miscutils/bc.c

   1 /* vi: set sw=4 ts=4: */
   2 /*
   3  * Licensed under GPLv2 or later, see file LICENSE in this source tree.
   4  * Copyright (c) 2018 Gavin D. Howard and contributors.
   5  */
   6 //config:config BC
   7 //config:       bool "bc (45 kb; 49 kb when combined with dc)"
   8 //config:       default y
   9 //config:       help
  10 //config:       bc is a command-line, arbitrary-precision calculator with a
  11 //config:       Turing-complete language. See the GNU bc manual
  12 //config:       (https://www.gnu.org/software/bc/manual/bc.html) and bc spec
  13 //config:       (http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/utilities/bc.html)
  14 //config:       for details.
  15 //config:
  16 //config:       This bc has four differences to the GNU bc:
  17 //config:
  18 //config:         1) The period (.) can also be used as a shortcut for "last", as in
  19 //config:            the BSD bc.
  20 //config:         2) Arrays are copied before being passed as arguments to
  21 //config:            functions. This behavior is required by the bc spec.
  22 //config:         3) Arrays can be passed to the builtin "length" function to get
  23 //config:            the number of elements currently in the array. The following
  24 //config:            example prints "1":
  25 //config:
  26 //config:              a[0] = 0
  27 //config:              length(a[])
  28 //config:
  29 //config:         4) The precedence of the boolean "not" operator (!) is equal to
  30 //config:            that of the unary minus (-), or negation, operator. This still
  31 //config:            allows POSIX-compliant scripts to work while somewhat
  32 //config:            preserving expected behavior (versus C) and making parsing
  33 //config:            easier.
  34 //config:
  35 //config:       Options:
  36 //config:
  37 //config:         -i  --interactive  force interactive mode
  38 //config:         -l  --mathlib      use predefined math routines:
  39 //config:
  40 //config:                              s(expr)  =  sine of expr in radians
  41 //config:                              c(expr)  =  cosine of expr in radians
  42 //config:                              a(expr)  =  arctangent of expr, returning
  43 //config:                                          radians
  44 //config:                              l(expr)  =  natural log of expr
  45 //config:                              e(expr)  =  raises e to the power of expr
  46 //config:                              j(n, x)  =  Bessel function of integer order
  47 //config:                                          n of x
  48 //config:
  49 //config:         -q  --quiet        don't print version and copyright.
  50 //config:         -s  --standard     error if any non-POSIX extensions are used.
  51 //config:         -w  --warn         warn if any non-POSIX extensions are used.
  52 //config:         -v  --version      print version and copyright and exit.
  53 //config:
  54 //config:       Long options are only available if FEATURE_BC_LONG_OPTIONS is
  55 //config:       enabled.
  56 //config:
  57 //config:config DC
  58 //config:       bool "dc (38 kb; 49 kb when combined with bc)"
  59 //config:       default y
  60 //config:       help
  61 //config:       dc is a reverse-polish notation command-line calculator which
  62 //config:       supports unlimited precision arithmetic. See the FreeBSD man page
  63 //config:       (https://www.unix.com/man-page/FreeBSD/1/dc/) and GNU dc manual
  64 //config:       (https://www.gnu.org/software/bc/manual/dc-1.05/html_mono/dc.html)
  65 //config:       for details.
  66 //config:
  67 //config:       This dc has a few differences from the two above:
  68 //config:
  69 //config:         1) When printing a byte stream (command "P"), this bc follows what
  70 //config:            the FreeBSD dc does.
  71 //config:         2) This dc implements the GNU extensions for divmod ("~") and
  72 //config:            modular exponentiation ("|").
  73 //config:         3) This dc implements all FreeBSD extensions, except for "J" and
  74 //config:            "M".
  75 //config:         4) Like the FreeBSD dc, this dc supports extended registers.
  76 //config:            However, they are implemented differently. When it encounters
  77 //config:            whitespace where a register should be, it skips the whitespace.
  78 //config:            If the character following is not a lowercase letter, an error
  79 //config:            is issued. Otherwise, the register name is parsed by the
  80 //config:            following regex:
  81 //config:
  82 //config:              [a-z][a-z0-9_]*
  83 //config:
  84 //config:            This generally means that register names will be surrounded by
  85 //config:            whitespace.
  86 //config:
  87 //config:            Examples:
  88 //config:
  89 //config:              l idx s temp L index S temp2 < do_thing
  90 //config:
  91 //config:            Also note that, like the FreeBSD dc, extended registers are not
  92 //config:            allowed unless the "-x" option is given.
  93 //config:
  94 //config:config FEATURE_DC_SMALL
  95 //config:       bool "Minimal dc implementation (4.2 kb), not using bc code base"
  96 //config:       depends on DC && !BC
  97 //config:       default n
  98 //config:
  99 //config:config FEATURE_DC_LIBM
 100 //config:       bool "Enable power and exp functions (requires libm)"
 101 //config:       default y
 102 //config:       depends on FEATURE_DC_SMALL
 103 //config:       help
 104 //config:       Enable power and exp functions.
 105 //config:       NOTE: This will require libm to be present for linking.
 106 //config:
 107 //config:config FEATURE_BC_SIGNALS
 108 //config:       bool "Enable bc/dc signal handling"
 109 //config:       default y
 110 //config:       depends on (BC || DC) && !FEATURE_DC_SMALL
 111 //config:       help
 112 //config:       Enable signal handling for bc and dc.
 113 //config:
 114 //config:config FEATURE_BC_LONG_OPTIONS
 115 //config:       bool "Enable bc/dc long options"
 116 //config:       default y
 117 //config:       depends on (BC || DC) && !FEATURE_DC_SMALL
 118 //config:       help
 119 //config:       Enable long options for bc and dc.
 120
 121 //applet:IF_BC(APPLET(bc, BB_DIR_USR_BIN, BB_SUID_DROP))
 122 //applet:IF_DC(APPLET(dc, BB_DIR_USR_BIN, BB_SUID_DROP))
 123
 124 //kbuild:lib-$(CONFIG_BC) += bc.o
 125 //kbuild:lib-$(CONFIG_DC) += bc.o
 126
 127 //See www.gnu.org/software/bc/manual/bc.html
 128 //usage:#define bc_trivial_usage
 129 //usage:       "[-sqliw] FILE..."
 130 //usage:
 131 //usage:#define bc_full_usage "\n"
 132 //usage:     "\nArbitrary precision calculator"
 133 //usage:     "\n"
 134 ///////:     "\n        -i      Interactive" - has no effect for now
 135 //usage:     "\n        -q      Quiet"
 136 //usage:     "\n        -l      Load standard math library"
 137 //usage:     "\n        -s      Be POSIX compatible"
 138 //usage:     "\n        -w      Warn if extensions are used"
 139 ///////:     "\n        -v      Version"
 140 //usage:     "\n"
 141 //usage:     "\n$BC_LINE_LENGTH changes output width"
 142 //usage:
 143 //usage:#define bc_example_usage
 144 //usage:       "3 + 4.129\n"
 145 //usage:       "1903 - 2893\n"
 146 //usage:       "-129 * 213.28935\n"
 147 //usage:       "12 / -1932\n"
 148 //usage:       "12 % 12\n"
 149 //usage:       "34 ^ 189\n"
 150 //usage:       "scale = 13\n"
 151 //usage:       "ibase = 2\n"
 152 //usage:       "obase = A\n"
 153 //usage:
 154 //usage:#define dc_trivial_usage
 155 //usage:       IF_NOT_FEATURE_DC_SMALL("[-x] ")"[-eSCRIPT]... [-fFILE]... [FILE]..."
 156 //usage:
 157 //usage:#define dc_full_usage "\n"
 158 //usage:     "\nTiny RPN calculator. Operations:"
 159 //usage:     "\n+, -, *, /, %, ~, ^," IF_NOT_FEATURE_DC_SMALL(" |,")
 160 //usage:     "\np - print top of the stack (without popping)"
 161 //usage:     "\nf - print entire stack"
 162 //usage:     "\nk - pop the value and set the precision"
 163 //usage:     "\ni - pop the value and set input radix"
 164 //usage:     "\no - pop the value and set output radix"
 165 //usage:     "\nExamples: dc -e'2 2 + p' -> 4, dc -e'8 8 * 2 2 + / p' -> 16"
 166 //usage:
 167 //usage:#define dc_example_usage
 168 //usage:       "$ dc -e'2 2 + p'\n"
 169 //usage:       "4\n"
 170 //usage:       "$ dc -e'8 8 \\* 2 2 + / p'\n"
 171 //usage:       "16\n"
 172 //usage:       "$ dc -e'0 1 & p'\n"
 173 //usage:       "0\n"
 174 //usage:       "$ dc -e'0 1 | p'\n"
 175 //usage:       "1\n"
 176 //usage:       "$ echo '72 9 / 8 * p' | dc\n"
 177 //usage:       "64\n"
 178
 179 #include "libbb.h"
 180 #include "common_bufsiz.h"
 181
 182 #if ENABLE_FEATURE_DC_SMALL
 183 # include "dc.c"
 184 #else
 185
 186 typedef enum BcStatus {
 187         BC_STATUS_SUCCESS = 0,
 188         BC_STATUS_FAILURE = 1,
 189         BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP = 2, // bc_parse_expr() uses this
 190         BC_STATUS_EOF = 3, // bc_vm_stdin() uses this
 191 } BcStatus;
 192
 193 #define BC_VEC_INVALID_IDX ((size_t) -1)
 194 #define BC_VEC_START_CAP (1 << 5)
 195
 196 typedef void (*BcVecFree)(void *);
 197
 198 typedef struct BcVec {
 199         char *v;
 200         size_t len;
 201         size_t cap;
 202         size_t size;
 203         BcVecFree dtor;
 204 } BcVec;
 205
 206 typedef signed char BcDig;
 207
 208 typedef struct BcNum {
 209         BcDig *restrict num;
 210         size_t rdx;
 211         size_t len;
 212         size_t cap;
 213         bool neg;
 214 } BcNum;
 215
 216 #define BC_NUM_MIN_BASE         ((unsigned long) 2)
 217 #define BC_NUM_MAX_IBASE        ((unsigned long) 16)
 218 // larger value might speed up BIGNUM calculations a bit:
 219 #define BC_NUM_DEF_SIZE         (16)
 220 #define BC_NUM_PRINT_WIDTH      (69)
 221
 222 #define BC_NUM_KARATSUBA_LEN    (32)
 223
 224 typedef void (*BcNumDigitOp)(size_t, size_t, bool);
 225
 226 typedef BcStatus (*BcNumBinaryOp)(BcNum *, BcNum *, BcNum *, size_t);
 227
 228 static BcStatus bc_num_add(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale);
 229 static BcStatus bc_num_sub(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale);
 230 static BcStatus bc_num_mul(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale);
 231 static BcStatus bc_num_div(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale);
 232 static BcStatus bc_num_mod(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale);
 233 static BcStatus bc_num_pow(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale);
 234 static BcStatus bc_num_sqrt(BcNum *a, BcNum *b, size_t scale);
 235 static BcStatus bc_num_divmod(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, BcNum *d,
 236                               size_t scale);
 237
 238 typedef enum BcInst {
 239
 240 #if ENABLE_BC
 241         BC_INST_INC_PRE,
 242         BC_INST_DEC_PRE,
 243         BC_INST_INC_POST,
 244         BC_INST_DEC_POST,
 245 #endif
 246
 247         BC_INST_NEG,
 248
 249         BC_INST_POWER,
 250         BC_INST_MULTIPLY,
 251         BC_INST_DIVIDE,
 252         BC_INST_MODULUS,
 253         BC_INST_PLUS,
 254         BC_INST_MINUS,
 255
 256         BC_INST_REL_EQ,
 257         BC_INST_REL_LE,
 258         BC_INST_REL_GE,
 259         BC_INST_REL_NE,
 260         BC_INST_REL_LT,
 261         BC_INST_REL_GT,
 262
 263         BC_INST_BOOL_NOT,
 264         BC_INST_BOOL_OR,
 265         BC_INST_BOOL_AND,
 266
 267 #if ENABLE_BC
 268         BC_INST_ASSIGN_POWER,
 269         BC_INST_ASSIGN_MULTIPLY,
 270         BC_INST_ASSIGN_DIVIDE,
 271         BC_INST_ASSIGN_MODULUS,
 272         BC_INST_ASSIGN_PLUS,
 273         BC_INST_ASSIGN_MINUS,
 274 #endif
 275         BC_INST_ASSIGN,
 276
 277         BC_INST_NUM,
 278         BC_INST_VAR,
 279         BC_INST_ARRAY_ELEM,
 280         BC_INST_ARRAY,
 281
 282         BC_INST_SCALE_FUNC,
 283         BC_INST_IBASE,
 284         BC_INST_SCALE,
 285         BC_INST_LAST,
 286         BC_INST_LENGTH,
 287         BC_INST_READ,
 288         BC_INST_OBASE,
 289         BC_INST_SQRT,
 290
 291         BC_INST_PRINT,
 292         BC_INST_PRINT_POP,
 293         BC_INST_STR,
 294         BC_INST_PRINT_STR,
 295
 296 #if ENABLE_BC
 297         BC_INST_JUMP,
 298         BC_INST_JUMP_ZERO,
 299
 300         BC_INST_CALL,
 301
 302         BC_INST_RET,
 303         BC_INST_RET0,
 304
 305         BC_INST_HALT,
 306 #endif
 307
 308         BC_INST_POP,
 309         BC_INST_POP_EXEC,
 310
 311 #if ENABLE_DC
 312         BC_INST_MODEXP,
 313         BC_INST_DIVMOD,
 314
 315         BC_INST_EXECUTE,
 316         BC_INST_EXEC_COND,
 317
 318         BC_INST_ASCIIFY,
 319         BC_INST_PRINT_STREAM,
 320
 321         BC_INST_PRINT_STACK,
 322         BC_INST_CLEAR_STACK,
 323         BC_INST_STACK_LEN,
 324         BC_INST_DUPLICATE,
 325         BC_INST_SWAP,
 326
 327         BC_INST_LOAD,
 328         BC_INST_PUSH_VAR,
 329         BC_INST_PUSH_TO_VAR,
 330
 331         BC_INST_QUIT,
 332         BC_INST_NQUIT,
 333
 334         BC_INST_INVALID = -1,
 335 #endif
 336
 337 } BcInst;
 338
 339 typedef struct BcId {
 340         char *name;
 341         size_t idx;
 342 } BcId;
 343
 344 typedef struct BcFunc {
 345         BcVec code;
 346         BcVec labels;
 347         size_t nparams;
 348         BcVec autos;
 349 } BcFunc;
 350
 351 typedef enum BcResultType {
 352
 353         BC_RESULT_TEMP,
 354
 355         BC_RESULT_VAR,
 356         BC_RESULT_ARRAY_ELEM,
 357         BC_RESULT_ARRAY,
 358
 359         BC_RESULT_STR,
 360
 361         BC_RESULT_IBASE,
 362         BC_RESULT_SCALE,
 363         BC_RESULT_LAST,
 364
 365         // These are between to calculate ibase, obase, and last from instructions.
 366         BC_RESULT_CONSTANT,
 367         BC_RESULT_ONE,
 368
 369         BC_RESULT_OBASE,
 370
 371 } BcResultType;
 372
 373 typedef union BcResultData {
 374         BcNum n;
 375         BcVec v;
 376         BcId id;
 377 } BcResultData;
 378
 379 typedef struct BcResult {
 380         BcResultType t;
 381         BcResultData d;
 382 } BcResult;
 383
 384 typedef struct BcInstPtr {
 385         size_t func;
 386         size_t idx;
 387         size_t len;
 388 } BcInstPtr;
 389
 390 // BC_LEX_NEG is not used in lexing; it is only for parsing.
 391 typedef enum BcLexType {
 392
 393         BC_LEX_EOF,
 394         BC_LEX_INVALID,
 395
 396         BC_LEX_OP_INC,
 397         BC_LEX_OP_DEC,
 398
 399         BC_LEX_NEG,
 400
 401         BC_LEX_OP_POWER,
 402         BC_LEX_OP_MULTIPLY,
 403         BC_LEX_OP_DIVIDE,
 404         BC_LEX_OP_MODULUS,
 405         BC_LEX_OP_PLUS,
 406         BC_LEX_OP_MINUS,
 407
 408         BC_LEX_OP_REL_EQ,
 409         BC_LEX_OP_REL_LE,
 410         BC_LEX_OP_REL_GE,
 411         BC_LEX_OP_REL_NE,
 412         BC_LEX_OP_REL_LT,
 413         BC_LEX_OP_REL_GT,
 414
 415         BC_LEX_OP_BOOL_NOT,
 416         BC_LEX_OP_BOOL_OR,
 417         BC_LEX_OP_BOOL_AND,
 418
 419         BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER,
 420         BC_LEX_OP_ASSIGN_MULTIPLY,
 421         BC_LEX_OP_ASSIGN_DIVIDE,
 422         BC_LEX_OP_ASSIGN_MODULUS,
 423         BC_LEX_OP_ASSIGN_PLUS,
 424         BC_LEX_OP_ASSIGN_MINUS,
 425         BC_LEX_OP_ASSIGN,
 426
 427         BC_LEX_NLINE,
 428         BC_LEX_WHITESPACE,
 429
 430         BC_LEX_LPAREN,
 431         BC_LEX_RPAREN,
 432
 433         BC_LEX_LBRACKET,
 434         BC_LEX_COMMA,
 435         BC_LEX_RBRACKET,
 436
 437         BC_LEX_LBRACE,
 438         BC_LEX_SCOLON,
 439         BC_LEX_RBRACE,
 440
 441         BC_LEX_STR,
 442         BC_LEX_NAME,
 443         BC_LEX_NUMBER,
 444
 445         BC_LEX_KEY_1st_keyword,
 446         BC_LEX_KEY_AUTO = BC_LEX_KEY_1st_keyword,
 447         BC_LEX_KEY_BREAK,
 448         BC_LEX_KEY_CONTINUE,
 449         BC_LEX_KEY_DEFINE,
 450         BC_LEX_KEY_ELSE,
 451         BC_LEX_KEY_FOR,
 452         BC_LEX_KEY_HALT,
 453         // code uses "type - BC_LEX_KEY_IBASE + BC_INST_IBASE" construct,
 454         BC_LEX_KEY_IBASE,  // relative order should match for: BC_INST_IBASE
 455         BC_LEX_KEY_IF,
 456         BC_LEX_KEY_LAST,   // relative order should match for: BC_INST_LAST
 457         BC_LEX_KEY_LENGTH,
 458         BC_LEX_KEY_LIMITS,
 459         BC_LEX_KEY_OBASE,  // relative order should match for: BC_INST_OBASE
 460         BC_LEX_KEY_PRINT,
 461         BC_LEX_KEY_QUIT,
 462         BC_LEX_KEY_READ,
 463         BC_LEX_KEY_RETURN,
 464         BC_LEX_KEY_SCALE,
 465         BC_LEX_KEY_SQRT,
 466         BC_LEX_KEY_WHILE,
 467
 468 #if ENABLE_DC
 469         BC_LEX_EQ_NO_REG,
 470         BC_LEX_OP_MODEXP,
 471         BC_LEX_OP_DIVMOD,
 472
 473         BC_LEX_COLON,
 474         BC_LEX_ELSE,
 475         BC_LEX_EXECUTE,
 476         BC_LEX_PRINT_STACK,
 477         BC_LEX_CLEAR_STACK,
 478         BC_LEX_STACK_LEVEL,
 479         BC_LEX_DUPLICATE,
 480         BC_LEX_SWAP,
 481         BC_LEX_POP,
 482
 483         BC_LEX_ASCIIFY,
 484         BC_LEX_PRINT_STREAM,
 485
 486         BC_LEX_STORE_IBASE,
 487         BC_LEX_STORE_SCALE,
 488         BC_LEX_LOAD,
 489         BC_LEX_LOAD_POP,
 490         BC_LEX_STORE_PUSH,
 491         BC_LEX_STORE_OBASE,
 492         BC_LEX_PRINT_POP,
 493         BC_LEX_NQUIT,
 494         BC_LEX_SCALE_FACTOR,
 495 #endif
 496 } BcLexType;
 497 // must match order of BC_LEX_KEY_foo etc above
 498 #if ENABLE_BC
 499 struct BcLexKeyword {
 500         char name8[8];
 501 };
 502 #define BC_LEX_KW_ENTRY(a, b) \
 503         { .name8 = a /*, .posix = b */ }
 504 static const struct BcLexKeyword bc_lex_kws[20] = {
 505         BC_LEX_KW_ENTRY("auto"    , 1), // 0
 506         BC_LEX_KW_ENTRY("break"   , 1), // 1
 507         BC_LEX_KW_ENTRY("continue", 0), // 2 note: this one has no terminating NUL
 508         BC_LEX_KW_ENTRY("define"  , 1), // 3
 509
 510         BC_LEX_KW_ENTRY("else"    , 0), // 4
 511         BC_LEX_KW_ENTRY("for"     , 1), // 5
 512         BC_LEX_KW_ENTRY("halt"    , 0), // 6
 513         BC_LEX_KW_ENTRY("ibase"   , 1), // 7
 514
 515         BC_LEX_KW_ENTRY("if"      , 1), // 8
 516         BC_LEX_KW_ENTRY("last"    , 0), // 9
 517         BC_LEX_KW_ENTRY("length"  , 1), // 10
 518         BC_LEX_KW_ENTRY("limits"  , 0), // 11
 519
 520         BC_LEX_KW_ENTRY("obase"   , 1), // 12
 521         BC_LEX_KW_ENTRY("print"   , 0), // 13
 522         BC_LEX_KW_ENTRY("quit"    , 1), // 14
 523         BC_LEX_KW_ENTRY("read"    , 0), // 15
 524
 525         BC_LEX_KW_ENTRY("return"  , 1), // 16
 526         BC_LEX_KW_ENTRY("scale"   , 1), // 17
 527         BC_LEX_KW_ENTRY("sqrt"    , 1), // 18
 528         BC_LEX_KW_ENTRY("while"   , 1), // 19
 529 };
 530 #undef BC_LEX_KW_ENTRY
 531 enum {
 532         POSIX_KWORD_MASK = 0
 533                 | (1 << 0)
 534                 | (1 << 1)
 535                 | (0 << 2)
 536                 | (1 << 3)
 537                 \
 538                 | (0 << 4)
 539                 | (1 << 5)
 540                 | (0 << 6)
 541                 | (1 << 7)
 542                 \
 543                 | (1 << 8)
 544                 | (0 << 9)
 545                 | (1 << 10)
 546                 | (0 << 11)
 547                 \
 548                 | (1 << 12)
 549                 | (0 << 13)
 550                 | (1 << 14)
 551                 | (0 << 15)
 552                 \
 553                 | (1 << 16)
 554                 | (1 << 17)
 555                 | (1 << 18)
 556                 | (1 << 19)
 557 };
 558 #define bc_lex_kws_POSIX(i) ((1 << (i)) & POSIX_KWORD_MASK)
 559 #endif
 560
 561 struct BcLex;
 562 typedef BcStatus (*BcLexNext)(struct BcLex *);
 563
 564 typedef struct BcLex {
 565
 566         const char *buf;
 567         size_t i;
 568         size_t line;
 569         size_t len;
 570         bool newline;
 571
 572         struct {
 573                 BcLexType t;
 574                 BcLexType last;
 575                 BcVec v;
 576         } t;
 577
 578         BcLexNext next;
 579
 580 } BcLex;
 581
 582 #define BC_PARSE_STREND ((char) UCHAR_MAX)
 583
 584 #define BC_PARSE_REL    (1 << 0)
 585 #define BC_PARSE_PRINT  (1 << 1)
 586 #define BC_PARSE_NOCALL (1 << 2)
 587 #define BC_PARSE_NOREAD (1 << 3)
 588 #define BC_PARSE_ARRAY  (1 << 4)
 589
 590 #define BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(parse) ((uint8_t *) bc_vec_top(&(parse)->flags))
 591 #define BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) (*(BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(parse)))
 592
 593 #define BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER (1 << 0)
 594 #define BC_PARSE_FUNC_INNER(parse) \
 595         (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER)
 596
 597 #define BC_PARSE_FLAG_FUNC (1 << 1)
 598 #define BC_PARSE_FUNC(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_FUNC)
 599
 600 #define BC_PARSE_FLAG_BODY (1 << 2)
 601 #define BC_PARSE_BODY(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_BODY)
 602
 603 #define BC_PARSE_FLAG_LOOP (1 << 3)
 604 #define BC_PARSE_LOOP(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_LOOP)
 605
 606 #define BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER (1 << 4)
 607 #define BC_PARSE_LOOP_INNER(parse) \
 608         (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER)
 609
 610 #define BC_PARSE_FLAG_IF (1 << 5)
 611 #define BC_PARSE_IF(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_IF)
 612
 613 #define BC_PARSE_FLAG_ELSE (1 << 6)
 614 #define BC_PARSE_ELSE(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_ELSE)
 615
 616 #define BC_PARSE_FLAG_IF_END (1 << 7)
 617 #define BC_PARSE_IF_END(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_IF_END)
 618
 619 #define BC_PARSE_CAN_EXEC(parse)                                             \
 620         (!(BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) &                                            \
 621            (BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER | BC_PARSE_FLAG_FUNC | BC_PARSE_FLAG_BODY | \
 622             BC_PARSE_FLAG_LOOP | BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER | BC_PARSE_FLAG_IF |   \
 623             BC_PARSE_FLAG_ELSE | BC_PARSE_FLAG_IF_END)))
 624
 625 struct BcParse;
 626
 627 struct BcProgram;
 628
 629 typedef BcStatus (*BcParseParse)(struct BcParse *);
 630
 631 typedef struct BcParse {
 632
 633         BcParseParse parse;
 634
 635         BcLex l;
 636
 637         BcVec flags;
 638
 639         BcVec exits;
 640         BcVec conds;
 641
 642         BcVec ops;
 643
 644         BcFunc *func;
 645         size_t fidx;
 646
 647         size_t nbraces;
 648         bool auto_part;
 649
 650 } BcParse;
 651
 652 typedef struct BcProgram {
 653
 654         size_t len;
 655         size_t scale;
 656
 657         BcNum ib;
 658         size_t ib_t;
 659         BcNum ob;
 660         size_t ob_t;
 661
 662         BcNum hexb;
 663
 664 #if ENABLE_DC
 665         BcNum strmb;
 666 #endif
 667
 668         BcVec results;
 669         BcVec stack;
 670
 671         BcVec fns;
 672         BcVec fn_map;
 673
 674         BcVec vars;
 675         BcVec var_map;
 676
 677         BcVec arrs;
 678         BcVec arr_map;
 679
 680         BcVec strs;
 681         BcVec consts;
 682
 683         const char *file;
 684
 685         BcNum last;
 686         BcNum zero;
 687         BcNum one;
 688
 689         size_t nchars;
 690
 691 } BcProgram;
 692
 693 #define BC_PROG_STACK(s, n) ((s)->len >= ((size_t) n))
 694
 695 #define BC_PROG_MAIN (0)
 696 #define BC_PROG_READ (1)
 697 #if ENABLE_DC
 698 #define BC_PROG_REQ_FUNCS (2)
 699 #endif
 700
 701 #define BC_PROG_STR(n) (!(n)->num && !(n)->cap)
 702 #define BC_PROG_NUM(r, n) \
 703         ((r)->t != BC_RESULT_ARRAY && (r)->t != BC_RESULT_STR && !BC_PROG_STR(n))
 704
 705 typedef unsigned long (*BcProgramBuiltIn)(BcNum *);
 706
 707 #define BC_FLAG_W (1 << 0)
 708 #define BC_FLAG_V (1 << 1)
 709 #define BC_FLAG_S (1 << 2)
 710 #define BC_FLAG_Q (1 << 3)
 711 #define BC_FLAG_L (1 << 4)
 712 #define BC_FLAG_I (1 << 5)
 713 #define DC_FLAG_X (1 << 6)
 714
 715 #define BC_MAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
 716 #define BC_MIN(a, b) ((a) < (b) ? (a) : (b))
 717
 718 #define BC_MAX_OBASE    ((unsigned) 999)
 719 #define BC_MAX_DIM      ((unsigned) INT_MAX)
 720 #define BC_MAX_SCALE    ((unsigned) UINT_MAX)
 721 #define BC_MAX_STRING   ((unsigned) UINT_MAX - 1)
 722 #define BC_MAX_NUM      BC_MAX_STRING
 723 // Unused apart from "limits" message. Just show a "biggish number" there.
 724 //#define BC_MAX_NAME     BC_MAX_STRING
 725 //#define BC_MAX_EXP      ((unsigned long) LONG_MAX)
 726 //#define BC_MAX_VARS     ((unsigned long) SIZE_MAX - 1)
 727 #define BC_MAX_NAME_STR "999999999"
 728 #define BC_MAX_EXP_STR  "999999999"
 729 #define BC_MAX_VARS_STR "999999999"
 730
 731 #define BC_MAX_OBASE_STR "999"
 732
 733 #if INT_MAX == 2147483647
 734 # define BC_MAX_DIM_STR "2147483647"
 735 #elif INT_MAX == 9223372036854775807
 736 # define BC_MAX_DIM_STR "9223372036854775807"
 737 #else
 738 # error Strange INT_MAX
 739 #endif
 740
 741 #if UINT_MAX == 4294967295
 742 # define BC_MAX_SCALE_STR  "4294967295"
 743 # define BC_MAX_STRING_STR "4294967294"
 744 #elif UINT_MAX == 18446744073709551615
 745 # define BC_MAX_SCALE_STR  "18446744073709551615"
 746 # define BC_MAX_STRING_STR "18446744073709551614"
 747 #else
 748 # error Strange UINT_MAX
 749 #endif
 750 #define BC_MAX_NUM_STR BC_MAX_STRING_STR
 751
 752 struct globals {
 753         IF_FEATURE_BC_SIGNALS(smallint ttyin;)
 754         IF_FEATURE_CLEAN_UP(smallint exiting;)
 755         char sbgn;
 756         char send;
 757
 758         BcParse prs;
 759         BcProgram prog;
 760
 761         // For error messages. Can be set to current parsed line,
 762         // or [TODO] to current executing line (can be before last parsed one)
 763         unsigned err_line;
 764
 765         BcVec files;
 766
 767         char *env_args;
 768
 769 #if ENABLE_FEATURE_EDITING
 770         line_input_t *line_input_state;
 771 #endif
 772 } FIX_ALIASING;
 773 #define G (*ptr_to_globals)
 774 #define INIT_G() do { \
 775         SET_PTR_TO_GLOBALS(xzalloc(sizeof(G))); \
 776 } while (0)
 777 #define FREE_G() do { \
 778         FREE_PTR_TO_GLOBALS(); \
 779 } while (0)
 780 #define G_posix (ENABLE_BC && (option_mask32 & BC_FLAG_S))
 781 #define G_warn  (ENABLE_BC && (option_mask32 & BC_FLAG_W))
 782 #define G_exreg (ENABLE_DC && (option_mask32 & DC_FLAG_X))
 783 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
 784 # define G_interrupt bb_got_signal
 785 # define G_ttyin     G.ttyin
 786 #else
 787 # define G_interrupt 0
 788 # define G_ttyin     0
 789 #endif
 790 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
 791 # define G_exiting G.exiting
 792 #else
 793 # define G_exiting 0
 794 #endif
 795 #define IS_BC (ENABLE_BC && (!ENABLE_DC || applet_name[0] == 'b'))
 796
 797 #if ENABLE_BC
 798
 799 // This is a bit array that corresponds to token types. An entry is
 800 // true if the token is valid in an expression, false otherwise.
 801 enum {
 802         BC_PARSE_EXPRS_BITS = 0
 803         + ((uint64_t)((0 << 0)+(0 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (0*8))
 804         + ((uint64_t)((1 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (1*8))
 805         + ((uint64_t)((1 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (2*8))
 806         + ((uint64_t)((1 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(0 << 3)+(0 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(0 << 7)) << (3*8))
 807         + ((uint64_t)((0 << 0)+(0 << 1)+(0 << 2)+(0 << 3)+(0 << 4)+(0 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (4*8))
 808         + ((uint64_t)((0 << 0)+(0 << 1)+(0 << 2)+(0 << 3)+(0 << 4)+(0 << 5)+(0 << 6)+(1 << 7)) << (5*8))
 809         + ((uint64_t)((0 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(0 << 5)+(0 << 6)+(1 << 7)) << (6*8))
 810         + ((uint64_t)((0 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(0 << 3)                                    ) << (7*8))
 811 };
 812 static ALWAYS_INLINE long bc_parse_exprs(unsigned i)
 813 {
 814 #if ULONG_MAX > 0xffffffff
 815         // 64-bit version (will not work correctly for 32-bit longs!)
 816         return BC_PARSE_EXPRS_BITS & (1UL << i);
 817 #else
 818         // 32-bit version
 819         unsigned long m = (uint32_t)BC_PARSE_EXPRS_BITS;
 820         if (i >= 32) {
 821                 m = (uint32_t)(BC_PARSE_EXPRS_BITS >> 32);
 822                 i &= 31;
 823         }
 824         return m & (1UL << i);
 825 #endif
 826 }
 827
 828 // This is an array of data for operators that correspond to token types.
 829 static const uint8_t bc_parse_ops[] = {
 830 #define OP(p,l) ((int)(l) * 0x10 + (p))
 831         OP(0, false), OP( 0, false ), // inc dec
 832         OP(1, false), // neg
 833         OP(2, false),
 834         OP(3, true ), OP( 3, true  ), OP( 3, true  ), // pow mul div
 835         OP(4, true ), OP( 4, true  ), // mod + -
 836         OP(6, true ), OP( 6, true  ), OP( 6, true  ), OP( 6, true  ), OP( 6, true  ), OP( 6, true ), // == <= >= != < >
 837         OP(1, false), // not
 838         OP(7, true ), OP( 7, true  ), // or and
 839         OP(5, false), OP( 5, false ), OP( 5, false ), OP( 5, false ), OP( 5, false ), // ^= *= /= %= +=
 840         OP(5, false), OP( 5, false ), // -= =
 841 #undef OP
 842 };
 843 #define bc_parse_op_PREC(i) (bc_parse_ops[i] & 0x0f)
 844 #define bc_parse_op_LEFT(i) (bc_parse_ops[i] & 0x10)
 845
 846 // Byte array of up to 4 BC_LEX's, packed into 32-bit word
 847 typedef uint32_t BcParseNext;
 848
 849 // These identify what tokens can come after expressions in certain cases.
 850 enum {
 851 #define BC_PARSE_NEXT4(a,b,c,d) ( (a) | ((b)<<8) | ((c)<<16) | ((((d)|0x80)<<24)) )
 852 #define BC_PARSE_NEXT2(a,b)     BC_PARSE_NEXT4(a,b,0xff,0xff)
 853 #define BC_PARSE_NEXT1(a)       BC_PARSE_NEXT4(a,0xff,0xff,0xff)
 854         bc_parse_next_expr  = BC_PARSE_NEXT4(BC_LEX_NLINE,  BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_RBRACE, BC_LEX_EOF),
 855         bc_parse_next_param = BC_PARSE_NEXT2(BC_LEX_RPAREN, BC_LEX_COMMA),
 856         bc_parse_next_print = BC_PARSE_NEXT4(BC_LEX_COMMA,  BC_LEX_NLINE,  BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_EOF),
 857         bc_parse_next_rel   = BC_PARSE_NEXT1(BC_LEX_RPAREN),
 858         bc_parse_next_elem  = BC_PARSE_NEXT1(BC_LEX_RBRACKET),
 859         bc_parse_next_for   = BC_PARSE_NEXT1(BC_LEX_SCOLON),
 860         bc_parse_next_read  = BC_PARSE_NEXT2(BC_LEX_NLINE,  BC_LEX_EOF),
 861 #undef BC_PARSE_NEXT4
 862 #undef BC_PARSE_NEXT2
 863 #undef BC_PARSE_NEXT1
 864 };
 865 #endif // ENABLE_BC
 866
 867 #if ENABLE_DC
 868 static const //BcLexType - should be this type, but narrower type saves size:
 869 uint8_t
 870 dc_lex_regs[] = {
 871         BC_LEX_OP_REL_EQ, BC_LEX_OP_REL_LE, BC_LEX_OP_REL_GE, BC_LEX_OP_REL_NE,
 872         BC_LEX_OP_REL_LT, BC_LEX_OP_REL_GT, BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_COLON,
 873         BC_LEX_ELSE, BC_LEX_LOAD, BC_LEX_LOAD_POP, BC_LEX_OP_ASSIGN,
 874         BC_LEX_STORE_PUSH,
 875 };
 876
 877 static const //BcLexType - should be this type
 878 uint8_t
 879 dc_lex_tokens[] = {
 880         BC_LEX_OP_MODULUS, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_LPAREN,
 881         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_MULTIPLY, BC_LEX_OP_PLUS, BC_LEX_INVALID,
 882         BC_LEX_OP_MINUS, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_DIVIDE,
 883         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 884         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 885         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 886         BC_LEX_COLON, BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_OP_REL_GT, BC_LEX_OP_REL_EQ,
 887         BC_LEX_OP_REL_LT, BC_LEX_KEY_READ, BC_LEX_INVALID,
 888         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 889         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_EQ_NO_REG, BC_LEX_INVALID,
 890         BC_LEX_KEY_IBASE, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_KEY_SCALE, BC_LEX_LOAD_POP,
 891         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_BOOL_NOT, BC_LEX_KEY_OBASE, BC_LEX_PRINT_STREAM,
 892         BC_LEX_NQUIT, BC_LEX_POP, BC_LEX_STORE_PUSH, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 893         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_SCALE_FACTOR, BC_LEX_INVALID,
 894         BC_LEX_KEY_LENGTH, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 895         BC_LEX_OP_POWER, BC_LEX_NEG, BC_LEX_INVALID,
 896         BC_LEX_ASCIIFY, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_CLEAR_STACK, BC_LEX_DUPLICATE,
 897         BC_LEX_ELSE, BC_LEX_PRINT_STACK, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 898         BC_LEX_STORE_IBASE, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_STORE_SCALE, BC_LEX_LOAD,
 899         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_PRINT_POP, BC_LEX_STORE_OBASE, BC_LEX_KEY_PRINT,
 900         BC_LEX_KEY_QUIT, BC_LEX_SWAP, BC_LEX_OP_ASSIGN, BC_LEX_INVALID,
 901         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_KEY_SQRT, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_EXECUTE,
 902         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_STACK_LEVEL,
 903         BC_LEX_LBRACE, BC_LEX_OP_MODEXP, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_DIVMOD,
 904         BC_LEX_INVALID
 905 };
 906
 907 static const //BcInst - should be this type. Using signed narrow type since BC_INST_INVALID is -1
 908 int8_t
 909 dc_parse_insts[] = {
 910         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_REL_GE,
 911         BC_INST_INVALID, BC_INST_POWER, BC_INST_MULTIPLY, BC_INST_DIVIDE,
 912         BC_INST_MODULUS, BC_INST_PLUS, BC_INST_MINUS,
 913         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 914         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 915         BC_INST_BOOL_NOT, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 916         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 917         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 918         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_REL_GT, BC_INST_INVALID,
 919         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_REL_GE,
 920         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 921         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 922         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 923         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_IBASE,
 924         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_LENGTH, BC_INST_INVALID,
 925         BC_INST_OBASE, BC_INST_PRINT, BC_INST_QUIT, BC_INST_INVALID,
 926         BC_INST_INVALID, BC_INST_SCALE, BC_INST_SQRT, BC_INST_INVALID,
 927         BC_INST_REL_EQ, BC_INST_MODEXP, BC_INST_DIVMOD, BC_INST_INVALID,
 928         BC_INST_INVALID, BC_INST_EXECUTE, BC_INST_PRINT_STACK, BC_INST_CLEAR_STACK,
 929         BC_INST_STACK_LEN, BC_INST_DUPLICATE, BC_INST_SWAP, BC_INST_POP,
 930         BC_INST_ASCIIFY, BC_INST_PRINT_STREAM, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 931         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 932         BC_INST_PRINT, BC_INST_NQUIT, BC_INST_SCALE_FUNC,
 933 };
 934 #endif // ENABLE_DC
 935
 936 static const BcNumBinaryOp bc_program_ops[] = {
 937         bc_num_pow, bc_num_mul, bc_num_div, bc_num_mod, bc_num_add, bc_num_sub,
 938 };
 939
 940 static void fflush_and_check(void)
 941 {
 942         fflush_all();
 943         if (ferror(stdout) || ferror(stderr))
 944                 bb_perror_msg_and_die("output error");
 945 }
 946
 947 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
 948 #define QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN \
 949 do { \
 950         IF_FEATURE_BC_SIGNALS(G_ttyin = 0;) /* do not loop in main loop anymore */ \
 951         G_exiting = 1; \
 952         return BC_STATUS_FAILURE; \
 953 } while (0)
 954 #else
 955 #define QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN quit()
 956 #endif
 957
 958 static void quit(void) NORETURN;
 959 static void quit(void)
 960 {
 961         if (ferror(stdin))
 962                 bb_perror_msg_and_die("input error");
 963         fflush_and_check();
 964         exit(0);
 965 }
 966
 967 static void bc_verror_msg(const char *fmt, va_list p)
 968 {
 969         const char *sv = sv; /* for compiler */
 970         if (G.prog.file) {
 971                 sv = applet_name;
 972                 applet_name = xasprintf("%s: %s:%u", applet_name, G.prog.file, G.err_line);
 973         }
 974         bb_verror_msg(fmt, p, NULL);
 975         if (G.prog.file) {
 976                 free((char*)applet_name);
 977                 applet_name = sv;
 978         }
 979 }
 980
 981 static NOINLINE int bc_error_fmt(const char *fmt, ...)
 982 {
 983         va_list p;
 984
 985         va_start(p, fmt);
 986         bc_verror_msg(fmt, p);
 987         va_end(p);
 988
 989         if (!ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP && !G_ttyin)
 990                 exit(1);
 991         return BC_STATUS_FAILURE;
 992 }
 993
 994 #if ENABLE_BC
 995 static NOINLINE int bc_posix_error_fmt(const char *fmt, ...)
 996 {
 997         va_list p;
 998
 999         // Are non-POSIX constructs totally ok?
1000         if (!(option_mask32 & (BC_FLAG_S|BC_FLAG_W)))
1001                 return BC_STATUS_SUCCESS; // yes
1002
1003         va_start(p, fmt);
1004         bc_verror_msg(fmt, p);
1005         va_end(p);
1006
1007         // Do we treat non-POSIX constructs as errors?
1008         if (!(option_mask32 & BC_FLAG_S))
1009                 return BC_STATUS_SUCCESS; // no, it's a warning
1010         if (!ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP && !G_ttyin)
1011                 exit(1);
1012         return BC_STATUS_FAILURE;
1013 }
1014 #endif
1015
1016 // We use error functions with "return bc_error(FMT[, PARAMS])" idiom.
1017 // This idiom begs for tail-call optimization, but for it to work,
1018 // function must not have caller-cleaned parameters on stack.
1019 // Unfortunately, vararg function API does exactly that on most arches.
1020 // Thus, use these shims for the cases when we have no vararg PARAMS:
1021 static int bc_error(const char *msg)
1022 {
1023         return bc_error_fmt("%s", msg);
1024 }
1025 #if ENABLE_BC
1026 static int bc_POSIX_requires(const char *msg)
1027 {
1028         return bc_posix_error_fmt("POSIX requires %s", msg);
1029 }
1030 static int bc_POSIX_does_not_allow(const char *msg)
1031 {
1032         return bc_posix_error_fmt("%s%s", "POSIX does not allow ", msg);
1033 }
1034 static int bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad(const char *msg)
1035 {
1036         return bc_posix_error_fmt("%s%s %s", "POSIX does not allow ", "boolean operators; the following is bad:", msg);
1037 }
1038 static int bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for(const char *msg)
1039 {
1040         return bc_posix_error_fmt("%san empty %s expression in a for loop", "POSIX does not allow ", msg);
1041 }
1042 #endif
1043 static int bc_error_bad_character(char c)
1044 {
1045         return bc_error_fmt("bad character '%c'", c);
1046 }
1047 static int bc_error_bad_expression(void)
1048 {
1049         return bc_error("bad expression");
1050 }
1051 static int bc_error_bad_token(void)
1052 {
1053         return bc_error("bad token");
1054 }
1055 static int bc_error_stack_has_too_few_elements(void)
1056 {
1057         return bc_error("stack has too few elements");
1058 }
1059 static int bc_error_variable_is_wrong_type(void)
1060 {
1061         return bc_error("variable is wrong type");
1062 }
1063 static int bc_error_nested_read_call(void)
1064 {
1065         return bc_error("read() call inside of a read() call");
1066 }
1067
1068 static void bc_vec_grow(BcVec *v, size_t n)
1069 {
1070         size_t cap = v->cap * 2;
1071         while (cap < v->len + n) cap *= 2;
1072         v->v = xrealloc(v->v, v->size * cap);
1073         v->cap = cap;
1074 }
1075
1076 static void bc_vec_init(BcVec *v, size_t esize, BcVecFree dtor)
1077 {
1078         v->size = esize;
1079         v->cap = BC_VEC_START_CAP;
1080         v->len = 0;
1081         v->dtor = dtor;
1082         v->v = xmalloc(esize * BC_VEC_START_CAP);
1083 }
1084
1085 static void bc_char_vec_init(BcVec *v)
1086 {
1087         bc_vec_init(v, sizeof(char), NULL);
1088 }
1089
1090 static void bc_vec_expand(BcVec *v, size_t req)
1091 {
1092         if (v->cap < req) {
1093                 v->v = xrealloc(v->v, v->size * req);
1094                 v->cap = req;
1095         }
1096 }
1097
1098 static void bc_vec_pop(BcVec *v)
1099 {
1100         v->len--;
1101         if (v->dtor)
1102                 v->dtor(v->v + (v->size * v->len));
1103 }
1104
1105 static void bc_vec_npop(BcVec *v, size_t n)
1106 {
1107         if (!v->dtor)
1108                 v->len -= n;
1109         else {
1110                 size_t len = v->len - n;
1111                 while (v->len > len) v->dtor(v->v + (v->size * --v->len));
1112         }
1113 }
1114
1115 static void bc_vec_pop_all(BcVec *v)
1116 {
1117         bc_vec_npop(v, v->len);
1118 }
1119
1120 static void bc_vec_push(BcVec *v, const void *data)
1121 {
1122         if (v->len + 1 > v->cap) bc_vec_grow(v, 1);
1123         memmove(v->v + (v->size * v->len), data, v->size);
1124         v->len += 1;
1125 }
1126
1127 static void bc_vec_pushByte(BcVec *v, char data)
1128 {
1129         bc_vec_push(v, &data);
1130 }
1131
1132 static void bc_vec_pushZeroByte(BcVec *v)
1133 {
1134         //bc_vec_pushByte(v, '\0');
1135         // better:
1136         bc_vec_push(v, &const_int_0);
1137 }
1138
1139 static void bc_vec_pushAt(BcVec *v, const void *data, size_t idx)
1140 {
1141         if (idx == v->len)
1142                 bc_vec_push(v, data);
1143         else {
1144
1145                 char *ptr;
1146
1147                 if (v->len == v->cap) bc_vec_grow(v, 1);
1148
1149                 ptr = v->v + v->size * idx;
1150
1151                 memmove(ptr + v->size, ptr, v->size * (v->len++ - idx));
1152                 memmove(ptr, data, v->size);
1153         }
1154 }
1155
1156 static void bc_vec_string(BcVec *v, size_t len, const char *str)
1157 {
1158         bc_vec_pop_all(v);
1159         bc_vec_expand(v, len + 1);
1160         memcpy(v->v, str, len);
1161         v->len = len;
1162
1163         bc_vec_pushZeroByte(v);
1164 }
1165
1166 static void bc_vec_concat(BcVec *v, const char *str)
1167 {
1168         size_t len;
1169
1170         if (v->len == 0) bc_vec_pushZeroByte(v);
1171
1172         len = v->len + strlen(str);
1173
1174         if (v->cap < len) bc_vec_grow(v, len - v->len);
1175         strcpy(v->v + v->len - 1, str);
1176
1177         v->len = len;
1178 }
1179
1180 static void *bc_vec_item(const BcVec *v, size_t idx)
1181 {
1182         return v->v + v->size * idx;
1183 }
1184
1185 static char** bc_program_str(size_t idx)
1186 {
1187         return bc_vec_item(&G.prog.strs, idx);
1188 }
1189
1190 static BcFunc* bc_program_func(size_t idx)
1191 {
1192         return bc_vec_item(&G.prog.fns, idx);
1193 }
1194
1195 static void *bc_vec_item_rev(const BcVec *v, size_t idx)
1196 {
1197         return v->v + v->size * (v->len - idx - 1);
1198 }
1199
1200 static void *bc_vec_top(const BcVec *v)
1201 {
1202         return v->v + v->size * (v->len - 1);
1203 }
1204
1205 static void bc_vec_free(void *vec)
1206 {
1207         BcVec *v = (BcVec *) vec;
1208         bc_vec_pop_all(v);
1209         free(v->v);
1210 }
1211
1212 static int bc_id_cmp(const void *e1, const void *e2)
1213 {
1214         return strcmp(((const BcId *) e1)->name, ((const BcId *) e2)->name);
1215 }
1216
1217 static void bc_id_free(void *id)
1218 {
1219         free(((BcId *) id)->name);
1220 }
1221
1222 static size_t bc_map_find(const BcVec *v, const void *ptr)
1223 {
1224         size_t low = 0, high = v->len;
1225
1226         while (low < high) {
1227
1228                 size_t mid = (low + high) / 2;
1229                 BcId *id = bc_vec_item(v, mid);
1230                 int result = bc_id_cmp(ptr, id);
1231
1232                 if (result == 0)
1233                         return mid;
1234                 else if (result < 0)
1235                         high = mid;
1236                 else
1237                         low = mid + 1;
1238         }
1239
1240         return low;
1241 }
1242
1243 static int bc_map_insert(BcVec *v, const void *ptr, size_t *i)
1244 {
1245         size_t n = *i = bc_map_find(v, ptr);
1246
1247         if (n == v->len)
1248                 bc_vec_push(v, ptr);
1249         else if (!bc_id_cmp(ptr, bc_vec_item(v, n)))
1250                 return 0; // "was not inserted"
1251         else
1252                 bc_vec_pushAt(v, ptr, n);
1253         return 1; // "was inserted"
1254 }
1255
1256 #if ENABLE_BC
1257 static size_t bc_map_index(const BcVec *v, const void *ptr)
1258 {
1259         size_t i = bc_map_find(v, ptr);
1260         if (i >= v->len) return BC_VEC_INVALID_IDX;
1261         return bc_id_cmp(ptr, bc_vec_item(v, i)) ? BC_VEC_INVALID_IDX : i;
1262 }
1263 #endif
1264
1265 static int push_input_byte(BcVec *vec, char c)
1266 {
1267         if ((c < ' ' && c != '\t' && c != '\r' && c != '\n') // also allow '\v' '\f'?
1268          || c > 0x7e
1269         ) {
1270                 // Bad chars on this line, ignore entire line
1271                 bc_error_fmt("illegal character 0x%02x", c);
1272                 return 1;
1273         }
1274         bc_vec_pushByte(vec, (char)c);
1275         return 0;
1276 }
1277
1278 static BcStatus bc_read_line(BcVec *vec)
1279 {
1280         BcStatus s;
1281         bool bad_chars;
1282
1283         s = BC_STATUS_SUCCESS;
1284         do {
1285                 int c;
1286
1287                 bad_chars = 0;
1288                 bc_vec_pop_all(vec);
1289
1290                 fflush_and_check();
1291
1292 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
1293                 if (G_interrupt) { // ^C was pressed
1294  intr:
1295                         G_interrupt = 0;
1296                         // GNU bc says "interrupted execution."
1297                         // GNU dc says "Interrupt!"
1298                         fputs("\ninterrupted execution\n", stderr);
1299                 }
1300 # if ENABLE_FEATURE_EDITING
1301                 if (G_ttyin) {
1302                         int n, i;
1303 #  define line_buf bb_common_bufsiz1
1304                         n = read_line_input(G.line_input_state, "", line_buf, COMMON_BUFSIZE);
1305                         if (n <= 0) { // read errors or EOF, or ^D, or ^C
1306                                 if (n == 0) // ^C
1307                                         goto intr;
1308                                 s = BC_STATUS_EOF;
1309                                 break;
1310                         }
1311                         i = 0;
1312                         for (;;) {
1313                                 c = line_buf[i++];
1314                                 if (!c) break;
1315                                 bad_chars |= push_input_byte(vec, c);
1316                         }
1317 #  undef line_buf
1318                 } else
1319 # endif
1320 #endif
1321                 {
1322                         IF_FEATURE_BC_SIGNALS(errno = 0;)
1323                         do {
1324                                 c = fgetc(stdin);
1325 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS && !ENABLE_FEATURE_EDITING
1326                                 // Both conditions appear simultaneously, check both just in case
1327                                 if (errno == EINTR || G_interrupt) {
1328                                         // ^C was pressed
1329                                         clearerr(stdin);
1330                                         goto intr;
1331                                 }
1332 #endif
1333                                 if (c == EOF) {
1334                                         if (ferror(stdin))
1335                                                 quit(); // this emits error message
1336                                         s = BC_STATUS_EOF;
1337                                         // Note: EOF does not append '\n', therefore:
1338                                         // printf 'print 123\n' | bc - works
1339                                         // printf 'print 123' | bc   - fails (syntax error)
1340                                         break;
1341                                 }
1342                                 bad_chars |= push_input_byte(vec, c);
1343                         } while (c != '\n');
1344                 }
1345         } while (bad_chars);
1346
1347         bc_vec_pushZeroByte(vec);
1348
1349         return s;
1350 }
1351
1352 static char* bc_read_file(const char *path)
1353 {
1354         char *buf;
1355         size_t size = ((size_t) -1);
1356         size_t i;
1357
1358         // Never returns NULL (dies on errors)
1359         buf = xmalloc_xopen_read_close(path, &size);
1360
1361         for (i = 0; i < size; ++i) {
1362                 char c = buf[i];
1363                 if ((c < ' ' && c != '\t' && c != '\r' && c != '\n') // also allow '\v' '\f'?
1364                  || c > 0x7e
1365                 ) {
1366                         free(buf);
1367                         buf = NULL;
1368                         break;
1369                 }
1370         }
1371
1372         return buf;
1373 }
1374
1375 static void bc_num_setToZero(BcNum *n, size_t scale)
1376 {
1377         n->len = 0;
1378         n->neg = false;
1379         n->rdx = scale;
1380 }
1381
1382 static void bc_num_zero(BcNum *n)
1383 {
1384         bc_num_setToZero(n, 0);
1385 }
1386
1387 static void bc_num_one(BcNum *n)
1388 {
1389         bc_num_setToZero(n, 0);
1390         n->len = 1;
1391         n->num[0] = 1;
1392 }
1393
1394 static void bc_num_ten(BcNum *n)
1395 {
1396         bc_num_setToZero(n, 0);
1397         n->len = 2;
1398         n->num[0] = 0;
1399         n->num[1] = 1;
1400 }
1401
1402 // Note: this also sets BcNum to zero
1403 static void bc_num_init(BcNum *n, size_t req)
1404 {
1405         req = req >= BC_NUM_DEF_SIZE ? req : BC_NUM_DEF_SIZE;
1406         //memset(n, 0, sizeof(BcNum)); - cleared by assignments below
1407         n->num = xmalloc(req);
1408         n->cap = req;
1409         n->rdx = 0;
1410         n->len = 0;
1411         n->neg = false;
1412 }
1413
1414 static void bc_num_init_DEF_SIZE(BcNum *n)
1415 {
1416         bc_num_init(n, BC_NUM_DEF_SIZE);
1417 }
1418
1419 static void bc_num_expand(BcNum *n, size_t req)
1420 {
1421         req = req >= BC_NUM_DEF_SIZE ? req : BC_NUM_DEF_SIZE;
1422         if (req > n->cap) {
1423                 n->num = xrealloc(n->num, req);
1424                 n->cap = req;
1425         }
1426 }
1427
1428 static void bc_num_free(void *num)
1429 {
1430         free(((BcNum *) num)->num);
1431 }
1432
1433 static void bc_num_copy(BcNum *d, BcNum *s)
1434 {
1435         if (d != s) {
1436                 bc_num_expand(d, s->cap);
1437                 d->len = s->len;
1438                 d->neg = s->neg;
1439                 d->rdx = s->rdx;
1440                 memcpy(d->num, s->num, sizeof(BcDig) * d->len);
1441         }
1442 }
1443
1444 static BcStatus bc_num_ulong(BcNum *n, unsigned long *result_p)
1445 {
1446         size_t i;
1447         unsigned long pow, result;
1448
1449         if (n->neg) return bc_error("negative number");
1450
1451         for (result = 0, pow = 1, i = n->rdx; i < n->len; ++i) {
1452
1453                 unsigned long prev = result, powprev = pow;
1454
1455                 result += ((unsigned long) n->num[i]) * pow;
1456                 pow *= 10;
1457
1458                 if (result < prev || pow < powprev)
1459                         return bc_error("overflow");
1460                 prev = result;
1461                 powprev = pow;
1462         }
1463         *result_p = result;
1464
1465         return BC_STATUS_SUCCESS;
1466 }
1467
1468 static void bc_num_ulong2num(BcNum *n, unsigned long val)
1469 {
1470         BcDig *ptr;
1471
1472         bc_num_zero(n);
1473
1474         if (val == 0) return;
1475
1476         if (ULONG_MAX == 0xffffffffUL)
1477                 bc_num_expand(n, 10); // 10 digits: 4294967295
1478         if (ULONG_MAX == 0xffffffffffffffffUL)
1479                 bc_num_expand(n, 20); // 20 digits: 18446744073709551615
1480         BUILD_BUG_ON(ULONG_MAX > 0xffffffffffffffffUL);
1481
1482         ptr = n->num;
1483         for (;;) {
1484                 n->len++;
1485                 *ptr++ = val % 10;
1486                 val /= 10;
1487                 if (val == 0) break;
1488         }
1489 }
1490
1491 static void bc_num_subArrays(BcDig *restrict a, BcDig *restrict b,
1492                                  size_t len)
1493 {
1494         size_t i, j;
1495         for (i = 0; i < len; ++i) {
1496                 for (a[i] -= b[i], j = 0; a[i + j] < 0;) {
1497                         a[i + j++] += 10;
1498                         a[i + j] -= 1;
1499                 }
1500         }
1501 }
1502
1503 #define BC_NUM_NEG(n, neg)      ((((ssize_t)(n)) ^ -((ssize_t)(neg))) + (neg))
1504 #define BC_NUM_ONE(n)           ((n)->len == 1 && (n)->rdx == 0 && (n)->num[0] == 1)
1505 #define BC_NUM_INT(n)           ((n)->len - (n)->rdx)
1506 //#define BC_NUM_AREQ(a, b)       (BC_MAX((a)->rdx, (b)->rdx) + BC_MAX(BC_NUM_INT(a), BC_NUM_INT(b)) + 1)
1507 static /*ALWAYS_INLINE*/ size_t BC_NUM_AREQ(BcNum *a, BcNum *b)
1508 {
1509         return BC_MAX(a->rdx, b->rdx) + BC_MAX(BC_NUM_INT(a), BC_NUM_INT(b)) + 1;
1510 }
1511 //#define BC_NUM_MREQ(a, b, scale) (BC_NUM_INT(a) + BC_NUM_INT(b) + BC_MAX((scale), (a)->rdx + (b)->rdx) + 1)
1512 static /*ALWAYS_INLINE*/ size_t BC_NUM_MREQ(BcNum *a, BcNum *b, size_t scale)
1513 {
1514         return BC_NUM_INT(a) + BC_NUM_INT(b) + BC_MAX(scale, a->rdx + b->rdx) + 1;
1515 }
1516
1517 static ssize_t bc_num_compare(BcDig *restrict a, BcDig *restrict b, size_t len)
1518 {
1519         size_t i;
1520         int c = 0;
1521         for (i = len - 1; i < len && !(c = a[i] - b[i]); --i);
1522         return BC_NUM_NEG(i + 1, c < 0);
1523 }
1524
1525 static ssize_t bc_num_cmp(BcNum *a, BcNum *b)
1526 {
1527         size_t i, min, a_int, b_int, diff;
1528         BcDig *max_num, *min_num;
1529         bool a_max, neg = false;
1530         ssize_t cmp;
1531
1532         if (a == b) return 0;
1533         if (a->len == 0) return BC_NUM_NEG(!!b->len, !b->neg);
1534         if (b->len == 0) return BC_NUM_NEG(1, a->neg);
1535         if (a->neg) {
1536                 if (b->neg)
1537                         neg = true;
1538                 else
1539                         return -1;
1540         }
1541         else if (b->neg)
1542                 return 1;
1543
1544         a_int = BC_NUM_INT(a);
1545         b_int = BC_NUM_INT(b);
1546         a_int -= b_int;
1547         a_max = (a->rdx > b->rdx);
1548
1549         if (a_int != 0) return (ssize_t) a_int;
1550
1551         if (a_max) {
1552                 min = b->rdx;
1553                 diff = a->rdx - b->rdx;
1554                 max_num = a->num + diff;
1555                 min_num = b->num;
1556         }
1557         else {
1558                 min = a->rdx;
1559                 diff = b->rdx - a->rdx;
1560                 max_num = b->num + diff;
1561                 min_num = a->num;
1562         }
1563
1564         cmp = bc_num_compare(max_num, min_num, b_int + min);
1565         if (cmp != 0) return BC_NUM_NEG(cmp, (!a_max) != neg);
1566
1567         for (max_num -= diff, i = diff - 1; i < diff; --i) {
1568                 if (max_num[i]) return BC_NUM_NEG(1, (!a_max) != neg);
1569         }
1570
1571         return 0;
1572 }
1573
1574 static void bc_num_truncate(BcNum *n, size_t places)
1575 {
1576         if (places == 0) return;
1577
1578         n->rdx -= places;
1579
1580         if (n->len != 0) {
1581                 n->len -= places;
1582                 memmove(n->num, n->num + places, n->len * sizeof(BcDig));
1583         }
1584 }
1585
1586 static void bc_num_extend(BcNum *n, size_t places)
1587 {
1588         size_t len = n->len + places;
1589
1590         if (places != 0) {
1591
1592                 if (n->cap < len) bc_num_expand(n, len);
1593
1594                 memmove(n->num + places, n->num, sizeof(BcDig) * n->len);
1595                 memset(n->num, 0, sizeof(BcDig) * places);
1596
1597                 n->len += places;
1598                 n->rdx += places;
1599         }
1600 }
1601
1602 static void bc_num_clean(BcNum *n)
1603 {
1604         while (n->len > 0 && n->num[n->len - 1] == 0) --n->len;
1605         if (n->len == 0)
1606                 n->neg = false;
1607         else if (n->len < n->rdx)
1608                 n->len = n->rdx;
1609 }
1610
1611 static void bc_num_retireMul(BcNum *n, size_t scale, bool neg1, bool neg2)
1612 {
1613         if (n->rdx < scale)
1614                 bc_num_extend(n, scale - n->rdx);
1615         else
1616                 bc_num_truncate(n, n->rdx - scale);
1617
1618         bc_num_clean(n);
1619         if (n->len != 0) n->neg = !neg1 != !neg2;
1620 }
1621
1622 static void bc_num_split(BcNum *restrict n, size_t idx, BcNum *restrict a,
1623                          BcNum *restrict b)
1624 {
1625         if (idx < n->len) {
1626
1627                 b->len = n->len - idx;
1628                 a->len = idx;
1629                 a->rdx = b->rdx = 0;
1630
1631                 memcpy(b->num, n->num + idx, b->len * sizeof(BcDig));
1632                 memcpy(a->num, n->num, idx * sizeof(BcDig));
1633         }
1634         else {
1635                 bc_num_zero(b);
1636                 bc_num_copy(a, n);
1637         }
1638
1639         bc_num_clean(a);
1640         bc_num_clean(b);
1641 }
1642
1643 static BcStatus bc_num_shift(BcNum *n, size_t places)
1644 {
1645         if (places == 0 || n->len == 0) return BC_STATUS_SUCCESS;
1646
1647         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_NUM.
1648         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_NUM | 0xff)) {
1649                 if (places + n->len > BC_MAX_NUM)
1650                         return bc_error("number too long: must be [1,"BC_MAX_NUM_STR"]");
1651         }
1652
1653         if (n->rdx >= places)
1654                 n->rdx -= places;
1655         else {
1656                 bc_num_extend(n, places - n->rdx);
1657                 n->rdx = 0;
1658         }
1659
1660         bc_num_clean(n);
1661
1662         return BC_STATUS_SUCCESS;
1663 }
1664
1665 static BcStatus bc_num_inv(BcNum *a, BcNum *b, size_t scale)
1666 {
1667         BcNum one;
1668         BcDig num[2];
1669
1670         one.cap = 2;
1671         one.num = num;
1672         bc_num_one(&one);
1673
1674         return bc_num_div(&one, a, b, scale);
1675 }
1676
1677 static BcStatus bc_num_a(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t sub)
1678 {
1679         BcDig *ptr, *ptr_a, *ptr_b, *ptr_c;
1680         size_t i, max, min_rdx, min_int, diff, a_int, b_int;
1681         int carry, in;
1682
1683         // Because this function doesn't need to use scale (per the bc spec),
1684         // I am hijacking it to say whether it's doing an add or a subtract.
1685
1686         if (a->len == 0) {
1687                 bc_num_copy(c, b);
1688                 if (sub && c->len) c->neg = !c->neg;
1689                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1690         }
1691         else if (b->len == 0) {
1692                 bc_num_copy(c, a);
1693                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1694         }
1695
1696         c->neg = a->neg;
1697         c->rdx = BC_MAX(a->rdx, b->rdx);
1698         min_rdx = BC_MIN(a->rdx, b->rdx);
1699         c->len = 0;
1700
1701         if (a->rdx > b->rdx) {
1702                 diff = a->rdx - b->rdx;
1703                 ptr = a->num;
1704                 ptr_a = a->num + diff;
1705                 ptr_b = b->num;
1706         }
1707         else {
1708                 diff = b->rdx - a->rdx;
1709                 ptr = b->num;
1710                 ptr_a = a->num;
1711                 ptr_b = b->num + diff;
1712         }
1713
1714         for (ptr_c = c->num, i = 0; i < diff; ++i, ++c->len) ptr_c[i] = ptr[i];
1715
1716         ptr_c += diff;
1717         a_int = BC_NUM_INT(a);
1718         b_int = BC_NUM_INT(b);
1719
1720         if (a_int > b_int) {
1721                 min_int = b_int;
1722                 max = a_int;
1723                 ptr = ptr_a;
1724         }
1725         else {
1726                 min_int = a_int;
1727                 max = b_int;
1728                 ptr = ptr_b;
1729         }
1730
1731         for (carry = 0, i = 0; i < min_rdx + min_int; ++i, ++c->len) {
1732                 in = ((int) ptr_a[i]) + ((int) ptr_b[i]) + carry;
1733                 carry = in / 10;
1734                 ptr_c[i] = (BcDig)(in % 10);
1735         }
1736
1737         for (; i < max + min_rdx; ++i, ++c->len) {
1738                 in = ((int) ptr[i]) + carry;
1739                 carry = in / 10;
1740                 ptr_c[i] = (BcDig)(in % 10);
1741         }
1742
1743         if (carry != 0) c->num[c->len++] = (BcDig) carry;
1744
1745         return BC_STATUS_SUCCESS; // can't make void, see bc_num_binary()
1746 }
1747
1748 static BcStatus bc_num_s(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t sub)
1749 {
1750         ssize_t cmp;
1751         BcNum *minuend, *subtrahend;
1752         size_t start;
1753         bool aneg, bneg, neg;
1754
1755         // Because this function doesn't need to use scale (per the bc spec),
1756         // I am hijacking it to say whether it's doing an add or a subtract.
1757
1758         if (a->len == 0) {
1759                 bc_num_copy(c, b);
1760                 if (sub && c->len) c->neg = !c->neg;
1761                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1762         }
1763         else if (b->len == 0) {
1764                 bc_num_copy(c, a);
1765                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1766         }
1767
1768         aneg = a->neg;
1769         bneg = b->neg;
1770         a->neg = b->neg = false;
1771
1772         cmp = bc_num_cmp(a, b);
1773
1774         a->neg = aneg;
1775         b->neg = bneg;
1776
1777         if (cmp == 0) {
1778                 bc_num_setToZero(c, BC_MAX(a->rdx, b->rdx));
1779                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1780         }
1781         else if (cmp > 0) {
1782                 neg = a->neg;
1783                 minuend = a;
1784                 subtrahend = b;
1785         }
1786         else {
1787                 neg = b->neg;
1788                 if (sub) neg = !neg;
1789                 minuend = b;
1790                 subtrahend = a;
1791         }
1792
1793         bc_num_copy(c, minuend);
1794         c->neg = neg;
1795
1796         if (c->rdx < subtrahend->rdx) {
1797                 bc_num_extend(c, subtrahend->rdx - c->rdx);
1798                 start = 0;
1799         }
1800         else
1801                 start = c->rdx - subtrahend->rdx;
1802
1803         bc_num_subArrays(c->num + start, subtrahend->num, subtrahend->len);
1804
1805         bc_num_clean(c);
1806
1807         return BC_STATUS_SUCCESS; // can't make void, see bc_num_binary()
1808 }
1809
1810 static BcStatus bc_num_k(BcNum *restrict a, BcNum *restrict b,
1811                          BcNum *restrict c)
1812 {
1813         BcStatus s;
1814         size_t max = BC_MAX(a->len, b->len), max2 = (max + 1) / 2;
1815         BcNum l1, h1, l2, h2, m2, m1, z0, z1, z2, temp;
1816         bool aone;
1817
1818         if (a->len == 0 || b->len == 0) {
1819                 bc_num_zero(c);
1820                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1821         }
1822         aone = BC_NUM_ONE(a);
1823         if (aone || BC_NUM_ONE(b)) {
1824                 bc_num_copy(c, aone ? b : a);
1825                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1826         }
1827
1828         if (a->len + b->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN ||
1829             a->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN || b->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN)
1830         {
1831                 size_t i, j, len;
1832                 unsigned carry;
1833
1834                 bc_num_expand(c, a->len + b->len + 1);
1835
1836                 memset(c->num, 0, sizeof(BcDig) * c->cap);
1837                 c->len = len = 0;
1838
1839                 for (i = 0; i < b->len; ++i) {
1840
1841                         carry = 0;
1842                         for (j = 0; j < a->len; ++j) {
1843                                 unsigned in = c->num[i + j];
1844                                 in += ((unsigned) a->num[j]) * ((unsigned) b->num[i]) + carry;
1845                                 // note: compilers prefer _unsigned_ div/const
1846                                 carry = in / 10;
1847                                 c->num[i + j] = (BcDig)(in % 10);
1848                         }
1849
1850                         c->num[i + j] += (BcDig) carry;
1851                         len = BC_MAX(len, i + j + !!carry);
1852
1853                         // a=2^1000000
1854                         // a*a <- without check below, this will not be interruptible
1855                         if (G_interrupt) return BC_STATUS_FAILURE;
1856                 }
1857
1858                 c->len = len;
1859
1860                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1861         }
1862
1863         bc_num_init(&l1, max);
1864         bc_num_init(&h1, max);
1865         bc_num_init(&l2, max);
1866         bc_num_init(&h2, max);
1867         bc_num_init(&m1, max);
1868         bc_num_init(&m2, max);
1869         bc_num_init(&z0, max);
1870         bc_num_init(&z1, max);
1871         bc_num_init(&z2, max);
1872         bc_num_init(&temp, max + max);
1873
1874         bc_num_split(a, max2, &l1, &h1);
1875         bc_num_split(b, max2, &l2, &h2);
1876
1877         s = bc_num_add(&h1, &l1, &m1, 0);
1878         if (s) goto err;
1879         s = bc_num_add(&h2, &l2, &m2, 0);
1880         if (s) goto err;
1881
1882         s = bc_num_k(&h1, &h2, &z0);
1883         if (s) goto err;
1884         s = bc_num_k(&m1, &m2, &z1);
1885         if (s) goto err;
1886         s = bc_num_k(&l1, &l2, &z2);
1887         if (s) goto err;
1888
1889         s = bc_num_sub(&z1, &z0, &temp, 0);
1890         if (s) goto err;
1891         s = bc_num_sub(&temp, &z2, &z1, 0);
1892         if (s) goto err;
1893
1894         s = bc_num_shift(&z0, max2 * 2);
1895         if (s) goto err;
1896         s = bc_num_shift(&z1, max2);
1897         if (s) goto err;
1898         s = bc_num_add(&z0, &z1, &temp, 0);
1899         if (s) goto err;
1900         s = bc_num_add(&temp, &z2, c, 0);
1901
1902 err:
1903         bc_num_free(&temp);
1904         bc_num_free(&z2);
1905         bc_num_free(&z1);
1906         bc_num_free(&z0);
1907         bc_num_free(&m2);
1908         bc_num_free(&m1);
1909         bc_num_free(&h2);
1910         bc_num_free(&l2);
1911         bc_num_free(&h1);
1912         bc_num_free(&l1);
1913         return s;
1914 }
1915
1916 static BcStatus bc_num_m(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
1917 {
1918         BcStatus s;
1919         BcNum cpa, cpb;
1920         size_t maxrdx = BC_MAX(a->rdx, b->rdx);
1921
1922         scale = BC_MAX(scale, a->rdx);
1923         scale = BC_MAX(scale, b->rdx);
1924         scale = BC_MIN(a->rdx + b->rdx, scale);
1925         maxrdx = BC_MAX(maxrdx, scale);
1926
1927         bc_num_init(&cpa, a->len);
1928         bc_num_init(&cpb, b->len);
1929
1930         bc_num_copy(&cpa, a);
1931         bc_num_copy(&cpb, b);
1932         cpa.neg = cpb.neg = false;
1933
1934         s = bc_num_shift(&cpa, maxrdx);
1935         if (s) goto err;
1936         s = bc_num_shift(&cpb, maxrdx);
1937         if (s) goto err;
1938         s = bc_num_k(&cpa, &cpb, c);
1939         if (s) goto err;
1940
1941         maxrdx += scale;
1942         bc_num_expand(c, c->len + maxrdx);
1943
1944         if (c->len < maxrdx) {
1945                 memset(c->num + c->len, 0, (c->cap - c->len) * sizeof(BcDig));
1946                 c->len += maxrdx;
1947         }
1948
1949         c->rdx = maxrdx;
1950         bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
1951
1952 err:
1953         bc_num_free(&cpb);
1954         bc_num_free(&cpa);
1955         return s;
1956 }
1957
1958 static BcStatus bc_num_d(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
1959 {
1960         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
1961         BcDig *n, *p, q;
1962         size_t len, end, i;
1963         BcNum cp;
1964         bool zero = true;
1965
1966         if (b->len == 0)
1967                 return bc_error("divide by zero");
1968         else if (a->len == 0) {
1969                 bc_num_setToZero(c, scale);
1970                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1971         }
1972         else if (BC_NUM_ONE(b)) {
1973                 bc_num_copy(c, a);
1974                 bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
1975                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1976         }
1977
1978         bc_num_init(&cp, BC_NUM_MREQ(a, b, scale));
1979         bc_num_copy(&cp, a);
1980         len = b->len;
1981
1982         if (len > cp.len) {
1983                 bc_num_expand(&cp, len + 2);
1984                 bc_num_extend(&cp, len - cp.len);
1985         }
1986
1987         if (b->rdx > cp.rdx) bc_num_extend(&cp, b->rdx - cp.rdx);
1988         cp.rdx -= b->rdx;
1989         if (scale > cp.rdx) bc_num_extend(&cp, scale - cp.rdx);
1990
1991         if (b->rdx == b->len) {
1992                 for (i = 0; zero && i < len; ++i) zero = !b->num[len - i - 1];
1993                 len -= i - 1;
1994         }
1995
1996         if (cp.cap == cp.len) bc_num_expand(&cp, cp.len + 1);
1997
1998         // We want an extra zero in front to make things simpler.
1999         cp.num[cp.len++] = 0;
2000         end = cp.len - len;
2001
2002         bc_num_expand(c, cp.len);
2003
2004         bc_num_zero(c);
2005         memset(c->num + end, 0, (c->cap - end) * sizeof(BcDig));
2006         c->rdx = cp.rdx;
2007         c->len = cp.len;
2008         p = b->num;
2009
2010         for (i = end - 1; !s && i < end; --i) {
2011                 n = cp.num + i;
2012                 for (q = 0; (!s && n[len] != 0) || bc_num_compare(n, p, len) >= 0; ++q)
2013                         bc_num_subArrays(n, p, len);
2014                 c->num[i] = q;
2015                 // a=2^100000
2016                 // scale=40000
2017                 // 1/a <- without check below, this will not be interruptible
2018                 if (G_interrupt) {
2019                         s = BC_STATUS_FAILURE;
2020                         break;
2021                 }
2022         }
2023
2024         bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
2025         bc_num_free(&cp);
2026
2027         return s;
2028 }
2029
2030 static BcStatus bc_num_r(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c,
2031                          BcNum *restrict d, size_t scale, size_t ts)
2032 {
2033         BcStatus s;
2034         BcNum temp;
2035         bool neg;
2036
2037         if (b->len == 0)
2038                 return bc_error("divide by zero");
2039
2040         if (a->len == 0) {
2041                 bc_num_setToZero(d, ts);
2042                 return BC_STATUS_SUCCESS;
2043         }
2044
2045         bc_num_init(&temp, d->cap);
2046         s = bc_num_d(a, b, c, scale);
2047         if (s) goto err;
2048
2049         if (scale != 0) scale = ts;
2050
2051         s = bc_num_m(c, b, &temp, scale);
2052         if (s) goto err;
2053         s = bc_num_sub(a, &temp, d, scale);
2054         if (s) goto err;
2055
2056         if (ts > d->rdx && d->len) bc_num_extend(d, ts - d->rdx);
2057
2058         neg = d->neg;
2059         bc_num_retireMul(d, ts, a->neg, b->neg);
2060         d->neg = neg;
2061
2062 err:
2063         bc_num_free(&temp);
2064         return s;
2065 }
2066
2067 static BcStatus bc_num_rem(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
2068 {
2069         BcStatus s;
2070         BcNum c1;
2071         size_t ts = BC_MAX(scale + b->rdx, a->rdx), len = BC_NUM_MREQ(a, b, ts);
2072
2073         bc_num_init(&c1, len);
2074         s = bc_num_r(a, b, &c1, c, scale, ts);
2075         bc_num_free(&c1);
2076
2077         return s;
2078 }
2079
2080 static BcStatus bc_num_p(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
2081 {
2082         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
2083         BcNum copy;
2084         unsigned long pow;
2085         size_t i, powrdx, resrdx;
2086         bool neg, zero;
2087
2088         if (b->rdx) return bc_error("non integer number");
2089
2090         if (b->len == 0) {
2091                 bc_num_one(c);
2092                 return BC_STATUS_SUCCESS;
2093         }
2094         else if (a->len == 0) {
2095                 bc_num_setToZero(c, scale);
2096                 return BC_STATUS_SUCCESS;
2097         }
2098         else if (BC_NUM_ONE(b)) {
2099                 if (!b->neg)
2100                         bc_num_copy(c, a);
2101                 else
2102                         s = bc_num_inv(a, c, scale);
2103                 return s;
2104         }
2105
2106         neg = b->neg;
2107         b->neg = false;
2108
2109         s = bc_num_ulong(b, &pow);
2110         if (s) return s;
2111
2112         bc_num_init(&copy, a->len);
2113         bc_num_copy(&copy, a);
2114
2115         if (!neg) {
2116                 if (a->rdx > scale)
2117                         scale = a->rdx;
2118                 if (a->rdx * pow < scale)
2119                         scale = a->rdx * pow;
2120         }
2121
2122         b->neg = neg;
2123
2124         for (powrdx = a->rdx; !(pow & 1); pow >>= 1) {
2125                 powrdx <<= 1;
2126                 s = bc_num_mul(&copy, &copy, &copy, powrdx);
2127                 if (s) goto err;
2128                 // Not needed: bc_num_mul() has a check for ^C:
2129                 //if (G_interrupt) {
2130                 //      s = BC_STATUS_FAILURE;
2131                 //      goto err;
2132                 //}
2133         }
2134
2135         bc_num_copy(c, &copy);
2136
2137         for (resrdx = powrdx, pow >>= 1; pow != 0; pow >>= 1) {
2138
2139                 powrdx <<= 1;
2140                 s = bc_num_mul(&copy, &copy, &copy, powrdx);
2141                 if (s) goto err;
2142
2143                 if (pow & 1) {
2144                         resrdx += powrdx;
2145                         s = bc_num_mul(c, &copy, c, resrdx);
2146                         if (s) goto err;
2147                 }
2148                 // Not needed: bc_num_mul() has a check for ^C:
2149                 //if (G_interrupt) {
2150                 //      s = BC_STATUS_FAILURE;
2151                 //      goto err;
2152                 //}
2153         }
2154
2155         if (neg) {
2156                 s = bc_num_inv(c, c, scale);
2157                 if (s) goto err;
2158         }
2159
2160         if (c->rdx > scale) bc_num_truncate(c, c->rdx - scale);
2161
2162         // We can't use bc_num_clean() here.
2163         for (zero = true, i = 0; zero && i < c->len; ++i) zero = !c->num[i];
2164         if (zero) bc_num_setToZero(c, scale);
2165
2166 err:
2167         bc_num_free(&copy);
2168         return s;
2169 }
2170
2171 static BcStatus bc_num_binary(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale,
2172                               BcNumBinaryOp op, size_t req)
2173 {
2174         BcStatus s;
2175         BcNum num2, *ptr_a, *ptr_b;
2176         bool init = false;
2177
2178         if (c == a) {
2179                 ptr_a = &num2;
2180                 memcpy(ptr_a, c, sizeof(BcNum));
2181                 init = true;
2182         }
2183         else
2184                 ptr_a = a;
2185
2186         if (c == b) {
2187                 ptr_b = &num2;
2188                 if (c != a) {
2189                         memcpy(ptr_b, c, sizeof(BcNum));
2190                         init = true;
2191                 }
2192         }
2193         else
2194                 ptr_b = b;
2195
2196         if (init)
2197                 bc_num_init(c, req);
2198         else
2199                 bc_num_expand(c, req);
2200
2201         s = op(ptr_a, ptr_b, c, scale);
2202
2203         if (init) bc_num_free(&num2);
2204
2205         return s;
2206 }
2207
2208 static void bc_num_printNewline(void)
2209 {
2210         if (G.prog.nchars == G.prog.len - 1) {
2211                 bb_putchar('\\');
2212                 bb_putchar('\n');
2213                 G.prog.nchars = 0;
2214         }
2215 }
2216
2217 #if ENABLE_DC
2218 static void bc_num_printChar(size_t num, size_t width, bool radix)
2219 {
2220         (void) radix;
2221         bb_putchar((char) num);
2222         G.prog.nchars += width;
2223 }
2224 #endif
2225
2226 static void bc_num_printDigits(size_t num, size_t width, bool radix)
2227 {
2228         size_t exp, pow;
2229
2230         bc_num_printNewline();
2231         bb_putchar(radix ? '.' : ' ');
2232         ++G.prog.nchars;
2233
2234         bc_num_printNewline();
2235         for (exp = 0, pow = 1; exp < width - 1; ++exp, pow *= 10)
2236                 continue;
2237
2238         for (exp = 0; exp < width; pow /= 10, ++G.prog.nchars, ++exp) {
2239                 size_t dig;
2240                 bc_num_printNewline();
2241                 dig = num / pow;
2242                 num -= dig * pow;
2243                 bb_putchar(((char) dig) + '0');
2244         }
2245 }
2246
2247 static void bc_num_printHex(size_t num, size_t width, bool radix)
2248 {
2249         if (radix) {
2250                 bc_num_printNewline();
2251                 bb_putchar('.');
2252                 G.prog.nchars += 1;
2253         }
2254
2255         bc_num_printNewline();
2256         bb_putchar(bb_hexdigits_upcase[num]);
2257         G.prog.nchars += width;
2258 }
2259
2260 static void bc_num_printDecimal(BcNum *n)
2261 {
2262         size_t i, rdx = n->rdx - 1;
2263
2264         if (n->neg) bb_putchar('-');
2265         G.prog.nchars += n->neg;
2266
2267         for (i = n->len - 1; i < n->len; --i)
2268                 bc_num_printHex((size_t) n->num[i], 1, i == rdx);
2269 }
2270
2271 static BcStatus bc_num_printNum(BcNum *n, BcNum *base, size_t width, BcNumDigitOp print)
2272 {
2273         BcStatus s;
2274         BcVec stack;
2275         BcNum intp, fracp, digit, frac_len;
2276         unsigned long dig, *ptr;
2277         size_t i;
2278         bool radix;
2279
2280         if (n->len == 0) {
2281                 print(0, width, false);
2282                 return BC_STATUS_SUCCESS;
2283         }
2284
2285         bc_vec_init(&stack, sizeof(long), NULL);
2286         bc_num_init(&intp, n->len);
2287         bc_num_init(&fracp, n->rdx);
2288         bc_num_init(&digit, width);
2289         bc_num_init(&frac_len, BC_NUM_INT(n));
2290         bc_num_copy(&intp, n);
2291         bc_num_one(&frac_len);
2292
2293         bc_num_truncate(&intp, intp.rdx);
2294         s = bc_num_sub(n, &intp, &fracp, 0);
2295         if (s) goto err;
2296
2297         while (intp.len != 0) {
2298                 s = bc_num_divmod(&intp, base, &intp, &digit, 0);
2299                 if (s) goto err;
2300                 s = bc_num_ulong(&digit, &dig);
2301                 if (s) goto err;
2302                 bc_vec_push(&stack, &dig);
2303         }
2304
2305         for (i = 0; i < stack.len; ++i) {
2306                 ptr = bc_vec_item_rev(&stack, i);
2307                 print(*ptr, width, false);
2308         }
2309
2310         if (!n->rdx) goto err;
2311
2312         for (radix = true; frac_len.len <= n->rdx; radix = false) {
2313                 s = bc_num_mul(&fracp, base, &fracp, n->rdx);
2314                 if (s) goto err;
2315                 s = bc_num_ulong(&fracp, &dig);
2316                 if (s) goto err;
2317                 bc_num_ulong2num(&intp, dig);
2318                 s = bc_num_sub(&fracp, &intp, &fracp, 0);
2319                 if (s) goto err;
2320                 print(dig, width, radix);
2321                 s = bc_num_mul(&frac_len, base, &frac_len, 0);
2322                 if (s) goto err;
2323         }
2324
2325 err:
2326         bc_num_free(&frac_len);
2327         bc_num_free(&digit);
2328         bc_num_free(&fracp);
2329         bc_num_free(&intp);
2330         bc_vec_free(&stack);
2331         return s;
2332 }
2333
2334 static BcStatus bc_num_printBase(BcNum *n)
2335 {
2336         BcStatus s;
2337         size_t width, i;
2338         BcNumDigitOp print;
2339         bool neg = n->neg;
2340
2341         if (neg) {
2342                 bb_putchar('-');
2343                 G.prog.nchars++;
2344         }
2345
2346         n->neg = false;
2347
2348         if (G.prog.ob_t <= BC_NUM_MAX_IBASE) {
2349                 width = 1;
2350                 print = bc_num_printHex;
2351         }
2352         else {
2353                 for (i = G.prog.ob_t - 1, width = 0; i != 0; i /= 10, ++width)
2354                         continue;
2355                 print = bc_num_printDigits;
2356         }
2357
2358         s = bc_num_printNum(n, &G.prog.ob, width, print);
2359         n->neg = neg;
2360
2361         return s;
2362 }
2363
2364 #if ENABLE_DC
2365 static BcStatus bc_num_stream(BcNum *n, BcNum *base)
2366 {
2367         return bc_num_printNum(n, base, 1, bc_num_printChar);
2368 }
2369 #endif
2370
2371 static bool bc_num_strValid(const char *val, size_t base)
2372 {
2373         BcDig b;
2374         bool radix;
2375
2376         b = (BcDig)(base <= 10 ? base + '0' : base - 10 + 'A');
2377         radix = false;
2378         for (;;) {
2379                 BcDig c = *val++;
2380                 if (c == '\0')
2381                         break;
2382                 if (c == '.') {
2383                         if (radix) return false;
2384                         radix = true;
2385                         continue;
2386                 }
2387                 if (c < '0' || c >= b || (c > '9' && c < 'A'))
2388                         return false;
2389         }
2390         return true;
2391 }
2392
2393 // Note: n is already "bc_num_zero()"ed,
2394 // leading zeroes in "val" are removed
2395 static void bc_num_parseDecimal(BcNum *n, const char *val)
2396 {
2397         size_t len, i;
2398         const char *ptr;
2399         bool zero;
2400
2401         len = strlen(val);
2402         if (len == 0)
2403                 return;
2404
2405         zero = true;
2406         for (i = 0; val[i]; ++i) {
2407                 if (val[i] != '0' && val[i] != '.') {
2408                         zero = false;
2409                         break;
2410                 }
2411         }
2412         bc_num_expand(n, len);
2413
2414         ptr = strchr(val, '.');
2415
2416         n->rdx = 0;
2417         if (ptr != NULL)
2418                 n->rdx = (size_t)((val + len) - (ptr + 1));
2419
2420         if (!zero) {
2421                 i = len - 1;
2422                 for (;;) {
2423                         n->num[n->len] = val[i] - '0';
2424                         ++n->len;
2425  skip_dot:
2426                         if ((ssize_t)--i == (ssize_t)-1) break;
2427                         if (val[i] == '.') goto skip_dot;
2428                 }
2429         }
2430 }
2431
2432 // Note: n is already "bc_num_zero()"ed,
2433 // leading zeroes in "val" are removed
2434 static void bc_num_parseBase(BcNum *n, const char *val, BcNum *base)
2435 {
2436         BcStatus s;
2437         BcNum temp, mult, result;
2438         BcDig c = '\0';
2439         unsigned long v;
2440         size_t i, digits;
2441
2442         for (i = 0; ; ++i) {
2443                 if (val[i] == '\0')
2444                         return;
2445                 if (val[i] != '.' && val[i] != '0')
2446                         break;
2447         }
2448
2449         bc_num_init_DEF_SIZE(&temp);
2450         bc_num_init_DEF_SIZE(&mult);
2451
2452         for (;;) {
2453                 c = *val++;
2454                 if (c == '\0') goto int_err;
2455                 if (c == '.') break;
2456
2457                 v = (unsigned long) (c <= '9' ? c - '0' : c - 'A' + 10);
2458
2459                 s = bc_num_mul(n, base, &mult, 0);
2460                 if (s) goto int_err;
2461                 bc_num_ulong2num(&temp, v);
2462                 s = bc_num_add(&mult, &temp, n, 0);
2463                 if (s) goto int_err;
2464         }
2465
2466         bc_num_init(&result, base->len);
2467         //bc_num_zero(&result); - already is
2468         bc_num_one(&mult);
2469
2470         digits = 0;
2471         for (;;) {
2472                 c = *val++;
2473                 if (c == '\0') break;
2474                 digits++;
2475
2476                 v = (unsigned long) (c <= '9' ? c - '0' : c - 'A' + 10);
2477
2478                 s = bc_num_mul(&result, base, &result, 0);
2479                 if (s) goto err;
2480                 bc_num_ulong2num(&temp, v);
2481                 s = bc_num_add(&result, &temp, &result, 0);
2482                 if (s) goto err;
2483                 s = bc_num_mul(&mult, base, &mult, 0);
2484                 if (s) goto err;
2485         }
2486
2487         s = bc_num_div(&result, &mult, &result, digits);
2488         if (s) goto err;
2489         s = bc_num_add(n, &result, n, digits);
2490         if (s) goto err;
2491
2492         if (n->len != 0) {
2493                 if (n->rdx < digits) bc_num_extend(n, digits - n->rdx);
2494         } else
2495                 bc_num_zero(n);
2496
2497 err:
2498         bc_num_free(&result);
2499 int_err:
2500         bc_num_free(&mult);
2501         bc_num_free(&temp);
2502 }
2503
2504 static BcStatus bc_num_parse(BcNum *n, const char *val, BcNum *base,
2505                              size_t base_t)
2506 {
2507         if (!bc_num_strValid(val, base_t))
2508                 return bc_error("bad number string");
2509
2510         bc_num_zero(n);
2511         while (*val == '0') val++;
2512
2513         if (base_t == 10)
2514                 bc_num_parseDecimal(n, val);
2515         else
2516                 bc_num_parseBase(n, val, base);
2517
2518         return BC_STATUS_SUCCESS;
2519 }
2520
2521 static BcStatus bc_num_print(BcNum *n, bool newline)
2522 {
2523         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
2524
2525         bc_num_printNewline();
2526
2527         if (n->len == 0) {
2528                 bb_putchar('0');
2529                 ++G.prog.nchars;
2530         }
2531         else if (G.prog.ob_t == 10)
2532                 bc_num_printDecimal(n);
2533         else
2534                 s = bc_num_printBase(n);
2535
2536         if (newline) {
2537                 bb_putchar('\n');
2538                 G.prog.nchars = 0;
2539         }
2540
2541         return s;
2542 }
2543
2544 static BcStatus bc_num_add(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
2545 {
2546         BcNumBinaryOp op = (!a->neg == !b->neg) ? bc_num_a : bc_num_s;
2547         (void) scale;
2548         return bc_num_binary(a, b, c, false, op, BC_NUM_AREQ(a, b));
2549 }
2550
2551 static BcStatus bc_num_sub(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
2552 {
2553         BcNumBinaryOp op = (!a->neg == !b->neg) ? bc_num_s : bc_num_a;
2554         (void) scale;
2555         return bc_num_binary(a, b, c, true, op, BC_NUM_AREQ(a, b));
2556 }
2557
2558 static BcStatus bc_num_mul(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
2559 {
2560         size_t req = BC_NUM_MREQ(a, b, scale);
2561         return bc_num_binary(a, b, c, scale, bc_num_m, req);
2562 }
2563
2564 static BcStatus bc_num_div(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
2565 {
2566         size_t req = BC_NUM_MREQ(a, b, scale);
2567         return bc_num_binary(a, b, c, scale, bc_num_d, req);
2568 }
2569
2570 static BcStatus bc_num_mod(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
2571 {
2572         size_t req = BC_NUM_MREQ(a, b, scale);
2573         return bc_num_binary(a, b, c, scale, bc_num_rem, req);
2574 }
2575
2576 static BcStatus bc_num_pow(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
2577 {
2578         return bc_num_binary(a, b, c, scale, bc_num_p, a->len * b->len + 1);
2579 }
2580
2581 static BcStatus bc_num_sqrt(BcNum *a, BcNum *restrict b, size_t scale)
2582 {
2583         BcStatus s;
2584         BcNum num1, num2, half, f, fprime, *x0, *x1, *temp;
2585         size_t pow, len, digs, digs1, resrdx, req, times = 0;
2586         ssize_t cmp = 1, cmp1 = SSIZE_MAX, cmp2 = SSIZE_MAX;
2587
2588         req = BC_MAX(scale, a->rdx) + ((BC_NUM_INT(a) + 1) >> 1) + 1;
2589         bc_num_expand(b, req);
2590
2591         if (a->len == 0) {
2592                 bc_num_setToZero(b, scale);
2593                 return BC_STATUS_SUCCESS;
2594         }
2595         else if (a->neg)
2596                 return bc_error("negative number");
2597         else if (BC_NUM_ONE(a)) {
2598                 bc_num_one(b);
2599                 bc_num_extend(b, scale);
2600                 return BC_STATUS_SUCCESS;
2601         }
2602
2603         scale = BC_MAX(scale, a->rdx) + 1;
2604         len = a->len + scale;
2605
2606         bc_num_init(&num1, len);
2607         bc_num_init(&num2, len);
2608         bc_num_init_DEF_SIZE(&half);
2609
2610         bc_num_one(&half);
2611         half.num[0] = 5;
2612         half.rdx = 1;
2613
2614         bc_num_init(&f, len);
2615         bc_num_init(&fprime, len);
2616
2617         x0 = &num1;
2618         x1 = &num2;
2619
2620         bc_num_one(x0);
2621         pow = BC_NUM_INT(a);
2622
2623         if (pow) {
2624
2625                 if (pow & 1)
2626                         x0->num[0] = 2;
2627                 else
2628                         x0->num[0] = 6;
2629
2630                 pow -= 2 - (pow & 1);
2631
2632                 bc_num_extend(x0, pow);
2633
2634                 // Make sure to move the radix back.
2635                 x0->rdx -= pow;
2636         }
2637
2638         x0->rdx = digs = digs1 = 0;
2639         resrdx = scale + 2;
2640         len = BC_NUM_INT(x0) + resrdx - 1;
2641
2642         while (cmp != 0 || digs < len) {
2643
2644                 s = bc_num_div(a, x0, &f, resrdx);
2645                 if (s) goto err;
2646                 s = bc_num_add(x0, &f, &fprime, resrdx);
2647                 if (s) goto err;
2648                 s = bc_num_mul(&fprime, &half, x1, resrdx);
2649                 if (s) goto err;
2650
2651                 cmp = bc_num_cmp(x1, x0);
2652                 digs = x1->len - (unsigned long long) llabs(cmp);
2653
2654                 if (cmp == cmp2 && digs == digs1)
2655                         times += 1;
2656                 else
2657                         times = 0;
2658
2659                 resrdx += times > 4;
2660
2661                 cmp2 = cmp1;
2662                 cmp1 = cmp;
2663                 digs1 = digs;
2664
2665                 temp = x0;
2666                 x0 = x1;
2667                 x1 = temp;
2668         }
2669
2670         bc_num_copy(b, x0);
2671         scale -= 1;
2672         if (b->rdx > scale) bc_num_truncate(b, b->rdx - scale);
2673
2674 err:
2675         bc_num_free(&fprime);
2676         bc_num_free(&f);
2677         bc_num_free(&half);
2678         bc_num_free(&num2);
2679         bc_num_free(&num1);
2680         return s;
2681 }
2682
2683 static BcStatus bc_num_divmod(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, BcNum *d,
2684                               size_t scale)
2685 {
2686         BcStatus s;
2687         BcNum num2, *ptr_a;
2688         bool init = false;
2689         size_t ts = BC_MAX(scale + b->rdx, a->rdx), len = BC_NUM_MREQ(a, b, ts);
2690
2691         if (c == a) {
2692                 memcpy(&num2, c, sizeof(BcNum));
2693                 ptr_a = &num2;
2694                 bc_num_init(c, len);
2695                 init = true;
2696         }
2697         else {
2698                 ptr_a = a;
2699                 bc_num_expand(c, len);
2700         }
2701
2702         s = bc_num_r(ptr_a, b, c, d, scale, ts);
2703
2704         if (init) bc_num_free(&num2);
2705
2706         return s;
2707 }
2708
2709 #if ENABLE_DC
2710 static BcStatus bc_num_modexp(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, BcNum *restrict d)
2711 {
2712         BcStatus s;
2713         BcNum base, exp, two, temp;
2714
2715         if (c->len == 0)
2716                 return bc_error("divide by zero");
2717         if (a->rdx || b->rdx || c->rdx)
2718                 return bc_error("non integer number");
2719         if (b->neg)
2720                 return bc_error("negative number");
2721
2722         bc_num_expand(d, c->len);
2723         bc_num_init(&base, c->len);
2724         bc_num_init(&exp, b->len);
2725         bc_num_init_DEF_SIZE(&two);
2726         bc_num_init(&temp, b->len);
2727
2728         bc_num_one(&two);
2729         two.num[0] = 2;
2730         bc_num_one(d);
2731
2732         s = bc_num_rem(a, c, &base, 0);
2733         if (s) goto err;
2734         bc_num_copy(&exp, b);
2735
2736         while (exp.len != 0) {
2737
2738                 s = bc_num_divmod(&exp, &two, &exp, &temp, 0);
2739                 if (s) goto err;
2740
2741                 if (BC_NUM_ONE(&temp)) {
2742                         s = bc_num_mul(d, &base, &temp, 0);
2743                         if (s) goto err;
2744                         s = bc_num_rem(&temp, c, d, 0);
2745                         if (s) goto err;
2746                 }
2747
2748                 s = bc_num_mul(&base, &base, &temp, 0);
2749                 if (s) goto err;
2750                 s = bc_num_rem(&temp, c, &base, 0);
2751                 if (s) goto err;
2752         }
2753
2754 err:
2755         bc_num_free(&temp);
2756         bc_num_free(&two);
2757         bc_num_free(&exp);
2758         bc_num_free(&base);
2759         return s;
2760 }
2761 #endif // ENABLE_DC
2762
2763 #if ENABLE_BC
2764 static BcStatus bc_func_insert(BcFunc *f, char *name, bool var)
2765 {
2766         BcId a;
2767         size_t i;
2768
2769         for (i = 0; i < f->autos.len; ++i) {
2770                 if (strcmp(name, ((BcId *) bc_vec_item(&f->autos, i))->name) == 0)
2771                         return bc_error("function parameter or auto var has the same name as another");
2772         }
2773
2774         a.idx = var;
2775         a.name = name;
2776
2777         bc_vec_push(&f->autos, &a);
2778
2779         return BC_STATUS_SUCCESS;
2780 }
2781 #endif
2782
2783 static void bc_func_init(BcFunc *f)
2784 {
2785         bc_char_vec_init(&f->code);
2786         bc_vec_init(&f->autos, sizeof(BcId), bc_id_free);
2787         bc_vec_init(&f->labels, sizeof(size_t), NULL);
2788         f->nparams = 0;
2789 }
2790
2791 static void bc_func_free(void *func)
2792 {
2793         BcFunc *f = (BcFunc *) func;
2794         bc_vec_free(&f->code);
2795         bc_vec_free(&f->autos);
2796         bc_vec_free(&f->labels);
2797 }
2798
2799 static void bc_array_expand(BcVec *a, size_t len);
2800
2801 static void bc_array_init(BcVec *a, bool nums)
2802 {
2803         if (nums)
2804                 bc_vec_init(a, sizeof(BcNum), bc_num_free);
2805         else
2806                 bc_vec_init(a, sizeof(BcVec), bc_vec_free);
2807         bc_array_expand(a, 1);
2808 }
2809
2810 static void bc_array_expand(BcVec *a, size_t len)
2811 {
2812         BcResultData data;
2813
2814         if (a->size == sizeof(BcNum) && a->dtor == bc_num_free) {
2815                 while (len > a->len) {
2816                         bc_num_init_DEF_SIZE(&data.n);
2817                         bc_vec_push(a, &data.n);
2818                 }
2819         }
2820         else {
2821                 while (len > a->len) {
2822                         bc_array_init(&data.v, true);
2823                         bc_vec_push(a, &data.v);
2824                 }
2825         }
2826 }
2827
2828 static void bc_array_copy(BcVec *d, const BcVec *s)
2829 {
2830         size_t i;
2831
2832         bc_vec_pop_all(d);
2833         bc_vec_expand(d, s->cap);
2834         d->len = s->len;
2835
2836         for (i = 0; i < s->len; ++i) {
2837                 BcNum *dnum = bc_vec_item(d, i), *snum = bc_vec_item(s, i);
2838                 bc_num_init(dnum, snum->len);
2839                 bc_num_copy(dnum, snum);
2840         }
2841 }
2842
2843 static void bc_string_free(void *string)
2844 {
2845         free(*((char **) string));
2846 }
2847
2848 #if ENABLE_DC
2849 static void bc_result_copy(BcResult *d, BcResult *src)
2850 {
2851         d->t = src->t;
2852
2853         switch (d->t) {
2854
2855                 case BC_RESULT_TEMP:
2856                 case BC_RESULT_IBASE:
2857                 case BC_RESULT_SCALE:
2858                 case BC_RESULT_OBASE:
2859                 {
2860                         bc_num_init(&d->d.n, src->d.n.len);
2861                         bc_num_copy(&d->d.n, &src->d.n);
2862                         break;
2863                 }
2864
2865                 case BC_RESULT_VAR:
2866                 case BC_RESULT_ARRAY:
2867                 case BC_RESULT_ARRAY_ELEM:
2868                 {
2869                         d->d.id.name = xstrdup(src->d.id.name);
2870                         break;
2871                 }
2872
2873                 case BC_RESULT_CONSTANT:
2874                 case BC_RESULT_LAST:
2875                 case BC_RESULT_ONE:
2876                 case BC_RESULT_STR:
2877                 {
2878                         memcpy(&d->d.n, &src->d.n, sizeof(BcNum));
2879                         break;
2880                 }
2881         }
2882 }
2883 #endif // ENABLE_DC
2884
2885 static void bc_result_free(void *result)
2886 {
2887         BcResult *r = (BcResult *) result;
2888
2889         switch (r->t) {
2890
2891                 case BC_RESULT_TEMP:
2892                 case BC_RESULT_IBASE:
2893                 case BC_RESULT_SCALE:
2894                 case BC_RESULT_OBASE:
2895                 {
2896                         bc_num_free(&r->d.n);
2897                         break;
2898                 }
2899
2900                 case BC_RESULT_VAR:
2901                 case BC_RESULT_ARRAY:
2902                 case BC_RESULT_ARRAY_ELEM:
2903                 {
2904                         free(r->d.id.name);
2905                         break;
2906                 }
2907
2908                 default:
2909                 {
2910                         // Do nothing.
2911                         break;
2912                 }
2913         }
2914 }
2915
2916 static void bc_lex_lineComment(BcLex *l)
2917 {
2918         l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
2919         while (l->i < l->len && l->buf[l->i++] != '\n');
2920         --l->i;
2921 }
2922
2923 static void bc_lex_whitespace(BcLex *l)
2924 {
2925         char c;
2926         l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
2927         for (c = l->buf[l->i]; c != '\n' && isspace(c); c = l->buf[++l->i]);
2928 }
2929
2930 static BcStatus bc_lex_number(BcLex *l, char start)
2931 {
2932         const char *buf = l->buf + l->i;
2933         size_t len, hits = 0, bslashes = 0, i = 0, j;
2934         char c = buf[i];
2935         bool last_pt, pt = start == '.';
2936
2937         last_pt = pt;
2938         l->t.t = BC_LEX_NUMBER;
2939
2940         while (c != 0 && (isdigit(c) || (c >= 'A' && c <= 'F') ||
2941                           (c == '.' && !pt) || (c == '\\' && buf[i + 1] == '\n')))
2942         {
2943                 if (c != '\\') {
2944                         last_pt = c == '.';
2945                         pt = pt || last_pt;
2946                 }
2947                 else {
2948                         ++i;
2949                         bslashes += 1;
2950                 }
2951
2952                 c = buf[++i];
2953         }
2954
2955         len = i + !last_pt - bslashes * 2;
2956         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_NUM.
2957         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_NUM | 0xff)) {
2958                 if (len > BC_MAX_NUM)
2959                         return bc_error("number too long: must be [1,"BC_MAX_NUM_STR"]");
2960         }
2961
2962         bc_vec_pop_all(&l->t.v);
2963         bc_vec_expand(&l->t.v, len + 1);
2964         bc_vec_push(&l->t.v, &start);
2965
2966         for (buf -= 1, j = 1; j < len + hits * 2; ++j) {
2967
2968                 c = buf[j];
2969
2970                 // If we have hit a backslash, skip it. We don't have
2971                 // to check for a newline because it's guaranteed.
2972                 if (hits < bslashes && c == '\\') {
2973                         ++hits;
2974                         ++j;
2975                         continue;
2976                 }
2977
2978                 bc_vec_push(&l->t.v, &c);
2979         }
2980
2981         bc_vec_pushZeroByte(&l->t.v);
2982         l->i += i;
2983
2984         return BC_STATUS_SUCCESS;
2985 }
2986
2987 static BcStatus bc_lex_name(BcLex *l)
2988 {
2989         size_t i = 0;
2990         const char *buf = l->buf + l->i - 1;
2991         char c = buf[i];
2992
2993         l->t.t = BC_LEX_NAME;
2994
2995         while ((c >= 'a' && c <= 'z') || isdigit(c) || c == '_') c = buf[++i];
2996
2997         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_STRING.
2998         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_STRING | 0xff)) {
2999                 if (i > BC_MAX_STRING)
3000                         return bc_error("name too long: must be [1,"BC_MAX_STRING_STR"]");
3001         }
3002         bc_vec_string(&l->t.v, i, buf);
3003
3004         // Increment the index. We minus 1 because it has already been incremented.
3005         l->i += i - 1;
3006
3007         return BC_STATUS_SUCCESS;
3008 }
3009
3010 static void bc_lex_init(BcLex *l, BcLexNext next)
3011 {
3012         l->next = next;
3013         bc_char_vec_init(&l->t.v);
3014 }
3015
3016 static void bc_lex_free(BcLex *l)
3017 {
3018         bc_vec_free(&l->t.v);
3019 }
3020
3021 static void bc_lex_file(BcLex *l)
3022 {
3023         G.err_line = l->line = 1;
3024         l->newline = false;
3025 }
3026
3027 static BcStatus bc_lex_next(BcLex *l)
3028 {
3029         BcStatus s;
3030
3031         l->t.last = l->t.t;
3032         if (l->t.last == BC_LEX_EOF) return bc_error("end of file");
3033
3034         l->line += l->newline;
3035         G.err_line = l->line;
3036         l->t.t = BC_LEX_EOF;
3037
3038         l->newline = (l->i == l->len);
3039         if (l->newline) return BC_STATUS_SUCCESS;
3040
3041         // Loop until failure or we don't have whitespace. This
3042         // is so the parser doesn't get inundated with whitespace.
3043         do {
3044                 s = l->next(l);
3045         } while (!s && l->t.t == BC_LEX_WHITESPACE);
3046
3047         return s;
3048 }
3049
3050 static BcStatus bc_lex_text(BcLex *l, const char *text)
3051 {
3052         l->buf = text;
3053         l->i = 0;
3054         l->len = strlen(text);
3055         l->t.t = l->t.last = BC_LEX_INVALID;
3056         return bc_lex_next(l);
3057 }
3058
3059 #if ENABLE_BC
3060 static BcStatus bc_lex_identifier(BcLex *l)
3061 {
3062         BcStatus s;
3063         unsigned i;
3064         const char *buf = l->buf + l->i - 1;
3065
3066         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(bc_lex_kws); ++i) {
3067                 const char *keyword8 = bc_lex_kws[i].name8;
3068                 unsigned j = 0;
3069                 while (buf[j] != '\0' && buf[j] == keyword8[j]) {
3070                         j++;
3071                         if (j == 8) goto match;
3072                 }
3073                 if (keyword8[j] != '\0')
3074                         continue;
3075  match:
3076                 // buf starts with keyword bc_lex_kws[i]
3077                 l->t.t = BC_LEX_KEY_1st_keyword + i;
3078                 if (!bc_lex_kws_POSIX(i)) {
3079                         s = bc_posix_error_fmt("%sthe '%.8s' keyword", "POSIX does not allow ", bc_lex_kws[i].name8);
3080                         if (s) return s;
3081                 }
3082
3083                 // We minus 1 because the index has already been incremented.
3084                 l->i += j - 1;
3085                 return BC_STATUS_SUCCESS;
3086         }
3087
3088         s = bc_lex_name(l);
3089         if (s) return s;
3090
3091         if (l->t.v.len > 2) {
3092                 // Prevent this:
3093                 // >>> qwe=1
3094                 // bc: POSIX only allows one character names; the following is bad: 'qwe=1
3095                 // '
3096                 unsigned len = strchrnul(buf, '\n') - buf;
3097                 s = bc_posix_error_fmt("POSIX only allows one character names; the following is bad: '%.*s'", len, buf);
3098         }
3099
3100         return s;
3101 }
3102
3103 static BcStatus bc_lex_string(BcLex *l)
3104 {
3105         size_t len, nls = 0, i = l->i;
3106         char c;
3107
3108         l->t.t = BC_LEX_STR;
3109
3110         for (c = l->buf[i]; c != 0 && c != '"'; c = l->buf[++i]) nls += (c == '\n');
3111
3112         if (c == '\0') {
3113                 l->i = i;
3114                 return bc_error("string end could not be found");
3115         }
3116
3117         len = i - l->i;
3118         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_STRING.
3119         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_STRING | 0xff)) {
3120                 if (len > BC_MAX_STRING)
3121                         return bc_error("string too long: must be [1,"BC_MAX_STRING_STR"]");
3122         }
3123         bc_vec_string(&l->t.v, len, l->buf + l->i);
3124
3125         l->i = i + 1;
3126         l->line += nls;
3127         G.err_line = l->line;
3128
3129         return BC_STATUS_SUCCESS;
3130 }
3131
3132 static void bc_lex_assign(BcLex *l, BcLexType with, BcLexType without)
3133 {
3134         if (l->buf[l->i] == '=') {
3135                 ++l->i;
3136                 l->t.t = with;
3137         }
3138         else
3139                 l->t.t = without;
3140 }
3141
3142 static BcStatus bc_lex_comment(BcLex *l)
3143 {
3144         size_t i, nls = 0;
3145         const char *buf = l->buf;
3146
3147         l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
3148         i = ++l->i;
3149         for (;;) {
3150                 char c = buf[i];
3151  check_star:
3152                 if (c == '*') {
3153                         c = buf[++i];
3154                         if (c == '/')
3155                                 break;
3156                         goto check_star;
3157                 }
3158                 if (c == '\0') {
3159                         l->i = i;
3160                         return bc_error("comment end could not be found");
3161                 }
3162                 nls += (c == '\n');
3163                 i++;
3164         }
3165
3166         l->i = i + 1;
3167         l->line += nls;
3168         G.err_line = l->line;
3169
3170         return BC_STATUS_SUCCESS;
3171 }
3172
3173 static BcStatus bc_lex_token(BcLex *l)
3174 {
3175         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
3176         char c = l->buf[l->i++], c2;
3177
3178         // This is the workhorse of the lexer.
3179         switch (c) {
3180
3181                 case '\0':
3182                 case '\n':
3183                 {
3184                         l->newline = true;
3185                         l->t.t = !c ? BC_LEX_EOF : BC_LEX_NLINE;
3186                         break;
3187                 }
3188
3189                 case '\t':
3190                 case '\v':
3191                 case '\f':
3192                 case '\r':
3193                 case ' ':
3194                 {
3195                         bc_lex_whitespace(l);
3196                         break;
3197                 }
3198
3199                 case '!':
3200                 {
3201                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_NE, BC_LEX_OP_BOOL_NOT);
3202
3203                         if (l->t.t == BC_LEX_OP_BOOL_NOT) {
3204                                 s = bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad("!");
3205                                 if (s) return s;
3206                         }
3207
3208                         break;
3209                 }
3210
3211                 case '"':
3212                 {
3213                         s = bc_lex_string(l);
3214                         break;
3215                 }
3216
3217                 case '#':
3218                 {
3219                         s = bc_POSIX_does_not_allow("'#' script comments");
3220                         if (s) return s;
3221
3222                         bc_lex_lineComment(l);
3223
3224                         break;
3225                 }
3226
3227                 case '%':
3228                 {
3229                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_MODULUS, BC_LEX_OP_MODULUS);
3230                         break;
3231                 }
3232
3233                 case '&':
3234                 {
3235                         c2 = l->buf[l->i];
3236                         if (c2 == '&') {
3237
3238                                 s = bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad("&&");
3239                                 if (s) return s;
3240
3241                                 ++l->i;
3242                                 l->t.t = BC_LEX_OP_BOOL_AND;
3243                         }
3244                         else {
3245                                 l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3246                                 s = bc_error_bad_character('&');
3247                         }
3248
3249                         break;
3250                 }
3251
3252                 case '(':
3253                 case ')':
3254                 {
3255                         l->t.t = (BcLexType)(c - '(' + BC_LEX_LPAREN);
3256                         break;
3257                 }
3258
3259                 case '*':
3260                 {
3261                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_MULTIPLY, BC_LEX_OP_MULTIPLY);
3262                         break;
3263                 }
3264
3265                 case '+':
3266                 {
3267                         c2 = l->buf[l->i];
3268                         if (c2 == '+') {
3269                                 ++l->i;
3270                                 l->t.t = BC_LEX_OP_INC;
3271                         }
3272                         else
3273                                 bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_PLUS, BC_LEX_OP_PLUS);
3274                         break;
3275                 }
3276
3277                 case ',':
3278                 {
3279                         l->t.t = BC_LEX_COMMA;
3280                         break;
3281                 }
3282
3283                 case '-':
3284                 {
3285                         c2 = l->buf[l->i];
3286                         if (c2 == '-') {
3287                                 ++l->i;
3288                                 l->t.t = BC_LEX_OP_DEC;
3289                         }
3290                         else
3291                                 bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_MINUS, BC_LEX_OP_MINUS);
3292                         break;
3293                 }
3294
3295                 case '.':
3296                 {
3297                         if (isdigit(l->buf[l->i]))
3298                                 s = bc_lex_number(l, c);
3299                         else {
3300                                 l->t.t = BC_LEX_KEY_LAST;
3301                                 s = bc_POSIX_does_not_allow("a period ('.') as a shortcut for the last result");
3302                         }
3303                         break;
3304                 }
3305
3306                 case '/':
3307                 {
3308                         c2 = l->buf[l->i];
3309                         if (c2 == '*')
3310                                 s = bc_lex_comment(l);
3311                         else
3312                                 bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_DIVIDE, BC_LEX_OP_DIVIDE);
3313                         break;
3314                 }
3315
3316                 case '0':
3317                 case '1':
3318                 case '2':
3319                 case '3':
3320                 case '4':
3321                 case '5':
3322                 case '6':
3323                 case '7':
3324                 case '8':
3325                 case '9':
3326                 case 'A':
3327                 case 'B':
3328                 case 'C':
3329                 case 'D':
3330                 case 'E':
3331                 case 'F':
3332                 {
3333                         s = bc_lex_number(l, c);
3334                         break;
3335                 }
3336
3337                 case ';':
3338                 {
3339                         l->t.t = BC_LEX_SCOLON;
3340                         break;
3341                 }
3342
3343                 case '<':
3344                 {
3345                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_LE, BC_LEX_OP_REL_LT);
3346                         break;
3347                 }
3348
3349                 case '=':
3350                 {
3351                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_EQ, BC_LEX_OP_ASSIGN);
3352                         break;
3353                 }
3354
3355                 case '>':
3356                 {
3357                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_GE, BC_LEX_OP_REL_GT);
3358                         break;
3359                 }
3360
3361                 case '[':
3362                 case ']':
3363                 {
3364                         l->t.t = (BcLexType)(c - '[' + BC_LEX_LBRACKET);
3365                         break;
3366                 }
3367
3368                 case '\\':
3369                 {
3370                         if (l->buf[l->i] == '\n') {
3371                                 l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
3372                                 ++l->i;
3373                         }
3374                         else
3375                                 s = bc_error_bad_character(c);
3376                         break;
3377                 }
3378
3379                 case '^':
3380                 {
3381                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER, BC_LEX_OP_POWER);
3382                         break;
3383                 }
3384
3385                 case 'a':
3386                 case 'b':
3387                 case 'c':
3388                 case 'd':
3389                 case 'e':
3390                 case 'f':
3391                 case 'g':
3392                 case 'h':
3393                 case 'i':
3394                 case 'j':
3395                 case 'k':
3396                 case 'l':
3397                 case 'm':
3398                 case 'n':
3399                 case 'o':
3400                 case 'p':
3401                 case 'q':
3402                 case 'r':
3403                 case 's':
3404                 case 't':
3405                 case 'u':
3406                 case 'v':
3407                 case 'w':
3408                 case 'x':
3409                 case 'y':
3410                 case 'z':
3411                 {
3412                         s = bc_lex_identifier(l);
3413                         break;
3414                 }
3415
3416                 case '{':
3417                 case '}':
3418                 {
3419                         l->t.t = (BcLexType)(c - '{' + BC_LEX_LBRACE);
3420                         break;
3421                 }
3422
3423                 case '|':
3424                 {
3425                         c2 = l->buf[l->i];
3426
3427                         if (c2 == '|') {
3428                                 s = bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad("||");
3429                                 if (s) return s;
3430
3431                                 ++l->i;
3432                                 l->t.t = BC_LEX_OP_BOOL_OR;
3433                         }
3434                         else {
3435                                 l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3436                                 s = bc_error_bad_character(c);
3437                         }
3438
3439                         break;
3440                 }
3441
3442                 default:
3443                 {
3444                         l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3445                         s = bc_error_bad_character(c);
3446                         break;
3447                 }
3448         }
3449
3450         return s;
3451 }
3452 #endif // ENABLE_BC
3453
3454 #if ENABLE_DC
3455 static BcStatus dc_lex_register(BcLex *l)
3456 {
3457         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
3458
3459         if (isspace(l->buf[l->i - 1])) {
3460                 bc_lex_whitespace(l);
3461                 ++l->i;
3462                 if (!G_exreg)
3463                         s = bc_error("extended register");
3464                 else
3465                         s = bc_lex_name(l);
3466         }
3467         else {
3468                 bc_vec_pop_all(&l->t.v);
3469                 bc_vec_push(&l->t.v, &l->buf[l->i - 1]);
3470                 bc_vec_pushZeroByte(&l->t.v);
3471                 l->t.t = BC_LEX_NAME;
3472         }
3473
3474         return s;
3475 }
3476
3477 static BcStatus dc_lex_string(BcLex *l)
3478 {
3479         size_t depth = 1, nls = 0, i = l->i;
3480         char c;
3481
3482         l->t.t = BC_LEX_STR;
3483         bc_vec_pop_all(&l->t.v);
3484
3485         for (c = l->buf[i]; c != 0 && depth; c = l->buf[++i]) {
3486
3487                 depth += (c == '[' && (i == l->i || l->buf[i - 1] != '\\'));
3488                 depth -= (c == ']' && (i == l->i || l->buf[i - 1] != '\\'));
3489                 nls += (c == '\n');
3490
3491                 if (depth) bc_vec_push(&l->t.v, &c);
3492         }
3493
3494         if (c == '\0') {
3495                 l->i = i;
3496                 return bc_error("string end could not be found");
3497         }
3498
3499         bc_vec_pushZeroByte(&l->t.v);
3500         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_STRING.
3501         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_STRING | 0xff)) {
3502                 if (i - l->i > BC_MAX_STRING)
3503                         return bc_error("string too long: must be [1,"BC_MAX_STRING_STR"]");
3504         }
3505
3506         l->i = i;
3507         l->line += nls;
3508         G.err_line = l->line;
3509
3510         return BC_STATUS_SUCCESS;
3511 }
3512
3513 static BcStatus dc_lex_token(BcLex *l)
3514 {
3515         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
3516         char c = l->buf[l->i++], c2;
3517         size_t i;
3518
3519         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(dc_lex_regs); ++i) {
3520                 if (l->t.last == dc_lex_regs[i])
3521                         return dc_lex_register(l);
3522         }
3523
3524         if (c >= '%' && c <= '~' &&
3525             (l->t.t = dc_lex_tokens[(c - '%')]) != BC_LEX_INVALID)
3526         {
3527                 return s;
3528         }
3529
3530         // This is the workhorse of the lexer.
3531         switch (c) {
3532
3533                 case '\0':
3534                 {
3535                         l->t.t = BC_LEX_EOF;
3536                         break;
3537                 }
3538
3539                 case '\n':
3540                 case '\t':
3541                 case '\v':
3542                 case '\f':
3543                 case '\r':
3544                 case ' ':
3545                 {
3546                         l->newline = (c == '\n');
3547                         bc_lex_whitespace(l);
3548                         break;
3549                 }
3550
3551                 case '!':
3552                 {
3553                         c2 = l->buf[l->i];
3554
3555                         if (c2 == '=')
3556                                 l->t.t = BC_LEX_OP_REL_NE;
3557                         else if (c2 == '<')
3558                                 l->t.t = BC_LEX_OP_REL_LE;
3559                         else if (c2 == '>')
3560                                 l->t.t = BC_LEX_OP_REL_GE;
3561                         else
3562                                 return bc_error_bad_character(c);
3563
3564                         ++l->i;
3565                         break;
3566                 }
3567
3568                 case '#':
3569                 {
3570                         bc_lex_lineComment(l);
3571                         break;
3572                 }
3573
3574                 case '.':
3575                 {
3576                         if (isdigit(l->buf[l->i]))
3577                                 s = bc_lex_number(l, c);
3578                         else
3579                                 s = bc_error_bad_character(c);
3580                         break;
3581                 }
3582
3583                 case '0':
3584                 case '1':
3585                 case '2':
3586                 case '3':
3587                 case '4':
3588                 case '5':
3589                 case '6':
3590                 case '7':
3591                 case '8':
3592                 case '9':
3593                 case 'A':
3594                 case 'B':
3595                 case 'C':
3596                 case 'D':
3597                 case 'E':
3598                 case 'F':
3599                 {
3600                         s = bc_lex_number(l, c);
3601                         break;
3602                 }
3603
3604                 case '[':
3605                 {
3606                         s = dc_lex_string(l);
3607                         break;
3608                 }
3609
3610                 default:
3611                 {
3612                         l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3613                         s = bc_error_bad_character(c);
3614                         break;
3615                 }
3616         }
3617
3618         return s;
3619 }
3620 #endif // ENABLE_DC
3621
3622 static void bc_program_addFunc(char *name, size_t *idx);
3623
3624 static void bc_parse_addFunc(BcParse *p, char *name, size_t *idx)
3625 {
3626         bc_program_addFunc(name, idx);
3627         p->func = bc_program_func(p->fidx);
3628 }
3629
3630 #define bc_parse_push(p, i) bc_vec_pushByte(&(p)->func->code, (char) (i))
3631
3632 static void bc_parse_pushName(BcParse *p, char *name)
3633 {
3634         size_t i = 0, len = strlen(name);
3635
3636         for (; i < len; ++i) bc_parse_push(p, name[i]);
3637         bc_parse_push(p, BC_PARSE_STREND);
3638
3639         free(name);
3640 }
3641
3642 static void bc_parse_pushIndex(BcParse *p, size_t idx)
3643 {
3644         unsigned char amt, i, nums[sizeof(size_t)];
3645
3646         for (amt = 0; idx; ++amt) {
3647                 nums[amt] = (char) idx;
3648                 idx = (idx & ((unsigned long) ~(UCHAR_MAX))) >> sizeof(char) * CHAR_BIT;
3649         }
3650
3651         bc_parse_push(p, amt);
3652         for (i = 0; i < amt; ++i) bc_parse_push(p, nums[i]);
3653 }
3654
3655 static void bc_parse_number(BcParse *p, BcInst *prev, size_t *nexs)
3656 {
3657         char *num = xstrdup(p->l.t.v.v);
3658         size_t idx = G.prog.consts.len;
3659
3660         bc_vec_push(&G.prog.consts, &num);
3661
3662         bc_parse_push(p, BC_INST_NUM);
3663         bc_parse_pushIndex(p, idx);
3664
3665         ++(*nexs);
3666         (*prev) = BC_INST_NUM;
3667 }
3668
3669 static BcStatus bc_parse_text(BcParse *p, const char *text)
3670 {
3671         BcStatus s;
3672
3673         p->func = bc_program_func(p->fidx);
3674
3675         if (!text[0] && !BC_PARSE_CAN_EXEC(p)) {
3676                 p->l.t.t = BC_LEX_INVALID;
3677                 s = p->parse(p);
3678                 if (s) return s;
3679                 if (!BC_PARSE_CAN_EXEC(p))
3680                         return bc_error("file is not executable");
3681         }
3682
3683         return bc_lex_text(&p->l, text);
3684 }
3685
3686 // Called when parsing or execution detects a failure,
3687 // resets execution structures.
3688 static void bc_program_reset(void)
3689 {
3690         BcFunc *f;
3691         BcInstPtr *ip;
3692
3693         bc_vec_npop(&G.prog.stack, G.prog.stack.len - 1);
3694         bc_vec_pop_all(&G.prog.results);
3695
3696         f = bc_program_func(0);
3697         ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
3698         ip->idx = f->code.len;
3699 }
3700
3701 #define bc_parse_updateFunc(p, f) \
3702         ((p)->func = bc_program_func((p)->fidx = (f)))
3703
3704 // Called when bc/dc_parse_parse() detects a failure,
3705 // resets parsing structures.
3706 static void bc_parse_reset(BcParse *p)
3707 {
3708         if (p->fidx != BC_PROG_MAIN) {
3709                 p->func->nparams = 0;
3710                 bc_vec_pop_all(&p->func->code);
3711                 bc_vec_pop_all(&p->func->autos);
3712                 bc_vec_pop_all(&p->func->labels);
3713
3714                 bc_parse_updateFunc(p, BC_PROG_MAIN);
3715         }
3716
3717         p->l.i = p->l.len;
3718         p->l.t.t = BC_LEX_EOF;
3719         p->auto_part = (p->nbraces = 0);
3720
3721         bc_vec_npop(&p->flags, p->flags.len - 1);
3722         bc_vec_pop_all(&p->exits);
3723         bc_vec_pop_all(&p->conds);
3724         bc_vec_pop_all(&p->ops);
3725
3726         bc_program_reset();
3727 }
3728
3729 static void bc_parse_free(BcParse *p)
3730 {
3731         bc_vec_free(&p->flags);
3732         bc_vec_free(&p->exits);
3733         bc_vec_free(&p->conds);
3734         bc_vec_free(&p->ops);
3735         bc_lex_free(&p->l);
3736 }
3737
3738 static void bc_parse_create(BcParse *p, size_t func,
3739                             BcParseParse parse, BcLexNext next)
3740 {
3741         memset(p, 0, sizeof(BcParse));
3742
3743         bc_lex_init(&p->l, next);
3744         bc_vec_init(&p->flags, sizeof(uint8_t), NULL);
3745         bc_vec_init(&p->exits, sizeof(BcInstPtr), NULL);
3746         bc_vec_init(&p->conds, sizeof(size_t), NULL);
3747         bc_vec_pushZeroByte(&p->flags);
3748         bc_vec_init(&p->ops, sizeof(BcLexType), NULL);
3749
3750         p->parse = parse;
3751         // p->auto_part = p->nbraces = 0; - already is
3752         bc_parse_updateFunc(p, func);
3753 }
3754
3755 #if ENABLE_BC
3756
3757 #define BC_PARSE_TOP_OP(p) (*((BcLexType *) bc_vec_top(&(p)->ops)))
3758 #define BC_PARSE_LEAF(p, rparen)                                \
3759         (((p) >= BC_INST_NUM && (p) <= BC_INST_SQRT) || (rparen) || \
3760          (p) == BC_INST_INC_POST || (p) == BC_INST_DEC_POST)
3761
3762 // We can calculate the conversion between tokens and exprs by subtracting the
3763 // position of the first operator in the lex enum and adding the position of the
3764 // first in the expr enum. Note: This only works for binary operators.
3765 #define BC_PARSE_TOKEN_INST(t) ((char) ((t) -BC_LEX_NEG + BC_INST_NEG))
3766
3767 static BcStatus bc_parse_else(BcParse *p);
3768 static BcStatus bc_parse_stmt(BcParse *p);
3769 static BcStatus bc_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags, BcParseNext next);
3770 static BcStatus bc_parse_expr_empty_ok(BcParse *p, uint8_t flags, BcParseNext next);
3771
3772 static BcStatus bc_parse_operator(BcParse *p, BcLexType type, size_t start,
3773                                   size_t *nexprs, bool next)
3774 {
3775         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
3776         BcLexType t;
3777         char l, r = bc_parse_op_PREC(type - BC_LEX_OP_INC);
3778         bool left = bc_parse_op_LEFT(type - BC_LEX_OP_INC);
3779
3780         while (p->ops.len > start) {
3781
3782                 t = BC_PARSE_TOP_OP(p);
3783                 if (t == BC_LEX_LPAREN) break;
3784
3785                 l = bc_parse_op_PREC(t - BC_LEX_OP_INC);
3786                 if (l >= r && (l != r || !left)) break;
3787
3788                 bc_parse_push(p, BC_PARSE_TOKEN_INST(t));
3789                 bc_vec_pop(&p->ops);
3790                 *nexprs -= t != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && t != BC_LEX_NEG;
3791         }
3792
3793         bc_vec_push(&p->ops, &type);
3794         if (next) s = bc_lex_next(&p->l);
3795
3796         return s;
3797 }
3798
3799 static BcStatus bc_parse_rightParen(BcParse *p, size_t ops_bgn, size_t *nexs)
3800 {
3801         BcLexType top;
3802
3803         if (p->ops.len <= ops_bgn)
3804                 return bc_error_bad_expression();
3805         top = BC_PARSE_TOP_OP(p);
3806
3807         while (top != BC_LEX_LPAREN) {
3808
3809                 bc_parse_push(p, BC_PARSE_TOKEN_INST(top));
3810
3811                 bc_vec_pop(&p->ops);
3812                 *nexs -= top != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && top != BC_LEX_NEG;
3813
3814                 if (p->ops.len <= ops_bgn)
3815                         return bc_error_bad_expression();
3816                 top = BC_PARSE_TOP_OP(p);
3817         }
3818
3819         bc_vec_pop(&p->ops);
3820
3821         return bc_lex_next(&p->l);
3822 }
3823
3824 static BcStatus bc_parse_params(BcParse *p, uint8_t flags)
3825 {
3826         BcStatus s;
3827         bool comma = false;
3828         size_t nparams;
3829
3830         s = bc_lex_next(&p->l);
3831         if (s) return s;
3832
3833         for (nparams = 0; p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN; ++nparams) {
3834
3835                 flags = (flags & ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL)) | BC_PARSE_ARRAY;
3836                 s = bc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_param);
3837                 if (s) return s;
3838
3839                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
3840                 if (comma) {
3841                         s = bc_lex_next(&p->l);
3842                         if (s) return s;
3843                 }
3844         }
3845
3846         if (comma) return bc_error_bad_token();
3847         bc_parse_push(p, BC_INST_CALL);
3848         bc_parse_pushIndex(p, nparams);
3849
3850         return BC_STATUS_SUCCESS;
3851 }
3852
3853 static BcStatus bc_parse_call(BcParse *p, char *name, uint8_t flags)
3854 {
3855         BcStatus s;
3856         BcId entry, *entry_ptr;
3857         size_t idx;
3858
3859         entry.name = name;
3860
3861         s = bc_parse_params(p, flags);
3862         if (s) goto err;
3863
3864         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) {
3865                 s = bc_error_bad_token();
3866                 goto err;
3867         }
3868
3869         idx = bc_map_index(&G.prog.fn_map, &entry);
3870
3871         if (idx == BC_VEC_INVALID_IDX) {
3872                 name = xstrdup(entry.name);
3873                 bc_parse_addFunc(p, name, &idx);
3874                 idx = bc_map_index(&G.prog.fn_map, &entry);
3875                 free(entry.name);
3876         }
3877         else
3878                 free(name);
3879
3880         entry_ptr = bc_vec_item(&G.prog.fn_map, idx);
3881         bc_parse_pushIndex(p, entry_ptr->idx);
3882
3883         return bc_lex_next(&p->l);
3884
3885 err:
3886         free(name);
3887         return s;
3888 }
3889
3890 static BcStatus bc_parse_name(BcParse *p, BcInst *type, uint8_t flags)
3891 {
3892         BcStatus s;
3893         char *name;
3894
3895         name = xstrdup(p->l.t.v.v);
3896         s = bc_lex_next(&p->l);
3897         if (s) goto err;
3898
3899         if (p->l.t.t == BC_LEX_LBRACKET) {
3900
3901                 s = bc_lex_next(&p->l);
3902                 if (s) goto err;
3903
3904                 if (p->l.t.t == BC_LEX_RBRACKET) {
3905
3906                         if (!(flags & BC_PARSE_ARRAY)) {
3907                                 s = bc_error_bad_expression();
3908                                 goto err;
3909                         }
3910
3911                         *type = BC_INST_ARRAY;
3912                 }
3913                 else {
3914
3915                         *type = BC_INST_ARRAY_ELEM;
3916
3917                         flags &= ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL);
3918                         s = bc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_elem);
3919                         if (s) goto err;
3920                 }
3921
3922                 s = bc_lex_next(&p->l);
3923                 if (s) goto err;
3924                 bc_parse_push(p, *type);
3925                 bc_parse_pushName(p, name);
3926         }
3927         else if (p->l.t.t == BC_LEX_LPAREN) {
3928
3929                 if (flags & BC_PARSE_NOCALL) {
3930                         s = bc_error_bad_token();
3931                         goto err;
3932                 }
3933
3934                 *type = BC_INST_CALL;
3935                 s = bc_parse_call(p, name, flags);
3936         }
3937         else {
3938                 *type = BC_INST_VAR;
3939                 bc_parse_push(p, BC_INST_VAR);
3940                 bc_parse_pushName(p, name);
3941         }
3942
3943         return s;
3944
3945 err:
3946         free(name);
3947         return s;
3948 }
3949
3950 static BcStatus bc_parse_read(BcParse *p)
3951 {
3952         BcStatus s;
3953
3954         s = bc_lex_next(&p->l);
3955         if (s) return s;
3956         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) return bc_error_bad_token();
3957
3958         s = bc_lex_next(&p->l);
3959         if (s) return s;
3960         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) return bc_error_bad_token();
3961
3962         bc_parse_push(p, BC_INST_READ);
3963
3964         return bc_lex_next(&p->l);
3965 }
3966
3967 static BcStatus bc_parse_builtin(BcParse *p, BcLexType type, uint8_t flags,
3968                                  BcInst *prev)
3969 {
3970         BcStatus s;
3971
3972         s = bc_lex_next(&p->l);
3973         if (s) return s;
3974         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) return bc_error_bad_token();
3975
3976         flags = (flags & ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL)) | BC_PARSE_ARRAY;
3977
3978         s = bc_lex_next(&p->l);
3979         if (s) return s;
3980
3981         s = bc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_rel);
3982         if (s) return s;
3983
3984         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) return bc_error_bad_token();
3985
3986         *prev = (type == BC_LEX_KEY_LENGTH) ? BC_INST_LENGTH : BC_INST_SQRT;
3987         bc_parse_push(p, *prev);
3988
3989         return bc_lex_next(&p->l);
3990 }
3991
3992 static BcStatus bc_parse_scale(BcParse *p, BcInst *type, uint8_t flags)
3993 {
3994         BcStatus s;
3995
3996         s = bc_lex_next(&p->l);
3997         if (s) return s;
3998
3999         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) {
4000                 *type = BC_INST_SCALE;
4001                 bc_parse_push(p, BC_INST_SCALE);
4002                 return BC_STATUS_SUCCESS;
4003         }
4004
4005         *type = BC_INST_SCALE_FUNC;
4006         flags &= ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL);
4007
4008         s = bc_lex_next(&p->l);
4009         if (s) return s;
4010
4011         s = bc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_rel);
4012         if (s) return s;
4013         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) return bc_error_bad_token();
4014         bc_parse_push(p, BC_INST_SCALE_FUNC);
4015
4016         return bc_lex_next(&p->l);
4017 }
4018
4019 static BcStatus bc_parse_incdec(BcParse *p, BcInst *prev, bool *paren_expr,
4020                                 size_t *nexprs, uint8_t flags)
4021 {
4022         BcStatus s;
4023         BcLexType type;
4024         char inst;
4025         BcInst etype = *prev;
4026
4027         if (etype == BC_INST_VAR || etype == BC_INST_ARRAY_ELEM ||
4028             etype == BC_INST_SCALE || etype == BC_INST_LAST ||
4029             etype == BC_INST_IBASE || etype == BC_INST_OBASE)
4030         {
4031                 *prev = inst = BC_INST_INC_POST + (p->l.t.t != BC_LEX_OP_INC);
4032                 bc_parse_push(p, inst);
4033                 s = bc_lex_next(&p->l);
4034         }
4035         else {
4036
4037                 *prev = inst = BC_INST_INC_PRE + (p->l.t.t != BC_LEX_OP_INC);
4038                 *paren_expr = true;
4039
4040                 s = bc_lex_next(&p->l);
4041                 if (s) return s;
4042                 type = p->l.t.t;
4043
4044                 // Because we parse the next part of the expression
4045                 // right here, we need to increment this.
4046                 *nexprs = *nexprs + 1;
4047
4048                 switch (type) {
4049
4050                         case BC_LEX_NAME:
4051                         {
4052                                 s = bc_parse_name(p, prev, flags | BC_PARSE_NOCALL);
4053                                 break;
4054                         }
4055
4056                         case BC_LEX_KEY_IBASE:
4057                         case BC_LEX_KEY_LAST:
4058                         case BC_LEX_KEY_OBASE:
4059                         {
4060                                 bc_parse_push(p, type - BC_LEX_KEY_IBASE + BC_INST_IBASE);
4061                                 s = bc_lex_next(&p->l);
4062                                 break;
4063                         }
4064
4065                         case BC_LEX_KEY_SCALE:
4066                         {
4067                                 s = bc_lex_next(&p->l);
4068                                 if (s) return s;
4069                                 if (p->l.t.t == BC_LEX_LPAREN)
4070                                         s = bc_error_bad_token();
4071                                 else
4072                                         bc_parse_push(p, BC_INST_SCALE);
4073                                 break;
4074                         }
4075
4076                         default:
4077                         {
4078                                 s = bc_error_bad_token();
4079                                 break;
4080                         }
4081                 }
4082
4083                 if (!s) bc_parse_push(p, inst);
4084         }
4085
4086         return s;
4087 }
4088
4089 static BcStatus bc_parse_minus(BcParse *p, BcInst *prev, size_t ops_bgn,
4090                                bool rparen, size_t *nexprs)
4091 {
4092         BcStatus s;
4093         BcLexType type;
4094         BcInst etype = *prev;
4095
4096         s = bc_lex_next(&p->l);
4097         if (s) return s;
4098
4099         type = rparen || etype == BC_INST_INC_POST || etype == BC_INST_DEC_POST ||
4100                        (etype >= BC_INST_NUM && etype <= BC_INST_SQRT) ?
4101                    BC_LEX_OP_MINUS :
4102                    BC_LEX_NEG;
4103         *prev = BC_PARSE_TOKEN_INST(type);
4104
4105         // We can just push onto the op stack because this is the largest
4106         // precedence operator that gets pushed. Inc/dec does not.
4107         if (type != BC_LEX_OP_MINUS)
4108                 bc_vec_push(&p->ops, &type);
4109         else
4110                 s = bc_parse_operator(p, type, ops_bgn, nexprs, false);
4111
4112         return s;
4113 }
4114
4115 static BcStatus bc_parse_string(BcParse *p, char inst)
4116 {
4117         char *str = xstrdup(p->l.t.v.v);
4118
4119         bc_parse_push(p, BC_INST_STR);
4120         bc_parse_pushIndex(p, G.prog.strs.len);
4121         bc_vec_push(&G.prog.strs, &str);
4122         bc_parse_push(p, inst);
4123
4124         return bc_lex_next(&p->l);
4125 }
4126
4127 static BcStatus bc_parse_print(BcParse *p)
4128 {
4129         BcStatus s;
4130         BcLexType type;
4131         bool comma;
4132
4133         s = bc_lex_next(&p->l);
4134         if (s) return s;
4135
4136         type = p->l.t.t;
4137
4138         if (type == BC_LEX_SCOLON || type == BC_LEX_NLINE)
4139                 return bc_error("bad print statement");
4140
4141         comma = false;
4142         while (type != BC_LEX_SCOLON && type != BC_LEX_NLINE) {
4143
4144                 if (type == BC_LEX_STR) {
4145                         s = bc_parse_string(p, BC_INST_PRINT_POP);
4146                         if (s) return s;
4147                 } else {
4148                         s = bc_parse_expr(p, 0, bc_parse_next_print);
4149                         if (s) return s;
4150                         bc_parse_push(p, BC_INST_PRINT_POP);
4151                 }
4152
4153                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
4154                 if (comma) {
4155                         s = bc_lex_next(&p->l);
4156                         if (s) return s;
4157                 }
4158                 type = p->l.t.t;
4159         }
4160
4161         if (comma) return bc_error_bad_token();
4162
4163         return bc_lex_next(&p->l);
4164 }
4165
4166 static BcStatus bc_parse_return(BcParse *p)
4167 {
4168         BcStatus s;
4169         BcLexType t;
4170         bool paren;
4171
4172         if (!BC_PARSE_FUNC(p)) return bc_error_bad_token();
4173
4174         s = bc_lex_next(&p->l);
4175         if (s) return s;
4176
4177         t = p->l.t.t;
4178         paren = t == BC_LEX_LPAREN;
4179
4180         if (t == BC_LEX_NLINE || t == BC_LEX_SCOLON)
4181                 bc_parse_push(p, BC_INST_RET0);
4182         else {
4183
4184                 s = bc_parse_expr_empty_ok(p, 0, bc_parse_next_expr);
4185                 if (s == BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP) {
4186                         bc_parse_push(p, BC_INST_RET0);
4187                         s = bc_lex_next(&p->l);
4188                 }
4189                 if (s) return s;
4190
4191                 if (!paren || p->l.t.last != BC_LEX_RPAREN) {
4192                         s = bc_POSIX_requires("parentheses around return expressions");
4193                         if (s) return s;
4194                 }
4195
4196                 bc_parse_push(p, BC_INST_RET);
4197         }
4198
4199         return s;
4200 }
4201
4202 static BcStatus bc_parse_endBody(BcParse *p, bool brace)
4203 {
4204         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4205
4206         if (p->flags.len <= 1 || (brace && p->nbraces == 0))
4207                 return bc_error_bad_token();
4208
4209         if (brace) {
4210
4211                 if (p->l.t.t == BC_LEX_RBRACE) {
4212                         if (!p->nbraces) return bc_error_bad_token();
4213                         --p->nbraces;
4214                         s = bc_lex_next(&p->l);
4215                         if (s) return s;
4216                 }
4217                 else
4218                         return bc_error_bad_token();
4219         }
4220
4221         if (BC_PARSE_IF(p)) {
4222
4223                 uint8_t *flag_ptr;
4224
4225                 while (p->l.t.t == BC_LEX_NLINE) {
4226                         s = bc_lex_next(&p->l);
4227                         if (s) return s;
4228                 }
4229
4230                 bc_vec_pop(&p->flags);
4231
4232                 flag_ptr = BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(p);
4233                 *flag_ptr = (*flag_ptr | BC_PARSE_FLAG_IF_END);
4234
4235                 if (p->l.t.t == BC_LEX_KEY_ELSE) s = bc_parse_else(p);
4236         }
4237         else if (BC_PARSE_ELSE(p)) {
4238
4239                 BcInstPtr *ip;
4240                 size_t *label;
4241
4242                 bc_vec_pop(&p->flags);
4243
4244                 ip = bc_vec_top(&p->exits);
4245                 label = bc_vec_item(&p->func->labels, ip->idx);
4246                 *label = p->func->code.len;
4247
4248                 bc_vec_pop(&p->exits);
4249         }
4250         else if (BC_PARSE_FUNC_INNER(p)) {
4251                 bc_parse_push(p, BC_INST_RET0);
4252                 bc_parse_updateFunc(p, BC_PROG_MAIN);
4253                 bc_vec_pop(&p->flags);
4254         }
4255         else {
4256
4257                 BcInstPtr *ip = bc_vec_top(&p->exits);
4258                 size_t *label = bc_vec_top(&p->conds);
4259
4260                 bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4261                 bc_parse_pushIndex(p, *label);
4262
4263                 label = bc_vec_item(&p->func->labels, ip->idx);
4264                 *label = p->func->code.len;
4265
4266                 bc_vec_pop(&p->flags);
4267                 bc_vec_pop(&p->exits);
4268                 bc_vec_pop(&p->conds);
4269         }
4270
4271         return s;
4272 }
4273
4274 static void bc_parse_startBody(BcParse *p, uint8_t flags)
4275 {
4276         uint8_t *flag_ptr = BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(p);
4277         flags |= (*flag_ptr & (BC_PARSE_FLAG_FUNC | BC_PARSE_FLAG_LOOP));
4278         flags |= BC_PARSE_FLAG_BODY;
4279         bc_vec_push(&p->flags, &flags);
4280 }
4281
4282 static void bc_parse_noElse(BcParse *p)
4283 {
4284         BcInstPtr *ip;
4285         size_t *label;
4286         uint8_t *flag_ptr = BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(p);
4287
4288         *flag_ptr = (*flag_ptr & ~(BC_PARSE_FLAG_IF_END));
4289
4290         ip = bc_vec_top(&p->exits);
4291         label = bc_vec_item(&p->func->labels, ip->idx);
4292         *label = p->func->code.len;
4293
4294         bc_vec_pop(&p->exits);
4295 }
4296
4297 static BcStatus bc_parse_if(BcParse *p)
4298 {
4299         BcStatus s;
4300         BcInstPtr ip;
4301
4302         s = bc_lex_next(&p->l);
4303         if (s) return s;
4304         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) return bc_error_bad_token();
4305
4306         s = bc_lex_next(&p->l);
4307         if (s) return s;
4308         s = bc_parse_expr(p, BC_PARSE_REL, bc_parse_next_rel);
4309         if (s) return s;
4310         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) return bc_error_bad_token();
4311
4312         s = bc_lex_next(&p->l);
4313         if (s) return s;
4314         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP_ZERO);
4315
4316         ip.idx = p->func->labels.len;
4317         ip.func = ip.len = 0;
4318
4319         bc_parse_pushIndex(p, ip.idx);
4320         bc_vec_push(&p->exits, &ip);
4321         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip.idx);
4322         bc_parse_startBody(p, BC_PARSE_FLAG_IF);
4323
4324         return BC_STATUS_SUCCESS;
4325 }
4326
4327 static BcStatus bc_parse_else(BcParse *p)
4328 {
4329         BcInstPtr ip;
4330
4331         if (!BC_PARSE_IF_END(p)) return bc_error_bad_token();
4332
4333         ip.idx = p->func->labels.len;
4334         ip.func = ip.len = 0;
4335
4336         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4337         bc_parse_pushIndex(p, ip.idx);
4338
4339         bc_parse_noElse(p);
4340
4341         bc_vec_push(&p->exits, &ip);
4342         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip.idx);
4343         bc_parse_startBody(p, BC_PARSE_FLAG_ELSE);
4344
4345         return bc_lex_next(&p->l);
4346 }
4347
4348 static BcStatus bc_parse_while(BcParse *p)
4349 {
4350         BcStatus s;
4351         BcInstPtr ip;
4352
4353         s = bc_lex_next(&p->l);
4354         if (s) return s;
4355         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) return bc_error_bad_token();
4356         s = bc_lex_next(&p->l);
4357         if (s) return s;
4358
4359         ip.idx = p->func->labels.len;
4360
4361         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4362         bc_vec_push(&p->conds, &ip.idx);
4363
4364         ip.idx = p->func->labels.len;
4365         ip.func = 1;
4366         ip.len = 0;
4367
4368         bc_vec_push(&p->exits, &ip);
4369         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip.idx);
4370
4371         s = bc_parse_expr(p, BC_PARSE_REL, bc_parse_next_rel);
4372         if (s) return s;
4373         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) return bc_error_bad_token();
4374         s = bc_lex_next(&p->l);
4375         if (s) return s;
4376
4377         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP_ZERO);
4378         bc_parse_pushIndex(p, ip.idx);
4379         bc_parse_startBody(p, BC_PARSE_FLAG_LOOP | BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER);
4380
4381         return BC_STATUS_SUCCESS;
4382 }
4383
4384 static BcStatus bc_parse_for(BcParse *p)
4385 {
4386         BcStatus s;
4387         BcInstPtr ip;
4388         size_t cond_idx, exit_idx, body_idx, update_idx;
4389
4390         s = bc_lex_next(&p->l);
4391         if (s) return s;
4392         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) return bc_error_bad_token();
4393         s = bc_lex_next(&p->l);
4394         if (s) return s;
4395
4396         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON)
4397                 s = bc_parse_expr(p, 0, bc_parse_next_for);
4398         else
4399                 s = bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for("init");
4400
4401         if (s) return s;
4402         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON) return bc_error_bad_token();
4403         s = bc_lex_next(&p->l);
4404         if (s) return s;
4405
4406         cond_idx = p->func->labels.len;
4407         update_idx = cond_idx + 1;
4408         body_idx = update_idx + 1;
4409         exit_idx = body_idx + 1;
4410
4411         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4412
4413         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON)
4414                 s = bc_parse_expr(p, BC_PARSE_REL, bc_parse_next_for);
4415         else
4416                 s = bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for("condition");
4417
4418         if (s) return s;
4419         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON) return bc_error_bad_token();
4420
4421         s = bc_lex_next(&p->l);
4422         if (s) return s;
4423
4424         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP_ZERO);
4425         bc_parse_pushIndex(p, exit_idx);
4426         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4427         bc_parse_pushIndex(p, body_idx);
4428
4429         ip.idx = p->func->labels.len;
4430
4431         bc_vec_push(&p->conds, &update_idx);
4432         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4433
4434         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN)
4435                 s = bc_parse_expr(p, 0, bc_parse_next_rel);
4436         else
4437                 s = bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for("update");
4438
4439         if (s) return s;
4440
4441         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) return bc_error_bad_token();
4442         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4443         bc_parse_pushIndex(p, cond_idx);
4444         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4445
4446         ip.idx = exit_idx;
4447         ip.func = 1;
4448         ip.len = 0;
4449
4450         bc_vec_push(&p->exits, &ip);
4451         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip.idx);
4452         bc_lex_next(&p->l);
4453         bc_parse_startBody(p, BC_PARSE_FLAG_LOOP | BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER);
4454
4455         return BC_STATUS_SUCCESS;
4456 }
4457
4458 static BcStatus bc_parse_loopExit(BcParse *p, BcLexType type)
4459 {
4460         BcStatus s;
4461         size_t i;
4462         BcInstPtr *ip;
4463
4464         if (!BC_PARSE_LOOP(p)) return bc_error_bad_token();
4465
4466         if (type == BC_LEX_KEY_BREAK) {
4467
4468                 if (p->exits.len == 0) return bc_error_bad_token();
4469
4470                 i = p->exits.len - 1;
4471                 ip = bc_vec_item(&p->exits, i);
4472
4473                 while (!ip->func && i < p->exits.len) ip = bc_vec_item(&p->exits, i--);
4474                 if (i >= p->exits.len && !ip->func) return bc_error_bad_token();
4475
4476                 i = ip->idx;
4477         }
4478         else
4479                 i = *((size_t *) bc_vec_top(&p->conds));
4480
4481         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4482         bc_parse_pushIndex(p, i);
4483
4484         s = bc_lex_next(&p->l);
4485         if (s) return s;
4486
4487         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON && p->l.t.t != BC_LEX_NLINE)
4488                 return bc_error_bad_token();
4489
4490         return bc_lex_next(&p->l);
4491 }
4492
4493 static BcStatus bc_parse_func(BcParse *p)
4494 {
4495         BcStatus s;
4496         bool var, comma = false;
4497         uint8_t flags;
4498         char *name;
4499
4500         s = bc_lex_next(&p->l);
4501         if (s) return s;
4502         if (p->l.t.t != BC_LEX_NAME)
4503                 return bc_error("bad function definition");
4504
4505         name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4506         bc_parse_addFunc(p, name, &p->fidx);
4507
4508         s = bc_lex_next(&p->l);
4509         if (s) return s;
4510         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN)
4511                 return bc_error("bad function definition");
4512         s = bc_lex_next(&p->l);
4513         if (s) return s;
4514
4515         while (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) {
4516
4517                 if (p->l.t.t != BC_LEX_NAME)
4518                         return bc_error("bad function definition");
4519
4520                 ++p->func->nparams;
4521
4522                 name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4523                 s = bc_lex_next(&p->l);
4524                 if (s) goto err;
4525
4526                 var = p->l.t.t != BC_LEX_LBRACKET;
4527
4528                 if (!var) {
4529
4530                         s = bc_lex_next(&p->l);
4531                         if (s) goto err;
4532
4533                         if (p->l.t.t != BC_LEX_RBRACKET) {
4534                                 s = bc_error("bad function definition");
4535                                 goto err;
4536                         }
4537
4538                         s = bc_lex_next(&p->l);
4539                         if (s) goto err;
4540                 }
4541
4542                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
4543                 if (comma) {
4544                         s = bc_lex_next(&p->l);
4545                         if (s) goto err;
4546                 }
4547
4548                 s = bc_func_insert(p->func, name, var);
4549                 if (s) goto err;
4550         }
4551
4552         if (comma) return bc_error("bad function definition");
4553
4554         flags = BC_PARSE_FLAG_FUNC | BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER | BC_PARSE_FLAG_BODY;
4555         bc_parse_startBody(p, flags);
4556
4557         s = bc_lex_next(&p->l);
4558         if (s) return s;
4559
4560         if (p->l.t.t != BC_LEX_LBRACE)
4561                 s = bc_POSIX_requires("the left brace be on the same line as the function header");
4562
4563         return s;
4564
4565 err:
4566         free(name);
4567         return s;
4568 }
4569
4570 static BcStatus bc_parse_auto(BcParse *p)
4571 {
4572         BcStatus s;
4573         bool comma, var, one;
4574         char *name;
4575
4576         if (!p->auto_part) return bc_error_bad_token();
4577         s = bc_lex_next(&p->l);
4578         if (s) return s;
4579
4580         p->auto_part = comma = false;
4581         one = p->l.t.t == BC_LEX_NAME;
4582
4583         while (p->l.t.t == BC_LEX_NAME) {
4584
4585                 name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4586                 s = bc_lex_next(&p->l);
4587                 if (s) goto err;
4588
4589                 var = p->l.t.t != BC_LEX_LBRACKET;
4590                 if (!var) {
4591
4592                         s = bc_lex_next(&p->l);
4593                         if (s) goto err;
4594
4595                         if (p->l.t.t != BC_LEX_RBRACKET) {
4596                                 s = bc_error("bad function definition");
4597                                 goto err;
4598                         }
4599
4600                         s = bc_lex_next(&p->l);
4601                         if (s) goto err;
4602                 }
4603
4604                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
4605                 if (comma) {
4606                         s = bc_lex_next(&p->l);
4607                         if (s) goto err;
4608                 }
4609
4610                 s = bc_func_insert(p->func, name, var);
4611                 if (s) goto err;
4612         }
4613
4614         if (comma) return bc_error("bad function definition");
4615         if (!one) return bc_error("no auto variable found");
4616
4617         if (p->l.t.t != BC_LEX_NLINE && p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON)
4618                 return bc_error_bad_token();
4619
4620         return bc_lex_next(&p->l);
4621
4622 err:
4623         free(name);
4624         return s;
4625 }
4626
4627 static BcStatus bc_parse_body(BcParse *p, bool brace)
4628 {
4629         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4630         uint8_t *flag_ptr = bc_vec_top(&p->flags);
4631
4632         *flag_ptr &= ~(BC_PARSE_FLAG_BODY);
4633
4634         if (*flag_ptr & BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER) {
4635
4636                 if (!brace) return bc_error_bad_token();
4637                 p->auto_part = p->l.t.t != BC_LEX_KEY_AUTO;
4638
4639                 if (!p->auto_part) {
4640                         s = bc_parse_auto(p);
4641                         if (s) return s;
4642                 }
4643
4644                 if (p->l.t.t == BC_LEX_NLINE) s = bc_lex_next(&p->l);
4645         }
4646         else {
4647                 s = bc_parse_stmt(p);
4648                 if (!s && !brace) s = bc_parse_endBody(p, false);
4649         }
4650
4651         return s;
4652 }
4653
4654 static BcStatus bc_parse_stmt(BcParse *p)
4655 {
4656         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4657
4658         switch (p->l.t.t) {
4659
4660                 case BC_LEX_NLINE:
4661                 {
4662                         return bc_lex_next(&p->l);
4663                 }
4664
4665                 case BC_LEX_KEY_ELSE:
4666                 {
4667                         p->auto_part = false;
4668                         break;
4669                 }
4670
4671                 case BC_LEX_LBRACE:
4672                 {
4673                         if (!BC_PARSE_BODY(p)) return bc_error_bad_token();
4674
4675                         ++p->nbraces;
4676                         s = bc_lex_next(&p->l);
4677                         if (s) return s;
4678
4679                         return bc_parse_body(p, true);
4680                 }
4681
4682                 case BC_LEX_KEY_AUTO:
4683                 {
4684                         return bc_parse_auto(p);
4685                 }
4686
4687                 default:
4688                 {
4689                         p->auto_part = false;
4690
4691                         if (BC_PARSE_IF_END(p)) {
4692                                 bc_parse_noElse(p);
4693                                 return BC_STATUS_SUCCESS;
4694                         }
4695                         else if (BC_PARSE_BODY(p))
4696                                 return bc_parse_body(p, false);
4697
4698                         break;
4699                 }
4700         }
4701
4702         switch (p->l.t.t) {
4703
4704                 case BC_LEX_OP_INC:
4705                 case BC_LEX_OP_DEC:
4706                 case BC_LEX_OP_MINUS:
4707                 case BC_LEX_OP_BOOL_NOT:
4708                 case BC_LEX_LPAREN:
4709                 case BC_LEX_NAME:
4710                 case BC_LEX_NUMBER:
4711                 case BC_LEX_KEY_IBASE:
4712                 case BC_LEX_KEY_LAST:
4713                 case BC_LEX_KEY_LENGTH:
4714                 case BC_LEX_KEY_OBASE:
4715                 case BC_LEX_KEY_READ:
4716                 case BC_LEX_KEY_SCALE:
4717                 case BC_LEX_KEY_SQRT:
4718                 {
4719                         s = bc_parse_expr(p, BC_PARSE_PRINT, bc_parse_next_expr);
4720                         break;
4721                 }
4722
4723                 case BC_LEX_KEY_ELSE:
4724                 {
4725                         s = bc_parse_else(p);
4726                         break;
4727                 }
4728
4729                 case BC_LEX_SCOLON:
4730                 {
4731                         while (!s && p->l.t.t == BC_LEX_SCOLON) s = bc_lex_next(&p->l);
4732                         break;
4733                 }
4734
4735                 case BC_LEX_RBRACE:
4736                 {
4737                         s = bc_parse_endBody(p, true);
4738                         break;
4739                 }
4740
4741                 case BC_LEX_STR:
4742                 {
4743                         s = bc_parse_string(p, BC_INST_PRINT_STR);
4744                         break;
4745                 }
4746
4747                 case BC_LEX_KEY_BREAK:
4748                 case BC_LEX_KEY_CONTINUE:
4749                 {
4750                         s = bc_parse_loopExit(p, p->l.t.t);
4751                         break;
4752                 }
4753
4754                 case BC_LEX_KEY_FOR:
4755                 {
4756                         s = bc_parse_for(p);
4757                         break;
4758                 }
4759
4760                 case BC_LEX_KEY_HALT:
4761                 {
4762                         bc_parse_push(p, BC_INST_HALT);
4763                         s = bc_lex_next(&p->l);
4764                         break;
4765                 }
4766
4767                 case BC_LEX_KEY_IF:
4768                 {
4769                         s = bc_parse_if(p);
4770                         break;
4771                 }
4772
4773                 case BC_LEX_KEY_LIMITS:
4774                 {
4775                         // "limits" is a compile-time command,
4776                         // the output is produced at _parse time_.
4777                         s = bc_lex_next(&p->l);
4778                         if (s) return s;
4779                         printf(
4780                                 "BC_BASE_MAX     = "BC_MAX_OBASE_STR "\n"
4781                                 "BC_DIM_MAX      = "BC_MAX_DIM_STR   "\n"
4782                                 "BC_SCALE_MAX    = "BC_MAX_SCALE_STR "\n"
4783                                 "BC_STRING_MAX   = "BC_MAX_STRING_STR"\n"
4784                                 "BC_NAME_MAX     = "BC_MAX_NAME_STR  "\n"
4785                                 "BC_NUM_MAX      = "BC_MAX_NUM_STR   "\n"
4786                                 "MAX Exponent    = "BC_MAX_EXP_STR   "\n"
4787                                 "Number of vars  = "BC_MAX_VARS_STR  "\n"
4788                         );
4789                         break;
4790                 }
4791
4792                 case BC_LEX_KEY_PRINT:
4793                 {
4794                         s = bc_parse_print(p);
4795                         break;
4796                 }
4797
4798                 case BC_LEX_KEY_QUIT:
4799                 {
4800                         // "quit" is a compile-time command. For example,
4801                         // "if (0 == 1) quit" terminates when parsing the statement,
4802                         // not when it is executed
4803                         QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
4804                 }
4805
4806                 case BC_LEX_KEY_RETURN:
4807                 {
4808                         s = bc_parse_return(p);
4809                         break;
4810                 }
4811
4812                 case BC_LEX_KEY_WHILE:
4813                 {
4814                         s = bc_parse_while(p);
4815                         break;
4816                 }
4817
4818                 default:
4819                 {
4820                         s = bc_error_bad_token();
4821                         break;
4822                 }
4823         }
4824
4825         return s;
4826 }
4827
4828 static BcStatus bc_parse_parse(BcParse *p)
4829 {
4830         BcStatus s;
4831
4832         if (p->l.t.t == BC_LEX_EOF)
4833                 s = p->flags.len > 0 ? bc_error("block end could not be found") : bc_error("end of file");
4834         else if (p->l.t.t == BC_LEX_KEY_DEFINE) {
4835                 if (!BC_PARSE_CAN_EXEC(p)) return bc_error_bad_token();
4836                 s = bc_parse_func(p);
4837         }
4838         else
4839                 s = bc_parse_stmt(p);
4840
4841         if (s || G_interrupt) {
4842                 bc_parse_reset(p);
4843                 s = BC_STATUS_FAILURE;
4844         }
4845
4846         return s;
4847 }
4848
4849 static BcStatus bc_parse_expr_empty_ok(BcParse *p, uint8_t flags, BcParseNext next)
4850 {
4851         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4852         BcInst prev = BC_INST_PRINT;
4853         BcLexType top, t = p->l.t.t;
4854         size_t nexprs = 0, ops_bgn = p->ops.len;
4855         unsigned nparens, nrelops;
4856         bool paren_first, paren_expr, rprn, done, get_token, assign, bin_last;
4857
4858         paren_first = p->l.t.t == BC_LEX_LPAREN;
4859         nparens = nrelops = 0;
4860         paren_expr = rprn = done = get_token = assign = false;
4861         bin_last = true;
4862
4863         for (; !G_interrupt && !s && !done && bc_parse_exprs(t); t = p->l.t.t) {
4864                 switch (t) {
4865
4866                         case BC_LEX_OP_INC:
4867                         case BC_LEX_OP_DEC:
4868                         {
4869                                 s = bc_parse_incdec(p, &prev, &paren_expr, &nexprs, flags);
4870                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4871                                 break;
4872                         }
4873
4874                         case BC_LEX_OP_MINUS:
4875                         {
4876                                 s = bc_parse_minus(p, &prev, ops_bgn, rprn, &nexprs);
4877                                 rprn = get_token = false;
4878                                 bin_last = prev == BC_INST_MINUS;
4879                                 break;
4880                         }
4881
4882                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER:
4883                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_MULTIPLY:
4884                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_DIVIDE:
4885                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_MODULUS:
4886                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_PLUS:
4887                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_MINUS:
4888                         case BC_LEX_OP_ASSIGN:
4889                         {
4890                                 if (prev != BC_INST_VAR && prev != BC_INST_ARRAY_ELEM &&
4891                                     prev != BC_INST_SCALE && prev != BC_INST_IBASE &&
4892                                     prev != BC_INST_OBASE && prev != BC_INST_LAST)
4893                                 {
4894                                         s = bc_error("bad assignment:"
4895                                                 " left side must be scale,"
4896                                                 " ibase, obase, last, var,"
4897                                                 " or array element"
4898                                         );
4899                                         break;
4900                                 }
4901                         }
4902                         // Fallthrough.
4903                         case BC_LEX_OP_POWER:
4904                         case BC_LEX_OP_MULTIPLY:
4905                         case BC_LEX_OP_DIVIDE:
4906                         case BC_LEX_OP_MODULUS:
4907                         case BC_LEX_OP_PLUS:
4908                         case BC_LEX_OP_REL_EQ:
4909                         case BC_LEX_OP_REL_LE:
4910                         case BC_LEX_OP_REL_GE:
4911                         case BC_LEX_OP_REL_NE:
4912                         case BC_LEX_OP_REL_LT:
4913                         case BC_LEX_OP_REL_GT:
4914                         case BC_LEX_OP_BOOL_NOT:
4915                         case BC_LEX_OP_BOOL_OR:
4916                         case BC_LEX_OP_BOOL_AND:
4917                         {
4918                                 if (((t == BC_LEX_OP_BOOL_NOT) != bin_last)
4919                                  || (t != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && prev == BC_INST_BOOL_NOT)
4920                                 ) {
4921                                         return bc_error_bad_expression();
4922                                 }
4923
4924                                 nrelops += t >= BC_LEX_OP_REL_EQ && t <= BC_LEX_OP_REL_GT;
4925                                 prev = BC_PARSE_TOKEN_INST(t);
4926                                 s = bc_parse_operator(p, t, ops_bgn, &nexprs, true);
4927                                 rprn = get_token = false;
4928                                 bin_last = t != BC_LEX_OP_BOOL_NOT;
4929
4930                                 break;
4931                         }
4932
4933                         case BC_LEX_LPAREN:
4934                         {
4935                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4936                                         return bc_error_bad_expression();
4937                                 ++nparens;
4938                                 paren_expr = rprn = bin_last = false;
4939                                 get_token = true;
4940                                 bc_vec_push(&p->ops, &t);
4941
4942                                 break;
4943                         }
4944
4945                         case BC_LEX_RPAREN:
4946                         {
4947                                 if (bin_last || prev == BC_INST_BOOL_NOT)
4948                                         return bc_error_bad_expression();
4949
4950                                 if (nparens == 0) {
4951                                         s = BC_STATUS_SUCCESS;
4952                                         done = true;
4953                                         get_token = false;
4954                                         break;
4955                                 }
4956                                 else if (!paren_expr)
4957                                         return BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP;
4958
4959                                 --nparens;
4960                                 paren_expr = rprn = true;
4961                                 get_token = bin_last = false;
4962
4963                                 s = bc_parse_rightParen(p, ops_bgn, &nexprs);
4964
4965                                 break;
4966                         }
4967
4968                         case BC_LEX_NAME:
4969                         {
4970                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4971                                         return bc_error_bad_expression();
4972                                 paren_expr = true;
4973                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4974                                 s = bc_parse_name(p, &prev, flags & ~BC_PARSE_NOCALL);
4975                                 ++nexprs;
4976
4977                                 break;
4978                         }
4979
4980                         case BC_LEX_NUMBER:
4981                         {
4982                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4983                                         return bc_error_bad_expression();
4984                                 bc_parse_number(p, &prev, &nexprs);
4985                                 paren_expr = get_token = true;
4986                                 rprn = bin_last = false;
4987
4988                                 break;
4989                         }
4990
4991                         case BC_LEX_KEY_IBASE:
4992                         case BC_LEX_KEY_LAST:
4993                         case BC_LEX_KEY_OBASE:
4994                         {
4995                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4996                                         return bc_error_bad_expression();
4997                                 prev = (char) (t - BC_LEX_KEY_IBASE + BC_INST_IBASE);
4998                                 bc_parse_push(p, (char) prev);
4999
5000                                 paren_expr = get_token = true;
5001                                 rprn = bin_last = false;
5002                                 ++nexprs;
5003
5004                                 break;
5005                         }
5006
5007                         case BC_LEX_KEY_LENGTH:
5008                         case BC_LEX_KEY_SQRT:
5009                         {
5010                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
5011                                         return bc_error_bad_expression();
5012                                 s = bc_parse_builtin(p, t, flags, &prev);
5013                                 paren_expr = true;
5014                                 rprn = get_token = bin_last = false;
5015                                 ++nexprs;
5016
5017                                 break;
5018                         }
5019
5020                         case BC_LEX_KEY_READ:
5021                         {
5022                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
5023                                         return bc_error_bad_expression();
5024                                 else if (flags & BC_PARSE_NOREAD)
5025                                         s = bc_error_nested_read_call();
5026                                 else
5027                                         s = bc_parse_read(p);
5028
5029                                 paren_expr = true;
5030                                 rprn = get_token = bin_last = false;
5031                                 ++nexprs;
5032                                 prev = BC_INST_READ;
5033
5034                                 break;
5035                         }
5036
5037                         case BC_LEX_KEY_SCALE:
5038                         {
5039                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
5040                                         return bc_error_bad_expression();
5041                                 s = bc_parse_scale(p, &prev, flags);
5042                                 paren_expr = true;
5043                                 rprn = get_token = bin_last = false;
5044                                 ++nexprs;
5045                                 prev = BC_INST_SCALE;
5046
5047                                 break;
5048                         }
5049
5050                         default:
5051                         {
5052                                 s = bc_error_bad_token();
5053                                 break;
5054                         }
5055                 }
5056
5057                 if (!s && get_token) s = bc_lex_next(&p->l);
5058         }
5059
5060         if (s) return s;
5061         if (G_interrupt) return BC_STATUS_FAILURE; // ^C: stop parsing
5062
5063         while (p->ops.len > ops_bgn) {
5064
5065                 top = BC_PARSE_TOP_OP(p);
5066                 assign = top >= BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER && top <= BC_LEX_OP_ASSIGN;
5067
5068                 if (top == BC_LEX_LPAREN || top == BC_LEX_RPAREN)
5069                         return bc_error_bad_expression();
5070
5071                 bc_parse_push(p, BC_PARSE_TOKEN_INST(top));
5072
5073                 nexprs -= top != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && top != BC_LEX_NEG;
5074                 bc_vec_pop(&p->ops);
5075         }
5076
5077         if (prev == BC_INST_BOOL_NOT || nexprs != 1)
5078                 return bc_error_bad_expression();
5079
5080         // next is BcParseNext, byte array of up to 4 BC_LEX's, packed into 32-bit word
5081         for (;;) {
5082                 if (t == (next & 0x7f))
5083                         goto ok;
5084                 if (next & 0x80) // last element?
5085                         break;
5086                 next >>= 8;
5087         }
5088         return bc_error_bad_expression();
5089  ok:
5090
5091         if (!(flags & BC_PARSE_REL) && nrelops) {
5092                 s = bc_POSIX_does_not_allow("comparison operators outside if or loops");
5093                 if (s) return s;
5094         }
5095         else if ((flags & BC_PARSE_REL) && nrelops > 1) {
5096                 s = bc_POSIX_requires("exactly one comparison operator per condition");
5097                 if (s) return s;
5098         }
5099
5100         if (flags & BC_PARSE_PRINT) {
5101                 if (paren_first || !assign) bc_parse_push(p, BC_INST_PRINT);
5102                 bc_parse_push(p, BC_INST_POP);
5103         }
5104
5105         return s;
5106 }
5107
5108 static BcStatus bc_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags, BcParseNext next)
5109 {
5110         BcStatus s;
5111
5112         s = bc_parse_expr_empty_ok(p, flags, next);
5113         if (s == BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP)
5114                 return bc_error("empty expression");
5115         return s;
5116 }
5117
5118 static void bc_parse_init(BcParse *p, size_t func)
5119 {
5120         bc_parse_create(p, func, bc_parse_parse, bc_lex_token);
5121 }
5122
5123 static BcStatus bc_parse_expression(BcParse *p, uint8_t flags)
5124 {
5125         return bc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_read);
5126 }
5127
5128 #endif // ENABLE_BC
5129
5130 #if ENABLE_DC
5131
5132 #define DC_PARSE_BUF_LEN ((int) (sizeof(uint32_t) * CHAR_BIT))
5133
5134 static BcStatus dc_parse_register(BcParse *p)
5135 {
5136         BcStatus s;
5137         char *name;
5138
5139         s = bc_lex_next(&p->l);
5140         if (s) return s;
5141         if (p->l.t.t != BC_LEX_NAME) return bc_error_bad_token();
5142
5143         name = xstrdup(p->l.t.v.v);
5144         bc_parse_pushName(p, name);
5145
5146         return s;
5147 }
5148
5149 static BcStatus dc_parse_string(BcParse *p)
5150 {
5151         char *str, *name, b[DC_PARSE_BUF_LEN + 1];
5152         size_t idx, len = G.prog.strs.len;
5153
5154         sprintf(b, "%0*zu", DC_PARSE_BUF_LEN, len);
5155         name = xstrdup(b);
5156
5157         str = xstrdup(p->l.t.v.v);
5158         bc_parse_push(p, BC_INST_STR);
5159         bc_parse_pushIndex(p, len);
5160         bc_vec_push(&G.prog.strs, &str);
5161         bc_parse_addFunc(p, name, &idx);
5162
5163         return bc_lex_next(&p->l);
5164 }
5165
5166 static BcStatus dc_parse_mem(BcParse *p, uint8_t inst, bool name, bool store)
5167 {
5168         BcStatus s;
5169
5170         bc_parse_push(p, inst);
5171         if (name) {
5172                 s = dc_parse_register(p);
5173                 if (s) return s;
5174         }
5175
5176         if (store) {
5177                 bc_parse_push(p, BC_INST_SWAP);
5178                 bc_parse_push(p, BC_INST_ASSIGN);
5179                 bc_parse_push(p, BC_INST_POP);
5180         }
5181
5182         return bc_lex_next(&p->l);
5183 }
5184
5185 static BcStatus dc_parse_cond(BcParse *p, uint8_t inst)
5186 {
5187         BcStatus s;
5188
5189         bc_parse_push(p, inst);
5190         bc_parse_push(p, BC_INST_EXEC_COND);
5191
5192         s = dc_parse_register(p);
5193         if (s) return s;
5194
5195         s = bc_lex_next(&p->l);
5196         if (s) return s;
5197
5198         if (p->l.t.t == BC_LEX_ELSE) {
5199                 s = dc_parse_register(p);
5200                 if (s) return s;
5201                 s = bc_lex_next(&p->l);
5202         }
5203         else
5204                 bc_parse_push(p, BC_PARSE_STREND);
5205
5206         return s;
5207 }
5208
5209 static BcStatus dc_parse_token(BcParse *p, BcLexType t, uint8_t flags)
5210 {
5211         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5212         BcInst prev;
5213         uint8_t inst;
5214         bool assign, get_token = false;
5215
5216         switch (t) {
5217
5218                 case BC_LEX_OP_REL_EQ:
5219                 case BC_LEX_OP_REL_LE:
5220                 case BC_LEX_OP_REL_GE:
5221                 case BC_LEX_OP_REL_NE:
5222                 case BC_LEX_OP_REL_LT:
5223                 case BC_LEX_OP_REL_GT:
5224                 {
5225                         s = dc_parse_cond(p, t - BC_LEX_OP_REL_EQ + BC_INST_REL_EQ);
5226                         break;
5227                 }
5228
5229                 case BC_LEX_SCOLON:
5230                 case BC_LEX_COLON:
5231                 {
5232                         s = dc_parse_mem(p, BC_INST_ARRAY_ELEM, true, t == BC_LEX_COLON);
5233                         break;
5234                 }
5235
5236                 case BC_LEX_STR:
5237                 {
5238                         s = dc_parse_string(p);
5239                         break;
5240                 }
5241
5242                 case BC_LEX_NEG:
5243                 case BC_LEX_NUMBER:
5244                 {
5245                         if (t == BC_LEX_NEG) {
5246                                 s = bc_lex_next(&p->l);
5247                                 if (s) return s;
5248                                 if (p->l.t.t != BC_LEX_NUMBER)
5249                                         return bc_error_bad_token();
5250                         }
5251
5252                         bc_parse_number(p, &prev, &p->nbraces);
5253
5254                         if (t == BC_LEX_NEG) bc_parse_push(p, BC_INST_NEG);
5255                         get_token = true;
5256
5257                         break;
5258                 }
5259
5260                 case BC_LEX_KEY_READ:
5261                 {
5262                         if (flags & BC_PARSE_NOREAD)
5263                                 s = bc_error_nested_read_call();
5264                         else
5265                                 bc_parse_push(p, BC_INST_READ);
5266                         get_token = true;
5267                         break;
5268                 }
5269
5270                 case BC_LEX_OP_ASSIGN:
5271                 case BC_LEX_STORE_PUSH:
5272                 {
5273                         assign = t == BC_LEX_OP_ASSIGN;
5274                         inst = assign ? BC_INST_VAR : BC_INST_PUSH_TO_VAR;
5275                         s = dc_parse_mem(p, inst, true, assign);
5276                         break;
5277                 }
5278
5279                 case BC_LEX_LOAD:
5280                 case BC_LEX_LOAD_POP:
5281                 {
5282                         inst = t == BC_LEX_LOAD_POP ? BC_INST_PUSH_VAR : BC_INST_LOAD;
5283                         s = dc_parse_mem(p, inst, true, false);
5284                         break;
5285                 }
5286
5287                 case BC_LEX_STORE_IBASE:
5288                 case BC_LEX_STORE_SCALE:
5289                 case BC_LEX_STORE_OBASE:
5290                 {
5291                         inst = t - BC_LEX_STORE_IBASE + BC_INST_IBASE;
5292                         s = dc_parse_mem(p, inst, false, true);
5293                         break;
5294                 }
5295
5296                 default:
5297                 {
5298                         s = bc_error_bad_token();
5299                         get_token = true;
5300                         break;
5301                 }
5302         }
5303
5304         if (!s && get_token) s = bc_lex_next(&p->l);
5305
5306         return s;
5307 }
5308
5309 static BcStatus dc_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags)
5310 {
5311         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5312         BcInst inst;
5313         BcLexType t;
5314
5315         if (flags & BC_PARSE_NOCALL) p->nbraces = G.prog.results.len;
5316
5317         for (t = p->l.t.t; !s && t != BC_LEX_EOF; t = p->l.t.t) {
5318
5319                 inst = dc_parse_insts[t];
5320
5321                 if (inst != BC_INST_INVALID) {
5322                         bc_parse_push(p, inst);
5323                         s = bc_lex_next(&p->l);
5324                 }
5325                 else
5326                         s = dc_parse_token(p, t, flags);
5327         }
5328
5329         if (!s && p->l.t.t == BC_LEX_EOF && (flags & BC_PARSE_NOCALL))
5330                 bc_parse_push(p, BC_INST_POP_EXEC);
5331
5332         return s;
5333 }
5334
5335 static BcStatus dc_parse_parse(BcParse *p)
5336 {
5337         BcStatus s;
5338
5339         if (p->l.t.t == BC_LEX_EOF)
5340                 s = bc_error("end of file");
5341         else
5342                 s = dc_parse_expr(p, 0);
5343
5344         if (s || G_interrupt) {
5345                 bc_parse_reset(p);
5346                 s = BC_STATUS_FAILURE;
5347         }
5348
5349         return s;
5350 }
5351
5352 static void dc_parse_init(BcParse *p, size_t func)
5353 {
5354         bc_parse_create(p, func, dc_parse_parse, dc_lex_token);
5355 }
5356
5357 #endif // ENABLE_DC
5358
5359 static void common_parse_init(BcParse *p, size_t func)
5360 {
5361         if (IS_BC) {
5362                 IF_BC(bc_parse_init(p, func);)
5363         } else {
5364                 IF_DC(dc_parse_init(p, func);)
5365         }
5366 }
5367
5368 static BcStatus common_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags)
5369 {
5370         if (IS_BC) {
5371                 IF_BC(return bc_parse_expression(p, flags);)
5372         } else {
5373                 IF_DC(return dc_parse_expr(p, flags);)
5374         }
5375 }
5376
5377 static BcVec* bc_program_search(char *id, bool var)
5378 {
5379         BcId e, *ptr;
5380         BcVec *v, *map;
5381         size_t i;
5382         BcResultData data;
5383         int new;
5384
5385         v = var ? &G.prog.vars : &G.prog.arrs;
5386         map = var ? &G.prog.var_map : &G.prog.arr_map;
5387
5388         e.name = id;
5389         e.idx = v->len;
5390         new = bc_map_insert(map, &e, &i); // 1 if insertion was successful
5391
5392         if (new) {
5393                 bc_array_init(&data.v, var);
5394                 bc_vec_push(v, &data.v);
5395         }
5396
5397         ptr = bc_vec_item(map, i);
5398         if (new) ptr->name = xstrdup(e.name);
5399         return bc_vec_item(v, ptr->idx);
5400 }
5401
5402 static BcStatus bc_program_num(BcResult *r, BcNum **num, bool hex)
5403 {
5404         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5405
5406         switch (r->t) {
5407
5408                 case BC_RESULT_STR:
5409                 case BC_RESULT_TEMP:
5410                 case BC_RESULT_IBASE:
5411                 case BC_RESULT_SCALE:
5412                 case BC_RESULT_OBASE:
5413                 {
5414                         *num = &r->d.n;
5415                         break;
5416                 }
5417
5418                 case BC_RESULT_CONSTANT:
5419                 {
5420                         char **str = bc_vec_item(&G.prog.consts, r->d.id.idx);
5421                         size_t base_t, len = strlen(*str);
5422                         BcNum *base;
5423
5424                         bc_num_init(&r->d.n, len);
5425
5426                         hex = hex && len == 1;
5427                         base = hex ? &G.prog.hexb : &G.prog.ib;
5428                         base_t = hex ? BC_NUM_MAX_IBASE : G.prog.ib_t;
5429                         s = bc_num_parse(&r->d.n, *str, base, base_t);
5430
5431                         if (s) {
5432                                 bc_num_free(&r->d.n);
5433                                 return s;
5434                         }
5435
5436                         *num = &r->d.n;
5437                         r->t = BC_RESULT_TEMP;
5438
5439                         break;
5440                 }
5441
5442                 case BC_RESULT_VAR:
5443                 case BC_RESULT_ARRAY:
5444                 case BC_RESULT_ARRAY_ELEM:
5445                 {
5446                         BcVec *v;
5447
5448                         v = bc_program_search(r->d.id.name, r->t == BC_RESULT_VAR);
5449
5450                         if (r->t == BC_RESULT_ARRAY_ELEM) {
5451                                 v = bc_vec_top(v);
5452                                 if (v->len <= r->d.id.idx) bc_array_expand(v, r->d.id.idx + 1);
5453                                 *num = bc_vec_item(v, r->d.id.idx);
5454                         }
5455                         else
5456                                 *num = bc_vec_top(v);
5457
5458                         break;
5459                 }
5460
5461                 case BC_RESULT_LAST:
5462                 {
5463                         *num = &G.prog.last;
5464                         break;
5465                 }
5466
5467                 case BC_RESULT_ONE:
5468                 {
5469                         *num = &G.prog.one;
5470                         break;
5471                 }
5472         }
5473
5474         return s;
5475 }
5476
5477 static BcStatus bc_program_binOpPrep(BcResult **l, BcNum **ln,
5478                                      BcResult **r, BcNum **rn, bool assign)
5479 {
5480         BcStatus s;
5481         bool hex;
5482         BcResultType lt, rt;
5483
5484         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 2))
5485                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
5486
5487         *r = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 0);
5488         *l = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 1);
5489
5490         lt = (*l)->t;
5491         rt = (*r)->t;
5492         hex = assign && (lt == BC_RESULT_IBASE || lt == BC_RESULT_OBASE);
5493
5494         s = bc_program_num(*l, ln, false);
5495         if (s) return s;
5496         s = bc_program_num(*r, rn, hex);
5497         if (s) return s;
5498
5499         // We run this again under these conditions in case any vector has been
5500         // reallocated out from under the BcNums or arrays we had.
5501         if (lt == rt && (lt == BC_RESULT_VAR || lt == BC_RESULT_ARRAY_ELEM)) {
5502                 s = bc_program_num(*l, ln, false);
5503                 if (s) return s;
5504         }
5505
5506         if (!BC_PROG_NUM((*l), (*ln)) && (!assign || (*l)->t != BC_RESULT_VAR))
5507                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
5508         if (!assign && !BC_PROG_NUM((*r), (*ln)))
5509                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
5510
5511         return s;
5512 }
5513
5514 static void bc_program_binOpRetire(BcResult *r)
5515 {
5516         r->t = BC_RESULT_TEMP;
5517         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5518         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5519         bc_vec_push(&G.prog.results, r);
5520 }
5521
5522 static BcStatus bc_program_prep(BcResult **r, BcNum **n)
5523 {
5524         BcStatus s;
5525
5526         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
5527                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
5528         *r = bc_vec_top(&G.prog.results);
5529
5530         s = bc_program_num(*r, n, false);
5531         if (s) return s;
5532
5533         if (!BC_PROG_NUM((*r), (*n)))
5534                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
5535
5536         return s;
5537 }
5538
5539 static void bc_program_retire(BcResult *r, BcResultType t)
5540 {
5541         r->t = t;
5542         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5543         bc_vec_push(&G.prog.results, r);
5544 }
5545
5546 static BcStatus bc_program_op(char inst)
5547 {
5548         BcStatus s;
5549         BcResult *opd1, *opd2, res;
5550         BcNum *n1, *n2 = NULL;
5551
5552         s = bc_program_binOpPrep(&opd1, &n1, &opd2, &n2, false);
5553         if (s) return s;
5554         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
5555
5556         s = bc_program_ops[inst - BC_INST_POWER](n1, n2, &res.d.n, G.prog.scale);
5557         if (s) goto err;
5558         bc_program_binOpRetire(&res);
5559
5560         return s;
5561
5562 err:
5563         bc_num_free(&res.d.n);
5564         return s;
5565 }
5566
5567 static BcStatus bc_program_read(void)
5568 {
5569         const char *sv_file;
5570         BcStatus s;
5571         BcParse parse;
5572         BcVec buf;
5573         BcInstPtr ip;
5574         size_t i;
5575         BcFunc *f = bc_program_func(BC_PROG_READ);
5576
5577         for (i = 0; i < G.prog.stack.len; ++i) {
5578                 BcInstPtr *ip_ptr = bc_vec_item(&G.prog.stack, i);
5579                 if (ip_ptr->func == BC_PROG_READ)
5580                         return bc_error_nested_read_call();
5581         }
5582
5583         bc_vec_pop_all(&f->code);
5584         bc_char_vec_init(&buf);
5585
5586         sv_file = G.prog.file;
5587         G.prog.file = NULL;
5588
5589         s = bc_read_line(&buf);
5590         if (s) goto io_err;
5591
5592         common_parse_init(&parse, BC_PROG_READ);
5593         bc_lex_file(&parse.l);
5594
5595         s = bc_parse_text(&parse, buf.v);
5596         if (s) goto exec_err;
5597         s = common_parse_expr(&parse, BC_PARSE_NOREAD);
5598         if (s) goto exec_err;
5599
5600         if (parse.l.t.t != BC_LEX_NLINE && parse.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
5601                 s = bc_error("bad read() expression");
5602                 goto exec_err;
5603         }
5604
5605         ip.func = BC_PROG_READ;
5606         ip.idx = 0;
5607         ip.len = G.prog.results.len;
5608
5609         // Update this pointer, just in case.
5610         f = bc_program_func(BC_PROG_READ);
5611
5612         bc_vec_pushByte(&f->code, BC_INST_POP_EXEC);
5613         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
5614
5615 exec_err:
5616         G.prog.file = sv_file;
5617         bc_parse_free(&parse);
5618 io_err:
5619         bc_vec_free(&buf);
5620         return s;
5621 }
5622
5623 static size_t bc_program_index(char *code, size_t *bgn)
5624 {
5625         char amt = code[(*bgn)++], i = 0;
5626         size_t res = 0;
5627
5628         for (; i < amt; ++i, ++(*bgn))
5629                 res |= (((size_t)((int) code[*bgn]) & UCHAR_MAX) << (i * CHAR_BIT));
5630
5631         return res;
5632 }
5633
5634 static char *bc_program_name(char *code, size_t *bgn)
5635 {
5636         size_t i;
5637         char c, *s, *str = code + *bgn, *ptr = strchr(str, BC_PARSE_STREND);
5638
5639         s = xmalloc(ptr - str + 1);
5640         c = code[(*bgn)++];
5641
5642         for (i = 0; c != 0 && c != BC_PARSE_STREND; c = code[(*bgn)++], ++i)
5643                 s[i] = c;
5644
5645         s[i] = '\0';
5646
5647         return s;
5648 }
5649
5650 static void bc_program_printString(const char *str)
5651 {
5652         size_t i, len = strlen(str);
5653
5654 #if ENABLE_DC
5655         if (len == 0) {
5656                 bb_putchar('\0');
5657                 return;
5658         }
5659 #endif
5660
5661         for (i = 0; i < len; ++i, ++G.prog.nchars) {
5662
5663                 int c = str[i];
5664
5665                 if (c != '\\' || i == len - 1)
5666                         bb_putchar(c);
5667                 else {
5668
5669                         c = str[++i];
5670
5671                         switch (c) {
5672
5673                                 case 'a':
5674                                 {
5675                                         bb_putchar('\a');
5676                                         break;
5677                                 }
5678
5679                                 case 'b':
5680                                 {
5681                                         bb_putchar('\b');
5682                                         break;
5683                                 }
5684
5685                                 case '\\':
5686                                 case 'e':
5687                                 {
5688                                         bb_putchar('\\');
5689                                         break;
5690                                 }
5691
5692                                 case 'f':
5693                                 {
5694                                         bb_putchar('\f');
5695                                         break;
5696                                 }
5697
5698                                 case 'n':
5699                                 {
5700                                         bb_putchar('\n');
5701                                         G.prog.nchars = SIZE_MAX;
5702                                         break;
5703                                 }
5704
5705                                 case 'r':
5706                                 {
5707                                         bb_putchar('\r');
5708                                         break;
5709                                 }
5710
5711                                 case 'q':
5712                                 {
5713                                         bb_putchar('"');
5714                                         break;
5715                                 }
5716
5717                                 case 't':
5718                                 {
5719                                         bb_putchar('\t');
5720                                         break;
5721                                 }
5722
5723                                 default:
5724                                 {
5725                                         // Just print the backslash and following character.
5726                                         bb_putchar('\\');
5727                                         ++G.prog.nchars;
5728                                         bb_putchar(c);
5729                                         break;
5730                                 }
5731                         }
5732                 }
5733         }
5734 }
5735
5736 static BcStatus bc_program_print(char inst, size_t idx)
5737 {
5738         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5739         BcResult *r;
5740         BcNum *num;
5741         bool pop = inst != BC_INST_PRINT;
5742
5743         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, idx + 1))
5744                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
5745
5746         r = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, idx);
5747         num = NULL; // is this NULL necessary?
5748         s = bc_program_num(r, &num, false);
5749         if (s) return s;
5750
5751         if (BC_PROG_NUM(r, num)) {
5752                 s = bc_num_print(num, !pop);
5753                 if (!s) bc_num_copy(&G.prog.last, num);
5754         }
5755         else {
5756                 char *str;
5757
5758                 idx = (r->t == BC_RESULT_STR) ? r->d.id.idx : num->rdx;
5759                 str = *bc_program_str(idx);
5760
5761                 if (inst == BC_INST_PRINT_STR) {
5762                         for (;;) {
5763                                 char c = *str++;
5764                                 if (c == '\0') break;
5765                                 bb_putchar(c);
5766                                 ++G.prog.nchars;
5767                                 if (c == '\n') G.prog.nchars = 0;
5768                         }
5769                 }
5770                 else {
5771                         bc_program_printString(str);
5772                         if (inst == BC_INST_PRINT) bb_putchar('\n');
5773                 }
5774         }
5775
5776         if (!s && pop) bc_vec_pop(&G.prog.results);
5777
5778         return s;
5779 }
5780
5781 static BcStatus bc_program_negate(void)
5782 {
5783         BcStatus s;
5784         BcResult res, *ptr;
5785         BcNum *num = NULL;
5786
5787         s = bc_program_prep(&ptr, &num);
5788         if (s) return s;
5789
5790         bc_num_init(&res.d.n, num->len);
5791         bc_num_copy(&res.d.n, num);
5792         if (res.d.n.len) res.d.n.neg = !res.d.n.neg;
5793
5794         bc_program_retire(&res, BC_RESULT_TEMP);
5795
5796         return s;
5797 }
5798
5799 static BcStatus bc_program_logical(char inst)
5800 {
5801         BcStatus s;
5802         BcResult *opd1, *opd2, res;
5803         BcNum *n1, *n2;
5804         bool cond = 0;
5805         ssize_t cmp;
5806
5807         s = bc_program_binOpPrep(&opd1, &n1, &opd2, &n2, false);
5808         if (s) return s;
5809         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
5810
5811         if (inst == BC_INST_BOOL_AND)
5812                 cond = bc_num_cmp(n1, &G.prog.zero) && bc_num_cmp(n2, &G.prog.zero);
5813         else if (inst == BC_INST_BOOL_OR)
5814                 cond = bc_num_cmp(n1, &G.prog.zero) || bc_num_cmp(n2, &G.prog.zero);
5815         else {
5816
5817                 cmp = bc_num_cmp(n1, n2);
5818
5819                 switch (inst) {
5820
5821                         case BC_INST_REL_EQ:
5822                         {
5823                                 cond = cmp == 0;
5824                                 break;
5825                         }
5826
5827                         case BC_INST_REL_LE:
5828                         {
5829                                 cond = cmp <= 0;
5830                                 break;
5831                         }
5832
5833                         case BC_INST_REL_GE:
5834                         {
5835                                 cond = cmp >= 0;
5836                                 break;
5837                         }
5838
5839                         case BC_INST_REL_NE:
5840                         {
5841                                 cond = cmp != 0;
5842                                 break;
5843                         }
5844
5845                         case BC_INST_REL_LT:
5846                         {
5847                                 cond = cmp < 0;
5848                                 break;
5849                         }
5850
5851                         case BC_INST_REL_GT:
5852                         {
5853                                 cond = cmp > 0;
5854                                 break;
5855                         }
5856                 }
5857         }
5858
5859         (cond ? bc_num_one : bc_num_zero)(&res.d.n);
5860
5861         bc_program_binOpRetire(&res);
5862
5863         return s;
5864 }
5865
5866 #if ENABLE_DC
5867 static BcStatus bc_program_assignStr(BcResult *r, BcVec *v,
5868                                      bool push)
5869 {
5870         BcNum n2;
5871         BcResult res;
5872
5873         memset(&n2, 0, sizeof(BcNum));
5874         n2.rdx = res.d.id.idx = r->d.id.idx;
5875         res.t = BC_RESULT_STR;
5876
5877         if (!push) {
5878                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 2))
5879                         return bc_error_stack_has_too_few_elements();
5880                 bc_vec_pop(v);
5881                 bc_vec_pop(&G.prog.results);
5882         }
5883
5884         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5885
5886         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
5887         bc_vec_push(v, &n2);
5888
5889         return BC_STATUS_SUCCESS;
5890 }
5891 #endif // ENABLE_DC
5892
5893 static BcStatus bc_program_copyToVar(char *name, bool var)
5894 {
5895         BcStatus s;
5896         BcResult *ptr, r;
5897         BcVec *v;
5898         BcNum *n;
5899
5900         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
5901                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
5902
5903         ptr = bc_vec_top(&G.prog.results);
5904         if ((ptr->t == BC_RESULT_ARRAY) != !var)
5905                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
5906         v = bc_program_search(name, var);
5907
5908 #if ENABLE_DC
5909         if (ptr->t == BC_RESULT_STR && !var)
5910                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
5911         if (ptr->t == BC_RESULT_STR) return bc_program_assignStr(ptr, v, true);
5912 #endif
5913
5914         s = bc_program_num(ptr, &n, false);
5915         if (s) return s;
5916
5917         // Do this once more to make sure that pointers were not invalidated.
5918         v = bc_program_search(name, var);
5919
5920         if (var) {
5921                 bc_num_init_DEF_SIZE(&r.d.n);
5922                 bc_num_copy(&r.d.n, n);
5923         }
5924         else {
5925                 bc_array_init(&r.d.v, true);
5926                 bc_array_copy(&r.d.v, (BcVec *) n);
5927         }
5928
5929         bc_vec_push(v, &r.d);
5930         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5931
5932         return s;
5933 }
5934
5935 static BcStatus bc_program_assign(char inst)
5936 {
5937         BcStatus s;
5938         BcResult *left, *right, res;
5939         BcNum *l = NULL, *r = NULL;
5940         bool assign = inst == BC_INST_ASSIGN, ib, sc;
5941
5942         s = bc_program_binOpPrep(&left, &l, &right, &r, assign);
5943         if (s) return s;
5944
5945         ib = left->t == BC_RESULT_IBASE;
5946         sc = left->t == BC_RESULT_SCALE;
5947
5948 #if ENABLE_DC
5949
5950         if (right->t == BC_RESULT_STR) {
5951
5952                 BcVec *v;
5953
5954                 if (left->t != BC_RESULT_VAR)
5955                         return bc_error_variable_is_wrong_type();
5956                 v = bc_program_search(left->d.id.name, true);
5957
5958                 return bc_program_assignStr(right, v, false);
5959         }
5960 #endif
5961
5962         if (left->t == BC_RESULT_CONSTANT || left->t == BC_RESULT_TEMP)
5963                 return bc_error("bad assignment:"
5964                                 " left side must be scale,"
5965                                 " ibase, obase, last, var,"
5966                                 " or array element"
5967                 );
5968
5969 #if ENABLE_BC
5970         if (inst == BC_INST_ASSIGN_DIVIDE && !bc_num_cmp(r, &G.prog.zero))
5971                 return bc_error("divide by zero");
5972
5973         if (assign)
5974                 bc_num_copy(l, r);
5975         else
5976                 s = bc_program_ops[inst - BC_INST_ASSIGN_POWER](l, r, l, G.prog.scale);
5977
5978         if (s) return s;
5979 #else
5980         bc_num_copy(l, r);
5981 #endif
5982
5983         if (ib || sc || left->t == BC_RESULT_OBASE) {
5984                 static const char *const msg[] = {
5985                         "bad ibase; must be [2,16]",                 //BC_RESULT_IBASE
5986                         "bad scale; must be [0,"BC_MAX_SCALE_STR"]", //BC_RESULT_SCALE
5987                         NULL, //can't happen                         //BC_RESULT_LAST
5988                         NULL, //can't happen                         //BC_RESULT_CONSTANT
5989                         NULL, //can't happen                         //BC_RESULT_ONE
5990                         "bad obase; must be [2,"BC_MAX_OBASE_STR"]", //BC_RESULT_OBASE
5991                 };
5992                 size_t *ptr;
5993                 unsigned long val, max;
5994
5995                 s = bc_num_ulong(l, &val);
5996                 if (s)
5997                         return s;
5998                 s = left->t - BC_RESULT_IBASE;
5999                 if (sc) {
6000                         max = BC_MAX_SCALE;
6001                         ptr = &G.prog.scale;
6002                 }
6003                 else {
6004                         if (val < BC_NUM_MIN_BASE)
6005                                 return bc_error(msg[s]);
6006                         max = ib ? BC_NUM_MAX_IBASE : BC_MAX_OBASE;
6007                         ptr = ib ? &G.prog.ib_t : &G.prog.ob_t;
6008                 }
6009
6010                 if (val > max)
6011                         return bc_error(msg[s]);
6012                 if (!sc)
6013                         bc_num_copy(ib ? &G.prog.ib : &G.prog.ob, l);
6014
6015                 *ptr = (size_t) val;
6016                 s = BC_STATUS_SUCCESS;
6017         }
6018
6019         bc_num_init(&res.d.n, l->len);
6020         bc_num_copy(&res.d.n, l);
6021         bc_program_binOpRetire(&res);
6022
6023         return s;
6024 }
6025
6026 #if !ENABLE_DC
6027 #define bc_program_pushVar(code, bgn, pop, copy) \
6028         bc_program_pushVar(code, bgn)
6029 // for bc, 'pop' and 'copy' are always false
6030 #endif
6031 static BcStatus bc_program_pushVar(char *code, size_t *bgn,
6032                                    bool pop, bool copy)
6033 {
6034         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6035         BcResult r;
6036         char *name = bc_program_name(code, bgn);
6037
6038         r.t = BC_RESULT_VAR;
6039         r.d.id.name = name;
6040
6041 #if ENABLE_DC
6042         {
6043                 BcVec *v = bc_program_search(name, true);
6044                 BcNum *num = bc_vec_top(v);
6045
6046                 if (pop || copy) {
6047
6048                         if (!BC_PROG_STACK(v, 2 - copy)) {
6049                                 free(name);
6050                                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6051                         }
6052
6053                         free(name);
6054                         name = NULL;
6055
6056                         if (!BC_PROG_STR(num)) {
6057
6058                                 r.t = BC_RESULT_TEMP;
6059
6060                                 bc_num_init_DEF_SIZE(&r.d.n);
6061                                 bc_num_copy(&r.d.n, num);
6062                         }
6063                         else {
6064                                 r.t = BC_RESULT_STR;
6065                                 r.d.id.idx = num->rdx;
6066                         }
6067
6068                         if (!copy) bc_vec_pop(v);
6069                 }
6070         }
6071 #endif // ENABLE_DC
6072
6073         bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6074
6075         return s;
6076 }
6077
6078 static BcStatus bc_program_pushArray(char *code, size_t *bgn,
6079                                      char inst)
6080 {
6081         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6082         BcResult r;
6083         BcNum *num;
6084
6085         r.d.id.name = bc_program_name(code, bgn);
6086
6087         if (inst == BC_INST_ARRAY) {
6088                 r.t = BC_RESULT_ARRAY;
6089                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6090         }
6091         else {
6092
6093                 BcResult *operand;
6094                 unsigned long temp;
6095
6096                 s = bc_program_prep(&operand, &num);
6097                 if (s) goto err;
6098                 s = bc_num_ulong(num, &temp);
6099                 if (s) goto err;
6100
6101                 if (temp > BC_MAX_DIM) {
6102                         s = bc_error("array too long; must be [1,"BC_MAX_DIM_STR"]");
6103                         goto err;
6104                 }
6105
6106                 r.d.id.idx = (size_t) temp;
6107                 bc_program_retire(&r, BC_RESULT_ARRAY_ELEM);
6108         }
6109
6110 err:
6111         if (s) free(r.d.id.name);
6112         return s;
6113 }
6114
6115 #if ENABLE_BC
6116 static BcStatus bc_program_incdec(char inst)
6117 {
6118         BcStatus s;
6119         BcResult *ptr, res, copy;
6120         BcNum *num = NULL;
6121         char inst2 = inst;
6122
6123         s = bc_program_prep(&ptr, &num);
6124         if (s) return s;
6125
6126         if (inst == BC_INST_INC_POST || inst == BC_INST_DEC_POST) {
6127                 copy.t = BC_RESULT_TEMP;
6128                 bc_num_init(&copy.d.n, num->len);
6129                 bc_num_copy(&copy.d.n, num);
6130         }
6131
6132         res.t = BC_RESULT_ONE;
6133         inst = inst == BC_INST_INC_PRE || inst == BC_INST_INC_POST ?
6134                    BC_INST_ASSIGN_PLUS :
6135                    BC_INST_ASSIGN_MINUS;
6136
6137         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6138         bc_program_assign(inst);
6139
6140         if (inst2 == BC_INST_INC_POST || inst2 == BC_INST_DEC_POST) {
6141                 bc_vec_pop(&G.prog.results);
6142                 bc_vec_push(&G.prog.results, &copy);
6143         }
6144
6145         return s;
6146 }
6147
6148 static BcStatus bc_program_call(char *code, size_t *idx)
6149 {
6150         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6151         BcInstPtr ip;
6152         size_t i, nparams = bc_program_index(code, idx);
6153         BcFunc *func;
6154         BcId *a;
6155         BcResultData param;
6156         BcResult *arg;
6157
6158         ip.idx = 0;
6159         ip.func = bc_program_index(code, idx);
6160         func = bc_program_func(ip.func);
6161
6162         if (func->code.len == 0) {
6163                 return bc_error("undefined function");
6164         }
6165         if (nparams != func->nparams) {
6166                 return bc_error_fmt("function has %u parameters, but called with %u", func->nparams, nparams);
6167         }
6168         ip.len = G.prog.results.len - nparams;
6169
6170         for (i = 0; i < nparams; ++i) {
6171
6172                 a = bc_vec_item(&func->autos, nparams - 1 - i);
6173                 arg = bc_vec_top(&G.prog.results);
6174
6175                 if ((!a->idx) != (arg->t == BC_RESULT_ARRAY) || arg->t == BC_RESULT_STR)
6176                         return bc_error_variable_is_wrong_type();
6177
6178                 s = bc_program_copyToVar(a->name, a->idx);
6179                 if (s) return s;
6180         }
6181
6182         for (; i < func->autos.len; ++i) {
6183                 BcVec *v;
6184
6185                 a = bc_vec_item(&func->autos, i);
6186                 v = bc_program_search(a->name, a->idx);
6187
6188                 if (a->idx) {
6189                         bc_num_init_DEF_SIZE(&param.n);
6190                         bc_vec_push(v, &param.n);
6191                 }
6192                 else {
6193                         bc_array_init(&param.v, true);
6194                         bc_vec_push(v, &param.v);
6195                 }
6196         }
6197
6198         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
6199
6200         return BC_STATUS_SUCCESS;
6201 }
6202
6203 static BcStatus bc_program_return(char inst)
6204 {
6205         BcStatus s;
6206         BcResult res;
6207         BcFunc *f;
6208         size_t i;
6209         BcInstPtr *ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
6210
6211         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, ip->len + inst == BC_INST_RET))
6212                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6213
6214         f = bc_program_func(ip->func);
6215         res.t = BC_RESULT_TEMP;
6216
6217         if (inst == BC_INST_RET) {
6218
6219                 BcNum *num;
6220                 BcResult *operand = bc_vec_top(&G.prog.results);
6221
6222                 s = bc_program_num(operand, &num, false);
6223                 if (s) return s;
6224                 bc_num_init(&res.d.n, num->len);
6225                 bc_num_copy(&res.d.n, num);
6226         }
6227         else {
6228                 bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
6229                 //bc_num_zero(&res.d.n); - already is
6230         }
6231
6232         // We need to pop arguments as well, so this takes that into account.
6233         for (i = 0; i < f->autos.len; ++i) {
6234
6235                 BcVec *v;
6236                 BcId *a = bc_vec_item(&f->autos, i);
6237
6238                 v = bc_program_search(a->name, a->idx);
6239                 bc_vec_pop(v);
6240         }
6241
6242         bc_vec_npop(&G.prog.results, G.prog.results.len - ip->len);
6243         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6244         bc_vec_pop(&G.prog.stack);
6245
6246         return BC_STATUS_SUCCESS;
6247 }
6248 #endif // ENABLE_BC
6249
6250 static unsigned long bc_program_scale(BcNum *n)
6251 {
6252         return (unsigned long) n->rdx;
6253 }
6254
6255 static unsigned long bc_program_len(BcNum *n)
6256 {
6257         size_t len = n->len;
6258
6259         if (n->rdx != len) return len;
6260         for (;;) {
6261                 if (len == 0) break;
6262                 len--;
6263                 if (n->num[len] != 0) break;
6264         }
6265         return len;
6266 }
6267
6268 static BcStatus bc_program_builtin(char inst)
6269 {
6270         BcStatus s;
6271         BcResult *opnd;
6272         BcNum *num = NULL;
6273         BcResult res;
6274         bool len = inst == BC_INST_LENGTH;
6275
6276         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6277                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6278         opnd = bc_vec_top(&G.prog.results);
6279
6280         s = bc_program_num(opnd, &num, false);
6281         if (s) return s;
6282
6283 #if ENABLE_DC
6284         if (!BC_PROG_NUM(opnd, num) && !len)
6285                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
6286 #endif
6287
6288         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
6289
6290         if (inst == BC_INST_SQRT) s = bc_num_sqrt(num, &res.d.n, G.prog.scale);
6291 #if ENABLE_BC
6292         else if (len != 0 && opnd->t == BC_RESULT_ARRAY) {
6293                 bc_num_ulong2num(&res.d.n, (unsigned long) ((BcVec *) num)->len);
6294         }
6295 #endif
6296 #if ENABLE_DC
6297         else if (len != 0 && !BC_PROG_NUM(opnd, num)) {
6298
6299                 char **str;
6300                 size_t idx = opnd->t == BC_RESULT_STR ? opnd->d.id.idx : num->rdx;
6301
6302                 str = bc_program_str(idx);
6303                 bc_num_ulong2num(&res.d.n, strlen(*str));
6304         }
6305 #endif
6306         else {
6307                 BcProgramBuiltIn f = len ? bc_program_len : bc_program_scale;
6308                 bc_num_ulong2num(&res.d.n, f(num));
6309         }
6310
6311         bc_program_retire(&res, BC_RESULT_TEMP);
6312
6313         return s;
6314 }
6315
6316 #if ENABLE_DC
6317 static BcStatus bc_program_divmod(void)
6318 {
6319         BcStatus s;
6320         BcResult *opd1, *opd2, res, res2;
6321         BcNum *n1, *n2 = NULL;
6322
6323         s = bc_program_binOpPrep(&opd1, &n1, &opd2, &n2, false);
6324         if (s) return s;
6325
6326         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
6327         bc_num_init(&res2.d.n, n2->len);
6328
6329         s = bc_num_divmod(n1, n2, &res2.d.n, &res.d.n, G.prog.scale);
6330         if (s) goto err;
6331
6332         bc_program_binOpRetire(&res2);
6333         res.t = BC_RESULT_TEMP;
6334         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6335
6336         return s;
6337
6338 err:
6339         bc_num_free(&res2.d.n);
6340         bc_num_free(&res.d.n);
6341         return s;
6342 }
6343
6344 static BcStatus bc_program_modexp(void)
6345 {
6346         BcStatus s;
6347         BcResult *r1, *r2, *r3, res;
6348         BcNum *n1, *n2, *n3;
6349
6350         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 3))
6351                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6352         s = bc_program_binOpPrep(&r2, &n2, &r3, &n3, false);
6353         if (s) return s;
6354
6355         r1 = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 2);
6356         s = bc_program_num(r1, &n1, false);
6357         if (s) return s;
6358         if (!BC_PROG_NUM(r1, n1))
6359                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
6360
6361         // Make sure that the values have their pointers updated, if necessary.
6362         if (r1->t == BC_RESULT_VAR || r1->t == BC_RESULT_ARRAY_ELEM) {
6363
6364                 if (r1->t == r2->t) {
6365                         s = bc_program_num(r2, &n2, false);
6366                         if (s) return s;
6367                 }
6368
6369                 if (r1->t == r3->t) {
6370                         s = bc_program_num(r3, &n3, false);
6371                         if (s) return s;
6372                 }
6373         }
6374
6375         bc_num_init(&res.d.n, n3->len);
6376         s = bc_num_modexp(n1, n2, n3, &res.d.n);
6377         if (s) goto err;
6378
6379         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6380         bc_program_binOpRetire(&res);
6381
6382         return s;
6383
6384 err:
6385         bc_num_free(&res.d.n);
6386         return s;
6387 }
6388
6389 static void bc_program_stackLen(void)
6390 {
6391         BcResult res;
6392         size_t len = G.prog.results.len;
6393
6394         res.t = BC_RESULT_TEMP;
6395
6396         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
6397         bc_num_ulong2num(&res.d.n, len);
6398         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6399 }
6400
6401 static BcStatus bc_program_asciify(void)
6402 {
6403         BcStatus s;
6404         BcResult *r, res;
6405         BcNum *num, n;
6406         char *str, *str2, c;
6407         size_t len = G.prog.strs.len, idx;
6408         unsigned long val;
6409
6410         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6411                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6412         r = bc_vec_top(&G.prog.results);
6413
6414         num = NULL; // TODO: is this NULL needed?
6415         s = bc_program_num(r, &num, false);
6416         if (s) return s;
6417
6418         if (BC_PROG_NUM(r, num)) {
6419
6420                 bc_num_init_DEF_SIZE(&n);
6421                 bc_num_copy(&n, num);
6422                 bc_num_truncate(&n, n.rdx);
6423
6424                 s = bc_num_mod(&n, &G.prog.strmb, &n, 0);
6425                 if (s) goto num_err;
6426                 s = bc_num_ulong(&n, &val);
6427                 if (s) goto num_err;
6428
6429                 c = (char) val;
6430
6431                 bc_num_free(&n);
6432         }
6433         else {
6434                 idx = (r->t == BC_RESULT_STR) ? r->d.id.idx : num->rdx;
6435                 str2 = *bc_program_str(idx);
6436                 c = str2[0];
6437         }
6438
6439         str = xmalloc(2);
6440         str[0] = c;
6441         str[1] = '\0';
6442
6443         str2 = xstrdup(str);
6444         bc_program_addFunc(str2, &idx);
6445
6446         if (idx != len + BC_PROG_REQ_FUNCS) {
6447
6448                 for (idx = 0; idx < G.prog.strs.len; ++idx) {
6449                         if (strcmp(*bc_program_str(idx), str) == 0) {
6450                                 len = idx;
6451                                 break;
6452                         }
6453                 }
6454
6455                 free(str);
6456         }
6457         else
6458                 bc_vec_push(&G.prog.strs, &str);
6459
6460         res.t = BC_RESULT_STR;
6461         res.d.id.idx = len;
6462         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6463         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6464
6465         return BC_STATUS_SUCCESS;
6466
6467 num_err:
6468         bc_num_free(&n);
6469         return s;
6470 }
6471
6472 static BcStatus bc_program_printStream(void)
6473 {
6474         BcStatus s;
6475         BcResult *r;
6476         BcNum *n = NULL;
6477         size_t idx;
6478         char *str;
6479
6480         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6481                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6482         r = bc_vec_top(&G.prog.results);
6483
6484         s = bc_program_num(r, &n, false);
6485         if (s) return s;
6486
6487         if (BC_PROG_NUM(r, n))
6488                 s = bc_num_stream(n, &G.prog.strmb);
6489         else {
6490                 idx = (r->t == BC_RESULT_STR) ? r->d.id.idx : n->rdx;
6491                 str = *bc_program_str(idx);
6492                 printf("%s", str);
6493         }
6494
6495         return s;
6496 }
6497
6498 static BcStatus bc_program_nquit(void)
6499 {
6500         BcStatus s;
6501         BcResult *opnd;
6502         BcNum *num = NULL;
6503         unsigned long val;
6504
6505         s = bc_program_prep(&opnd, &num);
6506         if (s) return s;
6507         s = bc_num_ulong(num, &val);
6508         if (s) return s;
6509
6510         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6511
6512         if (G.prog.stack.len < val)
6513                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6514         if (G.prog.stack.len == val) {
6515                 QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
6516         }
6517
6518         bc_vec_npop(&G.prog.stack, val);
6519
6520         return s;
6521 }
6522
6523 static BcStatus bc_program_execStr(char *code, size_t *bgn,
6524                                    bool cond)
6525 {
6526         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6527         BcResult *r;
6528         char **str;
6529         BcFunc *f;
6530         BcParse prs;
6531         BcInstPtr ip;
6532         size_t fidx, sidx;
6533
6534         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6535                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6536
6537         r = bc_vec_top(&G.prog.results);
6538
6539         if (cond) {
6540                 BcNum *n = n; // for compiler
6541                 bool exec;
6542                 char *name;
6543                 char *then_name = bc_program_name(code, bgn);
6544                 char *else_name = NULL;
6545
6546                 if (code[*bgn] == BC_PARSE_STREND)
6547                         (*bgn) += 1;
6548                 else
6549                         else_name = bc_program_name(code, bgn);
6550
6551                 exec = r->d.n.len != 0;
6552                 name = then_name;
6553                 if (!exec && else_name != NULL) {
6554                         exec = true;
6555                         name = else_name;
6556                 }
6557
6558                 if (exec) {
6559                         BcVec *v;
6560                         v = bc_program_search(name, true);
6561                         n = bc_vec_top(v);
6562                 }
6563
6564                 free(then_name);
6565                 free(else_name);
6566
6567                 if (!exec) goto exit;
6568                 if (!BC_PROG_STR(n)) {
6569                         s = bc_error_variable_is_wrong_type();
6570                         goto exit;
6571                 }
6572
6573                 sidx = n->rdx;
6574         } else {
6575                 if (r->t == BC_RESULT_STR) {
6576                         sidx = r->d.id.idx;
6577                 } else if (r->t == BC_RESULT_VAR) {
6578                         BcNum *n;
6579                         s = bc_program_num(r, &n, false);
6580                         if (s || !BC_PROG_STR(n)) goto exit;
6581                         sidx = n->rdx;
6582                 } else
6583                         goto exit;
6584         }
6585
6586         fidx = sidx + BC_PROG_REQ_FUNCS;
6587
6588         str = bc_program_str(sidx);
6589         f = bc_program_func(fidx);
6590
6591         if (f->code.len == 0) {
6592                 common_parse_init(&prs, fidx);
6593                 s = bc_parse_text(&prs, *str);
6594                 if (s) goto err;
6595                 s = common_parse_expr(&prs, BC_PARSE_NOCALL);
6596                 if (s) goto err;
6597
6598                 if (prs.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
6599                         s = bc_error_bad_expression();
6600                         goto err;
6601                 }
6602
6603                 bc_parse_free(&prs);
6604         }
6605
6606         ip.idx = 0;
6607         ip.len = G.prog.results.len;
6608         ip.func = fidx;
6609
6610         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6611         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
6612
6613         return BC_STATUS_SUCCESS;
6614
6615 err:
6616         bc_parse_free(&prs);
6617         f = bc_program_func(fidx);
6618         bc_vec_pop_all(&f->code);
6619 exit:
6620         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6621         return s;
6622 }
6623 #endif // ENABLE_DC
6624
6625 static void bc_program_pushGlobal(char inst)
6626 {
6627         BcResult res;
6628         unsigned long val;
6629
6630         res.t = inst - BC_INST_IBASE + BC_RESULT_IBASE;
6631         if (inst == BC_INST_IBASE)
6632                 val = (unsigned long) G.prog.ib_t;
6633         else if (inst == BC_INST_SCALE)
6634                 val = (unsigned long) G.prog.scale;
6635         else
6636                 val = (unsigned long) G.prog.ob_t;
6637
6638         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
6639         bc_num_ulong2num(&res.d.n, val);
6640         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6641 }
6642
6643 static void bc_program_addFunc(char *name, size_t *idx)
6644 {
6645         BcId entry, *entry_ptr;
6646         BcFunc f;
6647         int inserted;
6648
6649         entry.name = name;
6650         entry.idx = G.prog.fns.len;
6651
6652         inserted = bc_map_insert(&G.prog.fn_map, &entry, idx);
6653         if (!inserted) free(name);
6654
6655         entry_ptr = bc_vec_item(&G.prog.fn_map, *idx);
6656         *idx = entry_ptr->idx;
6657
6658         if (!inserted) {
6659
6660                 BcFunc *func = bc_program_func(entry_ptr->idx);
6661
6662                 // We need to reset these, so the function can be repopulated.
6663                 func->nparams = 0;
6664                 bc_vec_pop_all(&func->autos);
6665                 bc_vec_pop_all(&func->code);
6666                 bc_vec_pop_all(&func->labels);
6667         }
6668         else {
6669                 bc_func_init(&f);
6670                 bc_vec_push(&G.prog.fns, &f);
6671         }
6672 }
6673
6674 static BcStatus bc_program_exec(void)
6675 {
6676         BcResult r, *ptr;
6677         BcNum *num;
6678         BcInstPtr *ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
6679         BcFunc *func = bc_program_func(ip->func);
6680         char *code = func->code.v;
6681         bool cond = false;
6682
6683         while (ip->idx < func->code.len) {
6684                 BcStatus s;
6685                 char inst = code[(ip->idx)++];
6686
6687                 switch (inst) {
6688 #if ENABLE_BC
6689                         case BC_INST_JUMP_ZERO:
6690                                 s = bc_program_prep(&ptr, &num);
6691                                 if (s) return s;
6692                                 cond = !bc_num_cmp(num, &G.prog.zero);
6693                                 bc_vec_pop(&G.prog.results);
6694                                 // Fallthrough.
6695                         case BC_INST_JUMP: {
6696                                 size_t *addr;
6697                                 size_t idx = bc_program_index(code, &ip->idx);
6698                                 addr = bc_vec_item(&func->labels, idx);
6699                                 if (inst == BC_INST_JUMP || cond) ip->idx = *addr;
6700                                 break;
6701                         }
6702                         case BC_INST_CALL:
6703                                 s = bc_program_call(code, &ip->idx);
6704                                 break;
6705                         case BC_INST_INC_PRE:
6706                         case BC_INST_DEC_PRE:
6707                         case BC_INST_INC_POST:
6708                         case BC_INST_DEC_POST:
6709                                 s = bc_program_incdec(inst);
6710                                 break;
6711                         case BC_INST_HALT:
6712                                 QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
6713                                 break;
6714                         case BC_INST_RET:
6715                         case BC_INST_RET0:
6716                                 s = bc_program_return(inst);
6717                                 break;
6718                         case BC_INST_BOOL_OR:
6719                         case BC_INST_BOOL_AND:
6720 #endif // ENABLE_BC
6721                         case BC_INST_REL_EQ:
6722                         case BC_INST_REL_LE:
6723                         case BC_INST_REL_GE:
6724                         case BC_INST_REL_NE:
6725                         case BC_INST_REL_LT:
6726                         case BC_INST_REL_GT:
6727                                 s = bc_program_logical(inst);
6728                                 break;
6729                         case BC_INST_READ:
6730                                 s = bc_program_read();
6731                                 break;
6732                         case BC_INST_VAR:
6733                                 s = bc_program_pushVar(code, &ip->idx, false, false);
6734                                 break;
6735                         case BC_INST_ARRAY_ELEM:
6736                         case BC_INST_ARRAY:
6737                                 s = bc_program_pushArray(code, &ip->idx, inst);
6738                                 break;
6739                         case BC_INST_LAST:
6740                                 r.t = BC_RESULT_LAST;
6741                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6742                                 break;
6743                         case BC_INST_IBASE:
6744                         case BC_INST_SCALE:
6745                         case BC_INST_OBASE:
6746                                 bc_program_pushGlobal(inst);
6747                                 break;
6748                         case BC_INST_SCALE_FUNC:
6749                         case BC_INST_LENGTH:
6750                         case BC_INST_SQRT:
6751                                 s = bc_program_builtin(inst);
6752                                 break;
6753                         case BC_INST_NUM:
6754                                 r.t = BC_RESULT_CONSTANT;
6755                                 r.d.id.idx = bc_program_index(code, &ip->idx);
6756                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6757                                 break;
6758                         case BC_INST_POP:
6759                                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6760                                         s = bc_error_stack_has_too_few_elements();
6761                                 else
6762                                         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6763                                 break;
6764                         case BC_INST_POP_EXEC:
6765                                 bc_vec_pop(&G.prog.stack);
6766                                 break;
6767                         case BC_INST_PRINT:
6768                         case BC_INST_PRINT_POP:
6769                         case BC_INST_PRINT_STR:
6770                                 s = bc_program_print(inst, 0);
6771                                 break;
6772                         case BC_INST_STR:
6773                                 r.t = BC_RESULT_STR;
6774                                 r.d.id.idx = bc_program_index(code, &ip->idx);
6775                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6776                                 break;
6777                         case BC_INST_POWER:
6778                         case BC_INST_MULTIPLY:
6779                         case BC_INST_DIVIDE:
6780                         case BC_INST_MODULUS:
6781                         case BC_INST_PLUS:
6782                         case BC_INST_MINUS:
6783                                 s = bc_program_op(inst);
6784                                 break;
6785                         case BC_INST_BOOL_NOT:
6786                                 s = bc_program_prep(&ptr, &num);
6787                                 if (s) return s;
6788                                 bc_num_init_DEF_SIZE(&r.d.n);
6789                                 if (!bc_num_cmp(num, &G.prog.zero))
6790                                         bc_num_one(&r.d.n);
6791                                 //else bc_num_zero(&r.d.n); - already is
6792                                 bc_program_retire(&r, BC_RESULT_TEMP);
6793                                 break;
6794                         case BC_INST_NEG:
6795                                 s = bc_program_negate();
6796                                 break;
6797 #if ENABLE_BC
6798                         case BC_INST_ASSIGN_POWER:
6799                         case BC_INST_ASSIGN_MULTIPLY:
6800                         case BC_INST_ASSIGN_DIVIDE:
6801                         case BC_INST_ASSIGN_MODULUS:
6802                         case BC_INST_ASSIGN_PLUS:
6803                         case BC_INST_ASSIGN_MINUS:
6804 #endif
6805                         case BC_INST_ASSIGN:
6806                                 s = bc_program_assign(inst);
6807                                 break;
6808 #if ENABLE_DC
6809                         case BC_INST_MODEXP:
6810                                 s = bc_program_modexp();
6811                                 break;
6812                         case BC_INST_DIVMOD:
6813                                 s = bc_program_divmod();
6814                                 break;
6815                         case BC_INST_EXECUTE:
6816                         case BC_INST_EXEC_COND:
6817                                 cond = inst == BC_INST_EXEC_COND;
6818                                 s = bc_program_execStr(code, &ip->idx, cond);
6819                                 break;
6820                         case BC_INST_PRINT_STACK: {
6821                                 size_t idx;
6822                                 for (idx = 0; idx < G.prog.results.len; ++idx) {
6823                                         s = bc_program_print(BC_INST_PRINT, idx);
6824                                         if (s) break;
6825                                 }
6826                                 break;
6827                         }
6828                         case BC_INST_CLEAR_STACK:
6829                                 bc_vec_pop_all(&G.prog.results);
6830                                 break;
6831                         case BC_INST_STACK_LEN:
6832                                 bc_program_stackLen();
6833                                 break;
6834                         case BC_INST_DUPLICATE:
6835                                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6836                                         return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6837                                 ptr = bc_vec_top(&G.prog.results);
6838                                 bc_result_copy(&r, ptr);
6839                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6840                                 break;
6841                         case BC_INST_SWAP: {
6842                                 BcResult *ptr2;
6843                                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 2))
6844                                         return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6845                                 ptr = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 0);
6846                                 ptr2 = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 1);
6847                                 memcpy(&r, ptr, sizeof(BcResult));
6848                                 memcpy(ptr, ptr2, sizeof(BcResult));
6849                                 memcpy(ptr2, &r, sizeof(BcResult));
6850                                 break;
6851                         }
6852                         case BC_INST_ASCIIFY:
6853                                 s = bc_program_asciify();
6854                                 break;
6855                         case BC_INST_PRINT_STREAM:
6856                                 s = bc_program_printStream();
6857                                 break;
6858                         case BC_INST_LOAD:
6859                         case BC_INST_PUSH_VAR: {
6860                                 bool copy = inst == BC_INST_LOAD;
6861                                 s = bc_program_pushVar(code, &ip->idx, true, copy);
6862                                 break;
6863                         }
6864                         case BC_INST_PUSH_TO_VAR: {
6865                                 char *name = bc_program_name(code, &ip->idx);
6866                                 s = bc_program_copyToVar(name, true);
6867                                 free(name);
6868                                 break;
6869                         }
6870                         case BC_INST_QUIT:
6871                                 if (G.prog.stack.len <= 2)
6872                                         QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
6873                                 bc_vec_npop(&G.prog.stack, 2);
6874                                 break;
6875                         case BC_INST_NQUIT:
6876                                 s = bc_program_nquit();
6877                                 break;
6878 #endif // ENABLE_DC
6879                 }
6880
6881                 if (s || G_interrupt) {
6882                         bc_program_reset();
6883                         return s;
6884                 }
6885
6886                 // If the stack has changed, pointers may be invalid.
6887                 ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
6888                 func = bc_program_func(ip->func);
6889                 code = func->code.v;
6890         }
6891
6892         return BC_STATUS_SUCCESS;
6893 }
6894
6895 #if ENABLE_BC
6896 static void bc_vm_info(void)
6897 {
6898         printf("%s "BB_VER"\n"
6899                 "Copyright (c) 2018 Gavin D. Howard and contributors\n"
6900         , applet_name);
6901 }
6902
6903 static void bc_args(char **argv)
6904 {
6905         unsigned opts;
6906         int i;
6907
6908         GETOPT_RESET();
6909 #if ENABLE_FEATURE_BC_LONG_OPTIONS
6910         opts = option_mask32 |= getopt32long(argv, "wvsqli",
6911                 "warn\0"              No_argument "w"
6912                 "version\0"           No_argument "v"
6913                 "standard\0"          No_argument "s"
6914                 "quiet\0"             No_argument "q"
6915                 "mathlib\0"           No_argument "l"
6916                 "interactive\0"       No_argument "i"
6917         );
6918 #else
6919         opts = option_mask32 |= getopt32(argv, "wvsqli");
6920 #endif
6921         if (getenv("POSIXLY_CORRECT"))
6922                 option_mask32 |= BC_FLAG_S;
6923
6924         if (opts & BC_FLAG_V) {
6925                 bc_vm_info();
6926                 exit(0);
6927         }
6928
6929         for (i = optind; argv[i]; ++i)
6930                 bc_vec_push(&G.files, argv + i);
6931 }
6932
6933 static void bc_vm_envArgs(void)
6934 {
6935         BcVec v;
6936         char *buf;
6937         char *env_args = getenv("BC_ENV_ARGS");
6938
6939         if (!env_args) return;
6940
6941         G.env_args = xstrdup(env_args);
6942         buf = G.env_args;
6943
6944         bc_vec_init(&v, sizeof(char *), NULL);
6945
6946         while (*(buf = skip_whitespace(buf)) != '\0') {
6947                 bc_vec_push(&v, &buf);
6948                 buf = skip_non_whitespace(buf);
6949                 if (!*buf)
6950                         break;
6951                 *buf++ = '\0';
6952         }
6953
6954         // NULL terminate, and pass argv[] so that first arg is argv[1]
6955         if (sizeof(int) == sizeof(char*)) {
6956                 bc_vec_push(&v, &const_int_0);
6957         } else {
6958                 static char *const nullptr = NULL;
6959                 bc_vec_push(&v, &nullptr);
6960         }
6961         bc_args(((char **)v.v) - 1);
6962
6963         bc_vec_free(&v);
6964 }
6965 #endif // ENABLE_BC
6966
6967 static unsigned bc_vm_envLen(const char *var)
6968 {
6969         char *lenv;
6970         unsigned len;
6971
6972         lenv = getenv(var);
6973         len = BC_NUM_PRINT_WIDTH;
6974         if (!lenv) return len;
6975
6976         len = bb_strtou(lenv, NULL, 10) - 1;
6977         if (errno || len < 2 || len >= INT_MAX)
6978                 len = BC_NUM_PRINT_WIDTH;
6979
6980         return len;
6981 }
6982
6983 static BcStatus bc_vm_process(const char *text)
6984 {
6985         BcStatus s = bc_parse_text(&G.prs, text);
6986
6987         if (s) return s;
6988
6989         while (G.prs.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
6990                 s = G.prs.parse(&G.prs);
6991                 if (s) return s;
6992         }
6993
6994         if (BC_PARSE_CAN_EXEC(&G.prs)) {
6995                 s = bc_program_exec();
6996                 fflush_and_check();
6997                 if (s)
6998                         bc_program_reset();
6999         }
7000
7001         return s;
7002 }
7003
7004 static BcStatus bc_vm_file(const char *file)
7005 {
7006         const char *sv_file;
7007         char *data;
7008         BcStatus s;
7009         BcFunc *main_func;
7010         BcInstPtr *ip;
7011
7012         data = bc_read_file(file);
7013         if (!data) return bc_error_fmt("file '%s' is not text", file);
7014
7015         sv_file = G.prog.file;
7016         G.prog.file = file;
7017         bc_lex_file(&G.prs.l);
7018         s = bc_vm_process(data);
7019         if (s) goto err;
7020
7021         main_func = bc_program_func(BC_PROG_MAIN);
7022         ip = bc_vec_item(&G.prog.stack, 0);
7023
7024         if (main_func->code.len < ip->idx)
7025                 s = bc_error_fmt("file '%s' is not executable", file);
7026
7027 err:
7028         G.prog.file = sv_file;
7029         free(data);
7030         return s;
7031 }
7032
7033 static BcStatus bc_vm_stdin(void)
7034 {
7035         BcStatus s;
7036         BcVec buf, buffer;
7037         size_t len, i, str = 0;
7038         bool comment = false;
7039
7040         G.prog.file = NULL;
7041         bc_lex_file(&G.prs.l);
7042
7043         bc_char_vec_init(&buffer);
7044         bc_char_vec_init(&buf);
7045         bc_vec_pushZeroByte(&buffer);
7046
7047         // This loop is complex because the vm tries not to send any lines that end
7048         // with a backslash to the parser. The reason for that is because the parser
7049         // treats a backslash+newline combo as whitespace, per the bc spec. In that
7050         // case, and for strings and comments, the parser will expect more stuff.
7051         while ((s = bc_read_line(&buf)) == BC_STATUS_SUCCESS) {
7052
7053                 char *string = buf.v;
7054
7055                 len = buf.len - 1;
7056
7057                 if (len == 1) {
7058                         if (str && buf.v[0] == G.send)
7059                                 str -= 1;
7060                         else if (buf.v[0] == G.sbgn)
7061                                 str += 1;
7062                 }
7063                 else if (len > 1 || comment) {
7064
7065                         for (i = 0; i < len; ++i) {
7066
7067                                 bool notend = len > i + 1;
7068                                 char c = string[i];
7069
7070                                 if (i - 1 > len || string[i - 1] != '\\') {
7071                                         if (G.sbgn == G.send)
7072                                                 str ^= c == G.sbgn;
7073                                         else if (c == G.send)
7074                                                 str -= 1;
7075                                         else if (c == G.sbgn)
7076                                                 str += 1;
7077                                 }
7078
7079                                 if (c == '/' && notend && !comment && string[i + 1] == '*') {
7080                                         comment = true;
7081                                         break;
7082                                 }
7083                                 else if (c == '*' && notend && comment && string[i + 1] == '/')
7084                                         comment = false;
7085                         }
7086
7087                         if (str || comment || string[len - 2] == '\\') {
7088                                 bc_vec_concat(&buffer, buf.v);
7089                                 continue;
7090                         }
7091                 }
7092
7093                 bc_vec_concat(&buffer, buf.v);
7094                 s = bc_vm_process(buffer.v);
7095                 if (s) {
7096                         if (ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP && !G_ttyin) {
7097                                 // Debug config, non-interactive mode:
7098                                 // return all the way back to main.
7099                                 // Non-debug builds do not come here, they exit.
7100                                 break;
7101                         }
7102                 }
7103
7104                 bc_vec_pop_all(&buffer);
7105         }
7106         if (s == BC_STATUS_EOF) // input EOF (^D) is not an error
7107                 s = BC_STATUS_SUCCESS;
7108
7109         if (str) {
7110                 s = bc_error("string end could not be found");
7111         }
7112         else if (comment) {
7113                 s = bc_error("comment end could not be found");
7114         }
7115
7116         bc_vec_free(&buf);
7117         bc_vec_free(&buffer);
7118         return s;
7119 }
7120
7121 #if ENABLE_BC
7122 static const char bc_lib[] = {
7123         "scale=20"
7124 "\n"    "define e(x){"
7125 "\n"            "auto b,s,n,r,d,i,p,f,v"
7126 "\n"            "b=ibase"
7127 "\n"            "ibase=A"
7128 "\n"            "if(x<0){"
7129 "\n"                    "n=1"
7130 "\n"                    "x=-x"
7131 "\n"            "}"
7132 "\n"            "s=scale"
7133 "\n"            "r=6+s+0.44*x"
7134 "\n"            "scale=scale(x)+1"
7135 "\n"            "while(x>1){"
7136 "\n"                    "d+=1"
7137 "\n"                    "x/=2"
7138 "\n"                    "scale+=1"
7139 "\n"            "}"
7140 "\n"            "scale=r"
7141 "\n"            "r=x+1"
7142 "\n"            "p=x"
7143 "\n"            "f=v=1"
7144 "\n"            "for(i=2;v!=0;++i){"
7145 "\n"                    "p*=x"
7146 "\n"                    "f*=i"
7147 "\n"                    "v=p/f"
7148 "\n"                    "r+=v"
7149 "\n"            "}"
7150 "\n"            "while((d--)!=0)r*=r"
7151 "\n"            "scale=s"
7152 "\n"            "ibase=b"
7153 "\n"            "if(n!=0)return(1/r)"
7154 "\n"            "return(r/1)"
7155 "\n"    "}"
7156 "\n"    "define l(x){"
7157 "\n"            "auto b,s,r,p,a,q,i,v"
7158 "\n"            "b=ibase"
7159 "\n"            "ibase=A"
7160 "\n"            "if(x<=0){"
7161 "\n"                    "r=(1-10^scale)/1"
7162 "\n"                    "ibase=b"
7163 "\n"                    "return(r)"
7164 "\n"            "}"
7165 "\n"            "s=scale"
7166 "\n"            "scale+=6"
7167 "\n"            "p=2"
7168 "\n"            "while(x>=2){"
7169 "\n"                    "p*=2"
7170 "\n"                    "x=sqrt(x)"
7171 "\n"            "}"
7172 "\n"            "while(x<=0.5){"
7173 "\n"                    "p*=2"
7174 "\n"                    "x=sqrt(x)"
7175 "\n"            "}"
7176 "\n"            "r=a=(x-1)/(x+1)"
7177 "\n"            "q=a*a"
7178 "\n"                    "v=1"
7179 "\n"            "for(i=3;v!=0;i+=2){"
7180 "\n"                    "a*=q"
7181 "\n"                    "v=a/i"
7182 "\n"                    "r+=v"
7183 "\n"            "}"
7184 "\n"            "r*=p"
7185 "\n"            "scale=s"
7186 "\n"            "ibase=b"
7187 "\n"            "return(r/1)"
7188 "\n"    "}"
7189 "\n"    "define s(x){"
7190 "\n"            "auto b,s,r,n,a,q,i"
7191 "\n"            "b=ibase"
7192 "\n"            "ibase=A"
7193 "\n"            "s=scale"
7194 "\n"            "scale=1.1*s+2"
7195 "\n"            "a=a(1)"
7196 "\n"            "if(x<0){"
7197 "\n"                    "n=1"
7198 "\n"                    "x=-x"
7199 "\n"            "}"
7200 "\n"            "scale=0"
7201 "\n"            "q=(x/a+2)/4"
7202 "\n"            "x=x-4*q*a"
7203 "\n"            "if(q%2!=0)x=-x"
7204 "\n"            "scale=s+2"
7205 "\n"            "r=a=x"
7206 "\n"            "q=-x*x"
7207 "\n"            "for(i=3;a!=0;i+=2){"
7208 "\n"                    "a*=q/(i*(i-1))"
7209 "\n"                    "r+=a"
7210 "\n"            "}"
7211 "\n"            "scale=s"
7212 "\n"            "ibase=b"
7213 "\n"            "if(n!=0)return(-r/1)"
7214 "\n"            "return(r/1)"
7215 "\n"    "}"
7216 "\n"    "define c(x){"
7217 "\n"            "auto b,s"
7218 "\n"            "b=ibase"
7219 "\n"            "ibase=A"
7220 "\n"            "s=scale"
7221 "\n"            "scale*=1.2"
7222 "\n"            "x=s(2*a(1)+x)"
7223 "\n"            "scale=s"
7224 "\n"            "ibase=b"
7225 "\n"            "return(x/1)"
7226 "\n"    "}"
7227 "\n"    "define a(x){"
7228 "\n"            "auto b,s,r,n,a,m,t,f,i,u"
7229 "\n"            "b=ibase"
7230 "\n"            "ibase=A"
7231 "\n"            "n=1"
7232 "\n"            "if(x<0){"
7233 "\n"                    "n=-1"
7234 "\n"                    "x=-x"
7235 "\n"            "}"
7236 "\n"            "if(x==1){"
7237 "\n"                    "if(scale<65){"
7238 "\n"                            "return(.7853981633974483096156608458198757210492923498437764552437361480/n)"
7239 "\n"                    "}"
7240 "\n"            "}"
7241 "\n"            "if(x==.2){"
7242 "\n"                    "if(scale<65){"
7243 "\n"                            "return(.1973955598498807583700497651947902934475851037878521015176889402/n)"
7244 "\n"                    "}"
7245 "\n"            "}"
7246 "\n"            "s=scale"
7247 "\n"            "if(x>.2){"
7248 "\n"                    "scale+=5"
7249 "\n"                    "a=a(.2)"
7250 "\n"            "}"
7251 "\n"            "scale=s+3"
7252 "\n"            "while(x>.2){"
7253 "\n"                    "m+=1"
7254 "\n"                    "x=(x-.2)/(1+.2*x)"
7255 "\n"            "}"
7256 "\n"            "r=u=x"
7257 "\n"            "f=-x*x"
7258 "\n"            "t=1"
7259 "\n"            "for(i=3;t!=0;i+=2){"
7260 "\n"                    "u*=f"
7261 "\n"                    "t=u/i"
7262 "\n"                    "r+=t"
7263 "\n"            "}"
7264 "\n"            "scale=s"
7265 "\n"            "ibase=b"
7266 "\n"            "return((m*a+r)/n)"
7267 "\n"    "}"
7268 "\n"    "define j(n,x){"
7269 "\n"            "auto b,s,o,a,i,v,f"
7270 "\n"            "b=ibase"
7271 "\n"            "ibase=A"
7272 "\n"            "s=scale"
7273 "\n"            "scale=0"
7274 "\n"            "n/=1"
7275 "\n"            "if(n<0){"
7276 "\n"                    "n=-n"
7277 "\n"                    "if(n%2==1)o=1"
7278 "\n"            "}"
7279 "\n"            "a=1"
7280 "\n"            "for(i=2;i<=n;++i)a*=i"
7281 "\n"            "scale=1.5*s"
7282 "\n"            "a=(x^n)/2^n/a"
7283 "\n"            "r=v=1"
7284 "\n"            "f=-x*x/4"
7285 "\n"            "scale=scale+length(a)-scale(a)"
7286 "\n"            "for(i=1;v!=0;++i){"
7287 "\n"                    "v=v*f/i/(n+i)"
7288 "\n"                    "r+=v"
7289 "\n"            "}"
7290 "\n"            "scale=s"
7291 "\n"            "ibase=b"
7292 "\n"            "if(o!=0)a=-a"
7293 "\n"            "return(a*r/1)"
7294 "\n"    "}"
7295 };
7296 #endif // ENABLE_BC
7297
7298 static BcStatus bc_vm_exec(void)
7299 {
7300         BcStatus s;
7301         size_t i;
7302
7303 #if ENABLE_BC
7304         if (option_mask32 & BC_FLAG_L) {
7305
7306                 // We know that internal library is not buggy,
7307                 // thus error checking is normally disabled.
7308 # define DEBUG_LIB 0
7309                 bc_lex_file(&G.prs.l);
7310                 s = bc_parse_text(&G.prs, bc_lib);
7311                 if (DEBUG_LIB && s) return s;
7312
7313                 while (G.prs.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
7314                         s = G.prs.parse(&G.prs);
7315                         if (DEBUG_LIB && s) return s;
7316                 }
7317                 s = bc_program_exec();
7318                 if (DEBUG_LIB && s) return s;
7319         }
7320 #endif
7321
7322         s = BC_STATUS_SUCCESS;
7323         for (i = 0; !s && i < G.files.len; ++i)
7324                 s = bc_vm_file(*((char **) bc_vec_item(&G.files, i)));
7325         if (ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP && s && !G_ttyin) {
7326                 // Debug config, non-interactive mode:
7327                 // return all the way back to main.
7328                 // Non-debug builds do not come here, they exit.
7329                 return s;
7330         }
7331
7332         if (IS_BC || (option_mask32 & BC_FLAG_I))
7333                 s = bc_vm_stdin();
7334
7335         if (!s && !BC_PARSE_CAN_EXEC(&G.prs))
7336                 s = bc_vm_process("");
7337
7338         return s;
7339 }
7340
7341 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
7342 static void bc_program_free(void)
7343 {
7344         bc_num_free(&G.prog.ib);
7345         bc_num_free(&G.prog.ob);
7346         bc_num_free(&G.prog.hexb);
7347 # if ENABLE_DC
7348         bc_num_free(&G.prog.strmb);
7349 # endif
7350         bc_vec_free(&G.prog.fns);
7351         bc_vec_free(&G.prog.fn_map);
7352         bc_vec_free(&G.prog.vars);
7353         bc_vec_free(&G.prog.var_map);
7354         bc_vec_free(&G.prog.arrs);
7355         bc_vec_free(&G.prog.arr_map);
7356         bc_vec_free(&G.prog.strs);
7357         bc_vec_free(&G.prog.consts);
7358         bc_vec_free(&G.prog.results);
7359         bc_vec_free(&G.prog.stack);
7360         bc_num_free(&G.prog.last);
7361         bc_num_free(&G.prog.zero);
7362         bc_num_free(&G.prog.one);
7363 }
7364
7365 static void bc_vm_free(void)
7366 {
7367         bc_vec_free(&G.files);
7368         bc_program_free();
7369         bc_parse_free(&G.prs);
7370         free(G.env_args);
7371 }
7372 #endif
7373
7374 static void bc_program_init(void)
7375 {
7376         size_t idx;
7377         BcInstPtr ip;
7378
7379         /* memset(&G.prog, 0, sizeof(G.prog)); - already is */
7380         memset(&ip, 0, sizeof(BcInstPtr));
7381
7382         /* G.prog.nchars = G.prog.scale = 0; - already is */
7383         bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.ib);
7384         bc_num_ten(&G.prog.ib);
7385         G.prog.ib_t = 10;
7386
7387         bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.ob);
7388         bc_num_ten(&G.prog.ob);
7389         G.prog.ob_t = 10;
7390
7391         bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.hexb);
7392         bc_num_ten(&G.prog.hexb);
7393         G.prog.hexb.num[0] = 6;
7394
7395 #if ENABLE_DC
7396         bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.strmb);
7397         bc_num_ulong2num(&G.prog.strmb, UCHAR_MAX + 1);
7398 #endif
7399
7400         bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.last);
7401         //bc_num_zero(&G.prog.last); - already is
7402
7403         bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.zero);
7404         //bc_num_zero(&G.prog.zero); - already is
7405
7406         bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.one);
7407         bc_num_one(&G.prog.one);
7408
7409         bc_vec_init(&G.prog.fns, sizeof(BcFunc), bc_func_free);
7410         bc_vec_init(&G.prog.fn_map, sizeof(BcId), bc_id_free);
7411
7412         bc_program_addFunc(xstrdup("(main)"), &idx);
7413         bc_program_addFunc(xstrdup("(read)"), &idx);
7414
7415         bc_vec_init(&G.prog.vars, sizeof(BcVec), bc_vec_free);
7416         bc_vec_init(&G.prog.var_map, sizeof(BcId), bc_id_free);
7417
7418         bc_vec_init(&G.prog.arrs, sizeof(BcVec), bc_vec_free);
7419         bc_vec_init(&G.prog.arr_map, sizeof(BcId), bc_id_free);
7420
7421         bc_vec_init(&G.prog.strs, sizeof(char *), bc_string_free);
7422         bc_vec_init(&G.prog.consts, sizeof(char *), bc_string_free);
7423         bc_vec_init(&G.prog.results, sizeof(BcResult), bc_result_free);
7424         bc_vec_init(&G.prog.stack, sizeof(BcInstPtr), NULL);
7425         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
7426 }
7427
7428 static int bc_vm_init(const char *env_len)
7429 {
7430 #if ENABLE_FEATURE_EDITING
7431         G.line_input_state = new_line_input_t(DO_HISTORY);
7432 #endif
7433         G.prog.len = bc_vm_envLen(env_len);
7434
7435         bc_vec_init(&G.files, sizeof(char *), NULL);
7436         if (IS_BC)
7437                 IF_BC(bc_vm_envArgs();)
7438         bc_program_init();
7439         if (IS_BC) {
7440                 IF_BC(bc_parse_init(&G.prs, BC_PROG_MAIN);)
7441         } else {
7442                 IF_DC(dc_parse_init(&G.prs, BC_PROG_MAIN);)
7443         }
7444
7445         if (isatty(0)) {
7446 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
7447                 G_ttyin = 1;
7448                 // With SA_RESTART, most system calls will restart
7449                 // (IOW: they won't fail with EINTR).
7450                 // In particular, this means ^C won't cause
7451                 // stdout to get into "error state" if SIGINT hits
7452                 // within write() syscall.
7453                 // The downside is that ^C while line input is taken
7454                 // will only be handled after [Enter] since read()
7455                 // from stdin is not interrupted by ^C either,
7456                 // it restarts, thus fgetc() does not return on ^C.
7457                 signal_SA_RESTART_empty_mask(SIGINT, record_signo);
7458
7459                 // Without SA_RESTART, this exhibits a bug:
7460                 // "while (1) print 1" and try ^C-ing it.
7461                 // Intermittently, instead of returning to input line,
7462                 // you'll get "output error: Interrupted system call"
7463                 // and exit.
7464                 //signal_no_SA_RESTART_empty_mask(SIGINT, record_signo);
7465 #endif
7466                 return 1; // "tty"
7467         }
7468         return 0; // "not a tty"
7469 }
7470
7471 static BcStatus bc_vm_run(void)
7472 {
7473         BcStatus st = bc_vm_exec();
7474 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
7475         if (G_exiting) // it was actually "halt" or "quit"
7476                 st = EXIT_SUCCESS;
7477         bc_vm_free();
7478 # if ENABLE_FEATURE_EDITING
7479         free_line_input_t(G.line_input_state);
7480 # endif
7481         FREE_G();
7482 #endif
7483         return st;
7484 }
7485
7486 #if ENABLE_BC
7487 int bc_main(int argc, char **argv) MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE;
7488 int bc_main(int argc UNUSED_PARAM, char **argv)
7489 {
7490         int is_tty;
7491
7492         INIT_G();
7493         G.sbgn = G.send = '"';
7494
7495         is_tty = bc_vm_init("BC_LINE_LENGTH");
7496
7497         bc_args(argv);
7498
7499         if (is_tty && !(option_mask32 & BC_FLAG_Q))
7500                 bc_vm_info();
7501
7502         return bc_vm_run();
7503 }
7504 #endif
7505
7506 #if ENABLE_DC
7507 int dc_main(int argc, char **argv) MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE;
7508 int dc_main(int argc UNUSED_PARAM, char **argv)
7509 {
7510         int noscript;
7511
7512         INIT_G();
7513         G.sbgn = '[';
7514         G.send = ']';
7515         /*
7516          * TODO: dc (GNU bc 1.07.1) 1.4.1 seems to use width
7517          * 1 char wider than bc from the same package.
7518          * Both default width, and xC_LINE_LENGTH=N are wider:
7519          * "DC_LINE_LENGTH=5 dc -e'123456 p'" prints:
7520          *      1234\
7521          *      56
7522          * "echo '123456' | BC_LINE_LENGTH=5 bc" prints:
7523          *      123\
7524          *      456
7525          * Do the same, or it's a bug?
7526          */
7527         bc_vm_init("DC_LINE_LENGTH");
7528
7529         // Run -e'SCRIPT' and -fFILE in order of appearance, then handle FILEs
7530         noscript = BC_FLAG_I;
7531         for (;;) {
7532                 int n = getopt(argc, argv, "e:f:x");
7533                 if (n <= 0)
7534                         break;
7535                 switch (n) {
7536                 case 'e':
7537                         noscript = 0;
7538                         n = bc_vm_process(optarg);
7539                         if (n) return n;
7540                         break;
7541                 case 'f':
7542                         noscript = 0;
7543                         bc_vm_file(optarg);
7544                         break;
7545                 case 'x':
7546                         option_mask32 |= DC_FLAG_X;
7547                         break;
7548                 default:
7549                         bb_show_usage();
7550                 }
7551         }
7552         argv += optind;
7553
7554         while (*argv) {
7555                 noscript = 0;
7556                 bc_vec_push(&G.files, argv++);
7557         }
7558
7559         option_mask32 |= noscript; // set BC_FLAG_I if we need to interpret stdin
7560
7561         return bc_vm_run();
7562 }
7563 #endif
7564
7565 #endif // not DC_SMALL