bc: bc enables FEATURE_DC_BIG, for correct dc testsuite operation
[oweals/busybox.git] / 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  * Adapted from https://github.com/gavinhoward/bc
5  * Original code copyright (c) 2018 Gavin D. Howard and contributors.
6  */
7 //config:config BC
8 //config:       bool "bc (45 kb)"
9 //config:       default y
10 //config:       select FEATURE_DC_BIG
11 //config:       help
12 //config:       bc is a command-line, arbitrary-precision calculator with a
13 //config:       Turing-complete language. See the GNU bc manual
14 //config:       (https://www.gnu.org/software/bc/manual/bc.html) and bc spec
15 //config:       (http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/utilities/bc.html).
16 //config:
17 //config:       This bc has five differences to the GNU bc:
18 //config:         1) The period (.) is a shortcut for "last", as in the BSD bc.
19 //config:         2) Arrays are copied before being passed as arguments to
20 //config:            functions. This behavior is required by the bc spec.
21 //config:         3) Arrays can be passed to the builtin "length" function to get
22 //config:            the number of elements in the array. This prints "1":
23 //config:               a[0] = 0; length(a[])
24 //config:         4) The precedence of the boolean "not" operator (!) is equal to
25 //config:            that of the unary minus (-) negation operator. This still
26 //config:            allows POSIX-compliant scripts to work while somewhat
27 //config:            preserving expected behavior (versus C) and making parsing
28 //config:            easier.
29 //config:         5) "read()" accepts expressions, not only numeric literals.
30 //config:
31 //config:config DC
32 //config:       bool "dc (36 kb)"
33 //config:       default y
34 //config:       help
35 //config:       dc is a reverse-polish notation command-line calculator which
36 //config:       supports unlimited precision arithmetic. See the FreeBSD man page
37 //config:       (https://www.unix.com/man-page/FreeBSD/1/dc/) and GNU dc manual
38 //config:       (https://www.gnu.org/software/bc/manual/dc-1.05/html_mono/dc.html).
39 //config:
40 //config:       This dc has a few differences from the two above:
41 //config:         1) When printing a byte stream (command "P"), this dc follows what
42 //config:            the FreeBSD dc does.
43 //config:         2) Implements the GNU extensions for divmod ("~") and
44 //config:            modular exponentiation ("|").
45 //config:         3) Implements all FreeBSD extensions, except for "J" and "M".
46 //config:         4) Like the FreeBSD dc, this dc supports extended registers.
47 //config:            However, they are implemented differently. When it encounters
48 //config:            whitespace where a register should be, it skips the whitespace.
49 //config:            If the character following is not a lowercase letter, an error
50 //config:            is issued. Otherwise, the register name is parsed by the
51 //config:            following regex: [a-z][a-z0-9_]*
52 //config:            This generally means that register names will be surrounded by
53 //config:            whitespace. Examples:
54 //config:               l idx s temp L index S temp2 < do_thing
55 //config:            Also note that, like the FreeBSD dc, extended registers are not
56 //config:            allowed unless the "-x" option is given.
57 //config:
58 //config:if BC || DC  # for menuconfig indenting
59 //config:
60 //config:config FEATURE_DC_BIG
61 //config:       bool "Use bc code base for dc (larger, more features)"
62 //config:       default y
63 //config:
64 //config:config FEATURE_DC_LIBM
65 //config:       bool "Enable power and exp functions (requires libm)"
66 //config:       default y
67 //config:       depends on DC && !BC && !FEATURE_DC_BIG
68 //config:       help
69 //config:       Enable power and exp functions.
70 //config:       NOTE: This will require libm to be present for linking.
71 //config:
72 //config:config FEATURE_BC_INTERACTIVE
73 //config:       bool "Interactive mode (+4kb)"
74 //config:       default y
75 //config:       depends on BC || (DC && FEATURE_DC_BIG)
76 //config:       help
77 //config:       Enable interactive mode: when started on a tty,
78 //config:       ^C interrupts execution and returns to command line,
79 //config:       errors also return to command line instead of exiting,
80 //config:       line editing with history is available.
81 //config:
82 //config:       With this option off, input can still be taken from tty,
83 //config:       but all errors are fatal, ^C is fatal,
84 //config:       tty is treated exactly the same as any other
85 //config:       standard input (IOW: no line editing).
86 //config:
87 //config:config FEATURE_BC_LONG_OPTIONS
88 //config:       bool "Enable bc/dc long options"
89 //config:       default y
90 //config:       depends on BC || (DC && FEATURE_DC_BIG)
91 //config:
92 //config:endif
93
94 //applet:IF_BC(APPLET(bc, BB_DIR_USR_BIN, BB_SUID_DROP))
95 //applet:IF_DC(APPLET(dc, BB_DIR_USR_BIN, BB_SUID_DROP))
96
97 //kbuild:lib-$(CONFIG_BC) += bc.o
98 //kbuild:lib-$(CONFIG_DC) += bc.o
99
100 //See www.gnu.org/software/bc/manual/bc.html
101 //usage:#define bc_trivial_usage
102 //usage:       "[-sqlw] FILE..."
103 //usage:
104 //usage:#define bc_full_usage "\n"
105 //usage:     "\nArbitrary precision calculator"
106 //usage:     "\n"
107 ///////:     "\n        -i      Interactive" - has no effect for now
108 //usage:     "\n        -q      Quiet"
109 //usage:     "\n        -l      Load standard math library"
110 //usage:     "\n        -s      Be POSIX compatible"
111 //usage:     "\n        -w      Warn if extensions are used"
112 ///////:     "\n        -v      Version"
113 //usage:     "\n"
114 //usage:     "\n$BC_LINE_LENGTH changes output width"
115 //usage:
116 //usage:#define bc_example_usage
117 //usage:       "3 + 4.129\n"
118 //usage:       "1903 - 2893\n"
119 //usage:       "-129 * 213.28935\n"
120 //usage:       "12 / -1932\n"
121 //usage:       "12 % 12\n"
122 //usage:       "34 ^ 189\n"
123 //usage:       "scale = 13\n"
124 //usage:       "ibase = 2\n"
125 //usage:       "obase = A\n"
126 //usage:
127 //usage:#define dc_trivial_usage
128 //usage:       IF_FEATURE_DC_BIG("[-x] ")"[-eSCRIPT]... [-fFILE]... [FILE]..."
129 //usage:
130 //usage:#define dc_full_usage "\n"
131 //usage:     "\nTiny RPN calculator. Operations:"
132 //usage:     "\n+, -, *, /, %, ~, ^," IF_FEATURE_DC_BIG(" |,")
133 //usage:     "\np - print top of the stack without popping"
134 //usage:     "\nf - print entire stack"
135 //usage:     "\nk - pop the value and set the precision"
136 //usage:     "\ni - pop the value and set input radix"
137 //usage:     "\no - pop the value and set output radix"
138 //usage:     "\nExamples: dc -e'2 2 + p' -> 4, dc -e'8 8 * 2 2 + / p' -> 16"
139 //usage:
140 //usage:#define dc_example_usage
141 //usage:       "$ dc -e'2 2 + p'\n"
142 //usage:       "4\n"
143 //usage:       "$ dc -e'8 8 \\* 2 2 + / p'\n"
144 //usage:       "16\n"
145 //usage:       "$ dc -e'0 1 & p'\n"
146 //usage:       "0\n"
147 //usage:       "$ dc -e'0 1 | p'\n"
148 //usage:       "1\n"
149 //usage:       "$ echo '72 9 / 8 * p' | dc\n"
150 //usage:       "64\n"
151
152 #include "libbb.h"
153 #include "common_bufsiz.h"
154
155 #if !ENABLE_BC && !ENABLE_FEATURE_DC_BIG
156 # include "dc.c"
157 #else
158
159 #define DEBUG_LEXER   0
160 #define DEBUG_COMPILE 0
161 #define DEBUG_EXEC    0
162 // This can be left enabled for production as well:
163 #define SANITY_CHECKS 1
164
165 #if DEBUG_LEXER
166 static uint8_t lex_indent;
167 #define dbg_lex(...) \
168         do { \
169                 fprintf(stderr, "%*s", lex_indent, ""); \
170                 bb_error_msg(__VA_ARGS__); \
171         } while (0)
172 #define dbg_lex_enter(...) \
173         do { \
174                 dbg_lex(__VA_ARGS__); \
175                 lex_indent++; \
176         } while (0)
177 #define dbg_lex_done(...) \
178         do { \
179                 lex_indent--; \
180                 dbg_lex(__VA_ARGS__); \
181         } while (0)
182 #else
183 # define dbg_lex(...)       ((void)0)
184 # define dbg_lex_enter(...) ((void)0)
185 # define dbg_lex_done(...)  ((void)0)
186 #endif
187
188 #if DEBUG_COMPILE
189 # define dbg_compile(...) bb_error_msg(__VA_ARGS__)
190 #else
191 # define dbg_compile(...) ((void)0)
192 #endif
193
194 #if DEBUG_EXEC
195 # define dbg_exec(...) bb_error_msg(__VA_ARGS__)
196 #else
197 # define dbg_exec(...) ((void)0)
198 #endif
199
200 typedef enum BcStatus {
201         BC_STATUS_SUCCESS = 0,
202         BC_STATUS_FAILURE = 1,
203         BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP = 2, // bc_parse_expr_empty_ok() uses this
204 } BcStatus;
205
206 #define BC_VEC_INVALID_IDX ((size_t) -1)
207 #define BC_VEC_START_CAP (1 << 5)
208
209 typedef void (*BcVecFree)(void *) FAST_FUNC;
210
211 typedef struct BcVec {
212         char *v;
213         size_t len;
214         size_t cap;
215         size_t size;
216         BcVecFree dtor;
217 } BcVec;
218
219 typedef signed char BcDig;
220
221 typedef struct BcNum {
222         BcDig *restrict num;
223         size_t rdx;
224         size_t len;
225         size_t cap;
226         bool neg;
227 } BcNum;
228
229 #define BC_NUM_MAX_IBASE        ((unsigned long) 16)
230 // larger value might speed up BIGNUM calculations a bit:
231 #define BC_NUM_DEF_SIZE         (16)
232 #define BC_NUM_PRINT_WIDTH      (69)
233
234 #define BC_NUM_KARATSUBA_LEN    (32)
235
236 typedef enum BcInst {
237 #if ENABLE_BC
238         BC_INST_INC_PRE,
239         BC_INST_DEC_PRE,
240         BC_INST_INC_POST,
241         BC_INST_DEC_POST,
242 #endif
243         XC_INST_NEG,            // order
244
245         XC_INST_REL_EQ,         // should
246         XC_INST_REL_LE,         // match
247         XC_INST_REL_GE,         // LEX
248         XC_INST_REL_NE,         // constants
249         XC_INST_REL_LT,         // for
250         XC_INST_REL_GT,         // these
251
252         XC_INST_POWER,          // operations
253         XC_INST_MULTIPLY,       // |
254         XC_INST_DIVIDE,         // |
255         XC_INST_MODULUS,        // |
256         XC_INST_PLUS,           // |
257         XC_INST_MINUS,          // |
258
259         XC_INST_BOOL_NOT,       // |
260         XC_INST_BOOL_OR,        // |
261         XC_INST_BOOL_AND,       // |
262 #if ENABLE_BC
263         BC_INST_ASSIGN_POWER,   // |
264         BC_INST_ASSIGN_MULTIPLY,// |
265         BC_INST_ASSIGN_DIVIDE,  // |
266         BC_INST_ASSIGN_MODULUS, // |
267         BC_INST_ASSIGN_PLUS,    // |
268         BC_INST_ASSIGN_MINUS,   // |
269 #endif
270         XC_INST_ASSIGN,         // V
271
272         XC_INST_NUM,
273         XC_INST_VAR,
274         XC_INST_ARRAY_ELEM,
275         XC_INST_ARRAY,
276         XC_INST_SCALE_FUNC,
277
278         XC_INST_IBASE,       // order of these constans should match other enums
279         XC_INST_OBASE,       // order of these constans should match other enums
280         XC_INST_SCALE,       // order of these constans should match other enums
281         IF_BC(BC_INST_LAST,) // order of these constans should match other enums
282         XC_INST_LENGTH,
283         XC_INST_READ,
284         XC_INST_SQRT,
285
286         XC_INST_PRINT,
287         XC_INST_PRINT_POP,
288         XC_INST_STR,
289         XC_INST_PRINT_STR,
290
291 #if ENABLE_BC
292         BC_INST_HALT,
293         BC_INST_JUMP,
294         BC_INST_JUMP_ZERO,
295
296         BC_INST_CALL,
297         BC_INST_RET0,
298 #endif
299         XC_INST_RET,
300
301         XC_INST_POP,
302 #if ENABLE_DC
303         DC_INST_POP_EXEC,
304
305         DC_INST_MODEXP,
306         DC_INST_DIVMOD,
307
308         DC_INST_EXECUTE,
309         DC_INST_EXEC_COND,
310
311         DC_INST_ASCIIFY,
312         DC_INST_PRINT_STREAM,
313
314         DC_INST_PRINT_STACK,
315         DC_INST_CLEAR_STACK,
316         DC_INST_STACK_LEN,
317         DC_INST_DUPLICATE,
318         DC_INST_SWAP,
319
320         DC_INST_LOAD,
321         DC_INST_PUSH_VAR,
322         DC_INST_PUSH_TO_VAR,
323
324         DC_INST_QUIT,
325         DC_INST_NQUIT,
326
327         DC_INST_INVALID = -1,
328 #endif
329 } BcInst;
330
331 typedef struct BcId {
332         char *name;
333         size_t idx;
334 } BcId;
335
336 typedef struct BcFunc {
337         BcVec code;
338         IF_BC(BcVec labels;)
339         IF_BC(BcVec autos;)
340         IF_BC(BcVec strs;)
341         IF_BC(BcVec consts;)
342         IF_BC(size_t nparams;)
343 } BcFunc;
344
345 typedef enum BcResultType {
346         XC_RESULT_TEMP,
347
348         XC_RESULT_VAR,
349         XC_RESULT_ARRAY_ELEM,
350         XC_RESULT_ARRAY,
351
352         XC_RESULT_STR,
353
354         //code uses "inst - XC_INST_IBASE + XC_RESULT_IBASE" construct,
355         XC_RESULT_IBASE,       // relative order should match for: XC_INST_IBASE
356         XC_RESULT_OBASE,       // relative order should match for: XC_INST_OBASE
357         XC_RESULT_SCALE,       // relative order should match for: XC_INST_SCALE
358         IF_BC(BC_RESULT_LAST,) // relative order should match for: BC_INST_LAST
359         XC_RESULT_CONSTANT,
360         IF_BC(BC_RESULT_ONE,)
361 } BcResultType;
362
363 typedef union BcResultData {
364         BcNum n;
365         BcVec v;
366         BcId id;
367 } BcResultData;
368
369 typedef struct BcResult {
370         BcResultType t;
371         BcResultData d;
372 } BcResult;
373
374 typedef struct BcInstPtr {
375         size_t func;
376         size_t inst_idx;
377         IF_BC(size_t results_len_before_call;)
378 } BcInstPtr;
379
380 typedef enum BcLexType {
381         XC_LEX_EOF,
382         XC_LEX_INVALID,
383
384         XC_LEX_NLINE,
385         XC_LEX_WHITESPACE,
386         XC_LEX_STR,
387         XC_LEX_NAME,
388         XC_LEX_NUMBER,
389
390         XC_LEX_1st_op,
391         XC_LEX_NEG = XC_LEX_1st_op,     // order
392
393         XC_LEX_OP_REL_EQ,               // should
394         XC_LEX_OP_REL_LE,               // match
395         XC_LEX_OP_REL_GE,               // INST
396         XC_LEX_OP_REL_NE,               // constants
397         XC_LEX_OP_REL_LT,               // for
398         XC_LEX_OP_REL_GT,               // these
399
400         XC_LEX_OP_POWER,                // operations
401         XC_LEX_OP_MULTIPLY,             // |
402         XC_LEX_OP_DIVIDE,               // |
403         XC_LEX_OP_MODULUS,              // |
404         XC_LEX_OP_PLUS,                 // |
405         XC_LEX_OP_MINUS,                // |
406         XC_LEX_OP_last = XC_LEX_OP_MINUS,
407 #if ENABLE_BC
408         BC_LEX_OP_BOOL_NOT,             // |
409         BC_LEX_OP_BOOL_OR,              // |
410         BC_LEX_OP_BOOL_AND,             // |
411
412         BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER,         // |
413         BC_LEX_OP_ASSIGN_MULTIPLY,      // |
414         BC_LEX_OP_ASSIGN_DIVIDE,        // |
415         BC_LEX_OP_ASSIGN_MODULUS,       // |
416         BC_LEX_OP_ASSIGN_PLUS,          // |
417         BC_LEX_OP_ASSIGN_MINUS,         // |
418
419         BC_LEX_OP_ASSIGN,               // V
420
421         BC_LEX_OP_INC,
422         BC_LEX_OP_DEC,
423
424         BC_LEX_LPAREN, // () are 0x28 and 0x29
425         BC_LEX_RPAREN, // must be LPAREN+1: code uses (c - '(' + BC_LEX_LPAREN)
426
427         BC_LEX_LBRACKET, // [] are 0x5B and 0x5D
428         BC_LEX_COMMA,
429         BC_LEX_RBRACKET, // must be LBRACKET+2: code uses (c - '[' + BC_LEX_LBRACKET)
430
431         BC_LEX_LBRACE, // {} are 0x7B and 0x7D
432         BC_LEX_SCOLON,
433         BC_LEX_RBRACE, // must be LBRACE+2: code uses (c - '{' + BC_LEX_LBRACE)
434
435         BC_LEX_KEY_1st_keyword,
436         BC_LEX_KEY_AUTO = BC_LEX_KEY_1st_keyword,
437         BC_LEX_KEY_BREAK,
438         BC_LEX_KEY_CONTINUE,
439         BC_LEX_KEY_DEFINE,
440         BC_LEX_KEY_ELSE,
441         BC_LEX_KEY_FOR,
442         BC_LEX_KEY_HALT,
443         // code uses "type - BC_LEX_KEY_IBASE + XC_INST_IBASE" construct,
444         BC_LEX_KEY_IBASE,       // relative order should match for: XC_INST_IBASE
445         BC_LEX_KEY_OBASE,       // relative order should match for: XC_INST_OBASE
446         BC_LEX_KEY_IF,
447         IF_BC(BC_LEX_KEY_LAST,) // relative order should match for: BC_INST_LAST
448         BC_LEX_KEY_LENGTH,
449         BC_LEX_KEY_LIMITS,
450         BC_LEX_KEY_PRINT,
451         BC_LEX_KEY_QUIT,
452         BC_LEX_KEY_READ,
453         BC_LEX_KEY_RETURN,
454         BC_LEX_KEY_SCALE,
455         BC_LEX_KEY_SQRT,
456         BC_LEX_KEY_WHILE,
457 #endif // ENABLE_BC
458
459 #if ENABLE_DC
460         DC_LEX_OP_BOOL_NOT = XC_LEX_OP_last + 1,
461         DC_LEX_OP_ASSIGN,
462
463         DC_LEX_LPAREN,
464         DC_LEX_SCOLON,
465         DC_LEX_READ,
466         DC_LEX_IBASE,
467         DC_LEX_SCALE,
468         DC_LEX_OBASE,
469         DC_LEX_LENGTH,
470         DC_LEX_PRINT,
471         DC_LEX_QUIT,
472         DC_LEX_SQRT,
473         DC_LEX_LBRACE,
474
475         DC_LEX_EQ_NO_REG,
476         DC_LEX_OP_MODEXP,
477         DC_LEX_OP_DIVMOD,
478
479         DC_LEX_COLON,
480         DC_LEX_ELSE,
481         DC_LEX_EXECUTE,
482         DC_LEX_PRINT_STACK,
483         DC_LEX_CLEAR_STACK,
484         DC_LEX_STACK_LEVEL,
485         DC_LEX_DUPLICATE,
486         DC_LEX_SWAP,
487         DC_LEX_POP,
488
489         DC_LEX_ASCIIFY,
490         DC_LEX_PRINT_STREAM,
491
492         // code uses "t - DC_LEX_STORE_IBASE + XC_INST_IBASE" construct,
493         DC_LEX_STORE_IBASE,  // relative order should match for: XC_INST_IBASE
494         DC_LEX_STORE_OBASE,  // relative order should match for: XC_INST_OBASE
495         DC_LEX_STORE_SCALE,  // relative order should match for: XC_INST_SCALE
496         DC_LEX_LOAD,
497         DC_LEX_LOAD_POP,
498         DC_LEX_STORE_PUSH,
499         DC_LEX_PRINT_POP,
500         DC_LEX_NQUIT,
501         DC_LEX_SCALE_FACTOR,
502 #endif
503 } BcLexType;
504 // must match order of BC_LEX_KEY_foo etc above
505 #if ENABLE_BC
506 struct BcLexKeyword {
507         char name8[8];
508 };
509 #define LEX_KW_ENTRY(a, b) \
510         { .name8 = a /*, .posix = b */ }
511 static const struct BcLexKeyword bc_lex_kws[20] = {
512         LEX_KW_ENTRY("auto"    , 1), // 0
513         LEX_KW_ENTRY("break"   , 1), // 1
514         LEX_KW_ENTRY("continue", 0), // 2 note: this one has no terminating NUL
515         LEX_KW_ENTRY("define"  , 1), // 3
516         LEX_KW_ENTRY("else"    , 0), // 4
517         LEX_KW_ENTRY("for"     , 1), // 5
518         LEX_KW_ENTRY("halt"    , 0), // 6
519         LEX_KW_ENTRY("ibase"   , 1), // 7
520         LEX_KW_ENTRY("obase"   , 1), // 8
521         LEX_KW_ENTRY("if"      , 1), // 9
522         LEX_KW_ENTRY("last"    , 0), // 10
523         LEX_KW_ENTRY("length"  , 1), // 11
524         LEX_KW_ENTRY("limits"  , 0), // 12
525         LEX_KW_ENTRY("print"   , 0), // 13
526         LEX_KW_ENTRY("quit"    , 1), // 14
527         LEX_KW_ENTRY("read"    , 0), // 15
528         LEX_KW_ENTRY("return"  , 1), // 16
529         LEX_KW_ENTRY("scale"   , 1), // 17
530         LEX_KW_ENTRY("sqrt"    , 1), // 18
531         LEX_KW_ENTRY("while"   , 1), // 19
532 };
533 #undef LEX_KW_ENTRY
534 #define STRING_else  (bc_lex_kws[4].name8)
535 #define STRING_for   (bc_lex_kws[5].name8)
536 #define STRING_if    (bc_lex_kws[9].name8)
537 #define STRING_while (bc_lex_kws[19].name8)
538 enum {
539         POSIX_KWORD_MASK = 0
540                 | (1 << 0)  // 0
541                 | (1 << 1)  // 1
542                 | (0 << 2)  // 2
543                 | (1 << 3)  // 3
544                 | (0 << 4)  // 4
545                 | (1 << 5)  // 5
546                 | (0 << 6)  // 6
547                 | (1 << 7)  // 7
548                 | (1 << 8)  // 8
549                 | (1 << 9)  // 9
550                 | (0 << 10) // 10
551                 | (1 << 11) // 11
552                 | (0 << 12) // 12
553                 | (0 << 13) // 13
554                 | (1 << 14) // 14
555                 | (0 << 15) // 15
556                 | (1 << 16) // 16
557                 | (1 << 17) // 17
558                 | (1 << 18) // 18
559                 | (1 << 19) // 19
560 };
561 #define keyword_is_POSIX(i) ((1 << (i)) & POSIX_KWORD_MASK)
562
563 // This is a bit array that corresponds to token types. An entry is
564 // true if the token is valid in an expression, false otherwise.
565 // Used to figure out when expr parsing should stop *without error message*
566 // - 0 element indicates this condition. 1 means "this token is to be eaten
567 // as part of the expression", it can then still be determined to be invalid
568 // by later processing.
569 enum {
570 #define EXBITS(a,b,c,d,e,f,g,h) \
571         ((uint64_t)((a << 0)+(b << 1)+(c << 2)+(d << 3)+(e << 4)+(f << 5)+(g << 6)+(h << 7)))
572         BC_PARSE_EXPRS_BITS = 0              // corresponding BC_LEX_xyz:
573         + (EXBITS(0,0,0,0,0,1,1,1) << (0*8)) //  0: EOF    INVAL  NL     WS     STR    NAME   NUM    -
574         + (EXBITS(1,1,1,1,1,1,1,1) << (1*8)) //  8: ==     <=     >=     !=     <      >      ^      *
575         + (EXBITS(1,1,1,1,1,1,1,1) << (2*8)) // 16: /      %      +      -      !      ||     &&     ^=
576         + (EXBITS(1,1,1,1,1,1,1,1) << (3*8)) // 24: *=     /=     %=     +=     -=     =      ++     --
577         + (EXBITS(1,1,0,0,0,0,0,0) << (4*8)) // 32: (      )      [      ,      ]      {      ;      }
578         + (EXBITS(0,0,0,0,0,0,0,1) << (5*8)) // 40: auto   break  cont   define else   for    halt   ibase
579         + (EXBITS(1,0,1,1,0,0,0,1) << (6*8)) // 48: obase  if     last   length limits print  quit   read
580         + (EXBITS(0,1,1,0,0,0,0,0) << (7*8)) // 56: return scale  sqrt   while
581 #undef EXBITS
582 };
583 static ALWAYS_INLINE long lex_allowed_in_bc_expr(unsigned i)
584 {
585 #if ULONG_MAX > 0xffffffff
586         // 64-bit version (will not work correctly for 32-bit longs!)
587         return BC_PARSE_EXPRS_BITS & (1UL << i);
588 #else
589         // 32-bit version
590         unsigned long m = (uint32_t)BC_PARSE_EXPRS_BITS;
591         if (i >= 32) {
592                 m = (uint32_t)(BC_PARSE_EXPRS_BITS >> 32);
593                 i &= 31;
594         }
595         return m & (1UL << i);
596 #endif
597 }
598
599 // This is an array of data for operators that correspond to
600 // [XC_LEX_1st_op...] token types.
601 static const uint8_t bc_parse_ops[] ALIGN1 = {
602 #define OP(p,l) ((int)(l) * 0x10 + (p))
603         OP(1, false), // neg
604         OP(6, true ), OP( 6, true  ), OP( 6, true  ), OP( 6, true  ), OP( 6, true  ), OP( 6, true ), // == <= >= != < >
605         OP(2, false), // pow
606         OP(3, true ), OP( 3, true  ), OP( 3, true  ), // mul div mod
607         OP(4, true ), OP( 4, true  ), // + -
608         OP(1, false), // not
609         OP(7, true ), OP( 7, true  ), // or and
610         OP(5, false), OP( 5, false ), OP( 5, false ), OP( 5, false ), OP( 5, false ), // ^= *= /= %= +=
611         OP(5, false), OP( 5, false ), // -= =
612         OP(0, false), OP( 0, false ), // inc dec
613 #undef OP
614 };
615 #define bc_parse_op_PREC(i) (bc_parse_ops[i] & 0x0f)
616 #define bc_parse_op_LEFT(i) (bc_parse_ops[i] & 0x10)
617 #endif // ENABLE_BC
618
619 #if ENABLE_DC
620 static const //BcLexType - should be this type
621 uint8_t
622 dc_char_to_LEX[] ALIGN1 = {
623         // %&'(
624         XC_LEX_OP_MODULUS, XC_LEX_INVALID, XC_LEX_INVALID, DC_LEX_LPAREN,
625         // )*+,
626         XC_LEX_INVALID, XC_LEX_OP_MULTIPLY, XC_LEX_OP_PLUS, XC_LEX_INVALID,
627         // -./
628         XC_LEX_OP_MINUS, XC_LEX_INVALID, XC_LEX_OP_DIVIDE,
629         // 0123456789
630         XC_LEX_INVALID, XC_LEX_INVALID, XC_LEX_INVALID, XC_LEX_INVALID,
631         XC_LEX_INVALID, XC_LEX_INVALID, XC_LEX_INVALID, XC_LEX_INVALID,
632         XC_LEX_INVALID, XC_LEX_INVALID,
633         // :;<=>?@
634         DC_LEX_COLON, DC_LEX_SCOLON, XC_LEX_OP_REL_GT, XC_LEX_OP_REL_EQ,
635         XC_LEX_OP_REL_LT, DC_LEX_READ, XC_LEX_INVALID,
636         // ABCDEFGH
637         XC_LEX_INVALID, XC_LEX_INVALID, XC_LEX_INVALID, XC_LEX_INVALID,
638         XC_LEX_INVALID, XC_LEX_INVALID, DC_LEX_EQ_NO_REG, XC_LEX_INVALID,
639         // IJKLMNOP
640         DC_LEX_IBASE, XC_LEX_INVALID, DC_LEX_SCALE, DC_LEX_LOAD_POP,
641         XC_LEX_INVALID, DC_LEX_OP_BOOL_NOT, DC_LEX_OBASE, DC_LEX_PRINT_STREAM,
642         // QRSTUVWXY
643         DC_LEX_NQUIT, DC_LEX_POP, DC_LEX_STORE_PUSH, XC_LEX_INVALID, XC_LEX_INVALID,
644         XC_LEX_INVALID, XC_LEX_INVALID, DC_LEX_SCALE_FACTOR, XC_LEX_INVALID,
645         // Z[\]
646         DC_LEX_LENGTH, XC_LEX_INVALID, XC_LEX_INVALID, XC_LEX_INVALID,
647         // ^_`
648         XC_LEX_OP_POWER, XC_LEX_NEG, XC_LEX_INVALID,
649         // abcdefgh
650         DC_LEX_ASCIIFY, XC_LEX_INVALID, DC_LEX_CLEAR_STACK, DC_LEX_DUPLICATE,
651         DC_LEX_ELSE, DC_LEX_PRINT_STACK, XC_LEX_INVALID, XC_LEX_INVALID,
652         // ijklmnop
653         DC_LEX_STORE_IBASE, XC_LEX_INVALID, DC_LEX_STORE_SCALE, DC_LEX_LOAD,
654         XC_LEX_INVALID, DC_LEX_PRINT_POP, DC_LEX_STORE_OBASE, DC_LEX_PRINT,
655         // qrstuvwx
656         DC_LEX_QUIT, DC_LEX_SWAP, DC_LEX_OP_ASSIGN, XC_LEX_INVALID,
657         XC_LEX_INVALID, DC_LEX_SQRT, XC_LEX_INVALID, DC_LEX_EXECUTE,
658         // yz
659         XC_LEX_INVALID, DC_LEX_STACK_LEVEL,
660         // {|}~
661         DC_LEX_LBRACE, DC_LEX_OP_MODEXP, XC_LEX_INVALID, DC_LEX_OP_DIVMOD,
662 };
663 static const //BcInst - should be this type. Using signed narrow type since DC_INST_INVALID is -1
664 int8_t
665 dc_LEX_to_INST[] ALIGN1 = { //starts at XC_LEX_OP_POWER // corresponding XC/DC_LEX_xyz:
666         XC_INST_POWER,       XC_INST_MULTIPLY,          // XC_LEX_OP_POWER    XC_LEX_OP_MULTIPLY
667         XC_INST_DIVIDE,      XC_INST_MODULUS,           // XC_LEX_OP_DIVIDE   XC_LEX_OP_MODULUS
668         XC_INST_PLUS,        XC_INST_MINUS,             // XC_LEX_OP_PLUS     XC_LEX_OP_MINUS
669         XC_INST_BOOL_NOT,                               // DC_LEX_OP_BOOL_NOT
670         DC_INST_INVALID,                                // DC_LEX_OP_ASSIGN
671         XC_INST_REL_GT,                                 // DC_LEX_LPAREN
672         DC_INST_INVALID,                                // DC_LEX_SCOLON
673         DC_INST_INVALID,                                // DC_LEX_READ
674         XC_INST_IBASE,                                  // DC_LEX_IBASE
675         XC_INST_SCALE,                                  // DC_LEX_SCALE
676         XC_INST_OBASE,                                  // DC_LEX_OBASE
677         XC_INST_LENGTH,                                 // DC_LEX_LENGTH
678         XC_INST_PRINT,                                  // DC_LEX_PRINT
679         DC_INST_QUIT,                                   // DC_LEX_QUIT
680         XC_INST_SQRT,                                   // DC_LEX_SQRT
681         XC_INST_REL_GE,                                 // DC_LEX_LBRACE
682         XC_INST_REL_EQ,                                 // DC_LEX_EQ_NO_REG
683         DC_INST_MODEXP,      DC_INST_DIVMOD,            // DC_LEX_OP_MODEXP   DC_LEX_OP_DIVMOD
684         DC_INST_INVALID,     DC_INST_INVALID,           // DC_LEX_COLON       DC_LEX_ELSE
685         DC_INST_EXECUTE,                                // DC_LEX_EXECUTE
686         DC_INST_PRINT_STACK, DC_INST_CLEAR_STACK,       // DC_LEX_PRINT_STACK DC_LEX_CLEAR_STACK
687         DC_INST_STACK_LEN,   DC_INST_DUPLICATE,         // DC_LEX_STACK_LEVEL DC_LEX_DUPLICATE
688         DC_INST_SWAP,        XC_INST_POP,               // DC_LEX_SWAP        DC_LEX_POP
689         DC_INST_ASCIIFY,     DC_INST_PRINT_STREAM,      // DC_LEX_ASCIIFY     DC_LEX_PRINT_STREAM
690         DC_INST_INVALID,     DC_INST_INVALID,           // DC_LEX_STORE_IBASE DC_LEX_STORE_OBASE
691         DC_INST_INVALID,     DC_INST_INVALID,           // DC_LEX_STORE_SCALE DC_LEX_LOAD
692         DC_INST_INVALID,     DC_INST_INVALID,           // DC_LEX_LOAD_POP    DC_LEX_STORE_PUSH
693         XC_INST_PRINT,       DC_INST_NQUIT,             // DC_LEX_PRINT_POP   DC_LEX_NQUIT
694         XC_INST_SCALE_FUNC,                             // DC_LEX_SCALE_FACTOR
695         // DC_INST_INVALID in this table either means that corresponding LEX
696         // is not possible for dc, or that it does not compile one-to-one
697         // to a single INST.
698 };
699 #endif // ENABLE_DC
700
701 typedef struct BcParse {
702         smallint lex;      // was BcLexType // first member is most used
703         smallint lex_last; // was BcLexType
704         size_t lex_line;
705         const char *lex_inbuf;
706         const char *lex_next_at; // last lex_next() was called at this string
707         const char *lex_filename;
708         FILE *lex_input_fp;
709         BcVec  lex_strnumbuf;
710
711         BcFunc *func;
712         size_t fidx;
713         IF_BC(size_t in_funcdef;)
714         IF_BC(BcVec exits;)
715         IF_BC(BcVec conds;)
716         IF_BC(BcVec ops;)
717 } BcParse;
718
719 typedef struct BcProgram {
720         size_t len;
721         size_t nchars;
722
723         size_t scale;
724         size_t ib_t;
725         size_t ob_t;
726
727         BcVec results;
728         BcVec exestack;
729
730         BcVec fns;
731         IF_BC(BcVec fn_map;)
732
733         BcVec vars;
734         BcVec var_map;
735
736         BcVec arrs;
737         BcVec arr_map;
738
739         IF_DC(BcVec strs;)
740         IF_DC(BcVec consts;)
741
742         BcNum zero;
743         IF_BC(BcNum one;)
744         IF_BC(BcNum last;)
745 } BcProgram;
746
747 struct globals {
748         BcParse prs; // first member is most used
749
750         // For error messages. Can be set to current parsed line,
751         // or [TODO] to current executing line (can be before last parsed one)
752         unsigned err_line;
753
754         BcVec input_buffer;
755
756         IF_FEATURE_BC_INTERACTIVE(smallint ttyin;)
757         IF_FEATURE_CLEAN_UP(smallint exiting;)
758
759         BcProgram prog;
760
761         BcVec files;
762
763         char *env_args;
764
765 #if ENABLE_FEATURE_EDITING
766         line_input_t *line_input_state;
767 #endif
768 } FIX_ALIASING;
769 #define G (*ptr_to_globals)
770 #define INIT_G() do { \
771         SET_PTR_TO_GLOBALS(xzalloc(sizeof(G))); \
772 } while (0)
773 #define FREE_G() do { \
774         FREE_PTR_TO_GLOBALS(); \
775 } while (0)
776 #define G_posix (ENABLE_BC && (option_mask32 & BC_FLAG_S))
777 #define G_warn  (ENABLE_BC && (option_mask32 & BC_FLAG_W))
778 #define G_exreg (ENABLE_DC && (option_mask32 & DC_FLAG_X))
779 #if ENABLE_FEATURE_BC_INTERACTIVE
780 # define G_interrupt bb_got_signal
781 # define G_ttyin     G.ttyin
782 #else
783 # define G_interrupt 0
784 # define G_ttyin     0
785 #endif
786 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
787 # define G_exiting G.exiting
788 #else
789 # define G_exiting 0
790 #endif
791 #define IS_BC (ENABLE_BC && (!ENABLE_DC || applet_name[0] == 'b'))
792 #define IS_DC (ENABLE_DC && (!ENABLE_BC || applet_name[0] != 'b'))
793
794 #if ENABLE_BC
795 # define BC_PARSE_REL           (1 << 0)
796 # define BC_PARSE_PRINT         (1 << 1)
797 # define BC_PARSE_ARRAY         (1 << 2)
798 # define BC_PARSE_NOCALL        (1 << 3)
799 #endif
800
801 #define BC_PROG_MAIN (0)
802 #define BC_PROG_READ (1)
803 #if ENABLE_DC
804 #define BC_PROG_REQ_FUNCS (2)
805 #endif
806
807 #define BC_PROG_STR(n) (!(n)->num && !(n)->cap)
808 #define BC_PROG_NUM(r, n) \
809         ((r)->t != XC_RESULT_ARRAY && (r)->t != XC_RESULT_STR && !BC_PROG_STR(n))
810
811 #define BC_FLAG_W (1 << 0)
812 #define BC_FLAG_V (1 << 1)
813 #define BC_FLAG_S (1 << 2)
814 #define BC_FLAG_Q (1 << 3)
815 #define BC_FLAG_L (1 << 4)
816 #define BC_FLAG_I ((1 << 5) * ENABLE_DC)
817 #define DC_FLAG_X ((1 << 6) * ENABLE_DC)
818
819 #define BC_MAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
820 #define BC_MIN(a, b) ((a) < (b) ? (a) : (b))
821
822 #define BC_MAX_OBASE    ((unsigned) 999)
823 #define BC_MAX_DIM      ((unsigned) INT_MAX)
824 #define BC_MAX_SCALE    ((unsigned) UINT_MAX)
825 #define BC_MAX_STRING   ((unsigned) UINT_MAX - 1)
826 #define BC_MAX_NUM      BC_MAX_STRING
827 // Unused apart from "limits" message. Just show a "biggish number" there.
828 //#define BC_MAX_NAME     BC_MAX_STRING
829 //#define BC_MAX_EXP      ((unsigned long) LONG_MAX)
830 //#define BC_MAX_VARS     ((unsigned long) SIZE_MAX - 1)
831 #define BC_MAX_NAME_STR "999999999"
832 #define BC_MAX_EXP_STR  "999999999"
833 #define BC_MAX_VARS_STR "999999999"
834
835 #define BC_MAX_OBASE_STR "999"
836
837 #if INT_MAX == 2147483647
838 # define BC_MAX_DIM_STR "2147483647"
839 #elif INT_MAX == 9223372036854775807
840 # define BC_MAX_DIM_STR "9223372036854775807"
841 #else
842 # error Strange INT_MAX
843 #endif
844
845 #if UINT_MAX == 4294967295
846 # define BC_MAX_SCALE_STR  "4294967295"
847 # define BC_MAX_STRING_STR "4294967294"
848 #elif UINT_MAX == 18446744073709551615
849 # define BC_MAX_SCALE_STR  "18446744073709551615"
850 # define BC_MAX_STRING_STR "18446744073709551614"
851 #else
852 # error Strange UINT_MAX
853 #endif
854 #define BC_MAX_NUM_STR BC_MAX_STRING_STR
855
856 // In configurations where errors abort instead of propagating error
857 // return code up the call chain, functions returning BC_STATUS
858 // actually don't return anything, they always succeed and return "void".
859 // A macro wrapper is provided, which makes this statement work:
860 //  s = zbc_func(...)
861 // and makes it visible to the compiler that s is always zero,
862 // allowing compiler to optimize dead code after the statement.
863 //
864 // To make code more readable, each such function has a "z"
865 // ("always returning zero") prefix, i.e. zbc_foo or zdc_foo.
866 //
867 #if ENABLE_FEATURE_BC_INTERACTIVE || ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
868 # define ERRORS_ARE_FATAL 0
869 # define ERRORFUNC        /*nothing*/
870 # define IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(a)  a
871 # define BC_STATUS        BcStatus
872 # define RETURN_STATUS(v) return (v)
873 # define COMMA_SUCCESS    /*nothing*/
874 #else
875 # define ERRORS_ARE_FATAL 1
876 # define ERRORFUNC        NORETURN
877 # define IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(a)  /*nothing*/
878 # define BC_STATUS        void
879 # define RETURN_STATUS(v) do { ((void)(v)); return; } while (0)
880 # define COMMA_SUCCESS    ,BC_STATUS_SUCCESS
881 #endif
882
883 //
884 // Utility routines
885 //
886
887 static void fflush_and_check(void)
888 {
889         fflush_all();
890         if (ferror(stdout) || ferror(stderr))
891                 bb_perror_msg_and_die("output error");
892 }
893
894 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
895 #define QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN \
896 do { \
897         IF_FEATURE_BC_INTERACTIVE(G_ttyin = 0;) /* do not loop in main loop anymore */ \
898         G_exiting = 1; \
899         return BC_STATUS_FAILURE; \
900 } while (0)
901 #else
902 static void quit(void) NORETURN;
903 static void quit(void)
904 {
905         if (ferror(stdin))
906                 bb_perror_msg_and_die("input error");
907         fflush_and_check();
908         dbg_exec("quit(): exiting with exitcode SUCCESS");
909         exit(0);
910 }
911 #define QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN quit()
912 #endif
913
914 static void bc_verror_msg(const char *fmt, va_list p)
915 {
916         const char *sv = sv; // for compiler
917         if (G.prs.lex_filename) {
918                 sv = applet_name;
919                 applet_name = xasprintf("%s: %s:%u", applet_name, G.prs.lex_filename, G.err_line);
920         }
921         bb_verror_msg(fmt, p, NULL);
922         if (G.prs.lex_filename) {
923                 free((char*)applet_name);
924                 applet_name = sv;
925         }
926 }
927
928 static NOINLINE ERRORFUNC int bc_error_fmt(const char *fmt, ...)
929 {
930         va_list p;
931
932         va_start(p, fmt);
933         bc_verror_msg(fmt, p);
934         va_end(p);
935
936         if (ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP || G_ttyin)
937                 IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(return BC_STATUS_FAILURE);
938         exit(1);
939 }
940
941 #if ENABLE_BC
942 static NOINLINE BC_STATUS zbc_posix_error_fmt(const char *fmt, ...)
943 {
944         va_list p;
945
946         // Are non-POSIX constructs totally ok?
947         if (!(option_mask32 & (BC_FLAG_S|BC_FLAG_W)))
948                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS); // yes
949
950         va_start(p, fmt);
951         bc_verror_msg(fmt, p);
952         va_end(p);
953
954         // Do we treat non-POSIX constructs as errors?
955         if (!(option_mask32 & BC_FLAG_S))
956                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS); // no, it's a warning
957
958         if (ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP || G_ttyin)
959                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_FAILURE);
960         exit(1);
961 }
962 #define zbc_posix_error_fmt(...) (zbc_posix_error_fmt(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
963 #endif
964
965 // We use error functions with "return bc_error(FMT[, PARAMS])" idiom.
966 // This idiom begs for tail-call optimization, but for it to work,
967 // function must not have caller-cleaned parameters on stack.
968 // Unfortunately, vararg function API does exactly that on most arches.
969 // Thus, use these shims for the cases when we have no vararg PARAMS:
970 static ERRORFUNC int bc_error(const char *msg)
971 {
972         IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(return) bc_error_fmt("%s", msg);
973 }
974 static ERRORFUNC int bc_error_bad_character(char c)
975 {
976         if (!c)
977                 IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(return) bc_error("NUL character");
978         IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(return) bc_error_fmt("bad character '%c'", c);
979 }
980 static ERRORFUNC int bc_error_bad_expression(void)
981 {
982         IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(return) bc_error("bad expression");
983 }
984 static ERRORFUNC int bc_error_bad_token(void)
985 {
986         IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(return) bc_error("bad token");
987 }
988 static ERRORFUNC int bc_error_stack_has_too_few_elements(void)
989 {
990         IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(return) bc_error("stack has too few elements");
991 }
992 static ERRORFUNC int bc_error_variable_is_wrong_type(void)
993 {
994         IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(return) bc_error("variable is wrong type");
995 }
996 #if ENABLE_BC
997 static BC_STATUS zbc_POSIX_requires(const char *msg)
998 {
999         RETURN_STATUS(zbc_posix_error_fmt("POSIX requires %s", msg));
1000 }
1001 #define zbc_POSIX_requires(...) (zbc_POSIX_requires(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
1002 static BC_STATUS zbc_POSIX_does_not_allow(const char *msg)
1003 {
1004         RETURN_STATUS(zbc_posix_error_fmt("%s%s", "POSIX does not allow ", msg));
1005 }
1006 #define zbc_POSIX_does_not_allow(...) (zbc_POSIX_does_not_allow(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
1007 static BC_STATUS zbc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad(const char *msg)
1008 {
1009         RETURN_STATUS(zbc_posix_error_fmt("%s%s %s", "POSIX does not allow ", "boolean operators; this is bad:", msg));
1010 }
1011 #define zbc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad(...) (zbc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
1012 static BC_STATUS zbc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for(const char *msg)
1013 {
1014         RETURN_STATUS(zbc_posix_error_fmt("%san empty %s expression in 'for()'", "POSIX does not allow ", msg));
1015 }
1016 #define zbc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for(...) (zbc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
1017 #endif
1018
1019 static void bc_vec_grow(BcVec *v, size_t n)
1020 {
1021         size_t cap = v->cap * 2;
1022         while (cap < v->len + n) cap *= 2;
1023         v->v = xrealloc(v->v, v->size * cap);
1024         v->cap = cap;
1025 }
1026
1027 static void bc_vec_init(BcVec *v, size_t esize, BcVecFree dtor)
1028 {
1029         v->size = esize;
1030         v->cap = BC_VEC_START_CAP;
1031         v->len = 0;
1032         v->dtor = dtor;
1033         v->v = xmalloc(esize * BC_VEC_START_CAP);
1034 }
1035
1036 static void bc_char_vec_init(BcVec *v)
1037 {
1038         bc_vec_init(v, sizeof(char), NULL);
1039 }
1040
1041 static void bc_vec_expand(BcVec *v, size_t req)
1042 {
1043         if (v->cap < req) {
1044                 v->v = xrealloc(v->v, v->size * req);
1045                 v->cap = req;
1046         }
1047 }
1048
1049 static void bc_vec_pop(BcVec *v)
1050 {
1051         v->len--;
1052         if (v->dtor)
1053                 v->dtor(v->v + (v->size * v->len));
1054 }
1055
1056 static void bc_vec_npop(BcVec *v, size_t n)
1057 {
1058         if (!v->dtor)
1059                 v->len -= n;
1060         else {
1061                 size_t len = v->len - n;
1062                 while (v->len > len) v->dtor(v->v + (v->size * --v->len));
1063         }
1064 }
1065
1066 static void bc_vec_pop_all(BcVec *v)
1067 {
1068         bc_vec_npop(v, v->len);
1069 }
1070
1071 static size_t bc_vec_push(BcVec *v, const void *data)
1072 {
1073         size_t len = v->len;
1074         if (len >= v->cap) bc_vec_grow(v, 1);
1075         memmove(v->v + (v->size * len), data, v->size);
1076         v->len++;
1077         return len;
1078 }
1079
1080 // G.prog.results often needs "pop old operand, push result" idiom.
1081 // Can do this without a few extra ops
1082 static size_t bc_result_pop_and_push(const void *data)
1083 {
1084         BcVec *v = &G.prog.results;
1085         char *last;
1086         size_t len = v->len - 1;
1087
1088         last = v->v + (v->size * len);
1089         if (v->dtor)
1090                 v->dtor(last);
1091         memmove(last, data, v->size);
1092         return len;
1093 }
1094
1095 static size_t bc_vec_pushByte(BcVec *v, char data)
1096 {
1097         return bc_vec_push(v, &data);
1098 }
1099
1100 static size_t bc_vec_pushZeroByte(BcVec *v)
1101 {
1102         //return bc_vec_pushByte(v, '\0');
1103         // better:
1104         return bc_vec_push(v, &const_int_0);
1105 }
1106
1107 static void bc_vec_pushAt(BcVec *v, const void *data, size_t idx)
1108 {
1109         if (idx == v->len)
1110                 bc_vec_push(v, data);
1111         else {
1112                 char *ptr;
1113
1114                 if (v->len == v->cap) bc_vec_grow(v, 1);
1115
1116                 ptr = v->v + v->size * idx;
1117
1118                 memmove(ptr + v->size, ptr, v->size * (v->len++ - idx));
1119                 memmove(ptr, data, v->size);
1120         }
1121 }
1122
1123 static void bc_vec_string(BcVec *v, size_t len, const char *str)
1124 {
1125         bc_vec_pop_all(v);
1126         bc_vec_expand(v, len + 1);
1127         memcpy(v->v, str, len);
1128         v->len = len;
1129
1130         bc_vec_pushZeroByte(v);
1131 }
1132
1133 static void *bc_vec_item(const BcVec *v, size_t idx)
1134 {
1135         return v->v + v->size * idx;
1136 }
1137
1138 static void *bc_vec_item_rev(const BcVec *v, size_t idx)
1139 {
1140         return v->v + v->size * (v->len - idx - 1);
1141 }
1142
1143 static void *bc_vec_top(const BcVec *v)
1144 {
1145         return v->v + v->size * (v->len - 1);
1146 }
1147
1148 static FAST_FUNC void bc_vec_free(void *vec)
1149 {
1150         BcVec *v = (BcVec *) vec;
1151         bc_vec_pop_all(v);
1152         free(v->v);
1153 }
1154
1155 static BcFunc* xc_program_func(size_t idx)
1156 {
1157         return bc_vec_item(&G.prog.fns, idx);
1158 }
1159 // BC_PROG_MAIN is zeroth element, so:
1160 #define xc_program_func_BC_PROG_MAIN() ((BcFunc*)(G.prog.fns.v))
1161
1162 #if ENABLE_BC
1163 static BcFunc* bc_program_current_func(void)
1164 {
1165         BcInstPtr *ip = bc_vec_top(&G.prog.exestack);
1166         BcFunc *func = xc_program_func(ip->func);
1167         return func;
1168 }
1169 #endif
1170
1171 static char** xc_program_str(size_t idx)
1172 {
1173 #if ENABLE_BC
1174         if (IS_BC) {
1175                 BcFunc *func = bc_program_current_func();
1176                 return bc_vec_item(&func->strs, idx);
1177         }
1178 #endif
1179         IF_DC(return bc_vec_item(&G.prog.strs, idx);)
1180 }
1181
1182 static char** xc_program_const(size_t idx)
1183 {
1184 #if ENABLE_BC
1185         if (IS_BC) {
1186                 BcFunc *func = bc_program_current_func();
1187                 return bc_vec_item(&func->consts, idx);
1188         }
1189 #endif
1190         IF_DC(return bc_vec_item(&G.prog.consts, idx);)
1191 }
1192
1193 static int bc_id_cmp(const void *e1, const void *e2)
1194 {
1195         return strcmp(((const BcId *) e1)->name, ((const BcId *) e2)->name);
1196 }
1197
1198 static FAST_FUNC void bc_id_free(void *id)
1199 {
1200         free(((BcId *) id)->name);
1201 }
1202
1203 static size_t bc_map_find_ge(const BcVec *v, const void *ptr)
1204 {
1205         size_t low = 0, high = v->len;
1206
1207         while (low < high) {
1208                 size_t mid = (low + high) / 2;
1209                 BcId *id = bc_vec_item(v, mid);
1210                 int result = bc_id_cmp(ptr, id);
1211
1212                 if (result == 0)
1213                         return mid;
1214                 if (result < 0)
1215                         high = mid;
1216                 else
1217                         low = mid + 1;
1218         }
1219
1220         return low;
1221 }
1222
1223 static int bc_map_insert(BcVec *v, const void *ptr, size_t *i)
1224 {
1225         size_t n = *i = bc_map_find_ge(v, ptr);
1226
1227         if (n == v->len)
1228                 bc_vec_push(v, ptr);
1229         else if (!bc_id_cmp(ptr, bc_vec_item(v, n)))
1230                 return 0; // "was not inserted"
1231         else
1232                 bc_vec_pushAt(v, ptr, n);
1233         return 1; // "was inserted"
1234 }
1235
1236 #if ENABLE_BC
1237 static size_t bc_map_find_exact(const BcVec *v, const void *ptr)
1238 {
1239         size_t i = bc_map_find_ge(v, ptr);
1240         if (i >= v->len) return BC_VEC_INVALID_IDX;
1241         return bc_id_cmp(ptr, bc_vec_item(v, i)) ? BC_VEC_INVALID_IDX : i;
1242 }
1243 #endif
1244
1245 static void bc_num_setToZero(BcNum *n, size_t scale)
1246 {
1247         n->len = 0;
1248         n->neg = false;
1249         n->rdx = scale;
1250 }
1251
1252 static void bc_num_zero(BcNum *n)
1253 {
1254         bc_num_setToZero(n, 0);
1255 }
1256
1257 static void bc_num_one(BcNum *n)
1258 {
1259         bc_num_setToZero(n, 0);
1260         n->len = 1;
1261         n->num[0] = 1;
1262 }
1263
1264 // Note: this also sets BcNum to zero
1265 static void bc_num_init(BcNum *n, size_t req)
1266 {
1267         req = req >= BC_NUM_DEF_SIZE ? req : BC_NUM_DEF_SIZE;
1268         //memset(n, 0, sizeof(BcNum)); - cleared by assignments below
1269         n->num = xmalloc(req);
1270         n->cap = req;
1271         n->rdx = 0;
1272         n->len = 0;
1273         n->neg = false;
1274 }
1275
1276 static void bc_num_init_DEF_SIZE(BcNum *n)
1277 {
1278         bc_num_init(n, BC_NUM_DEF_SIZE);
1279 }
1280
1281 static void bc_num_expand(BcNum *n, size_t req)
1282 {
1283         req = req >= BC_NUM_DEF_SIZE ? req : BC_NUM_DEF_SIZE;
1284         if (req > n->cap) {
1285                 n->num = xrealloc(n->num, req);
1286                 n->cap = req;
1287         }
1288 }
1289
1290 static FAST_FUNC void bc_num_free(void *num)
1291 {
1292         free(((BcNum *) num)->num);
1293 }
1294
1295 static void bc_num_copy(BcNum *d, BcNum *s)
1296 {
1297         if (d != s) {
1298                 bc_num_expand(d, s->cap);
1299                 d->len = s->len;
1300                 d->neg = s->neg;
1301                 d->rdx = s->rdx;
1302                 memcpy(d->num, s->num, sizeof(BcDig) * d->len);
1303         }
1304 }
1305
1306 static BC_STATUS zbc_num_ulong_abs(BcNum *n, unsigned long *result_p)
1307 {
1308         size_t i;
1309         unsigned long result;
1310
1311         result = 0;
1312         i = n->len;
1313         while (i > n->rdx) {
1314                 unsigned long prev = result;
1315                 result = result * 10 + n->num[--i];
1316                 // Even overflowed N*10 can still satisfy N*10>=N. For example,
1317                 //    0x1ff00000 * 10 is 0x13f600000,
1318                 // or 0x3f600000 truncated to 32 bits. Which is larger.
1319                 // However, (N*10)/8 < N check is always correct.
1320                 if ((result / 8) < prev)
1321                         RETURN_STATUS(bc_error("overflow"));
1322         }
1323         *result_p = result;
1324
1325         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1326 }
1327 #define zbc_num_ulong_abs(...) (zbc_num_ulong_abs(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
1328
1329 static BC_STATUS zbc_num_ulong(BcNum *n, unsigned long *result_p)
1330 {
1331         if (n->neg) RETURN_STATUS(bc_error("negative number"));
1332
1333         RETURN_STATUS(zbc_num_ulong_abs(n, result_p));
1334 }
1335 #define zbc_num_ulong(...) (zbc_num_ulong(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
1336
1337 #if ULONG_MAX == 0xffffffffUL // 10 digits: 4294967295
1338 # define ULONG_NUM_BUFSIZE (10 > BC_NUM_DEF_SIZE ? 10 : BC_NUM_DEF_SIZE)
1339 #elif ULONG_MAX == 0xffffffffffffffffULL // 20 digits: 18446744073709551615
1340 # define ULONG_NUM_BUFSIZE (20 > BC_NUM_DEF_SIZE ? 20 : BC_NUM_DEF_SIZE)
1341 #endif
1342 // minimum BC_NUM_DEF_SIZE, so that bc_num_expand() in bc_num_ulong2num()
1343 // would not hit realloc() code path - not good if num[] is not malloced
1344
1345 static void bc_num_ulong2num(BcNum *n, unsigned long val)
1346 {
1347         BcDig *ptr;
1348
1349         bc_num_zero(n);
1350
1351         if (val == 0) return;
1352
1353         bc_num_expand(n, ULONG_NUM_BUFSIZE);
1354
1355         ptr = n->num;
1356         for (;;) {
1357                 n->len++;
1358                 *ptr++ = val % 10;
1359                 val /= 10;
1360                 if (val == 0) break;
1361         }
1362 }
1363
1364 static void bc_num_subArrays(BcDig *restrict a, BcDig *restrict b, size_t len)
1365 {
1366         size_t i, j;
1367         for (i = 0; i < len; ++i) {
1368                 a[i] -= b[i];
1369                 for (j = i; a[j] < 0;) {
1370                         a[j++] += 10;
1371                         a[j] -= 1;
1372                 }
1373         }
1374 }
1375
1376 static ssize_t bc_num_compare(BcDig *restrict a, BcDig *restrict b, size_t len)
1377 {
1378         size_t i = len;
1379         for (;;) {
1380                 int c;
1381                 if (i == 0)
1382                         return 0;
1383                 i--;
1384                 c = a[i] - b[i];
1385                 if (c != 0) {
1386                         i++;
1387                         if (c < 0)
1388                                 return -i;
1389                         return i;
1390                 }
1391         }
1392 }
1393
1394 #define BC_NUM_NEG(n, neg)      ((((ssize_t)(n)) ^ -((ssize_t)(neg))) + (neg))
1395 #define BC_NUM_ONE(n)           ((n)->len == 1 && (n)->rdx == 0 && (n)->num[0] == 1)
1396 #define BC_NUM_INT(n)           ((n)->len - (n)->rdx)
1397 //#define BC_NUM_AREQ(a, b)       (BC_MAX((a)->rdx, (b)->rdx) + BC_MAX(BC_NUM_INT(a), BC_NUM_INT(b)) + 1)
1398 static /*ALWAYS_INLINE*/ size_t BC_NUM_AREQ(BcNum *a, BcNum *b)
1399 {
1400         return BC_MAX(a->rdx, b->rdx) + BC_MAX(BC_NUM_INT(a), BC_NUM_INT(b)) + 1;
1401 }
1402 //#define BC_NUM_MREQ(a, b, scale) (BC_NUM_INT(a) + BC_NUM_INT(b) + BC_MAX((scale), (a)->rdx + (b)->rdx) + 1)
1403 static /*ALWAYS_INLINE*/ size_t BC_NUM_MREQ(BcNum *a, BcNum *b, size_t scale)
1404 {
1405         return BC_NUM_INT(a) + BC_NUM_INT(b) + BC_MAX(scale, a->rdx + b->rdx) + 1;
1406 }
1407
1408 static ssize_t bc_num_cmp(BcNum *a, BcNum *b)
1409 {
1410         size_t i, min, a_int, b_int, diff;
1411         BcDig *max_num, *min_num;
1412         bool a_max, neg;
1413         ssize_t cmp;
1414
1415         if (a == b) return 0;
1416         if (a->len == 0) return BC_NUM_NEG(!!b->len, !b->neg);
1417         if (b->len == 0) return BC_NUM_NEG(1, a->neg);
1418
1419         if (a->neg != b->neg) // signs of a and b differ
1420                 // +a,-b = a>b = 1 or -a,+b = a<b = -1
1421                 return (int)b->neg - (int)a->neg;
1422         neg = a->neg; // 1 if both negative, 0 if both positive
1423
1424         a_int = BC_NUM_INT(a);
1425         b_int = BC_NUM_INT(b);
1426         a_int -= b_int;
1427
1428         if (a_int != 0) return (ssize_t) a_int;
1429
1430         a_max = (a->rdx > b->rdx);
1431         if (a_max) {
1432                 min = b->rdx;
1433                 diff = a->rdx - b->rdx;
1434                 max_num = a->num + diff;
1435                 min_num = b->num;
1436                 // neg = (a_max == neg); - NOP (maps 1->1 and 0->0)
1437         } else {
1438                 min = a->rdx;
1439                 diff = b->rdx - a->rdx;
1440                 max_num = b->num + diff;
1441                 min_num = a->num;
1442                 neg = !neg; // same as "neg = (a_max == neg)"
1443         }
1444
1445         cmp = bc_num_compare(max_num, min_num, b_int + min);
1446         if (cmp != 0) return BC_NUM_NEG(cmp, neg);
1447
1448         for (max_num -= diff, i = diff - 1; i < diff; --i) {
1449                 if (max_num[i]) return BC_NUM_NEG(1, neg);
1450         }
1451
1452         return 0;
1453 }
1454
1455 static void bc_num_truncate(BcNum *n, size_t places)
1456 {
1457         if (places == 0) return;
1458
1459         n->rdx -= places;
1460
1461         if (n->len != 0) {
1462                 n->len -= places;
1463                 memmove(n->num, n->num + places, n->len * sizeof(BcDig));
1464         }
1465 }
1466
1467 static void bc_num_extend(BcNum *n, size_t places)
1468 {
1469         size_t len = n->len + places;
1470
1471         if (places != 0) {
1472                 if (n->cap < len) bc_num_expand(n, len);
1473
1474                 memmove(n->num + places, n->num, sizeof(BcDig) * n->len);
1475                 memset(n->num, 0, sizeof(BcDig) * places);
1476
1477                 n->len += places;
1478                 n->rdx += places;
1479         }
1480 }
1481
1482 static void bc_num_clean(BcNum *n)
1483 {
1484         while (n->len > 0 && n->num[n->len - 1] == 0) --n->len;
1485         if (n->len == 0)
1486                 n->neg = false;
1487         else if (n->len < n->rdx)
1488                 n->len = n->rdx;
1489 }
1490
1491 static void bc_num_retireMul(BcNum *n, size_t scale, bool neg1, bool neg2)
1492 {
1493         if (n->rdx < scale)
1494                 bc_num_extend(n, scale - n->rdx);
1495         else
1496                 bc_num_truncate(n, n->rdx - scale);
1497
1498         bc_num_clean(n);
1499         if (n->len != 0) n->neg = !neg1 != !neg2;
1500 }
1501
1502 static void bc_num_split(BcNum *restrict n, size_t idx, BcNum *restrict a,
1503                          BcNum *restrict b)
1504 {
1505         if (idx < n->len) {
1506                 b->len = n->len - idx;
1507                 a->len = idx;
1508                 a->rdx = b->rdx = 0;
1509
1510                 memcpy(b->num, n->num + idx, b->len * sizeof(BcDig));
1511                 memcpy(a->num, n->num, idx * sizeof(BcDig));
1512         } else {
1513                 bc_num_zero(b);
1514                 bc_num_copy(a, n);
1515         }
1516
1517         bc_num_clean(a);
1518         bc_num_clean(b);
1519 }
1520
1521 static BC_STATUS zbc_num_shift(BcNum *n, size_t places)
1522 {
1523         if (places == 0 || n->len == 0) RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1524
1525         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_NUM.
1526         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_NUM | 0xff)) {
1527                 if (places + n->len > BC_MAX_NUM)
1528                         RETURN_STATUS(bc_error("number too long: must be [1,"BC_MAX_NUM_STR"]"));
1529         }
1530
1531         if (n->rdx >= places)
1532                 n->rdx -= places;
1533         else {
1534                 bc_num_extend(n, places - n->rdx);
1535                 n->rdx = 0;
1536         }
1537
1538         bc_num_clean(n);
1539
1540         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1541 }
1542 #define zbc_num_shift(...) (zbc_num_shift(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
1543
1544 typedef BC_STATUS (*BcNumBinaryOp)(BcNum *, BcNum *, BcNum *, size_t) FAST_FUNC;
1545
1546 static BC_STATUS zbc_num_binary(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale,
1547                               BcNumBinaryOp op, size_t req)
1548 {
1549         BcStatus s;
1550         BcNum num2, *ptr_a, *ptr_b;
1551         bool init = false;
1552
1553         if (c == a) {
1554                 ptr_a = &num2;
1555                 memcpy(ptr_a, c, sizeof(BcNum));
1556                 init = true;
1557         } else
1558                 ptr_a = a;
1559
1560         if (c == b) {
1561                 ptr_b = &num2;
1562                 if (c != a) {
1563                         memcpy(ptr_b, c, sizeof(BcNum));
1564                         init = true;
1565                 }
1566         } else
1567                 ptr_b = b;
1568
1569         if (init)
1570                 bc_num_init(c, req);
1571         else
1572                 bc_num_expand(c, req);
1573
1574         s = BC_STATUS_SUCCESS;
1575         IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(s =) op(ptr_a, ptr_b, c, scale);
1576
1577         if (init) bc_num_free(&num2);
1578
1579         RETURN_STATUS(s);
1580 }
1581 #define zbc_num_binary(...) (zbc_num_binary(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
1582
1583 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_a(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale);
1584 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_s(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale);
1585 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_p(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale);
1586 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_m(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale);
1587 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_d(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale);
1588 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_rem(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale);
1589
1590 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_add(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
1591 {
1592         BcNumBinaryOp op = (!a->neg == !b->neg) ? zbc_num_a : zbc_num_s;
1593         (void) scale;
1594         RETURN_STATUS(zbc_num_binary(a, b, c, false, op, BC_NUM_AREQ(a, b)));
1595 }
1596
1597 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_sub(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
1598 {
1599         BcNumBinaryOp op = (!a->neg == !b->neg) ? zbc_num_s : zbc_num_a;
1600         (void) scale;
1601         RETURN_STATUS(zbc_num_binary(a, b, c, true, op, BC_NUM_AREQ(a, b)));
1602 }
1603
1604 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_mul(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
1605 {
1606         size_t req = BC_NUM_MREQ(a, b, scale);
1607         RETURN_STATUS(zbc_num_binary(a, b, c, scale, zbc_num_m, req));
1608 }
1609
1610 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_div(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
1611 {
1612         size_t req = BC_NUM_MREQ(a, b, scale);
1613         RETURN_STATUS(zbc_num_binary(a, b, c, scale, zbc_num_d, req));
1614 }
1615
1616 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_mod(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
1617 {
1618         size_t req = BC_NUM_MREQ(a, b, scale);
1619         RETURN_STATUS(zbc_num_binary(a, b, c, scale, zbc_num_rem, req));
1620 }
1621
1622 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_pow(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
1623 {
1624         RETURN_STATUS(zbc_num_binary(a, b, c, scale, zbc_num_p, a->len * b->len + 1));
1625 }
1626
1627 static const BcNumBinaryOp zxc_program_ops[] = {
1628         zbc_num_pow, zbc_num_mul, zbc_num_div, zbc_num_mod, zbc_num_add, zbc_num_sub,
1629 };
1630 #define zbc_num_add(...) (zbc_num_add(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
1631 #define zbc_num_sub(...) (zbc_num_sub(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
1632 #define zbc_num_mul(...) (zbc_num_mul(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
1633 #define zbc_num_div(...) (zbc_num_div(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
1634 #define zbc_num_mod(...) (zbc_num_mod(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
1635 #define zbc_num_pow(...) (zbc_num_pow(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
1636
1637 static BC_STATUS zbc_num_inv(BcNum *a, BcNum *b, size_t scale)
1638 {
1639         BcNum one;
1640         BcDig num[2];
1641
1642         one.cap = 2;
1643         one.num = num;
1644         bc_num_one(&one);
1645
1646         RETURN_STATUS(zbc_num_div(&one, a, b, scale));
1647 }
1648 #define zbc_num_inv(...) (zbc_num_inv(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
1649
1650 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_a(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t sub)
1651 {
1652         BcDig *ptr, *ptr_a, *ptr_b, *ptr_c;
1653         size_t i, max, min_rdx, min_int, diff, a_int, b_int;
1654         unsigned carry;
1655
1656         // Because this function doesn't need to use scale (per the bc spec),
1657         // I am hijacking it to say whether it's doing an add or a subtract.
1658
1659         if (a->len == 0) {
1660                 bc_num_copy(c, b);
1661                 if (sub && c->len) c->neg = !c->neg;
1662                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1663         }
1664         if (b->len == 0) {
1665                 bc_num_copy(c, a);
1666                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1667         }
1668
1669         c->neg = a->neg;
1670         c->rdx = BC_MAX(a->rdx, b->rdx);
1671         min_rdx = BC_MIN(a->rdx, b->rdx);
1672         c->len = 0;
1673
1674         if (a->rdx > b->rdx) {
1675                 diff = a->rdx - b->rdx;
1676                 ptr = a->num;
1677                 ptr_a = a->num + diff;
1678                 ptr_b = b->num;
1679         } else {
1680                 diff = b->rdx - a->rdx;
1681                 ptr = b->num;
1682                 ptr_a = a->num;
1683                 ptr_b = b->num + diff;
1684         }
1685
1686         ptr_c = c->num;
1687         for (i = 0; i < diff; ++i, ++c->len)
1688                 ptr_c[i] = ptr[i];
1689
1690         ptr_c += diff;
1691         a_int = BC_NUM_INT(a);
1692         b_int = BC_NUM_INT(b);
1693
1694         if (a_int > b_int) {
1695                 min_int = b_int;
1696                 max = a_int;
1697                 ptr = ptr_a;
1698         } else {
1699                 min_int = a_int;
1700                 max = b_int;
1701                 ptr = ptr_b;
1702         }
1703
1704         carry = 0;
1705         for (i = 0; i < min_rdx + min_int; ++i) {
1706                 unsigned in = (unsigned)ptr_a[i] + (unsigned)ptr_b[i] + carry;
1707                 carry = in / 10;
1708                 ptr_c[i] = (BcDig)(in % 10);
1709         }
1710         for (; i < max + min_rdx; ++i) {
1711                 unsigned in = (unsigned)ptr[i] + carry;
1712                 carry = in / 10;
1713                 ptr_c[i] = (BcDig)(in % 10);
1714         }
1715         c->len += i;
1716
1717         if (carry != 0) c->num[c->len++] = (BcDig) carry;
1718
1719         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS); // can't make void, see zbc_num_binary()
1720 }
1721
1722 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_s(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t sub)
1723 {
1724         ssize_t cmp;
1725         BcNum *minuend, *subtrahend;
1726         size_t start;
1727         bool aneg, bneg, neg;
1728
1729         // Because this function doesn't need to use scale (per the bc spec),
1730         // I am hijacking it to say whether it's doing an add or a subtract.
1731
1732         if (a->len == 0) {
1733                 bc_num_copy(c, b);
1734                 if (sub && c->len) c->neg = !c->neg;
1735                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1736         }
1737         if (b->len == 0) {
1738                 bc_num_copy(c, a);
1739                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1740         }
1741
1742         aneg = a->neg;
1743         bneg = b->neg;
1744         a->neg = b->neg = false;
1745
1746         cmp = bc_num_cmp(a, b);
1747
1748         a->neg = aneg;
1749         b->neg = bneg;
1750
1751         if (cmp == 0) {
1752                 bc_num_setToZero(c, BC_MAX(a->rdx, b->rdx));
1753                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1754         }
1755         if (cmp > 0) {
1756                 neg = a->neg;
1757                 minuend = a;
1758                 subtrahend = b;
1759         } else {
1760                 neg = b->neg;
1761                 if (sub) neg = !neg;
1762                 minuend = b;
1763                 subtrahend = a;
1764         }
1765
1766         bc_num_copy(c, minuend);
1767         c->neg = neg;
1768
1769         if (c->rdx < subtrahend->rdx) {
1770                 bc_num_extend(c, subtrahend->rdx - c->rdx);
1771                 start = 0;
1772         } else
1773                 start = c->rdx - subtrahend->rdx;
1774
1775         bc_num_subArrays(c->num + start, subtrahend->num, subtrahend->len);
1776
1777         bc_num_clean(c);
1778
1779         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS); // can't make void, see zbc_num_binary()
1780 }
1781
1782 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_k(BcNum *restrict a, BcNum *restrict b,
1783                          BcNum *restrict c)
1784 #define zbc_num_k(...) (zbc_num_k(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
1785 {
1786         BcStatus s;
1787         size_t max = BC_MAX(a->len, b->len), max2 = (max + 1) / 2;
1788         BcNum l1, h1, l2, h2, m2, m1, z0, z1, z2, temp;
1789         bool aone;
1790
1791         if (a->len == 0 || b->len == 0) {
1792                 bc_num_zero(c);
1793                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1794         }
1795         aone = BC_NUM_ONE(a);
1796         if (aone || BC_NUM_ONE(b)) {
1797                 bc_num_copy(c, aone ? b : a);
1798                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1799         }
1800
1801         if (a->len + b->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN
1802          || a->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN
1803          || b->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN
1804         ) {
1805                 size_t i, j, len;
1806
1807                 bc_num_expand(c, a->len + b->len + 1);
1808
1809                 memset(c->num, 0, sizeof(BcDig) * c->cap);
1810                 c->len = len = 0;
1811
1812                 for (i = 0; i < b->len; ++i) {
1813                         unsigned carry = 0;
1814                         for (j = 0; j < a->len; ++j) {
1815                                 unsigned in = c->num[i + j];
1816                                 in += (unsigned)a->num[j] * (unsigned)b->num[i] + carry;
1817                                 // note: compilers prefer _unsigned_ div/const
1818                                 carry = in / 10;
1819                                 c->num[i + j] = (BcDig)(in % 10);
1820                         }
1821
1822                         c->num[i + j] += (BcDig) carry;
1823                         len = BC_MAX(len, i + j + !!carry);
1824
1825 #if ENABLE_FEATURE_BC_INTERACTIVE
1826                         // a=2^1000000
1827                         // a*a <- without check below, this will not be interruptible
1828                         if (G_interrupt) return BC_STATUS_FAILURE;
1829 #endif
1830                 }
1831
1832                 c->len = len;
1833
1834                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1835         }
1836
1837         bc_num_init(&l1, max);
1838         bc_num_init(&h1, max);
1839         bc_num_init(&l2, max);
1840         bc_num_init(&h2, max);
1841         bc_num_init(&m1, max);
1842         bc_num_init(&m2, max);
1843         bc_num_init(&z0, max);
1844         bc_num_init(&z1, max);
1845         bc_num_init(&z2, max);
1846         bc_num_init(&temp, max + max);
1847
1848         bc_num_split(a, max2, &l1, &h1);
1849         bc_num_split(b, max2, &l2, &h2);
1850
1851         s = zbc_num_add(&h1, &l1, &m1, 0);
1852         if (s) goto err;
1853         s = zbc_num_add(&h2, &l2, &m2, 0);
1854         if (s) goto err;
1855
1856         s = zbc_num_k(&h1, &h2, &z0);
1857         if (s) goto err;
1858         s = zbc_num_k(&m1, &m2, &z1);
1859         if (s) goto err;
1860         s = zbc_num_k(&l1, &l2, &z2);
1861         if (s) goto err;
1862
1863         s = zbc_num_sub(&z1, &z0, &temp, 0);
1864         if (s) goto err;
1865         s = zbc_num_sub(&temp, &z2, &z1, 0);
1866         if (s) goto err;
1867
1868         s = zbc_num_shift(&z0, max2 * 2);
1869         if (s) goto err;
1870         s = zbc_num_shift(&z1, max2);
1871         if (s) goto err;
1872         s = zbc_num_add(&z0, &z1, &temp, 0);
1873         if (s) goto err;
1874         s = zbc_num_add(&temp, &z2, c, 0);
1875  err:
1876         bc_num_free(&temp);
1877         bc_num_free(&z2);
1878         bc_num_free(&z1);
1879         bc_num_free(&z0);
1880         bc_num_free(&m2);
1881         bc_num_free(&m1);
1882         bc_num_free(&h2);
1883         bc_num_free(&l2);
1884         bc_num_free(&h1);
1885         bc_num_free(&l1);
1886         RETURN_STATUS(s);
1887 }
1888
1889 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_m(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
1890 {
1891         BcStatus s;
1892         BcNum cpa, cpb;
1893         size_t maxrdx = BC_MAX(a->rdx, b->rdx);
1894
1895         scale = BC_MAX(scale, a->rdx);
1896         scale = BC_MAX(scale, b->rdx);
1897         scale = BC_MIN(a->rdx + b->rdx, scale);
1898         maxrdx = BC_MAX(maxrdx, scale);
1899
1900         bc_num_init(&cpa, a->len);
1901         bc_num_init(&cpb, b->len);
1902
1903         bc_num_copy(&cpa, a);
1904         bc_num_copy(&cpb, b);
1905         cpa.neg = cpb.neg = false;
1906
1907         s = zbc_num_shift(&cpa, maxrdx);
1908         if (s) goto err;
1909         s = zbc_num_shift(&cpb, maxrdx);
1910         if (s) goto err;
1911         s = zbc_num_k(&cpa, &cpb, c);
1912         if (s) goto err;
1913
1914         maxrdx += scale;
1915         bc_num_expand(c, c->len + maxrdx);
1916
1917         if (c->len < maxrdx) {
1918                 memset(c->num + c->len, 0, (c->cap - c->len) * sizeof(BcDig));
1919                 c->len += maxrdx;
1920         }
1921
1922         c->rdx = maxrdx;
1923         bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
1924  err:
1925         bc_num_free(&cpb);
1926         bc_num_free(&cpa);
1927         RETURN_STATUS(s);
1928 }
1929 #define zbc_num_m(...) (zbc_num_m(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
1930
1931 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_d(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
1932 {
1933         BcStatus s;
1934         size_t len, end, i;
1935         BcNum cp;
1936
1937         if (b->len == 0)
1938                 RETURN_STATUS(bc_error("divide by zero"));
1939         if (a->len == 0) {
1940                 bc_num_setToZero(c, scale);
1941                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1942         }
1943         if (BC_NUM_ONE(b)) {
1944                 bc_num_copy(c, a);
1945                 bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
1946                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1947         }
1948
1949         bc_num_init(&cp, BC_NUM_MREQ(a, b, scale));
1950         bc_num_copy(&cp, a);
1951         len = b->len;
1952
1953         if (len > cp.len) {
1954                 bc_num_expand(&cp, len + 2);
1955                 bc_num_extend(&cp, len - cp.len);
1956         }
1957
1958         if (b->rdx > cp.rdx) bc_num_extend(&cp, b->rdx - cp.rdx);
1959         cp.rdx -= b->rdx;
1960         if (scale > cp.rdx) bc_num_extend(&cp, scale - cp.rdx);
1961
1962         if (b->rdx == b->len) {
1963                 for (;;) {
1964                         if (len == 0) break;
1965                         len--;
1966                         if (b->num[len] != 0)
1967                                 break;
1968                 }
1969                 len++;
1970         }
1971
1972         if (cp.cap == cp.len) bc_num_expand(&cp, cp.len + 1);
1973
1974         // We want an extra zero in front to make things simpler.
1975         cp.num[cp.len++] = 0;
1976         end = cp.len - len;
1977
1978         bc_num_expand(c, cp.len);
1979
1980         bc_num_zero(c);
1981         memset(c->num + end, 0, (c->cap - end) * sizeof(BcDig));
1982         c->rdx = cp.rdx;
1983         c->len = cp.len;
1984
1985         s = BC_STATUS_SUCCESS;
1986         for (i = end - 1; i < end; --i) {
1987                 BcDig *n, q;
1988                 n = cp.num + i;
1989                 for (q = 0; n[len] != 0 || bc_num_compare(n, b->num, len) >= 0; ++q)
1990                         bc_num_subArrays(n, b->num, len);
1991                 c->num[i] = q;
1992 #if ENABLE_FEATURE_BC_INTERACTIVE
1993                 // a=2^100000
1994                 // scale=40000
1995                 // 1/a <- without check below, this will not be interruptible
1996                 if (G_interrupt) {
1997                         s = BC_STATUS_FAILURE;
1998                         break;
1999                 }
2000 #endif
2001         }
2002
2003         bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
2004         bc_num_free(&cp);
2005
2006         RETURN_STATUS(s);
2007 }
2008 #define zbc_num_d(...) (zbc_num_d(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2009
2010 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_r(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c,
2011                          BcNum *restrict d, size_t scale, size_t ts)
2012 {
2013         BcStatus s;
2014         BcNum temp;
2015         bool neg;
2016
2017         if (b->len == 0)
2018                 RETURN_STATUS(bc_error("divide by zero"));
2019
2020         if (a->len == 0) {
2021                 bc_num_setToZero(d, ts);
2022                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2023         }
2024
2025         bc_num_init(&temp, d->cap);
2026         s = zbc_num_d(a, b, c, scale);
2027         if (s) goto err;
2028
2029         if (scale != 0) scale = ts;
2030
2031         s = zbc_num_m(c, b, &temp, scale);
2032         if (s) goto err;
2033         s = zbc_num_sub(a, &temp, d, scale);
2034         if (s) goto err;
2035
2036         if (ts > d->rdx && d->len) bc_num_extend(d, ts - d->rdx);
2037
2038         neg = d->neg;
2039         bc_num_retireMul(d, ts, a->neg, b->neg);
2040         d->neg = neg;
2041  err:
2042         bc_num_free(&temp);
2043         RETURN_STATUS(s);
2044 }
2045 #define zbc_num_r(...) (zbc_num_r(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2046
2047 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_rem(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
2048 {
2049         BcStatus s;
2050         BcNum c1;
2051         size_t ts = BC_MAX(scale + b->rdx, a->rdx), len = BC_NUM_MREQ(a, b, ts);
2052
2053         bc_num_init(&c1, len);
2054         s = zbc_num_r(a, b, &c1, c, scale, ts);
2055         bc_num_free(&c1);
2056
2057         RETURN_STATUS(s);
2058 }
2059 #define zbc_num_rem(...) (zbc_num_rem(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2060
2061 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_p(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
2062 {
2063         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
2064         BcNum copy;
2065         unsigned long pow;
2066         size_t i, powrdx, resrdx;
2067         bool neg;
2068
2069         // GNU bc does not allow 2^2.0 - we do
2070         for (i = 0; i < b->rdx; i++)
2071                 if (b->num[i] != 0)
2072                         RETURN_STATUS(bc_error("not an integer"));
2073
2074         if (b->len == 0) {
2075                 bc_num_one(c);
2076                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2077         }
2078         if (a->len == 0) {
2079                 bc_num_setToZero(c, scale);
2080                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2081         }
2082         if (BC_NUM_ONE(b)) {
2083                 if (!b->neg)
2084                         bc_num_copy(c, a);
2085                 else
2086                         s = zbc_num_inv(a, c, scale);
2087                 RETURN_STATUS(s);
2088         }
2089
2090         neg = b->neg;
2091         s = zbc_num_ulong_abs(b, &pow);
2092         if (s) RETURN_STATUS(s);
2093         // b is not used beyond this point
2094
2095         bc_num_init(&copy, a->len);
2096         bc_num_copy(&copy, a);
2097
2098         if (!neg) {
2099                 if (a->rdx > scale)
2100                         scale = a->rdx;
2101                 if (a->rdx * pow < scale)
2102                         scale = a->rdx * pow;
2103         }
2104
2105
2106         for (powrdx = a->rdx; !(pow & 1); pow >>= 1) {
2107                 powrdx <<= 1;
2108                 s = zbc_num_mul(&copy, &copy, &copy, powrdx);
2109                 if (s) goto err;
2110                 // Not needed: zbc_num_mul() has a check for ^C:
2111                 //if (G_interrupt) {
2112                 //      s = BC_STATUS_FAILURE;
2113                 //      goto err;
2114                 //}
2115         }
2116
2117         bc_num_copy(c, &copy);
2118
2119         for (resrdx = powrdx, pow >>= 1; pow != 0; pow >>= 1) {
2120                 powrdx <<= 1;
2121                 s = zbc_num_mul(&copy, &copy, &copy, powrdx);
2122                 if (s) goto err;
2123
2124                 if (pow & 1) {
2125                         resrdx += powrdx;
2126                         s = zbc_num_mul(c, &copy, c, resrdx);
2127                         if (s) goto err;
2128                 }
2129                 // Not needed: zbc_num_mul() has a check for ^C:
2130                 //if (G_interrupt) {
2131                 //      s = BC_STATUS_FAILURE;
2132                 //      goto err;
2133                 //}
2134         }
2135
2136         if (neg) {
2137                 s = zbc_num_inv(c, c, scale);
2138                 if (s) goto err;
2139         }
2140
2141         if (c->rdx > scale) bc_num_truncate(c, c->rdx - scale);
2142
2143         // We can't use bc_num_clean() here.
2144         for (i = 0; i < c->len; ++i)
2145                 if (c->num[i] != 0)
2146                         goto skip;
2147         bc_num_setToZero(c, scale);
2148  skip:
2149
2150  err:
2151         bc_num_free(&copy);
2152         RETURN_STATUS(s);
2153 }
2154 #define zbc_num_p(...) (zbc_num_p(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2155
2156 static BC_STATUS zbc_num_sqrt(BcNum *a, BcNum *restrict b, size_t scale)
2157 {
2158         BcStatus s;
2159         BcNum num1, num2, half, f, fprime, *x0, *x1, *temp;
2160         size_t pow, len, digs, digs1, resrdx, req, times = 0;
2161         ssize_t cmp = 1, cmp1 = SSIZE_MAX, cmp2 = SSIZE_MAX;
2162
2163         req = BC_MAX(scale, a->rdx) + ((BC_NUM_INT(a) + 1) >> 1) + 1;
2164         bc_num_expand(b, req);
2165
2166         if (a->len == 0) {
2167                 bc_num_setToZero(b, scale);
2168                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2169         }
2170         if (a->neg) {
2171                 RETURN_STATUS(bc_error("negative number"));
2172         }
2173         if (BC_NUM_ONE(a)) {
2174                 bc_num_one(b);
2175                 bc_num_extend(b, scale);
2176                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2177         }
2178
2179         scale = BC_MAX(scale, a->rdx) + 1;
2180         len = a->len + scale;
2181
2182         bc_num_init(&num1, len);
2183         bc_num_init(&num2, len);
2184         bc_num_init_DEF_SIZE(&half);
2185
2186         bc_num_one(&half);
2187         half.num[0] = 5;
2188         half.rdx = 1;
2189
2190         bc_num_init(&f, len);
2191         bc_num_init(&fprime, len);
2192
2193         x0 = &num1;
2194         x1 = &num2;
2195
2196         bc_num_one(x0);
2197         pow = BC_NUM_INT(a);
2198
2199         if (pow) {
2200                 if (pow & 1)
2201                         x0->num[0] = 2;
2202                 else
2203                         x0->num[0] = 6;
2204
2205                 pow -= 2 - (pow & 1);
2206
2207                 bc_num_extend(x0, pow);
2208
2209                 // Make sure to move the radix back.
2210                 x0->rdx -= pow;
2211         }
2212
2213         x0->rdx = digs = digs1 = 0;
2214         resrdx = scale + 2;
2215         len = BC_NUM_INT(x0) + resrdx - 1;
2216
2217         while (cmp != 0 || digs < len) {
2218                 s = zbc_num_div(a, x0, &f, resrdx);
2219                 if (s) goto err;
2220                 s = zbc_num_add(x0, &f, &fprime, resrdx);
2221                 if (s) goto err;
2222                 s = zbc_num_mul(&fprime, &half, x1, resrdx);
2223                 if (s) goto err;
2224
2225                 cmp = bc_num_cmp(x1, x0);
2226                 digs = x1->len - (unsigned long long) llabs(cmp);
2227
2228                 if (cmp == cmp2 && digs == digs1)
2229                         times += 1;
2230                 else
2231                         times = 0;
2232
2233                 resrdx += times > 4;
2234
2235                 cmp2 = cmp1;
2236                 cmp1 = cmp;
2237                 digs1 = digs;
2238
2239                 temp = x0;
2240                 x0 = x1;
2241                 x1 = temp;
2242         }
2243
2244         bc_num_copy(b, x0);
2245         scale -= 1;
2246         if (b->rdx > scale) bc_num_truncate(b, b->rdx - scale);
2247  err:
2248         bc_num_free(&fprime);
2249         bc_num_free(&f);
2250         bc_num_free(&half);
2251         bc_num_free(&num2);
2252         bc_num_free(&num1);
2253         RETURN_STATUS(s);
2254 }
2255 #define zbc_num_sqrt(...) (zbc_num_sqrt(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2256
2257 static BC_STATUS zbc_num_divmod(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, BcNum *d,
2258                               size_t scale)
2259 {
2260         BcStatus s;
2261         BcNum num2, *ptr_a;
2262         bool init = false;
2263         size_t ts = BC_MAX(scale + b->rdx, a->rdx), len = BC_NUM_MREQ(a, b, ts);
2264
2265         if (c == a) {
2266                 memcpy(&num2, c, sizeof(BcNum));
2267                 ptr_a = &num2;
2268                 bc_num_init(c, len);
2269                 init = true;
2270         } else {
2271                 ptr_a = a;
2272                 bc_num_expand(c, len);
2273         }
2274
2275         s = zbc_num_r(ptr_a, b, c, d, scale, ts);
2276
2277         if (init) bc_num_free(&num2);
2278
2279         RETURN_STATUS(s);
2280 }
2281 #define zbc_num_divmod(...) (zbc_num_divmod(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2282
2283 #if ENABLE_DC
2284 static BC_STATUS zdc_num_modexp(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, BcNum *restrict d)
2285 {
2286         BcStatus s;
2287         BcNum base, exp, two, temp;
2288         BcDig two_digs[2];
2289
2290         if (c->len == 0)
2291                 RETURN_STATUS(bc_error("divide by zero"));
2292         if (a->rdx || b->rdx || c->rdx)
2293                 RETURN_STATUS(bc_error("not an integer"));
2294         if (b->neg)
2295                 RETURN_STATUS(bc_error("negative number"));
2296
2297         bc_num_expand(d, c->len);
2298         bc_num_init(&base, c->len);
2299         bc_num_init(&exp, b->len);
2300         bc_num_init(&temp, b->len);
2301
2302         two.cap = ARRAY_SIZE(two_digs);
2303         two.num = two_digs;
2304         bc_num_one(&two);
2305         two_digs[0] = 2;
2306
2307         bc_num_one(d);
2308
2309         s = zbc_num_rem(a, c, &base, 0);
2310         if (s) goto err;
2311         bc_num_copy(&exp, b);
2312
2313         while (exp.len != 0) {
2314                 s = zbc_num_divmod(&exp, &two, &exp, &temp, 0);
2315                 if (s) goto err;
2316
2317                 if (BC_NUM_ONE(&temp)) {
2318                         s = zbc_num_mul(d, &base, &temp, 0);
2319                         if (s) goto err;
2320                         s = zbc_num_rem(&temp, c, d, 0);
2321                         if (s) goto err;
2322                 }
2323
2324                 s = zbc_num_mul(&base, &base, &temp, 0);
2325                 if (s) goto err;
2326                 s = zbc_num_rem(&temp, c, &base, 0);
2327                 if (s) goto err;
2328         }
2329  err:
2330         bc_num_free(&temp);
2331         bc_num_free(&exp);
2332         bc_num_free(&base);
2333         RETURN_STATUS(s);
2334 }
2335 #define zdc_num_modexp(...) (zdc_num_modexp(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2336 #endif // ENABLE_DC
2337
2338 static FAST_FUNC void bc_string_free(void *string)
2339 {
2340         free(*(char**)string);
2341 }
2342
2343 static void bc_func_init(BcFunc *f)
2344 {
2345         bc_char_vec_init(&f->code);
2346         IF_BC(bc_vec_init(&f->labels, sizeof(size_t), NULL);)
2347         IF_BC(bc_vec_init(&f->autos, sizeof(BcId), bc_id_free);)
2348         IF_BC(bc_vec_init(&f->strs, sizeof(char *), bc_string_free);)
2349         IF_BC(bc_vec_init(&f->consts, sizeof(char *), bc_string_free);)
2350         IF_BC(f->nparams = 0;)
2351 }
2352
2353 static FAST_FUNC void bc_func_free(void *func)
2354 {
2355         BcFunc *f = (BcFunc *) func;
2356         bc_vec_free(&f->code);
2357         IF_BC(bc_vec_free(&f->labels);)
2358         IF_BC(bc_vec_free(&f->autos);)
2359         IF_BC(bc_vec_free(&f->strs);)
2360         IF_BC(bc_vec_free(&f->consts);)
2361 }
2362
2363 static void bc_array_expand(BcVec *a, size_t len);
2364
2365 static void bc_array_init(BcVec *a, bool nums)
2366 {
2367         if (nums)
2368                 bc_vec_init(a, sizeof(BcNum), bc_num_free);
2369         else
2370                 bc_vec_init(a, sizeof(BcVec), bc_vec_free);
2371         bc_array_expand(a, 1);
2372 }
2373
2374 static void bc_array_expand(BcVec *a, size_t len)
2375 {
2376         if (a->dtor == bc_num_free
2377          // && a->size == sizeof(BcNum) - always true
2378         ) {
2379                 BcNum n;
2380                 while (len > a->len) {
2381                         bc_num_init_DEF_SIZE(&n);
2382                         bc_vec_push(a, &n);
2383                 }
2384         } else {
2385                 BcVec v;
2386                 while (len > a->len) {
2387                         bc_array_init(&v, true);
2388                         bc_vec_push(a, &v);
2389                 }
2390         }
2391 }
2392
2393 static void bc_array_copy(BcVec *d, const BcVec *s)
2394 {
2395         BcNum *dnum, *snum;
2396         size_t i;
2397
2398         bc_vec_pop_all(d);
2399         bc_vec_expand(d, s->cap);
2400         d->len = s->len;
2401
2402         dnum = (void*)d->v;
2403         snum = (void*)s->v;
2404         for (i = 0; i < s->len; i++, dnum++, snum++) {
2405                 bc_num_init(dnum, snum->len);
2406                 bc_num_copy(dnum, snum);
2407         }
2408 }
2409
2410 #if ENABLE_DC
2411 static void dc_result_copy(BcResult *d, BcResult *src)
2412 {
2413         d->t = src->t;
2414
2415         switch (d->t) {
2416                 case XC_RESULT_TEMP:
2417                 case XC_RESULT_IBASE:
2418                 case XC_RESULT_SCALE:
2419                 case XC_RESULT_OBASE:
2420                         bc_num_init(&d->d.n, src->d.n.len);
2421                         bc_num_copy(&d->d.n, &src->d.n);
2422                         break;
2423                 case XC_RESULT_VAR:
2424                 case XC_RESULT_ARRAY:
2425                 case XC_RESULT_ARRAY_ELEM:
2426                         d->d.id.name = xstrdup(src->d.id.name);
2427                         break;
2428                 case XC_RESULT_CONSTANT:
2429                 IF_BC(case BC_RESULT_LAST:)
2430                 IF_BC(case BC_RESULT_ONE:)
2431                 case XC_RESULT_STR:
2432                         memcpy(&d->d.n, &src->d.n, sizeof(BcNum));
2433                         break;
2434         }
2435 }
2436 #endif // ENABLE_DC
2437
2438 static FAST_FUNC void bc_result_free(void *result)
2439 {
2440         BcResult *r = (BcResult *) result;
2441
2442         switch (r->t) {
2443                 case XC_RESULT_TEMP:
2444                 case XC_RESULT_IBASE:
2445                 case XC_RESULT_SCALE:
2446                 case XC_RESULT_OBASE:
2447                         bc_num_free(&r->d.n);
2448                         break;
2449                 case XC_RESULT_VAR:
2450                 case XC_RESULT_ARRAY:
2451                 case XC_RESULT_ARRAY_ELEM:
2452                         free(r->d.id.name);
2453                         break;
2454                 default:
2455                         // Do nothing.
2456                         break;
2457         }
2458 }
2459
2460 static int bad_input_byte(char c)
2461 {
2462         if ((c < ' ' && c != '\t' && c != '\r' && c != '\n') // also allow '\v' '\f'?
2463          || c > 0x7e
2464         ) {
2465                 bc_error_fmt("illegal character 0x%02x", c);
2466                 return 1;
2467         }
2468         return 0;
2469 }
2470
2471 static void xc_read_line(BcVec *vec, FILE *fp)
2472 {
2473  again:
2474         bc_vec_pop_all(vec);
2475         fflush_and_check();
2476
2477 #if ENABLE_FEATURE_BC_INTERACTIVE
2478         if (G_interrupt) { // ^C was pressed
2479  intr:
2480                 if (fp != stdin) {
2481                         // ^C while running a script (bc SCRIPT): die.
2482                         // We do not return to interactive prompt:
2483                         // user might be running us from a shell,
2484                         // and SCRIPT might be intended to terminate
2485                         // (e.g. contain a "halt" stmt).
2486                         // ^C dropping user into a bc prompt instead of
2487                         // the shell would be unexpected.
2488                         xfunc_die();
2489                 }
2490                 // ^C while interactive input
2491                 G_interrupt = 0;
2492                 // GNU bc says "interrupted execution."
2493                 // GNU dc says "Interrupt!"
2494                 fputs("\ninterrupted execution\n", stderr);
2495         }
2496
2497 # if ENABLE_FEATURE_EDITING
2498         if (G_ttyin && fp == stdin) {
2499                 int n, i;
2500 #  define line_buf bb_common_bufsiz1
2501                 n = read_line_input(G.line_input_state, "", line_buf, COMMON_BUFSIZE);
2502                 if (n <= 0) { // read errors or EOF, or ^D, or ^C
2503                         if (n == 0) // ^C
2504                                 goto intr;
2505                         bc_vec_pushZeroByte(vec); // ^D or EOF (or error)
2506                         return;
2507                 }
2508                 i = 0;
2509                 for (;;) {
2510                         char c = line_buf[i++];
2511                         if (!c) break;
2512                         if (bad_input_byte(c)) goto again;
2513                 }
2514                 bc_vec_string(vec, n, line_buf);
2515 #  undef line_buf
2516         } else
2517 # endif
2518 #endif
2519         {
2520                 int c;
2521                 bool bad_chars = 0;
2522
2523                 do {
2524 #if ENABLE_FEATURE_BC_INTERACTIVE
2525                         if (G_interrupt) {
2526                                 // ^C was pressed: ignore entire line, get another one
2527                                 bc_vec_pop_all(vec);
2528                                 goto intr;
2529                         }
2530 #endif
2531                         do c = fgetc(fp); while (c == '\0');
2532                         if (c == EOF) {
2533                                 if (ferror(fp))
2534                                         bb_perror_msg_and_die("input error");
2535                                 // Note: EOF does not append '\n'
2536                                 break;
2537                         }
2538                         bad_chars |= bad_input_byte(c);
2539                         bc_vec_pushByte(vec, (char)c);
2540                 } while (c != '\n');
2541
2542                 if (bad_chars) {
2543                         // Bad chars on this line
2544                         if (!G.prs.lex_filename) { // stdin
2545                                 // ignore entire line, get another one
2546                                 goto again;
2547                         }
2548                         bb_perror_msg_and_die("file '%s' is not text", G.prs.lex_filename);
2549                 }
2550                 bc_vec_pushZeroByte(vec);
2551         }
2552 }
2553
2554 //
2555 // Parsing routines
2556 //
2557
2558 static bool xc_num_strValid(const char *val, size_t base)
2559 {
2560         BcDig b;
2561         bool radix;
2562
2563         b = (BcDig)(base <= 10 ? base + '0' : base - 10 + 'A');
2564         radix = false;
2565         for (;;) {
2566                 BcDig c = *val++;
2567                 if (c == '\0')
2568                         break;
2569                 if (c == '.') {
2570                         if (radix) return false;
2571                         radix = true;
2572                         continue;
2573                 }
2574                 if (c < '0' || c >= b || (c > '9' && c < 'A'))
2575                         return false;
2576         }
2577         return true;
2578 }
2579
2580 // Note: n is already "bc_num_zero()"ed,
2581 // leading zeroes in "val" are removed
2582 static void bc_num_parseDecimal(BcNum *n, const char *val)
2583 {
2584         size_t len, i;
2585         const char *ptr;
2586
2587         len = strlen(val);
2588         if (len == 0)
2589                 return;
2590
2591         bc_num_expand(n, len);
2592
2593         ptr = strchr(val, '.');
2594
2595         n->rdx = 0;
2596         if (ptr != NULL)
2597                 n->rdx = (size_t)((val + len) - (ptr + 1));
2598
2599         for (i = 0; val[i]; ++i) {
2600                 if (val[i] != '0' && val[i] != '.') {
2601                         // Not entirely zero value - convert it, and exit
2602                         i = len - 1;
2603                         for (;;) {
2604                                 n->num[n->len] = val[i] - '0';
2605                                 ++n->len;
2606  skip_dot:
2607                                 if (i == 0) break;
2608                                 if (val[--i] == '.') goto skip_dot;
2609                         }
2610                         break;
2611                 }
2612         }
2613         // if for() exits without hitting if(), the value is entirely zero
2614 }
2615
2616 // Note: n is already "bc_num_zero()"ed,
2617 // leading zeroes in "val" are removed
2618 static void bc_num_parseBase(BcNum *n, const char *val, unsigned base_t)
2619 {
2620         BcStatus s;
2621         BcNum temp, mult, result;
2622         BcNum base;
2623         BcDig base_digs[ULONG_NUM_BUFSIZE];
2624         BcDig c = '\0';
2625         unsigned long v;
2626         size_t i, digits;
2627
2628         for (i = 0; ; ++i) {
2629                 if (val[i] == '\0')
2630                         return;
2631                 if (val[i] != '.' && val[i] != '0')
2632                         break;
2633         }
2634
2635         bc_num_init_DEF_SIZE(&temp);
2636         bc_num_init_DEF_SIZE(&mult);
2637         base.cap = ARRAY_SIZE(base_digs);
2638         base.num = base_digs;
2639         bc_num_ulong2num(&base, base_t);
2640
2641         for (;;) {
2642                 c = *val++;
2643                 if (c == '\0') goto int_err;
2644                 if (c == '.') break;
2645
2646                 v = (unsigned long) (c <= '9' ? c - '0' : c - 'A' + 10);
2647
2648                 s = zbc_num_mul(n, &base, &mult, 0);
2649                 if (s) goto int_err;
2650                 bc_num_ulong2num(&temp, v);
2651                 s = zbc_num_add(&mult, &temp, n, 0);
2652                 if (s) goto int_err;
2653         }
2654
2655         bc_num_init(&result, base.len);
2656         //bc_num_zero(&result); - already is
2657         bc_num_one(&mult);
2658
2659         digits = 0;
2660         for (;;) {
2661                 c = *val++;
2662                 if (c == '\0') break;
2663                 digits++;
2664
2665                 v = (unsigned long) (c <= '9' ? c - '0' : c - 'A' + 10);
2666
2667                 s = zbc_num_mul(&result, &base, &result, 0);
2668                 if (s) goto err;
2669                 bc_num_ulong2num(&temp, v);
2670                 s = zbc_num_add(&result, &temp, &result, 0);
2671                 if (s) goto err;
2672                 s = zbc_num_mul(&mult, &base, &mult, 0);
2673                 if (s) goto err;
2674         }
2675
2676         s = zbc_num_div(&result, &mult, &result, digits);
2677         if (s) goto err;
2678         s = zbc_num_add(n, &result, n, digits);
2679         if (s) goto err;
2680
2681         if (n->len != 0) {
2682                 if (n->rdx < digits)
2683                         bc_num_extend(n, digits - n->rdx);
2684         } else
2685                 bc_num_zero(n);
2686  err:
2687         bc_num_free(&result);
2688  int_err:
2689         bc_num_free(&mult);
2690         bc_num_free(&temp);
2691 }
2692
2693 static BC_STATUS zxc_num_parse(BcNum *n, const char *val, unsigned base_t)
2694 {
2695         if (!xc_num_strValid(val, base_t))
2696                 RETURN_STATUS(bc_error("bad number string"));
2697
2698         bc_num_zero(n);
2699         while (*val == '0') val++;
2700
2701         if (base_t == 10)
2702                 bc_num_parseDecimal(n, val);
2703         else
2704                 bc_num_parseBase(n, val, base_t);
2705
2706         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2707 }
2708 #define zxc_num_parse(...) (zxc_num_parse(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2709
2710 static bool xc_lex_more_input(void)
2711 {
2712         BcParse *p = &G.prs;
2713
2714         bc_vec_pop_all(&G.input_buffer);
2715
2716         xc_read_line(&G.input_buffer, G.prs.lex_input_fp);
2717
2718         p->lex_inbuf = G.input_buffer.v;
2719 //      bb_error_msg("G.input_buffer.len:%d '%s'", G.input_buffer.len, G.input_buffer.v);
2720
2721         return G.input_buffer.len > 1;
2722 }
2723
2724 // p->lex_inbuf points to the current string to be parsed.
2725 // if p->lex_inbuf points to '\0', it's either EOF or it points after
2726 // last processed line's terminating '\n' (and more reading needs to be done
2727 // to get next character).
2728 //
2729 // If you are in a situation where that is a possibility, call peek_inbuf().
2730 // If necessary, it performs more reading and changes p->lex_inbuf,
2731 // then it returns *p->lex_inbuf (which will be '\0' only if it's EOF).
2732 // After it, just referencing *p->lex_inbuf is valid, and if it wasn't '\0',
2733 // it's ok to do p->lex_inbuf++ once without end-of-buffer checking.
2734 //
2735 // eat_inbuf() is equvalent to "peek_inbuf(); if (c) p->lex_inbuf++":
2736 // it returns current char and advances the pointer (if not EOF).
2737 // After eat_inbuf(), referencing p->lex_inbuf[-1] and *p->lex_inbuf is valid.
2738 //
2739 // In many cases, you can use fast *p->lex_inbuf instead of peek_inbuf():
2740 // unless prev char might have been '\n', *p->lex_inbuf is '\0' ONLY
2741 // on real EOF, not end-of-buffer.
2742 //
2743 // bc cases to test interactively:
2744 // 1 #comment\  - prints "1<newline>" at once (comment is not continued)
2745 // 1 #comment/* - prints "1<newline>" at once
2746 // 1 #comment"  - prints "1<newline>" at once
2747 // 1\#comment   - error at once (\ is not a line continuation)
2748 // 1 + /*"*/2   - prints "3<newline>" at once
2749 // 1 + /*#*/2   - prints "3<newline>" at once
2750 // "str\"       - prints "str\" at once
2751 // "str#"       - prints "str#" at once
2752 // "str/*"      - prints "str/*" at once
2753 // "str#\       - waits for second line
2754 // end"         - ...prints "str#\<newline>end"
2755 static char peek_inbuf(void)
2756 {
2757         if (*G.prs.lex_inbuf == '\0') {
2758                 if (G.prs.lex_input_fp)
2759                         if (!xc_lex_more_input())
2760                                 G.prs.lex_input_fp = NULL;
2761         }
2762         return *G.prs.lex_inbuf;
2763 }
2764 static char eat_inbuf(void)
2765 {
2766         char c = peek_inbuf();
2767         if (c) G.prs.lex_inbuf++;
2768         return c;
2769 }
2770
2771 static void xc_lex_lineComment(void)
2772 {
2773         BcParse *p = &G.prs;
2774         char c;
2775
2776         // Try: echo -n '#foo' | bc
2777         p->lex = XC_LEX_WHITESPACE;
2778
2779         // We depend here on input being done in whole lines:
2780         // '\0' which isn't the EOF can only be seen after '\n'.
2781         while ((c = *p->lex_inbuf) != '\n' && c != '\0')
2782                 p->lex_inbuf++;
2783 }
2784
2785 static void xc_lex_whitespace(void)
2786 {
2787         BcParse *p = &G.prs;
2788
2789         p->lex = XC_LEX_WHITESPACE;
2790         for (;;) {
2791                 // We depend here on input being done in whole lines:
2792                 // '\0' which isn't the EOF can only be seen after '\n'.
2793                 char c = *p->lex_inbuf;
2794                 if (c == '\n') // this is XC_LEX_NLINE, not XC_LEX_WHITESPACE
2795                         break;
2796                 if (!isspace(c))
2797                         break;
2798                 p->lex_inbuf++;
2799         }
2800 }
2801
2802 static BC_STATUS zxc_lex_number(char last)
2803 {
2804         BcParse *p = &G.prs;
2805         bool pt;
2806
2807         bc_vec_pop_all(&p->lex_strnumbuf);
2808         bc_vec_pushByte(&p->lex_strnumbuf, last);
2809
2810         pt = (last == '.');
2811         p->lex = XC_LEX_NUMBER;
2812         for (;;) {
2813                 // We depend here on input being done in whole lines:
2814                 // '\0' which isn't the EOF can only be seen after '\n'.
2815                 char c = *p->lex_inbuf;
2816  check_c:
2817                 if (c == '\0')
2818                         break;
2819                 if (c == '\\' && p->lex_inbuf[1] == '\n') {
2820                         p->lex_inbuf += 2;
2821                         p->lex_line++;
2822                         c = peek_inbuf(); // force next line to be read
2823                         goto check_c;
2824                 }
2825                 if (!isdigit(c) && (c < 'A' || c > 'F')) {
2826                         if (c != '.') break;
2827                         // if '.' was already seen, stop on second one:
2828                         if (pt) break;
2829                         pt = true;
2830                 }
2831                 // c is one of "0-9A-F."
2832                 last = c;
2833                 bc_vec_push(&p->lex_strnumbuf, p->lex_inbuf);
2834                 p->lex_inbuf++;
2835         }
2836         if (last == '.') // remove trailing '.' if any
2837                 bc_vec_pop(&p->lex_strnumbuf);
2838         bc_vec_pushZeroByte(&p->lex_strnumbuf);
2839
2840         G.err_line = G.prs.lex_line;
2841         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2842 }
2843 #define zxc_lex_number(...) (zxc_lex_number(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2844
2845 static void xc_lex_name(void)
2846 {
2847         BcParse *p = &G.prs;
2848         size_t i;
2849         const char *buf;
2850
2851         p->lex = XC_LEX_NAME;
2852
2853         // Since names can't cross lines with \<newline>,
2854         // we depend on the fact that whole line is in the buffer
2855         i = 0;
2856         buf = p->lex_inbuf - 1;
2857         for (;;) {
2858                 char c = buf[i];
2859                 if ((c < 'a' || c > 'z') && !isdigit(c) && c != '_') break;
2860                 i++;
2861         }
2862
2863 #if 0 // We do not protect against people with gigabyte-long names
2864         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_STRING.
2865         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_STRING | 0xff)) {
2866                 if (i > BC_MAX_STRING)
2867                         return bc_error("name too long: must be [1,"BC_MAX_STRING_STR"]");
2868         }
2869 #endif
2870         bc_vec_string(&p->lex_strnumbuf, i, buf);
2871
2872         // Increment the index. We minus 1 because it has already been incremented.
2873         p->lex_inbuf += i - 1;
2874
2875         //return BC_STATUS_SUCCESS;
2876 }
2877
2878 IF_BC(static BC_STATUS zbc_lex_token(void);)
2879 IF_DC(static BC_STATUS zdc_lex_token(void);)
2880 #define zbc_lex_token(...) (zbc_lex_token(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2881 #define zdc_lex_token(...) (zdc_lex_token(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2882
2883 static BC_STATUS zxc_lex_next(void)
2884 {
2885         BcParse *p = &G.prs;
2886         BcStatus s;
2887
2888         p->lex_last = p->lex;
2889 //why?
2890 //      if (p->lex_last == XC_LEX_EOF)
2891 //              RETURN_STATUS(bc_error("end of file"));
2892
2893         // Loop until failure or we don't have whitespace. This
2894         // is so the parser doesn't get inundated with whitespace.
2895         // Comments are also XC_LEX_WHITESPACE tokens and eaten here.
2896         s = BC_STATUS_SUCCESS;
2897         do {
2898                 if (*p->lex_inbuf == '\0') {
2899                         p->lex = XC_LEX_EOF;
2900                         if (peek_inbuf() == '\0')
2901                                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2902                 }
2903                 p->lex_next_at = p->lex_inbuf;
2904                 dbg_lex("next string to parse:'%.*s'",
2905                         (int)(strchrnul(p->lex_next_at, '\n') - p->lex_next_at),
2906                         p->lex_next_at
2907                 );
2908                 if (IS_BC) {
2909                         IF_BC(s = zbc_lex_token());
2910                 } else {
2911                         IF_DC(s = zdc_lex_token());
2912                 }
2913         } while (!s && p->lex == XC_LEX_WHITESPACE);
2914         dbg_lex("p->lex from string:%d", p->lex);
2915
2916         RETURN_STATUS(s);
2917 }
2918 #define zxc_lex_next(...) (zxc_lex_next(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2919
2920 #if ENABLE_BC
2921 static BC_STATUS zbc_lex_skip_if_at_NLINE(void)
2922 {
2923         if (G.prs.lex == XC_LEX_NLINE)
2924                 RETURN_STATUS(zxc_lex_next());
2925         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2926 }
2927 #define zbc_lex_skip_if_at_NLINE(...) (zbc_lex_skip_if_at_NLINE(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2928
2929 static BC_STATUS zbc_lex_next_and_skip_NLINE(void)
2930 {
2931         BcStatus s;
2932         s = zxc_lex_next();
2933         if (s) RETURN_STATUS(s);
2934         // if(cond)<newline>stmt is accepted too (but not 2+ newlines)
2935         s = zbc_lex_skip_if_at_NLINE();
2936         RETURN_STATUS(s);
2937 }
2938 #define zbc_lex_next_and_skip_NLINE(...) (zbc_lex_next_and_skip_NLINE(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2939
2940 static BC_STATUS zbc_lex_identifier(void)
2941 {
2942         BcParse *p = &G.prs;
2943         BcStatus s;
2944         unsigned i;
2945         const char *buf = p->lex_inbuf - 1;
2946
2947         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(bc_lex_kws); ++i) {
2948                 const char *keyword8 = bc_lex_kws[i].name8;
2949                 unsigned j = 0;
2950                 while (buf[j] != '\0' && buf[j] == keyword8[j]) {
2951                         j++;
2952                         if (j == 8) goto match;
2953                 }
2954                 if (keyword8[j] != '\0')
2955                         continue;
2956  match:
2957                 // buf starts with keyword bc_lex_kws[i]
2958                 if (isalnum(buf[j]) || buf[j]=='_')
2959                         continue; // "ifz" does not match "if" keyword, "if." does
2960                 p->lex = BC_LEX_KEY_1st_keyword + i;
2961                 if (!keyword_is_POSIX(i)) {
2962                         s = zbc_posix_error_fmt("%sthe '%.8s' keyword", "POSIX does not allow ", bc_lex_kws[i].name8);
2963                         if (s) RETURN_STATUS(s);
2964                 }
2965
2966                 // We minus 1 because the index has already been incremented.
2967                 p->lex_inbuf += j - 1;
2968                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2969         }
2970
2971         xc_lex_name();
2972         s = BC_STATUS_SUCCESS;
2973
2974         if (p->lex_strnumbuf.len > 2) {
2975                 // Prevent this:
2976                 // >>> qwe=1
2977                 // bc: POSIX only allows one character names; this is bad: 'qwe=1
2978                 // '
2979                 unsigned len = strchrnul(buf, '\n') - buf;
2980                 s = zbc_posix_error_fmt("POSIX only allows one character names; this is bad: '%.*s'", len, buf);
2981         }
2982
2983         RETURN_STATUS(s);
2984 }
2985 #define zbc_lex_identifier(...) (zbc_lex_identifier(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2986
2987 static BC_STATUS zbc_lex_string(void)
2988 {
2989         BcParse *p = &G.prs;
2990
2991         p->lex = XC_LEX_STR;
2992         bc_vec_pop_all(&p->lex_strnumbuf);
2993         for (;;) {
2994                 char c = peek_inbuf(); // strings can cross lines
2995                 if (c == '\0') {
2996                         RETURN_STATUS(bc_error("unterminated string"));
2997                 }
2998                 if (c == '"')
2999                         break;
3000                 if (c == '\n')
3001                         p->lex_line++;
3002                 bc_vec_push(&p->lex_strnumbuf, p->lex_inbuf);
3003                 p->lex_inbuf++;
3004         }
3005         bc_vec_pushZeroByte(&p->lex_strnumbuf);
3006         p->lex_inbuf++;
3007
3008         G.err_line = p->lex_line;
3009         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3010 }
3011 #define zbc_lex_string(...) (zbc_lex_string(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3012
3013 static void parse_lex_by_checking_eq_sign(unsigned with_and_without)
3014 {
3015         BcParse *p = &G.prs;
3016         if (*p->lex_inbuf == '=') {
3017                 // ^^^ not using peek_inbuf() since '==' etc can't be split across lines
3018                 p->lex_inbuf++;
3019                 with_and_without >>= 8; // store "with" value
3020         } // else store "without" value
3021         p->lex = (with_and_without & 0xff);
3022 }
3023 #define parse_lex_by_checking_eq_sign(with, without) \
3024         parse_lex_by_checking_eq_sign(((with)<<8)|(without))
3025
3026 static BC_STATUS zbc_lex_comment(void)
3027 {
3028         BcParse *p = &G.prs;
3029
3030         p->lex = XC_LEX_WHITESPACE;
3031         // here lex_inbuf is at '*' of opening comment delimiter
3032         for (;;) {
3033                 char c;
3034
3035                 p->lex_inbuf++;
3036                 c = peek_inbuf();
3037  check_star:
3038                 if (c == '*') {
3039                         p->lex_inbuf++;
3040                         c = *p->lex_inbuf; // no need to peek_inbuf()
3041                         if (c == '/')
3042                                 break;
3043                         goto check_star;
3044                 }
3045                 if (c == '\0') {
3046                         RETURN_STATUS(bc_error("unterminated comment"));
3047                 }
3048                 if (c == '\n')
3049                         p->lex_line++;
3050         }
3051         p->lex_inbuf++; // skip trailing '/'
3052
3053         G.err_line = p->lex_line;
3054         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3055 }
3056 #define zbc_lex_comment(...) (zbc_lex_comment(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3057
3058 #undef zbc_lex_token
3059 static BC_STATUS zbc_lex_token(void)
3060 {
3061         BcParse *p = &G.prs;
3062         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
3063         char c = eat_inbuf();
3064         char c2;
3065
3066         // This is the workhorse of the lexer.
3067         switch (c) {
3068 //      case '\0': // probably never reached
3069 //              p->lex_inbuf--;
3070 //              p->lex = XC_LEX_EOF;
3071 //              break;
3072         case '\n':
3073                 p->lex_line++;
3074                 p->lex = XC_LEX_NLINE;
3075                 break;
3076         case '\t':
3077         case '\v':
3078         case '\f':
3079         case '\r':
3080         case ' ':
3081                 xc_lex_whitespace();
3082                 break;
3083         case '!':
3084                 parse_lex_by_checking_eq_sign(XC_LEX_OP_REL_NE, BC_LEX_OP_BOOL_NOT);
3085                 if (p->lex == BC_LEX_OP_BOOL_NOT) {
3086                         s = zbc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad("!");
3087                         if (s) RETURN_STATUS(s);
3088                 }
3089                 break;
3090         case '"':
3091                 s = zbc_lex_string();
3092                 break;
3093         case '#':
3094                 s = zbc_POSIX_does_not_allow("'#' script comments");
3095                 if (s) RETURN_STATUS(s);
3096                 xc_lex_lineComment();
3097                 break;
3098         case '%':
3099                 parse_lex_by_checking_eq_sign(BC_LEX_OP_ASSIGN_MODULUS, XC_LEX_OP_MODULUS);
3100                 break;
3101         case '&':
3102                 c2 = *p->lex_inbuf;
3103                 if (c2 == '&') {
3104                         s = zbc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad("&&");
3105                         if (s) RETURN_STATUS(s);
3106                         p->lex_inbuf++;
3107                         p->lex = BC_LEX_OP_BOOL_AND;
3108                 } else {
3109                         p->lex = XC_LEX_INVALID;
3110                         s = bc_error_bad_character('&');
3111                 }
3112                 break;
3113         case '(':
3114         case ')':
3115                 p->lex = (BcLexType)(c - '(' + BC_LEX_LPAREN);
3116                 break;
3117         case '*':
3118                 parse_lex_by_checking_eq_sign(BC_LEX_OP_ASSIGN_MULTIPLY, XC_LEX_OP_MULTIPLY);
3119                 break;
3120         case '+':
3121                 c2 = *p->lex_inbuf;
3122                 if (c2 == '+') {
3123                         p->lex_inbuf++;
3124                         p->lex = BC_LEX_OP_INC;
3125                 } else
3126                         parse_lex_by_checking_eq_sign(BC_LEX_OP_ASSIGN_PLUS, XC_LEX_OP_PLUS);
3127                 break;
3128         case ',':
3129                 p->lex = BC_LEX_COMMA;
3130                 break;
3131         case '-':
3132                 c2 = *p->lex_inbuf;
3133                 if (c2 == '-') {
3134                         p->lex_inbuf++;
3135                         p->lex = BC_LEX_OP_DEC;
3136                 } else
3137                         parse_lex_by_checking_eq_sign(BC_LEX_OP_ASSIGN_MINUS, XC_LEX_OP_MINUS);
3138                 break;
3139         case '.':
3140                 if (isdigit(*p->lex_inbuf))
3141                         s = zxc_lex_number(c);
3142                 else {
3143                         p->lex = BC_LEX_KEY_LAST;
3144                         s = zbc_POSIX_does_not_allow("'.' as 'last'");
3145                 }
3146                 break;
3147         case '/':
3148                 c2 = *p->lex_inbuf;
3149                 if (c2 == '*')
3150                         s = zbc_lex_comment();
3151                 else
3152                         parse_lex_by_checking_eq_sign(BC_LEX_OP_ASSIGN_DIVIDE, XC_LEX_OP_DIVIDE);
3153                 break;
3154         case '0':
3155         case '1':
3156         case '2':
3157         case '3':
3158         case '4':
3159         case '5':
3160         case '6':
3161         case '7':
3162         case '8':
3163         case '9':
3164         case 'A':
3165         case 'B':
3166         case 'C':
3167         case 'D':
3168         case 'E':
3169         case 'F':
3170                 s = zxc_lex_number(c);
3171                 break;
3172         case ';':
3173                 p->lex = BC_LEX_SCOLON;
3174                 break;
3175         case '<':
3176                 parse_lex_by_checking_eq_sign(XC_LEX_OP_REL_LE, XC_LEX_OP_REL_LT);
3177                 break;
3178         case '=':
3179                 parse_lex_by_checking_eq_sign(XC_LEX_OP_REL_EQ, BC_LEX_OP_ASSIGN);
3180                 break;
3181         case '>':
3182                 parse_lex_by_checking_eq_sign(XC_LEX_OP_REL_GE, XC_LEX_OP_REL_GT);
3183                 break;
3184         case '[':
3185         case ']':
3186                 p->lex = (BcLexType)(c - '[' + BC_LEX_LBRACKET);
3187                 break;
3188         case '\\':
3189                 if (*p->lex_inbuf == '\n') {
3190                         p->lex = XC_LEX_WHITESPACE;
3191                         p->lex_inbuf++;
3192                 } else
3193                         s = bc_error_bad_character(c);
3194                 break;
3195         case '^':
3196                 parse_lex_by_checking_eq_sign(BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER, XC_LEX_OP_POWER);
3197                 break;
3198         case 'a':
3199         case 'b':
3200         case 'c':
3201         case 'd':
3202         case 'e':
3203         case 'f':
3204         case 'g':
3205         case 'h':
3206         case 'i':
3207         case 'j':
3208         case 'k':
3209         case 'l':
3210         case 'm':
3211         case 'n':
3212         case 'o':
3213         case 'p':
3214         case 'q':
3215         case 'r':
3216         case 's':
3217         case 't':
3218         case 'u':
3219         case 'v':
3220         case 'w':
3221         case 'x':
3222         case 'y':
3223         case 'z':
3224                 s = zbc_lex_identifier();
3225                 break;
3226         case '{':
3227         case '}':
3228                 p->lex = (BcLexType)(c - '{' + BC_LEX_LBRACE);
3229                 break;
3230         case '|':
3231                 c2 = *p->lex_inbuf;
3232                 if (c2 == '|') {
3233                         s = zbc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad("||");
3234                         if (s) RETURN_STATUS(s);
3235                         p->lex_inbuf++;
3236                         p->lex = BC_LEX_OP_BOOL_OR;
3237                 } else {
3238                         p->lex = XC_LEX_INVALID;
3239                         s = bc_error_bad_character(c);
3240                 }
3241                 break;
3242         default:
3243                 p->lex = XC_LEX_INVALID;
3244                 s = bc_error_bad_character(c);
3245                 break;
3246         }
3247
3248         RETURN_STATUS(s);
3249 }
3250 #define zbc_lex_token(...) (zbc_lex_token(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3251 #endif // ENABLE_BC
3252
3253 #if ENABLE_DC
3254 static BC_STATUS zdc_lex_register(void)
3255 {
3256         BcParse *p = &G.prs;
3257         if (G_exreg && isspace(*p->lex_inbuf)) {
3258                 xc_lex_whitespace(); // eats whitespace (but not newline)
3259                 p->lex_inbuf++; // xc_lex_name() expects this
3260                 xc_lex_name();
3261         } else {
3262                 bc_vec_pop_all(&p->lex_strnumbuf);
3263                 bc_vec_push(&p->lex_strnumbuf, p->lex_inbuf++);
3264                 bc_vec_pushZeroByte(&p->lex_strnumbuf);
3265                 p->lex = XC_LEX_NAME;
3266         }
3267
3268         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3269 }
3270 #define zdc_lex_register(...) (zdc_lex_register(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3271
3272 static BC_STATUS zdc_lex_string(void)
3273 {
3274         BcParse *p = &G.prs;
3275         size_t depth;
3276
3277         p->lex = XC_LEX_STR;
3278         bc_vec_pop_all(&p->lex_strnumbuf);
3279
3280         depth = 1;
3281         for (;;) {
3282                 char c = peek_inbuf();
3283                 if (c == '\0') {
3284                         RETURN_STATUS(bc_error("unterminated string"));
3285                 }
3286                 if (c == '[') depth++;
3287                 if (c == ']')
3288                         if (--depth == 0)
3289                                 break;
3290                 if (c == '\n')
3291                         p->lex_line++;
3292                 bc_vec_push(&p->lex_strnumbuf, p->lex_inbuf);
3293                 p->lex_inbuf++;
3294         }
3295         bc_vec_pushZeroByte(&p->lex_strnumbuf);
3296         p->lex_inbuf++; // skip trailing ']'
3297
3298         G.err_line = p->lex_line;
3299         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3300 }
3301 #define zdc_lex_string(...) (zdc_lex_string(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3302
3303 #undef zdc_lex_token
3304 static BC_STATUS zdc_lex_token(void)
3305 {
3306         static const //BcLexType - should be this type, but narrower type saves size:
3307         uint8_t
3308         dc_lex_regs[] ALIGN1 = {
3309                 XC_LEX_OP_REL_EQ, XC_LEX_OP_REL_LE, XC_LEX_OP_REL_GE, XC_LEX_OP_REL_NE,
3310                 XC_LEX_OP_REL_LT, XC_LEX_OP_REL_GT, DC_LEX_SCOLON, DC_LEX_COLON,
3311                 DC_LEX_ELSE, DC_LEX_LOAD, DC_LEX_LOAD_POP, DC_LEX_OP_ASSIGN,
3312                 DC_LEX_STORE_PUSH,
3313         };
3314
3315         BcParse *p = &G.prs;
3316         BcStatus s;
3317         char c, c2;
3318         size_t i;
3319
3320         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(dc_lex_regs); ++i) {
3321                 if (p->lex_last == dc_lex_regs[i])
3322                         RETURN_STATUS(zdc_lex_register());
3323         }
3324
3325         s = BC_STATUS_SUCCESS;
3326         c = eat_inbuf();
3327         if (c >= '%' && c <= '~'
3328          && (p->lex = dc_char_to_LEX[c - '%']) != XC_LEX_INVALID
3329         ) {
3330                 RETURN_STATUS(s);
3331         }
3332
3333         // This is the workhorse of the lexer.
3334         switch (c) {
3335 //      case '\0': // probably never reached
3336 //              p->lex = XC_LEX_EOF;
3337 //              break;
3338         case '\n':
3339                 // '\n' is XC_LEX_NLINE, not XC_LEX_WHITESPACE
3340                 // (and "case '\n':" is not just empty here)
3341                 // only to allow interactive dc have a way to exit
3342                 // "parse" stage of "parse,execute" loop
3343                 // on <enter>, not on _next_ token (which would mean
3344                 // commands are not executed on pressing <enter>).
3345                 // IOW: typing "1p<enter>" should print "1" _at once_,
3346                 // not after some more input.
3347                 p->lex_line++;
3348                 p->lex = XC_LEX_NLINE;
3349                 break;
3350         case '\t':
3351         case '\v':
3352         case '\f':
3353         case '\r':
3354         case ' ':
3355                 xc_lex_whitespace();
3356                 break;
3357         case '!':
3358                 c2 = *p->lex_inbuf;
3359                 if (c2 == '=')
3360                         p->lex = XC_LEX_OP_REL_NE;
3361                 else if (c2 == '<')
3362                         p->lex = XC_LEX_OP_REL_LE;
3363                 else if (c2 == '>')
3364                         p->lex = XC_LEX_OP_REL_GE;
3365                 else
3366                         RETURN_STATUS(bc_error_bad_character(c));
3367                 p->lex_inbuf++;
3368                 break;
3369         case '#':
3370                 xc_lex_lineComment();
3371                 break;
3372         case '.':
3373                 if (isdigit(*p->lex_inbuf))
3374                         s = zxc_lex_number(c);
3375                 else
3376                         s = bc_error_bad_character(c);
3377                 break;
3378         case '0':
3379         case '1':
3380         case '2':
3381         case '3':
3382         case '4':
3383         case '5':
3384         case '6':
3385         case '7':
3386         case '8':
3387         case '9':
3388         case 'A':
3389         case 'B':
3390         case 'C':
3391         case 'D':
3392         case 'E':
3393         case 'F':
3394                 s = zxc_lex_number(c);
3395                 break;
3396         case '[':
3397                 s = zdc_lex_string();
3398                 break;
3399         default:
3400                 p->lex = XC_LEX_INVALID;
3401                 s = bc_error_bad_character(c);
3402                 break;
3403         }
3404
3405         RETURN_STATUS(s);
3406 }
3407 #define zdc_lex_token(...) (zdc_lex_token(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3408 #endif // ENABLE_DC
3409
3410 static void xc_parse_push(char i)
3411 {
3412         BcVec *code = &G.prs.func->code;
3413         dbg_compile("%s:%d pushing bytecode %zd:%d", __func__, __LINE__, code->len, i);
3414         bc_vec_pushByte(code, i);
3415 }
3416
3417 static void xc_parse_pushName(char *name)
3418 {
3419 #if 1
3420         BcVec *code = &G.prs.func->code;
3421         size_t pos = code->len;
3422         size_t len = strlen(name) + 1;
3423
3424         bc_vec_expand(code, pos + len);
3425         strcpy(code->v + pos, name);
3426         code->len = pos + len;
3427 #else
3428         // Smaller code, but way slow:
3429         do {
3430                 xc_parse_push(*name);
3431         } while (*name++);
3432 #endif
3433 }
3434
3435 // Indexes < 0xfc are encoded verbatim, else first byte is
3436 // 0xfc, 0xfd, 0xfe or 0xff, encoding "1..4 bytes",
3437 // followed by that many bytes, lsb first.
3438 // (The above describes 32-bit case).
3439 #define SMALL_INDEX_LIMIT (0x100 - sizeof(size_t))
3440
3441 static void xc_parse_pushIndex(size_t idx)
3442 {
3443         size_t mask;
3444         unsigned amt;
3445
3446         dbg_lex("%s:%d pushing index %zd", __func__, __LINE__, idx);
3447         if (idx < SMALL_INDEX_LIMIT) {
3448                 goto push_idx;
3449         }
3450
3451         mask = ((size_t)0xff) << (sizeof(idx) * 8 - 8);
3452         amt = sizeof(idx);
3453         do {
3454                 if (idx & mask) break;
3455                 mask >>= 8;
3456                 amt--;
3457         } while (amt != 0);
3458
3459         xc_parse_push(SMALL_INDEX_LIMIT + amt);
3460
3461         while (idx != 0) {
3462  push_idx:
3463                 xc_parse_push((unsigned char)idx);
3464                 idx >>= 8;
3465         }
3466 }
3467
3468 #if ENABLE_BC
3469 static void bc_parse_pushJUMP(size_t idx)
3470 {
3471         xc_parse_push(BC_INST_JUMP);
3472         xc_parse_pushIndex(idx);
3473 }
3474
3475 static void bc_parse_pushJUMP_ZERO(size_t idx)
3476 {
3477         xc_parse_push(BC_INST_JUMP_ZERO);
3478         xc_parse_pushIndex(idx);
3479 }
3480
3481 static BC_STATUS zbc_parse_pushSTR(void)
3482 {
3483         BcParse *p = &G.prs;
3484         char *str = xstrdup(p->lex_strnumbuf.v);
3485
3486         xc_parse_push(XC_INST_STR);
3487         xc_parse_pushIndex(p->func->strs.len);
3488         bc_vec_push(&p->func->strs, &str);
3489
3490         RETURN_STATUS(zxc_lex_next());
3491 }
3492 #define zbc_parse_pushSTR(...) (zbc_parse_pushSTR(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3493 #endif
3494
3495 static void xc_parse_pushNUM(void)
3496 {
3497         BcParse *p = &G.prs;
3498         char *num = xstrdup(p->lex_strnumbuf.v);
3499 #if ENABLE_BC && ENABLE_DC
3500         size_t idx = bc_vec_push(IS_BC ? &p->func->consts : &G.prog.consts, &num);
3501 #elif ENABLE_BC
3502         size_t idx = bc_vec_push(&p->func->consts, &num);
3503 #else // DC
3504         size_t idx = bc_vec_push(&G.prog.consts, &num);
3505 #endif
3506         xc_parse_push(XC_INST_NUM);
3507         xc_parse_pushIndex(idx);
3508 }
3509
3510 static BC_STATUS zxc_parse_text_init(const char *text)
3511 {
3512         G.prs.func = xc_program_func(G.prs.fidx);
3513         G.prs.lex_inbuf = text;
3514         G.prs.lex = G.prs.lex_last = XC_LEX_INVALID;
3515         RETURN_STATUS(zxc_lex_next());
3516 }
3517 #define zxc_parse_text_init(...) (zxc_parse_text_init(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3518
3519 // Called when parsing or execution detects a failure,
3520 // resets execution structures.
3521 static void xc_program_reset(void)
3522 {
3523         BcFunc *f;
3524         BcInstPtr *ip;
3525
3526         bc_vec_npop(&G.prog.exestack, G.prog.exestack.len - 1);
3527         bc_vec_pop_all(&G.prog.results);
3528
3529         f = xc_program_func_BC_PROG_MAIN();
3530         ip = bc_vec_top(&G.prog.exestack);
3531         ip->inst_idx = f->code.len;
3532 }
3533
3534 // Called when parsing code detects a failure,
3535 // resets parsing structures.
3536 static void xc_parse_reset(void)
3537 {
3538         BcParse *p = &G.prs;
3539         if (p->fidx != BC_PROG_MAIN) {
3540                 bc_func_free(p->func);
3541                 bc_func_init(p->func);
3542
3543                 p->fidx = BC_PROG_MAIN;
3544                 p->func = xc_program_func_BC_PROG_MAIN();
3545         }
3546
3547         p->lex_inbuf += strlen(p->lex_inbuf);
3548         p->lex = XC_LEX_EOF;
3549
3550         IF_BC(bc_vec_pop_all(&p->exits);)
3551         IF_BC(bc_vec_pop_all(&p->conds);)
3552         IF_BC(bc_vec_pop_all(&p->ops);)
3553
3554         xc_program_reset();
3555 }
3556
3557 static void xc_parse_free(void)
3558 {
3559         IF_BC(bc_vec_free(&G.prs.exits);)
3560         IF_BC(bc_vec_free(&G.prs.conds);)
3561         IF_BC(bc_vec_free(&G.prs.ops);)
3562         bc_vec_free(&G.prs.lex_strnumbuf);
3563 }
3564
3565 static void xc_parse_create(size_t fidx)
3566 {
3567         BcParse *p = &G.prs;
3568         memset(p, 0, sizeof(BcParse));
3569
3570         bc_char_vec_init(&p->lex_strnumbuf);
3571         IF_BC(bc_vec_init(&p->exits, sizeof(size_t), NULL);)
3572         IF_BC(bc_vec_init(&p->conds, sizeof(size_t), NULL);)
3573         IF_BC(bc_vec_init(&p->ops, sizeof(BcLexType), NULL);)
3574
3575         p->fidx = fidx;
3576         p->func = xc_program_func(fidx);
3577 }
3578
3579 static void xc_program_add_fn(void)
3580 {
3581         //size_t idx;
3582         BcFunc f;
3583         bc_func_init(&f);
3584         //idx =
3585         bc_vec_push(&G.prog.fns, &f);
3586         //return idx;
3587 }
3588
3589 #if ENABLE_BC
3590
3591 // Note: takes ownership of 'name' (must be malloced)
3592 static size_t bc_program_addFunc(char *name)
3593 {
3594         size_t idx;
3595         BcId entry, *entry_ptr;
3596         int inserted;
3597
3598         entry.name = name;
3599         entry.idx = G.prog.fns.len;
3600
3601         inserted = bc_map_insert(&G.prog.fn_map, &entry, &idx);
3602         if (!inserted) free(name);
3603
3604         entry_ptr = bc_vec_item(&G.prog.fn_map, idx);
3605         idx = entry_ptr->idx;
3606
3607         if (!inserted) {
3608                 // There is already a function with this name.
3609                 // It'll be redefined now, clear old definition.
3610                 BcFunc *func = xc_program_func(entry_ptr->idx);
3611                 bc_func_free(func);
3612                 bc_func_init(func);
3613         } else {
3614                 xc_program_add_fn();
3615         }
3616
3617         return idx;
3618 }
3619
3620 #define BC_PARSE_TOP_OP(p) (*(BcLexType*)bc_vec_top(&(p)->ops))
3621 // We can calculate the conversion between tokens and exprs by subtracting the
3622 // position of the first operator in the lex enum and adding the position of the
3623 // first in the expr enum. Note: This only works for binary operators.
3624 #define BC_TOKEN_2_INST(t) ((char) ((t) - XC_LEX_OP_POWER + XC_INST_POWER))
3625
3626 static BcStatus bc_parse_expr_empty_ok(uint8_t flags);
3627
3628 static BC_STATUS zbc_parse_expr(uint8_t flags)
3629 {
3630         BcStatus s;
3631
3632         s = bc_parse_expr_empty_ok(flags);
3633         if (s == BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP)
3634                 RETURN_STATUS(bc_error("empty expression"));
3635         RETURN_STATUS(s);
3636 }
3637 #define zbc_parse_expr(...) (zbc_parse_expr(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3638
3639 static BC_STATUS zbc_parse_stmt_possibly_auto(bool auto_allowed);
3640 #define zbc_parse_stmt_possibly_auto(...) (zbc_parse_stmt_possibly_auto(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3641
3642 static BC_STATUS zbc_parse_stmt(void)
3643 {
3644         RETURN_STATUS(zbc_parse_stmt_possibly_auto(false));
3645 }
3646 #define zbc_parse_stmt(...) (zbc_parse_stmt(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3647
3648 static BC_STATUS zbc_parse_stmt_allow_NLINE_before(const char *after_X)
3649 {
3650         BcParse *p = &G.prs;
3651         // "if(cond)<newline>stmt" is accepted too, but not 2+ newlines.
3652         // Same for "else", "while()", "for()".
3653         BcStatus s = zbc_lex_next_and_skip_NLINE();
3654         if (s) RETURN_STATUS(s);
3655         if (p->lex == XC_LEX_NLINE)
3656                 RETURN_STATUS(bc_error_fmt("no statement after '%s'", after_X));
3657
3658         RETURN_STATUS(zbc_parse_stmt());
3659 }
3660 #define zbc_parse_stmt_allow_NLINE_before(...) (zbc_parse_stmt_allow_NLINE_before(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3661
3662 static void bc_parse_operator(BcLexType type, size_t start, size_t *nexprs)
3663 {
3664         BcParse *p = &G.prs;
3665         char l, r = bc_parse_op_PREC(type - XC_LEX_1st_op);
3666         bool left = bc_parse_op_LEFT(type - XC_LEX_1st_op);
3667
3668         while (p->ops.len > start) {
3669                 BcLexType t = BC_PARSE_TOP_OP(p);
3670                 if (t == BC_LEX_LPAREN) break;
3671
3672                 l = bc_parse_op_PREC(t - XC_LEX_1st_op);
3673                 if (l >= r && (l != r || !left)) break;
3674
3675                 xc_parse_push(BC_TOKEN_2_INST(t));
3676                 bc_vec_pop(&p->ops);
3677                 *nexprs -= (t != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && t != XC_LEX_NEG);
3678         }
3679
3680         bc_vec_push(&p->ops, &type);
3681 }
3682
3683 static BC_STATUS zbc_parse_rightParen(size_t ops_bgn, size_t *nexs)
3684 {
3685         BcParse *p = &G.prs;
3686         BcLexType top;
3687
3688         if (p->ops.len <= ops_bgn)
3689                 RETURN_STATUS(bc_error_bad_expression());
3690         top = BC_PARSE_TOP_OP(p);
3691
3692         while (top != BC_LEX_LPAREN) {
3693                 xc_parse_push(BC_TOKEN_2_INST(top));
3694
3695                 bc_vec_pop(&p->ops);
3696                 *nexs -= (top != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && top != XC_LEX_NEG);
3697
3698                 if (p->ops.len <= ops_bgn)
3699                         RETURN_STATUS(bc_error_bad_expression());
3700                 top = BC_PARSE_TOP_OP(p);
3701         }
3702
3703         bc_vec_pop(&p->ops);
3704
3705         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3706 }
3707 #define zbc_parse_rightParen(...) (zbc_parse_rightParen(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3708
3709 static BC_STATUS zbc_parse_params(uint8_t flags)
3710 {
3711         BcParse *p = &G.prs;
3712         BcStatus s;
3713         size_t nparams;
3714
3715         dbg_lex("%s:%d p->lex:%d", __func__, __LINE__, p->lex);
3716         flags = (flags & ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL)) | BC_PARSE_ARRAY;
3717
3718         s = zxc_lex_next();
3719         if (s) RETURN_STATUS(s);
3720
3721         nparams = 0;
3722         if (p->lex != BC_LEX_RPAREN) {
3723                 for (;;) {
3724                         s = zbc_parse_expr(flags);
3725                         if (s) RETURN_STATUS(s);
3726                         nparams++;
3727                         if (p->lex != BC_LEX_COMMA) {
3728                                 if (p->lex == BC_LEX_RPAREN)
3729                                         break;
3730                                 RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
3731                         }
3732                         s = zxc_lex_next();
3733                         if (s) RETURN_STATUS(s);
3734                 }
3735         }
3736
3737         xc_parse_push(BC_INST_CALL);
3738         xc_parse_pushIndex(nparams);
3739
3740         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3741 }
3742 #define zbc_parse_params(...) (zbc_parse_params(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3743
3744 // Note: takes ownership of 'name' (must be malloced)
3745 static BC_STATUS zbc_parse_call(char *name, uint8_t flags)
3746 {
3747         BcParse *p = &G.prs;
3748         BcStatus s;
3749         BcId entry, *entry_ptr;
3750         size_t idx;
3751
3752         entry.name = name;
3753
3754         s = zbc_parse_params(flags);
3755         if (s) goto err;
3756
3757         if (p->lex != BC_LEX_RPAREN) {
3758                 s = bc_error_bad_token();
3759                 goto err;
3760         }
3761
3762         idx = bc_map_find_exact(&G.prog.fn_map, &entry);
3763
3764         if (idx == BC_VEC_INVALID_IDX) {
3765                 // No such function exists, create an empty one
3766                 bc_program_addFunc(name);
3767                 idx = bc_map_find_exact(&G.prog.fn_map, &entry);
3768         } else
3769                 free(name);
3770
3771         entry_ptr = bc_vec_item(&G.prog.fn_map, idx);
3772         xc_parse_pushIndex(entry_ptr->idx);
3773
3774         RETURN_STATUS(zxc_lex_next());
3775  err:
3776         free(name);
3777         RETURN_STATUS(s);
3778 }
3779 #define zbc_parse_call(...) (zbc_parse_call(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3780
3781 static BC_STATUS zbc_parse_name(BcInst *type, uint8_t flags)
3782 {
3783         BcParse *p = &G.prs;
3784         BcStatus s;
3785         char *name;
3786
3787         name = xstrdup(p->lex_strnumbuf.v);
3788         s = zxc_lex_next();
3789         if (s) goto err;
3790
3791         if (p->lex == BC_LEX_LBRACKET) {
3792                 s = zxc_lex_next();
3793                 if (s) goto err;
3794
3795                 if (p->lex == BC_LEX_RBRACKET) {
3796                         if (!(flags & BC_PARSE_ARRAY)) {
3797                                 s = bc_error_bad_expression();
3798                                 goto err;
3799                         }
3800                         *type = XC_INST_ARRAY;
3801                 } else {
3802                         *type = XC_INST_ARRAY_ELEM;
3803                         flags &= ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL);
3804                         s = zbc_parse_expr(flags);
3805                         if (s) goto err;
3806                 }
3807                 s = zxc_lex_next();
3808                 if (s) goto err;
3809                 xc_parse_push(*type);
3810                 xc_parse_pushName(name);
3811                 free(name);
3812         } else if (p->lex == BC_LEX_LPAREN) {
3813                 if (flags & BC_PARSE_NOCALL) {
3814                         s = bc_error_bad_token();
3815                         goto err;
3816                 }
3817                 *type = BC_INST_CALL;
3818                 s = zbc_parse_call(name, flags);
3819         } else {
3820                 *type = XC_INST_VAR;
3821                 xc_parse_push(XC_INST_VAR);
3822                 xc_parse_pushName(name);
3823                 free(name);
3824         }
3825
3826         RETURN_STATUS(s);
3827  err:
3828         free(name);
3829         RETURN_STATUS(s);
3830 }
3831 #define zbc_parse_name(...) (zbc_parse_name(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3832
3833 static BC_STATUS zbc_parse_read(void)
3834 {
3835         BcParse *p = &G.prs;
3836         BcStatus s;
3837
3838         s = zxc_lex_next();
3839         if (s) RETURN_STATUS(s);
3840         if (p->lex != BC_LEX_LPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
3841
3842         s = zxc_lex_next();
3843         if (s) RETURN_STATUS(s);
3844         if (p->lex != BC_LEX_RPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
3845
3846         xc_parse_push(XC_INST_READ);
3847
3848         RETURN_STATUS(s);
3849 }
3850 #define zbc_parse_read(...) (zbc_parse_read(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3851
3852 static BC_STATUS zbc_parse_builtin(BcLexType type, uint8_t flags, BcInst *prev)
3853 {
3854         BcParse *p = &G.prs;
3855         BcStatus s;
3856
3857         s = zxc_lex_next();
3858         if (s) RETURN_STATUS(s);
3859         if (p->lex != BC_LEX_LPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
3860
3861         flags = (flags & ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL)) | BC_PARSE_ARRAY;
3862
3863         s = zxc_lex_next();
3864         if (s) RETURN_STATUS(s);
3865
3866         s = zbc_parse_expr(flags);
3867         if (s) RETURN_STATUS(s);
3868
3869         if (p->lex != BC_LEX_RPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
3870
3871         *prev = (type == BC_LEX_KEY_LENGTH) ? XC_INST_LENGTH : XC_INST_SQRT;
3872         xc_parse_push(*prev);
3873
3874         RETURN_STATUS(s);
3875 }
3876 #define zbc_parse_builtin(...) (zbc_parse_builtin(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3877
3878 static BC_STATUS zbc_parse_scale(BcInst *type, uint8_t flags)
3879 {
3880         BcParse *p = &G.prs;
3881         BcStatus s;
3882
3883         s = zxc_lex_next();
3884         if (s) RETURN_STATUS(s);
3885
3886         if (p->lex != BC_LEX_LPAREN) {
3887                 *type = XC_INST_SCALE;
3888                 xc_parse_push(XC_INST_SCALE);
3889                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3890         }
3891
3892         *type = XC_INST_SCALE_FUNC;
3893         flags &= ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL);
3894
3895         s = zxc_lex_next();
3896         if (s) RETURN_STATUS(s);
3897
3898         s = zbc_parse_expr(flags);
3899         if (s) RETURN_STATUS(s);
3900         if (p->lex != BC_LEX_RPAREN)
3901                 RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
3902         xc_parse_push(XC_INST_SCALE_FUNC);
3903
3904         RETURN_STATUS(zxc_lex_next());
3905 }
3906 #define zbc_parse_scale(...) (zbc_parse_scale(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3907
3908 static BC_STATUS zbc_parse_incdec(BcInst *prev, bool *paren_expr,
3909                                 size_t *nexprs, uint8_t flags)
3910 {
3911         BcParse *p = &G.prs;
3912         BcStatus s;
3913         BcLexType type;
3914         char inst;
3915         BcInst etype = *prev;
3916
3917         if (etype == XC_INST_VAR || etype == XC_INST_ARRAY_ELEM
3918          || etype == XC_INST_SCALE || etype == BC_INST_LAST
3919          || etype == XC_INST_IBASE || etype == XC_INST_OBASE
3920         ) {
3921                 *prev = inst = BC_INST_INC_POST + (p->lex != BC_LEX_OP_INC);
3922                 xc_parse_push(inst);
3923                 s = zxc_lex_next();
3924         } else {
3925                 *prev = inst = BC_INST_INC_PRE + (p->lex != BC_LEX_OP_INC);
3926                 *paren_expr = true;
3927
3928                 s = zxc_lex_next();
3929                 if (s) RETURN_STATUS(s);
3930                 type = p->lex;
3931
3932                 // Because we parse the next part of the expression
3933                 // right here, we need to increment this.
3934                 *nexprs = *nexprs + 1;
3935
3936                 switch (type) {
3937                 case XC_LEX_NAME:
3938                         s = zbc_parse_name(prev, flags | BC_PARSE_NOCALL);
3939                         break;
3940                 case BC_LEX_KEY_IBASE:
3941                 case BC_LEX_KEY_LAST:
3942                 case BC_LEX_KEY_OBASE:
3943                         xc_parse_push(type - BC_LEX_KEY_IBASE + XC_INST_IBASE);
3944                         s = zxc_lex_next();
3945                         break;
3946                 case BC_LEX_KEY_SCALE:
3947                         s = zxc_lex_next();
3948                         if (s) RETURN_STATUS(s);
3949                         if (p->lex == BC_LEX_LPAREN)
3950                                 s = bc_error_bad_token();
3951                         else
3952                                 xc_parse_push(XC_INST_SCALE);
3953                         break;
3954                 default:
3955                         s = bc_error_bad_token();
3956                         break;
3957                 }
3958
3959                 if (!s) xc_parse_push(inst);
3960         }
3961
3962         RETURN_STATUS(s);
3963 }
3964 #define zbc_parse_incdec(...) (zbc_parse_incdec(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3965
3966 #if 0
3967 #define BC_PARSE_LEAF(p, rparen) \
3968         ((rparen) \
3969          || ((p) >= XC_INST_NUM && (p) <= XC_INST_SQRT) \
3970          || (p) == BC_INST_INC_POST \
3971          || (p) == BC_INST_DEC_POST \
3972         )
3973 #else
3974 static int ok_in_expr(BcInst p)
3975 {
3976         return (p >= XC_INST_NUM && p <= XC_INST_SQRT)
3977                 || p == BC_INST_INC_POST
3978                 || p == BC_INST_DEC_POST
3979                 ;
3980 }
3981 #define BC_PARSE_LEAF(p, rparen) ((rparen) || ok_in_expr(p))
3982 #endif
3983
3984 static BC_STATUS zbc_parse_minus(BcInst *prev, size_t ops_bgn,
3985                                 bool rparen, size_t *nexprs)
3986 {
3987         BcParse *p = &G.prs;
3988         BcStatus s;
3989         BcLexType type;
3990         BcInst etype = *prev;
3991
3992         s = zxc_lex_next();
3993         if (s) RETURN_STATUS(s);
3994
3995         type = BC_PARSE_LEAF(etype, rparen) ? XC_LEX_OP_MINUS : XC_LEX_NEG;
3996         *prev = BC_TOKEN_2_INST(type);
3997
3998         // We can just push onto the op stack because this is the largest
3999         // precedence operator that gets pushed. Inc/dec does not.
4000         if (type != XC_LEX_OP_MINUS)
4001                 bc_vec_push(&p->ops, &type);
4002         else
4003                 bc_parse_operator(type, ops_bgn, nexprs);
4004
4005         RETURN_STATUS(s);
4006 }
4007 #define zbc_parse_minus(...) (zbc_parse_minus(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4008
4009 static BC_STATUS zbc_parse_print(void)
4010 {
4011         BcParse *p = &G.prs;
4012         BcStatus s;
4013         BcLexType type;
4014
4015         for (;;) {
4016                 s = zxc_lex_next();
4017                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4018                 type = p->lex;
4019                 if (type == XC_LEX_STR) {
4020                         s = zbc_parse_pushSTR();
4021                 } else {
4022                         s = zbc_parse_expr(0);
4023                 }
4024                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4025                 xc_parse_push(XC_INST_PRINT_POP);
4026                 if (p->lex != BC_LEX_COMMA)
4027                         break;
4028         }
4029
4030         RETURN_STATUS(s);
4031 }
4032 #define zbc_parse_print(...) (zbc_parse_print(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4033
4034 static BC_STATUS zbc_parse_return(void)
4035 {
4036         BcParse *p = &G.prs;
4037         BcStatus s;
4038         BcLexType t;
4039
4040         dbg_lex_enter("%s:%d entered", __func__, __LINE__);
4041         s = zxc_lex_next();
4042         if (s) RETURN_STATUS(s);
4043
4044         t = p->lex;
4045         if (t == XC_LEX_NLINE || t == BC_LEX_SCOLON)
4046                 xc_parse_push(BC_INST_RET0);
4047         else {
4048                 bool paren = (t == BC_LEX_LPAREN);
4049                 s = bc_parse_expr_empty_ok(0);
4050                 if (s == BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP) {
4051                         xc_parse_push(BC_INST_RET0);
4052                         s = zxc_lex_next();
4053                 }
4054                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4055
4056                 if (!paren || p->lex_last != BC_LEX_RPAREN) {
4057                         s = zbc_POSIX_requires("parentheses around return expressions");
4058                         if (s) RETURN_STATUS(s);
4059                 }
4060
4061                 xc_parse_push(XC_INST_RET);
4062         }
4063
4064         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
4065         RETURN_STATUS(s);
4066 }
4067 #define zbc_parse_return(...) (zbc_parse_return(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4068
4069 static void rewrite_label_to_current(size_t idx)
4070 {
4071         BcParse *p = &G.prs;
4072         size_t *label = bc_vec_item(&p->func->labels, idx);
4073         *label = p->func->code.len;
4074 }
4075
4076 static BC_STATUS zbc_parse_if(void)
4077 {
4078         BcParse *p = &G.prs;
4079         BcStatus s;
4080         size_t ip_idx;
4081
4082         dbg_lex_enter("%s:%d entered", __func__, __LINE__);
4083         s = zxc_lex_next();
4084         if (s) RETURN_STATUS(s);
4085         if (p->lex != BC_LEX_LPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4086
4087         s = zxc_lex_next();
4088         if (s) RETURN_STATUS(s);
4089         s = zbc_parse_expr(BC_PARSE_REL);
4090         if (s) RETURN_STATUS(s);
4091         if (p->lex != BC_LEX_RPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4092
4093         // Encode "if zero, jump to ..."
4094         // Pushed value (destination of the jump) is uninitialized,
4095         // will be rewritten to be address of "end of if()" or of "else".
4096         ip_idx = bc_vec_push(&p->func->labels, &ip_idx);
4097         bc_parse_pushJUMP_ZERO(ip_idx);
4098
4099         s = zbc_parse_stmt_allow_NLINE_before(STRING_if);
4100         if (s) RETURN_STATUS(s);
4101
4102         dbg_lex("%s:%d in if after stmt: p->lex:%d", __func__, __LINE__, p->lex);
4103         if (p->lex == BC_LEX_KEY_ELSE) {
4104                 size_t ip2_idx;
4105
4106                 // Encode "after then_stmt, jump to end of if()"
4107                 ip2_idx = bc_vec_push(&p->func->labels, &ip2_idx);
4108                 dbg_lex("%s:%d after if() then_stmt: BC_INST_JUMP to %zd", __func__, __LINE__, ip2_idx);
4109                 bc_parse_pushJUMP(ip2_idx);
4110
4111                 dbg_lex("%s:%d rewriting 'if_zero' label to jump to 'else'-> %zd", __func__, __LINE__, p->func->code.len);
4112                 rewrite_label_to_current(ip_idx);
4113
4114                 ip_idx = ip2_idx;
4115
4116                 s = zbc_parse_stmt_allow_NLINE_before(STRING_else);
4117                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4118         }
4119
4120         dbg_lex("%s:%d rewriting label to jump after 'if' body-> %zd", __func__, __LINE__, p->func->code.len);
4121         rewrite_label_to_current(ip_idx);
4122
4123         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
4124         RETURN_STATUS(s);
4125 }
4126 #define zbc_parse_if(...) (zbc_parse_if(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4127
4128 static BC_STATUS zbc_parse_while(void)
4129 {
4130         BcParse *p = &G.prs;
4131         BcStatus s;
4132         size_t cond_idx;
4133         size_t ip_idx;
4134
4135         s = zxc_lex_next();
4136         if (s) RETURN_STATUS(s);
4137         if (p->lex != BC_LEX_LPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4138         s = zxc_lex_next();
4139         if (s) RETURN_STATUS(s);
4140
4141         cond_idx = bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4142         ip_idx = cond_idx + 1;
4143         bc_vec_push(&p->conds, &cond_idx);
4144
4145         bc_vec_push(&p->exits, &ip_idx);
4146         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip_idx);
4147
4148         s = zbc_parse_expr(BC_PARSE_REL);
4149         if (s) RETURN_STATUS(s);
4150         if (p->lex != BC_LEX_RPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4151
4152         bc_parse_pushJUMP_ZERO(ip_idx);
4153
4154         s = zbc_parse_stmt_allow_NLINE_before(STRING_while);
4155         if (s) RETURN_STATUS(s);
4156
4157         dbg_lex("%s:%d BC_INST_JUMP to %zd", __func__, __LINE__, cond_idx);
4158         bc_parse_pushJUMP(cond_idx);
4159
4160         dbg_lex("%s:%d rewriting label-> %zd", __func__, __LINE__, p->func->code.len);
4161         rewrite_label_to_current(ip_idx);
4162
4163         bc_vec_pop(&p->exits);
4164         bc_vec_pop(&p->conds);
4165
4166         RETURN_STATUS(s);
4167 }
4168 #define zbc_parse_while(...) (zbc_parse_while(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4169
4170 static BC_STATUS zbc_parse_for(void)
4171 {
4172         BcParse *p = &G.prs;
4173         BcStatus s;
4174         size_t cond_idx, exit_idx, body_idx, update_idx;
4175
4176         dbg_lex("%s:%d p->lex:%d", __func__, __LINE__, p->lex);
4177         s = zxc_lex_next();
4178         if (s) RETURN_STATUS(s);
4179         if (p->lex != BC_LEX_LPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4180         s = zxc_lex_next();
4181         if (s) RETURN_STATUS(s);
4182
4183         if (p->lex != BC_LEX_SCOLON) {
4184                 s = zbc_parse_expr(0);
4185                 xc_parse_push(XC_INST_POP);
4186                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4187         } else {
4188                 s = zbc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for("init");
4189                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4190         }
4191
4192         if (p->lex != BC_LEX_SCOLON) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4193         s = zxc_lex_next();
4194         if (s) RETURN_STATUS(s);
4195
4196         cond_idx = bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4197         update_idx = cond_idx + 1;
4198         body_idx = update_idx + 1;
4199         exit_idx = body_idx + 1;
4200
4201         if (p->lex != BC_LEX_SCOLON)
4202                 s = zbc_parse_expr(BC_PARSE_REL);
4203         else {
4204                 // Set this for the next call to xc_parse_pushNUM().
4205                 // This is safe to set because the current token is a semicolon,
4206                 // which has no string requirement.
4207                 bc_vec_string(&p->lex_strnumbuf, 1, "1");
4208                 xc_parse_pushNUM();
4209                 s = zbc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for("condition");
4210         }
4211         if (s) RETURN_STATUS(s);
4212
4213         if (p->lex != BC_LEX_SCOLON) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4214
4215         s = zxc_lex_next();
4216         if (s) RETURN_STATUS(s);
4217
4218         bc_parse_pushJUMP_ZERO(exit_idx);
4219         bc_parse_pushJUMP(body_idx);
4220
4221         bc_vec_push(&p->conds, &update_idx);
4222         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4223
4224         if (p->lex != BC_LEX_RPAREN) {
4225                 s = zbc_parse_expr(0);
4226                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4227                 if (p->lex != BC_LEX_RPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4228                 xc_parse_push(XC_INST_POP);
4229         } else {
4230                 s = zbc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for("update");
4231                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4232         }
4233
4234         bc_parse_pushJUMP(cond_idx);
4235         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4236
4237         bc_vec_push(&p->exits, &exit_idx);
4238         bc_vec_push(&p->func->labels, &exit_idx);
4239
4240         s = zbc_parse_stmt_allow_NLINE_before(STRING_for);
4241         if (s) RETURN_STATUS(s);
4242
4243         dbg_lex("%s:%d BC_INST_JUMP to %zd", __func__, __LINE__, update_idx);
4244         bc_parse_pushJUMP(update_idx);
4245
4246         dbg_lex("%s:%d rewriting label-> %zd", __func__, __LINE__, p->func->code.len);
4247         rewrite_label_to_current(exit_idx);
4248
4249         bc_vec_pop(&p->exits);
4250         bc_vec_pop(&p->conds);
4251
4252         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
4253 }
4254 #define zbc_parse_for(...) (zbc_parse_for(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4255
4256 static BC_STATUS zbc_parse_break_or_continue(BcLexType type)
4257 {
4258         BcParse *p = &G.prs;
4259         size_t i;
4260
4261         if (type == BC_LEX_KEY_BREAK) {
4262                 if (p->exits.len == 0) // none of the enclosing blocks is a loop
4263                         RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4264                 i = *(size_t*)bc_vec_top(&p->exits);
4265         } else {
4266                 i = *(size_t*)bc_vec_top(&p->conds);
4267         }
4268         bc_parse_pushJUMP(i);
4269
4270         RETURN_STATUS(zxc_lex_next());
4271 }
4272 #define zbc_parse_break_or_continue(...) (zbc_parse_break_or_continue(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4273
4274 static BC_STATUS zbc_func_insert(BcFunc *f, char *name, bool var)
4275 {
4276         BcId *autoid;
4277         BcId a;
4278         size_t i;
4279
4280         autoid = (void*)f->autos.v;
4281         for (i = 0; i < f->autos.len; i++, autoid++) {
4282                 if (strcmp(name, autoid->name) == 0)
4283                         RETURN_STATUS(bc_error("duplicate function parameter or auto name"));
4284         }
4285
4286         a.idx = var;
4287         a.name = name;
4288
4289         bc_vec_push(&f->autos, &a);
4290
4291         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
4292 }
4293 #define zbc_func_insert(...) (zbc_func_insert(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4294
4295 static BC_STATUS zbc_parse_funcdef(void)
4296 {
4297         BcParse *p = &G.prs;
4298         BcStatus s;
4299         bool var, comma = false;
4300         char *name;
4301
4302         dbg_lex_enter("%s:%d entered", __func__, __LINE__);
4303         s = zxc_lex_next();
4304         if (s) RETURN_STATUS(s);
4305         if (p->lex != XC_LEX_NAME)
4306                 RETURN_STATUS(bc_error("bad function definition"));
4307
4308         name = xstrdup(p->lex_strnumbuf.v);
4309         p->fidx = bc_program_addFunc(name);
4310         p->func = xc_program_func(p->fidx);
4311
4312         s = zxc_lex_next();
4313         if (s) RETURN_STATUS(s);
4314         if (p->lex != BC_LEX_LPAREN)
4315                 RETURN_STATUS(bc_error("bad function definition"));
4316         s = zxc_lex_next();
4317         if (s) RETURN_STATUS(s);
4318
4319         while (p->lex != BC_LEX_RPAREN) {
4320                 if (p->lex != XC_LEX_NAME)
4321                         RETURN_STATUS(bc_error("bad function definition"));
4322
4323                 ++p->func->nparams;
4324
4325                 name = xstrdup(p->lex_strnumbuf.v);
4326                 s = zxc_lex_next();
4327                 if (s) goto err;
4328
4329                 var = p->lex != BC_LEX_LBRACKET;
4330
4331                 if (!var) {
4332                         s = zxc_lex_next();
4333                         if (s) goto err;
4334
4335                         if (p->lex != BC_LEX_RBRACKET) {
4336                                 s = bc_error("bad function definition");
4337                                 goto err;
4338                         }
4339
4340                         s = zxc_lex_next();
4341                         if (s) goto err;
4342                 }
4343
4344                 comma = p->lex == BC_LEX_COMMA;
4345                 if (comma) {
4346                         s = zxc_lex_next();
4347                         if (s) goto err;
4348                 }
4349
4350                 s = zbc_func_insert(p->func, name, var);
4351                 if (s) goto err;
4352         }
4353
4354         if (comma) RETURN_STATUS(bc_error("bad function definition"));
4355
4356         s = zxc_lex_next();
4357         if (s) RETURN_STATUS(s);
4358
4359         if (p->lex != BC_LEX_LBRACE) {
4360                 s = zbc_POSIX_requires("the left brace be on the same line as the function header");
4361                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4362         }
4363
4364         // Prevent "define z()<newline>" from being interpreted as function with empty stmt as body
4365         s = zbc_lex_skip_if_at_NLINE();
4366         if (s) RETURN_STATUS(s);
4367         //GNU bc requires a {} block even if function body has single stmt, enforce this?
4368         if (p->lex != BC_LEX_LBRACE)
4369                 RETURN_STATUS(bc_error("function { body } expected"));
4370
4371         p->in_funcdef++; // to determine whether "return" stmt is allowed, and such
4372         s = zbc_parse_stmt_possibly_auto(true);
4373         p->in_funcdef--;
4374         if (s) RETURN_STATUS(s);
4375
4376         xc_parse_push(BC_INST_RET0);
4377
4378         // Subsequent code generation is into main program
4379         p->fidx = BC_PROG_MAIN;
4380         p->func = xc_program_func_BC_PROG_MAIN();
4381
4382         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
4383         RETURN_STATUS(s);
4384  err:
4385         dbg_lex_done("%s:%d done (error)", __func__, __LINE__);
4386         free(name);
4387         RETURN_STATUS(s);
4388 }
4389 #define zbc_parse_funcdef(...) (zbc_parse_funcdef(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4390
4391 static BC_STATUS zbc_parse_auto(void)
4392 {
4393         BcParse *p = &G.prs;
4394         BcStatus s;
4395         char *name;
4396
4397         dbg_lex_enter("%s:%d entered", __func__, __LINE__);
4398         s = zxc_lex_next();
4399         if (s) RETURN_STATUS(s);
4400
4401         for (;;) {
4402                 bool var;
4403
4404                 if (p->lex != XC_LEX_NAME)
4405                         RETURN_STATUS(bc_error("bad 'auto' syntax"));
4406
4407                 name = xstrdup(p->lex_strnumbuf.v);
4408                 s = zxc_lex_next();
4409                 if (s) goto err;
4410
4411                 var = (p->lex != BC_LEX_LBRACKET);
4412                 if (!var) {
4413                         s = zxc_lex_next();
4414                         if (s) goto err;
4415
4416                         if (p->lex != BC_LEX_RBRACKET) {
4417                                 s = bc_error("bad 'auto' syntax");
4418                                 goto err;
4419                         }
4420                         s = zxc_lex_next();
4421                         if (s) goto err;
4422                 }
4423
4424                 s = zbc_func_insert(p->func, name, var);
4425                 if (s) goto err;
4426
4427                 if (p->lex == XC_LEX_NLINE
4428                  || p->lex == BC_LEX_SCOLON
4429                 //|| p->lex == BC_LEX_RBRACE // allow "define f() {auto a}"
4430                 ) {
4431                         break;
4432                 }
4433                 if (p->lex != BC_LEX_COMMA)
4434                         RETURN_STATUS(bc_error("bad 'auto' syntax"));
4435                 s = zxc_lex_next(); // skip comma
4436                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4437         }
4438
4439         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
4440         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
4441  err:
4442         free(name);
4443         dbg_lex_done("%s:%d done (ERROR)", __func__, __LINE__);
4444         RETURN_STATUS(s);
4445 }
4446 #define zbc_parse_auto(...) (zbc_parse_auto(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4447
4448 #undef zbc_parse_stmt_possibly_auto
4449 static BC_STATUS zbc_parse_stmt_possibly_auto(bool auto_allowed)
4450 {
4451         BcParse *p = &G.prs;
4452         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4453
4454         dbg_lex_enter("%s:%d entered, p->lex:%d", __func__, __LINE__, p->lex);
4455
4456         if (p->lex == XC_LEX_NLINE) {
4457                 dbg_lex_done("%s:%d done (seen XC_LEX_NLINE)", __func__, __LINE__);
4458                 RETURN_STATUS(zxc_lex_next());
4459         }
4460         if (p->lex == BC_LEX_SCOLON) {
4461                 dbg_lex_done("%s:%d done (seen BC_LEX_SCOLON)", __func__, __LINE__);
4462                 RETURN_STATUS(zxc_lex_next());
4463         }
4464
4465         if (p->lex == BC_LEX_LBRACE) {
4466                 dbg_lex("%s:%d BC_LEX_LBRACE: (auto_allowed:%d)", __func__, __LINE__, auto_allowed);
4467                 do {
4468                         s = zxc_lex_next();
4469                         if (s) RETURN_STATUS(s);
4470                 } while (p->lex == XC_LEX_NLINE);
4471                 if (auto_allowed && p->lex == BC_LEX_KEY_AUTO) {
4472                         dbg_lex("%s:%d calling zbc_parse_auto()", __func__, __LINE__);
4473                         s = zbc_parse_auto();
4474                         if (s) RETURN_STATUS(s);
4475                 }
4476                 while (p->lex != BC_LEX_RBRACE) {
4477                         dbg_lex("%s:%d block parsing loop", __func__, __LINE__);
4478                         s = zbc_parse_stmt();
4479                         if (s) RETURN_STATUS(s);
4480                 }
4481                 s = zxc_lex_next();
4482                 dbg_lex_done("%s:%d done (seen BC_LEX_RBRACE)", __func__, __LINE__);
4483                 RETURN_STATUS(s);
4484         }
4485
4486         dbg_lex("%s:%d p->lex:%d", __func__, __LINE__, p->lex);
4487         switch (p->lex) {
4488         case XC_LEX_OP_MINUS:
4489         case BC_LEX_OP_INC:
4490         case BC_LEX_OP_DEC:
4491         case BC_LEX_OP_BOOL_NOT:
4492         case BC_LEX_LPAREN:
4493         case XC_LEX_NAME:
4494         case XC_LEX_NUMBER:
4495         case BC_LEX_KEY_IBASE:
4496         case BC_LEX_KEY_LAST:
4497         case BC_LEX_KEY_LENGTH:
4498         case BC_LEX_KEY_OBASE:
4499         case BC_LEX_KEY_READ:
4500         case BC_LEX_KEY_SCALE:
4501         case BC_LEX_KEY_SQRT:
4502                 s = zbc_parse_expr(BC_PARSE_PRINT);
4503                 break;
4504         case XC_LEX_STR:
4505                 s = zbc_parse_pushSTR();
4506                 xc_parse_push(XC_INST_PRINT_STR);
4507                 break;
4508         case BC_LEX_KEY_BREAK:
4509         case BC_LEX_KEY_CONTINUE:
4510                 s = zbc_parse_break_or_continue(p->lex);
4511                 break;
4512         case BC_LEX_KEY_FOR:
4513                 s = zbc_parse_for();
4514                 break;
4515         case BC_LEX_KEY_HALT:
4516                 xc_parse_push(BC_INST_HALT);
4517                 s = zxc_lex_next();
4518                 break;
4519         case BC_LEX_KEY_IF:
4520                 s = zbc_parse_if();
4521                 break;
4522         case BC_LEX_KEY_LIMITS:
4523                 // "limits" is a compile-time command,
4524                 // the output is produced at _parse time_.
4525                 printf(
4526                         "BC_BASE_MAX     = "BC_MAX_OBASE_STR "\n"
4527                         "BC_DIM_MAX      = "BC_MAX_DIM_STR   "\n"
4528                         "BC_SCALE_MAX    = "BC_MAX_SCALE_STR "\n"
4529                         "BC_STRING_MAX   = "BC_MAX_STRING_STR"\n"
4530                         "BC_NAME_MAX     = "BC_MAX_NAME_STR  "\n"
4531                         "BC_NUM_MAX      = "BC_MAX_NUM_STR   "\n"
4532                         "MAX Exponent    = "BC_MAX_EXP_STR   "\n"
4533                         "Number of vars  = "BC_MAX_VARS_STR  "\n"
4534                 );
4535                 s = zxc_lex_next();
4536                 break;
4537         case BC_LEX_KEY_PRINT:
4538                 s = zbc_parse_print();
4539                 break;
4540         case BC_LEX_KEY_QUIT:
4541                 // "quit" is a compile-time command. For example,
4542                 // "if (0 == 1) quit" terminates when parsing the statement,
4543                 // not when it is executed
4544                 QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
4545         case BC_LEX_KEY_RETURN:
4546                 if (!p->in_funcdef)
4547                         RETURN_STATUS(bc_error("'return' not in a function"));
4548                 s = zbc_parse_return();
4549                 break;
4550         case BC_LEX_KEY_WHILE:
4551                 s = zbc_parse_while();
4552                 break;
4553         default:
4554                 s = bc_error_bad_token();
4555                 break;
4556         }
4557
4558         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
4559         RETURN_STATUS(s);
4560 }
4561 #define zbc_parse_stmt_possibly_auto(...) (zbc_parse_stmt_possibly_auto(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4562
4563 static BC_STATUS zbc_parse_stmt_or_funcdef(void)
4564 {
4565         BcParse *p = &G.prs;
4566         BcStatus s;
4567
4568         dbg_lex_enter("%s:%d entered", __func__, __LINE__);
4569         if (p->lex == XC_LEX_EOF)
4570                 s = bc_error("end of file");
4571         else if (p->lex == BC_LEX_KEY_DEFINE) {
4572                 dbg_lex("%s:%d p->lex:BC_LEX_KEY_DEFINE", __func__, __LINE__);
4573                 s = zbc_parse_funcdef();
4574         } else {
4575                 dbg_lex("%s:%d p->lex:%d (not BC_LEX_KEY_DEFINE)", __func__, __LINE__, p->lex);
4576                 s = zbc_parse_stmt();
4577         }
4578
4579         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
4580         RETURN_STATUS(s);
4581 }
4582 #define zbc_parse_stmt_or_funcdef(...) (zbc_parse_stmt_or_funcdef(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4583
4584 // This is not a "z" function: can also return BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP
4585 static BcStatus bc_parse_expr_empty_ok(uint8_t flags)
4586 {
4587         BcParse *p = &G.prs;
4588         BcInst prev = XC_INST_PRINT;
4589         size_t nexprs = 0, ops_bgn = p->ops.len;
4590         unsigned nparens, nrelops;
4591         bool paren_first, paren_expr, rprn, assign, bin_last;
4592
4593         dbg_lex_enter("%s:%d entered", __func__, __LINE__);
4594         paren_first = (p->lex == BC_LEX_LPAREN);
4595         nparens = nrelops = 0;
4596         paren_expr = rprn = assign = false;
4597         bin_last = true;
4598
4599         for (;;) {
4600                 bool get_token;
4601                 BcStatus s;
4602                 BcLexType t = p->lex;
4603
4604                 if (!lex_allowed_in_bc_expr(t))
4605                         break;
4606
4607                 dbg_lex("%s:%d t:%d", __func__, __LINE__, t);
4608                 get_token = false;
4609                 s = BC_STATUS_SUCCESS;
4610                 switch (t) {
4611                 case BC_LEX_OP_INC:
4612                 case BC_LEX_OP_DEC:
4613                         dbg_lex("%s:%d LEX_OP_INC/DEC", __func__, __LINE__);
4614                         s = zbc_parse_incdec(&prev, &paren_expr, &nexprs, flags);
4615                         rprn = bin_last = false;
4616                         //get_token = false; - already is
4617                         break;
4618                 case XC_LEX_OP_MINUS:
4619                         dbg_lex("%s:%d LEX_OP_MINUS", __func__, __LINE__);
4620                         s = zbc_parse_minus(&prev, ops_bgn, rprn, &nexprs);
4621                         rprn = false;
4622                         //get_token = false; - already is
4623                         bin_last = (prev == XC_INST_MINUS);
4624                         break;
4625                 case BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER:
4626                 case BC_LEX_OP_ASSIGN_MULTIPLY:
4627                 case BC_LEX_OP_ASSIGN_DIVIDE:
4628                 case BC_LEX_OP_ASSIGN_MODULUS:
4629                 case BC_LEX_OP_ASSIGN_PLUS:
4630                 case BC_LEX_OP_ASSIGN_MINUS:
4631                 case BC_LEX_OP_ASSIGN:
4632                         dbg_lex("%s:%d LEX_ASSIGNxyz", __func__, __LINE__);
4633                         if (prev != XC_INST_VAR && prev != XC_INST_ARRAY_ELEM
4634                          && prev != XC_INST_SCALE && prev != XC_INST_IBASE
4635                          && prev != XC_INST_OBASE && prev != BC_INST_LAST
4636                         ) {
4637                                 return bc_error("bad assignment:"
4638                                         " left side must be variable"
4639                                         " or array element"
4640                                 ); // note: shared string
4641                         }
4642                 // Fallthrough.
4643                 case XC_LEX_OP_POWER:
4644                 case XC_LEX_OP_MULTIPLY:
4645                 case XC_LEX_OP_DIVIDE:
4646                 case XC_LEX_OP_MODULUS:
4647                 case XC_LEX_OP_PLUS:
4648                 case XC_LEX_OP_REL_EQ:
4649                 case XC_LEX_OP_REL_LE:
4650                 case XC_LEX_OP_REL_GE:
4651                 case XC_LEX_OP_REL_NE:
4652                 case XC_LEX_OP_REL_LT:
4653                 case XC_LEX_OP_REL_GT:
4654                 case BC_LEX_OP_BOOL_NOT:
4655                 case BC_LEX_OP_BOOL_OR:
4656                 case BC_LEX_OP_BOOL_AND:
4657                         dbg_lex("%s:%d LEX_OP_xyz", __func__, __LINE__);
4658                         if (((t == BC_LEX_OP_BOOL_NOT) != bin_last)
4659                          || (t != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && prev == XC_INST_BOOL_NOT)
4660                         ) {
4661                                 return bc_error_bad_expression();
4662                         }
4663                         nrelops += (t >= XC_LEX_OP_REL_EQ && t <= XC_LEX_OP_REL_GT);
4664                         prev = BC_TOKEN_2_INST(t);
4665                         bc_parse_operator(t, ops_bgn, &nexprs);
4666                         s = zxc_lex_next();
4667                         rprn = false;
4668                         //get_token = false; - already is
4669                         bin_last = (t != BC_LEX_OP_BOOL_NOT);
4670                         break;
4671                 case BC_LEX_LPAREN:
4672                         dbg_lex("%s:%d LEX_LPAREN", __func__, __LINE__);
4673                         if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4674                                 return bc_error_bad_expression();
4675                         bc_vec_push(&p->ops, &t);
4676                         nparens++;
4677                         get_token = true;
4678                         paren_expr = false;
4679                         rprn = bin_last = false;
4680                         break;
4681                 case BC_LEX_RPAREN:
4682                         dbg_lex("%s:%d LEX_RPAREN", __func__, __LINE__);
4683                         if (bin_last || prev == XC_INST_BOOL_NOT)
4684                                 return bc_error_bad_expression();
4685                         if (nparens == 0) {
4686                                 goto exit_loop;
4687                         }
4688                         if (!paren_expr) {
4689                                 dbg_lex_done("%s:%d done (returning EMPTY_EXP)", __func__, __LINE__);
4690                                 return BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP;
4691                         }
4692                         s = zbc_parse_rightParen(ops_bgn, &nexprs);
4693                         nparens--;
4694                         get_token = true;
4695                         paren_expr = rprn = true;
4696                         bin_last = false;
4697                         break;
4698                 case XC_LEX_NAME:
4699                         dbg_lex("%s:%d LEX_NAME", __func__, __LINE__);
4700                         if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4701                                 return bc_error_bad_expression();
4702                         s = zbc_parse_name(&prev, flags & ~BC_PARSE_NOCALL);
4703                         paren_expr = true;
4704                         rprn = bin_last = false;
4705                         //get_token = false; - already is
4706                         nexprs++;
4707                         break;
4708                 case XC_LEX_NUMBER:
4709                         dbg_lex("%s:%d LEX_NUMBER", __func__, __LINE__);
4710                         if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4711                                 return bc_error_bad_expression();
4712                         xc_parse_pushNUM();
4713                         prev = XC_INST_NUM;
4714                         get_token = true;
4715                         paren_expr = true;
4716                         rprn = bin_last = false;
4717                         nexprs++;
4718                         break;
4719                 case BC_LEX_KEY_IBASE:
4720                 case BC_LEX_KEY_LAST:
4721                 case BC_LEX_KEY_OBASE:
4722                         dbg_lex("%s:%d LEX_IBASE/LAST/OBASE", __func__, __LINE__);
4723                         if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4724                                 return bc_error_bad_expression();
4725                         prev = (char) (t - BC_LEX_KEY_IBASE + XC_INST_IBASE);
4726                         xc_parse_push((char) prev);
4727                         get_token = true;
4728                         paren_expr = true;
4729                         rprn = bin_last = false;
4730                         nexprs++;
4731                         break;
4732                 case BC_LEX_KEY_LENGTH:
4733                 case BC_LEX_KEY_SQRT:
4734                         dbg_lex("%s:%d LEX_LEN/SQRT", __func__, __LINE__);
4735                         if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4736                                 return bc_error_bad_expression();
4737                         s = zbc_parse_builtin(t, flags, &prev);
4738                         get_token = true;
4739                         paren_expr = true;
4740                         rprn = bin_last = false;
4741                         nexprs++;
4742                         break;
4743                 case BC_LEX_KEY_READ:
4744                         dbg_lex("%s:%d LEX_READ", __func__, __LINE__);
4745                         if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4746                                 return bc_error_bad_expression();
4747                         s = zbc_parse_read();
4748                         prev = XC_INST_READ;
4749                         get_token = true;
4750                         paren_expr = true;
4751                         rprn = bin_last = false;
4752                         nexprs++;
4753                         break;
4754                 case BC_LEX_KEY_SCALE:
4755                         dbg_lex("%s:%d LEX_SCALE", __func__, __LINE__);
4756                         if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4757                                 return bc_error_bad_expression();
4758                         s = zbc_parse_scale(&prev, flags);
4759                         prev = XC_INST_SCALE;
4760                         //get_token = false; - already is
4761                         paren_expr = true;
4762                         rprn = bin_last = false;
4763                         nexprs++;
4764                         break;
4765                 default:
4766                         return bc_error_bad_token();
4767                 }
4768
4769                 if (s || G_interrupt) // error, or ^C: stop parsing
4770                         return BC_STATUS_FAILURE;
4771                 if (get_token) {
4772                         s = zxc_lex_next();
4773                         if (s) return s;
4774                 }
4775         }
4776  exit_loop:
4777
4778         while (p->ops.len > ops_bgn) {
4779                 BcLexType top = BC_PARSE_TOP_OP(p);
4780                 assign = (top >= BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER && top <= BC_LEX_OP_ASSIGN);
4781
4782                 if (top == BC_LEX_LPAREN || top == BC_LEX_RPAREN)
4783                         return bc_error_bad_expression();
4784
4785                 xc_parse_push(BC_TOKEN_2_INST(top));
4786
4787                 nexprs -= (top != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && top != XC_LEX_NEG);
4788                 bc_vec_pop(&p->ops);
4789         }
4790
4791         if (prev == XC_INST_BOOL_NOT || nexprs != 1)
4792                 return bc_error_bad_expression();
4793
4794         if (!(flags & BC_PARSE_REL) && nrelops) {
4795                 BcStatus s;
4796                 s = zbc_POSIX_does_not_allow("comparison operators outside if or loops");
4797                 if (s) return s;
4798         } else if ((flags & BC_PARSE_REL) && nrelops > 1) {
4799                 BcStatus s;
4800                 s = zbc_POSIX_requires("exactly one comparison operator per condition");
4801                 if (s) return s;
4802         }
4803
4804         if (flags & BC_PARSE_PRINT) {
4805                 if (paren_first || !assign)
4806                         xc_parse_push(XC_INST_PRINT);
4807                 xc_parse_push(XC_INST_POP);
4808         }
4809
4810         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
4811         return BC_STATUS_SUCCESS;
4812 }
4813
4814 #endif // ENABLE_BC
4815
4816 #if ENABLE_DC
4817
4818 static BC_STATUS zdc_parse_register(void)
4819 {
4820         BcParse *p = &G.prs;
4821         BcStatus s;
4822
4823         s = zxc_lex_next();
4824         if (s) RETURN_STATUS(s);
4825         if (p->lex != XC_LEX_NAME) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4826
4827         xc_parse_pushName(p->lex_strnumbuf.v);
4828
4829         RETURN_STATUS(s);
4830 }
4831 #define zdc_parse_register(...) (zdc_parse_register(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4832
4833 static void dc_parse_string(void)
4834 {
4835         BcParse *p = &G.prs;
4836         char *str;
4837         size_t len = G.prog.strs.len;
4838
4839         dbg_lex_enter("%s:%d entered", __func__, __LINE__);
4840
4841         str = xstrdup(p->lex_strnumbuf.v);
4842         xc_parse_push(XC_INST_STR);
4843         xc_parse_pushIndex(len);
4844         bc_vec_push(&G.prog.strs, &str);
4845
4846         // Explanation needed here
4847         xc_program_add_fn();
4848         p->func = xc_program_func(p->fidx);
4849
4850         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
4851 }
4852
4853 static BC_STATUS zdc_parse_mem(uint8_t inst, bool name, bool store)
4854 {
4855         BcStatus s;
4856
4857         xc_parse_push(inst);
4858         if (name) {
4859                 s = zdc_parse_register();
4860                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4861         }
4862
4863         if (store) {
4864                 xc_parse_push(DC_INST_SWAP);
4865                 xc_parse_push(XC_INST_ASSIGN);
4866                 xc_parse_push(XC_INST_POP);
4867         }
4868
4869         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
4870 }
4871 #define zdc_parse_mem(...) (zdc_parse_mem(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4872
4873 static BC_STATUS zdc_parse_cond(uint8_t inst)
4874 {
4875         BcParse *p = &G.prs;
4876         BcStatus s;
4877
4878         xc_parse_push(inst);
4879         xc_parse_push(DC_INST_EXEC_COND);
4880
4881         s = zdc_parse_register();
4882         if (s) RETURN_STATUS(s);
4883
4884         s = zxc_lex_next();
4885         if (s) RETURN_STATUS(s);
4886
4887         // Note that 'else' part can not be on the next line:
4888         // echo -e '[1p]sa [2p]sb 2 1>a eb' | dc - OK, prints "2"
4889         // echo -e '[1p]sa [2p]sb 2 1>a\neb' | dc - parse error
4890         if (p->lex == DC_LEX_ELSE) {
4891                 s = zdc_parse_register();
4892                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4893                 s = zxc_lex_next();
4894         } else {
4895                 xc_parse_push('\0');
4896         }
4897
4898         RETURN_STATUS(s);
4899 }
4900 #define zdc_parse_cond(...) (zdc_parse_cond(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4901
4902 static BC_STATUS zdc_parse_token(BcLexType t)
4903 {
4904         BcStatus s;
4905         uint8_t inst;
4906         bool assign, get_token;
4907
4908         dbg_lex_enter("%s:%d entered", __func__, __LINE__);
4909         s = BC_STATUS_SUCCESS;
4910         get_token = true;
4911         switch (t) {
4912         case XC_LEX_OP_REL_EQ:
4913         case XC_LEX_OP_REL_LE:
4914         case XC_LEX_OP_REL_GE:
4915         case XC_LEX_OP_REL_NE:
4916         case XC_LEX_OP_REL_LT:
4917         case XC_LEX_OP_REL_GT:
4918                 dbg_lex("%s:%d LEX_OP_REL_xyz", __func__, __LINE__);
4919                 s = zdc_parse_cond(t - XC_LEX_OP_REL_EQ + XC_INST_REL_EQ);
4920                 get_token = false;
4921                 break;
4922         case DC_LEX_SCOLON:
4923         case DC_LEX_COLON:
4924                 dbg_lex("%s:%d LEX_[S]COLON", __func__, __LINE__);
4925                 s = zdc_parse_mem(XC_INST_ARRAY_ELEM, true, t == DC_LEX_COLON);
4926                 break;
4927         case XC_LEX_STR:
4928                 dbg_lex("%s:%d LEX_STR", __func__, __LINE__);
4929                 dc_parse_string();
4930                 break;
4931         case XC_LEX_NEG:
4932                 dbg_lex("%s:%d LEX_NEG", __func__, __LINE__);
4933                 s = zxc_lex_next();
4934                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4935                 if (G.prs.lex != XC_LEX_NUMBER)
4936                         RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4937                 xc_parse_pushNUM();
4938                 xc_parse_push(XC_INST_NEG);
4939                 break;
4940         case XC_LEX_NUMBER:
4941                 dbg_lex("%s:%d LEX_NUMBER", __func__, __LINE__);
4942                 xc_parse_pushNUM();
4943                 break;
4944         case DC_LEX_READ:
4945                 dbg_lex("%s:%d LEX_KEY_READ", __func__, __LINE__);
4946                 xc_parse_push(XC_INST_READ);
4947                 break;
4948         case DC_LEX_OP_ASSIGN:
4949         case DC_LEX_STORE_PUSH:
4950                 dbg_lex("%s:%d LEX_OP_ASSIGN/STORE_PUSH", __func__, __LINE__);
4951                 assign = (t == DC_LEX_OP_ASSIGN);
4952                 inst = assign ? XC_INST_VAR : DC_INST_PUSH_TO_VAR;
4953                 s = zdc_parse_mem(inst, true, assign);
4954                 break;
4955         case DC_LEX_LOAD:
4956         case DC_LEX_LOAD_POP:
4957                 dbg_lex("%s:%d LEX_OP_LOAD[_POP]", __func__, __LINE__);
4958                 inst = t == DC_LEX_LOAD_POP ? DC_INST_PUSH_VAR : DC_INST_LOAD;
4959                 s = zdc_parse_mem(inst, true, false);
4960                 break;
4961         case DC_LEX_STORE_IBASE:
4962         case DC_LEX_STORE_SCALE:
4963         case DC_LEX_STORE_OBASE:
4964                 dbg_lex("%s:%d LEX_OP_STORE_I/OBASE/SCALE", __func__, __LINE__);
4965                 inst = t - DC_LEX_STORE_IBASE + XC_INST_IBASE;
4966                 s = zdc_parse_mem(inst, false, true);
4967                 break;
4968         default:
4969                 dbg_lex_done("%s:%d done (bad token)", __func__, __LINE__);
4970                 RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4971         }
4972
4973         if (!s && get_token) s = zxc_lex_next();
4974
4975         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
4976         RETURN_STATUS(s);
4977 }
4978 #define zdc_parse_token(...) (zdc_parse_token(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4979
4980 static BC_STATUS zdc_parse_expr(void)
4981 {
4982         BcParse *p = &G.prs;
4983         int i;
4984
4985         i = (int)p->lex - (int)XC_LEX_OP_POWER;
4986         if (i >= 0) {
4987                 BcInst inst = dc_LEX_to_INST[i];
4988                 if (inst != DC_INST_INVALID) {
4989                         xc_parse_push(inst);
4990                         RETURN_STATUS(zxc_lex_next());
4991                 }
4992         }
4993         RETURN_STATUS(zdc_parse_token(p->lex));
4994 }
4995 #define zdc_parse_expr(...) (zdc_parse_expr(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4996
4997 static BC_STATUS zdc_parse_exprs_until_eof(void)
4998 {
4999         BcParse *p = &G.prs;
5000         dbg_lex_enter("%s:%d entered, p->lex:%d", __func__, __LINE__, p->lex);
5001         while (p->lex != XC_LEX_EOF) {
5002                 BcStatus s = zdc_parse_expr();
5003                 if (s) RETURN_STATUS(s);
5004         }
5005
5006         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
5007         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
5008 }
5009 #define zdc_parse_exprs_until_eof(...) (zdc_parse_exprs_until_eof(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5010
5011 #endif // ENABLE_DC
5012
5013 //
5014 // Execution engine
5015 //
5016
5017 #define STACK_HAS_MORE_THAN(s, n)          ((s)->len > ((size_t)(n)))
5018 #define STACK_HAS_EQUAL_OR_MORE_THAN(s, n) ((s)->len >= ((size_t)(n)))
5019
5020 static BcVec* xc_program_search(char *id, bool var)
5021 {
5022         BcId e, *ptr;
5023         BcVec *v, *map;
5024         size_t i;
5025         int new;
5026
5027         v = var ? &G.prog.vars : &G.prog.arrs;
5028         map = var ? &G.prog.var_map : &G.prog.arr_map;
5029
5030         e.name = id;
5031         e.idx = v->len;
5032         new = bc_map_insert(map, &e, &i); // 1 if insertion was successful
5033
5034         if (new) {
5035                 BcVec v2;
5036                 bc_array_init(&v2, var);
5037                 bc_vec_push(v, &v2);
5038         }
5039
5040         ptr = bc_vec_item(map, i);
5041         if (new) ptr->name = xstrdup(e.name);
5042         return bc_vec_item(v, ptr->idx);
5043 }
5044
5045 // 'num' need not be initialized on entry
5046 static BC_STATUS zxc_program_num(BcResult *r, BcNum **num, bool hex)
5047 {
5048         switch (r->t) {
5049         case XC_RESULT_STR:
5050         case XC_RESULT_TEMP:
5051         case XC_RESULT_IBASE:
5052         case XC_RESULT_SCALE:
5053         case XC_RESULT_OBASE:
5054                 *num = &r->d.n;
5055                 break;
5056         case XC_RESULT_CONSTANT: {
5057                 BcStatus s;
5058                 char *str;
5059                 unsigned base_t;
5060                 size_t len;
5061
5062                 str = *xc_program_const(r->d.id.idx);
5063                 len = strlen(str);
5064
5065                 bc_num_init(&r->d.n, len);
5066
5067                 hex = hex && len == 1;
5068                 base_t = hex ? 16 : G.prog.ib_t;
5069                 s = zxc_num_parse(&r->d.n, str, base_t);
5070                 if (s) {
5071                         bc_num_free(&r->d.n);
5072                         RETURN_STATUS(s);
5073                 }
5074                 *num = &r->d.n;
5075                 r->t = XC_RESULT_TEMP;
5076                 break;
5077         }
5078         case XC_RESULT_VAR:
5079         case XC_RESULT_ARRAY:
5080         case XC_RESULT_ARRAY_ELEM: {
5081                 BcVec *v;
5082
5083                 v = xc_program_search(r->d.id.name, r->t == XC_RESULT_VAR);
5084
5085                 if (r->t == XC_RESULT_ARRAY_ELEM) {
5086                         v = bc_vec_top(v);
5087                         if (v->len <= r->d.id.idx) bc_array_expand(v, r->d.id.idx + 1);
5088                         *num = bc_vec_item(v, r->d.id.idx);
5089                 } else
5090                         *num = bc_vec_top(v);
5091                 break;
5092         }
5093 #if ENABLE_BC
5094         case BC_RESULT_LAST:
5095                 *num = &G.prog.last;
5096                 break;
5097         case BC_RESULT_ONE:
5098                 *num = &G.prog.one;
5099                 break;
5100 #endif
5101 #if SANITY_CHECKS
5102         default:
5103                 // Testing the theory that dc does not reach LAST/ONE
5104                 bb_error_msg_and_die("BUG:%d", r->t);
5105 #endif
5106         }
5107
5108         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
5109 }
5110 #define zxc_program_num(...) (zxc_program_num(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5111
5112 static BC_STATUS zxc_program_binOpPrep(BcResult **l, BcNum **ln,
5113                                      BcResult **r, BcNum **rn, bool assign)
5114 {
5115         BcStatus s;
5116         bool hex;
5117         BcResultType lt, rt;
5118
5119         if (!STACK_HAS_MORE_THAN(&G.prog.results, 1))
5120                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
5121
5122         *r = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 0);
5123         *l = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 1);
5124
5125         lt = (*l)->t;
5126         rt = (*r)->t;
5127         hex = assign && (lt == XC_RESULT_IBASE || lt == XC_RESULT_OBASE);
5128
5129         s = zxc_program_num(*l, ln, false);
5130         if (s) RETURN_STATUS(s);
5131         s = zxc_program_num(*r, rn, hex);
5132         if (s) RETURN_STATUS(s);
5133
5134         // We run this again under these conditions in case any vector has been
5135         // reallocated out from under the BcNums or arrays we had.
5136         if (lt == rt && (lt == XC_RESULT_VAR || lt == XC_RESULT_ARRAY_ELEM)) {
5137                 s = zxc_program_num(*l, ln, false);
5138                 if (s) RETURN_STATUS(s);
5139         }
5140
5141         if (!BC_PROG_NUM((*l), (*ln)) && (!assign || (*l)->t != XC_RESULT_VAR))
5142                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5143         if (!assign && !BC_PROG_NUM((*r), (*ln)))
5144                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5145
5146         RETURN_STATUS(s);
5147 }
5148 #define zxc_program_binOpPrep(...) (zxc_program_binOpPrep(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5149
5150 static void xc_program_binOpRetire(BcResult *r)
5151 {
5152         r->t = XC_RESULT_TEMP;
5153         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5154         bc_result_pop_and_push(r);
5155 }
5156
5157 // Note: *r and *n need not be initialized by caller
5158 static BC_STATUS zxc_program_prep(BcResult **r, BcNum **n)
5159 {
5160         BcStatus s;
5161
5162         if (!STACK_HAS_MORE_THAN(&G.prog.results, 0))
5163                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
5164         *r = bc_vec_top(&G.prog.results);
5165
5166         s = zxc_program_num(*r, n, false);
5167         if (s) RETURN_STATUS(s);
5168
5169         if (!BC_PROG_NUM((*r), (*n)))
5170                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5171
5172         RETURN_STATUS(s);
5173 }
5174 #define zxc_program_prep(...) (zxc_program_prep(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5175
5176 static void xc_program_retire(BcResult *r, BcResultType t)
5177 {
5178         r->t = t;
5179         bc_result_pop_and_push(r);
5180 }
5181
5182 static BC_STATUS zxc_program_op(char inst)
5183 {
5184         BcStatus s;
5185         BcResult *opd1, *opd2, res;
5186         BcNum *n1, *n2;
5187
5188         s = zxc_program_binOpPrep(&opd1, &n1, &opd2, &n2, false);
5189         if (s) RETURN_STATUS(s);
5190         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
5191
5192         s = BC_STATUS_SUCCESS;
5193         IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(s =) zxc_program_ops[inst - XC_INST_POWER](n1, n2, &res.d.n, G.prog.scale);
5194         if (s) goto err;
5195         xc_program_binOpRetire(&res);
5196
5197         RETURN_STATUS(s);
5198  err:
5199         bc_num_free(&res.d.n);
5200         RETURN_STATUS(s);
5201 }
5202 #define zxc_program_op(...) (zxc_program_op(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5203
5204 static BC_STATUS zxc_program_read(void)
5205 {
5206         BcStatus s;
5207         BcParse sv_parse;
5208         BcVec buf;
5209         BcInstPtr ip;
5210         BcFunc *f;
5211
5212         bc_char_vec_init(&buf);
5213         xc_read_line(&buf, stdin);
5214
5215         f = xc_program_func(BC_PROG_READ);
5216         bc_vec_pop_all(&f->code);
5217
5218         sv_parse = G.prs; // struct copy
5219         xc_parse_create(BC_PROG_READ);
5220         //G.err_line = G.prs.lex_line = 1; - not needed, error line info is not printed for read()
5221
5222         s = zxc_parse_text_init(buf.v);
5223         if (s) goto exec_err;
5224         if (IS_BC) {
5225                 IF_BC(s = zbc_parse_expr(0));
5226         } else {
5227                 IF_DC(s = zdc_parse_exprs_until_eof());
5228         }
5229         if (s) goto exec_err;
5230
5231         if (G.prs.lex != XC_LEX_NLINE && G.prs.lex != XC_LEX_EOF) {
5232                 s = bc_error("bad read() expression");
5233                 goto exec_err;
5234         }
5235
5236         ip.func = BC_PROG_READ;
5237         ip.inst_idx = 0;
5238         IF_BC(ip.results_len_before_call = G.prog.results.len;)
5239
5240         xc_parse_push(XC_INST_RET);
5241         bc_vec_push(&G.prog.exestack, &ip);
5242
5243  exec_err:
5244         xc_parse_free();
5245         G.prs = sv_parse; // struct copy
5246         bc_vec_free(&buf);
5247         RETURN_STATUS(s);
5248 }
5249 #define zxc_program_read(...) (zxc_program_read(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5250
5251 static size_t xc_program_index(char *code, size_t *bgn)
5252 {
5253         unsigned char *bytes = (void*)(code + *bgn);
5254         unsigned amt;
5255         unsigned i;
5256         size_t res;
5257
5258         amt = *bytes++;
5259         if (amt < SMALL_INDEX_LIMIT) {
5260                 *bgn += 1;
5261                 return amt;
5262         }
5263         amt -= SMALL_INDEX_LIMIT;
5264         *bgn += amt + 1;
5265
5266         amt *= 8;
5267         res = 0;
5268         for (i = 0; i < amt; i += 8)
5269                 res |= (size_t)(*bytes++) << i;
5270
5271         return res;
5272 }
5273
5274 static char *xc_program_name(char *code, size_t *bgn)
5275 {
5276         code += *bgn;
5277         *bgn += strlen(code) + 1;
5278
5279         return xstrdup(code);
5280 }
5281
5282 static void xc_program_printString(const char *str)
5283 {
5284 #if ENABLE_DC
5285         if (!str[0]) {
5286                 // Example: echo '[]ap' | dc
5287                 // should print two bytes: 0x00, 0x0A
5288                 bb_putchar('\0');
5289                 return;
5290         }
5291 #endif
5292         while (*str) {
5293                 int c = *str++;
5294                 if (c != '\\' || !*str)
5295                         bb_putchar(c);
5296                 else {
5297                         c = *str++;
5298                         switch (c) {
5299                         case 'a':
5300                                 bb_putchar('\a');
5301                                 break;
5302                         case 'b':
5303                                 bb_putchar('\b');
5304                                 break;
5305                         case '\\':
5306                         case 'e':
5307                                 bb_putchar('\\');
5308                                 break;
5309                         case 'f':
5310                                 bb_putchar('\f');
5311                                 break;
5312                         case 'n':
5313                                 bb_putchar('\n');
5314                                 G.prog.nchars = SIZE_MAX;
5315                                 break;
5316                         case 'r':
5317                                 bb_putchar('\r');
5318                                 break;
5319                         case 'q':
5320                                 bb_putchar('"');
5321                                 break;
5322                         case 't':
5323                                 bb_putchar('\t');
5324                                 break;
5325                         default:
5326                                 // Just print the backslash and following character.
5327                                 bb_putchar('\\');
5328                                 ++G.prog.nchars;
5329                                 bb_putchar(c);
5330                                 break;
5331                         }
5332                 }
5333                 ++G.prog.nchars;
5334         }
5335 }
5336
5337 static void bc_num_printNewline(void)
5338 {
5339         if (G.prog.nchars == G.prog.len - 1) {
5340                 bb_putchar('\\');
5341                 bb_putchar('\n');
5342                 G.prog.nchars = 0;
5343         }
5344 }
5345
5346 #if ENABLE_DC
5347 static FAST_FUNC void dc_num_printChar(size_t num, size_t width, bool radix)
5348 {
5349         (void) radix;
5350         bb_putchar((char) num);
5351         G.prog.nchars += width;
5352 }
5353 #endif
5354
5355 static FAST_FUNC void bc_num_printDigits(size_t num, size_t width, bool radix)
5356 {
5357         size_t exp, pow;
5358
5359         bc_num_printNewline();
5360         bb_putchar(radix ? '.' : ' ');
5361         ++G.prog.nchars;
5362
5363         bc_num_printNewline();
5364         for (exp = 0, pow = 1; exp < width - 1; ++exp, pow *= 10)
5365                 continue;
5366
5367         for (exp = 0; exp < width; pow /= 10, ++G.prog.nchars, ++exp) {
5368                 size_t dig;
5369                 bc_num_printNewline();
5370                 dig = num / pow;
5371                 num -= dig * pow;
5372                 bb_putchar(((char) dig) + '0');
5373         }
5374 }
5375
5376 static FAST_FUNC void bc_num_printHex(size_t num, size_t width, bool radix)
5377 {
5378         if (radix) {
5379                 bc_num_printNewline();
5380                 bb_putchar('.');
5381                 G.prog.nchars++;
5382         }
5383
5384         bc_num_printNewline();
5385         bb_putchar(bb_hexdigits_upcase[num]);
5386         G.prog.nchars += width;
5387 }
5388
5389 static void bc_num_printDecimal(BcNum *n)
5390 {
5391         size_t i, rdx = n->rdx - 1;
5392
5393         if (n->neg) {
5394                 bb_putchar('-');
5395                 G.prog.nchars++;
5396         }
5397
5398         for (i = n->len - 1; i < n->len; --i)
5399                 bc_num_printHex((size_t) n->num[i], 1, i == rdx);
5400 }
5401
5402 typedef void (*BcNumDigitOp)(size_t, size_t, bool) FAST_FUNC;
5403
5404 static BC_STATUS zxc_num_printNum(BcNum *n, unsigned base_t, size_t width, BcNumDigitOp print)
5405 {
5406         BcStatus s;
5407         BcVec stack;
5408         BcNum base;
5409         BcDig base_digs[ULONG_NUM_BUFSIZE];
5410         BcNum intp, fracp, digit, frac_len;
5411         unsigned long dig, *ptr;
5412         size_t i;
5413         bool radix;
5414
5415         if (n->len == 0) {
5416                 print(0, width, false);
5417                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
5418         }
5419
5420         bc_vec_init(&stack, sizeof(long), NULL);
5421         bc_num_init(&intp, n->len);
5422         bc_num_init(&fracp, n->rdx);
5423         bc_num_init(&digit, width);
5424         bc_num_init(&frac_len, BC_NUM_INT(n));
5425         bc_num_copy(&intp, n);
5426         bc_num_one(&frac_len);
5427         base.cap = ARRAY_SIZE(base_digs);
5428         base.num = base_digs;
5429         bc_num_ulong2num(&base, base_t);
5430
5431         bc_num_truncate(&intp, intp.rdx);
5432         s = zbc_num_sub(n, &intp, &fracp, 0);
5433         if (s) goto err;
5434
5435         while (intp.len != 0) {
5436                 s = zbc_num_divmod(&intp, &base, &intp, &digit, 0);
5437                 if (s) goto err;
5438                 s = zbc_num_ulong(&digit, &dig);
5439                 if (s) goto err;
5440                 bc_vec_push(&stack, &dig);
5441         }
5442
5443         for (i = 0; i < stack.len; ++i) {
5444                 ptr = bc_vec_item_rev(&stack, i);
5445                 print(*ptr, width, false);
5446         }
5447
5448         if (!n->rdx) goto err;
5449
5450         for (radix = true; frac_len.len <= n->rdx; radix = false) {
5451                 s = zbc_num_mul(&fracp, &base, &fracp, n->rdx);
5452                 if (s) goto err;
5453                 s = zbc_num_ulong(&fracp, &dig);
5454                 if (s) goto err;
5455                 bc_num_ulong2num(&intp, dig);
5456                 s = zbc_num_sub(&fracp, &intp, &fracp, 0);
5457                 if (s) goto err;
5458                 print(dig, width, radix);
5459                 s = zbc_num_mul(&frac_len, &base, &frac_len, 0);
5460                 if (s) goto err;
5461         }
5462  err:
5463         bc_num_free(&frac_len);
5464         bc_num_free(&digit);
5465         bc_num_free(&fracp);
5466         bc_num_free(&intp);
5467         bc_vec_free(&stack);
5468         RETURN_STATUS(s);
5469 }
5470 #define zxc_num_printNum(...) (zxc_num_printNum(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5471
5472 static BC_STATUS zxc_num_printBase(BcNum *n)
5473 {
5474         BcStatus s;
5475         size_t width;
5476         BcNumDigitOp print;
5477         bool neg = n->neg;
5478
5479         if (neg) {
5480                 bb_putchar('-');
5481                 G.prog.nchars++;
5482         }
5483
5484         n->neg = false;
5485
5486         if (G.prog.ob_t <= BC_NUM_MAX_IBASE) {
5487                 width = 1;
5488                 print = bc_num_printHex;
5489         } else {
5490                 unsigned i = G.prog.ob_t - 1;
5491                 width = 0;
5492                 for (;;) {
5493                         width++;
5494                         i /= 10;
5495                         if (i == 0)
5496                                 break;
5497                 }
5498                 print = bc_num_printDigits;
5499         }
5500
5501         s = zxc_num_printNum(n, G.prog.ob_t, width, print);
5502         n->neg = neg;
5503
5504         RETURN_STATUS(s);
5505 }
5506 #define zxc_num_printBase(...) (zxc_num_printBase(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5507
5508 static BC_STATUS zxc_num_print(BcNum *n, bool newline)
5509 {
5510         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5511
5512         bc_num_printNewline();
5513
5514         if (n->len == 0) {
5515                 bb_putchar('0');
5516                 ++G.prog.nchars;
5517         } else if (G.prog.ob_t == 10)
5518                 bc_num_printDecimal(n);
5519         else
5520                 s = zxc_num_printBase(n);
5521
5522         if (newline) {
5523                 bb_putchar('\n');
5524                 G.prog.nchars = 0;
5525         }
5526
5527         RETURN_STATUS(s);
5528 }
5529 #define zxc_num_print(...) (zxc_num_print(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5530
5531 static BC_STATUS zxc_program_print(char inst, size_t idx)
5532 {
5533         BcStatus s;
5534         BcResult *r;
5535         BcNum *num;
5536         bool pop = (inst != XC_INST_PRINT);
5537
5538         if (!STACK_HAS_MORE_THAN(&G.prog.results, idx))
5539                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
5540
5541         r = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, idx);
5542         s = zxc_program_num(r, &num, false);
5543         if (s) RETURN_STATUS(s);
5544
5545         if (BC_PROG_NUM(r, num)) {
5546                 s = zxc_num_print(num, !pop);
5547 #if ENABLE_BC
5548                 if (!s && IS_BC) bc_num_copy(&G.prog.last, num);
5549 #endif
5550         } else {
5551                 char *str;
5552
5553                 idx = (r->t == XC_RESULT_STR) ? r->d.id.idx : num->rdx;
5554                 str = *xc_program_str(idx);
5555
5556                 if (inst == XC_INST_PRINT_STR) {
5557                         for (;;) {
5558                                 char c = *str++;
5559                                 if (c == '\0') break;
5560                                 bb_putchar(c);
5561                                 ++G.prog.nchars;
5562                                 if (c == '\n') G.prog.nchars = 0;
5563                         }
5564                 } else {
5565                         xc_program_printString(str);
5566                         if (inst == XC_INST_PRINT) bb_putchar('\n');
5567                 }
5568         }
5569
5570         if (!s && pop) bc_vec_pop(&G.prog.results);
5571
5572         RETURN_STATUS(s);
5573 }
5574 #define zxc_program_print(...) (zxc_program_print(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5575
5576 static BC_STATUS zxc_program_negate(void)
5577 {
5578         BcStatus s;
5579         BcResult res, *ptr;
5580         BcNum *num;
5581
5582         s = zxc_program_prep(&ptr, &num);
5583         if (s) RETURN_STATUS(s);
5584
5585         bc_num_init(&res.d.n, num->len);
5586         bc_num_copy(&res.d.n, num);
5587         if (res.d.n.len) res.d.n.neg = !res.d.n.neg;
5588
5589         xc_program_retire(&res, XC_RESULT_TEMP);
5590
5591         RETURN_STATUS(s);
5592 }
5593 #define zxc_program_negate(...) (zxc_program_negate(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5594
5595 static BC_STATUS zxc_program_logical(char inst)
5596 {
5597         BcStatus s;
5598         BcResult *opd1, *opd2, res;
5599         BcNum *n1, *n2;
5600         ssize_t cond;
5601
5602         s = zxc_program_binOpPrep(&opd1, &n1, &opd2, &n2, false);
5603         if (s) RETURN_STATUS(s);
5604
5605         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
5606
5607         if (inst == XC_INST_BOOL_AND)
5608                 cond = bc_num_cmp(n1, &G.prog.zero) && bc_num_cmp(n2, &G.prog.zero);
5609         else if (inst == XC_INST_BOOL_OR)
5610                 cond = bc_num_cmp(n1, &G.prog.zero) || bc_num_cmp(n2, &G.prog.zero);
5611         else {
5612                 cond = bc_num_cmp(n1, n2);
5613                 switch (inst) {
5614                 case XC_INST_REL_EQ:
5615                         cond = (cond == 0);
5616                         break;
5617                 case XC_INST_REL_LE:
5618                         cond = (cond <= 0);
5619                         break;
5620                 case XC_INST_REL_GE:
5621                         cond = (cond >= 0);
5622                         break;
5623                 case XC_INST_REL_LT:
5624                         cond = (cond < 0);
5625                         break;
5626                 case XC_INST_REL_GT:
5627                         cond = (cond > 0);
5628                         break;
5629                 default: // = case XC_INST_REL_NE:
5630                         //cond = (cond != 0); - not needed
5631                         break;
5632                 }
5633         }
5634
5635         if (cond) bc_num_one(&res.d.n);
5636         //else bc_num_zero(&res.d.n); - already is
5637
5638         xc_program_binOpRetire(&res);
5639
5640         RETURN_STATUS(s);
5641 }
5642 #define zxc_program_logical(...) (zxc_program_logical(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5643
5644 #if ENABLE_DC
5645 static BC_STATUS zdc_program_assignStr(BcResult *r, BcVec *v, bool push)
5646 {
5647         BcNum n2;
5648         BcResult res;
5649
5650         memset(&n2, 0, sizeof(BcNum));
5651         n2.rdx = res.d.id.idx = r->d.id.idx;
5652         res.t = XC_RESULT_STR;
5653
5654         if (!push) {
5655                 if (!STACK_HAS_MORE_THAN(&G.prog.results, 1))
5656                         RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
5657                 bc_vec_pop(v);
5658                 bc_vec_pop(&G.prog.results);
5659         }
5660
5661         bc_result_pop_and_push(&res);
5662         bc_vec_push(v, &n2);
5663
5664         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
5665 }
5666 #define zdc_program_assignStr(...) (zdc_program_assignStr(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5667 #endif // ENABLE_DC
5668
5669 static BC_STATUS zxc_program_copyToVar(char *name, bool var)
5670 {
5671         BcStatus s;
5672         BcResult *ptr, r;
5673         BcVec *v;
5674         BcNum *n;
5675
5676         if (!STACK_HAS_MORE_THAN(&G.prog.results, 0))
5677                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
5678
5679         ptr = bc_vec_top(&G.prog.results);
5680         if ((ptr->t == XC_RESULT_ARRAY) != !var)
5681                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5682         v = xc_program_search(name, var);
5683
5684 #if ENABLE_DC
5685         if (ptr->t == XC_RESULT_STR && !var)
5686                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5687         if (ptr->t == XC_RESULT_STR)
5688                 RETURN_STATUS(zdc_program_assignStr(ptr, v, true));
5689 #endif
5690
5691         s = zxc_program_num(ptr, &n, false);
5692         if (s) RETURN_STATUS(s);
5693
5694         // Do this once more to make sure that pointers were not invalidated.
5695         v = xc_program_search(name, var);
5696
5697         if (var) {
5698                 bc_num_init_DEF_SIZE(&r.d.n);
5699                 bc_num_copy(&r.d.n, n);
5700         } else {
5701                 bc_array_init(&r.d.v, true);
5702                 bc_array_copy(&r.d.v, (BcVec *) n);
5703         }
5704
5705         bc_vec_push(v, &r.d);
5706         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5707
5708         RETURN_STATUS(s);
5709 }
5710 #define zxc_program_copyToVar(...) (zxc_program_copyToVar(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5711
5712 static BC_STATUS zxc_program_assign(char inst)
5713 {
5714         BcStatus s;
5715         BcResult *left, *right, res;
5716         BcNum *l, *r;
5717         bool assign = (inst == XC_INST_ASSIGN);
5718         bool ib, sc;
5719
5720         s = zxc_program_binOpPrep(&left, &l, &right, &r, assign);
5721         if (s) RETURN_STATUS(s);
5722
5723         ib = left->t == XC_RESULT_IBASE;
5724         sc = left->t == XC_RESULT_SCALE;
5725
5726 #if ENABLE_DC
5727         if (right->t == XC_RESULT_STR) {
5728                 BcVec *v;
5729
5730                 if (left->t != XC_RESULT_VAR)
5731                         RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5732                 v = xc_program_search(left->d.id.name, true);
5733
5734                 RETURN_STATUS(zdc_program_assignStr(right, v, false));
5735         }
5736 #endif
5737
5738         if (left->t == XC_RESULT_CONSTANT || left->t == XC_RESULT_TEMP)
5739                 RETURN_STATUS(bc_error("bad assignment:"
5740                                 " left side must be variable"
5741                                 " or array element"
5742                 )); // note: shared string
5743
5744 #if ENABLE_BC
5745         if (inst == BC_INST_ASSIGN_DIVIDE && !bc_num_cmp(r, &G.prog.zero))
5746                 RETURN_STATUS(bc_error("divide by zero"));
5747
5748         if (assign)
5749                 bc_num_copy(l, r);
5750         else {
5751                 s = BC_STATUS_SUCCESS;
5752                 IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(s =) zxc_program_ops[inst - BC_INST_ASSIGN_POWER](l, r, l, G.prog.scale);
5753         }
5754         if (s) RETURN_STATUS(s);
5755 #else
5756         bc_num_copy(l, r);
5757 #endif
5758
5759         if (ib || sc || left->t == XC_RESULT_OBASE) {
5760                 static const char *const msg[] = {
5761                         "bad ibase; must be [2,16]",                 //XC_RESULT_IBASE
5762                         "bad obase; must be [2,"BC_MAX_OBASE_STR"]", //XC_RESULT_OBASE
5763                         "bad scale; must be [0,"BC_MAX_SCALE_STR"]", //XC_RESULT_SCALE
5764                 };
5765                 size_t *ptr;
5766                 size_t max;
5767                 unsigned long val;
5768
5769                 s = zbc_num_ulong(l, &val);
5770                 if (s) RETURN_STATUS(s);
5771                 s = left->t - XC_RESULT_IBASE;
5772                 if (sc) {
5773                         max = BC_MAX_SCALE;
5774                         ptr = &G.prog.scale;
5775                 } else {
5776                         if (val < 2)
5777                                 RETURN_STATUS(bc_error(msg[s]));
5778                         max = ib ? BC_NUM_MAX_IBASE : BC_MAX_OBASE;
5779                         ptr = ib ? &G.prog.ib_t : &G.prog.ob_t;
5780                 }
5781
5782                 if (val > max)
5783                         RETURN_STATUS(bc_error(msg[s]));
5784
5785                 *ptr = (size_t) val;
5786                 s = BC_STATUS_SUCCESS;
5787         }
5788
5789         bc_num_init(&res.d.n, l->len);
5790         bc_num_copy(&res.d.n, l);
5791         xc_program_binOpRetire(&res);
5792
5793         RETURN_STATUS(s);
5794 }
5795 #define zxc_program_assign(...) (zxc_program_assign(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5796
5797 #if !ENABLE_DC
5798 #define xc_program_pushVar(code, bgn, pop, copy) \
5799         xc_program_pushVar(code, bgn)
5800 // for bc, 'pop' and 'copy' are always false
5801 #endif
5802 static BC_STATUS xc_program_pushVar(char *code, size_t *bgn,
5803                                    bool pop, bool copy)
5804 {
5805         BcResult r;
5806         char *name = xc_program_name(code, bgn);
5807
5808         r.t = XC_RESULT_VAR;
5809         r.d.id.name = name;
5810
5811 #if ENABLE_DC
5812         if (pop || copy) {
5813                 BcVec *v = xc_program_search(name, true);
5814                 BcNum *num = bc_vec_top(v);
5815
5816                 free(name);
5817                 if (!STACK_HAS_MORE_THAN(v, 1 - copy)) {
5818                         RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
5819                 }
5820
5821                 if (!BC_PROG_STR(num)) {
5822                         r.t = XC_RESULT_TEMP;
5823                         bc_num_init_DEF_SIZE(&r.d.n);
5824                         bc_num_copy(&r.d.n, num);
5825                 } else {
5826                         r.t = XC_RESULT_STR;
5827                         r.d.id.idx = num->rdx;
5828                 }
5829
5830                 if (!copy) bc_vec_pop(v);
5831         }
5832 #endif // ENABLE_DC
5833
5834         bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
5835
5836         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
5837 }
5838 #define zxc_program_pushVar(...) (xc_program_pushVar(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5839
5840 static BC_STATUS zbc_program_pushArray(char *code, size_t *bgn, char inst)
5841 {
5842         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5843         BcResult r;
5844         BcNum *num;
5845
5846         r.d.id.name = xc_program_name(code, bgn);
5847
5848         if (inst == XC_INST_ARRAY) {
5849                 r.t = XC_RESULT_ARRAY;
5850                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
5851         } else {
5852                 BcResult *operand;
5853                 unsigned long temp;
5854
5855                 s = zxc_program_prep(&operand, &num);
5856                 if (s) goto err;
5857                 s = zbc_num_ulong(num, &temp);
5858                 if (s) goto err;
5859
5860                 if (temp > BC_MAX_DIM) {
5861                         s = bc_error("array too long; must be [1,"BC_MAX_DIM_STR"]");
5862                         goto err;
5863                 }
5864
5865                 r.d.id.idx = (size_t) temp;
5866                 xc_program_retire(&r, XC_RESULT_ARRAY_ELEM);
5867         }
5868  err:
5869         if (s) free(r.d.id.name);
5870         RETURN_STATUS(s);
5871 }
5872 #define zbc_program_pushArray(...) (zbc_program_pushArray(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5873
5874 #if ENABLE_BC
5875 static BC_STATUS zbc_program_incdec(char inst)
5876 {
5877         BcStatus s;
5878         BcResult *ptr, res, copy;
5879         BcNum *num;
5880         char inst2 = inst;
5881
5882         s = zxc_program_prep(&ptr, &num);
5883         if (s) RETURN_STATUS(s);
5884
5885         if (inst == BC_INST_INC_POST || inst == BC_INST_DEC_POST) {
5886                 copy.t = XC_RESULT_TEMP;
5887                 bc_num_init(&copy.d.n, num->len);
5888                 bc_num_copy(&copy.d.n, num);
5889         }
5890
5891         res.t = BC_RESULT_ONE;
5892         inst = (inst == BC_INST_INC_PRE || inst == BC_INST_INC_POST)
5893                         ? BC_INST_ASSIGN_PLUS
5894                         : BC_INST_ASSIGN_MINUS;
5895
5896         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
5897         s = zxc_program_assign(inst);
5898         if (s) RETURN_STATUS(s);
5899
5900         if (inst2 == BC_INST_INC_POST || inst2 == BC_INST_DEC_POST) {
5901                 bc_result_pop_and_push(&copy);
5902         }
5903
5904         RETURN_STATUS(s);
5905 }
5906 #define zbc_program_incdec(...) (zbc_program_incdec(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5907
5908 static BC_STATUS zbc_program_call(char *code, size_t *idx)
5909 {
5910         BcInstPtr ip;
5911         size_t i, nparams;
5912         BcFunc *func;
5913         BcId *a;
5914         BcResult *arg;
5915
5916         nparams = xc_program_index(code, idx);
5917         ip.inst_idx = 0;
5918         ip.func = xc_program_index(code, idx);
5919         func = xc_program_func(ip.func);
5920
5921         if (func->code.len == 0) {
5922                 RETURN_STATUS(bc_error("undefined function"));
5923         }
5924         if (nparams != func->nparams) {
5925                 RETURN_STATUS(bc_error_fmt("function has %u parameters, but called with %u", func->nparams, nparams));
5926         }
5927         ip.results_len_before_call = G.prog.results.len - nparams;
5928
5929         for (i = 0; i < nparams; ++i) {
5930                 BcStatus s;
5931
5932                 a = bc_vec_item(&func->autos, nparams - 1 - i);
5933                 arg = bc_vec_top(&G.prog.results);
5934
5935                 if ((!a->idx) != (arg->t == XC_RESULT_ARRAY) || arg->t == XC_RESULT_STR)
5936                         RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5937
5938                 s = zxc_program_copyToVar(a->name, a->idx);
5939                 if (s) RETURN_STATUS(s);
5940         }
5941
5942         a = bc_vec_item(&func->autos, i);
5943         for (; i < func->autos.len; i++, a++) {
5944                 BcVec *v;
5945
5946                 v = xc_program_search(a->name, a->idx);
5947                 if (a->idx) {
5948                         BcNum n2;
5949                         bc_num_init_DEF_SIZE(&n2);
5950                         bc_vec_push(v, &n2);
5951                 } else {
5952                         BcVec v2;
5953                         bc_array_init(&v2, true);
5954                         bc_vec_push(v, &v2);
5955                 }
5956         }
5957
5958         bc_vec_push(&G.prog.exestack, &ip);
5959
5960         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
5961 }
5962 #define zbc_program_call(...) (zbc_program_call(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5963
5964 static BC_STATUS zbc_program_return(char inst)
5965 {
5966         BcResult res;
5967         BcFunc *f;
5968         BcId *a;
5969         size_t i;
5970         BcInstPtr *ip = bc_vec_top(&G.prog.exestack);
5971
5972         if (!STACK_HAS_EQUAL_OR_MORE_THAN(&G.prog.results, ip->results_len_before_call + (inst == XC_INST_RET)))
5973                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
5974
5975         f = xc_program_func(ip->func);
5976         res.t = XC_RESULT_TEMP;
5977
5978         if (inst == XC_INST_RET) {
5979                 BcStatus s;
5980                 BcNum *num;
5981                 BcResult *operand = bc_vec_top(&G.prog.results);
5982
5983                 s = zxc_program_num(operand, &num, false);
5984                 if (s) RETURN_STATUS(s);
5985                 bc_num_init(&res.d.n, num->len);
5986                 bc_num_copy(&res.d.n, num);
5987         } else {
5988                 bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
5989                 //bc_num_zero(&res.d.n); - already is
5990         }
5991
5992         // We need to pop arguments as well, so this takes that into account.
5993         a = (void*)f->autos.v;
5994         for (i = 0; i < f->autos.len; i++, a++) {
5995                 BcVec *v;
5996                 v = xc_program_search(a->name, a->idx);
5997                 bc_vec_pop(v);
5998         }
5999
6000         bc_vec_npop(&G.prog.results, G.prog.results.len - ip->results_len_before_call);
6001         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6002         bc_vec_pop(&G.prog.exestack);
6003
6004         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
6005 }
6006 #define zbc_program_return(...) (zbc_program_return(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
6007 #endif // ENABLE_BC
6008
6009 static unsigned long xc_program_scale(BcNum *n)
6010 {
6011         return (unsigned long) n->rdx;
6012 }
6013
6014 static unsigned long xc_program_len(BcNum *n)
6015 {
6016         size_t len = n->len;
6017
6018         if (n->rdx != len) return len;
6019         for (;;) {
6020                 if (len == 0) break;
6021                 len--;
6022                 if (n->num[len] != 0) break;
6023         }
6024         return len;
6025 }
6026
6027 static BC_STATUS zxc_program_builtin(char inst)
6028 {
6029         BcStatus s;
6030         BcResult *opnd;
6031         BcNum *num;
6032         BcResult res;
6033         bool len = (inst == XC_INST_LENGTH);
6034
6035         if (!STACK_HAS_MORE_THAN(&G.prog.results, 0))
6036                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6037         opnd = bc_vec_top(&G.prog.results);
6038
6039         s = zxc_program_num(opnd, &num, false);
6040         if (s) RETURN_STATUS(s);
6041
6042 #if ENABLE_DC
6043         if (!BC_PROG_NUM(opnd, num) && !len)
6044                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
6045 #endif
6046
6047         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
6048
6049         if (inst == XC_INST_SQRT)
6050                 s = zbc_num_sqrt(num, &res.d.n, G.prog.scale);
6051 #if ENABLE_BC
6052         else if (len != 0 && opnd->t == XC_RESULT_ARRAY) {
6053                 bc_num_ulong2num(&res.d.n, (unsigned long) ((BcVec *) num)->len);
6054         }
6055 #endif
6056 #if ENABLE_DC
6057         else if (len != 0 && !BC_PROG_NUM(opnd, num)) {
6058                 char **str;
6059                 size_t idx = opnd->t == XC_RESULT_STR ? opnd->d.id.idx : num->rdx;
6060
6061                 str = xc_program_str(idx);
6062                 bc_num_ulong2num(&res.d.n, strlen(*str));
6063         }
6064 #endif
6065         else {
6066                 bc_num_ulong2num(&res.d.n, len ? xc_program_len(num) : xc_program_scale(num));
6067         }
6068
6069         xc_program_retire(&res, XC_RESULT_TEMP);
6070
6071         RETURN_STATUS(s);
6072 }
6073 #define zxc_program_builtin(...) (zxc_program_builtin(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
6074
6075 #if ENABLE_DC
6076 static BC_STATUS zdc_program_divmod(void)
6077 {
6078         BcStatus s;
6079         BcResult *opd1, *opd2, res, res2;
6080         BcNum *n1, *n2;
6081
6082         s = zxc_program_binOpPrep(&opd1, &n1, &opd2, &n2, false);
6083         if (s) RETURN_STATUS(s);
6084
6085         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
6086         bc_num_init(&res2.d.n, n2->len);
6087
6088         s = zbc_num_divmod(n1, n2, &res2.d.n, &res.d.n, G.prog.scale);
6089         if (s) goto err;
6090
6091         xc_program_binOpRetire(&res2);
6092         res.t = XC_RESULT_TEMP;
6093         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6094
6095         RETURN_STATUS(s);
6096  err:
6097         bc_num_free(&res2.d.n);
6098         bc_num_free(&res.d.n);
6099         RETURN_STATUS(s);
6100 }
6101 #define zdc_program_divmod(...) (zdc_program_divmod(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
6102
6103 static BC_STATUS zdc_program_modexp(void)
6104 {
6105         BcStatus s;
6106         BcResult *r1, *r2, *r3, res;
6107         BcNum *n1, *n2, *n3;
6108
6109         if (!STACK_HAS_MORE_THAN(&G.prog.results, 2))
6110                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6111         s = zxc_program_binOpPrep(&r2, &n2, &r3, &n3, false);
6112         if (s) RETURN_STATUS(s);
6113
6114         r1 = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 2);
6115         s = zxc_program_num(r1, &n1, false);
6116         if (s) RETURN_STATUS(s);
6117         if (!BC_PROG_NUM(r1, n1))
6118                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
6119
6120         // Make sure that the values have their pointers updated, if necessary.
6121         if (r1->t == XC_RESULT_VAR || r1->t == XC_RESULT_ARRAY_ELEM) {
6122                 if (r1->t == r2->t) {
6123                         s = zxc_program_num(r2, &n2, false);
6124                         if (s) RETURN_STATUS(s);
6125                 }
6126                 if (r1->t == r3->t) {
6127                         s = zxc_program_num(r3, &n3, false);
6128                         if (s) RETURN_STATUS(s);
6129                 }
6130         }
6131
6132         bc_num_init(&res.d.n, n3->len);
6133         s = zdc_num_modexp(n1, n2, n3, &res.d.n);
6134         if (s) goto err;
6135
6136         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6137         xc_program_binOpRetire(&res);
6138
6139         RETURN_STATUS(s);
6140  err:
6141         bc_num_free(&res.d.n);
6142         RETURN_STATUS(s);
6143 }
6144 #define zdc_program_modexp(...) (zdc_program_modexp(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
6145
6146 static void dc_program_stackLen(void)
6147 {
6148         BcResult res;
6149         size_t len = G.prog.results.len;
6150
6151         res.t = XC_RESULT_TEMP;
6152
6153         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
6154         bc_num_ulong2num(&res.d.n, len);
6155         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6156 }
6157
6158 static BC_STATUS zdc_program_asciify(void)
6159 {
6160         BcStatus s;
6161         BcResult *r, res;
6162         BcNum *num, n;
6163         char **strs;
6164         char *str;
6165         char c;
6166         size_t idx;
6167
6168         if (!STACK_HAS_MORE_THAN(&G.prog.results, 0))
6169                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6170         r = bc_vec_top(&G.prog.results);
6171
6172         s = zxc_program_num(r, &num, false);
6173         if (s) RETURN_STATUS(s);
6174
6175         if (BC_PROG_NUM(r, num)) {
6176                 unsigned long val;
6177                 BcNum strmb;
6178                 BcDig strmb_digs[ULONG_NUM_BUFSIZE];
6179
6180                 bc_num_init_DEF_SIZE(&n);
6181                 bc_num_copy(&n, num);
6182                 bc_num_truncate(&n, n.rdx);
6183
6184                 strmb.cap = ARRAY_SIZE(strmb_digs);
6185                 strmb.num = strmb_digs;
6186                 bc_num_ulong2num(&strmb, 0x100);
6187                 s = zbc_num_mod(&n, &strmb, &n, 0);
6188
6189                 if (s) goto num_err;
6190                 s = zbc_num_ulong(&n, &val);
6191                 if (s) goto num_err;
6192
6193                 c = (char) val;
6194
6195                 bc_num_free(&n);
6196         } else {
6197                 char *sp;
6198                 idx = (r->t == XC_RESULT_STR) ? r->d.id.idx : num->rdx;
6199                 sp = *xc_program_str(idx);
6200                 c = sp[0];
6201         }
6202
6203         strs = (void*)G.prog.strs.v;
6204         for (idx = 0; idx < G.prog.strs.len; idx++) {
6205                 if (strs[idx][0] == c && strs[idx][1] == '\0') {
6206                         goto dup;
6207                 }
6208         }
6209         str = xzalloc(2);
6210         str[0] = c;
6211         //str[1] = '\0'; - already is
6212         bc_vec_push(&G.prog.strs, &str);
6213  dup:
6214         res.t = XC_RESULT_STR;
6215         res.d.id.idx = idx;
6216         bc_result_pop_and_push(&res);
6217
6218         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
6219  num_err:
6220         bc_num_free(&n);
6221         RETURN_STATUS(s);
6222 }
6223 #define zdc_program_asciify(...) (zdc_program_asciify(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
6224
6225 static BC_STATUS zdc_program_printStream(void)
6226 {
6227         BcStatus s;
6228         BcResult *r;
6229         BcNum *n;
6230         size_t idx;
6231
6232         if (!STACK_HAS_MORE_THAN(&G.prog.results, 0))
6233                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6234         r = bc_vec_top(&G.prog.results);
6235
6236         s = zxc_program_num(r, &n, false);
6237         if (s) RETURN_STATUS(s);
6238
6239         if (BC_PROG_NUM(r, n)) {
6240                 s = zxc_num_printNum(n, 0x100, 1, dc_num_printChar);
6241         } else {
6242                 char *str;
6243                 idx = (r->t == XC_RESULT_STR) ? r->d.id.idx : n->rdx;
6244                 str = *xc_program_str(idx);
6245                 fputs(str, stdout);
6246         }
6247
6248         RETURN_STATUS(s);
6249 }
6250 #define zdc_program_printStream(...) (zdc_program_printStream(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
6251
6252 static BC_STATUS zdc_program_nquit(void)
6253 {
6254         BcStatus s;
6255         BcResult *opnd;
6256         BcNum *num;
6257         unsigned long val;
6258
6259         s = zxc_program_prep(&opnd, &num);
6260         if (s) RETURN_STATUS(s);
6261         s = zbc_num_ulong(num, &val);
6262         if (s) RETURN_STATUS(s);
6263
6264         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6265
6266         if (G.prog.exestack.len < val)
6267                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6268         if (G.prog.exestack.len == val) {
6269                 QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
6270         }
6271
6272         bc_vec_npop(&G.prog.exestack, val);
6273
6274         RETURN_STATUS(s);
6275 }
6276 #define zdc_program_nquit(...) (zdc_program_nquit(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
6277
6278 static BC_STATUS zdc_program_execStr(char *code, size_t *bgn, bool cond)
6279 {
6280         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6281         BcResult *r;
6282         BcFunc *f;
6283         BcInstPtr ip;
6284         size_t fidx, sidx;
6285
6286         if (!STACK_HAS_MORE_THAN(&G.prog.results, 0))
6287                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6288
6289         r = bc_vec_top(&G.prog.results);
6290
6291         if (cond) {
6292                 BcNum *n = n; // for compiler
6293                 bool exec;
6294                 char *name;
6295                 char *then_name = xc_program_name(code, bgn);
6296                 char *else_name = NULL;
6297
6298                 if (code[*bgn] == '\0')
6299                         (*bgn) += 1;
6300                 else
6301                         else_name = xc_program_name(code, bgn);
6302
6303                 exec = r->d.n.len != 0;
6304                 name = then_name;
6305                 if (!exec && else_name != NULL) {
6306                         exec = true;
6307                         name = else_name;
6308                 }
6309
6310                 if (exec) {
6311                         BcVec *v;
6312                         v = xc_program_search(name, true);
6313                         n = bc_vec_top(v);
6314                 }
6315
6316                 free(then_name);
6317                 free(else_name);
6318
6319                 if (!exec) goto exit;
6320                 if (!BC_PROG_STR(n)) {
6321                         s = bc_error_variable_is_wrong_type();
6322                         goto exit;
6323                 }
6324
6325                 sidx = n->rdx;
6326         } else {
6327                 if (r->t == XC_RESULT_STR) {
6328                         sidx = r->d.id.idx;
6329                 } else if (r->t == XC_RESULT_VAR) {
6330                         BcNum *n;
6331                         s = zxc_program_num(r, &n, false);
6332                         if (s || !BC_PROG_STR(n)) goto exit;
6333                         sidx = n->rdx;
6334                 } else
6335                         goto exit;
6336         }
6337
6338         fidx = sidx + BC_PROG_REQ_FUNCS;
6339
6340         f = xc_program_func(fidx);
6341
6342         if (f->code.len == 0) {
6343                 BcParse sv_parse;
6344                 char *str;
6345
6346                 sv_parse = G.prs; // struct copy
6347                 xc_parse_create(fidx);
6348                 str = *xc_program_str(sidx);
6349                 s = zxc_parse_text_init(str);
6350                 if (s) goto err;
6351
6352                 s = zdc_parse_exprs_until_eof();
6353                 if (s) goto err;
6354                 xc_parse_push(DC_INST_POP_EXEC);
6355                 if (G.prs.lex != XC_LEX_EOF)
6356                         s = bc_error_bad_expression();
6357                 xc_parse_free();
6358                 G.prs = sv_parse; // struct copy
6359                 if (s) {
6360  err:
6361                         bc_vec_pop_all(&f->code);
6362                         goto exit;
6363                 }
6364         }
6365
6366         ip.inst_idx = 0;
6367         ip.func = fidx;
6368
6369         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6370         bc_vec_push(&G.prog.exestack, &ip);
6371
6372         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
6373  exit:
6374         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6375         RETURN_STATUS(s);
6376 }
6377 #define zdc_program_execStr(...) (zdc_program_execStr(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
6378 #endif // ENABLE_DC
6379
6380 static void xc_program_pushGlobal(char inst)
6381 {
6382         BcResult res;
6383         unsigned long val;
6384
6385         res.t = inst - XC_INST_IBASE + XC_RESULT_IBASE;
6386         if (inst == XC_INST_IBASE)
6387                 val = (unsigned long) G.prog.ib_t;
6388         else if (inst == XC_INST_SCALE)
6389                 val = (unsigned long) G.prog.scale;
6390         else
6391                 val = (unsigned long) G.prog.ob_t;
6392
6393         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
6394         bc_num_ulong2num(&res.d.n, val);
6395         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6396 }
6397
6398 static BC_STATUS zxc_program_exec(void)
6399 {
6400         BcResult r, *ptr;
6401         BcInstPtr *ip = bc_vec_top(&G.prog.exestack);
6402         BcFunc *func = xc_program_func(ip->func);
6403         char *code = func->code.v;
6404
6405         dbg_exec("func:%zd bytes:%zd ip:%zd results.len:%d",
6406                         ip->func, func->code.len, ip->inst_idx, G.prog.results.len);
6407         while (ip->inst_idx < func->code.len) {
6408                 BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6409                 char inst = code[ip->inst_idx++];
6410
6411                 dbg_exec("inst at %zd:%d results.len:%d", ip->inst_idx - 1, inst, G.prog.results.len);
6412                 switch (inst) {
6413 #if ENABLE_BC
6414                 case BC_INST_JUMP_ZERO: {
6415                         BcNum *num;
6416                         bool zero;
6417                         dbg_exec("BC_INST_JUMP_ZERO:");
6418                         s = zxc_program_prep(&ptr, &num);
6419                         if (s) RETURN_STATUS(s);
6420                         zero = (bc_num_cmp(num, &G.prog.zero) == 0);
6421                         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6422                         if (!zero) {
6423                                 xc_program_index(code, &ip->inst_idx);
6424                                 break;
6425                         }
6426                         // else: fall through
6427                 }
6428                 case BC_INST_JUMP: {
6429                         size_t idx = xc_program_index(code, &ip->inst_idx);
6430                         size_t *addr = bc_vec_item(&func->labels, idx);
6431                         dbg_exec("BC_INST_JUMP: to %ld", (long)*addr);
6432                         ip->inst_idx = *addr;
6433                         break;
6434                 }
6435                 case BC_INST_CALL:
6436                         dbg_exec("BC_INST_CALL:");
6437                         s = zbc_program_call(code, &ip->inst_idx);
6438                         goto read_updated_ip;
6439                 case BC_INST_INC_PRE:
6440                 case BC_INST_DEC_PRE:
6441                 case BC_INST_INC_POST:
6442                 case BC_INST_DEC_POST:
6443                         dbg_exec("BC_INST_INCDEC:");
6444                         s = zbc_program_incdec(inst);
6445                         break;
6446                 case BC_INST_HALT:
6447                         dbg_exec("BC_INST_HALT:");
6448                         QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
6449                         break;
6450                 case XC_INST_RET:
6451                 case BC_INST_RET0:
6452                         dbg_exec("BC_INST_RET[0]:");
6453                         s = zbc_program_return(inst);
6454                         goto read_updated_ip;
6455                 case XC_INST_BOOL_OR:
6456                 case XC_INST_BOOL_AND:
6457 #endif // ENABLE_BC
6458                 case XC_INST_REL_EQ:
6459                 case XC_INST_REL_LE:
6460                 case XC_INST_REL_GE:
6461                 case XC_INST_REL_NE:
6462                 case XC_INST_REL_LT:
6463                 case XC_INST_REL_GT:
6464                         dbg_exec("BC_INST_BOOL:");
6465                         s = zxc_program_logical(inst);
6466                         break;
6467                 case XC_INST_READ:
6468                         dbg_exec("XC_INST_READ:");
6469                         s = zxc_program_read();
6470                         goto read_updated_ip;
6471                 case XC_INST_VAR:
6472                         dbg_exec("XC_INST_VAR:");
6473                         s = zxc_program_pushVar(code, &ip->inst_idx, false, false);
6474                         break;
6475                 case XC_INST_ARRAY_ELEM:
6476                 case XC_INST_ARRAY:
6477                         dbg_exec("XC_INST_ARRAY[_ELEM]:");
6478                         s = zbc_program_pushArray(code, &ip->inst_idx, inst);
6479                         break;
6480 #if ENABLE_BC
6481                 case BC_INST_LAST:
6482                         dbg_exec("BC_INST_LAST:");
6483                         r.t = BC_RESULT_LAST;
6484                         bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6485                         break;
6486 #endif
6487                 case XC_INST_IBASE:
6488                 case XC_INST_OBASE:
6489                 case XC_INST_SCALE:
6490                         dbg_exec("XC_INST_internalvar(%d):", inst - XC_INST_IBASE);
6491                         xc_program_pushGlobal(inst);
6492                         break;
6493                 case XC_INST_SCALE_FUNC:
6494                 case XC_INST_LENGTH:
6495                 case XC_INST_SQRT:
6496                         dbg_exec("BC_INST_builtin:");
6497                         s = zxc_program_builtin(inst);
6498                         break;
6499                 case XC_INST_NUM:
6500                         dbg_exec("XC_INST_NUM:");
6501                         r.t = XC_RESULT_CONSTANT;
6502                         r.d.id.idx = xc_program_index(code, &ip->inst_idx);
6503                         bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6504                         break;
6505                 case XC_INST_POP:
6506                         dbg_exec("XC_INST_POP:");
6507                         if (!STACK_HAS_MORE_THAN(&G.prog.results, 0))
6508                                 s = bc_error_stack_has_too_few_elements();
6509                         else
6510                                 bc_vec_pop(&G.prog.results);
6511                         break;
6512                 case XC_INST_PRINT:
6513                 case XC_INST_PRINT_POP:
6514                 case XC_INST_PRINT_STR:
6515                         dbg_exec("XC_INST_PRINTxyz:");
6516                         s = zxc_program_print(inst, 0);
6517                         break;
6518                 case XC_INST_STR:
6519                         dbg_exec("XC_INST_STR:");
6520                         r.t = XC_RESULT_STR;
6521                         r.d.id.idx = xc_program_index(code, &ip->inst_idx);
6522                         bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6523                         break;
6524                 case XC_INST_POWER:
6525                 case XC_INST_MULTIPLY:
6526                 case XC_INST_DIVIDE:
6527                 case XC_INST_MODULUS:
6528                 case XC_INST_PLUS:
6529                 case XC_INST_MINUS:
6530                         dbg_exec("BC_INST_binaryop:");
6531                         s = zxc_program_op(inst);
6532                         break;
6533                 case XC_INST_BOOL_NOT: {
6534                         BcNum *num;
6535                         dbg_exec("XC_INST_BOOL_NOT:");
6536                         s = zxc_program_prep(&ptr, &num);
6537                         if (s) RETURN_STATUS(s);
6538                         bc_num_init_DEF_SIZE(&r.d.n);
6539                         if (bc_num_cmp(num, &G.prog.zero) == 0)
6540                                 bc_num_one(&r.d.n);
6541                         //else bc_num_zero(&r.d.n); - already is
6542                         xc_program_retire(&r, XC_RESULT_TEMP);
6543                         break;
6544                 }
6545                 case XC_INST_NEG:
6546                         dbg_exec("XC_INST_NEG:");
6547                         s = zxc_program_negate();
6548                         break;
6549 #if ENABLE_BC
6550                 case BC_INST_ASSIGN_POWER:
6551                 case BC_INST_ASSIGN_MULTIPLY:
6552                 case BC_INST_ASSIGN_DIVIDE:
6553                 case BC_INST_ASSIGN_MODULUS:
6554                 case BC_INST_ASSIGN_PLUS:
6555                 case BC_INST_ASSIGN_MINUS:
6556 #endif
6557                 case XC_INST_ASSIGN:
6558                         dbg_exec("BC_INST_ASSIGNxyz:");
6559                         s = zxc_program_assign(inst);
6560                         break;
6561 #if ENABLE_DC
6562                 case DC_INST_POP_EXEC:
6563                         dbg_exec("DC_INST_POP_EXEC:");
6564                         bc_vec_pop(&G.prog.exestack);
6565                         goto read_updated_ip;
6566                 case DC_INST_MODEXP:
6567                         dbg_exec("DC_INST_MODEXP:");
6568                         s = zdc_program_modexp();
6569                         break;
6570                 case DC_INST_DIVMOD:
6571                         dbg_exec("DC_INST_DIVMOD:");
6572                         s = zdc_program_divmod();
6573                         break;
6574                 case DC_INST_EXECUTE:
6575                 case DC_INST_EXEC_COND:
6576                         dbg_exec("DC_INST_EXEC[_COND]:");
6577                         s = zdc_program_execStr(code, &ip->inst_idx, inst == DC_INST_EXEC_COND);
6578                         goto read_updated_ip;
6579                 case DC_INST_PRINT_STACK: {
6580                         size_t idx;
6581                         dbg_exec("DC_INST_PRINT_STACK:");
6582                         for (idx = 0; idx < G.prog.results.len; ++idx) {
6583                                 s = zxc_program_print(XC_INST_PRINT, idx);
6584                                 if (s) break;
6585                         }
6586                         break;
6587                 }
6588                 case DC_INST_CLEAR_STACK:
6589                         dbg_exec("DC_INST_CLEAR_STACK:");
6590                         bc_vec_pop_all(&G.prog.results);
6591                         break;
6592                 case DC_INST_STACK_LEN:
6593                         dbg_exec("DC_INST_STACK_LEN:");
6594                         dc_program_stackLen();
6595                         break;
6596                 case DC_INST_DUPLICATE:
6597                         dbg_exec("DC_INST_DUPLICATE:");
6598                         if (!STACK_HAS_MORE_THAN(&G.prog.results, 0))
6599                                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6600                         ptr = bc_vec_top(&G.prog.results);
6601                         dc_result_copy(&r, ptr);
6602                         bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6603                         break;
6604                 case DC_INST_SWAP: {
6605                         BcResult *ptr2;
6606                         dbg_exec("DC_INST_SWAP:");
6607                         if (!STACK_HAS_MORE_THAN(&G.prog.results, 1))
6608                                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6609                         ptr = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 0);
6610                         ptr2 = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 1);
6611                         memcpy(&r, ptr, sizeof(BcResult));
6612                         memcpy(ptr, ptr2, sizeof(BcResult));
6613                         memcpy(ptr2, &r, sizeof(BcResult));
6614                         break;
6615                 }
6616                 case DC_INST_ASCIIFY:
6617                         dbg_exec("DC_INST_ASCIIFY:");
6618                         s = zdc_program_asciify();
6619                         break;
6620                 case DC_INST_PRINT_STREAM:
6621                         dbg_exec("DC_INST_PRINT_STREAM:");
6622                         s = zdc_program_printStream();
6623                         break;
6624                 case DC_INST_LOAD:
6625                 case DC_INST_PUSH_VAR: {
6626                         bool copy = inst == DC_INST_LOAD;
6627                         s = zxc_program_pushVar(code, &ip->inst_idx, true, copy);
6628                         break;
6629                 }
6630                 case DC_INST_PUSH_TO_VAR: {
6631                         char *name = xc_program_name(code, &ip->inst_idx);
6632                         s = zxc_program_copyToVar(name, true);
6633                         free(name);
6634                         break;
6635                 }
6636                 case DC_INST_QUIT:
6637                         dbg_exec("DC_INST_QUIT:");
6638                         if (G.prog.exestack.len <= 2)
6639                                 QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
6640                         bc_vec_npop(&G.prog.exestack, 2);
6641                         goto read_updated_ip;
6642                 case DC_INST_NQUIT:
6643                         dbg_exec("DC_INST_NQUIT:");
6644                         s = zdc_program_nquit();
6645                         //goto read_updated_ip; - just fall through to it
6646 #endif // ENABLE_DC
6647  read_updated_ip:
6648                         // Instruction stack has changed, read new pointers
6649                         ip = bc_vec_top(&G.prog.exestack);
6650                         func = xc_program_func(ip->func);
6651                         code = func->code.v;
6652                         dbg_exec("func:%zd bytes:%zd ip:%zd", ip->func, func->code.len, ip->inst_idx);
6653                 }
6654
6655                 if (s || G_interrupt) {
6656                         xc_program_reset();
6657                         RETURN_STATUS(s);
6658                 }
6659
6660                 fflush_and_check();
6661         }
6662
6663         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
6664 }
6665 #define zxc_program_exec(...) (zxc_program_exec(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
6666
6667 static unsigned xc_vm_envLen(const char *var)
6668 {
6669         char *lenv;
6670         unsigned len;
6671
6672         lenv = getenv(var);
6673         len = BC_NUM_PRINT_WIDTH;
6674         if (!lenv) return len;
6675
6676         len = bb_strtou(lenv, NULL, 10) - 1;
6677         if (errno || len < 2 || len >= INT_MAX)
6678                 len = BC_NUM_PRINT_WIDTH;
6679
6680         return len;
6681 }
6682
6683 static BC_STATUS zxc_vm_process(const char *text)
6684 {
6685         BcStatus s;
6686
6687         dbg_lex_enter("%s:%d entered", __func__, __LINE__);
6688         s = zxc_parse_text_init(text); // does the first zxc_lex_next()
6689         if (s) RETURN_STATUS(s);
6690
6691  IF_BC(check_eof:)
6692         while (G.prs.lex != XC_LEX_EOF) {
6693                 BcInstPtr *ip;
6694                 BcFunc *f;
6695
6696                 dbg_lex("%s:%d G.prs.lex:%d, parsing...", __func__, __LINE__, G.prs.lex);
6697                 if (IS_BC) {
6698 #if ENABLE_BC
6699                         if (G.prs.lex == BC_LEX_SCOLON
6700                          || G.prs.lex == XC_LEX_NLINE
6701                         ) {
6702                                 s = zxc_lex_next();
6703                                 if (s) goto err;
6704                                 goto check_eof;
6705                         }
6706
6707                         s = zbc_parse_stmt_or_funcdef();
6708                         if (s) goto err;
6709
6710                         // Check that next token is a correct stmt delimiter -
6711                         // disallows "print 1 print 2" and such.
6712                         if (G.prs.lex != BC_LEX_SCOLON
6713                          && G.prs.lex != XC_LEX_NLINE
6714                          && G.prs.lex != XC_LEX_EOF
6715                         ) {
6716                                 const char *err_at;
6717 //TODO: commonalize for other parse errors:
6718                                 err_at = G.prs.lex_next_at ? G.prs.lex_next_at : "UNKNOWN";
6719                                 bc_error_fmt("bad statement terminator at '%.*s'",
6720                                         (int)(strchrnul(err_at, '\n') - err_at),
6721                                         err_at
6722                                 );
6723                                 goto err;
6724                         }
6725                         // The above logic is fragile. Check these examples:
6726                         // - interactive read() still works
6727 #endif
6728                 } else {
6729 #if ENABLE_DC
6730                         // Most of dc parsing assumes all whitespace,
6731                         // including '\n', is eaten.
6732                         while (G.prs.lex == XC_LEX_NLINE) {
6733                                 s = zxc_lex_next();
6734                                 if (s) goto err;
6735                                 if (G.prs.lex == XC_LEX_EOF)
6736                                         goto done;
6737                         }
6738                         s = zdc_parse_expr();
6739 #endif
6740                 }
6741                 if (s || G_interrupt) {
6742  err:
6743                         xc_parse_reset(); // includes xc_program_reset()
6744                         RETURN_STATUS(BC_STATUS_FAILURE);
6745                 }
6746
6747                 dbg_lex("%s:%d executing...", __func__, __LINE__);
6748                 s = zxc_program_exec();
6749                 if (s) {
6750                         xc_program_reset();
6751                         break;
6752                 }
6753
6754                 ip = (void*)G.prog.exestack.v;
6755 #if SANITY_CHECKS
6756                 if (G.prog.exestack.len != 1) // should have only main's IP
6757                         bb_error_msg_and_die("BUG:call stack");
6758                 if (ip->func != BC_PROG_MAIN)
6759                         bb_error_msg_and_die("BUG:not MAIN");
6760 #endif
6761                 f = xc_program_func_BC_PROG_MAIN();
6762                 // bc discards strings, constants and code after each
6763                 // top-level statement in the "main program".
6764                 // This prevents "yes 1 | bc" from growing its memory
6765                 // without bound. This can be done because data stack
6766                 // is empty and thus can't hold any references to
6767                 // strings or constants, there is no generated code
6768                 // which can hold references (after we discard one
6769                 // we just executed). Code of functions can have references,
6770                 // but bc stores function strings/constants in per-function
6771                 // storage.
6772                 if (IS_BC) {
6773 #if SANITY_CHECKS
6774                         if (G.prog.results.len != 0) // should be empty
6775                                 bb_error_msg_and_die("BUG:data stack");
6776 #endif
6777                         IF_BC(bc_vec_pop_all(&f->strs);)
6778                         IF_BC(bc_vec_pop_all(&f->consts);)
6779                 } else {
6780                         if (G.prog.results.len == 0
6781                          && G.prog.vars.len == 0
6782                         ) {
6783                                 // If stack is empty and no registers exist (TODO: or they are all empty),
6784                                 // we can get rid of accumulated strings and constants.
6785                                 // In this example dc process should not grow
6786                                 // its memory consumption with time:
6787                                 // yes 1pc | dc
6788                                 IF_DC(bc_vec_pop_all(&G.prog.strs);)
6789                                 IF_DC(bc_vec_pop_all(&G.prog.consts);)
6790                         }
6791                         // The code is discarded always (below), thus this example
6792                         // should also not grow its memory consumption with time,
6793                         // even though its data stack is not empty:
6794                         // { echo 1; yes dk; } | dc
6795                 }
6796                 // We drop generated and executed code for both bc and dc:
6797                 bc_vec_pop_all(&f->code);
6798                 ip->inst_idx = 0;
6799         }
6800  IF_DC(done:)
6801         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
6802         RETURN_STATUS(s);
6803 }
6804 #define zxc_vm_process(...) (zxc_vm_process(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
6805
6806 static BC_STATUS zxc_vm_execute_FILE(FILE *fp, const char *filename)
6807 {
6808         // So far bc/dc have no way to include a file from another file,
6809         // therefore we know G.prs.lex_filename == NULL on entry
6810         //const char *sv_file;
6811         BcStatus s;
6812
6813         G.prs.lex_filename = filename;
6814         G.prs.lex_input_fp = fp;
6815         G.err_line = G.prs.lex_line = 1;
6816
6817         do {
6818                 s = zxc_vm_process("");
6819                 // We do not stop looping on errors here if reading stdin.
6820                 // Example: start interactive bc and enter "return".
6821                 // It should say "'return' not in a function"
6822                 // but should not exit.
6823         } while (G.prs.lex_input_fp == stdin);
6824         G.prs.lex_filename = NULL;
6825         RETURN_STATUS(s);
6826 }
6827 #define zxc_vm_execute_FILE(...) (zxc_vm_execute_FILE(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
6828
6829 static BC_STATUS zxc_vm_file(const char *file)
6830 {
6831         BcStatus s;
6832         FILE *fp;
6833
6834         fp = xfopen_for_read(file);
6835         s = zxc_vm_execute_FILE(fp, file);
6836         fclose(fp);
6837
6838         RETURN_STATUS(s);
6839 }
6840 #define zxc_vm_file(...) (zxc_vm_file(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
6841
6842 #if ENABLE_BC
6843 static void bc_vm_info(void)
6844 {
6845         printf("%s "BB_VER"\n"
6846                 "Adapted from https://github.com/gavinhoward/bc\n"
6847                 "Original code (c) 2018 Gavin D. Howard and contributors\n"
6848         , applet_name);
6849 }
6850
6851 static void bc_args(char **argv)
6852 {
6853         unsigned opts;
6854         int i;
6855
6856         GETOPT_RESET();
6857 #if ENABLE_FEATURE_BC_LONG_OPTIONS
6858         opts = option_mask32 |= getopt32long(argv, "wvsqli",
6859                 "warn\0"              No_argument "w"
6860                 "version\0"           No_argument "v"
6861                 "standard\0"          No_argument "s"
6862                 "quiet\0"             No_argument "q"
6863                 "mathlib\0"           No_argument "l"
6864                 "interactive\0"       No_argument "i"
6865         );
6866 #else
6867         opts = option_mask32 |= getopt32(argv, "wvsqli");
6868 #endif
6869         if (getenv("POSIXLY_CORRECT"))
6870                 option_mask32 |= BC_FLAG_S;
6871
6872         if (opts & BC_FLAG_V) {
6873                 bc_vm_info();
6874                 exit(0);
6875         }
6876
6877         for (i = optind; argv[i]; ++i)
6878                 bc_vec_push(&G.files, argv + i);
6879 }
6880
6881 static void bc_vm_envArgs(void)
6882 {
6883         BcVec v;
6884         char *buf;
6885         char *env_args = getenv("BC_ENV_ARGS");
6886
6887         if (!env_args) return;
6888
6889         G.env_args = xstrdup(env_args);
6890         buf = G.env_args;
6891
6892         bc_vec_init(&v, sizeof(char *), NULL);
6893
6894         while (*(buf = skip_whitespace(buf)) != '\0') {
6895                 bc_vec_push(&v, &buf);
6896                 buf = skip_non_whitespace(buf);
6897                 if (!*buf)
6898                         break;
6899                 *buf++ = '\0';
6900         }
6901
6902         // NULL terminate, and pass argv[] so that first arg is argv[1]
6903         if (sizeof(int) == sizeof(char*)) {
6904                 bc_vec_push(&v, &const_int_0);
6905         } else {
6906                 static char *const nullptr = NULL;
6907                 bc_vec_push(&v, &nullptr);
6908         }
6909         bc_args(((char **)v.v) - 1);
6910
6911         bc_vec_free(&v);
6912 }
6913
6914 static const char bc_lib[] ALIGN1 = {
6915         "scale=20"
6916 "\n"    "define e(x){"
6917 "\n"            "auto b,s,n,r,d,i,p,f,v"
6918 ////////////////"if(x<0)return(1/e(-x))" // and drop 'n' and x<0 logic below
6919 //^^^^^^^^^^^^^^^^ this would work, and is even more precise than GNU bc:
6920 //e(-.998896): GNU:.36828580434569428695
6921 //      above code:.36828580434569428696
6922 //    actual value:.3682858043456942869594...
6923 // but for now let's be "GNU compatible"
6924 "\n"            "b=ibase"
6925 "\n"            "ibase=A"
6926 "\n"            "if(x<0){"
6927 "\n"                    "n=1"
6928 "\n"                    "x=-x"
6929 "\n"            "}"
6930 "\n"            "s=scale"
6931 "\n"            "r=6+s+.44*x"
6932 "\n"            "scale=scale(x)+1"
6933 "\n"            "while(x>1){"
6934 "\n"                    "d+=1"
6935 "\n"                    "x/=2"
6936 "\n"                    "scale+=1"
6937 "\n"            "}"
6938 "\n"            "scale=r"
6939 "\n"            "r=x+1"
6940 "\n"            "p=x"
6941 "\n"            "f=v=1"
6942 "\n"            "for(i=2;v;++i){"
6943 "\n"                    "p*=x"
6944 "\n"                    "f*=i"
6945 "\n"                    "v=p/f"
6946 "\n"                    "r+=v"
6947 "\n"            "}"
6948 "\n"            "while(d--)r*=r"
6949 "\n"            "scale=s"
6950 "\n"            "ibase=b"
6951 "\n"            "if(n)return(1/r)"
6952 "\n"            "return(r/1)"
6953 "\n"    "}"
6954 "\n"    "define l(x){"
6955 "\n"            "auto b,s,r,p,a,q,i,v"
6956 "\n"            "b=ibase"
6957 "\n"            "ibase=A"
6958 "\n"            "if(x<=0){"
6959 "\n"                    "r=(1-10^scale)/1"
6960 "\n"                    "ibase=b"
6961 "\n"                    "return(r)"
6962 "\n"            "}"
6963 "\n"            "s=scale"
6964 "\n"            "scale+=6"
6965 "\n"            "p=2"
6966 "\n"            "while(x>=2){"
6967 "\n"                    "p*=2"
6968 "\n"                    "x=sqrt(x)"
6969 "\n"            "}"
6970 "\n"            "while(x<=.5){"
6971 "\n"                    "p*=2"
6972 "\n"                    "x=sqrt(x)"
6973 "\n"            "}"
6974 "\n"            "r=a=(x-1)/(x+1)"
6975 "\n"            "q=a*a"
6976 "\n"            "v=1"
6977 "\n"            "for(i=3;v;i+=2){"
6978 "\n"                    "a*=q"
6979 "\n"                    "v=a/i"
6980 "\n"                    "r+=v"
6981 "\n"            "}"
6982 "\n"            "r*=p"
6983 "\n"            "scale=s"
6984 "\n"            "ibase=b"
6985 "\n"            "return(r/1)"
6986 "\n"    "}"
6987 "\n"    "define s(x){"
6988 "\n"            "auto b,s,r,a,q,i"
6989 "\n"            "if(x<0)return(-s(-x))"
6990 "\n"            "b=ibase"
6991 "\n"            "ibase=A"
6992 "\n"            "s=scale"
6993 "\n"            "scale=1.1*s+2"
6994 "\n"            "a=a(1)"
6995 "\n"            "scale=0"
6996 "\n"            "q=(x/a+2)/4"
6997 "\n"            "x-=4*q*a"
6998 "\n"            "if(q%2)x=-x"
6999 "\n"            "scale=s+2"
7000 "\n"            "r=a=x"
7001 "\n"            "q=-x*x"
7002 "\n"            "for(i=3;a;i+=2){"
7003 "\n"                    "a*=q/(i*(i-1))"
7004 "\n"                    "r+=a"
7005 "\n"            "}"
7006 "\n"            "scale=s"
7007 "\n"            "ibase=b"
7008 "\n"            "return(r/1)"
7009 "\n"    "}"
7010 "\n"    "define c(x){"
7011 "\n"            "auto b,s"
7012 "\n"            "b=ibase"
7013 "\n"            "ibase=A"
7014 "\n"            "s=scale"
7015 "\n"            "scale*=1.2"
7016 "\n"            "x=s(2*a(1)+x)"
7017 "\n"            "scale=s"
7018 "\n"            "ibase=b"
7019 "\n"            "return(x/1)"
7020 "\n"    "}"
7021 "\n"    "define a(x){"
7022 "\n"            "auto b,s,r,n,a,m,t,f,i,u"
7023 "\n"            "b=ibase"
7024 "\n"            "ibase=A"
7025 "\n"            "n=1"
7026 "\n"            "if(x<0){"
7027 "\n"                    "n=-1"
7028 "\n"                    "x=-x"
7029 "\n"            "}"
7030 "\n"            "if(scale<65){"
7031 "\n"                    "if(x==1)return(.7853981633974483096156608458198757210492923498437764552437361480/n)"
7032 "\n"                    "if(x==.2)return(.1973955598498807583700497651947902934475851037878521015176889402/n)"
7033 "\n"            "}"
7034 "\n"            "s=scale"
7035 "\n"            "if(x>.2){"
7036 "\n"                    "scale+=5"
7037 "\n"                    "a=a(.2)"
7038 "\n"            "}"
7039 "\n"            "scale=s+3"
7040 "\n"            "while(x>.2){"
7041 "\n"                    "m+=1"
7042 "\n"                    "x=(x-.2)/(1+.2*x)"
7043 "\n"            "}"
7044 "\n"            "r=u=x"
7045 "\n"            "f=-x*x"
7046 "\n"            "t=1"
7047 "\n"            "for(i=3;t;i+=2){"
7048 "\n"                    "u*=f"
7049 "\n"                    "t=u/i"
7050 "\n"                    "r+=t"
7051 "\n"            "}"
7052 "\n"            "scale=s"
7053 "\n"            "ibase=b"
7054 "\n"            "return((m*a+r)/n)"
7055 "\n"    "}"
7056 "\n"    "define j(n,x){"
7057 "\n"            "auto b,s,o,a,i,v,f"
7058 "\n"            "b=ibase"
7059 "\n"            "ibase=A"
7060 "\n"            "s=scale"
7061 "\n"            "scale=0"
7062 "\n"            "n/=1"
7063 "\n"            "if(n<0){"
7064 "\n"                    "n=-n"
7065 "\n"                    "o=n%2"
7066 "\n"            "}"
7067 "\n"            "a=1"
7068 "\n"            "for(i=2;i<=n;++i)a*=i"
7069 "\n"            "scale=1.5*s"
7070 "\n"            "a=(x^n)/2^n/a"
7071 "\n"            "r=v=1"
7072 "\n"            "f=-x*x/4"
7073 "\n"            "scale+=length(a)-scale(a)"
7074 "\n"            "for(i=1;v;++i){"
7075 "\n"                    "v=v*f/i/(n+i)"
7076 "\n"                    "r+=v"
7077 "\n"            "}"
7078 "\n"            "scale=s"
7079 "\n"            "ibase=b"
7080 "\n"            "if(o)a=-a"
7081 "\n"            "return(a*r/1)"
7082 "\n"    "}"
7083 };
7084 #endif // ENABLE_BC
7085
7086 static BC_STATUS zxc_vm_exec(void)
7087 {
7088         char **fname;
7089         BcStatus s;
7090         size_t i;
7091
7092 #if ENABLE_BC
7093         if (option_mask32 & BC_FLAG_L) {
7094                 // We know that internal library is not buggy,
7095                 // thus error checking is normally disabled.
7096 # define DEBUG_LIB 0
7097                 s = zxc_vm_process(bc_lib);
7098                 if (DEBUG_LIB && s) RETURN_STATUS(s);
7099         }
7100 #endif
7101
7102         s = BC_STATUS_SUCCESS;
7103         fname = (void*)G.files.v;
7104         for (i = 0; i < G.files.len; i++) {
7105                 s = zxc_vm_file(*fname++);
7106                 if (ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP && !G_ttyin && s) {
7107                         // Debug config, non-interactive mode:
7108                         // return all the way back to main.
7109                         // Non-debug builds do not come here
7110                         // in non-interactive mode, they exit.
7111                         RETURN_STATUS(s);
7112                 }
7113         }
7114
7115         if (IS_BC || (option_mask32 & BC_FLAG_I))
7116                 s = zxc_vm_execute_FILE(stdin, /*filename:*/ NULL);
7117
7118         RETURN_STATUS(s);
7119 }
7120 #define zxc_vm_exec(...) (zxc_vm_exec(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
7121
7122 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
7123 static void xc_program_free(void)
7124 {
7125         bc_vec_free(&G.prog.fns);
7126         IF_BC(bc_vec_free(&G.prog.fn_map);)
7127         bc_vec_free(&G.prog.vars);
7128         bc_vec_free(&G.prog.var_map);
7129         bc_vec_free(&G.prog.arrs);
7130         bc_vec_free(&G.prog.arr_map);
7131         IF_DC(bc_vec_free(&G.prog.strs);)
7132         IF_DC(bc_vec_free(&G.prog.consts);)
7133         bc_vec_free(&G.prog.results);
7134         bc_vec_free(&G.prog.exestack);
7135         IF_BC(bc_num_free(&G.prog.last);)
7136         //IF_BC(bc_num_free(&G.prog.zero);)
7137         IF_BC(bc_num_free(&G.prog.one);)
7138         bc_vec_free(&G.input_buffer);
7139 }
7140
7141 static void xc_vm_free(void)
7142 {
7143         bc_vec_free(&G.files);
7144         xc_program_free();
7145         xc_parse_free();
7146         free(G.env_args);
7147 }
7148 #endif
7149
7150 static void xc_program_init(void)
7151 {
7152         BcInstPtr ip;
7153
7154         // memset(&G.prog, 0, sizeof(G.prog)); - already is
7155         memset(&ip, 0, sizeof(BcInstPtr));
7156
7157         // G.prog.nchars = G.prog.scale = 0; - already is
7158         G.prog.ib_t = 10;
7159         G.prog.ob_t = 10;
7160
7161         IF_BC(bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.last);)
7162         //IF_BC(bc_num_zero(&G.prog.last);) - already is
7163
7164         //bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.zero); - not needed
7165         //bc_num_zero(&G.prog.zero); - already is
7166
7167         IF_BC(bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.one);)
7168         IF_BC(bc_num_one(&G.prog.one);)
7169
7170         bc_vec_init(&G.prog.fns, sizeof(BcFunc), bc_func_free);
7171         IF_BC(bc_vec_init(&G.prog.fn_map, sizeof(BcId), bc_id_free);)
7172
7173         if (IS_BC) {
7174                 // Names are chosen simply to be distinct and never match
7175                 // a valid function name (and be short)
7176                 IF_BC(bc_program_addFunc(xstrdup(""))); // func #0: main
7177                 IF_BC(bc_program_addFunc(xstrdup("1"))); // func #1: for read()
7178         } else {
7179                 // in dc, functions have no names
7180                 xc_program_add_fn();
7181                 xc_program_add_fn();
7182         }
7183
7184         bc_vec_init(&G.prog.vars, sizeof(BcVec), bc_vec_free);
7185         bc_vec_init(&G.prog.var_map, sizeof(BcId), bc_id_free);
7186
7187         bc_vec_init(&G.prog.arrs, sizeof(BcVec), bc_vec_free);
7188         bc_vec_init(&G.prog.arr_map, sizeof(BcId), bc_id_free);
7189
7190         IF_DC(bc_vec_init(&G.prog.strs, sizeof(char *), bc_string_free);)
7191         IF_DC(bc_vec_init(&G.prog.consts, sizeof(char *), bc_string_free);)
7192         bc_vec_init(&G.prog.results, sizeof(BcResult), bc_result_free);
7193         bc_vec_init(&G.prog.exestack, sizeof(BcInstPtr), NULL);
7194         bc_vec_push(&G.prog.exestack, &ip);
7195
7196         bc_char_vec_init(&G.input_buffer);
7197 }
7198
7199 static int xc_vm_init(const char *env_len)
7200 {
7201 #if ENABLE_FEATURE_EDITING
7202         G.line_input_state = new_line_input_t(DO_HISTORY);
7203 #endif
7204         G.prog.len = xc_vm_envLen(env_len);
7205
7206         bc_vec_init(&G.files, sizeof(char *), NULL);
7207         xc_program_init();
7208         IF_BC(if (IS_BC) bc_vm_envArgs();)
7209         xc_parse_create(BC_PROG_MAIN);
7210
7211 //TODO: in GNU bc, the check is (isatty(0) && isatty(1)),
7212 //-i option unconditionally enables this regardless of isatty():
7213         if (isatty(0)) {
7214 #if ENABLE_FEATURE_BC_INTERACTIVE
7215                 G_ttyin = 1;
7216                 // With SA_RESTART, most system calls will restart
7217                 // (IOW: they won't fail with EINTR).
7218                 // In particular, this means ^C won't cause
7219                 // stdout to get into "error state" if SIGINT hits
7220                 // within write() syscall.
7221                 //
7222                 // The downside is that ^C while tty input is taken
7223                 // will only be handled after [Enter] since read()
7224                 // from stdin is not interrupted by ^C either,
7225                 // it restarts, thus fgetc() does not return on ^C.
7226                 // (This problem manifests only if line editing is disabled)
7227                 signal_SA_RESTART_empty_mask(SIGINT, record_signo);
7228
7229                 // Without SA_RESTART, this exhibits a bug:
7230                 // "while (1) print 1" and try ^C-ing it.
7231                 // Intermittently, instead of returning to input line,
7232                 // you'll get "output error: Interrupted system call"
7233                 // and exit.
7234                 //signal_no_SA_RESTART_empty_mask(SIGINT, record_signo);
7235 #endif
7236                 return 1; // "tty"
7237         }
7238         return 0; // "not a tty"
7239 }
7240
7241 static BcStatus xc_vm_run(void)
7242 {
7243         BcStatus st = zxc_vm_exec();
7244 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
7245         if (G_exiting) // it was actually "halt" or "quit"
7246                 st = EXIT_SUCCESS;
7247         xc_vm_free();
7248 # if ENABLE_FEATURE_EDITING
7249         free_line_input_t(G.line_input_state);
7250 # endif
7251         FREE_G();
7252 #endif
7253         dbg_exec("exiting with exitcode %d", st);
7254         return st;
7255 }
7256
7257 #if ENABLE_BC
7258 int bc_main(int argc, char **argv) MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE;
7259 int bc_main(int argc UNUSED_PARAM, char **argv)
7260 {
7261         int is_tty;
7262
7263         INIT_G();
7264
7265         is_tty = xc_vm_init("BC_LINE_LENGTH");
7266
7267         bc_args(argv);
7268
7269         if (is_tty && !(option_mask32 & BC_FLAG_Q))
7270                 bc_vm_info();
7271
7272         return xc_vm_run();
7273 }
7274 #endif
7275
7276 #if ENABLE_DC
7277 int dc_main(int argc, char **argv) MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE;
7278 int dc_main(int argc UNUSED_PARAM, char **argv)
7279 {
7280         int noscript;
7281
7282         INIT_G();
7283
7284         // TODO: dc (GNU bc 1.07.1) 1.4.1 seems to use width
7285         // 1 char wider than bc from the same package.
7286         // Both default width, and xC_LINE_LENGTH=N are wider:
7287         // "DC_LINE_LENGTH=5 dc -e'123456 p'" prints:
7288         //      |1234\   |
7289         //      |56      |
7290         // "echo '123456' | BC_LINE_LENGTH=5 bc" prints:
7291         //      |123\    |
7292         //      |456     |
7293         // Do the same, or it's a bug?
7294         xc_vm_init("DC_LINE_LENGTH");
7295
7296         // Run -e'SCRIPT' and -fFILE in order of appearance, then handle FILEs
7297         noscript = BC_FLAG_I;
7298         for (;;) {
7299                 int n = getopt(argc, argv, "e:f:x");
7300                 if (n <= 0)
7301                         break;
7302                 switch (n) {
7303                 case 'e':
7304                         noscript = 0;
7305                         n = zxc_vm_process(optarg);
7306                         if (n) return n;
7307                         break;
7308                 case 'f':
7309                         noscript = 0;
7310                         n = zxc_vm_file(optarg);
7311                         if (n) return n;
7312                         break;
7313                 case 'x':
7314                         option_mask32 |= DC_FLAG_X;
7315                         break;
7316                 default:
7317                         bb_show_usage();
7318                 }
7319         }
7320         argv += optind;
7321
7322         while (*argv) {
7323                 noscript = 0;
7324                 bc_vec_push(&G.files, argv++);
7325         }
7326
7327         option_mask32 |= noscript; // set BC_FLAG_I if we need to interpret stdin
7328
7329         return xc_vm_run();
7330 }
7331 #endif
7332
7333 #endif // DC_BIG
7334