ok(BcParse *p, uint8_t flags);
3622
3623 static BC_STATUS zbc_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags)
3624 {
3625         BcStatus s;
3626
3627         s = bc_parse_expr_empty_ok(p, flags);
3628         if (s == BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP)
3629                 RETURN_STATUS(bc_error("empty expression"));
3630         RETURN_STATUS(s);
3631 }
3632 #define zbc_parse_expr(...) (zbc_parse_expr(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3633
3634 static BC_STATUS zbc_parse_stmt_possibly_auto(BcParse *p, bool auto_allowed);
3635 #define zbc_parse_stmt_possibly_auto(...) (zbc_parse_stmt_possibly_auto(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3636
3637 static BC_STATUS zbc_parse_stmt(BcParse *p)
3638 {
3639         RETURN_STATUS(zbc_parse_stmt_possibly_auto(p, false));
3640 }
3641 #define zbc_parse_stmt(...) (zbc_parse_stmt(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3642
3643 static BC_STATUS zbc_parse_stmt_allow_NLINE_before(BcParse *p, const char *after_X)
3644 {
3645         // "if(cond)<newline>stmt" is accepted too, but not 2+ newlines.
3646         // Same for "else", "while()", "for()".
3647         BcStatus s = zbc_lex_next_and_skip_NLINE(&p->l);
3648         if (s) RETURN_STATUS(s);
3649         if (p->l.t.t == BC_LEX_NLINE)
3650                 RETURN_STATUS(bc_error_fmt("no statement after '%s'", after_X));
3651
3652         RETURN_STATUS(zbc_parse_stmt(p));
3653 }
3654 #define zbc_parse_stmt_allow_NLINE_before(...) (zbc_parse_stmt_allow_NLINE_before(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3655
3656 static void bc_parse_operator(BcParse *p, BcLexType type, size_t start,
3657                                   size_t *nexprs)
3658 {
3659         char l, r = bc_parse_op_PREC(type - BC_LEX_OP_INC);
3660         bool left = bc_parse_op_LEFT(type - BC_LEX_OP_INC);
3661
3662         while (p->ops.len > start) {
3663                 BcLexType t = BC_PARSE_TOP_OP(p);
3664                 if (t == BC_LEX_LPAREN) break;
3665
3666                 l = bc_parse_op_PREC(t - BC_LEX_OP_INC);
3667                 if (l >= r && (l != r || !left)) break;
3668
3669                 bc_parse_push(p, BC_TOKEN_2_INST(t));
3670                 bc_vec_pop(&p->ops);
3671                 *nexprs -= (t != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && t != BC_LEX_NEG);
3672         }
3673
3674         bc_vec_push(&p->ops, &type);
3675 }
3676
3677 static BC_STATUS zbc_parse_rightParen(BcParse *p, size_t ops_bgn, size_t *nexs)
3678 {
3679         BcLexType top;
3680
3681         if (p->ops.len <= ops_bgn)
3682                 RETURN_STATUS(bc_error_bad_expression());
3683         top = BC_PARSE_TOP_OP(p);
3684
3685         while (top != BC_LEX_LPAREN) {
3686                 bc_parse_push(p, BC_TOKEN_2_INST(top));
3687
3688                 bc_vec_pop(&p->ops);
3689                 *nexs -= top != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && top != BC_LEX_NEG;
3690
3691                 if (p->ops.len <= ops_bgn)
3692                         RETURN_STATUS(bc_error_bad_expression());
3693                 top = BC_PARSE_TOP_OP(p);
3694         }
3695
3696         bc_vec_pop(&p->ops);
3697
3698         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
3699 }
3700 #define zbc_parse_rightParen(...) (zbc_parse_rightParen(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3701
3702 static BC_STATUS zbc_parse_params(BcParse *p, uint8_t flags)
3703 {
3704         BcStatus s;
3705         size_t nparams;
3706
3707         dbg_lex("%s:%d p->l.t.t:%d", __func__, __LINE__, p->l.t.t);
3708         flags = (flags & ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL)) | BC_PARSE_ARRAY;
3709
3710         s = zbc_lex_next(&p->l);
3711         if (s) RETURN_STATUS(s);
3712
3713         nparams = 0;
3714         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) {
3715                 for (;;) {
3716                         s = zbc_parse_expr(p, flags);
3717                         if (s) RETURN_STATUS(s);
3718                         nparams++;
3719                         if (p->l.t.t != BC_LEX_COMMA) {
3720                                 if (p->l.t.t == BC_LEX_RPAREN)
3721                                         break;
3722                                 RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
3723                         }
3724                         s = zbc_lex_next(&p->l);
3725                         if (s) RETURN_STATUS(s);
3726                 }
3727         }
3728
3729         bc_parse_push(p, BC_INST_CALL);
3730         bc_parse_pushIndex(p, nparams);
3731
3732         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3733 }
3734 #define zbc_parse_params(...) (zbc_parse_params(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3735
3736 static BC_STATUS zbc_parse_call(BcParse *p, char *name, uint8_t flags)
3737 {
3738         BcStatus s;
3739         BcId entry, *entry_ptr;
3740         size_t idx;
3741
3742         entry.name = name;
3743
3744         s = zbc_parse_params(p, flags);
3745         if (s) goto err;
3746
3747         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) {
3748                 s = bc_error_bad_token();
3749                 goto err;
3750         }
3751
3752         idx = bc_map_index(&G.prog.fn_map, &entry);
3753
3754         if (idx == BC_VEC_INVALID_IDX) {
3755                 name = xstrdup(entry.name);
3756                 bc_parse_addFunc(p, name, &idx);
3757                 idx = bc_map_index(&G.prog.fn_map, &entry);
3758                 free(entry.name);
3759         } else
3760                 free(name);
3761
3762         entry_ptr = bc_vec_item(&G.prog.fn_map, idx);
3763         bc_parse_pushIndex(p, entry_ptr->idx);
3764
3765         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
3766
3767 err:
3768         free(name);
3769         RETURN_STATUS(s);
3770 }
3771 #define zbc_parse_call(...) (zbc_parse_call(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3772
3773 static BC_STATUS zbc_parse_name(BcParse *p, BcInst *type, uint8_t flags)
3774 {
3775         BcStatus s;
3776         char *name;
3777
3778         name = xstrdup(p->l.t.v.v);
3779         s = zbc_lex_next(&p->l);
3780         if (s) goto err;
3781
3782         if (p->l.t.t == BC_LEX_LBRACKET) {
3783                 s = zbc_lex_next(&p->l);
3784                 if (s) goto err;
3785
3786                 if (p->l.t.t == BC_LEX_RBRACKET) {
3787                         if (!(flags & BC_PARSE_ARRAY)) {
3788                                 s = bc_error_bad_expression();
3789                                 goto err;
3790                         }
3791                         *type = BC_INST_ARRAY;
3792                 } else {
3793                         *type = BC_INST_ARRAY_ELEM;
3794                         flags &= ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL);
3795                         s = zbc_parse_expr(p, flags);
3796                         if (s) goto err;
3797                 }
3798                 s = zbc_lex_next(&p->l);
3799                 if (s) goto err;
3800                 bc_parse_push(p, *type);
3801                 bc_parse_pushName(p, name);
3802                 free(name);
3803         }
3804         else if (p->l.t.t == BC_LEX_LPAREN) {
3805                 if (flags & BC_PARSE_NOCALL) {
3806                         s = bc_error_bad_token();
3807                         goto err;
3808                 }
3809                 *type = BC_INST_CALL;
3810                 s = zbc_parse_call(p, name, flags);
3811         } else {
3812                 *type = BC_INST_VAR;
3813                 bc_parse_push(p, BC_INST_VAR);
3814                 bc_parse_pushName(p, name);
3815                 free(name);
3816         }
3817
3818         RETURN_STATUS(s);
3819
3820 err:
3821         free(name);
3822         RETURN_STATUS(s);
3823 }
3824 #define zbc_parse_name(...) (zbc_parse_name(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3825
3826 static BC_STATUS zbc_parse_read(BcParse *p)
3827 {
3828         BcStatus s;
3829
3830         s = zbc_lex_next(&p->l);
3831         if (s) RETURN_STATUS(s);
3832         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
3833
3834         s = zbc_lex_next(&p->l);
3835         if (s) RETURN_STATUS(s);
3836         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
3837
3838         bc_parse_push(p, BC_INST_READ);
3839
3840         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
3841 }
3842 #define zbc_parse_read(...) (zbc_parse_read(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3843
3844 static BC_STATUS zbc_parse_builtin(BcParse *p, BcLexType type, uint8_t flags,
3845                                  BcInst *prev)
3846 {
3847         BcStatus s;
3848
3849         s = zbc_lex_next(&p->l);
3850         if (s) RETURN_STATUS(s);
3851         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
3852
3853         flags = (flags & ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL)) | BC_PARSE_ARRAY;
3854
3855         s = zbc_lex_next(&p->l);
3856         if (s) RETURN_STATUS(s);
3857
3858         s = zbc_parse_expr(p, flags);
3859         if (s) RETURN_STATUS(s);
3860
3861         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
3862
3863         *prev = (type == BC_LEX_KEY_LENGTH) ? BC_INST_LENGTH : BC_INST_SQRT;
3864         bc_parse_push(p, *prev);
3865
3866         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
3867 }
3868 #define zbc_parse_builtin(...) (zbc_parse_builtin(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3869
3870 static BC_STATUS zbc_parse_scale(BcParse *p, BcInst *type, uint8_t flags)
3871 {
3872         BcStatus s;
3873
3874         s = zbc_lex_next(&p->l);
3875         if (s) RETURN_STATUS(s);
3876
3877         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) {
3878                 *type = BC_INST_SCALE;
3879                 bc_parse_push(p, BC_INST_SCALE);
3880                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3881         }
3882
3883         *type = BC_INST_SCALE_FUNC;
3884         flags &= ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL);
3885
3886         s = zbc_lex_next(&p->l);
3887         if (s) RETURN_STATUS(s);
3888
3889         s = zbc_parse_expr(p, flags);
3890         if (s) RETURN_STATUS(s);
3891         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN)
3892                 RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
3893         bc_parse_push(p, BC_INST_SCALE_FUNC);
3894
3895         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
3896 }
3897 #define zbc_parse_scale(...) (zbc_parse_scale(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3898
3899 static BC_STATUS zbc_parse_incdec(BcParse *p, BcInst *prev, bool *paren_expr,
3900                                 size_t *nexprs, uint8_t flags)
3901 {
3902         BcStatus s;
3903         BcLexType type;
3904         char inst;
3905         BcInst etype = *prev;
3906
3907         if (etype == BC_INST_VAR || etype == BC_INST_ARRAY_ELEM ||
3908             etype == BC_INST_SCALE || etype == BC_INST_LAST ||
3909             etype == BC_INST_IBASE || etype == BC_INST_OBASE)
3910         {
3911                 *prev = inst = BC_INST_INC_POST + (p->l.t.t != BC_LEX_OP_INC);
3912                 bc_parse_push(p, inst);
3913                 s = zbc_lex_next(&p->l);
3914         }
3915         else {
3916                 *prev = inst = BC_INST_INC_PRE + (p->l.t.t != BC_LEX_OP_INC);
3917                 *paren_expr = true;
3918
3919                 s = zbc_lex_next(&p->l);
3920                 if (s) RETURN_STATUS(s);
3921                 type = p->l.t.t;
3922
3923                 // Because we parse the next part of the expression
3924                 // right here, we need to increment this.
3925                 *nexprs = *nexprs + 1;
3926
3927                 switch (type) {
3928                         case BC_LEX_NAME:
3929                                 s = zbc_parse_name(p, prev, flags | BC_PARSE_NOCALL);
3930                                 break;
3931                         case BC_LEX_KEY_IBASE:
3932                         case BC_LEX_KEY_LAST:
3933                         case BC_LEX_KEY_OBASE:
3934                                 bc_parse_push(p, type - BC_LEX_KEY_IBASE + BC_INST_IBASE);
3935                                 s = zbc_lex_next(&p->l);
3936                                 break;
3937                         case BC_LEX_KEY_SCALE:
3938                                 s = zbc_lex_next(&p->l);
3939                                 if (s) RETURN_STATUS(s);
3940                                 if (p->l.t.t == BC_LEX_LPAREN)
3941                                         s = bc_error_bad_token();
3942                                 else
3943                                         bc_parse_push(p, BC_INST_SCALE);
3944                                 break;
3945                         default:
3946                                 s = bc_error_bad_token();
3947                                 break;
3948                 }
3949
3950                 if (!s) bc_parse_push(p, inst);
3951         }
3952
3953         RETURN_STATUS(s);
3954 }
3955 #define zbc_parse_incdec(...) (zbc_parse_incdec(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3956
3957 static BC_STATUS zbc_parse_minus(BcParse *p, BcInst *prev, size_t ops_bgn,
3958                                bool rparen, size_t *nexprs)
3959 {
3960         BcStatus s;
3961         BcLexType type;
3962         BcInst etype = *prev;
3963
3964         s = zbc_lex_next(&p->l);
3965         if (s) RETURN_STATUS(s);
3966
3967         type = rparen || etype == BC_INST_INC_POST || etype == BC_INST_DEC_POST ||
3968                        (etype >= BC_INST_NUM && etype <= BC_INST_SQRT) ?
3969                    BC_LEX_OP_MINUS :
3970                    BC_LEX_NEG;
3971         *prev = BC_TOKEN_2_INST(type);
3972
3973         // We can just push onto the op stack because this is the largest
3974         // precedence operator that gets pushed. Inc/dec does not.
3975         if (type != BC_LEX_OP_MINUS)
3976                 bc_vec_push(&p->ops, &type);
3977         else
3978                 bc_parse_operator(p, type, ops_bgn, nexprs);
3979
3980         RETURN_STATUS(s);
3981 }
3982 #define zbc_parse_minus(...) (zbc_parse_minus(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3983
3984 static BC_STATUS zbc_parse_string(BcParse *p, char inst)
3985 {
3986         char *str = xstrdup(p->l.t.v.v);
3987
3988         bc_parse_push(p, BC_INST_STR);
3989         bc_parse_pushIndex(p, G.prog.strs.len);
3990         bc_vec_push(&G.prog.strs, &str);
3991         bc_parse_push(p, inst);
3992
3993         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
3994 }
3995 #define zbc_parse_string(...) (zbc_parse_string(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3996
3997 static BC_STATUS zbc_parse_print(BcParse *p)
3998 {
3999         BcStatus s;
4000         BcLexType type;
4001
4002         for (;;) {
4003                 s = zbc_lex_next(&p->l);
4004                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4005                 type = p->l.t.t;
4006                 if (type == BC_LEX_STR) {
4007                         s = zbc_parse_string(p, BC_INST_PRINT_POP);
4008                 } else {
4009                         s = zbc_parse_expr(p, 0);
4010                         bc_parse_push(p, BC_INST_PRINT_POP);
4011                 }
4012                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4013                 if (p->l.t.t != BC_LEX_COMMA)
4014                         break;
4015         }
4016
4017         RETURN_STATUS(s);
4018 }
4019 #define zbc_parse_print(...) (zbc_parse_print(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4020
4021 static BC_STATUS zbc_parse_return(BcParse *p)
4022 {
4023         BcStatus s;
4024         BcLexType t;
4025
4026         dbg_lex_enter("%s:%d entered", __func__, __LINE__);
4027         s = zbc_lex_next(&p->l);
4028         if (s) RETURN_STATUS(s);
4029
4030         t = p->l.t.t;
4031         if (t == BC_LEX_NLINE || t == BC_LEX_SCOLON)
4032                 bc_parse_push(p, BC_INST_RET0);
4033         else {
4034                 bool paren = (t == BC_LEX_LPAREN);
4035                 s = bc_parse_expr_empty_ok(p, 0);
4036                 if (s == BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP) {
4037                         bc_parse_push(p, BC_INST_RET0);
4038                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4039                 }
4040                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4041
4042                 if (!paren || p->l.t.last != BC_LEX_RPAREN) {
4043                         s = bc_POSIX_requires("parentheses around return expressions");
4044                         IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(if (s) RETURN_STATUS(s));
4045                 }
4046
4047                 bc_parse_push(p, BC_INST_RET);
4048         }
4049
4050         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
4051         RETURN_STATUS(s);
4052 }
4053 #define zbc_parse_return(...) (zbc_parse_return(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4054
4055 static void rewrite_label_to_current(BcParse *p, size_t idx)
4056 {
4057         size_t *label = bc_vec_item(&p->func->labels, idx);
4058         *label = p->func->code.len;
4059 }
4060
4061 static BC_STATUS zbc_parse_if(BcParse *p)
4062 {
4063         BcStatus s;
4064         size_t ip_idx;
4065
4066         dbg_lex_enter("%s:%d entered", __func__, __LINE__);
4067         s = zbc_lex_next(&p->l);
4068         if (s) RETURN_STATUS(s);
4069         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4070
4071         s = zbc_lex_next(&p->l);
4072         if (s) RETURN_STATUS(s);
4073         s = zbc_parse_expr(p, BC_PARSE_REL);
4074         if (s) RETURN_STATUS(s);
4075
4076         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4077
4078         ip_idx = p->func->labels.len;
4079         bc_parse_pushJUMP_ZERO(p, ip_idx);
4080         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip_idx);
4081
4082         s = zbc_parse_stmt_allow_NLINE_before(p, STRING_if);
4083         if (s) RETURN_STATUS(s);
4084
4085         dbg_lex("%s:%d in if after stmt: p->l.t.t:%d", __func__, __LINE__, p->l.t.t);
4086         if (p->l.t.t == BC_LEX_KEY_ELSE) {
4087                 size_t ip2_idx;
4088
4089                 ip2_idx = p->func->labels.len;
4090
4091                 dbg_lex("%s:%d after if() body: BC_INST_JUMP to %zd", __func__, __LINE__, ip2_idx);
4092                 bc_parse_pushJUMP(p, ip2_idx);
4093
4094                 dbg_lex("%s:%d rewriting 'if_zero' label to jump to 'else'-> %zd", __func__, __LINE__, p->func->code.len);
4095                 rewrite_label_to_current(p, ip_idx);
4096
4097                 bc_vec_push(&p->func->labels, &ip2_idx);
4098                 ip_idx = ip2_idx;
4099
4100                 s = zbc_parse_stmt_allow_NLINE_before(p, STRING_else);
4101                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4102         }
4103
4104         dbg_lex("%s:%d rewriting label to jump after 'if' body-> %zd", __func__, __LINE__, p->func->code.len);
4105         rewrite_label_to_current(p, ip_idx);
4106
4107         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
4108         RETURN_STATUS(s);
4109 }
4110 #define zbc_parse_if(...) (zbc_parse_if(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4111
4112 static BC_STATUS zbc_parse_while(BcParse *p)
4113 {
4114         BcStatus s;
4115         size_t cond_idx;
4116         size_t ip_idx;
4117
4118         s = zbc_lex_next(&p->l);
4119         if (s) RETURN_STATUS(s);
4120         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4121         s = zbc_lex_next(&p->l);
4122         if (s) RETURN_STATUS(s);
4123
4124         cond_idx = p->func->labels.len;
4125         ip_idx = cond_idx + 1;
4126
4127         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4128         bc_vec_push(&p->conds, &cond_idx);
4129
4130         bc_vec_push(&p->exits, &ip_idx);
4131         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip_idx);
4132
4133         s = zbc_parse_expr(p, BC_PARSE_REL);
4134         if (s) RETURN_STATUS(s);
4135         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4136
4137         bc_parse_pushJUMP_ZERO(p, ip_idx);
4138
4139         s = zbc_parse_stmt_allow_NLINE_before(p, STRING_while);
4140         if (s) RETURN_STATUS(s);
4141
4142         dbg_lex("%s:%d BC_INST_JUMP to %zd", __func__, __LINE__, cond_idx);
4143         bc_parse_pushJUMP(p, cond_idx);
4144
4145         dbg_lex("%s:%d rewriting label-> %zd", __func__, __LINE__, p->func->code.len);
4146         rewrite_label_to_current(p, ip_idx);
4147
4148         bc_vec_pop(&p->exits);
4149         bc_vec_pop(&p->conds);
4150
4151         RETURN_STATUS(s);
4152 }
4153 #define zbc_parse_while(...) (zbc_parse_while(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4154
4155 static BC_STATUS zbc_parse_for(BcParse *p)
4156 {
4157         BcStatus s;
4158         size_t cond_idx, exit_idx, body_idx, update_idx;
4159
4160         dbg_lex("%s:%d p->l.t.t:%d", __func__, __LINE__, p->l.t.t);
4161         s = zbc_lex_next(&p->l);
4162         if (s) RETURN_STATUS(s);
4163         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4164         s = zbc_lex_next(&p->l);
4165         if (s) RETURN_STATUS(s);
4166
4167         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON)
4168                 s = zbc_parse_expr(p, 0);
4169         else
4170                 s = bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for("init");
4171
4172         if (s) RETURN_STATUS(s);
4173         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4174         s = zbc_lex_next(&p->l);
4175         if (s) RETURN_STATUS(s);
4176
4177         cond_idx = p->func->labels.len;
4178         update_idx = cond_idx + 1;
4179         body_idx = update_idx + 1;
4180         exit_idx = body_idx + 1;
4181
4182         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4183
4184         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON)
4185                 s = zbc_parse_expr(p, BC_PARSE_REL);
4186         else
4187                 s = bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for("condition");
4188
4189         if (s) RETURN_STATUS(s);
4190         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4191
4192         s = zbc_lex_next(&p->l);
4193         if (s) RETURN_STATUS(s);
4194
4195         bc_parse_pushJUMP_ZERO(p, exit_idx);
4196         bc_parse_pushJUMP(p, body_idx);
4197
4198         bc_vec_push(&p->conds, &update_idx);
4199         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4200
4201         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN)
4202                 s = zbc_parse_expr(p, 0);
4203         else
4204                 s = bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for("update");
4205
4206         if (s) RETURN_STATUS(s);
4207
4208         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4209         bc_parse_pushJUMP(p, cond_idx);
4210         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4211
4212         bc_vec_push(&p->exits, &exit_idx);
4213         bc_vec_push(&p->func->labels, &exit_idx);
4214
4215         s = zbc_parse_stmt_allow_NLINE_before(p, STRING_for);
4216         if (s) RETURN_STATUS(s);
4217
4218         dbg_lex("%s:%d BC_INST_JUMP to %zd", __func__, __LINE__, update_idx);
4219         bc_parse_pushJUMP(p, update_idx);
4220
4221         dbg_lex("%s:%d rewriting label-> %zd", __func__, __LINE__, p->func->code.len);
4222         rewrite_label_to_current(p, exit_idx);
4223
4224         bc_vec_pop(&p->exits);
4225         bc_vec_pop(&p->conds);
4226
4227         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
4228 }
4229 #define zbc_parse_for(...) (zbc_parse_for(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4230
4231 static BC_STATUS zbc_parse_break_or_continue(BcParse *p, BcLexType type)
4232 {
4233         BcStatus s;
4234         size_t i;
4235
4236         if (type == BC_LEX_KEY_BREAK) {
4237                 if (p->exits.len == 0) // none of the enclosing blocks is a loop
4238                         RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4239                 i = *(size_t*)bc_vec_top(&p->exits);
4240         } else {
4241                 i = *(size_t*)bc_vec_top(&p->conds);
4242         }
4243
4244         bc_parse_pushJUMP(p, i);
4245
4246         s = zbc_lex_next(&p->l);
4247         if (s) RETURN_STATUS(s);
4248
4249         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON && p->l.t.t != BC_LEX_NLINE)
4250                 RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4251
4252         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
4253 }
4254 #define zbc_parse_break_or_continue(...) (zbc_parse_break_or_continue(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4255
4256 static BC_STATUS zbc_parse_funcdef(BcParse *p)
4257 {
4258         BcStatus s;
4259         bool var, comma = false;
4260         char *name;
4261
4262         dbg_lex_enter("%s:%d entered", __func__, __LINE__);
4263         s = zbc_lex_next(&p->l);
4264         if (s) RETURN_STATUS(s);
4265         if (p->l.t.t != BC_LEX_NAME)
4266                 RETURN_STATUS(bc_error("bad function definition"));
4267
4268         name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4269         bc_parse_addFunc(p, name, &p->fidx);
4270
4271         s = zbc_lex_next(&p->l);
4272         if (s) RETURN_STATUS(s);
4273         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN)
4274                 RETURN_STATUS(bc_error("bad function definition"));
4275         s = zbc_lex_next(&p->l);
4276         if (s) RETURN_STATUS(s);
4277
4278         while (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) {
4279                 if (p->l.t.t != BC_LEX_NAME)
4280                         RETURN_STATUS(bc_error("bad function definition"));
4281
4282                 ++p->func->nparams;
4283
4284                 name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4285                 s = zbc_lex_next(&p->l);
4286                 if (s) goto err;
4287
4288                 var = p->l.t.t != BC_LEX_LBRACKET;
4289
4290                 if (!var) {
4291                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4292                         if (s) goto err;
4293
4294                         if (p->l.t.t != BC_LEX_RBRACKET) {
4295                                 s = bc_error("bad function definition");
4296                                 goto err;
4297                         }
4298
4299                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4300                         if (s) goto err;
4301                 }
4302
4303                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
4304                 if (comma) {
4305                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4306                         if (s) goto err;
4307                 }
4308
4309                 s = zbc_func_insert(p->func, name, var);
4310                 if (s) goto err;
4311         }
4312
4313         if (comma) RETURN_STATUS(bc_error("bad function definition"));
4314
4315         s = zbc_lex_next(&p->l);
4316         if (s) RETURN_STATUS(s);
4317
4318         if (p->l.t.t != BC_LEX_LBRACE)
4319                 s = bc_POSIX_requires("the left brace be on the same line as the function header");
4320
4321         // Prevent "define z()<newline>" from being interpreted as function with empty stmt as body
4322         s = zbc_lex_skip_if_at_NLINE(&p->l);
4323         if (s) RETURN_STATUS(s);
4324         //GNU bc requires a {} block even if function body has single stmt, enforce this?
4325         if (p->l.t.t != BC_LEX_LBRACE)
4326                 RETURN_STATUS(bc_error("function { body } expected"));
4327
4328         p->in_funcdef++; // to determine whether "return" stmt is allowed, and such
4329         s = zbc_parse_stmt_possibly_auto(p, true);
4330         p->in_funcdef--;
4331         if (s) RETURN_STATUS(s);
4332
4333         bc_parse_push(p, BC_INST_RET0);
4334         bc_parse_updateFunc(p, BC_PROG_MAIN);
4335
4336         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
4337         RETURN_STATUS(s);
4338
4339 err:
4340         dbg_lex_done("%s:%d done (error)", __func__, __LINE__);
4341         free(name);
4342         RETURN_STATUS(s);
4343 }
4344 #define zbc_parse_funcdef(...) (zbc_parse_funcdef(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4345
4346 static BC_STATUS zbc_parse_auto(BcParse *p)
4347 {
4348         BcStatus s;
4349         bool comma, var, one;
4350         char *name;
4351
4352         dbg_lex_enter("%s:%d entered", __func__, __LINE__);
4353         s = zbc_lex_next(&p->l);
4354         if (s) RETURN_STATUS(s);
4355
4356         comma = false;
4357         one = p->l.t.t == BC_LEX_NAME;
4358
4359         while (p->l.t.t == BC_LEX_NAME) {
4360                 name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4361                 s = zbc_lex_next(&p->l);
4362                 if (s) goto err;
4363
4364                 var = p->l.t.t != BC_LEX_LBRACKET;
4365                 if (!var) {
4366                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4367                         if (s) goto err;
4368
4369                         if (p->l.t.t != BC_LEX_RBRACKET) {
4370                                 s = bc_error("bad function definition");
4371                                 goto err;
4372                         }
4373
4374                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4375                         if (s) goto err;
4376                 }
4377
4378                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
4379                 if (comma) {
4380                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4381                         if (s) goto err;
4382                 }
4383
4384                 s = zbc_func_insert(p->func, name, var);
4385                 if (s) goto err;
4386         }
4387
4388         if (comma) RETURN_STATUS(bc_error("bad function definition"));
4389         if (!one) RETURN_STATUS(bc_error("no auto variable found"));
4390
4391         if (p->l.t.t != BC_LEX_NLINE && p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON)
4392                 RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4393
4394         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
4395         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
4396
4397 err:
4398         free(name);
4399         dbg_lex_done("%s:%d done (ERROR)", __func__, __LINE__);
4400         RETURN_STATUS(s);
4401 }
4402 #define zbc_parse_auto(...) (zbc_parse_auto(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4403
4404 #undef zbc_parse_stmt_possibly_auto
4405 static BC_STATUS zbc_parse_stmt_possibly_auto(BcParse *p, bool auto_allowed)
4406 {
4407         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4408
4409         dbg_lex_enter("%s:%d entered, p->l.t.t:%d", __func__, __LINE__, p->l.t.t);
4410
4411         if (p->l.t.t == BC_LEX_NLINE) {
4412                 dbg_lex_done("%s:%d done (seen BC_LEX_NLINE)", __func__, __LINE__);
4413                 RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
4414         }
4415         if (p->l.t.t == BC_LEX_SCOLON) {
4416                 dbg_lex_done("%s:%d done (seen BC_LEX_SCOLON)", __func__, __LINE__);
4417                 RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
4418         }
4419
4420         if (p->l.t.t == BC_LEX_LBRACE) {
4421                 dbg_lex("%s:%d BC_LEX_LBRACE: (auto_allowed:%d)", __func__, __LINE__, auto_allowed);
4422                 do {
4423                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4424                         if (s) RETURN_STATUS(s);
4425                 } while (p->l.t.t == BC_LEX_NLINE);
4426                 if (auto_allowed && p->l.t.t == BC_LEX_KEY_AUTO) {
4427                         dbg_lex("%s:%d calling zbc_parse_auto()", __func__, __LINE__);
4428                         s = zbc_parse_auto(p);
4429                         if (s) RETURN_STATUS(s);
4430                 }
4431                 while (p->l.t.t != BC_LEX_RBRACE) {
4432                         dbg_lex("%s:%d block parsing loop", __func__, __LINE__);
4433                         s = zbc_parse_stmt(p);
4434                         if (s) RETURN_STATUS(s);
4435                 }
4436                 s = zbc_lex_next(&p->l);
4437                 dbg_lex_done("%s:%d done (seen BC_LEX_RBRACE)", __func__, __LINE__);
4438                 RETURN_STATUS(s);
4439         }
4440
4441         dbg_lex("%s:%d p->l.t.t:%d", __func__, __LINE__, p->l.t.t);
4442         switch (p->l.t.t) {
4443                 case BC_LEX_OP_INC:
4444                 case BC_LEX_OP_DEC:
4445                 case BC_LEX_OP_MINUS:
4446                 case BC_LEX_OP_BOOL_NOT:
4447                 case BC_LEX_LPAREN:
4448                 case BC_LEX_NAME:
4449                 case BC_LEX_NUMBER:
4450                 case BC_LEX_KEY_IBASE:
4451                 case BC_LEX_KEY_LAST:
4452                 case BC_LEX_KEY_LENGTH:
4453                 case BC_LEX_KEY_OBASE:
4454                 case BC_LEX_KEY_READ:
4455                 case BC_LEX_KEY_SCALE:
4456                 case BC_LEX_KEY_SQRT:
4457                         s = zbc_parse_expr(p, BC_PARSE_PRINT);
4458                         break;
4459                 case BC_LEX_STR:
4460                         s = zbc_parse_string(p, BC_INST_PRINT_STR);
4461                         break;
4462                 case BC_LEX_KEY_BREAK:
4463                 case BC_LEX_KEY_CONTINUE:
4464                         s = zbc_parse_break_or_continue(p, p->l.t.t);
4465                         break;
4466                 case BC_LEX_KEY_FOR:
4467                         s = zbc_parse_for(p);
4468                         break;
4469                 case BC_LEX_KEY_HALT:
4470                         bc_parse_push(p, BC_INST_HALT);
4471                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4472                         break;
4473                 case BC_LEX_KEY_IF:
4474                         s = zbc_parse_if(p);
4475                         break;
4476                 case BC_LEX_KEY_LIMITS:
4477                         // "limits" is a compile-time command,
4478                         // the output is produced at _parse time_.
4479                         printf(
4480                                 "BC_BASE_MAX     = "BC_MAX_OBASE_STR "\n"
4481                                 "BC_DIM_MAX      = "BC_MAX_DIM_STR   "\n"
4482                                 "BC_SCALE_MAX    = "BC_MAX_SCALE_STR "\n"
4483                                 "BC_STRING_MAX   = "BC_MAX_STRING_STR"\n"
4484                                 "BC_NAME_MAX     = "BC_MAX_NAME_STR  "\n"
4485                                 "BC_NUM_MAX      = "BC_MAX_NUM_STR   "\n"
4486                                 "MAX Exponent    = "BC_MAX_EXP_STR   "\n"
4487                                 "Number of vars  = "BC_MAX_VARS_STR  "\n"
4488                         );
4489                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4490                         break;
4491                 case BC_LEX_KEY_PRINT:
4492                         s = zbc_parse_print(p);
4493                         break;
4494                 case BC_LEX_KEY_QUIT:
4495                         // "quit" is a compile-time command. For example,
4496                         // "if (0 == 1) quit" terminates when parsing the statement,
4497                         // not when it is executed
4498                         QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
4499                 case BC_LEX_KEY_RETURN:
4500                         if (!p->in_funcdef)
4501                                 RETURN_STATUS(bc_error("'return' not in a function"));
4502                         s = zbc_parse_return(p);
4503                         break;
4504                 case BC_LEX_KEY_WHILE:
4505                         s = zbc_parse_while(p);
4506                         break;
4507                 default:
4508                         s = bc_error_bad_token();
4509                         break;
4510         }
4511
4512         if (s || G_interrupt) {
4513                 bc_parse_reset(p);
4514                 s = BC_STATUS_FAILURE;
4515         }
4516
4517         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
4518         RETURN_STATUS(s);
4519 }
4520 #define zbc_parse_stmt_possibly_auto(...) (zbc_parse_stmt_possibly_auto(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4521
4522 static BC_STATUS zbc_parse_stmt_or_funcdef(BcParse *p)
4523 {
4524         BcStatus s;
4525
4526         dbg_lex_enter("%s:%d entered", __func__, __LINE__);
4527         if (p->l.t.t == BC_LEX_EOF)
4528                 s = bc_error("end of file");
4529         else if (p->l.t.t == BC_LEX_KEY_DEFINE) {
4530                 dbg_lex("%s:%d p->l.t.t:BC_LEX_KEY_DEFINE", __func__, __LINE__);
4531                 s = zbc_parse_funcdef(p);
4532         } else {
4533                 dbg_lex("%s:%d p->l.t.t:%d (not BC_LEX_KEY_DEFINE)", __func__, __LINE__, p->l.t.t);
4534                 s = zbc_parse_stmt(p);
4535         }
4536
4537         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
4538         RETURN_STATUS(s);
4539 }
4540 #define zbc_parse_stmt_or_funcdef(...) (zbc_parse_stmt_or_funcdef(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4541
4542 // This is not a "z" function: can also return BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP
4543 static BcStatus bc_parse_expr_empty_ok(BcParse *p, uint8_t flags)
4544 {
4545         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4546         BcInst prev = BC_INST_PRINT;
4547         BcLexType top, t = p->l.t.t;
4548         size_t nexprs = 0, ops_bgn = p->ops.len;
4549         unsigned nparens, nrelops;
4550         bool paren_first, paren_expr, rprn, done, get_token, assign, bin_last;
4551
4552         dbg_lex_enter("%s:%d entered", __func__, __LINE__);
4553         paren_first = p->l.t.t == BC_LEX_LPAREN;
4554         nparens = nrelops = 0;
4555         paren_expr = rprn = done = get_token = assign = false;
4556         bin_last = true;
4557
4558         for (; !G_interrupt && !s && !done && bc_parse_exprs(t); t = p->l.t.t) {
4559                 switch (t) {
4560
4561                         case BC_LEX_OP_INC:
4562                         case BC_LEX_OP_DEC:
4563                         {
4564                                 s = zbc_parse_incdec(p, &prev, &paren_expr, &nexprs, flags);
4565                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4566                                 break;
4567                         }
4568
4569                         case BC_LEX_OP_MINUS:
4570                         {
4571                                 s = zbc_parse_minus(p, &prev, ops_bgn, rprn, &nexprs);
4572                                 rprn = get_token = false;
4573                                 bin_last = prev == BC_INST_MINUS;
4574                                 break;
4575                         }
4576
4577                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER:
4578                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_MULTIPLY:
4579                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_DIVIDE:
4580                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_MODULUS:
4581                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_PLUS:
4582                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_MINUS:
4583                         case BC_LEX_OP_ASSIGN:
4584                         {
4585                                 if (prev != BC_INST_VAR && prev != BC_INST_ARRAY_ELEM &&
4586                                     prev != BC_INST_SCALE && prev != BC_INST_IBASE &&
4587                                     prev != BC_INST_OBASE && prev != BC_INST_LAST)
4588                                 {
4589                                         s = bc_error("bad assignment:"
4590                                                 " left side must be variable"
4591                                                 " or array element"
4592                                         ); // note: shared string
4593                                         break;
4594                                 }
4595                         }
4596                         // Fallthrough.
4597                         case BC_LEX_OP_POWER:
4598                         case BC_LEX_OP_MULTIPLY:
4599                         case BC_LEX_OP_DIVIDE:
4600                         case BC_LEX_OP_MODULUS:
4601                         case BC_LEX_OP_PLUS:
4602                         case BC_LEX_OP_REL_EQ:
4603                         case BC_LEX_OP_REL_LE:
4604                         case BC_LEX_OP_REL_GE:
4605                         case BC_LEX_OP_REL_NE:
4606                         case BC_LEX_OP_REL_LT:
4607                         case BC_LEX_OP_REL_GT:
4608                         case BC_LEX_OP_BOOL_NOT:
4609                         case BC_LEX_OP_BOOL_OR:
4610                         case BC_LEX_OP_BOOL_AND:
4611                         {
4612                                 if (((t == BC_LEX_OP_BOOL_NOT) != bin_last)
4613                                  || (t != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && prev == BC_INST_BOOL_NOT)
4614                                 ) {
4615                                         return bc_error_bad_expression();
4616                                 }
4617
4618                                 nrelops += t >= BC_LEX_OP_REL_EQ && t <= BC_LEX_OP_REL_GT;
4619                                 prev = BC_TOKEN_2_INST(t);
4620                                 bc_parse_operator(p, t, ops_bgn, &nexprs);
4621                                 s = zbc_lex_next(&p->l);
4622                                 rprn = get_token = false;
4623                                 bin_last = t != BC_LEX_OP_BOOL_NOT;
4624
4625                                 break;
4626                         }
4627
4628                         case BC_LEX_LPAREN:
4629                         {
4630                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4631                                         return bc_error_bad_expression();
4632                                 ++nparens;
4633                                 paren_expr = rprn = bin_last = false;
4634                                 get_token = true;
4635                                 bc_vec_push(&p->ops, &t);
4636
4637                                 break;
4638                         }
4639
4640                         case BC_LEX_RPAREN:
4641                         {
4642                                 if (bin_last || prev == BC_INST_BOOL_NOT)
4643                                         return bc_error_bad_expression();
4644
4645                                 if (nparens == 0) {
4646                                         s = BC_STATUS_SUCCESS;
4647                                         done = true;
4648                                         get_token = false;
4649                                         break;
4650                                 }
4651                                 else if (!paren_expr) {
4652                                         dbg_lex_done("%s:%d done (returning EMPTY_EXP)", __func__, __LINE__);
4653                                         return BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP;
4654                                 }
4655
4656                                 --nparens;
4657                                 paren_expr = rprn = true;
4658                                 get_token = bin_last = false;
4659
4660                                 s = zbc_parse_rightParen(p, ops_bgn, &nexprs);
4661
4662                                 break;
4663                         }
4664
4665                         case BC_LEX_NAME:
4666                         {
4667                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4668                                         return bc_error_bad_expression();
4669                                 paren_expr = true;
4670                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4671                                 s = zbc_parse_name(p, &prev, flags & ~BC_PARSE_NOCALL);
4672                                 ++nexprs;
4673
4674                                 break;
4675                         }
4676
4677                         case BC_LEX_NUMBER:
4678                         {
4679                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4680                                         return bc_error_bad_expression();
4681                                 bc_parse_number(p);
4682                                 nexprs++;
4683                                 prev = BC_INST_NUM;
4684                                 paren_expr = get_token = true;
4685                                 rprn = bin_last = false;
4686
4687                                 break;
4688                         }
4689
4690                         case BC_LEX_KEY_IBASE:
4691                         case BC_LEX_KEY_LAST:
4692                         case BC_LEX_KEY_OBASE:
4693                         {
4694                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4695                                         return bc_error_bad_expression();
4696                                 prev = (char) (t - BC_LEX_KEY_IBASE + BC_INST_IBASE);
4697                                 bc_parse_push(p, (char) prev);
4698
4699                                 paren_expr = get_token = true;
4700                                 rprn = bin_last = false;
4701                                 ++nexprs;
4702
4703                                 break;
4704                         }
4705
4706                         case BC_LEX_KEY_LENGTH:
4707                         case BC_LEX_KEY_SQRT:
4708                         {
4709                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4710                                         return bc_error_bad_expression();
4711                                 s = zbc_parse_builtin(p, t, flags, &prev);
4712                                 paren_expr = true;
4713                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4714                                 ++nexprs;
4715
4716                                 break;
4717                         }
4718
4719                         case BC_LEX_KEY_READ:
4720                         {
4721                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4722                                         return bc_error_bad_expression();
4723                                 else if (flags & BC_PARSE_NOREAD)
4724                                         s = bc_error_nested_read_call();
4725                                 else
4726                                         s = zbc_parse_read(p);
4727
4728                                 paren_expr = true;
4729                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4730                                 ++nexprs;
4731                                 prev = BC_INST_READ;
4732
4733                                 break;
4734                         }
4735
4736                         case BC_LEX_KEY_SCALE:
4737                         {
4738                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4739                                         return bc_error_bad_expression();
4740                                 s = zbc_parse_scale(p, &prev, flags);
4741                                 paren_expr = true;
4742                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4743                                 ++nexprs;
4744                                 prev = BC_INST_SCALE;
4745
4746                                 break;
4747                         }
4748
4749                         default:
4750                         {
4751                                 s = bc_error_bad_token();
4752                                 break;
4753                         }
4754                 }
4755
4756                 if (!s && get_token) s = zbc_lex_next(&p->l);
4757         }
4758
4759         if (s) return s;
4760         if (G_interrupt) return BC_STATUS_FAILURE; // ^C: stop parsing
4761
4762         while (p->ops.len > ops_bgn) {
4763
4764                 top = BC_PARSE_TOP_OP(p);
4765                 assign = top >= BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER && top <= BC_LEX_OP_ASSIGN;
4766
4767                 if (top == BC_LEX_LPAREN || top == BC_LEX_RPAREN)
4768                         return bc_error_bad_expression();
4769
4770                 bc_parse_push(p, BC_TOKEN_2_INST(top));
4771
4772                 nexprs -= top != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && top != BC_LEX_NEG;
4773                 bc_vec_pop(&p->ops);
4774         }
4775
4776         if (prev == BC_INST_BOOL_NOT || nexprs != 1)
4777                 return bc_error_bad_expression();
4778
4779         if (!(flags & BC_PARSE_REL) && nrelops) {
4780                 s = bc_POSIX_does_not_allow("comparison operators outside if or loops");
4781                 IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(if (s) return s);
4782         }
4783         else if ((flags & BC_PARSE_REL) && nrelops > 1) {
4784                 s = bc_POSIX_requires("exactly one comparison operator per condition");
4785                 IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(if (s) return s);
4786         }
4787
4788         if (flags & BC_PARSE_PRINT) {
4789                 if (paren_first || !assign) bc_parse_push(p, BC_INST_PRINT);
4790                 bc_parse_push(p, BC_INST_POP);
4791         }
4792
4793         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
4794         return s;
4795 }
4796
4797 #endif // ENABLE_BC
4798
4799 #if ENABLE_DC
4800
4801 static BC_STATUS zdc_parse_register(BcParse *p)
4802 {
4803         BcStatus s;
4804
4805         s = zbc_lex_next(&p->l);
4806         if (s) RETURN_STATUS(s);
4807         if (p->l.t.t != BC_LEX_NAME) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4808
4809         bc_parse_pushName(p, p->l.t.v.v);
4810
4811         RETURN_STATUS(s);
4812 }
4813 #define zdc_parse_register(...) (zdc_parse_register(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4814
4815 static BC_STATUS zdc_parse_string(BcParse *p)
4816 {
4817         char *str, *name;
4818         size_t idx, len = G.prog.strs.len;
4819
4820 //why pad to 32 zeros??
4821         name = xasprintf("%032lu", (unsigned long)len);
4822
4823         str = xstrdup(p->l.t.v.v);
4824         bc_parse_push(p, BC_INST_STR);
4825         bc_parse_pushIndex(p, len);
4826         bc_vec_push(&G.prog.strs, &str);
4827         bc_parse_addFunc(p, name, &idx);
4828
4829         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
4830 }
4831 #define zdc_parse_string(...) (zdc_parse_string(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4832
4833 static BC_STATUS zdc_parse_mem(BcParse *p, uint8_t inst, bool name, bool store)
4834 {
4835         BcStatus s;
4836
4837         bc_parse_push(p, inst);
4838         if (name) {
4839                 s = zdc_parse_register(p);
4840                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4841         }
4842
4843         if (store) {
4844                 bc_parse_push(p, BC_INST_SWAP);
4845                 bc_parse_push(p, BC_INST_ASSIGN);
4846                 bc_parse_push(p, BC_INST_POP);
4847         }
4848
4849         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
4850 }
4851 #define zdc_parse_mem(...) (zdc_parse_mem(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4852
4853 static BC_STATUS zdc_parse_cond(BcParse *p, uint8_t inst)
4854 {
4855         BcStatus s;
4856
4857         bc_parse_push(p, inst);
4858         bc_parse_push(p, BC_INST_EXEC_COND);
4859
4860         s = zdc_parse_register(p);
4861         if (s) RETURN_STATUS(s);
4862
4863         s = zbc_lex_next(&p->l);
4864         if (s) RETURN_STATUS(s);
4865
4866         if (p->l.t.t == BC_LEX_ELSE) {
4867                 s = zdc_parse_register(p);
4868                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4869                 s = zbc_lex_next(&p->l);
4870         }
4871         else
4872                 bc_parse_push(p, BC_PARSE_STREND);
4873
4874         RETURN_STATUS(s);
4875 }
4876 #define zdc_parse_cond(...) (zdc_parse_cond(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4877
4878 static BC_STATUS zdc_parse_token(BcParse *p, BcLexType t, uint8_t flags)
4879 {
4880         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4881         uint8_t inst;
4882         bool assign, get_token = false;
4883
4884         switch (t) {
4885                 case BC_LEX_OP_REL_EQ:
4886                 case BC_LEX_OP_REL_LE:
4887                 case BC_LEX_OP_REL_GE:
4888                 case BC_LEX_OP_REL_NE:
4889                 case BC_LEX_OP_REL_LT:
4890                 case BC_LEX_OP_REL_GT:
4891                         s = zdc_parse_cond(p, t - BC_LEX_OP_REL_EQ + BC_INST_REL_EQ);
4892                         break;
4893                 case BC_LEX_SCOLON:
4894                 case BC_LEX_COLON:
4895                         s = zdc_parse_mem(p, BC_INST_ARRAY_ELEM, true, t == BC_LEX_COLON);
4896                         break;
4897                 case BC_LEX_STR:
4898                         s = zdc_parse_string(p);
4899                         break;
4900                 case BC_LEX_NEG:
4901                 case BC_LEX_NUMBER:
4902                         if (t == BC_LEX_NEG) {
4903                                 s = zbc_lex_next(&p->l);
4904                                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4905                                 if (p->l.t.t != BC_LEX_NUMBER)
4906                                         RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4907                         }
4908                         bc_parse_number(p);
4909                         if (t == BC_LEX_NEG) bc_parse_push(p, BC_INST_NEG);
4910                         get_token = true;
4911                         break;
4912                 case BC_LEX_KEY_READ:
4913                         if (flags & BC_PARSE_NOREAD)
4914                                 s = bc_error_nested_read_call();
4915                         else
4916                                 bc_parse_push(p, BC_INST_READ);
4917                         get_token = true;
4918                         break;
4919                 case BC_LEX_OP_ASSIGN:
4920                 case BC_LEX_STORE_PUSH:
4921                         assign = t == BC_LEX_OP_ASSIGN;
4922                         inst = assign ? BC_INST_VAR : BC_INST_PUSH_TO_VAR;
4923                         s = zdc_parse_mem(p, inst, true, assign);
4924                         break;
4925                 case BC_LEX_LOAD:
4926                 case BC_LEX_LOAD_POP:
4927                         inst = t == BC_LEX_LOAD_POP ? BC_INST_PUSH_VAR : BC_INST_LOAD;
4928                         s = zdc_parse_mem(p, inst, true, false);
4929                         break;
4930                 case BC_LEX_STORE_IBASE:
4931                 case BC_LEX_STORE_SCALE:
4932                 case BC_LEX_STORE_OBASE:
4933                         inst = t - BC_LEX_STORE_IBASE + BC_INST_IBASE;
4934                         s = zdc_parse_mem(p, inst, false, true);
4935                         break;
4936                 default:
4937                         s = bc_error_bad_token();
4938                         get_token = true;
4939                         break;
4940         }
4941
4942         if (!s && get_token) s = zbc_lex_next(&p->l);
4943
4944         RETURN_STATUS(s);
4945 }
4946 #define zdc_parse_token(...) (zdc_parse_token(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4947
4948 static BC_STATUS zdc_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags)
4949 {
4950         BcLexType t;
4951
4952         for (;;) {
4953                 BcInst inst;
4954                 BcStatus s;
4955
4956                 t = p->l.t.t;
4957                 if (t == BC_LEX_EOF) break;
4958
4959                 inst = dc_parse_insts[t];
4960                 if (inst != BC_INST_INVALID) {
4961                         bc_parse_push(p, inst);
4962                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4963                 } else {
4964                         s = zdc_parse_token(p, t, flags);
4965                 }
4966                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4967         }
4968
4969         if (flags & BC_PARSE_NOCALL)
4970                 bc_parse_push(p, BC_INST_POP_EXEC);
4971
4972         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
4973 }
4974 #define zdc_parse_expr(...) (zdc_parse_expr(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4975
4976 static BC_STATUS zdc_parse_parse(BcParse *p)
4977 {
4978         BcStatus s;
4979
4980         if (p->l.t.t == BC_LEX_EOF)
4981                 s = bc_error("end of file");
4982         else
4983                 s = zdc_parse_expr(p, 0);
4984
4985         if (s || G_interrupt) {
4986                 bc_parse_reset(p);
4987                 s = BC_STATUS_FAILURE;
4988         }
4989
4990         RETURN_STATUS(s);
4991 }
4992 #define zdc_parse_parse(...) (zdc_parse_parse(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4993
4994 #endif // ENABLE_DC
4995
4996 static BC_STATUS zcommon_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags)
4997 {
4998         if (IS_BC) {
4999                 IF_BC(RETURN_STATUS(zbc_parse_expr(p, flags)));
5000         } else {
5001                 IF_DC(RETURN_STATUS(zdc_parse_expr(p, flags)));
5002         }
5003 }
5004 #define zcommon_parse_expr(...) (zcommon_parse_expr(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5005
5006 static BcVec* bc_program_search(char *id, bool var)
5007 {
5008         BcId e, *ptr;
5009         BcVec *v, *map;
5010         size_t i;
5011         BcResultData data;
5012         int new;
5013
5014         v = var ? &G.prog.vars : &G.prog.arrs;
5015         map = var ? &G.prog.var_map : &G.prog.arr_map;
5016
5017         e.name = id;
5018         e.idx = v->len;
5019         new = bc_map_insert(map, &e, &i); // 1 if insertion was successful
5020
5021         if (new) {
5022                 bc_array_init(&data.v, var);
5023                 bc_vec_push(v, &data.v);
5024         }
5025
5026         ptr = bc_vec_item(map, i);
5027         if (new) ptr->name = xstrdup(e.name);
5028         return bc_vec_item(v, ptr->idx);
5029 }
5030
5031 static BC_STATUS zbc_program_num(BcResult *r, BcNum **num, bool hex)
5032 {
5033         switch (r->t) {
5034
5035                 case BC_RESULT_STR:
5036                 case BC_RESULT_TEMP:
5037                 case BC_RESULT_IBASE:
5038                 case BC_RESULT_SCALE:
5039                 case BC_RESULT_OBASE:
5040                 {
5041                         *num = &r->d.n;
5042                         break;
5043                 }
5044
5045                 case BC_RESULT_CONSTANT:
5046                 {
5047                         BcStatus s;
5048                         char **str = bc_vec_item(&G.prog.consts, r->d.id.idx);
5049                         unsigned base_t;
5050                         size_t len = strlen(*str);
5051
5052                         bc_num_init(&r->d.n, len);
5053
5054                         hex = hex && len == 1;
5055                         base_t = hex ? 16 : G.prog.ib_t;
5056                         s = zbc_num_parse(&r->d.n, *str, base_t);
5057
5058                         if (s) {
5059                                 bc_num_free(&r->d.n);
5060                                 RETURN_STATUS(s);
5061                         }
5062
5063                         *num = &r->d.n;
5064                         r->t = BC_RESULT_TEMP;
5065
5066                         break;
5067                 }
5068
5069                 case BC_RESULT_VAR:
5070                 case BC_RESULT_ARRAY:
5071                 case BC_RESULT_ARRAY_ELEM:
5072                 {
5073                         BcVec *v;
5074
5075                         v = bc_program_search(r->d.id.name, r->t == BC_RESULT_VAR);
5076
5077                         if (r->t == BC_RESULT_ARRAY_ELEM) {
5078                                 v = bc_vec_top(v);
5079                                 if (v->len <= r->d.id.idx) bc_array_expand(v, r->d.id.idx + 1);
5080                                 *num = bc_vec_item(v, r->d.id.idx);
5081                         }
5082                         else
5083                                 *num = bc_vec_top(v);
5084
5085                         break;
5086                 }
5087
5088                 case BC_RESULT_LAST:
5089                 {
5090                         *num = &G.prog.last;
5091                         break;
5092                 }
5093
5094                 case BC_RESULT_ONE:
5095                 {
5096                         *num = &G.prog.one;
5097                         break;
5098                 }
5099         }
5100
5101         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
5102 }
5103 #define zbc_program_num(...) (zbc_program_num(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5104
5105 static BC_STATUS zbc_program_binOpPrep(BcResult **l, BcNum **ln,
5106                                      BcResult **r, BcNum **rn, bool assign)
5107 {
5108         BcStatus s;
5109         bool hex;
5110         BcResultType lt, rt;
5111
5112         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 2))
5113                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
5114
5115         *r = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 0);
5116         *l = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 1);
5117
5118         lt = (*l)->t;
5119         rt = (*r)->t;
5120         hex = assign && (lt == BC_RESULT_IBASE || lt == BC_RESULT_OBASE);
5121
5122         s = zbc_program_num(*l, ln, false);
5123         if (s) RETURN_STATUS(s);
5124         s = zbc_program_num(*r, rn, hex);
5125         if (s) RETURN_STATUS(s);
5126
5127         // We run this again under these conditions in case any vector has been
5128         // reallocated out from under the BcNums or arrays we had.
5129         if (lt == rt && (lt == BC_RESULT_VAR || lt == BC_RESULT_ARRAY_ELEM)) {
5130                 s = zbc_program_num(*l, ln, false);
5131                 if (s) RETURN_STATUS(s);
5132         }
5133
5134         if (!BC_PROG_NUM((*l), (*ln)) && (!assign || (*l)->t != BC_RESULT_VAR))
5135                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5136         if (!assign && !BC_PROG_NUM((*r), (*ln)))
5137                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5138
5139         RETURN_STATUS(s);
5140 }
5141 #define zbc_program_binOpPrep(...) (zbc_program_binOpPrep(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5142
5143 static void bc_program_binOpRetire(BcResult *r)
5144 {
5145         r->t = BC_RESULT_TEMP;
5146         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5147         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5148         bc_vec_push(&G.prog.results, r);
5149 }
5150
5151 static BC_STATUS zbc_program_prep(BcResult **r, BcNum **n)
5152 {
5153         BcStatus s;
5154
5155         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
5156                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
5157         *r = bc_vec_top(&G.prog.results);
5158
5159         s = zbc_program_num(*r, n, false);
5160         if (s) RETURN_STATUS(s);
5161
5162         if (!BC_PROG_NUM((*r), (*n)))
5163                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5164
5165         RETURN_STATUS(s);
5166 }
5167 #define zbc_program_prep(...) (zbc_program_prep(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5168
5169 static void bc_program_retire(BcResult *r, BcResultType t)
5170 {
5171         r->t = t;
5172         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5173         bc_vec_push(&G.prog.results, r);
5174 }
5175
5176 static BC_STATUS zbc_program_op(char inst)
5177 {
5178         BcStatus s;
5179         BcResult *opd1, *opd2, res;
5180         BcNum *n1, *n2 = NULL;
5181
5182         s = zbc_program_binOpPrep(&opd1, &n1, &opd2, &n2, false);
5183         if (s) RETURN_STATUS(s);
5184         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
5185
5186         s = BC_STATUS_SUCCESS;
5187         IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(s =) zbc_program_ops[inst - BC_INST_POWER](n1, n2, &res.d.n, G.prog.scale);
5188         if (s) goto err;
5189         bc_program_binOpRetire(&res);
5190
5191         RETURN_STATUS(s);
5192
5193 err:
5194         bc_num_free(&res.d.n);
5195         RETURN_STATUS(s);
5196 }
5197 #define zbc_program_op(...) (zbc_program_op(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5198
5199 static BC_STATUS zbc_program_read(void)
5200 {
5201         const char *sv_file;
5202         BcStatus s;
5203         BcParse parse;
5204         BcVec buf;
5205         BcInstPtr ip;
5206         BcFunc *f;
5207
5208         if (G.in_read)
5209                 RETURN_STATUS(bc_error_nested_read_call());
5210
5211         f = bc_program_func(BC_PROG_READ);
5212         bc_vec_pop_all(&f->code);
5213
5214         sv_file = G.prog.file;
5215         G.prog.file = NULL;
5216         G.in_read = 1;
5217
5218         bc_char_vec_init(&buf);
5219         bc_read_line(&buf, stdin);
5220
5221         bc_parse_create(&parse, BC_PROG_READ);
5222         bc_lex_file(&parse.l);
5223
5224         s = zbc_parse_text_init(&parse, buf.v);
5225         if (s) goto exec_err;
5226         s = zcommon_parse_expr(&parse, BC_PARSE_NOREAD);
5227         if (s) goto exec_err;
5228
5229         if (parse.l.t.t != BC_LEX_NLINE && parse.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
5230                 s = bc_error("bad read() expression");
5231                 goto exec_err;
5232         }
5233
5234         ip.func = BC_PROG_READ;
5235         ip.idx = 0;
5236         ip.len = G.prog.results.len;
5237
5238         // Update this pointer, just in case.
5239         f = bc_program_func(BC_PROG_READ);
5240
5241         bc_vec_pushByte(&f->code, BC_INST_POP_EXEC);
5242         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
5243
5244 exec_err:
5245         bc_parse_free(&parse);
5246         G.in_read = 0;
5247         G.prog.file = sv_file;
5248         bc_vec_free(&buf);
5249         RETURN_STATUS(s);
5250 }
5251 #define zbc_program_read(...) (zbc_program_read(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5252
5253 static size_t bc_program_index(char *code, size_t *bgn)
5254 {
5255         char amt = code[(*bgn)++], i = 0;
5256         size_t res = 0;
5257
5258         for (; i < amt; ++i, ++(*bgn))
5259                 res |= (((size_t)((int) code[*bgn]) & UCHAR_MAX) << (i * CHAR_BIT));
5260
5261         return res;
5262 }
5263
5264 static char *bc_program_name(char *code, size_t *bgn)
5265 {
5266         size_t i;
5267         char *s, *str = code + *bgn, *ptr = strchr(str, BC_PARSE_STREND);
5268
5269         s = xmalloc(ptr - str + 1);
5270         i = 0;
5271         for (;;) {
5272                 char c = code[(*bgn)++];
5273                 if (c == '\0' || c == BC_PARSE_STREND)
5274                         break;
5275                 s[i++] = c;
5276         }
5277         s[i] = '\0';
5278
5279         return s;
5280 }
5281
5282 static void bc_program_printString(const char *str)
5283 {
5284 #if ENABLE_DC
5285         if (!str[0]) {
5286                 // Example: echo '[]ap' | dc
5287                 // should print two bytes: 0x00, 0x0A
5288                 bb_putchar('\0');
5289                 return;
5290         }
5291 #endif
5292         while (*str) {
5293                 int c = *str++;
5294                 if (c != '\\' || !*str)
5295                         bb_putchar(c);
5296                 else {
5297                         c = *str++;
5298                         switch (c) {
5299                         case 'a':
5300                                 bb_putchar('\a');
5301                                 break;
5302                         case 'b':
5303                                 bb_putchar('\b');
5304                                 break;
5305                         case '\\':
5306                         case 'e':
5307                                 bb_putchar('\\');
5308                                 break;
5309                         case 'f':
5310                                 bb_putchar('\f');
5311                                 break;
5312                         case 'n':
5313                                 bb_putchar('\n');
5314                                 G.prog.nchars = SIZE_MAX;
5315                                 break;
5316                         case 'r':
5317                                 bb_putchar('\r');
5318                                 break;
5319                         case 'q':
5320                                 bb_putchar('"');
5321                                 break;
5322                         case 't':
5323                                 bb_putchar('\t');
5324                                 break;
5325                         default:
5326                                 // Just print the backslash and following character.
5327                                 bb_putchar('\\');
5328                                 ++G.prog.nchars;
5329                                 bb_putchar(c);
5330                                 break;
5331                         }
5332                 }
5333                 ++G.prog.nchars;
5334         }
5335 }
5336
5337 static void bc_num_printNewline(void)
5338 {
5339         if (G.prog.nchars == G.prog.len - 1) {
5340                 bb_putchar('\\');
5341                 bb_putchar('\n');
5342                 G.prog.nchars = 0;
5343         }
5344 }
5345
5346 #if ENABLE_DC
5347 static FAST_FUNC void bc_num_printChar(size_t num, size_t width, bool radix)
5348 {
5349         (void) radix;
5350         bb_putchar((char) num);
5351         G.prog.nchars += width;
5352 }
5353 #endif
5354
5355 static FAST_FUNC void bc_num_printDigits(size_t num, size_t width, bool radix)
5356 {
5357         size_t exp, pow;
5358
5359         bc_num_printNewline();
5360         bb_putchar(radix ? '.' : ' ');
5361         ++G.prog.nchars;
5362
5363         bc_num_printNewline();
5364         for (exp = 0, pow = 1; exp < width - 1; ++exp, pow *= 10)
5365                 continue;
5366
5367         for (exp = 0; exp < width; pow /= 10, ++G.prog.nchars, ++exp) {
5368                 size_t dig;
5369                 bc_num_printNewline();
5370                 dig = num / pow;
5371                 num -= dig * pow;
5372                 bb_putchar(((char) dig) + '0');
5373         }
5374 }
5375
5376 static FAST_FUNC void bc_num_printHex(size_t num, size_t width, bool radix)
5377 {
5378         if (radix) {
5379                 bc_num_printNewline();
5380                 bb_putchar('.');
5381                 G.prog.nchars += 1;
5382         }
5383
5384         bc_num_printNewline();
5385         bb_putchar(bb_hexdigits_upcase[num]);
5386         G.prog.nchars += width;
5387 }
5388
5389 static void bc_num_printDecimal(BcNum *n)
5390 {
5391         size_t i, rdx = n->rdx - 1;
5392
5393         if (n->neg) bb_putchar('-');
5394         G.prog.nchars += n->neg;
5395
5396         for (i = n->len - 1; i < n->len; --i)
5397                 bc_num_printHex((size_t) n->num[i], 1, i == rdx);
5398 }
5399
5400 static BC_STATUS zbc_num_printNum(BcNum *n, BcNum *base, size_t width, BcNumDigitOp print)
5401 {
5402         BcStatus s;
5403         BcVec stack;
5404         BcNum intp, fracp, digit, frac_len;
5405         unsigned long dig, *ptr;
5406         size_t i;
5407         bool radix;
5408
5409         if (n->len == 0) {
5410                 print(0, width, false);
5411                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
5412         }
5413
5414         bc_vec_init(&stack, sizeof(long), NULL);
5415         bc_num_init(&intp, n->len);
5416         bc_num_init(&fracp, n->rdx);
5417         bc_num_init(&digit, width);
5418         bc_num_init(&frac_len, BC_NUM_INT(n));
5419         bc_num_copy(&intp, n);
5420         bc_num_one(&frac_len);
5421
5422         bc_num_truncate(&intp, intp.rdx);
5423         s = zbc_num_sub(n, &intp, &fracp, 0);
5424         if (s) goto err;
5425
5426         while (intp.len != 0) {
5427                 s = zbc_num_divmod(&intp, base, &intp, &digit, 0);
5428                 if (s) goto err;
5429                 s = zbc_num_ulong(&digit, &dig);
5430                 if (s) goto err;
5431                 bc_vec_push(&stack, &dig);
5432         }
5433
5434         for (i = 0; i < stack.len; ++i) {
5435                 ptr = bc_vec_item_rev(&stack, i);
5436                 print(*ptr, width, false);
5437         }
5438
5439         if (!n->rdx) goto err;
5440
5441         for (radix = true; frac_len.len <= n->rdx; radix = false) {
5442                 s = zbc_num_mul(&fracp, base, &fracp, n->rdx);
5443                 if (s) goto err;
5444                 s = zbc_num_ulong(&fracp, &dig);
5445                 if (s) goto err;
5446                 bc_num_ulong2num(&intp, dig);
5447                 s = zbc_num_sub(&fracp, &intp, &fracp, 0);
5448                 if (s) goto err;
5449                 print(dig, width, radix);
5450                 s = zbc_num_mul(&frac_len, base, &frac_len, 0);
5451                 if (s) goto err;
5452         }
5453
5454 err:
5455         bc_num_free(&frac_len);
5456         bc_num_free(&digit);
5457         bc_num_free(&fracp);
5458         bc_num_free(&intp);
5459         bc_vec_free(&stack);
5460         RETURN_STATUS(s);
5461 }
5462 #define zbc_num_printNum(...) (zbc_num_printNum(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5463
5464 static BC_STATUS zbc_num_printBase(BcNum *n)
5465 {
5466         BcStatus s;
5467         size_t width;
5468         BcNumDigitOp print;
5469         bool neg = n->neg;
5470
5471         if (neg) {
5472                 bb_putchar('-');
5473                 G.prog.nchars++;
5474         }
5475
5476         n->neg = false;
5477
5478         if (G.prog.ob_t <= BC_NUM_MAX_IBASE) {
5479                 width = 1;
5480                 print = bc_num_printHex;
5481         } else {
5482                 unsigned i = G.prog.ob_t - 1;
5483                 width = 0;
5484                 for (;;) {
5485                         width++;
5486                         i /= 10;
5487                         if (i == 0)
5488                                 break;
5489                 }
5490                 print = bc_num_printDigits;
5491         }
5492
5493         s = zbc_num_printNum(n, &G.prog.ob, width, print);
5494         n->neg = neg;
5495
5496         RETURN_STATUS(s);
5497 }
5498 #define zbc_num_printBase(...) (zbc_num_printBase(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5499
5500 static BC_STATUS zbc_num_print(BcNum *n, bool newline)
5501 {
5502         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5503
5504         bc_num_printNewline();
5505
5506         if (n->len == 0) {
5507                 bb_putchar('0');
5508                 ++G.prog.nchars;
5509         } else if (G.prog.ob_t == 10)
5510                 bc_num_printDecimal(n);
5511         else
5512                 s = zbc_num_printBase(n);
5513
5514         if (newline) {
5515                 bb_putchar('\n');
5516                 G.prog.nchars = 0;
5517         }
5518
5519         RETURN_STATUS(s);
5520 }
5521 #define zbc_num_print(...) (zbc_num_print(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5522
5523 static BC_STATUS zbc_program_print(char inst, size_t idx)
5524 {
5525         BcStatus s;
5526         BcResult *r;
5527         BcNum *num;
5528         bool pop = inst != BC_INST_PRINT;
5529
5530         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, idx + 1))
5531                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
5532
5533         r = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, idx);
5534         num = NULL; // is this NULL necessary?
5535         s = zbc_program_num(r, &num, false);
5536         if (s) RETURN_STATUS(s);
5537
5538         if (BC_PROG_NUM(r, num)) {
5539                 s = zbc_num_print(num, !pop);
5540                 if (!s) bc_num_copy(&G.prog.last, num);
5541         }
5542         else {
5543                 char *str;
5544
5545                 idx = (r->t == BC_RESULT_STR) ? r->d.id.idx : num->rdx;
5546                 str = *bc_program_str(idx);
5547
5548                 if (inst == BC_INST_PRINT_STR) {
5549                         for (;;) {
5550                                 char c = *str++;
5551                                 if (c == '\0') break;
5552                                 bb_putchar(c);
5553                                 ++G.prog.nchars;
5554                                 if (c == '\n') G.prog.nchars = 0;
5555                         }
5556                 }
5557                 else {
5558                         bc_program_printString(str);
5559                         if (inst == BC_INST_PRINT) bb_putchar('\n');
5560                 }
5561         }
5562
5563         if (!s && pop) bc_vec_pop(&G.prog.results);
5564
5565         RETURN_STATUS(s);
5566 }
5567 #define zbc_program_print(...) (zbc_program_print(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5568
5569 static BC_STATUS zbc_program_negate(void)
5570 {
5571         BcStatus s;
5572         BcResult res, *ptr;
5573         BcNum *num = NULL;
5574
5575         s = zbc_program_prep(&ptr, &num);
5576         if (s) RETURN_STATUS(s);
5577
5578         bc_num_init(&res.d.n, num->len);
5579         bc_num_copy(&res.d.n, num);
5580         if (res.d.n.len) res.d.n.neg = !res.d.n.neg;
5581
5582         bc_program_retire(&res, BC_RESULT_TEMP);
5583
5584         RETURN_STATUS(s);
5585 }
5586 #define zbc_program_negate(...) (zbc_program_negate(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5587
5588 static BC_STATUS zbc_program_logical(char inst)
5589 {
5590         BcStatus s;
5591         BcResult *opd1, *opd2, res;
5592         BcNum *n1, *n2;
5593         ssize_t cond;
5594
5595         s = zbc_program_binOpPrep(&opd1, &n1, &opd2, &n2, false);
5596         if (s) RETURN_STATUS(s);
5597
5598         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
5599
5600         if (inst == BC_INST_BOOL_AND)
5601                 cond = bc_num_cmp(n1, &G.prog.zero) && bc_num_cmp(n2, &G.prog.zero);
5602         else if (inst == BC_INST_BOOL_OR)
5603                 cond = bc_num_cmp(n1, &G.prog.zero) || bc_num_cmp(n2, &G.prog.zero);
5604         else {
5605                 cond = bc_num_cmp(n1, n2);
5606                 switch (inst) {
5607                 case BC_INST_REL_EQ:
5608                         cond = (cond == 0);
5609                         break;
5610                 case BC_INST_REL_LE:
5611                         cond = (cond <= 0);
5612                         break;
5613                 case BC_INST_REL_GE:
5614                         cond = (cond >= 0);
5615                         break;
5616                 case BC_INST_REL_LT:
5617                         cond = (cond < 0);
5618                         break;
5619                 case BC_INST_REL_GT:
5620                         cond = (cond > 0);
5621                         break;
5622                 default: // = case BC_INST_REL_NE:
5623                         //cond = (cond != 0); - not needed
5624                         break;
5625                 }
5626         }
5627
5628         if (cond) bc_num_one(&res.d.n);
5629         //else bc_num_zero(&res.d.n); - already is
5630
5631         bc_program_binOpRetire(&res);
5632
5633         RETURN_STATUS(s);
5634 }
5635 #define zbc_program_logical(...) (zbc_program_logical(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5636
5637 #if ENABLE_DC
5638 static BC_STATUS zbc_program_assignStr(BcResult *r, BcVec *v,
5639                                      bool push)
5640 {
5641         BcNum n2;
5642         BcResult res;
5643
5644         memset(&n2, 0, sizeof(BcNum));
5645         n2.rdx = res.d.id.idx = r->d.id.idx;
5646         res.t = BC_RESULT_STR;
5647
5648         if (!push) {
5649                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 2))
5650                         RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
5651                 bc_vec_pop(v);
5652                 bc_vec_pop(&G.prog.results);
5653         }
5654
5655         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5656
5657         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
5658         bc_vec_push(v, &n2);
5659
5660         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
5661 }
5662 #define zbc_program_assignStr(...) (zbc_program_assignStr(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5663 #endif // ENABLE_DC
5664
5665 static BC_STATUS zbc_program_copyToVar(char *name, bool var)
5666 {
5667         BcStatus s;
5668         BcResult *ptr, r;
5669         BcVec *v;
5670         BcNum *n;
5671
5672         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
5673                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
5674
5675         ptr = bc_vec_top(&G.prog.results);
5676         if ((ptr->t == BC_RESULT_ARRAY) != !var)
5677                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5678         v = bc_program_search(name, var);
5679
5680 #if ENABLE_DC
5681         if (ptr->t == BC_RESULT_STR && !var)
5682                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5683         if (ptr->t == BC_RESULT_STR)
5684                 RETURN_STATUS(zbc_program_assignStr(ptr, v, true));
5685 #endif
5686
5687         s = zbc_program_num(ptr, &n, false);
5688         if (s) RETURN_STATUS(s);
5689
5690         // Do this once more to make sure that pointers were not invalidated.
5691         v = bc_program_search(name, var);
5692
5693         if (var) {
5694                 bc_num_init_DEF_SIZE(&r.d.n);
5695                 bc_num_copy(&r.d.n, n);
5696         }
5697         else {
5698                 bc_array_init(&r.d.v, true);
5699                 bc_array_copy(&r.d.v, (BcVec *) n);
5700         }
5701
5702         bc_vec_push(v, &r.d);
5703         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5704
5705         RETURN_STATUS(s);
5706 }
5707 #define zbc_program_copyToVar(...) (zbc_program_copyToVar(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5708
5709 static BC_STATUS zbc_program_assign(char inst)
5710 {
5711         BcStatus s;
5712         BcResult *left, *right, res;
5713         BcNum *l = NULL, *r = NULL;
5714         bool assign = inst == BC_INST_ASSIGN, ib, sc;
5715
5716         s = zbc_program_binOpPrep(&left, &l, &right, &r, assign);
5717         if (s) RETURN_STATUS(s);
5718
5719         ib = left->t == BC_RESULT_IBASE;
5720         sc = left->t == BC_RESULT_SCALE;
5721
5722 #if ENABLE_DC
5723
5724         if (right->t == BC_RESULT_STR) {
5725
5726                 BcVec *v;
5727
5728                 if (left->t != BC_RESULT_VAR)
5729                         RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5730                 v = bc_program_search(left->d.id.name, true);
5731
5732                 RETURN_STATUS(zbc_program_assignStr(right, v, false));
5733         }
5734 #endif
5735
5736         if (left->t == BC_RESULT_CONSTANT || left->t == BC_RESULT_TEMP)
5737                 RETURN_STATUS(bc_error("bad assignment:"
5738                                 " left side must be variable"
5739                                 " or array element"
5740                 )); // note: shared string
5741
5742 #if ENABLE_BC
5743         if (inst == BC_INST_ASSIGN_DIVIDE && !bc_num_cmp(r, &G.prog.zero))
5744                 RETURN_STATUS(bc_error("divide by zero"));
5745
5746         if (assign)
5747                 bc_num_copy(l, r);
5748         else {
5749                 s = BC_STATUS_SUCCESS;
5750                 IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(s =) zbc_program_ops[inst - BC_INST_ASSIGN_POWER](l, r, l, G.prog.scale);
5751         }
5752         if (s) RETURN_STATUS(s);
5753 #else
5754         bc_num_copy(l, r);
5755 #endif
5756
5757         if (ib || sc || left->t == BC_RESULT_OBASE) {
5758                 static const char *const msg[] = {
5759                         "bad ibase; must be [2,16]",                 //BC_RESULT_IBASE
5760                         "bad scale; must be [0,"BC_MAX_SCALE_STR"]", //BC_RESULT_SCALE
5761                         NULL, //can't happen                         //BC_RESULT_LAST
5762                         NULL, //can't happen                         //BC_RESULT_CONSTANT
5763                         NULL, //can't happen                         //BC_RESULT_ONE
5764                         "bad obase; must be [2,"BC_MAX_OBASE_STR"]", //BC_RESULT_OBASE
5765                 };
5766                 size_t *ptr;
5767                 size_t max;
5768                 unsigned long val;
5769
5770                 s = zbc_num_ulong(l, &val);
5771                 if (s) RETURN_STATUS(s);
5772                 s = left->t - BC_RESULT_IBASE;
5773                 if (sc) {
5774                         max = BC_MAX_SCALE;
5775                         ptr = &G.prog.scale;
5776                 } else {
5777                         if (val < 2)
5778                                 RETURN_STATUS(bc_error(msg[s]));
5779                         max = ib ? BC_NUM_MAX_IBASE : BC_MAX_OBASE;
5780                         ptr = ib ? &G.prog.ib_t : &G.prog.ob_t;
5781                 }
5782
5783                 if (val > max)
5784                         RETURN_STATUS(bc_error(msg[s]));
5785                 if (!sc && !ib)
5786                         bc_num_copy(&G.prog.ob, l);
5787
5788                 *ptr = (size_t) val;
5789                 s = BC_STATUS_SUCCESS;
5790         }
5791
5792         bc_num_init(&res.d.n, l->len);
5793         bc_num_copy(&res.d.n, l);
5794         bc_program_binOpRetire(&res);
5795
5796         RETURN_STATUS(s);
5797 }
5798 #define zbc_program_assign(...) (zbc_program_assign(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5799
5800 #if !ENABLE_DC
5801 #define bc_program_pushVar(code, bgn, pop, copy) \
5802         bc_program_pushVar(code, bgn)
5803 // for bc, 'pop' and 'copy' are always false
5804 #endif
5805 static BC_STATUS bc_program_pushVar(char *code, size_t *bgn,
5806                                    bool pop, bool copy)
5807 {
5808         BcResult r;
5809         char *name = bc_program_name(code, bgn);
5810
5811         r.t = BC_RESULT_VAR;
5812         r.d.id.name = name;
5813
5814 #if ENABLE_DC
5815         {
5816                 BcVec *v = bc_program_search(name, true);
5817                 BcNum *num = bc_vec_top(v);
5818
5819                 if (pop || copy) {
5820
5821                         if (!BC_PROG_STACK(v, 2 - copy)) {
5822                                 free(name);
5823                                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
5824                         }
5825
5826                         free(name);
5827                         name = NULL;
5828
5829                         if (!BC_PROG_STR(num)) {
5830
5831                                 r.t = BC_RESULT_TEMP;
5832
5833                                 bc_num_init_DEF_SIZE(&r.d.n);
5834                                 bc_num_copy(&r.d.n, num);
5835                         }
5836                         else {
5837                                 r.t = BC_RESULT_STR;
5838                                 r.d.id.idx = num->rdx;
5839                         }
5840
5841                         if (!copy) bc_vec_pop(v);
5842                 }
5843         }
5844 #endif // ENABLE_DC
5845
5846         bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
5847
5848         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
5849 }
5850 #define zbc_program_pushVar(...) (bc_program_pushVar(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5851
5852 static BC_STATUS zbc_program_pushArray(char *code, size_t *bgn,
5853                                      char inst)
5854 {
5855         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5856         BcResult r;
5857         BcNum *num;
5858
5859         r.d.id.name = bc_program_name(code, bgn);
5860
5861         if (inst == BC_INST_ARRAY) {
5862                 r.t = BC_RESULT_ARRAY;
5863                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
5864         }
5865         else {
5866
5867                 BcResult *operand;
5868                 unsigned long temp;
5869
5870                 s = zbc_program_prep(&operand, &num);
5871                 if (s) goto err;
5872                 s = zbc_num_ulong(num, &temp);
5873                 if (s) goto err;
5874
5875                 if (temp > BC_MAX_DIM) {
5876                         s = bc_error("array too long; must be [1,"BC_MAX_DIM_STR"]");
5877                         goto err;
5878                 }
5879
5880                 r.d.id.idx = (size_t) temp;
5881                 bc_program_retire(&r, BC_RESULT_ARRAY_ELEM);
5882         }
5883
5884 err:
5885         if (s) free(r.d.id.name);
5886         RETURN_STATUS(s);
5887 }
5888 #define zbc_program_pushArray(...) (zbc_program_pushArray(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5889
5890 #if ENABLE_BC
5891 static BC_STATUS zbc_program_incdec(char inst)
5892 {
5893         BcStatus s;
5894         BcResult *ptr, res, copy;
5895         BcNum *num = NULL;
5896         char inst2 = inst;
5897
5898         s = zbc_program_prep(&ptr, &num);
5899         if (s) RETURN_STATUS(s);
5900
5901         if (inst == BC_INST_INC_POST || inst == BC_INST_DEC_POST) {
5902                 copy.t = BC_RESULT_TEMP;
5903                 bc_num_init(&copy.d.n, num->len);
5904                 bc_num_copy(&copy.d.n, num);
5905         }
5906
5907         res.t = BC_RESULT_ONE;
5908         inst = inst == BC_INST_INC_PRE || inst == BC_INST_INC_POST ?
5909                    BC_INST_ASSIGN_PLUS :
5910                    BC_INST_ASSIGN_MINUS;
5911
5912         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
5913         s = zbc_program_assign(inst);
5914         if (s) RETURN_STATUS(s);
5915
5916         if (inst2 == BC_INST_INC_POST || inst2 == BC_INST_DEC_POST) {
5917                 bc_vec_pop(&G.prog.results);
5918                 bc_vec_push(&G.prog.results, &copy);
5919         }
5920
5921         RETURN_STATUS(s);
5922 }
5923 #define zbc_program_incdec(...) (zbc_program_incdec(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5924
5925 static BC_STATUS zbc_program_call(char *code, size_t *idx)
5926 {
5927         BcInstPtr ip;
5928         size_t i, nparams = bc_program_index(code, idx);
5929         BcFunc *func;
5930         BcId *a;
5931         BcResultData param;
5932         BcResult *arg;
5933
5934         ip.idx = 0;
5935         ip.func = bc_program_index(code, idx);
5936         func = bc_program_func(ip.func);
5937
5938         if (func->code.len == 0) {
5939                 RETURN_STATUS(bc_error("undefined function"));
5940         }
5941         if (nparams != func->nparams) {
5942                 RETURN_STATUS(bc_error_fmt("function has %u parameters, but called with %u", func->nparams, nparams));
5943         }
5944         ip.len = G.prog.results.len - nparams;
5945
5946         for (i = 0; i < nparams; ++i) {
5947                 BcStatus s;
5948
5949                 a = bc_vec_item(&func->autos, nparams - 1 - i);
5950                 arg = bc_vec_top(&G.prog.results);
5951
5952                 if ((!a->idx) != (arg->t == BC_RESULT_ARRAY) || arg->t == BC_RESULT_STR)
5953                         RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5954
5955                 s = zbc_program_copyToVar(a->name, a->idx);
5956                 if (s) RETURN_STATUS(s);
5957         }
5958
5959         for (; i < func->autos.len; ++i) {
5960                 BcVec *v;
5961
5962                 a = bc_vec_item(&func->autos, i);
5963                 v = bc_program_search(a->name, a->idx);
5964
5965                 if (a->idx) {
5966                         bc_num_init_DEF_SIZE(&param.n);
5967                         bc_vec_push(v, &param.n);
5968                 }
5969                 else {
5970                         bc_array_init(&param.v, true);
5971                         bc_vec_push(v, &param.v);
5972                 }
5973         }
5974
5975         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
5976
5977         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
5978 }
5979 #define zbc_program_call(...) (zbc_program_call(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5980
5981 static BC_STATUS zbc_program_return(char inst)
5982 {
5983         BcResult res;
5984         BcFunc *f;
5985         size_t i;
5986         BcInstPtr *ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
5987
5988         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, ip->len + inst == BC_INST_RET))
5989                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
5990
5991         f = bc_program_func(ip->func);
5992         res.t = BC_RESULT_TEMP;
5993
5994         if (inst == BC_INST_RET) {
5995                 BcStatus s;
5996                 BcNum *num;
5997                 BcResult *operand = bc_vec_top(&G.prog.results);
5998
5999                 s = zbc_program_num(operand, &num, false);
6000                 if (s) RETURN_STATUS(s);
6001                 bc_num_init(&res.d.n, num->len);
6002                 bc_num_copy(&res.d.n, num);
6003         }
6004         else {
6005                 bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
6006                 //bc_num_zero(&res.d.n); - already is
6007         }
6008
6009         // We need to pop arguments as well, so this takes that into account.
6010         for (i = 0; i < f->autos.len; ++i) {
6011                 BcVec *v;
6012                 BcId *a = bc_vec_item(&f->autos, i);
6013
6014                 v = bc_program_search(a->name, a->idx);
6015                 bc_vec_pop(v);
6016         }
6017
6018         bc_vec_npop(&G.prog.results, G.prog.results.len - ip->len);
6019         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6020         bc_vec_pop(&G.prog.stack);
6021
6022         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
6023 }
6024 #define zbc_program_return(...) (zbc_program_return(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
6025 #endif // ENABLE_BC
6026
6027 static unsigned long bc_program_scale(BcNum *n)
6028 {
6029         return (unsigned long) n->rdx;
6030 }
6031
6032 static unsigned long bc_program_len(BcNum *n)
6033 {
6034         size_t len = n->len;
6035
6036         if (n->rdx != len) return len;
6037         for (;;) {
6038                 if (len == 0) break;
6039                 len--;
6040                 if (n->num[len] != 0) break;
6041         }
6042         return len;
6043 }
6044
6045 static BC_STATUS zbc_program_builtin(char inst)
6046 {
6047         BcStatus s;
6048         BcResult *opnd;
6049         BcNum *num = NULL;
6050         BcResult res;
6051         bool len = inst == BC_INST_LENGTH;
6052
6053         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6054                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6055         opnd = bc_vec_top(&G.prog.results);
6056
6057         s = zbc_program_num(opnd, &num, false);
6058         if (s) RETURN_STATUS(s);
6059
6060 #if ENABLE_DC
6061         if (!BC_PROG_NUM(opnd, num) && !len)
6062                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
6063 #endif
6064
6065         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
6066
6067         if (inst == BC_INST_SQRT) s = zbc_num_sqrt(num, &res.d.n, G.prog.scale);
6068 #if ENABLE_BC
6069         else if (len != 0 && opnd->t == BC_RESULT_ARRAY) {
6070                 bc_num_ulong2num(&res.d.n, (unsigned long) ((BcVec *) num)->len);
6071         }
6072 #endif
6073 #if ENABLE_DC
6074         else if (len != 0 && !BC_PROG_NUM(opnd, num)) {
6075                 char **str;
6076                 size_t idx = opnd->t == BC_RESULT_STR ? opnd->d.id.idx : num->rdx;
6077
6078                 str = bc_program_str(idx);
6079                 bc_num_ulong2num(&res.d.n, strlen(*str));
6080         }
6081 #endif
6082         else {
6083                 bc_num_ulong2num(&res.d.n, len ? bc_program_len(num) : bc_program_scale(num));
6084         }
6085
6086         bc_program_retire(&res, BC_RESULT_TEMP);
6087
6088         RETURN_STATUS(s);
6089 }
6090 #define zbc_program_builtin(...) (zbc_program_builtin(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
6091
6092 #if ENABLE_DC
6093 static BC_STATUS zbc_program_divmod(void)
6094 {
6095         BcStatus s;
6096         BcResult *opd1, *opd2, res, res2;
6097         BcNum *n1, *n2 = NULL;
6098
6099         s = zbc_program_binOpPrep(&opd1, &n1, &opd2, &n2, false);
6100         if (s) RETURN_STATUS(s);
6101
6102         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
6103         bc_num_init(&res2.d.n, n2->len);
6104
6105         s = zbc_num_divmod(n1, n2, &res2.d.n, &res.d.n, G.prog.scale);
6106         if (s) goto err;
6107
6108         bc_program_binOpRetire(&res2);
6109         res.t = BC_RESULT_TEMP;
6110         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6111
6112         RETURN_STATUS(s);
6113
6114 err:
6115         bc_num_free(&res2.d.n);
6116         bc_num_free(&res.d.n);
6117         RETURN_STATUS(s);
6118 }
6119 #define zbc_program_divmod(...) (zbc_program_divmod(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
6120
6121 static BC_STATUS zbc_program_modexp(void)
6122 {
6123         BcStatus s;
6124         BcResult *r1, *r2, *r3, res;
6125         BcNum *n1, *n2, *n3;
6126
6127         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 3))
6128                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6129         s = zbc_program_binOpPrep(&r2, &n2, &r3, &n3, false);
6130         if (s) RETURN_STATUS(s);
6131
6132         r1 = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 2);
6133         s = zbc_program_num(r1, &n1, false);
6134         if (s) RETURN_STATUS(s);
6135         if (!BC_PROG_NUM(r1, n1))
6136                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
6137
6138         // Make sure that the values have their pointers updated, if necessary.
6139         if (r1->t == BC_RESULT_VAR || r1->t == BC_RESULT_ARRAY_ELEM) {
6140
6141                 if (r1->t == r2->t) {
6142                         s = zbc_program_num(r2, &n2, false);
6143                         if (s) RETURN_STATUS(s);
6144                 }
6145
6146                 if (r1->t == r3->t) {
6147                         s = zbc_program_num(r3, &n3, false);
6148                         if (s) RETURN_STATUS(s);
6149                 }
6150         }
6151
6152         bc_num_init(&res.d.n, n3->len);
6153         s = zbc_num_modexp(n1, n2, n3, &res.d.n);
6154         if (s) goto err;
6155
6156         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6157         bc_program_binOpRetire(&res);
6158
6159         RETURN_STATUS(s);
6160
6161 err:
6162         bc_num_free(&res.d.n);
6163         RETURN_STATUS(s);
6164 }
6165 #define zbc_program_modexp(...) (zbc_program_modexp(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
6166
6167 static void bc_program_stackLen(void)
6168 {
6169         BcResult res;
6170         size_t len = G.prog.results.len;
6171
6172         res.t = BC_RESULT_TEMP;
6173
6174         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
6175         bc_num_ulong2num(&res.d.n, len);
6176         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6177 }
6178
6179 static BC_STATUS zbc_program_asciify(void)
6180 {
6181         BcStatus s;
6182         BcResult *r, res;
6183         BcNum *num, n;
6184         char *str, *str2, c;
6185         size_t len = G.prog.strs.len, idx;
6186         unsigned long val;
6187
6188         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6189                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6190         r = bc_vec_top(&G.prog.results);
6191
6192         num = NULL; // TODO: is this NULL needed?
6193         s = zbc_program_num(r, &num, false);
6194         if (s) RETURN_STATUS(s);
6195
6196         if (BC_PROG_NUM(r, num)) {
6197
6198                 bc_num_init_DEF_SIZE(&n);
6199                 bc_num_copy(&n, num);
6200                 bc_num_truncate(&n, n.rdx);
6201
6202                 s = zbc_num_mod(&n, &G.prog.strmb, &n, 0);
6203                 if (s) goto num_err;
6204                 s = zbc_num_ulong(&n, &val);
6205                 if (s) goto num_err;
6206
6207                 c = (char) val;
6208
6209                 bc_num_free(&n);
6210         }
6211         else {
6212                 idx = (r->t == BC_RESULT_STR) ? r->d.id.idx : num->rdx;
6213                 str2 = *bc_program_str(idx);
6214                 c = str2[0];
6215         }
6216
6217         str = xzalloc(2);
6218         str[0] = c;
6219         //str[1] = '\0'; - already is
6220
6221         str2 = xstrdup(str);
6222         bc_program_addFunc(str2, &idx);
6223
6224         if (idx != len + BC_PROG_REQ_FUNCS) {
6225                 for (idx = 0; idx < G.prog.strs.len; ++idx) {
6226                         if (strcmp(*bc_program_str(idx), str) == 0) {
6227                                 len = idx;
6228                                 break;
6229                         }
6230                 }
6231
6232                 free(str);
6233         }
6234         else
6235                 bc_vec_push(&G.prog.strs, &str);
6236
6237         res.t = BC_RESULT_STR;
6238         res.d.id.idx = len;
6239         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6240         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6241
6242         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
6243
6244 num_err:
6245         bc_num_free(&n);
6246         RETURN_STATUS(s);
6247 }
6248 #define zbc_program_asciify(...) (zbc_program_asciify(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
6249
6250 static BC_STATUS zbc_program_printStream(void)
6251 {
6252         BcStatus s;
6253         BcResult *r;
6254         BcNum *n = NULL;
6255         size_t idx;
6256         char *str;
6257
6258         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6259                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6260         r = bc_vec_top(&G.prog.results);
6261
6262         s = zbc_program_num(r, &n, false);
6263         if (s) RETURN_STATUS(s);
6264
6265         if (BC_PROG_NUM(r, n)) {
6266                 s = zbc_num_printNum(n, &G.prog.strmb, 1, bc_num_printChar);
6267         } else {
6268                 idx = (r->t == BC_RESULT_STR) ? r->d.id.idx : n->rdx;
6269                 str = *bc_program_str(idx);
6270                 printf("%s", str);
6271         }
6272
6273         RETURN_STATUS(s);
6274 }
6275 #define zbc_program_printStream(...) (zbc_program_printStream(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
6276
6277 static BC_STATUS zbc_program_nquit(void)
6278 {
6279         BcStatus s;
6280         BcResult *opnd;
6281         BcNum *num = NULL;
6282         unsigned long val;
6283
6284         s = zbc_program_prep(&opnd, &num);
6285         if (s) RETURN_STATUS(s);
6286         s = zbc_num_ulong(num, &val);
6287         if (s) RETURN_STATUS(s);
6288
6289         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6290
6291         if (G.prog.stack.len < val)
6292                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6293         if (G.prog.stack.len == val) {
6294                 QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
6295         }
6296
6297         bc_vec_npop(&G.prog.stack, val);
6298
6299         RETURN_STATUS(s);
6300 }
6301 #define zbc_program_nquit(...) (zbc_program_nquit(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
6302
6303 static BC_STATUS zbc_program_execStr(char *code, size_t *bgn,
6304                                    bool cond)
6305 {
6306         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6307         BcResult *r;
6308         char **str;
6309         BcFunc *f;
6310         BcParse prs;
6311         BcInstPtr ip;
6312         size_t fidx, sidx;
6313
6314         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6315                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6316
6317         r = bc_vec_top(&G.prog.results);
6318
6319         if (cond) {
6320                 BcNum *n = n; // for compiler
6321                 bool exec;
6322                 char *name;
6323                 char *then_name = bc_program_name(code, bgn);
6324                 char *else_name = NULL;
6325
6326                 if (code[*bgn] == BC_PARSE_STREND)
6327                         (*bgn) += 1;
6328                 else
6329                         else_name = bc_program_name(code, bgn);
6330
6331                 exec = r->d.n.len != 0;
6332                 name = then_name;
6333                 if (!exec && else_name != NULL) {
6334                         exec = true;
6335                         name = else_name;
6336                 }
6337
6338                 if (exec) {
6339                         BcVec *v;
6340                         v = bc_program_search(name, true);
6341                         n = bc_vec_top(v);
6342                 }
6343
6344                 free(then_name);
6345                 free(else_name);
6346
6347                 if (!exec) goto exit;
6348                 if (!BC_PROG_STR(n)) {
6349                         s = bc_error_variable_is_wrong_type();
6350                         goto exit;
6351                 }
6352
6353                 sidx = n->rdx;
6354         } else {
6355                 if (r->t == BC_RESULT_STR) {
6356                         sidx = r->d.id.idx;
6357                 } else if (r->t == BC_RESULT_VAR) {
6358                         BcNum *n;
6359                         s = zbc_program_num(r, &n, false);
6360                         if (s || !BC_PROG_STR(n)) goto exit;
6361                         sidx = n->rdx;
6362                 } else
6363                         goto exit;
6364         }
6365
6366         fidx = sidx + BC_PROG_REQ_FUNCS;
6367
6368         str = bc_program_str(sidx);
6369         f = bc_program_func(fidx);
6370
6371         if (f->code.len == 0) {
6372                 bc_parse_create(&prs, fidx);
6373                 s = zbc_parse_text_init(&prs, *str);
6374                 if (s) goto err;
6375                 s = zcommon_parse_expr(&prs, BC_PARSE_NOCALL);
6376                 if (s) goto err;
6377
6378                 if (prs.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
6379                         s = bc_error_bad_expression();
6380                         goto err;
6381                 }
6382
6383                 bc_parse_free(&prs);
6384         }
6385
6386         ip.idx = 0;
6387         ip.len = G.prog.results.len;
6388         ip.func = fidx;
6389
6390         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6391         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
6392
6393         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
6394
6395 err:
6396         bc_parse_free(&prs);
6397         f = bc_program_func(fidx);
6398         bc_vec_pop_all(&f->code);
6399 exit:
6400         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6401         RETURN_STATUS(s);
6402 }
6403 #define zbc_program_execStr(...) (zbc_program_execStr(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
6404 #endif // ENABLE_DC
6405
6406 static void bc_program_pushGlobal(char inst)
6407 {
6408         BcResult res;
6409         unsigned long val;
6410
6411         res.t = inst - BC_INST_IBASE + BC_RESULT_IBASE;
6412         if (inst == BC_INST_IBASE)
6413                 val = (unsigned long) G.prog.ib_t;
6414         else if (inst == BC_INST_SCALE)
6415                 val = (unsigned long) G.prog.scale;
6416         else
6417                 val = (unsigned long) G.prog.ob_t;
6418
6419         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
6420         bc_num_ulong2num(&res.d.n, val);
6421         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6422 }
6423
6424 static void bc_program_addFunc(char *name, size_t *idx)
6425 {
6426         BcId entry, *entry_ptr;
6427         BcFunc f;
6428         int inserted;
6429
6430         entry.name = name;
6431         entry.idx = G.prog.fns.len;
6432
6433         inserted = bc_map_insert(&G.prog.fn_map, &entry, idx);
6434         if (!inserted) free(name);
6435
6436         entry_ptr = bc_vec_item(&G.prog.fn_map, *idx);
6437         *idx = entry_ptr->idx;
6438
6439         if (!inserted) {
6440
6441                 BcFunc *func = bc_program_func(entry_ptr->idx);
6442
6443                 // We need to reset these, so the function can be repopulated.
6444                 func->nparams = 0;
6445                 bc_vec_pop_all(&func->autos);
6446                 bc_vec_pop_all(&func->code);
6447                 bc_vec_pop_all(&func->labels);
6448         }
6449         else {
6450                 bc_func_init(&f);
6451                 bc_vec_push(&G.prog.fns, &f);
6452         }
6453 }
6454
6455 static BC_STATUS zbc_program_exec(void)
6456 {
6457         BcResult r, *ptr;
6458         BcNum *num;
6459         BcInstPtr *ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
6460         BcFunc *func = bc_program_func(ip->func);
6461         char *code = func->code.v;
6462
6463         while (ip->idx < func->code.len) {
6464                 BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6465                 char inst = code[(ip->idx)++];
6466
6467                 dbg_exec("inst:%d", inst);
6468                 switch (inst) {
6469 #if ENABLE_BC
6470                         case BC_INST_JUMP_ZERO: {
6471                                 bool zero;
6472                                 dbg_exec("BC_INST_JUMP_ZERO:");
6473                                 s = zbc_program_prep(&ptr, &num);
6474                                 if (s) RETURN_STATUS(s);
6475                                 zero = (bc_num_cmp(num, &G.prog.zero) == 0);
6476                                 bc_vec_pop(&G.prog.results);
6477                                 if (!zero) {
6478                                         bc_program_index(code, &ip->idx);
6479                                         break;
6480                                 }
6481                                 // else: fall through
6482                         }
6483                         case BC_INST_JUMP: {
6484                                 size_t idx = bc_program_index(code, &ip->idx);
6485                                 size_t *addr = bc_vec_item(&func->labels, idx);
6486                                 dbg_exec("BC_INST_JUMP: to %ld", (long)*addr);
6487                                 ip->idx = *addr;
6488                                 break;
6489                         }
6490                         case BC_INST_CALL:
6491                                 dbg_exec("BC_INST_CALL:");
6492                                 s = zbc_program_call(code, &ip->idx);
6493                                 break;
6494                         case BC_INST_INC_PRE:
6495                         case BC_INST_DEC_PRE:
6496                         case BC_INST_INC_POST:
6497                         case BC_INST_DEC_POST:
6498                                 dbg_exec("BC_INST_INCDEC:");
6499                                 s = zbc_program_incdec(inst);
6500                                 break;
6501                         case BC_INST_HALT:
6502                                 dbg_exec("BC_INST_HALT:");
6503                                 QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
6504                                 break;
6505                         case BC_INST_RET:
6506                         case BC_INST_RET0:
6507                                 dbg_exec("BC_INST_RET[0]:");
6508                                 s = zbc_program_return(inst);
6509                                 break;
6510                         case BC_INST_BOOL_OR:
6511                         case BC_INST_BOOL_AND:
6512 #endif // ENABLE_BC
6513                         case BC_INST_REL_EQ:
6514                         case BC_INST_REL_LE:
6515                         case BC_INST_REL_GE:
6516                         case BC_INST_REL_NE:
6517                         case BC_INST_REL_LT:
6518                         case BC_INST_REL_GT:
6519                                 dbg_exec("BC_INST_BOOL:");
6520                                 s = zbc_program_logical(inst);
6521                                 break;
6522                         case BC_INST_READ:
6523                                 dbg_exec("BC_INST_READ:");
6524                                 s = zbc_program_read();
6525                                 break;
6526                         case BC_INST_VAR:
6527                                 dbg_exec("BC_INST_VAR:");
6528                                 s = zbc_program_pushVar(code, &ip->idx, false, false);
6529                                 break;
6530                         case BC_INST_ARRAY_ELEM:
6531                         case BC_INST_ARRAY:
6532                                 dbg_exec("BC_INST_ARRAY[_ELEM]:");
6533                                 s = zbc_program_pushArray(code, &ip->idx, inst);
6534                                 break;
6535                         case BC_INST_LAST:
6536                                 r.t = BC_RESULT_LAST;
6537                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6538                                 break;
6539                         case BC_INST_IBASE:
6540                         case BC_INST_SCALE:
6541                         case BC_INST_OBASE:
6542                                 bc_program_pushGlobal(inst);
6543                                 break;
6544                         case BC_INST_SCALE_FUNC:
6545                         case BC_INST_LENGTH:
6546                         case BC_INST_SQRT:
6547                                 dbg_exec("BC_INST_builtin:");
6548                                 s = zbc_program_builtin(inst);
6549                                 break;
6550                         case BC_INST_NUM:
6551                                 dbg_exec("BC_INST_NUM:");
6552                                 r.t = BC_RESULT_CONSTANT;
6553                                 r.d.id.idx = bc_program_index(code, &ip->idx);
6554                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6555                                 break;
6556                         case BC_INST_POP:
6557                                 dbg_exec("BC_INST_POP:");
6558                                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6559                                         s = bc_error_stack_has_too_few_elements();
6560                                 else
6561                                         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6562                                 break;
6563                         case BC_INST_POP_EXEC:
6564                                 dbg_exec("BC_INST_POP_EXEC:");
6565                                 bc_vec_pop(&G.prog.stack);
6566                                 break;
6567                         case BC_INST_PRINT:
6568                         case BC_INST_PRINT_POP:
6569                         case BC_INST_PRINT_STR:
6570                                 dbg_exec("BC_INST_PRINTxyz:");
6571                                 s = zbc_program_print(inst, 0);
6572                                 break;
6573                         case BC_INST_STR:
6574                                 dbg_exec("BC_INST_STR:");
6575                                 r.t = BC_RESULT_STR;
6576                                 r.d.id.idx = bc_program_index(code, &ip->idx);
6577                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6578                                 break;
6579                         case BC_INST_POWER:
6580                         case BC_INST_MULTIPLY:
6581                         case BC_INST_DIVIDE:
6582                         case BC_INST_MODULUS:
6583                         case BC_INST_PLUS:
6584                         case BC_INST_MINUS:
6585                                 dbg_exec("BC_INST_binaryop:");
6586                                 s = zbc_program_op(inst);
6587                                 break;
6588                         case BC_INST_BOOL_NOT:
6589                                 dbg_exec("BC_INST_BOOL_NOT:");
6590                                 s = zbc_program_prep(&ptr, &num);
6591                                 if (s) RETURN_STATUS(s);
6592                                 bc_num_init_DEF_SIZE(&r.d.n);
6593                                 if (!bc_num_cmp(num, &G.prog.zero))
6594                                         bc_num_one(&r.d.n);
6595                                 //else bc_num_zero(&r.d.n); - already is
6596                                 bc_program_retire(&r, BC_RESULT_TEMP);
6597                                 break;
6598                         case BC_INST_NEG:
6599                                 dbg_exec("BC_INST_NEG:");
6600                                 s = zbc_program_negate();
6601                                 break;
6602 #if ENABLE_BC
6603                         case BC_INST_ASSIGN_POWER:
6604                         case BC_INST_ASSIGN_MULTIPLY:
6605                         case BC_INST_ASSIGN_DIVIDE:
6606                         case BC_INST_ASSIGN_MODULUS:
6607                         case BC_INST_ASSIGN_PLUS:
6608                         case BC_INST_ASSIGN_MINUS:
6609 #endif
6610                         case BC_INST_ASSIGN:
6611                                 dbg_exec("BC_INST_ASSIGNxyz:");
6612                                 s = zbc_program_assign(inst);
6613                                 break;
6614 #if ENABLE_DC
6615                         case BC_INST_MODEXP:
6616                                 s = zbc_program_modexp();
6617                                 break;
6618                         case BC_INST_DIVMOD:
6619                                 s = zbc_program_divmod();
6620                                 break;
6621                         case BC_INST_EXECUTE:
6622                         case BC_INST_EXEC_COND:
6623                                 s = zbc_program_execStr(code, &ip->idx, inst == BC_INST_EXEC_COND);
6624                                 break;
6625                         case BC_INST_PRINT_STACK: {
6626                                 size_t idx;
6627                                 for (idx = 0; idx < G.prog.results.len; ++idx) {
6628                                         s = zbc_program_print(BC_INST_PRINT, idx);
6629                                         if (s) break;
6630                                 }
6631                                 break;
6632                         }
6633                         case BC_INST_CLEAR_STACK:
6634                                 bc_vec_pop_all(&G.prog.results);
6635                                 break;
6636                         case BC_INST_STACK_LEN:
6637                                 bc_program_stackLen();
6638                                 break;
6639                         case BC_INST_DUPLICATE:
6640                                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6641                                         RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6642                                 ptr = bc_vec_top(&G.prog.results);
6643                                 bc_result_copy(&r, ptr);
6644                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6645                                 break;
6646                         case BC_INST_SWAP: {
6647                                 BcResult *ptr2;
6648                                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 2))
6649                                         RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6650                                 ptr = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 0);
6651                                 ptr2 = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 1);
6652                                 memcpy(&r, ptr, sizeof(BcResult));
6653                                 memcpy(ptr, ptr2, sizeof(BcResult));
6654                                 memcpy(ptr2, &r, sizeof(BcResult));
6655                                 break;
6656                         }
6657                         case BC_INST_ASCIIFY:
6658                                 s = zbc_program_asciify();
6659                                 break;
6660                         case BC_INST_PRINT_STREAM:
6661                                 s = zbc_program_printStream();
6662                                 break;
6663                         case BC_INST_LOAD:
6664                         case BC_INST_PUSH_VAR: {
6665                                 bool copy = inst == BC_INST_LOAD;
6666                                 s = zbc_program_pushVar(code, &ip->idx, true, copy);
6667                                 break;
6668                         }
6669                         case BC_INST_PUSH_TO_VAR: {
6670                                 char *name = bc_program_name(code, &ip->idx);
6671                                 s = zbc_program_copyToVar(name, true);
6672                                 free(name);
6673                                 break;
6674                         }
6675                         case BC_INST_QUIT:
6676                                 dbg_exec("BC_INST_NEG:");
6677                                 if (G.prog.stack.len <= 2)
6678                                         QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
6679                                 bc_vec_npop(&G.prog.stack, 2);
6680                                 break;
6681                         case BC_INST_NQUIT:
6682                                 s = zbc_program_nquit();
6683                                 break;
6684 #endif // ENABLE_DC
6685                 }
6686
6687                 if (s || G_interrupt) {
6688                         bc_program_reset();
6689                         RETURN_STATUS(s);
6690                 }
6691
6692                 fflush_and_check();
6693
6694                 // If the stack has changed, pointers may be invalid.
6695                 ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
6696                 func = bc_program_func(ip->func);
6697                 code = func->code.v;
6698         }
6699
6700         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
6701 }
6702 #define zbc_program_exec(...) (zbc_program_exec(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
6703
6704 static unsigned bc_vm_envLen(const char *var)
6705 {
6706         char *lenv;
6707         unsigned len;
6708
6709         lenv = getenv(var);
6710         len = BC_NUM_PRINT_WIDTH;
6711         if (!lenv) return len;
6712
6713         len = bb_strtou(lenv, NULL, 10) - 1;
6714         if (errno || len < 2 || len >= INT_MAX)
6715                 len = BC_NUM_PRINT_WIDTH;
6716
6717         return len;
6718 }
6719
6720 static BC_STATUS zbc_vm_process(const char *text)
6721 {
6722         BcStatus s;
6723
6724         dbg_lex_enter("%s:%d entered", __func__, __LINE__);
6725         s = zbc_parse_text_init(&G.prs, text);
6726         if (s) RETURN_STATUS(s);
6727
6728         while (G.prs.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
6729                 dbg_lex("%s:%d G.prs.l.t.t:%d", __func__, __LINE__, G.prs.l.t.t);
6730                 s = zcommon_parse(&G.prs);
6731                 if (s) RETURN_STATUS(s);
6732                 s = zbc_program_exec();
6733                 if (s) {
6734                         bc_program_reset();
6735                         break;
6736                 }
6737         }
6738
6739         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
6740         RETURN_STATUS(s);
6741 }
6742 #define zbc_vm_process(...) (zbc_vm_process(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
6743
6744 static BC_STATUS zbc_vm_execute_FILE(FILE *fp, const char *filename)
6745 {
6746         // So far bc/dc have no way to include a file from another file,
6747         // therefore we know G.prog.file == NULL on entry
6748         //const char *sv_file;
6749         BcStatus s;
6750
6751         G.prog.file = filename;
6752         G.input_fp = fp;
6753         bc_lex_file(&G.prs.l);
6754
6755         do {
6756                 s = zbc_vm_process("");
6757                 // We do not stop looping on errors here if reading stdin.
6758                 // Example: start interactive bc and enter "return".
6759                 // It should say "'return' not in a function"
6760                 // but should not exit.
6761         } while (G.input_fp == stdin);
6762         G.prog.file = NULL;
6763         RETURN_STATUS(s);
6764 }
6765 #define zbc_vm_execute_FILE(...) (zbc_vm_execute_FILE(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
6766
6767 static BC_STATUS zbc_vm_file(const char *file)
6768 {
6769         BcStatus s;
6770         FILE *fp;
6771
6772         fp = xfopen_for_read(file);
6773         s = zbc_vm_execute_FILE(fp, file);
6774         fclose(fp);
6775
6776         RETURN_STATUS(s);
6777 }
6778 #define zbc_vm_file(...) (zbc_vm_file(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
6779
6780 #if ENABLE_BC
6781 static void bc_vm_info(void)
6782 {
6783         printf("%s "BB_VER"\n"
6784                 "Copyright (c) 2018 Gavin D. Howard and contributors\n"
6785         , applet_name);
6786 }
6787
6788 static void bc_args(char **argv)
6789 {
6790         unsigned opts;
6791         int i;
6792
6793         GETOPT_RESET();
6794 #if ENABLE_FEATURE_BC_LONG_OPTIONS
6795         opts = option_mask32 |= getopt32long(argv, "wvsqli",
6796                 "warn\0"              No_argument "w"
6797                 "version\0"           No_argument "v"
6798                 "standard\0"          No_argument "s"
6799                 "quiet\0"             No_argument "q"
6800                 "mathlib\0"           No_argument "l"
6801                 "interactive\0"       No_argument "i"
6802         );
6803 #else
6804         opts = option_mask32 |= getopt32(argv, "wvsqli");
6805 #endif
6806         if (getenv("POSIXLY_CORRECT"))
6807                 option_mask32 |= BC_FLAG_S;
6808
6809         if (opts & BC_FLAG_V) {
6810                 bc_vm_info();
6811                 exit(0);
6812         }
6813
6814         for (i = optind; argv[i]; ++i)
6815                 bc_vec_push(&G.files, argv + i);
6816 }
6817
6818 static void bc_vm_envArgs(void)
6819 {
6820         BcVec v;
6821         char *buf;
6822         char *env_args = getenv("BC_ENV_ARGS");
6823
6824         if (!env_args) return;
6825
6826         G.env_args = xstrdup(env_args);
6827         buf = G.env_args;
6828
6829         bc_vec_init(&v, sizeof(char *), NULL);
6830
6831         while (*(buf = skip_whitespace(buf)) != '\0') {
6832                 bc_vec_push(&v, &buf);
6833                 buf = skip_non_whitespace(buf);
6834                 if (!*buf)
6835                         break;
6836                 *buf++ = '\0';
6837         }
6838
6839         // NULL terminate, and pass argv[] so that first arg is argv[1]
6840         if (sizeof(int) == sizeof(char*)) {
6841                 bc_vec_push(&v, &const_int_0);
6842         } else {
6843                 static char *const nullptr = NULL;
6844                 bc_vec_push(&v, &nullptr);
6845         }
6846         bc_args(((char **)v.v) - 1);
6847
6848         bc_vec_free(&v);
6849 }
6850
6851 static const char bc_lib[] ALIGN1 = {
6852         "scale=20"
6853 "\n"    "define e(x){"
6854 "\n"            "auto b,s,n,r,d,i,p,f,v"
6855 ////////////////"if(x<0)return(1/e(-x))" // and drop 'n' and x<0 logic below
6856 //^^^^^^^^^^^^^^^^ this would work, and is even more precise than GNU bc:
6857 //e(-.998896): GNU:.36828580434569428695
6858 //      above code:.36828580434569428696
6859 //    actual value:.3682858043456942869594...
6860 // but for now let's be "GNU compatible"
6861 "\n"            "b=ibase"
6862 "\n"            "ibase=A"
6863 "\n"            "if(x<0){"
6864 "\n"                    "n=1"
6865 "\n"                    "x=-x"
6866 "\n"            "}"
6867 "\n"            "s=scale"
6868 "\n"            "r=6+s+.44*x"
6869 "\n"            "scale=scale(x)+1"
6870 "\n"            "while(x>1){"
6871 "\n"                    "d+=1"
6872 "\n"                    "x/=2"
6873 "\n"                    "scale+=1"
6874 "\n"            "}"
6875 "\n"            "scale=r"
6876 "\n"            "r=x+1"
6877 "\n"            "p=x"
6878 "\n"            "f=v=1"
6879 "\n"            "for(i=2;v;++i){"
6880 "\n"                    "p*=x"
6881 "\n"                    "f*=i"
6882 "\n"                    "v=p/f"
6883 "\n"                    "r+=v"
6884 "\n"            "}"
6885 "\n"            "while(d--)r*=r"
6886 "\n"            "scale=s"
6887 "\n"            "ibase=b"
6888 "\n"            "if(n)return(1/r)"
6889 "\n"            "return(r/1)"
6890 "\n"    "}"
6891 "\n"    "define l(x){"
6892 "\n"            "auto b,s,r,p,a,q,i,v"
6893 "\n"            "b=ibase"
6894 "\n"            "ibase=A"
6895 "\n"            "if(x<=0){"
6896 "\n"                    "r=(1-10^scale)/1"
6897 "\n"                    "ibase=b"
6898 "\n"                    "return(r)"
6899 "\n"            "}"
6900 "\n"            "s=scale"
6901 "\n"            "scale+=6"
6902 "\n"            "p=2"
6903 "\n"            "while(x>=2){"
6904 "\n"                    "p*=2"
6905 "\n"                    "x=sqrt(x)"
6906 "\n"            "}"
6907 "\n"            "while(x<=.5){"
6908 "\n"                    "p*=2"
6909 "\n"                    "x=sqrt(x)"
6910 "\n"            "}"
6911 "\n"            "r=a=(x-1)/(x+1)"
6912 "\n"            "q=a*a"
6913 "\n"            "v=1"
6914 "\n"            "for(i=3;v;i+=2){"
6915 "\n"                    "a*=q"
6916 "\n"                    "v=a/i"
6917 "\n"                    "r+=v"
6918 "\n"            "}"
6919 "\n"            "r*=p"
6920 "\n"            "scale=s"
6921 "\n"            "ibase=b"
6922 "\n"            "return(r/1)"
6923 "\n"    "}"
6924 "\n"    "define s(x){"
6925 "\n"            "auto b,s,r,a,q,i"
6926 "\n"            "if(x<0)return(-s(-x))"
6927 "\n"            "b=ibase"
6928 "\n"            "ibase=A"
6929 "\n"            "s=scale"
6930 "\n"            "scale=1.1*s+2"
6931 "\n"            "a=a(1)"
6932 "\n"            "scale=0"
6933 "\n"            "q=(x/a+2)/4"
6934 "\n"            "x-=4*q*a"
6935 "\n"            "if(q%2)x=-x"
6936 "\n"            "scale=s+2"
6937 "\n"            "r=a=x"
6938 "\n"            "q=-x*x"
6939 "\n"            "for(i=3;a;i+=2){"
6940 "\n"                    "a*=q/(i*(i-1))"
6941 "\n"                    "r+=a"
6942 "\n"            "}"
6943 "\n"            "scale=s"
6944 "\n"            "ibase=b"
6945 "\n"            "return(r/1)"
6946 "\n"    "}"
6947 "\n"    "define c(x){"
6948 "\n"            "auto b,s"
6949 "\n"            "b=ibase"
6950 "\n"            "ibase=A"
6951 "\n"            "s=scale"
6952 "\n"            "scale*=1.2"
6953 "\n"            "x=s(2*a(1)+x)"
6954 "\n"            "scale=s"
6955 "\n"            "ibase=b"
6956 "\n"            "return(x/1)"
6957 "\n"    "}"
6958 "\n"    "define a(x){"
6959 "\n"            "auto b,s,r,n,a,m,t,f,i,u"
6960 "\n"            "b=ibase"
6961 "\n"            "ibase=A"
6962 "\n"            "n=1"
6963 "\n"            "if(x<0){"
6964 "\n"                    "n=-1"
6965 "\n"                    "x=-x"
6966 "\n"            "}"
6967 "\n"            "if(scale<65){"
6968 "\n"                    "if(x==1)return(.7853981633974483096156608458198757210492923498437764552437361480/n)"
6969 "\n"                    "if(x==.2)return(.1973955598498807583700497651947902934475851037878521015176889402/n)"
6970 "\n"            "}"
6971 "\n"            "s=scale"
6972 "\n"            "if(x>.2){"
6973 "\n"                    "scale+=5"
6974 "\n"                    "a=a(.2)"
6975 "\n"            "}"
6976 "\n"            "scale=s+3"
6977 "\n"            "while(x>.2){"
6978 "\n"                    "m+=1"
6979 "\n"                    "x=(x-.2)/(1+.2*x)"
6980 "\n"            "}"
6981 "\n"            "r=u=x"
6982 "\n"            "f=-x*x"
6983 "\n"            "t=1"
6984 "\n"            "for(i=3;t;i+=2){"
6985 "\n"                    "u*=f"
6986 "\n"                    "t=u/i"
6987 "\n"                    "r+=t"
6988 "\n"            "}"
6989 "\n"            "scale=s"
6990 "\n"            "ibase=b"
6991 "\n"            "return((m*a+r)/n)"
6992 "\n"    "}"
6993 "\n"    "define j(n,x){"
6994 "\n"            "auto b,s,o,a,i,v,f"
6995 "\n"            "b=ibase"
6996 "\n"            "ibase=A"
6997 "\n"            "s=scale"
6998 "\n"            "scale=0"
6999 "\n"            "n/=1"
7000 "\n"            "if(n<0){"
7001 "\n"                    "n=-n"
7002 "\n"                    "o=n%2"
7003 "\n"            "}"
7004 "\n"            "a=1"
7005 "\n"            "for(i=2;i<=n;++i)a*=i"
7006 "\n"            "scale=1.5*s"
7007 "\n"            "a=(x^n)/2^n/a"
7008 "\n"            "r=v=1"
7009 "\n"            "f=-x*x/4"
7010 "\n"            "scale+=length(a)-scale(a)"
7011 "\n"            "for(i=1;v;++i){"
7012 "\n"                    "v=v*f/i/(n+i)"
7013 "\n"                    "r+=v"
7014 "\n"            "}"
7015 "\n"            "scale=s"
7016 "\n"            "ibase=b"
7017 "\n"            "if(o)a=-a"
7018 "\n"            "return(a*r/1)"
7019 "\n"    "}"
7020 };
7021 #endif // ENABLE_BC
7022
7023 static BC_STATUS zbc_vm_exec(void)
7024 {
7025         BcStatus s;
7026         size_t i;
7027
7028 #if ENABLE_BC
7029         if (option_mask32 & BC_FLAG_L) {
7030                 // We know that internal library is not buggy,
7031                 // thus error checking is normally disabled.
7032 # define DEBUG_LIB 0
7033                 bc_lex_file(&G.prs.l);
7034                 s = zbc_vm_process(bc_lib);
7035                 if (DEBUG_LIB && s) RETURN_STATUS(s);
7036         }
7037 #endif
7038
7039         s = BC_STATUS_SUCCESS;
7040         for (i = 0; !s && i < G.files.len; ++i)
7041                 s = zbc_vm_file(*((char **) bc_vec_item(&G.files, i)));
7042         if (ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP && s && !G_ttyin) {
7043                 // Debug config, non-interactive mode:
7044                 // return all the way back to main.
7045                 // Non-debug builds do not come here, they exit.
7046                 RETURN_STATUS(s);
7047         }
7048
7049         if (IS_BC || (option_mask32 & BC_FLAG_I))
7050                 s = zbc_vm_execute_FILE(stdin, /*filename:*/ NULL);
7051
7052         RETURN_STATUS(s);
7053 }
7054 #define zbc_vm_exec(...) (zbc_vm_exec(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
7055
7056 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
7057 static void bc_program_free(void)
7058 {
7059         bc_num_free(&G.prog.ob);
7060 # if ENABLE_DC
7061         bc_num_free(&G.prog.strmb);
7062 # endif
7063         bc_vec_free(&G.prog.fns);
7064         bc_vec_free(&G.prog.fn_map);
7065         bc_vec_free(&G.prog.vars);
7066         bc_vec_free(&G.prog.var_map);
7067         bc_vec_free(&G.prog.arrs);
7068         bc_vec_free(&G.prog.arr_map);
7069         bc_vec_free(&G.prog.strs);
7070         bc_vec_free(&G.prog.consts);
7071         bc_vec_free(&G.prog.results);
7072         bc_vec_free(&G.prog.stack);
7073         bc_num_free(&G.prog.last);
7074         bc_num_free(&G.prog.zero);
7075         bc_num_free(&G.prog.one);
7076         bc_vec_free(&G.input_buffer);
7077 }
7078
7079 static void bc_vm_free(void)
7080 {
7081         bc_vec_free(&G.files);
7082         bc_program_free();
7083         bc_parse_free(&G.prs);
7084         free(G.env_args);
7085 }
7086 #endif
7087
7088 static void bc_program_init(void)
7089 {
7090         size_t idx;
7091         BcInstPtr ip;
7092
7093         // memset(&G.prog, 0, sizeof(G.prog)); - already is
7094         memset(&ip, 0, sizeof(BcInstPtr));
7095
7096         // G.prog.nchars = G.prog.scale = 0; - already is
7097         G.prog.ib_t = 10;
7098
7099         bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.ob);
7100         bc_num_ten(&G.prog.ob);
7101         G.prog.ob_t = 10;
7102
7103 #if ENABLE_DC
7104         bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.strmb);
7105         bc_num_ulong2num(&G.prog.strmb, UCHAR_MAX + 1);
7106 #endif
7107
7108         bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.last);
7109         //bc_num_zero(&G.prog.last); - already is
7110
7111         bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.zero);
7112         //bc_num_zero(&G.prog.zero); - already is
7113
7114         bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.one);
7115         bc_num_one(&G.prog.one);
7116
7117         bc_vec_init(&G.prog.fns, sizeof(BcFunc), bc_func_free);
7118         bc_vec_init(&G.prog.fn_map, sizeof(BcId), bc_id_free);
7119
7120         bc_program_addFunc(xstrdup("(main)"), &idx);
7121         bc_program_addFunc(xstrdup("(read)"), &idx);
7122
7123         bc_vec_init(&G.prog.vars, sizeof(BcVec), bc_vec_free);
7124         bc_vec_init(&G.prog.var_map, sizeof(BcId), bc_id_free);
7125
7126         bc_vec_init(&G.prog.arrs, sizeof(BcVec), bc_vec_free);
7127         bc_vec_init(&G.prog.arr_map, sizeof(BcId), bc_id_free);
7128
7129         bc_vec_init(&G.prog.strs, sizeof(char *), bc_string_free);
7130         bc_vec_init(&G.prog.consts, sizeof(char *), bc_string_free);
7131         bc_vec_init(&G.prog.results, sizeof(BcResult), bc_result_free);
7132         bc_vec_init(&G.prog.stack, sizeof(BcInstPtr), NULL);
7133         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
7134
7135         bc_char_vec_init(&G.input_buffer);
7136 }
7137
7138 static int bc_vm_init(const char *env_len)
7139 {
7140 #if ENABLE_FEATURE_EDITING
7141         G.line_input_state = new_line_input_t(DO_HISTORY);
7142 #endif
7143         G.prog.len = bc_vm_envLen(env_len);
7144
7145         bc_vec_init(&G.files, sizeof(char *), NULL);
7146         IF_BC(if (IS_BC) bc_vm_envArgs();)
7147         bc_program_init();
7148         bc_parse_create(&G.prs, BC_PROG_MAIN);
7149
7150 //TODO: in GNU bc, the check is (isatty(0) && isatty(1)),
7151 //-i option unconditionally enables this regardless of isatty():
7152         if (isatty(0)) {
7153 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
7154                 G_ttyin = 1;
7155                 // With SA_RESTART, most system calls will restart
7156                 // (IOW: they won't fail with EINTR).
7157                 // In particular, this means ^C won't cause
7158                 // stdout to get into "error state" if SIGINT hits
7159                 // within write() syscall.
7160                 //
7161                 // The downside is that ^C while tty input is taken
7162                 // will only be handled after [Enter] since read()
7163                 // from stdin is not interrupted by ^C either,
7164                 // it restarts, thus fgetc() does not return on ^C.
7165                 // (This problem manifests only if line editing is disabled)
7166                 signal_SA_RESTART_empty_mask(SIGINT, record_signo);
7167
7168                 // Without SA_RESTART, this exhibits a bug:
7169                 // "while (1) print 1" and try ^C-ing it.
7170                 // Intermittently, instead of returning to input line,
7171                 // you'll get "output error: Interrupted system call"
7172                 // and exit.
7173                 //signal_no_SA_RESTART_empty_mask(SIGINT, record_signo);
7174 #endif
7175                 return 1; // "tty"
7176         }
7177         return 0; // "not a tty"
7178 }
7179
7180 static BcStatus bc_vm_run(void)
7181 {
7182         BcStatus st = zbc_vm_exec();
7183 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
7184         if (G_exiting) // it was actually "halt" or "quit"
7185                 st = EXIT_SUCCESS;
7186         bc_vm_free();
7187 # if ENABLE_FEATURE_EDITING
7188         free_line_input_t(G.line_input_state);
7189 # endif
7190         FREE_G();
7191 #endif
7192         dbg_exec("exiting with exitcode %d", st);
7193         return st;
7194 }
7195
7196 #if ENABLE_BC
7197 int bc_main(int argc, char **argv) MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE;
7198 int bc_main(int argc UNUSED_PARAM, char **argv)
7199 {
7200         int is_tty;
7201
7202         INIT_G();
7203
7204         is_tty = bc_vm_init("BC_LINE_LENGTH");
7205
7206         bc_args(argv);
7207
7208         if (is_tty && !(option_mask32 & BC_FLAG_Q))
7209                 bc_vm_info();
7210
7211         return bc_vm_run();
7212 }
7213 #endif
7214
7215 #if ENABLE_DC
7216 int dc_main(int argc, char **argv) MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE;
7217 int dc_main(int argc UNUSED_PARAM, char **argv)
7218 {
7219         int noscript;
7220
7221         INIT_G();
7222
7223         // TODO: dc (GNU bc 1.07.1) 1.4.1 seems to use width
7224         // 1 char wider than bc from the same package.
7225         // Both default width, and xC_LINE_LENGTH=N are wider:
7226         // "DC_LINE_LENGTH=5 dc -e'123456 p'" prints:
7227         //      |1234\   |
7228         //      |56      |
7229         // "echo '123456' | BC_LINE_LENGTH=5 bc" prints:
7230         //      |123\    |
7231         //      |456     |
7232         // Do the same, or it's a bug?
7233         bc_vm_init("DC_LINE_LENGTH");
7234
7235         // Run -e'SCRIPT' and -fFILE in order of appearance, then handle FILEs
7236         noscript = BC_FLAG_I;
7237         for (;;) {
7238                 int n = getopt(argc, argv, "e:f:x");
7239                 if (n <= 0)
7240                         break;
7241                 switch (n) {
7242                 case 'e':
7243                         noscript = 0;
7244                         n = zbc_vm_process(optarg);
7245                         if (n) return n;
7246                         break;
7247                 case 'f':
7248                         noscript = 0;
7249                         n = zbc_vm_file(optarg);
7250                         if (n) return n;
7251                         break;
7252                 case 'x':
7253                         option_mask32 |= DC_FLAG_X;
7254                         break;
7255                 default:
7256                         bb_show_usage();
7257                 }
7258         }
7259         argv += optind;
7260
7261         while (*argv) {
7262                 noscript = 0;
7263                 bc_vec_push(&G.files, argv++);
7264         }
7265
7266         option_mask32 |= noscript; // set BC_FLAG_I if we need to interpret stdin
7267
7268         return bc_vm_run();
7269 }
7270 #endif
7271
7272 #endif // not DC_SMALL