miscutils/bc.c

   1 /* vi: set sw=4 ts=4: */
   2 /*
   3  * Licensed under GPLv2 or later, see file LICENSE in this source tree.
   4  * Copyright (c) 2018 Gavin D. Howard and contributors.
   5  */
   6 //config:config BC
   7 //config:       bool "bc (45 kb; 49 kb when combined with dc)"
   8 //config:       default y
   9 //config:       help
  10 //config:       bc is a command-line, arbitrary-precision calculator with a
  11 //config:       Turing-complete language. See the GNU bc manual
  12 //config:       (https://www.gnu.org/software/bc/manual/bc.html) and bc spec
  13 //config:       (http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/utilities/bc.html).
  14 //config:
  15 //config:       This bc has five differences to the GNU bc:
  16 //config:         1) The period (.) is a shortcut for "last", as in the BSD bc.
  17 //config:         2) Arrays are copied before being passed as arguments to
  18 //config:            functions. This behavior is required by the bc spec.
  19 //config:         3) Arrays can be passed to the builtin "length" function to get
  20 //config:            the number of elements in the array. This prints "1":
  21 //config:               a[0] = 0; length(a[])
  22 //config:         4) The precedence of the boolean "not" operator (!) is equal to
  23 //config:            that of the unary minus (-) negation operator. This still
  24 //config:            allows POSIX-compliant scripts to work while somewhat
  25 //config:            preserving expected behavior (versus C) and making parsing
  26 //config:            easier.
  27 //config:         5) "read()" accepts expressions, not only numeric literals.
  28 //config:
  29 //config:       Options:
  30 //config:         -i  --interactive  force interactive mode
  31 //config:         -q  --quiet        don't print version and copyright
  32 //config:         -s  --standard     error if any non-POSIX extensions are used
  33 //config:         -w  --warn         warn if any non-POSIX extensions are used
  34 //config:         -l  --mathlib      use predefined math routines:
  35 //config:               s(expr) sine in radians
  36 //config:               c(expr) cosine in radians
  37 //config:               a(expr) arctangent, returning radians
  38 //config:               l(expr) natural log
  39 //config:               e(expr) raises e to the power of expr
  40 //config:               j(n, x) Bessel function of integer order n of x
  41 //config:
  42 //config:config DC
  43 //config:       bool "dc (38 kb; 49 kb when combined with bc)"
  44 //config:       default y
  45 //config:       help
  46 //config:       dc is a reverse-polish notation command-line calculator which
  47 //config:       supports unlimited precision arithmetic. See the FreeBSD man page
  48 //config:       (https://www.unix.com/man-page/FreeBSD/1/dc/) and GNU dc manual
  49 //config:       (https://www.gnu.org/software/bc/manual/dc-1.05/html_mono/dc.html).
  50 //config:
  51 //config:       This dc has a few differences from the two above:
  52 //config:         1) When printing a byte stream (command "P"), this dc follows what
  53 //config:            the FreeBSD dc does.
  54 //config:         2) Implements the GNU extensions for divmod ("~") and
  55 //config:            modular exponentiation ("|").
  56 //config:         3) Implements all FreeBSD extensions, except for "J" and "M".
  57 //config:         4) Like the FreeBSD dc, this dc supports extended registers.
  58 //config:            However, they are implemented differently. When it encounters
  59 //config:            whitespace where a register should be, it skips the whitespace.
  60 //config:            If the character following is not a lowercase letter, an error
  61 //config:            is issued. Otherwise, the register name is parsed by the
  62 //config:            following regex:
  63 //config:               [a-z][a-z0-9_]*
  64 //config:            This generally means that register names will be surrounded by
  65 //config:            whitespace. Examples:
  66 //config:               l idx s temp L index S temp2 < do_thing
  67 //config:            Also note that, like the FreeBSD dc, extended registers are not
  68 //config:            allowed unless the "-x" option is given.
  69 //config:
  70 //config:config FEATURE_DC_SMALL
  71 //config:       bool "Minimal dc implementation (4.2 kb), not using bc code base"
  72 //config:       depends on DC && !BC
  73 //config:       default n
  74 //config:
  75 //config:config FEATURE_DC_LIBM
  76 //config:       bool "Enable power and exp functions (requires libm)"
  77 //config:       default y
  78 //config:       depends on FEATURE_DC_SMALL
  79 //config:       help
  80 //config:       Enable power and exp functions.
  81 //config:       NOTE: This will require libm to be present for linking.
  82 //config:
  83 //config:config FEATURE_BC_SIGNALS
  84 //config:       bool "Interactive mode (+4kb)"
  85 //config:       default y
  86 //config:       depends on (BC || DC) && !FEATURE_DC_SMALL
  87 //config:       help
  88 //config:       Enable interactive mode: when started on a tty,
  89 //config:       ^C interrupts execution and returns to command line,
  90 //config:       errors also return to command line instead of exiting,
  91 //config:       line editing with history is available.
  92 //config:
  93 //config:       With this option off, input can still be taken from tty,
  94 //config:       but all errors are fatal, ^C is fatal,
  95 //config:       tty is treated exactly the same as any other
  96 //config:       standard input (IOW: no line editing).
  97 //config:
  98 //config:config FEATURE_BC_LONG_OPTIONS
  99 //config:       bool "Enable bc/dc long options"
 100 //config:       default y
 101 //config:       depends on (BC || DC) && !FEATURE_DC_SMALL
 102 //config:       help
 103 //config:       Enable long options for bc and dc.
 104
 105 //applet:IF_BC(APPLET(bc, BB_DIR_USR_BIN, BB_SUID_DROP))
 106 //applet:IF_DC(APPLET(dc, BB_DIR_USR_BIN, BB_SUID_DROP))
 107
 108 //kbuild:lib-$(CONFIG_BC) += bc.o
 109 //kbuild:lib-$(CONFIG_DC) += bc.o
 110
 111 //See www.gnu.org/software/bc/manual/bc.html
 112 //usage:#define bc_trivial_usage
 113 //usage:       "[-sqliw] FILE..."
 114 //usage:
 115 //usage:#define bc_full_usage "\n"
 116 //usage:     "\nArbitrary precision calculator"
 117 //usage:     "\n"
 118 ///////:     "\n        -i      Interactive" - has no effect for now
 119 //usage:     "\n        -q      Quiet"
 120 //usage:     "\n        -l      Load standard math library"
 121 //usage:     "\n        -s      Be POSIX compatible"
 122 //usage:     "\n        -w      Warn if extensions are used"
 123 ///////:     "\n        -v      Version"
 124 //usage:     "\n"
 125 //usage:     "\n$BC_LINE_LENGTH changes output width"
 126 //usage:
 127 //usage:#define bc_example_usage
 128 //usage:       "3 + 4.129\n"
 129 //usage:       "1903 - 2893\n"
 130 //usage:       "-129 * 213.28935\n"
 131 //usage:       "12 / -1932\n"
 132 //usage:       "12 % 12\n"
 133 //usage:       "34 ^ 189\n"
 134 //usage:       "scale = 13\n"
 135 //usage:       "ibase = 2\n"
 136 //usage:       "obase = A\n"
 137 //usage:
 138 //usage:#define dc_trivial_usage
 139 //usage:       IF_NOT_FEATURE_DC_SMALL("[-x] ")"[-eSCRIPT]... [-fFILE]... [FILE]..."
 140 //usage:
 141 //usage:#define dc_full_usage "\n"
 142 //usage:     "\nTiny RPN calculator. Operations:"
 143 //usage:     "\n+, -, *, /, %, ~, ^," IF_NOT_FEATURE_DC_SMALL(" |,")
 144 //usage:     "\np - print top of the stack (without popping)"
 145 //usage:     "\nf - print entire stack"
 146 //usage:     "\nk - pop the value and set the precision"
 147 //usage:     "\ni - pop the value and set input radix"
 148 //usage:     "\no - pop the value and set output radix"
 149 //usage:     "\nExamples: dc -e'2 2 + p' -> 4, dc -e'8 8 * 2 2 + / p' -> 16"
 150 //usage:
 151 //usage:#define dc_example_usage
 152 //usage:       "$ dc -e'2 2 + p'\n"
 153 //usage:       "4\n"
 154 //usage:       "$ dc -e'8 8 \\* 2 2 + / p'\n"
 155 //usage:       "16\n"
 156 //usage:       "$ dc -e'0 1 & p'\n"
 157 //usage:       "0\n"
 158 //usage:       "$ dc -e'0 1 | p'\n"
 159 //usage:       "1\n"
 160 //usage:       "$ echo '72 9 / 8 * p' | dc\n"
 161 //usage:       "64\n"
 162
 163 #include "libbb.h"
 164 #include "common_bufsiz.h"
 165
 166 #if ENABLE_FEATURE_DC_SMALL
 167 # include "dc.c"
 168 #else
 169
 170 #define DEBUG_LEXER 0
 171 #define DEBUG_EXEC  0
 172
 173 #if DEBUG_LEXER
 174 static uint8_t lex_indent;
 175 #define dbg_lex(...) \
 176         do { \
 177                 fprintf(stderr, "%*s", lex_indent, ""); \
 178                 bb_error_msg(__VA_ARGS__); \
 179         } while (0)
 180 #define dbg_lex_enter(...) \
 181         do { \
 182                 dbg_lex(__VA_ARGS__); \
 183                 lex_indent++; \
 184         } while (0)
 185 #define dbg_lex_done(...) \
 186         do { \
 187                 lex_indent--; \
 188                 dbg_lex(__VA_ARGS__); \
 189         } while (0)
 190 #else
 191 # define dbg_lex(...)       ((void)0)
 192 # define dbg_lex_enter(...) ((void)0)
 193 # define dbg_lex_done(...)  ((void)0)
 194 #endif
 195
 196 #if DEBUG_EXEC
 197 # define dbg_exec(...) bb_error_msg(__VA_ARGS__)
 198 #else
 199 # define dbg_exec(...) ((void)0)
 200 #endif
 201
 202 typedef enum BcStatus {
 203         BC_STATUS_SUCCESS = 0,
 204         BC_STATUS_FAILURE = 1,
 205         BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP = 2, // bc_parse_expr_empty_ok() uses this
 206 } BcStatus;
 207
 208 #define BC_VEC_INVALID_IDX ((size_t) -1)
 209 #define BC_VEC_START_CAP (1 << 5)
 210
 211 typedef void (*BcVecFree)(void *) FAST_FUNC;
 212
 213 typedef struct BcVec {
 214         char *v;
 215         size_t len;
 216         size_t cap;
 217         size_t size;
 218         BcVecFree dtor;
 219 } BcVec;
 220
 221 typedef signed char BcDig;
 222
 223 typedef struct BcNum {
 224         BcDig *restrict num;
 225         size_t rdx;
 226         size_t len;
 227         size_t cap;
 228         bool neg;
 229 } BcNum;
 230
 231 #define BC_NUM_MIN_BASE         ((unsigned long) 2)
 232 #define BC_NUM_MAX_IBASE        ((unsigned long) 16)
 233 // larger value might speed up BIGNUM calculations a bit:
 234 #define BC_NUM_DEF_SIZE         (16)
 235 #define BC_NUM_PRINT_WIDTH      (69)
 236
 237 #define BC_NUM_KARATSUBA_LEN    (32)
 238
 239 typedef enum BcInst {
 240
 241 #if ENABLE_BC
 242         BC_INST_INC_PRE,
 243         BC_INST_DEC_PRE,
 244         BC_INST_INC_POST,
 245         BC_INST_DEC_POST,
 246 #endif
 247
 248         BC_INST_NEG,
 249
 250         BC_INST_POWER,
 251         BC_INST_MULTIPLY,
 252         BC_INST_DIVIDE,
 253         BC_INST_MODULUS,
 254         BC_INST_PLUS,
 255         BC_INST_MINUS,
 256
 257         BC_INST_REL_EQ,
 258         BC_INST_REL_LE,
 259         BC_INST_REL_GE,
 260         BC_INST_REL_NE,
 261         BC_INST_REL_LT,
 262         BC_INST_REL_GT,
 263
 264         BC_INST_BOOL_NOT,
 265         BC_INST_BOOL_OR,
 266         BC_INST_BOOL_AND,
 267
 268 #if ENABLE_BC
 269         BC_INST_ASSIGN_POWER,
 270         BC_INST_ASSIGN_MULTIPLY,
 271         BC_INST_ASSIGN_DIVIDE,
 272         BC_INST_ASSIGN_MODULUS,
 273         BC_INST_ASSIGN_PLUS,
 274         BC_INST_ASSIGN_MINUS,
 275 #endif
 276         BC_INST_ASSIGN,
 277
 278         BC_INST_NUM,
 279         BC_INST_VAR,
 280         BC_INST_ARRAY_ELEM,
 281         BC_INST_ARRAY,
 282
 283         BC_INST_SCALE_FUNC,
 284         BC_INST_IBASE,
 285         BC_INST_SCALE,
 286         BC_INST_LAST,
 287         BC_INST_LENGTH,
 288         BC_INST_READ,
 289         BC_INST_OBASE,
 290         BC_INST_SQRT,
 291
 292         BC_INST_PRINT,
 293         BC_INST_PRINT_POP,
 294         BC_INST_STR,
 295         BC_INST_PRINT_STR,
 296
 297 #if ENABLE_BC
 298         BC_INST_JUMP,
 299         BC_INST_JUMP_ZERO,
 300
 301         BC_INST_CALL,
 302
 303         BC_INST_RET,
 304         BC_INST_RET0,
 305
 306         BC_INST_HALT,
 307 #endif
 308
 309         BC_INST_POP,
 310         BC_INST_POP_EXEC,
 311
 312 #if ENABLE_DC
 313         BC_INST_MODEXP,
 314         BC_INST_DIVMOD,
 315
 316         BC_INST_EXECUTE,
 317         BC_INST_EXEC_COND,
 318
 319         BC_INST_ASCIIFY,
 320         BC_INST_PRINT_STREAM,
 321
 322         BC_INST_PRINT_STACK,
 323         BC_INST_CLEAR_STACK,
 324         BC_INST_STACK_LEN,
 325         BC_INST_DUPLICATE,
 326         BC_INST_SWAP,
 327
 328         BC_INST_LOAD,
 329         BC_INST_PUSH_VAR,
 330         BC_INST_PUSH_TO_VAR,
 331
 332         BC_INST_QUIT,
 333         BC_INST_NQUIT,
 334
 335         BC_INST_INVALID = -1,
 336 #endif
 337
 338 } BcInst;
 339
 340 typedef struct BcId {
 341         char *name;
 342         size_t idx;
 343 } BcId;
 344
 345 typedef struct BcFunc {
 346         BcVec code;
 347         BcVec labels;
 348         size_t nparams;
 349         BcVec autos;
 350 } BcFunc;
 351
 352 typedef enum BcResultType {
 353
 354         BC_RESULT_TEMP,
 355
 356         BC_RESULT_VAR,
 357         BC_RESULT_ARRAY_ELEM,
 358         BC_RESULT_ARRAY,
 359
 360         BC_RESULT_STR,
 361
 362         BC_RESULT_IBASE,
 363         BC_RESULT_SCALE,
 364         BC_RESULT_LAST,
 365
 366         // These are between to calculate ibase, obase, and last from instructions.
 367         BC_RESULT_CONSTANT,
 368         BC_RESULT_ONE,
 369
 370         BC_RESULT_OBASE,
 371
 372 } BcResultType;
 373
 374 typedef union BcResultData {
 375         BcNum n;
 376         BcVec v;
 377         BcId id;
 378 } BcResultData;
 379
 380 typedef struct BcResult {
 381         BcResultType t;
 382         BcResultData d;
 383 } BcResult;
 384
 385 typedef struct BcInstPtr {
 386         size_t func;
 387         size_t idx;
 388         size_t len;
 389 } BcInstPtr;
 390
 391 // BC_LEX_NEG is not used in lexing; it is only for parsing.
 392 typedef enum BcLexType {
 393
 394         BC_LEX_EOF,
 395         BC_LEX_INVALID,
 396
 397         BC_LEX_OP_INC,
 398         BC_LEX_OP_DEC,
 399
 400         BC_LEX_NEG,
 401
 402         BC_LEX_OP_POWER,
 403         BC_LEX_OP_MULTIPLY,
 404         BC_LEX_OP_DIVIDE,
 405         BC_LEX_OP_MODULUS,
 406         BC_LEX_OP_PLUS,
 407         BC_LEX_OP_MINUS,
 408
 409         BC_LEX_OP_REL_EQ,
 410         BC_LEX_OP_REL_LE,
 411         BC_LEX_OP_REL_GE,
 412         BC_LEX_OP_REL_NE,
 413         BC_LEX_OP_REL_LT,
 414         BC_LEX_OP_REL_GT,
 415
 416         BC_LEX_OP_BOOL_NOT,
 417         BC_LEX_OP_BOOL_OR,
 418         BC_LEX_OP_BOOL_AND,
 419
 420         BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER,
 421         BC_LEX_OP_ASSIGN_MULTIPLY,
 422         BC_LEX_OP_ASSIGN_DIVIDE,
 423         BC_LEX_OP_ASSIGN_MODULUS,
 424         BC_LEX_OP_ASSIGN_PLUS,
 425         BC_LEX_OP_ASSIGN_MINUS,
 426         BC_LEX_OP_ASSIGN,
 427
 428         BC_LEX_NLINE,
 429         BC_LEX_WHITESPACE,
 430
 431         BC_LEX_LPAREN,
 432         BC_LEX_RPAREN,
 433
 434         BC_LEX_LBRACKET,
 435         BC_LEX_COMMA,
 436         BC_LEX_RBRACKET,
 437
 438         BC_LEX_LBRACE,
 439         BC_LEX_SCOLON,
 440         BC_LEX_RBRACE,
 441
 442         BC_LEX_STR,
 443         BC_LEX_NAME,
 444         BC_LEX_NUMBER,
 445
 446         BC_LEX_KEY_1st_keyword,
 447         BC_LEX_KEY_AUTO = BC_LEX_KEY_1st_keyword,
 448         BC_LEX_KEY_BREAK,
 449         BC_LEX_KEY_CONTINUE,
 450         BC_LEX_KEY_DEFINE,
 451         BC_LEX_KEY_ELSE,
 452         BC_LEX_KEY_FOR,
 453         BC_LEX_KEY_HALT,
 454         // code uses "type - BC_LEX_KEY_IBASE + BC_INST_IBASE" construct,
 455         BC_LEX_KEY_IBASE,  // relative order should match for: BC_INST_IBASE
 456         BC_LEX_KEY_IF,
 457         BC_LEX_KEY_LAST,   // relative order should match for: BC_INST_LAST
 458         BC_LEX_KEY_LENGTH,
 459         BC_LEX_KEY_LIMITS,
 460         BC_LEX_KEY_OBASE,  // relative order should match for: BC_INST_OBASE
 461         BC_LEX_KEY_PRINT,
 462         BC_LEX_KEY_QUIT,
 463         BC_LEX_KEY_READ,
 464         BC_LEX_KEY_RETURN,
 465         BC_LEX_KEY_SCALE,
 466         BC_LEX_KEY_SQRT,
 467         BC_LEX_KEY_WHILE,
 468
 469 #if ENABLE_DC
 470         BC_LEX_EQ_NO_REG,
 471         BC_LEX_OP_MODEXP,
 472         BC_LEX_OP_DIVMOD,
 473
 474         BC_LEX_COLON,
 475         BC_LEX_ELSE,
 476         BC_LEX_EXECUTE,
 477         BC_LEX_PRINT_STACK,
 478         BC_LEX_CLEAR_STACK,
 479         BC_LEX_STACK_LEVEL,
 480         BC_LEX_DUPLICATE,
 481         BC_LEX_SWAP,
 482         BC_LEX_POP,
 483
 484         BC_LEX_ASCIIFY,
 485         BC_LEX_PRINT_STREAM,
 486
 487         BC_LEX_STORE_IBASE,
 488         BC_LEX_STORE_SCALE,
 489         BC_LEX_LOAD,
 490         BC_LEX_LOAD_POP,
 491         BC_LEX_STORE_PUSH,
 492         BC_LEX_STORE_OBASE,
 493         BC_LEX_PRINT_POP,
 494         BC_LEX_NQUIT,
 495         BC_LEX_SCALE_FACTOR,
 496 #endif
 497 } BcLexType;
 498 // must match order of BC_LEX_KEY_foo etc above
 499 #if ENABLE_BC
 500 struct BcLexKeyword {
 501         char name8[8];
 502 };
 503 #define BC_LEX_KW_ENTRY(a, b) \
 504         { .name8 = a /*, .posix = b */ }
 505 static const struct BcLexKeyword bc_lex_kws[20] = {
 506         BC_LEX_KW_ENTRY("auto"    , 1), // 0
 507         BC_LEX_KW_ENTRY("break"   , 1), // 1
 508         BC_LEX_KW_ENTRY("continue", 0), // 2 note: this one has no terminating NUL
 509         BC_LEX_KW_ENTRY("define"  , 1), // 3
 510         BC_LEX_KW_ENTRY("else"    , 0), // 4
 511         BC_LEX_KW_ENTRY("for"     , 1), // 5
 512         BC_LEX_KW_ENTRY("halt"    , 0), // 6
 513         BC_LEX_KW_ENTRY("ibase"   , 1), // 7
 514         BC_LEX_KW_ENTRY("if"      , 1), // 8
 515         BC_LEX_KW_ENTRY("last"    , 0), // 9
 516         BC_LEX_KW_ENTRY("length"  , 1), // 10
 517         BC_LEX_KW_ENTRY("limits"  , 0), // 11
 518         BC_LEX_KW_ENTRY("obase"   , 1), // 12
 519         BC_LEX_KW_ENTRY("print"   , 0), // 13
 520         BC_LEX_KW_ENTRY("quit"    , 1), // 14
 521         BC_LEX_KW_ENTRY("read"    , 0), // 15
 522         BC_LEX_KW_ENTRY("return"  , 1), // 16
 523         BC_LEX_KW_ENTRY("scale"   , 1), // 17
 524         BC_LEX_KW_ENTRY("sqrt"    , 1), // 18
 525         BC_LEX_KW_ENTRY("while"   , 1), // 19
 526 };
 527 #undef BC_LEX_KW_ENTRY
 528 enum {
 529         POSIX_KWORD_MASK = 0
 530                 | (1 << 0)  // 0
 531                 | (1 << 1)  // 1
 532                 | (0 << 2)  // 2
 533                 | (1 << 3)  // 3
 534                 | (0 << 4)  // 4
 535                 | (1 << 5)  // 5
 536                 | (0 << 6)  // 6
 537                 | (1 << 7)  // 7
 538                 | (1 << 8)  // 8
 539                 | (0 << 9)  // 9
 540                 | (1 << 10) // 10
 541                 | (0 << 11) // 11
 542                 | (1 << 12) // 12
 543                 | (0 << 13) // 13
 544                 | (1 << 14) // 14
 545                 | (0 << 15) // 15
 546                 | (1 << 16) // 16
 547                 | (1 << 17) // 17
 548                 | (1 << 18) // 18
 549                 | (1 << 19) // 19
 550 };
 551 #define bc_lex_kws_POSIX(i) ((1 << (i)) & POSIX_KWORD_MASK)
 552 #endif
 553
 554 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS || ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
 555 # define BC_STATUS BcStatus
 556 #else
 557 # define BC_STATUS void
 558 #endif
 559
 560 typedef struct BcLex {
 561         const char *buf;
 562         size_t i;
 563         size_t line;
 564         size_t len;
 565         bool newline;
 566         struct {
 567                 BcLexType t;
 568                 BcLexType last;
 569                 BcVec v;
 570         } t;
 571 } BcLex;
 572
 573 #define BC_PARSE_STREND              ((char) UCHAR_MAX)
 574
 575 #define BC_PARSE_REL                 (1 << 0)
 576 #define BC_PARSE_PRINT               (1 << 1)
 577 #define BC_PARSE_NOCALL              (1 << 2)
 578 #define BC_PARSE_NOREAD              (1 << 3)
 579 #define BC_PARSE_ARRAY               (1 << 4)
 580
 581 typedef struct BcParse {
 582         BcLex l;
 583
 584         BcVec exits;
 585         BcVec conds;
 586
 587         BcVec ops;
 588
 589         BcFunc *func;
 590         size_t fidx;
 591
 592 //TODO: needed? Example?
 593         size_t nbraces;
 594 } BcParse;
 595
 596 typedef struct BcProgram {
 597
 598         size_t len;
 599         size_t scale;
 600
 601         BcNum ib;
 602         size_t ib_t;
 603         BcNum ob;
 604         size_t ob_t;
 605
 606         BcNum hexb;
 607
 608 #if ENABLE_DC
 609         BcNum strmb;
 610 #endif
 611
 612         BcVec results;
 613         BcVec stack;
 614
 615         BcVec fns;
 616         BcVec fn_map;
 617
 618         BcVec vars;
 619         BcVec var_map;
 620
 621         BcVec arrs;
 622         BcVec arr_map;
 623
 624         BcVec strs;
 625         BcVec consts;
 626
 627         const char *file;
 628
 629         BcNum last;
 630         BcNum zero;
 631         BcNum one;
 632
 633         size_t nchars;
 634
 635 } BcProgram;
 636
 637 #define BC_PROG_STACK(s, n) ((s)->len >= ((size_t) n))
 638
 639 #define BC_PROG_MAIN (0)
 640 #define BC_PROG_READ (1)
 641 #if ENABLE_DC
 642 #define BC_PROG_REQ_FUNCS (2)
 643 #endif
 644
 645 #define BC_PROG_STR(n) (!(n)->num && !(n)->cap)
 646 #define BC_PROG_NUM(r, n) \
 647         ((r)->t != BC_RESULT_ARRAY && (r)->t != BC_RESULT_STR && !BC_PROG_STR(n))
 648
 649 #define BC_FLAG_W (1 << 0)
 650 #define BC_FLAG_V (1 << 1)
 651 #define BC_FLAG_S (1 << 2)
 652 #define BC_FLAG_Q (1 << 3)
 653 #define BC_FLAG_L (1 << 4)
 654 #define BC_FLAG_I (1 << 5)
 655 #define DC_FLAG_X (1 << 6)
 656
 657 #define BC_MAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
 658 #define BC_MIN(a, b) ((a) < (b) ? (a) : (b))
 659
 660 #define BC_MAX_OBASE    ((unsigned) 999)
 661 #define BC_MAX_DIM      ((unsigned) INT_MAX)
 662 #define BC_MAX_SCALE    ((unsigned) UINT_MAX)
 663 #define BC_MAX_STRING   ((unsigned) UINT_MAX - 1)
 664 #define BC_MAX_NUM      BC_MAX_STRING
 665 // Unused apart from "limits" message. Just show a "biggish number" there.
 666 //#define BC_MAX_NAME     BC_MAX_STRING
 667 //#define BC_MAX_EXP      ((unsigned long) LONG_MAX)
 668 //#define BC_MAX_VARS     ((unsigned long) SIZE_MAX - 1)
 669 #define BC_MAX_NAME_STR "999999999"
 670 #define BC_MAX_EXP_STR  "999999999"
 671 #define BC_MAX_VARS_STR "999999999"
 672
 673 #define BC_MAX_OBASE_STR "999"
 674
 675 #if INT_MAX == 2147483647
 676 # define BC_MAX_DIM_STR "2147483647"
 677 #elif INT_MAX == 9223372036854775807
 678 # define BC_MAX_DIM_STR "9223372036854775807"
 679 #else
 680 # error Strange INT_MAX
 681 #endif
 682
 683 #if UINT_MAX == 4294967295
 684 # define BC_MAX_SCALE_STR  "4294967295"
 685 # define BC_MAX_STRING_STR "4294967294"
 686 #elif UINT_MAX == 18446744073709551615
 687 # define BC_MAX_SCALE_STR  "18446744073709551615"
 688 # define BC_MAX_STRING_STR "18446744073709551614"
 689 #else
 690 # error Strange UINT_MAX
 691 #endif
 692 #define BC_MAX_NUM_STR BC_MAX_STRING_STR
 693
 694 struct globals {
 695         IF_FEATURE_BC_SIGNALS(smallint ttyin;)
 696         IF_FEATURE_CLEAN_UP(smallint exiting;)
 697         smallint in_read;
 698         smallint use_stdin;
 699
 700         BcParse prs;
 701         BcProgram prog;
 702
 703         // For error messages. Can be set to current parsed line,
 704         // or [TODO] to current executing line (can be before last parsed one)
 705         unsigned err_line;
 706
 707         BcVec files;
 708         BcVec stdin_buffer;
 709
 710         char *env_args;
 711
 712 #if ENABLE_FEATURE_EDITING
 713         line_input_t *line_input_state;
 714 #endif
 715 } FIX_ALIASING;
 716 #define G (*ptr_to_globals)
 717 #define INIT_G() do { \
 718         SET_PTR_TO_GLOBALS(xzalloc(sizeof(G))); \
 719 } while (0)
 720 #define FREE_G() do { \
 721         FREE_PTR_TO_GLOBALS(); \
 722 } while (0)
 723 #define G_posix (ENABLE_BC && (option_mask32 & BC_FLAG_S))
 724 #define G_warn  (ENABLE_BC && (option_mask32 & BC_FLAG_W))
 725 #define G_exreg (ENABLE_DC && (option_mask32 & DC_FLAG_X))
 726 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
 727 # define G_interrupt bb_got_signal
 728 # define G_ttyin     G.ttyin
 729 #else
 730 # define G_interrupt 0
 731 # define G_ttyin     0
 732 #endif
 733 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
 734 # define G_exiting G.exiting
 735 #else
 736 # define G_exiting 0
 737 #endif
 738 #define IS_BC (ENABLE_BC && (!ENABLE_DC || applet_name[0] == 'b'))
 739 #define IS_DC (ENABLE_DC && (!ENABLE_BC || applet_name[0] != 'b'))
 740
 741 #if ENABLE_BC
 742
 743 // This is a bit array that corresponds to token types. An entry is
 744 // true if the token is valid in an expression, false otherwise.
 745 enum {
 746         BC_PARSE_EXPRS_BITS = 0
 747         + ((uint64_t)((0 << 0)+(0 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (0*8))
 748         + ((uint64_t)((1 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (1*8))
 749         + ((uint64_t)((1 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (2*8))
 750         + ((uint64_t)((1 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(0 << 3)+(0 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(0 << 7)) << (3*8))
 751         + ((uint64_t)((0 << 0)+(0 << 1)+(0 << 2)+(0 << 3)+(0 << 4)+(0 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (4*8))
 752         + ((uint64_t)((0 << 0)+(0 << 1)+(0 << 2)+(0 << 3)+(0 << 4)+(0 << 5)+(0 << 6)+(1 << 7)) << (5*8))
 753         + ((uint64_t)((0 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(0 << 5)+(0 << 6)+(1 << 7)) << (6*8))
 754         + ((uint64_t)((0 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(0 << 3)                                    ) << (7*8))
 755 };
 756 static ALWAYS_INLINE long bc_parse_exprs(unsigned i)
 757 {
 758 #if ULONG_MAX > 0xffffffff
 759         // 64-bit version (will not work correctly for 32-bit longs!)
 760         return BC_PARSE_EXPRS_BITS & (1UL << i);
 761 #else
 762         // 32-bit version
 763         unsigned long m = (uint32_t)BC_PARSE_EXPRS_BITS;
 764         if (i >= 32) {
 765                 m = (uint32_t)(BC_PARSE_EXPRS_BITS >> 32);
 766                 i &= 31;
 767         }
 768         return m & (1UL << i);
 769 #endif
 770 }
 771
 772 // This is an array of data for operators that correspond to token types.
 773 static const uint8_t bc_parse_ops[] = {
 774 #define OP(p,l) ((int)(l) * 0x10 + (p))
 775         OP(0, false), OP( 0, false ), // inc dec
 776         OP(1, false), // neg
 777         OP(2, false),
 778         OP(3, true ), OP( 3, true  ), OP( 3, true  ), // pow mul div
 779         OP(4, true ), OP( 4, true  ), // mod + -
 780         OP(6, true ), OP( 6, true  ), OP( 6, true  ), OP( 6, true  ), OP( 6, true  ), OP( 6, true ), // == <= >= != < >
 781         OP(1, false), // not
 782         OP(7, true ), OP( 7, true  ), // or and
 783         OP(5, false), OP( 5, false ), OP( 5, false ), OP( 5, false ), OP( 5, false ), // ^= *= /= %= +=
 784         OP(5, false), OP( 5, false ), // -= =
 785 #undef OP
 786 };
 787 #define bc_parse_op_PREC(i) (bc_parse_ops[i] & 0x0f)
 788 #define bc_parse_op_LEFT(i) (bc_parse_ops[i] & 0x10)
 789
 790 // Byte array of up to 4 BC_LEX's, packed into 32-bit word
 791 typedef uint32_t BcParseNext;
 792
 793 // These identify what tokens can come after expressions in certain cases.
 794 enum {
 795 #define BC_PARSE_NEXT4(a,b,c,d) ( (a) | ((b)<<8) | ((c)<<16) | ((((d)|0x80)<<24)) )
 796 #define BC_PARSE_NEXT2(a,b)     BC_PARSE_NEXT4(a,b,0xff,0xff)
 797 #define BC_PARSE_NEXT1(a)       BC_PARSE_NEXT4(a,0xff,0xff,0xff)
 798         bc_parse_next_expr  = BC_PARSE_NEXT4(BC_LEX_NLINE,  BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_RBRACE, BC_LEX_EOF),
 799         bc_parse_next_param = BC_PARSE_NEXT2(BC_LEX_RPAREN, BC_LEX_COMMA),
 800         bc_parse_next_print = BC_PARSE_NEXT4(BC_LEX_COMMA,  BC_LEX_NLINE,  BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_EOF),
 801         bc_parse_next_rel   = BC_PARSE_NEXT1(BC_LEX_RPAREN),
 802         bc_parse_next_elem  = BC_PARSE_NEXT1(BC_LEX_RBRACKET),
 803         bc_parse_next_for   = BC_PARSE_NEXT1(BC_LEX_SCOLON),
 804         bc_parse_next_read  = BC_PARSE_NEXT2(BC_LEX_NLINE,  BC_LEX_EOF),
 805 #undef BC_PARSE_NEXT4
 806 #undef BC_PARSE_NEXT2
 807 #undef BC_PARSE_NEXT1
 808 };
 809 #endif // ENABLE_BC
 810
 811 #if ENABLE_DC
 812 static const //BcLexType - should be this type, but narrower type saves size:
 813 uint8_t
 814 dc_lex_regs[] = {
 815         BC_LEX_OP_REL_EQ, BC_LEX_OP_REL_LE, BC_LEX_OP_REL_GE, BC_LEX_OP_REL_NE,
 816         BC_LEX_OP_REL_LT, BC_LEX_OP_REL_GT, BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_COLON,
 817         BC_LEX_ELSE, BC_LEX_LOAD, BC_LEX_LOAD_POP, BC_LEX_OP_ASSIGN,
 818         BC_LEX_STORE_PUSH,
 819 };
 820
 821 static const //BcLexType - should be this type
 822 uint8_t
 823 dc_lex_tokens[] = {
 824         BC_LEX_OP_MODULUS, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_LPAREN,
 825         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_MULTIPLY, BC_LEX_OP_PLUS, BC_LEX_INVALID,
 826         BC_LEX_OP_MINUS, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_DIVIDE,
 827         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 828         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 829         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 830         BC_LEX_COLON, BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_OP_REL_GT, BC_LEX_OP_REL_EQ,
 831         BC_LEX_OP_REL_LT, BC_LEX_KEY_READ, BC_LEX_INVALID,
 832         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 833         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_EQ_NO_REG, BC_LEX_INVALID,
 834         BC_LEX_KEY_IBASE, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_KEY_SCALE, BC_LEX_LOAD_POP,
 835         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_BOOL_NOT, BC_LEX_KEY_OBASE, BC_LEX_PRINT_STREAM,
 836         BC_LEX_NQUIT, BC_LEX_POP, BC_LEX_STORE_PUSH, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 837         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_SCALE_FACTOR, BC_LEX_INVALID,
 838         BC_LEX_KEY_LENGTH, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 839         BC_LEX_OP_POWER, BC_LEX_NEG, BC_LEX_INVALID,
 840         BC_LEX_ASCIIFY, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_CLEAR_STACK, BC_LEX_DUPLICATE,
 841         BC_LEX_ELSE, BC_LEX_PRINT_STACK, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 842         BC_LEX_STORE_IBASE, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_STORE_SCALE, BC_LEX_LOAD,
 843         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_PRINT_POP, BC_LEX_STORE_OBASE, BC_LEX_KEY_PRINT,
 844         BC_LEX_KEY_QUIT, BC_LEX_SWAP, BC_LEX_OP_ASSIGN, BC_LEX_INVALID,
 845         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_KEY_SQRT, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_EXECUTE,
 846         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_STACK_LEVEL,
 847         BC_LEX_LBRACE, BC_LEX_OP_MODEXP, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_DIVMOD,
 848         BC_LEX_INVALID
 849 };
 850
 851 static const //BcInst - should be this type. Using signed narrow type since BC_INST_INVALID is -1
 852 int8_t
 853 dc_parse_insts[] = {
 854         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_REL_GE,
 855         BC_INST_INVALID, BC_INST_POWER, BC_INST_MULTIPLY, BC_INST_DIVIDE,
 856         BC_INST_MODULUS, BC_INST_PLUS, BC_INST_MINUS,
 857         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 858         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 859         BC_INST_BOOL_NOT, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 860         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 861         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 862         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_REL_GT, BC_INST_INVALID,
 863         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_REL_GE,
 864         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 865         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 866         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 867         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_IBASE,
 868         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_LENGTH, BC_INST_INVALID,
 869         BC_INST_OBASE, BC_INST_PRINT, BC_INST_QUIT, BC_INST_INVALID,
 870         BC_INST_INVALID, BC_INST_SCALE, BC_INST_SQRT, BC_INST_INVALID,
 871         BC_INST_REL_EQ, BC_INST_MODEXP, BC_INST_DIVMOD, BC_INST_INVALID,
 872         BC_INST_INVALID, BC_INST_EXECUTE, BC_INST_PRINT_STACK, BC_INST_CLEAR_STACK,
 873         BC_INST_STACK_LEN, BC_INST_DUPLICATE, BC_INST_SWAP, BC_INST_POP,
 874         BC_INST_ASCIIFY, BC_INST_PRINT_STREAM, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 875         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 876         BC_INST_PRINT, BC_INST_NQUIT, BC_INST_SCALE_FUNC,
 877 };
 878 #endif // ENABLE_DC
 879
 880 // In configurations where errors abort instead of propagating error
 881 // return code up the call chain, functions returning BC_STATUS
 882 // actually don't return anything, they always succeed and return "void".
 883 // A macro wrapper is provided, which makes this statement work:
 884 //  s = zbc_func(...)
 885 // and makes it visible to the compiler that s is always zero,
 886 // allowing compiler to optimize dead code after the statement.
 887 //
 888 // To make code more readable, each such function has a "z"
 889 // ("always returning zero") prefix, i.e. zbc_foo or zdc_foo.
 890 //
 891 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS || ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
 892 # define ERRORS_ARE_FATAL 0
 893 # define ERRORFUNC        /*nothing*/
 894 # define ERROR_RETURN(a)  a
 895 //moved up: # define BC_STATUS        BcStatus
 896 # define RETURN_STATUS(v) return (v)
 897 #else
 898 # define ERRORS_ARE_FATAL 1
 899 # define ERRORFUNC        NORETURN
 900 # define ERROR_RETURN(a)  /*nothing*/
 901 //moved up: # define BC_STATUS        void
 902 # define RETURN_STATUS(v) do { ((void)(v)); return; } while (0)
 903 #endif
 904
 905 #define BC_NUM_NEG(n, neg)      ((((ssize_t)(n)) ^ -((ssize_t)(neg))) + (neg))
 906 #define BC_NUM_ONE(n)           ((n)->len == 1 && (n)->rdx == 0 && (n)->num[0] == 1)
 907 #define BC_NUM_INT(n)           ((n)->len - (n)->rdx)
 908 //#define BC_NUM_AREQ(a, b)       (BC_MAX((a)->rdx, (b)->rdx) + BC_MAX(BC_NUM_INT(a), BC_NUM_INT(b)) + 1)
 909 static /*ALWAYS_INLINE*/ size_t BC_NUM_AREQ(BcNum *a, BcNum *b)
 910 {
 911         return BC_MAX(a->rdx, b->rdx) + BC_MAX(BC_NUM_INT(a), BC_NUM_INT(b)) + 1;
 912 }
 913 //#define BC_NUM_MREQ(a, b, scale) (BC_NUM_INT(a) + BC_NUM_INT(b) + BC_MAX((scale), (a)->rdx + (b)->rdx) + 1)
 914 static /*ALWAYS_INLINE*/ size_t BC_NUM_MREQ(BcNum *a, BcNum *b, size_t scale)
 915 {
 916         return BC_NUM_INT(a) + BC_NUM_INT(b) + BC_MAX(scale, a->rdx + b->rdx) + 1;
 917 }
 918
 919 typedef void (*BcNumDigitOp)(size_t, size_t, bool) FAST_FUNC;
 920
 921 typedef BC_STATUS (*BcNumBinaryOp)(BcNum *, BcNum *, BcNum *, size_t) FAST_FUNC;
 922
 923 static BC_STATUS zbc_num_binary(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale,
 924                         BcNumBinaryOp op, size_t req);
 925 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_a(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale);
 926 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_s(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale);
 927 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_p(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale);
 928 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_m(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale);
 929 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_d(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale);
 930 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_rem(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale);
 931
 932 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_add(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
 933 {
 934         BcNumBinaryOp op = (!a->neg == !b->neg) ? zbc_num_a : zbc_num_s;
 935         (void) scale;
 936         RETURN_STATUS(zbc_num_binary(a, b, c, false, op, BC_NUM_AREQ(a, b)));
 937 }
 938
 939 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_sub(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
 940 {
 941         BcNumBinaryOp op = (!a->neg == !b->neg) ? zbc_num_s : zbc_num_a;
 942         (void) scale;
 943         RETURN_STATUS(zbc_num_binary(a, b, c, true, op, BC_NUM_AREQ(a, b)));
 944 }
 945
 946 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_mul(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
 947 {
 948         size_t req = BC_NUM_MREQ(a, b, scale);
 949         RETURN_STATUS(zbc_num_binary(a, b, c, scale, zbc_num_m, req));
 950 }
 951
 952 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_div(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
 953 {
 954         size_t req = BC_NUM_MREQ(a, b, scale);
 955         RETURN_STATUS(zbc_num_binary(a, b, c, scale, zbc_num_d, req));
 956 }
 957
 958 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_mod(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
 959 {
 960         size_t req = BC_NUM_MREQ(a, b, scale);
 961         RETURN_STATUS(zbc_num_binary(a, b, c, scale, zbc_num_rem, req));
 962 }
 963
 964 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_pow(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
 965 {
 966         RETURN_STATUS(zbc_num_binary(a, b, c, scale, zbc_num_p, a->len * b->len + 1));
 967 }
 968
 969 static const BcNumBinaryOp zbc_program_ops[] = {
 970         zbc_num_pow, zbc_num_mul, zbc_num_div, zbc_num_mod, zbc_num_add, zbc_num_sub,
 971 };
 972 #if ERRORS_ARE_FATAL
 973 # define zbc_num_add(...) (zbc_num_add(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
 974 # define zbc_num_sub(...) (zbc_num_sub(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
 975 # define zbc_num_mul(...) (zbc_num_mul(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
 976 # define zbc_num_div(...) (zbc_num_div(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
 977 # define zbc_num_mod(...) (zbc_num_mod(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
 978 # define zbc_num_pow(...) (zbc_num_pow(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
 979 #endif
 980
 981 static void fflush_and_check(void)
 982 {
 983         fflush_all();
 984         if (ferror(stdout) || ferror(stderr))
 985                 bb_perror_msg_and_die("output error");
 986 }
 987
 988 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
 989 #define QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN \
 990 do { \
 991         IF_FEATURE_BC_SIGNALS(G_ttyin = 0;) /* do not loop in main loop anymore */ \
 992         G_exiting = 1; \
 993         return BC_STATUS_FAILURE; \
 994 } while (0)
 995 #else
 996 #define QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN quit()
 997 #endif
 998
 999 static void quit(void) NORETURN;
1000 static void quit(void)
1001 {
1002         if (ferror(stdin))
1003                 bb_perror_msg_and_die("input error");
1004         fflush_and_check();
1005         dbg_exec("quit(): exiting with exitcode SUCCESS");
1006         exit(0);
1007 }
1008
1009 static void bc_verror_msg(const char *fmt, va_list p)
1010 {
1011         const char *sv = sv; // for compiler
1012         if (G.prog.file) {
1013                 sv = applet_name;
1014                 applet_name = xasprintf("%s: %s:%u", applet_name, G.prog.file, G.err_line);
1015         }
1016         bb_verror_msg(fmt, p, NULL);
1017         if (G.prog.file) {
1018                 free((char*)applet_name);
1019                 applet_name = sv;
1020         }
1021 }
1022
1023 static NOINLINE ERRORFUNC int bc_error_fmt(const char *fmt, ...)
1024 {
1025         va_list p;
1026
1027         va_start(p, fmt);
1028         bc_verror_msg(fmt, p);
1029         va_end(p);
1030
1031         if (!ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP && !G_ttyin)
1032                 exit(1);
1033         ERROR_RETURN(return BC_STATUS_FAILURE;)
1034 }
1035
1036 #if ENABLE_BC
1037 static NOINLINE int bc_posix_error_fmt(const char *fmt, ...)
1038 {
1039         va_list p;
1040
1041         // Are non-POSIX constructs totally ok?
1042         if (!(option_mask32 & (BC_FLAG_S|BC_FLAG_W)))
1043                 return BC_STATUS_SUCCESS; // yes
1044
1045         va_start(p, fmt);
1046         bc_verror_msg(fmt, p);
1047         va_end(p);
1048
1049         // Do we treat non-POSIX constructs as errors?
1050         if (!(option_mask32 & BC_FLAG_S))
1051                 return BC_STATUS_SUCCESS; // no, it's a warning
1052         if (!ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP && !G_ttyin)
1053                 exit(1);
1054         return BC_STATUS_FAILURE;
1055 }
1056 #endif
1057
1058 // We use error functions with "return bc_error(FMT[, PARAMS])" idiom.
1059 // This idiom begs for tail-call optimization, but for it to work,
1060 // function must not have caller-cleaned parameters on stack.
1061 // Unfortunately, vararg function API does exactly that on most arches.
1062 // Thus, use these shims for the cases when we have no vararg PARAMS:
1063 static ERRORFUNC int bc_error(const char *msg)
1064 {
1065         ERROR_RETURN(return) bc_error_fmt("%s", msg);
1066 }
1067 static ERRORFUNC int bc_error_bad_character(char c)
1068 {
1069         ERROR_RETURN(return) bc_error_fmt("bad character '%c'", c);
1070 }
1071 static ERRORFUNC int bc_error_bad_expression(void)
1072 {
1073         ERROR_RETURN(return) bc_error("bad expression");
1074 }
1075 static ERRORFUNC int bc_error_bad_token(void)
1076 {
1077         ERROR_RETURN(return) bc_error("bad token");
1078 }
1079 static ERRORFUNC int bc_error_stack_has_too_few_elements(void)
1080 {
1081         ERROR_RETURN(return) bc_error("stack has too few elements");
1082 }
1083 static ERRORFUNC int bc_error_variable_is_wrong_type(void)
1084 {
1085         ERROR_RETURN(return) bc_error("variable is wrong type");
1086 }
1087 static ERRORFUNC int bc_error_nested_read_call(void)
1088 {
1089         ERROR_RETURN(return) bc_error("read() call inside of a read() call");
1090 }
1091 #if ENABLE_BC
1092 static int bc_POSIX_requires(const char *msg)
1093 {
1094         return bc_posix_error_fmt("POSIX requires %s", msg);
1095 }
1096 static int bc_POSIX_does_not_allow(const char *msg)
1097 {
1098         return bc_posix_error_fmt("%s%s", "POSIX does not allow ", msg);
1099 }
1100 static int bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad(const char *msg)
1101 {
1102         return bc_posix_error_fmt("%s%s %s", "POSIX does not allow ", "boolean operators; the following is bad:", msg);
1103 }
1104 static int bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for(const char *msg)
1105 {
1106         return bc_posix_error_fmt("%san empty %s expression in a for loop", "POSIX does not allow ", msg);
1107 }
1108 #endif
1109
1110 static void bc_vec_grow(BcVec *v, size_t n)
1111 {
1112         size_t cap = v->cap * 2;
1113         while (cap < v->len + n) cap *= 2;
1114         v->v = xrealloc(v->v, v->size * cap);
1115         v->cap = cap;
1116 }
1117
1118 static void bc_vec_init(BcVec *v, size_t esize, BcVecFree dtor)
1119 {
1120         v->size = esize;
1121         v->cap = BC_VEC_START_CAP;
1122         v->len = 0;
1123         v->dtor = dtor;
1124         v->v = xmalloc(esize * BC_VEC_START_CAP);
1125 }
1126
1127 static void bc_char_vec_init(BcVec *v)
1128 {
1129         bc_vec_init(v, sizeof(char), NULL);
1130 }
1131
1132 static void bc_vec_expand(BcVec *v, size_t req)
1133 {
1134         if (v->cap < req) {
1135                 v->v = xrealloc(v->v, v->size * req);
1136                 v->cap = req;
1137         }
1138 }
1139
1140 static void bc_vec_pop(BcVec *v)
1141 {
1142         v->len--;
1143         if (v->dtor)
1144                 v->dtor(v->v + (v->size * v->len));
1145 }
1146
1147 static void bc_vec_npop(BcVec *v, size_t n)
1148 {
1149         if (!v->dtor)
1150                 v->len -= n;
1151         else {
1152                 size_t len = v->len - n;
1153                 while (v->len > len) v->dtor(v->v + (v->size * --v->len));
1154         }
1155 }
1156
1157 static void bc_vec_pop_all(BcVec *v)
1158 {
1159         bc_vec_npop(v, v->len);
1160 }
1161
1162 static void bc_vec_push(BcVec *v, const void *data)
1163 {
1164         if (v->len + 1 > v->cap) bc_vec_grow(v, 1);
1165         memmove(v->v + (v->size * v->len), data, v->size);
1166         v->len += 1;
1167 }
1168
1169 static void bc_vec_pushByte(BcVec *v, char data)
1170 {
1171         bc_vec_push(v, &data);
1172 }
1173
1174 static void bc_vec_pushZeroByte(BcVec *v)
1175 {
1176         //bc_vec_pushByte(v, '\0');
1177         // better:
1178         bc_vec_push(v, &const_int_0);
1179 }
1180
1181 static void bc_vec_pushAt(BcVec *v, const void *data, size_t idx)
1182 {
1183         if (idx == v->len)
1184                 bc_vec_push(v, data);
1185         else {
1186
1187                 char *ptr;
1188
1189                 if (v->len == v->cap) bc_vec_grow(v, 1);
1190
1191                 ptr = v->v + v->size * idx;
1192
1193                 memmove(ptr + v->size, ptr, v->size * (v->len++ - idx));
1194                 memmove(ptr, data, v->size);
1195         }
1196 }
1197
1198 static void bc_vec_string(BcVec *v, size_t len, const char *str)
1199 {
1200         bc_vec_pop_all(v);
1201         bc_vec_expand(v, len + 1);
1202         memcpy(v->v, str, len);
1203         v->len = len;
1204
1205         bc_vec_pushZeroByte(v);
1206 }
1207
1208 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS && ENABLE_FEATURE_EDITING
1209 static void bc_vec_concat(BcVec *v, const char *str)
1210 {
1211         size_t len, slen;
1212
1213         if (v->len == 0) bc_vec_pushZeroByte(v);
1214
1215         slen = strlen(str);
1216         len = v->len + slen;
1217
1218         if (v->cap < len) bc_vec_grow(v, slen);
1219         strcpy(v->v + v->len - 1, str);
1220
1221         v->len = len;
1222 }
1223 #endif
1224
1225 static void *bc_vec_item(const BcVec *v, size_t idx)
1226 {
1227         return v->v + v->size * idx;
1228 }
1229
1230 static char** bc_program_str(size_t idx)
1231 {
1232         return bc_vec_item(&G.prog.strs, idx);
1233 }
1234
1235 static BcFunc* bc_program_func(size_t idx)
1236 {
1237         return bc_vec_item(&G.prog.fns, idx);
1238 }
1239
1240 static void *bc_vec_item_rev(const BcVec *v, size_t idx)
1241 {
1242         return v->v + v->size * (v->len - idx - 1);
1243 }
1244
1245 static void *bc_vec_top(const BcVec *v)
1246 {
1247         return v->v + v->size * (v->len - 1);
1248 }
1249
1250 static FAST_FUNC void bc_vec_free(void *vec)
1251 {
1252         BcVec *v = (BcVec *) vec;
1253         bc_vec_pop_all(v);
1254         free(v->v);
1255 }
1256
1257 static int bc_id_cmp(const void *e1, const void *e2)
1258 {
1259         return strcmp(((const BcId *) e1)->name, ((const BcId *) e2)->name);
1260 }
1261
1262 static FAST_FUNC void bc_id_free(void *id)
1263 {
1264         free(((BcId *) id)->name);
1265 }
1266
1267 static size_t bc_map_find(const BcVec *v, const void *ptr)
1268 {
1269         size_t low = 0, high = v->len;
1270
1271         while (low < high) {
1272
1273                 size_t mid = (low + high) / 2;
1274                 BcId *id = bc_vec_item(v, mid);
1275                 int result = bc_id_cmp(ptr, id);
1276
1277                 if (result == 0)
1278                         return mid;
1279                 else if (result < 0)
1280                         high = mid;
1281                 else
1282                         low = mid + 1;
1283         }
1284
1285         return low;
1286 }
1287
1288 static int bc_map_insert(BcVec *v, const void *ptr, size_t *i)
1289 {
1290         size_t n = *i = bc_map_find(v, ptr);
1291
1292         if (n == v->len)
1293                 bc_vec_push(v, ptr);
1294         else if (!bc_id_cmp(ptr, bc_vec_item(v, n)))
1295                 return 0; // "was not inserted"
1296         else
1297                 bc_vec_pushAt(v, ptr, n);
1298         return 1; // "was inserted"
1299 }
1300
1301 #if ENABLE_BC
1302 static size_t bc_map_index(const BcVec *v, const void *ptr)
1303 {
1304         size_t i = bc_map_find(v, ptr);
1305         if (i >= v->len) return BC_VEC_INVALID_IDX;
1306         return bc_id_cmp(ptr, bc_vec_item(v, i)) ? BC_VEC_INVALID_IDX : i;
1307 }
1308 #endif
1309
1310 static int bad_input_byte(char c)
1311 {
1312         if ((c < ' ' && c != '\t' && c != '\r' && c != '\n') // also allow '\v' '\f'?
1313          || c > 0x7e
1314         ) {
1315                 bc_error_fmt("illegal character 0x%02x", c);
1316                 return 1;
1317         }
1318         return 0;
1319 }
1320
1321 // Note: it _appends_ data from the stdin to vec.
1322 static void bc_read_line(BcVec *vec)
1323 {
1324  again:
1325         fflush_and_check();
1326
1327 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
1328         if (G_interrupt) { // ^C was pressed
1329  intr:
1330                 G_interrupt = 0;
1331                 // GNU bc says "interrupted execution."
1332                 // GNU dc says "Interrupt!"
1333                 fputs("\ninterrupted execution\n", stderr);
1334         }
1335
1336 # if ENABLE_FEATURE_EDITING
1337         if (G_ttyin) {
1338                 int n, i;
1339 #  define line_buf bb_common_bufsiz1
1340                 n = read_line_input(G.line_input_state, "", line_buf, COMMON_BUFSIZE);
1341                 if (n <= 0) { // read errors or EOF, or ^D, or ^C
1342                         if (n == 0) // ^C
1343                                 goto intr;
1344                         bc_vec_pushZeroByte(vec);
1345                         return;
1346                 }
1347                 i = 0;
1348                 for (;;) {
1349                         char c = line_buf[i++];
1350                         if (!c) break;
1351                         if (bad_input_byte(c)) goto again;
1352                 }
1353                 bc_vec_concat(vec, line_buf);
1354 #  undef line_buf
1355         } else
1356 # endif
1357 #endif
1358         {
1359                 int c;
1360                 bool bad_chars = 0;
1361                 size_t len = vec->len;
1362
1363                 IF_FEATURE_BC_SIGNALS(errno = 0;)
1364                 do {
1365                         c = fgetc(stdin);
1366 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS && !ENABLE_FEATURE_EDITING
1367                         // Both conditions appear simultaneously, check both just in case
1368                         if (errno == EINTR || G_interrupt) {
1369                                 // ^C was pressed
1370                                 clearerr(stdin);
1371                                 goto intr;
1372                         }
1373 #endif
1374                         if (c == EOF) {
1375                                 if (ferror(stdin))
1376                                         quit(); // this emits error message
1377                                 // Note: EOF does not append '\n', therefore:
1378                                 // printf 'print 123\n' | bc - works
1379                                 // printf 'print 123' | bc   - fails (syntax error)
1380                                 break;
1381                         }
1382                         bad_chars |= bad_input_byte(c);
1383                         bc_vec_pushByte(vec, (char)c);
1384                 } while (c != '\n');
1385                 if (bad_chars) {
1386                         // Bad chars on this line, ignore entire line
1387                         vec->len = len;
1388                         goto again;
1389                 }
1390                 bc_vec_pushZeroByte(vec);
1391         }
1392 }
1393
1394 static char* bc_read_file(const char *path)
1395 {
1396         char *buf;
1397         size_t size = ((size_t) -1);
1398         size_t i;
1399
1400         // Never returns NULL (dies on errors)
1401         buf = xmalloc_xopen_read_close(path, &size);
1402
1403         for (i = 0; i < size; ++i) {
1404                 char c = buf[i];
1405                 if ((c < ' ' && c != '\t' && c != '\r' && c != '\n') // also allow '\v' '\f'?
1406                  || c > 0x7e
1407                 ) {
1408                         free(buf);
1409                         buf = NULL;
1410                         break;
1411                 }
1412         }
1413
1414         return buf;
1415 }
1416
1417 static void bc_num_setToZero(BcNum *n, size_t scale)
1418 {
1419         n->len = 0;
1420         n->neg = false;
1421         n->rdx = scale;
1422 }
1423
1424 static void bc_num_zero(BcNum *n)
1425 {
1426         bc_num_setToZero(n, 0);
1427 }
1428
1429 static void bc_num_one(BcNum *n)
1430 {
1431         bc_num_setToZero(n, 0);
1432         n->len = 1;
1433         n->num[0] = 1;
1434 }
1435
1436 static void bc_num_ten(BcNum *n)
1437 {
1438         bc_num_setToZero(n, 0);
1439         n->len = 2;
1440         n->num[0] = 0;
1441         n->num[1] = 1;
1442 }
1443
1444 // Note: this also sets BcNum to zero
1445 static void bc_num_init(BcNum *n, size_t req)
1446 {
1447         req = req >= BC_NUM_DEF_SIZE ? req : BC_NUM_DEF_SIZE;
1448         //memset(n, 0, sizeof(BcNum)); - cleared by assignments below
1449         n->num = xmalloc(req);
1450         n->cap = req;
1451         n->rdx = 0;
1452         n->len = 0;
1453         n->neg = false;
1454 }
1455
1456 static void bc_num_init_DEF_SIZE(BcNum *n)
1457 {
1458         bc_num_init(n, BC_NUM_DEF_SIZE);
1459 }
1460
1461 static void bc_num_expand(BcNum *n, size_t req)
1462 {
1463         req = req >= BC_NUM_DEF_SIZE ? req : BC_NUM_DEF_SIZE;
1464         if (req > n->cap) {
1465                 n->num = xrealloc(n->num, req);
1466                 n->cap = req;
1467         }
1468 }
1469
1470 static FAST_FUNC void bc_num_free(void *num)
1471 {
1472         free(((BcNum *) num)->num);
1473 }
1474
1475 static void bc_num_copy(BcNum *d, BcNum *s)
1476 {
1477         if (d != s) {
1478                 bc_num_expand(d, s->cap);
1479                 d->len = s->len;
1480                 d->neg = s->neg;
1481                 d->rdx = s->rdx;
1482                 memcpy(d->num, s->num, sizeof(BcDig) * d->len);
1483         }
1484 }
1485
1486 static BC_STATUS zbc_num_ulong(BcNum *n, unsigned long *result_p)
1487 {
1488         size_t i;
1489         unsigned long pow, result;
1490
1491         if (n->neg) RETURN_STATUS(bc_error("negative number"));
1492
1493         for (result = 0, pow = 1, i = n->rdx; i < n->len; ++i) {
1494
1495                 unsigned long prev = result, powprev = pow;
1496
1497                 result += ((unsigned long) n->num[i]) * pow;
1498                 pow *= 10;
1499
1500                 if (result < prev || pow < powprev)
1501                         RETURN_STATUS(bc_error("overflow"));
1502                 prev = result;
1503                 powprev = pow;
1504         }
1505         *result_p = result;
1506
1507         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1508 }
1509 #if ERRORS_ARE_FATAL
1510 # define zbc_num_ulong(...) (zbc_num_ulong(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
1511 #endif
1512
1513 static void bc_num_ulong2num(BcNum *n, unsigned long val)
1514 {
1515         BcDig *ptr;
1516
1517         bc_num_zero(n);
1518
1519         if (val == 0) return;
1520
1521         if (ULONG_MAX == 0xffffffffUL)
1522                 bc_num_expand(n, 10); // 10 digits: 4294967295
1523         if (ULONG_MAX == 0xffffffffffffffffULL)
1524                 bc_num_expand(n, 20); // 20 digits: 18446744073709551615
1525         BUILD_BUG_ON(ULONG_MAX > 0xffffffffffffffffULL);
1526
1527         ptr = n->num;
1528         for (;;) {
1529                 n->len++;
1530                 *ptr++ = val % 10;
1531                 val /= 10;
1532                 if (val == 0) break;
1533         }
1534 }
1535
1536 static void bc_num_subArrays(BcDig *restrict a, BcDig *restrict b,
1537                                  size_t len)
1538 {
1539         size_t i, j;
1540         for (i = 0; i < len; ++i) {
1541                 for (a[i] -= b[i], j = 0; a[i + j] < 0;) {
1542                         a[i + j++] += 10;
1543                         a[i + j] -= 1;
1544                 }
1545         }
1546 }
1547
1548 static ssize_t bc_num_compare(BcDig *restrict a, BcDig *restrict b, size_t len)
1549 {
1550         size_t i;
1551         int c = 0;
1552         for (i = len - 1; i < len && !(c = a[i] - b[i]); --i);
1553         return BC_NUM_NEG(i + 1, c < 0);
1554 }
1555
1556 static ssize_t bc_num_cmp(BcNum *a, BcNum *b)
1557 {
1558         size_t i, min, a_int, b_int, diff;
1559         BcDig *max_num, *min_num;
1560         bool a_max, neg;
1561         ssize_t cmp;
1562
1563         if (a == b) return 0;
1564         if (a->len == 0) return BC_NUM_NEG(!!b->len, !b->neg);
1565         if (b->len == 0) return BC_NUM_NEG(1, a->neg);
1566
1567         if (a->neg != b->neg) // signs of a and b differ
1568                 // +a,-b = a>b = 1 or -a,+b = a<b = -1
1569                 return (int)b->neg - (int)a->neg;
1570         neg = a->neg; // 1 if both negative, 0 if both positive
1571
1572         a_int = BC_NUM_INT(a);
1573         b_int = BC_NUM_INT(b);
1574         a_int -= b_int;
1575
1576         if (a_int != 0) return (ssize_t) a_int;
1577
1578         a_max = (a->rdx > b->rdx);
1579         if (a_max) {
1580                 min = b->rdx;
1581                 diff = a->rdx - b->rdx;
1582                 max_num = a->num + diff;
1583                 min_num = b->num;
1584                 // neg = (a_max == neg); - NOP (maps 1->1 and 0->0)
1585         } else {
1586                 min = a->rdx;
1587                 diff = b->rdx - a->rdx;
1588                 max_num = b->num + diff;
1589                 min_num = a->num;
1590                 neg = !neg; // same as "neg = (a_max == neg)"
1591         }
1592
1593         cmp = bc_num_compare(max_num, min_num, b_int + min);
1594         if (cmp != 0) return BC_NUM_NEG(cmp, neg);
1595
1596         for (max_num -= diff, i = diff - 1; i < diff; --i) {
1597                 if (max_num[i]) return BC_NUM_NEG(1, neg);
1598         }
1599
1600         return 0;
1601 }
1602
1603 static void bc_num_truncate(BcNum *n, size_t places)
1604 {
1605         if (places == 0) return;
1606
1607         n->rdx -= places;
1608
1609         if (n->len != 0) {
1610                 n->len -= places;
1611                 memmove(n->num, n->num + places, n->len * sizeof(BcDig));
1612         }
1613 }
1614
1615 static void bc_num_extend(BcNum *n, size_t places)
1616 {
1617         size_t len = n->len + places;
1618
1619         if (places != 0) {
1620
1621                 if (n->cap < len) bc_num_expand(n, len);
1622
1623                 memmove(n->num + places, n->num, sizeof(BcDig) * n->len);
1624                 memset(n->num, 0, sizeof(BcDig) * places);
1625
1626                 n->len += places;
1627                 n->rdx += places;
1628         }
1629 }
1630
1631 static void bc_num_clean(BcNum *n)
1632 {
1633         while (n->len > 0 && n->num[n->len - 1] == 0) --n->len;
1634         if (n->len == 0)
1635                 n->neg = false;
1636         else if (n->len < n->rdx)
1637                 n->len = n->rdx;
1638 }
1639
1640 static void bc_num_retireMul(BcNum *n, size_t scale, bool neg1, bool neg2)
1641 {
1642         if (n->rdx < scale)
1643                 bc_num_extend(n, scale - n->rdx);
1644         else
1645                 bc_num_truncate(n, n->rdx - scale);
1646
1647         bc_num_clean(n);
1648         if (n->len != 0) n->neg = !neg1 != !neg2;
1649 }
1650
1651 static void bc_num_split(BcNum *restrict n, size_t idx, BcNum *restrict a,
1652                          BcNum *restrict b)
1653 {
1654         if (idx < n->len) {
1655
1656                 b->len = n->len - idx;
1657                 a->len = idx;
1658                 a->rdx = b->rdx = 0;
1659
1660                 memcpy(b->num, n->num + idx, b->len * sizeof(BcDig));
1661                 memcpy(a->num, n->num, idx * sizeof(BcDig));
1662         }
1663         else {
1664                 bc_num_zero(b);
1665                 bc_num_copy(a, n);
1666         }
1667
1668         bc_num_clean(a);
1669         bc_num_clean(b);
1670 }
1671
1672 static BC_STATUS zbc_num_shift(BcNum *n, size_t places)
1673 {
1674         if (places == 0 || n->len == 0) RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1675
1676         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_NUM.
1677         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_NUM | 0xff)) {
1678                 if (places + n->len > BC_MAX_NUM)
1679                         RETURN_STATUS(bc_error("number too long: must be [1,"BC_MAX_NUM_STR"]"));
1680         }
1681
1682         if (n->rdx >= places)
1683                 n->rdx -= places;
1684         else {
1685                 bc_num_extend(n, places - n->rdx);
1686                 n->rdx = 0;
1687         }
1688
1689         bc_num_clean(n);
1690
1691         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1692 }
1693 #if ERRORS_ARE_FATAL
1694 # define zbc_num_shift(...) (zbc_num_shift(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
1695 #endif
1696
1697 static BC_STATUS zbc_num_inv(BcNum *a, BcNum *b, size_t scale)
1698 {
1699         BcNum one;
1700         BcDig num[2];
1701
1702         one.cap = 2;
1703         one.num = num;
1704         bc_num_one(&one);
1705
1706         RETURN_STATUS(zbc_num_div(&one, a, b, scale));
1707 }
1708 #if ERRORS_ARE_FATAL
1709 # define zbc_num_inv(...) (zbc_num_inv(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
1710 #endif
1711
1712 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_a(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t sub)
1713 {
1714         BcDig *ptr, *ptr_a, *ptr_b, *ptr_c;
1715         size_t i, max, min_rdx, min_int, diff, a_int, b_int;
1716         int carry, in;
1717
1718         // Because this function doesn't need to use scale (per the bc spec),
1719         // I am hijacking it to say whether it's doing an add or a subtract.
1720
1721         if (a->len == 0) {
1722                 bc_num_copy(c, b);
1723                 if (sub && c->len) c->neg = !c->neg;
1724                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1725         }
1726         if (b->len == 0) {
1727                 bc_num_copy(c, a);
1728                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1729         }
1730
1731         c->neg = a->neg;
1732         c->rdx = BC_MAX(a->rdx, b->rdx);
1733         min_rdx = BC_MIN(a->rdx, b->rdx);
1734         c->len = 0;
1735
1736         if (a->rdx > b->rdx) {
1737                 diff = a->rdx - b->rdx;
1738                 ptr = a->num;
1739                 ptr_a = a->num + diff;
1740                 ptr_b = b->num;
1741         }
1742         else {
1743                 diff = b->rdx - a->rdx;
1744                 ptr = b->num;
1745                 ptr_a = a->num;
1746                 ptr_b = b->num + diff;
1747         }
1748
1749         for (ptr_c = c->num, i = 0; i < diff; ++i, ++c->len) ptr_c[i] = ptr[i];
1750
1751         ptr_c += diff;
1752         a_int = BC_NUM_INT(a);
1753         b_int = BC_NUM_INT(b);
1754
1755         if (a_int > b_int) {
1756                 min_int = b_int;
1757                 max = a_int;
1758                 ptr = ptr_a;
1759         }
1760         else {
1761                 min_int = a_int;
1762                 max = b_int;
1763                 ptr = ptr_b;
1764         }
1765
1766         for (carry = 0, i = 0; i < min_rdx + min_int; ++i, ++c->len) {
1767                 in = ((int) ptr_a[i]) + ((int) ptr_b[i]) + carry;
1768                 carry = in / 10;
1769                 ptr_c[i] = (BcDig)(in % 10);
1770         }
1771
1772         for (; i < max + min_rdx; ++i, ++c->len) {
1773                 in = ((int) ptr[i]) + carry;
1774                 carry = in / 10;
1775                 ptr_c[i] = (BcDig)(in % 10);
1776         }
1777
1778         if (carry != 0) c->num[c->len++] = (BcDig) carry;
1779
1780         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS); // can't make void, see zbc_num_binary()
1781 }
1782
1783 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_s(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t sub)
1784 {
1785         ssize_t cmp;
1786         BcNum *minuend, *subtrahend;
1787         size_t start;
1788         bool aneg, bneg, neg;
1789
1790         // Because this function doesn't need to use scale (per the bc spec),
1791         // I am hijacking it to say whether it's doing an add or a subtract.
1792
1793         if (a->len == 0) {
1794                 bc_num_copy(c, b);
1795                 if (sub && c->len) c->neg = !c->neg;
1796                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1797         }
1798         if (b->len == 0) {
1799                 bc_num_copy(c, a);
1800                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1801         }
1802
1803         aneg = a->neg;
1804         bneg = b->neg;
1805         a->neg = b->neg = false;
1806
1807         cmp = bc_num_cmp(a, b);
1808
1809         a->neg = aneg;
1810         b->neg = bneg;
1811
1812         if (cmp == 0) {
1813                 bc_num_setToZero(c, BC_MAX(a->rdx, b->rdx));
1814                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1815         }
1816         if (cmp > 0) {
1817                 neg = a->neg;
1818                 minuend = a;
1819                 subtrahend = b;
1820         }
1821         else {
1822                 neg = b->neg;
1823                 if (sub) neg = !neg;
1824                 minuend = b;
1825                 subtrahend = a;
1826         }
1827
1828         bc_num_copy(c, minuend);
1829         c->neg = neg;
1830
1831         if (c->rdx < subtrahend->rdx) {
1832                 bc_num_extend(c, subtrahend->rdx - c->rdx);
1833                 start = 0;
1834         }
1835         else
1836                 start = c->rdx - subtrahend->rdx;
1837
1838         bc_num_subArrays(c->num + start, subtrahend->num, subtrahend->len);
1839
1840         bc_num_clean(c);
1841
1842         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS); // can't make void, see zbc_num_binary()
1843 }
1844
1845 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_k(BcNum *restrict a, BcNum *restrict b,
1846                          BcNum *restrict c)
1847 #if ERRORS_ARE_FATAL
1848 # define zbc_num_k(...) (zbc_num_k(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
1849 #endif
1850 {
1851         BcStatus s;
1852         size_t max = BC_MAX(a->len, b->len), max2 = (max + 1) / 2;
1853         BcNum l1, h1, l2, h2, m2, m1, z0, z1, z2, temp;
1854         bool aone;
1855
1856         if (a->len == 0 || b->len == 0) {
1857                 bc_num_zero(c);
1858                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1859         }
1860         aone = BC_NUM_ONE(a);
1861         if (aone || BC_NUM_ONE(b)) {
1862                 bc_num_copy(c, aone ? b : a);
1863                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1864         }
1865
1866         if (a->len + b->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN ||
1867             a->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN || b->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN)
1868         {
1869                 size_t i, j, len;
1870                 unsigned carry;
1871
1872                 bc_num_expand(c, a->len + b->len + 1);
1873
1874                 memset(c->num, 0, sizeof(BcDig) * c->cap);
1875                 c->len = len = 0;
1876
1877                 for (i = 0; i < b->len; ++i) {
1878
1879                         carry = 0;
1880                         for (j = 0; j < a->len; ++j) {
1881                                 unsigned in = c->num[i + j];
1882                                 in += ((unsigned) a->num[j]) * ((unsigned) b->num[i]) + carry;
1883                                 // note: compilers prefer _unsigned_ div/const
1884                                 carry = in / 10;
1885                                 c->num[i + j] = (BcDig)(in % 10);
1886                         }
1887
1888                         c->num[i + j] += (BcDig) carry;
1889                         len = BC_MAX(len, i + j + !!carry);
1890
1891 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
1892                         // a=2^1000000
1893                         // a*a <- without check below, this will not be interruptible
1894                         if (G_interrupt) return BC_STATUS_FAILURE;
1895 #endif
1896                 }
1897
1898                 c->len = len;
1899
1900                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1901         }
1902
1903         bc_num_init(&l1, max);
1904         bc_num_init(&h1, max);
1905         bc_num_init(&l2, max);
1906         bc_num_init(&h2, max);
1907         bc_num_init(&m1, max);
1908         bc_num_init(&m2, max);
1909         bc_num_init(&z0, max);
1910         bc_num_init(&z1, max);
1911         bc_num_init(&z2, max);
1912         bc_num_init(&temp, max + max);
1913
1914         bc_num_split(a, max2, &l1, &h1);
1915         bc_num_split(b, max2, &l2, &h2);
1916
1917         s = zbc_num_add(&h1, &l1, &m1, 0);
1918         if (s) goto err;
1919         s = zbc_num_add(&h2, &l2, &m2, 0);
1920         if (s) goto err;
1921
1922         s = zbc_num_k(&h1, &h2, &z0);
1923         if (s) goto err;
1924         s = zbc_num_k(&m1, &m2, &z1);
1925         if (s) goto err;
1926         s = zbc_num_k(&l1, &l2, &z2);
1927         if (s) goto err;
1928
1929         s = zbc_num_sub(&z1, &z0, &temp, 0);
1930         if (s) goto err;
1931         s = zbc_num_sub(&temp, &z2, &z1, 0);
1932         if (s) goto err;
1933
1934         s = zbc_num_shift(&z0, max2 * 2);
1935         if (s) goto err;
1936         s = zbc_num_shift(&z1, max2);
1937         if (s) goto err;
1938         s = zbc_num_add(&z0, &z1, &temp, 0);
1939         if (s) goto err;
1940         s = zbc_num_add(&temp, &z2, c, 0);
1941
1942 err:
1943         bc_num_free(&temp);
1944         bc_num_free(&z2);
1945         bc_num_free(&z1);
1946         bc_num_free(&z0);
1947         bc_num_free(&m2);
1948         bc_num_free(&m1);
1949         bc_num_free(&h2);
1950         bc_num_free(&l2);
1951         bc_num_free(&h1);
1952         bc_num_free(&l1);
1953         RETURN_STATUS(s);
1954 }
1955
1956 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_m(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
1957 {
1958         BcStatus s;
1959         BcNum cpa, cpb;
1960         size_t maxrdx = BC_MAX(a->rdx, b->rdx);
1961
1962         scale = BC_MAX(scale, a->rdx);
1963         scale = BC_MAX(scale, b->rdx);
1964         scale = BC_MIN(a->rdx + b->rdx, scale);
1965         maxrdx = BC_MAX(maxrdx, scale);
1966
1967         bc_num_init(&cpa, a->len);
1968         bc_num_init(&cpb, b->len);
1969
1970         bc_num_copy(&cpa, a);
1971         bc_num_copy(&cpb, b);
1972         cpa.neg = cpb.neg = false;
1973
1974         s = zbc_num_shift(&cpa, maxrdx);
1975         if (s) goto err;
1976         s = zbc_num_shift(&cpb, maxrdx);
1977         if (s) goto err;
1978         s = zbc_num_k(&cpa, &cpb, c);
1979         if (s) goto err;
1980
1981         maxrdx += scale;
1982         bc_num_expand(c, c->len + maxrdx);
1983
1984         if (c->len < maxrdx) {
1985                 memset(c->num + c->len, 0, (c->cap - c->len) * sizeof(BcDig));
1986                 c->len += maxrdx;
1987         }
1988
1989         c->rdx = maxrdx;
1990         bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
1991
1992 err:
1993         bc_num_free(&cpb);
1994         bc_num_free(&cpa);
1995         RETURN_STATUS(s);
1996 }
1997 #if ERRORS_ARE_FATAL
1998 # define zbc_num_m(...) (zbc_num_m(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
1999 #endif
2000
2001 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_d(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
2002 {
2003         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
2004         BcDig *n, *p, q;
2005         size_t len, end, i;
2006         BcNum cp;
2007         bool zero = true;
2008
2009         if (b->len == 0)
2010                 RETURN_STATUS(bc_error("divide by zero"));
2011         if (a->len == 0) {
2012                 bc_num_setToZero(c, scale);
2013                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2014         }
2015         if (BC_NUM_ONE(b)) {
2016                 bc_num_copy(c, a);
2017                 bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
2018                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2019         }
2020
2021         bc_num_init(&cp, BC_NUM_MREQ(a, b, scale));
2022         bc_num_copy(&cp, a);
2023         len = b->len;
2024
2025         if (len > cp.len) {
2026                 bc_num_expand(&cp, len + 2);
2027                 bc_num_extend(&cp, len - cp.len);
2028         }
2029
2030         if (b->rdx > cp.rdx) bc_num_extend(&cp, b->rdx - cp.rdx);
2031         cp.rdx -= b->rdx;
2032         if (scale > cp.rdx) bc_num_extend(&cp, scale - cp.rdx);
2033
2034         if (b->rdx == b->len) {
2035                 for (i = 0; zero && i < len; ++i) zero = !b->num[len - i - 1];
2036                 len -= i - 1;
2037         }
2038
2039         if (cp.cap == cp.len) bc_num_expand(&cp, cp.len + 1);
2040
2041         // We want an extra zero in front to make things simpler.
2042         cp.num[cp.len++] = 0;
2043         end = cp.len - len;
2044
2045         bc_num_expand(c, cp.len);
2046
2047         bc_num_zero(c);
2048         memset(c->num + end, 0, (c->cap - end) * sizeof(BcDig));
2049         c->rdx = cp.rdx;
2050         c->len = cp.len;
2051         p = b->num;
2052
2053         for (i = end - 1; !s && i < end; --i) {
2054                 n = cp.num + i;
2055                 for (q = 0; (!s && n[len] != 0) || bc_num_compare(n, p, len) >= 0; ++q)
2056                         bc_num_subArrays(n, p, len);
2057                 c->num[i] = q;
2058 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
2059                 // a=2^100000
2060                 // scale=40000
2061                 // 1/a <- without check below, this will not be interruptible
2062                 if (G_interrupt) {
2063                         s = BC_STATUS_FAILURE;
2064                         break;
2065                 }
2066 #endif
2067         }
2068
2069         bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
2070         bc_num_free(&cp);
2071
2072         RETURN_STATUS(s);
2073 }
2074 #if ERRORS_ARE_FATAL
2075 # define zbc_num_d(...) (zbc_num_d(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2076 #endif
2077
2078 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_r(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c,
2079                          BcNum *restrict d, size_t scale, size_t ts)
2080 {
2081         BcStatus s;
2082         BcNum temp;
2083         bool neg;
2084
2085         if (b->len == 0)
2086                 RETURN_STATUS(bc_error("divide by zero"));
2087
2088         if (a->len == 0) {
2089                 bc_num_setToZero(d, ts);
2090                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2091         }
2092
2093         bc_num_init(&temp, d->cap);
2094         s = zbc_num_d(a, b, c, scale);
2095         if (s) goto err;
2096
2097         if (scale != 0) scale = ts;
2098
2099         s = zbc_num_m(c, b, &temp, scale);
2100         if (s) goto err;
2101         s = zbc_num_sub(a, &temp, d, scale);
2102         if (s) goto err;
2103
2104         if (ts > d->rdx && d->len) bc_num_extend(d, ts - d->rdx);
2105
2106         neg = d->neg;
2107         bc_num_retireMul(d, ts, a->neg, b->neg);
2108         d->neg = neg;
2109
2110 err:
2111         bc_num_free(&temp);
2112         RETURN_STATUS(s);
2113 }
2114 #if ERRORS_ARE_FATAL
2115 # define zbc_num_r(...) (zbc_num_r(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2116 #endif
2117
2118 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_rem(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
2119 {
2120         BcStatus s;
2121         BcNum c1;
2122         size_t ts = BC_MAX(scale + b->rdx, a->rdx), len = BC_NUM_MREQ(a, b, ts);
2123
2124         bc_num_init(&c1, len);
2125         s = zbc_num_r(a, b, &c1, c, scale, ts);
2126         bc_num_free(&c1);
2127
2128         RETURN_STATUS(s);
2129 }
2130 #if ERRORS_ARE_FATAL
2131 # define zbc_num_rem(...) (zbc_num_rem(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2132 #endif
2133
2134 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_p(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
2135 {
2136         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
2137         BcNum copy;
2138         unsigned long pow;
2139         size_t i, powrdx, resrdx;
2140         bool neg, zero;
2141
2142         if (b->rdx) RETURN_STATUS(bc_error("non integer number"));
2143
2144         if (b->len == 0) {
2145                 bc_num_one(c);
2146                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2147         }
2148         if (a->len == 0) {
2149                 bc_num_setToZero(c, scale);
2150                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2151         }
2152         if (BC_NUM_ONE(b)) {
2153                 if (!b->neg)
2154                         bc_num_copy(c, a);
2155                 else
2156                         s = zbc_num_inv(a, c, scale);
2157                 RETURN_STATUS(s);
2158         }
2159
2160         neg = b->neg;
2161         b->neg = false;
2162
2163         s = zbc_num_ulong(b, &pow);
2164         if (s) RETURN_STATUS(s);
2165
2166         bc_num_init(&copy, a->len);
2167         bc_num_copy(&copy, a);
2168
2169         if (!neg) {
2170                 if (a->rdx > scale)
2171                         scale = a->rdx;
2172                 if (a->rdx * pow < scale)
2173                         scale = a->rdx * pow;
2174         }
2175
2176         b->neg = neg;
2177
2178         for (powrdx = a->rdx; !(pow & 1); pow >>= 1) {
2179                 powrdx <<= 1;
2180                 s = zbc_num_mul(&copy, &copy, &copy, powrdx);
2181                 if (s) goto err;
2182                 // Not needed: zbc_num_mul() has a check for ^C:
2183                 //if (G_interrupt) {
2184                 //      s = BC_STATUS_FAILURE;
2185                 //      goto err;
2186                 //}
2187         }
2188
2189         bc_num_copy(c, &copy);
2190
2191         for (resrdx = powrdx, pow >>= 1; pow != 0; pow >>= 1) {
2192
2193                 powrdx <<= 1;
2194                 s = zbc_num_mul(&copy, &copy, &copy, powrdx);
2195                 if (s) goto err;
2196
2197                 if (pow & 1) {
2198                         resrdx += powrdx;
2199                         s = zbc_num_mul(c, &copy, c, resrdx);
2200                         if (s) goto err;
2201                 }
2202                 // Not needed: zbc_num_mul() has a check for ^C:
2203                 //if (G_interrupt) {
2204                 //      s = BC_STATUS_FAILURE;
2205                 //      goto err;
2206                 //}
2207         }
2208
2209         if (neg) {
2210                 s = zbc_num_inv(c, c, scale);
2211                 if (s) goto err;
2212         }
2213
2214         if (c->rdx > scale) bc_num_truncate(c, c->rdx - scale);
2215
2216         // We can't use bc_num_clean() here.
2217         for (zero = true, i = 0; zero && i < c->len; ++i) zero = !c->num[i];
2218         if (zero) bc_num_setToZero(c, scale);
2219
2220 err:
2221         bc_num_free(&copy);
2222         RETURN_STATUS(s);
2223 }
2224 #if ERRORS_ARE_FATAL
2225 # define zbc_num_p(...) (zbc_num_p(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2226 #endif
2227
2228 static BC_STATUS zbc_num_binary(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale,
2229                               BcNumBinaryOp op, size_t req)
2230 {
2231         BcStatus s;
2232         BcNum num2, *ptr_a, *ptr_b;
2233         bool init = false;
2234
2235         if (c == a) {
2236                 ptr_a = &num2;
2237                 memcpy(ptr_a, c, sizeof(BcNum));
2238                 init = true;
2239         }
2240         else
2241                 ptr_a = a;
2242
2243         if (c == b) {
2244                 ptr_b = &num2;
2245                 if (c != a) {
2246                         memcpy(ptr_b, c, sizeof(BcNum));
2247                         init = true;
2248                 }
2249         }
2250         else
2251                 ptr_b = b;
2252
2253         if (init)
2254                 bc_num_init(c, req);
2255         else
2256                 bc_num_expand(c, req);
2257
2258         s = BC_STATUS_SUCCESS;
2259         ERROR_RETURN(s =) op(ptr_a, ptr_b, c, scale);
2260
2261         if (init) bc_num_free(&num2);
2262
2263         RETURN_STATUS(s);
2264 }
2265 #if ERRORS_ARE_FATAL
2266 # define zbc_num_binary(...) (zbc_num_binary(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2267 #endif
2268
2269 static bool bc_num_strValid(const char *val, size_t base)
2270 {
2271         BcDig b;
2272         bool radix;
2273
2274         b = (BcDig)(base <= 10 ? base + '0' : base - 10 + 'A');
2275         radix = false;
2276         for (;;) {
2277                 BcDig c = *val++;
2278                 if (c == '\0')
2279                         break;
2280                 if (c == '.') {
2281                         if (radix) return false;
2282                         radix = true;
2283                         continue;
2284                 }
2285                 if (c < '0' || c >= b || (c > '9' && c < 'A'))
2286                         return false;
2287         }
2288         return true;
2289 }
2290
2291 // Note: n is already "bc_num_zero()"ed,
2292 // leading zeroes in "val" are removed
2293 static void bc_num_parseDecimal(BcNum *n, const char *val)
2294 {
2295         size_t len, i;
2296         const char *ptr;
2297
2298         len = strlen(val);
2299         if (len == 0)
2300                 return;
2301
2302         bc_num_expand(n, len);
2303
2304         ptr = strchr(val, '.');
2305
2306         n->rdx = 0;
2307         if (ptr != NULL)
2308                 n->rdx = (size_t)((val + len) - (ptr + 1));
2309
2310         for (i = 0; val[i]; ++i) {
2311                 if (val[i] != '0' && val[i] != '.') {
2312                         // Not entirely zero value - convert it, and exit
2313                         i = len - 1;
2314                         for (;;) {
2315                                 n->num[n->len] = val[i] - '0';
2316                                 ++n->len;
2317  skip_dot:
2318                                 if (i == 0) break;
2319                                 if (val[--i] == '.') goto skip_dot;
2320                         }
2321                         break;
2322                 }
2323         }
2324         // if for() exits without hitting if(), the value is entirely zero
2325 }
2326
2327 // Note: n is already "bc_num_zero()"ed,
2328 // leading zeroes in "val" are removed
2329 static void bc_num_parseBase(BcNum *n, const char *val, BcNum *base)
2330 {
2331         BcStatus s;
2332         BcNum temp, mult, result;
2333         BcDig c = '\0';
2334         unsigned long v;
2335         size_t i, digits;
2336
2337         for (i = 0; ; ++i) {
2338                 if (val[i] == '\0')
2339                         return;
2340                 if (val[i] != '.' && val[i] != '0')
2341                         break;
2342         }
2343
2344         bc_num_init_DEF_SIZE(&temp);
2345         bc_num_init_DEF_SIZE(&mult);
2346
2347         for (;;) {
2348                 c = *val++;
2349                 if (c == '\0') goto int_err;
2350                 if (c == '.') break;
2351
2352                 v = (unsigned long) (c <= '9' ? c - '0' : c - 'A' + 10);
2353
2354                 s = zbc_num_mul(n, base, &mult, 0);
2355                 if (s) goto int_err;
2356                 bc_num_ulong2num(&temp, v);
2357                 s = zbc_num_add(&mult, &temp, n, 0);
2358                 if (s) goto int_err;
2359         }
2360
2361         bc_num_init(&result, base->len);
2362         //bc_num_zero(&result); - already is
2363         bc_num_one(&mult);
2364
2365         digits = 0;
2366         for (;;) {
2367                 c = *val++;
2368                 if (c == '\0') break;
2369                 digits++;
2370
2371                 v = (unsigned long) (c <= '9' ? c - '0' : c - 'A' + 10);
2372
2373                 s = zbc_num_mul(&result, base, &result, 0);
2374                 if (s) goto err;
2375                 bc_num_ulong2num(&temp, v);
2376                 s = zbc_num_add(&result, &temp, &result, 0);
2377                 if (s) goto err;
2378                 s = zbc_num_mul(&mult, base, &mult, 0);
2379                 if (s) goto err;
2380         }
2381
2382         s = zbc_num_div(&result, &mult, &result, digits);
2383         if (s) goto err;
2384         s = zbc_num_add(n, &result, n, digits);
2385         if (s) goto err;
2386
2387         if (n->len != 0) {
2388                 if (n->rdx < digits) bc_num_extend(n, digits - n->rdx);
2389         } else
2390                 bc_num_zero(n);
2391
2392 err:
2393         bc_num_free(&result);
2394 int_err:
2395         bc_num_free(&mult);
2396         bc_num_free(&temp);
2397 }
2398
2399 static BC_STATUS zbc_num_parse(BcNum *n, const char *val, BcNum *base,
2400                              size_t base_t)
2401 {
2402         if (!bc_num_strValid(val, base_t))
2403                 RETURN_STATUS(bc_error("bad number string"));
2404
2405         bc_num_zero(n);
2406         while (*val == '0') val++;
2407
2408         if (base_t == 10)
2409                 bc_num_parseDecimal(n, val);
2410         else
2411                 bc_num_parseBase(n, val, base);
2412
2413         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2414 }
2415 #if ERRORS_ARE_FATAL
2416 # define zbc_num_parse(...) (zbc_num_parse(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2417 #endif
2418
2419 static BC_STATUS zbc_num_sqrt(BcNum *a, BcNum *restrict b, size_t scale)
2420 {
2421         BcStatus s;
2422         BcNum num1, num2, half, f, fprime, *x0, *x1, *temp;
2423         size_t pow, len, digs, digs1, resrdx, req, times = 0;
2424         ssize_t cmp = 1, cmp1 = SSIZE_MAX, cmp2 = SSIZE_MAX;
2425
2426         req = BC_MAX(scale, a->rdx) + ((BC_NUM_INT(a) + 1) >> 1) + 1;
2427         bc_num_expand(b, req);
2428
2429         if (a->len == 0) {
2430                 bc_num_setToZero(b, scale);
2431                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2432         }
2433         else if (a->neg)
2434                 RETURN_STATUS(bc_error("negative number"));
2435         else if (BC_NUM_ONE(a)) {
2436                 bc_num_one(b);
2437                 bc_num_extend(b, scale);
2438                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2439         }
2440
2441         scale = BC_MAX(scale, a->rdx) + 1;
2442         len = a->len + scale;
2443
2444         bc_num_init(&num1, len);
2445         bc_num_init(&num2, len);
2446         bc_num_init_DEF_SIZE(&half);
2447
2448         bc_num_one(&half);
2449         half.num[0] = 5;
2450         half.rdx = 1;
2451
2452         bc_num_init(&f, len);
2453         bc_num_init(&fprime, len);
2454
2455         x0 = &num1;
2456         x1 = &num2;
2457
2458         bc_num_one(x0);
2459         pow = BC_NUM_INT(a);
2460
2461         if (pow) {
2462
2463                 if (pow & 1)
2464                         x0->num[0] = 2;
2465                 else
2466                         x0->num[0] = 6;
2467
2468                 pow -= 2 - (pow & 1);
2469
2470                 bc_num_extend(x0, pow);
2471
2472                 // Make sure to move the radix back.
2473                 x0->rdx -= pow;
2474         }
2475
2476         x0->rdx = digs = digs1 = 0;
2477         resrdx = scale + 2;
2478         len = BC_NUM_INT(x0) + resrdx - 1;
2479
2480         while (cmp != 0 || digs < len) {
2481
2482                 s = zbc_num_div(a, x0, &f, resrdx);
2483                 if (s) goto err;
2484                 s = zbc_num_add(x0, &f, &fprime, resrdx);
2485                 if (s) goto err;
2486                 s = zbc_num_mul(&fprime, &half, x1, resrdx);
2487                 if (s) goto err;
2488
2489                 cmp = bc_num_cmp(x1, x0);
2490                 digs = x1->len - (unsigned long long) llabs(cmp);
2491
2492                 if (cmp == cmp2 && digs == digs1)
2493                         times += 1;
2494                 else
2495                         times = 0;
2496
2497                 resrdx += times > 4;
2498
2499                 cmp2 = cmp1;
2500                 cmp1 = cmp;
2501                 digs1 = digs;
2502
2503                 temp = x0;
2504                 x0 = x1;
2505                 x1 = temp;
2506         }
2507
2508         bc_num_copy(b, x0);
2509         scale -= 1;
2510         if (b->rdx > scale) bc_num_truncate(b, b->rdx - scale);
2511
2512 err:
2513         bc_num_free(&fprime);
2514         bc_num_free(&f);
2515         bc_num_free(&half);
2516         bc_num_free(&num2);
2517         bc_num_free(&num1);
2518         RETURN_STATUS(s);
2519 }
2520 #if ERRORS_ARE_FATAL
2521 # define zbc_num_sqrt(...) (zbc_num_sqrt(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2522 #endif
2523
2524 static BC_STATUS zbc_num_divmod(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, BcNum *d,
2525                               size_t scale)
2526 {
2527         BcStatus s;
2528         BcNum num2, *ptr_a;
2529         bool init = false;
2530         size_t ts = BC_MAX(scale + b->rdx, a->rdx), len = BC_NUM_MREQ(a, b, ts);
2531
2532         if (c == a) {
2533                 memcpy(&num2, c, sizeof(BcNum));
2534                 ptr_a = &num2;
2535                 bc_num_init(c, len);
2536                 init = true;
2537         }
2538         else {
2539                 ptr_a = a;
2540                 bc_num_expand(c, len);
2541         }
2542
2543         s = zbc_num_r(ptr_a, b, c, d, scale, ts);
2544
2545         if (init) bc_num_free(&num2);
2546
2547         RETURN_STATUS(s);
2548 }
2549 #if ERRORS_ARE_FATAL
2550 # define zbc_num_divmod(...) (zbc_num_divmod(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2551 #endif
2552
2553 #if ENABLE_DC
2554 static BC_STATUS zbc_num_modexp(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, BcNum *restrict d)
2555 {
2556         BcStatus s;
2557         BcNum base, exp, two, temp;
2558
2559         if (c->len == 0)
2560                 RETURN_STATUS(bc_error("divide by zero"));
2561         if (a->rdx || b->rdx || c->rdx)
2562                 RETURN_STATUS(bc_error("non integer number"));
2563         if (b->neg)
2564                 RETURN_STATUS(bc_error("negative number"));
2565
2566         bc_num_expand(d, c->len);
2567         bc_num_init(&base, c->len);
2568         bc_num_init(&exp, b->len);
2569         bc_num_init_DEF_SIZE(&two);
2570         bc_num_init(&temp, b->len);
2571
2572         bc_num_one(&two);
2573         two.num[0] = 2;
2574         bc_num_one(d);
2575
2576         s = zbc_num_rem(a, c, &base, 0);
2577         if (s) goto err;
2578         bc_num_copy(&exp, b);
2579
2580         while (exp.len != 0) {
2581
2582                 s = zbc_num_divmod(&exp, &two, &exp, &temp, 0);
2583                 if (s) goto err;
2584
2585                 if (BC_NUM_ONE(&temp)) {
2586                         s = zbc_num_mul(d, &base, &temp, 0);
2587                         if (s) goto err;
2588                         s = zbc_num_rem(&temp, c, d, 0);
2589                         if (s) goto err;
2590                 }
2591
2592                 s = zbc_num_mul(&base, &base, &temp, 0);
2593                 if (s) goto err;
2594                 s = zbc_num_rem(&temp, c, &base, 0);
2595                 if (s) goto err;
2596         }
2597
2598 err:
2599         bc_num_free(&temp);
2600         bc_num_free(&two);
2601         bc_num_free(&exp);
2602         bc_num_free(&base);
2603         RETURN_STATUS(s);
2604 }
2605 #if ERRORS_ARE_FATAL
2606 # define zbc_num_modexp(...) (zbc_num_modexp(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2607 #endif
2608 #endif // ENABLE_DC
2609
2610 #if ENABLE_BC
2611 static BC_STATUS zbc_func_insert(BcFunc *f, char *name, bool var)
2612 {
2613         BcId a;
2614         size_t i;
2615
2616         for (i = 0; i < f->autos.len; ++i) {
2617                 if (strcmp(name, ((BcId *) bc_vec_item(&f->autos, i))->name) == 0)
2618                         RETURN_STATUS(bc_error("function parameter or auto var has the same name as another"));
2619         }
2620
2621         a.idx = var;
2622         a.name = name;
2623
2624         bc_vec_push(&f->autos, &a);
2625
2626         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2627 }
2628 #if ERRORS_ARE_FATAL
2629 # define zbc_func_insert(...) (zbc_func_insert(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2630 #endif
2631 #endif
2632
2633 static void bc_func_init(BcFunc *f)
2634 {
2635         bc_char_vec_init(&f->code);
2636         bc_vec_init(&f->autos, sizeof(BcId), bc_id_free);
2637         bc_vec_init(&f->labels, sizeof(size_t), NULL);
2638         f->nparams = 0;
2639 }
2640
2641 static FAST_FUNC void bc_func_free(void *func)
2642 {
2643         BcFunc *f = (BcFunc *) func;
2644         bc_vec_free(&f->code);
2645         bc_vec_free(&f->autos);
2646         bc_vec_free(&f->labels);
2647 }
2648
2649 static void bc_array_expand(BcVec *a, size_t len);
2650
2651 static void bc_array_init(BcVec *a, bool nums)
2652 {
2653         if (nums)
2654                 bc_vec_init(a, sizeof(BcNum), bc_num_free);
2655         else
2656                 bc_vec_init(a, sizeof(BcVec), bc_vec_free);
2657         bc_array_expand(a, 1);
2658 }
2659
2660 static void bc_array_expand(BcVec *a, size_t len)
2661 {
2662         BcResultData data;
2663
2664         if (a->size == sizeof(BcNum) && a->dtor == bc_num_free) {
2665                 while (len > a->len) {
2666                         bc_num_init_DEF_SIZE(&data.n);
2667                         bc_vec_push(a, &data.n);
2668                 }
2669         }
2670         else {
2671                 while (len > a->len) {
2672                         bc_array_init(&data.v, true);
2673                         bc_vec_push(a, &data.v);
2674                 }
2675         }
2676 }
2677
2678 static void bc_array_copy(BcVec *d, const BcVec *s)
2679 {
2680         size_t i;
2681
2682         bc_vec_pop_all(d);
2683         bc_vec_expand(d, s->cap);
2684         d->len = s->len;
2685
2686         for (i = 0; i < s->len; ++i) {
2687                 BcNum *dnum = bc_vec_item(d, i), *snum = bc_vec_item(s, i);
2688                 bc_num_init(dnum, snum->len);
2689                 bc_num_copy(dnum, snum);
2690         }
2691 }
2692
2693 static FAST_FUNC void bc_string_free(void *string)
2694 {
2695         free(*((char **) string));
2696 }
2697
2698 #if ENABLE_DC
2699 static void bc_result_copy(BcResult *d, BcResult *src)
2700 {
2701         d->t = src->t;
2702
2703         switch (d->t) {
2704
2705                 case BC_RESULT_TEMP:
2706                 case BC_RESULT_IBASE:
2707                 case BC_RESULT_SCALE:
2708                 case BC_RESULT_OBASE:
2709                 {
2710                         bc_num_init(&d->d.n, src->d.n.len);
2711                         bc_num_copy(&d->d.n, &src->d.n);
2712                         break;
2713                 }
2714
2715                 case BC_RESULT_VAR:
2716                 case BC_RESULT_ARRAY:
2717                 case BC_RESULT_ARRAY_ELEM:
2718                 {
2719                         d->d.id.name = xstrdup(src->d.id.name);
2720                         break;
2721                 }
2722
2723                 case BC_RESULT_CONSTANT:
2724                 case BC_RESULT_LAST:
2725                 case BC_RESULT_ONE:
2726                 case BC_RESULT_STR:
2727                 {
2728                         memcpy(&d->d.n, &src->d.n, sizeof(BcNum));
2729                         break;
2730                 }
2731         }
2732 }
2733 #endif // ENABLE_DC
2734
2735 static FAST_FUNC void bc_result_free(void *result)
2736 {
2737         BcResult *r = (BcResult *) result;
2738
2739         switch (r->t) {
2740
2741                 case BC_RESULT_TEMP:
2742                 case BC_RESULT_IBASE:
2743                 case BC_RESULT_SCALE:
2744                 case BC_RESULT_OBASE:
2745                 {
2746                         bc_num_free(&r->d.n);
2747                         break;
2748                 }
2749
2750                 case BC_RESULT_VAR:
2751                 case BC_RESULT_ARRAY:
2752                 case BC_RESULT_ARRAY_ELEM:
2753                 {
2754                         free(r->d.id.name);
2755                         break;
2756                 }
2757
2758                 default:
2759                 {
2760                         // Do nothing.
2761                         break;
2762                 }
2763         }
2764 }
2765
2766 static void bc_lex_lineComment(BcLex *l)
2767 {
2768         l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
2769         while (l->i < l->len && l->buf[l->i++] != '\n');
2770         --l->i;
2771 }
2772
2773 static void bc_lex_whitespace(BcLex *l)
2774 {
2775         l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
2776         for (;;) {
2777                 char c = l->buf[l->i];
2778                 if (c == '\n' || !isspace(c))
2779                         break;
2780                 l->i++;
2781         }
2782 }
2783
2784 static BC_STATUS zbc_lex_number(BcLex *l, char start)
2785 {
2786         const char *buf = l->buf + l->i;
2787         size_t len, bslashes, i, ccnt;
2788         bool pt;
2789
2790         pt = (start == '.');
2791         l->t.t = BC_LEX_NUMBER;
2792         bslashes = 0;
2793         ccnt = i = 0;
2794         for (;;) {
2795                 char c = buf[i];
2796                 if (c == '\0')
2797                         break;
2798                 if (c == '\\' && buf[i + 1] == '\n') {
2799                         i += 2;
2800                         bslashes++;
2801                         continue;
2802                 }
2803                 if (!isdigit(c) && (c < 'A' || c > 'F')) {
2804                         if (c != '.') break;
2805                         // if '.' was already seen, stop on second one:
2806                         if (pt) break;
2807                         pt = 1;
2808                 }
2809                 // buf[i] is one of "0-9A-F."
2810                 i++;
2811                 if (c != '.')
2812                         ccnt = i;
2813         }
2814         //i is buf[i] index of the first not-yet-parsed char
2815         l->i += i;
2816
2817         //ccnt is the number of chars in the number string, excluding possible
2818         //trailing "." and possible following trailing "\<newline>"(s).
2819         len = ccnt - bslashes * 2 + 1; // +1 byte for NUL termination
2820
2821         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_NUM.
2822         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_NUM | 0xff)) {
2823                 if (len > BC_MAX_NUM)
2824                         RETURN_STATUS(bc_error("number too long: must be [1,"BC_MAX_NUM_STR"]"));
2825         }
2826
2827         bc_vec_pop_all(&l->t.v);
2828         bc_vec_expand(&l->t.v, 1 + len);
2829         bc_vec_push(&l->t.v, &start);
2830
2831         while (ccnt != 0) {
2832                 // If we have hit a backslash, skip it. We don't have
2833                 // to check for a newline because it's guaranteed.
2834                 if (*buf == '\\') {
2835                         buf += 2;
2836                         ccnt -= 2;
2837                         continue;
2838                 }
2839                 bc_vec_push(&l->t.v, buf);
2840                 buf++;
2841                 ccnt--;
2842         }
2843
2844         bc_vec_pushZeroByte(&l->t.v);
2845
2846         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2847 }
2848 #if ERRORS_ARE_FATAL
2849 # define zbc_lex_number(...) (zbc_lex_number(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
2850 #endif
2851
2852 static void bc_lex_name(BcLex *l)
2853 {
2854         size_t i;
2855         const char *buf;
2856
2857         l->t.t = BC_LEX_NAME;
2858
2859         i = 0;
2860         buf = l->buf + l->i - 1;
2861         for (;;) {
2862                 char c = buf[i];
2863                 if ((c < 'a' || c > 'z') && !isdigit(c) && c != '_') break;
2864                 i++;
2865         }
2866
2867 #if 0 // We do not protect against people with gigabyte-long names
2868         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_STRING.
2869         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_STRING | 0xff)) {
2870                 if (i > BC_MAX_STRING)
2871                         return bc_error("name too long: must be [1,"BC_MAX_STRING_STR"]");
2872         }
2873 #endif
2874         bc_vec_string(&l->t.v, i, buf);
2875
2876         // Increment the index. We minus 1 because it has already been incremented.
2877         l->i += i - 1;
2878
2879         //return BC_STATUS_SUCCESS;
2880 }
2881
2882 static void bc_lex_init(BcLex *l)
2883 {
2884         bc_char_vec_init(&l->t.v);
2885 }
2886
2887 static void bc_lex_free(BcLex *l)
2888 {
2889         bc_vec_free(&l->t.v);
2890 }
2891
2892 static void bc_lex_file(BcLex *l)
2893 {
2894         G.err_line = l->line = 1;
2895         l->newline = false;
2896 }
2897
2898 IF_BC(static BC_STATUS zbc_lex_token(BcLex *l);)
2899 IF_DC(static BC_STATUS zdc_lex_token(BcLex *l);)
2900
2901 static BC_STATUS zcommon_lex_token(BcLex *l)
2902 {
2903         if (IS_BC) {
2904                 IF_BC(RETURN_STATUS(zbc_lex_token(l));)
2905         }
2906         IF_DC(RETURN_STATUS(zdc_lex_token(l));)
2907 }
2908
2909 static bool bc_lex_more_input(BcLex *l)
2910 {
2911         size_t str;
2912         bool comment;
2913
2914         bc_vec_pop_all(&G.stdin_buffer);
2915
2916         // This loop is complex because the vm tries not to send any lines that end
2917         // with a backslash to the parser. The reason for that is because the parser
2918         // treats a backslash+newline combo as whitespace, per the bc spec. In that
2919         // case, and for strings and comments, the parser will expect more stuff.
2920         comment = false;
2921         str = 0;
2922         for (;;) {
2923                 size_t prevlen = G.stdin_buffer.len;
2924                 char *string;
2925
2926                 bc_read_line(&G.stdin_buffer);
2927                 // No more input means EOF
2928                 if (G.stdin_buffer.len <= prevlen + 1) // (we expect +1 for NUL byte)
2929                         break;
2930
2931                 string = G.stdin_buffer.v + prevlen;
2932                 while (*string) {
2933                         char c = *string;
2934                         if (string == G.stdin_buffer.v || string[-1] != '\\') {
2935                                 if (IS_BC)
2936                                         str ^= (c == '"');
2937                                 else {
2938                                         if (c == ']')
2939                                                 str -= 1;
2940                                         else if (c == '[')
2941                                                 str += 1;
2942                                 }
2943                         }
2944                         string++;
2945                         if (c == '/' && *string == '*') {
2946                                 comment = true;
2947                                 string++;
2948                                 continue;
2949                         }
2950                         if (c == '*' && *string == '/') {
2951                                 comment = false;
2952                                 string++;
2953                         }
2954                 }
2955                 if (str != 0 || comment) {
2956                         G.stdin_buffer.len--; // backstep over the trailing NUL byte
2957                         continue;
2958                 }
2959
2960                 // Check for backslash+newline.
2961                 // we do not check that last char is '\n' -
2962                 // if it is not, then it's EOF, and looping back
2963                 // to bc_read_line() will detect it:
2964                 string -= 2;
2965                 if (string >= G.stdin_buffer.v && *string == '\\') {
2966                         G.stdin_buffer.len--;
2967                         continue;
2968                 }
2969
2970                 break;
2971         }
2972
2973         l->buf = G.stdin_buffer.v;
2974         l->i = 0;
2975 //bb_error_msg("G.stdin_buffer.len:%d '%s'", G.stdin_buffer.len, G.stdin_buffer.v);
2976         l->len = G.stdin_buffer.len - 1; // do not include NUL
2977
2978         G.use_stdin = (l->len != 0);
2979         return G.use_stdin;
2980 }
2981
2982 static BC_STATUS zbc_lex_next(BcLex *l)
2983 {
2984         BcStatus s;
2985
2986         l->t.last = l->t.t;
2987         if (l->t.last == BC_LEX_EOF) RETURN_STATUS(bc_error("end of file"));
2988
2989         l->line += l->newline;
2990         G.err_line = l->line;
2991
2992         l->t.t = BC_LEX_EOF;
2993 //this NL handling is bogus
2994         l->newline = (l->i == l->len);
2995         if (l->newline) {
2996                 if (!G.use_stdin || !bc_lex_more_input(l))
2997                         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2998                 // here it's guaranteed that l->i is below l->len
2999                 l->newline = false;
3000         }
3001
3002         // Loop until failure or we don't have whitespace. This
3003         // is so the parser doesn't get inundated with whitespace.
3004         s = BC_STATUS_SUCCESS;
3005         do {
3006                 dbg_lex("next string to parse:'%.*s'",
3007                         (int)(strchrnul(l->buf + l->i, '\n') - (l->buf + l->i)),
3008                         l->buf + l->i);
3009                 ERROR_RETURN(s =) zcommon_lex_token(l);
3010         } while (!s && l->t.t == BC_LEX_WHITESPACE);
3011         dbg_lex("l->t.t from string:%d", l->t.t);
3012
3013         RETURN_STATUS(s);
3014 }
3015 #if ERRORS_ARE_FATAL
3016 # define zbc_lex_next(...) (zbc_lex_next(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3017 #endif
3018
3019 static BC_STATUS zbc_lex_text_init(BcLex *l, const char *text)
3020 {
3021         l->buf = text;
3022         l->i = 0;
3023         l->len = strlen(text);
3024         l->t.t = l->t.last = BC_LEX_INVALID;
3025         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(l));
3026 }
3027 #if ERRORS_ARE_FATAL
3028 # define zbc_lex_text_init(...) (zbc_lex_text_init(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3029 #endif
3030
3031 #if ENABLE_BC
3032 static BC_STATUS zbc_lex_identifier(BcLex *l)
3033 {
3034         BcStatus s;
3035         unsigned i;
3036         const char *buf = l->buf + l->i - 1;
3037
3038         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(bc_lex_kws); ++i) {
3039                 const char *keyword8 = bc_lex_kws[i].name8;
3040                 unsigned j = 0;
3041                 while (buf[j] != '\0' && buf[j] == keyword8[j]) {
3042                         j++;
3043                         if (j == 8) goto match;
3044                 }
3045                 if (keyword8[j] != '\0')
3046                         continue;
3047  match:
3048                 // buf starts with keyword bc_lex_kws[i]
3049                 l->t.t = BC_LEX_KEY_1st_keyword + i;
3050                 if (!bc_lex_kws_POSIX(i)) {
3051                         s = bc_posix_error_fmt("%sthe '%.8s' keyword", "POSIX does not allow ", bc_lex_kws[i].name8);
3052                         ERROR_RETURN(if (s) RETURN_STATUS(s);)
3053                 }
3054
3055                 // We minus 1 because the index has already been incremented.
3056                 l->i += j - 1;
3057                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3058         }
3059
3060         bc_lex_name(l);
3061
3062         if (l->t.v.len > 2) {
3063                 // Prevent this:
3064                 // >>> qwe=1
3065                 // bc: POSIX only allows one character names; the following is bad: 'qwe=1
3066                 // '
3067                 unsigned len = strchrnul(buf, '\n') - buf;
3068                 s = bc_posix_error_fmt("POSIX only allows one character names; the following is bad: '%.*s'", len, buf);
3069         }
3070
3071         RETURN_STATUS(s);
3072 }
3073 #if ERRORS_ARE_FATAL
3074 # define zbc_lex_identifier(...) (zbc_lex_identifier(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3075 #endif
3076
3077 static BC_STATUS zbc_lex_string(BcLex *l)
3078 {
3079         size_t len, nls = 0, i = l->i;
3080         char c;
3081
3082         l->t.t = BC_LEX_STR;
3083
3084         for (c = l->buf[i]; c != 0 && c != '"'; c = l->buf[++i])
3085                 nls += (c == '\n');
3086
3087         if (c == '\0') {
3088                 l->i = i;
3089                 RETURN_STATUS(bc_error("string end could not be found"));
3090         }
3091
3092         len = i - l->i;
3093         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_STRING.
3094         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_STRING | 0xff)) {
3095                 if (len > BC_MAX_STRING)
3096                         RETURN_STATUS(bc_error("string too long: must be [1,"BC_MAX_STRING_STR"]"));
3097         }
3098         bc_vec_string(&l->t.v, len, l->buf + l->i);
3099
3100         l->i = i + 1;
3101         l->line += nls;
3102         G.err_line = l->line;
3103
3104         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3105 }
3106 #if ERRORS_ARE_FATAL
3107 # define zbc_lex_string(...) (zbc_lex_string(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3108 #endif
3109
3110 static void bc_lex_assign(BcLex *l, unsigned with_and_without)
3111 {
3112         if (l->buf[l->i] == '=') {
3113                 ++l->i;
3114                 with_and_without >>= 8; // store "with" value
3115         } // else store "without" value
3116         l->t.t = (with_and_without & 0xff);
3117 }
3118 #define bc_lex_assign(l, with, without) \
3119         bc_lex_assign(l, ((with)<<8)|(without))
3120
3121 static BC_STATUS zbc_lex_comment(BcLex *l)
3122 {
3123         size_t i, nls = 0;
3124         const char *buf = l->buf;
3125
3126         l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
3127         i = ++l->i;
3128         for (;;) {
3129                 char c = buf[i];
3130  check_star:
3131                 if (c == '*') {
3132                         c = buf[++i];
3133                         if (c == '/')
3134                                 break;
3135                         goto check_star;
3136                 }
3137                 if (c == '\0') {
3138                         l->i = i;
3139                         RETURN_STATUS(bc_error("comment end could not be found"));
3140                 }
3141                 nls += (c == '\n');
3142                 i++;
3143         }
3144
3145         l->i = i + 1;
3146         l->line += nls;
3147         G.err_line = l->line;
3148
3149         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3150 }
3151 #if ERRORS_ARE_FATAL
3152 # define zbc_lex_comment(...) (zbc_lex_comment(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3153 #endif
3154
3155 static BC_STATUS zbc_lex_token(BcLex *l)
3156 {
3157         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
3158         char c = l->buf[l->i++], c2;
3159
3160         // This is the workhorse of the lexer.
3161         switch (c) {
3162                 case '\0':
3163                 case '\n':
3164                         l->newline = true;
3165                         l->t.t = !c ? BC_LEX_EOF : BC_LEX_NLINE;
3166                         break;
3167                 case '\t':
3168                 case '\v':
3169                 case '\f':
3170                 case '\r':
3171                 case ' ':
3172                         bc_lex_whitespace(l);
3173                         break;
3174                 case '!':
3175                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_NE, BC_LEX_OP_BOOL_NOT);
3176                         if (l->t.t == BC_LEX_OP_BOOL_NOT) {
3177                                 s = bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad("!");
3178                                 ERROR_RETURN(if (s) RETURN_STATUS(s);)
3179                         }
3180                         break;
3181                 case '"':
3182                         s = zbc_lex_string(l);
3183                         break;
3184                 case '#':
3185                         s = bc_POSIX_does_not_allow("'#' script comments");
3186                         ERROR_RETURN(if (s) RETURN_STATUS(s);)
3187                         bc_lex_lineComment(l);
3188                         break;
3189                 case '%':
3190                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_MODULUS, BC_LEX_OP_MODULUS);
3191                         break;
3192                 case '&':
3193                         c2 = l->buf[l->i];
3194                         if (c2 == '&') {
3195                                 s = bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad("&&");
3196                                 ERROR_RETURN(if (s) RETURN_STATUS(s);)
3197                                 ++l->i;
3198                                 l->t.t = BC_LEX_OP_BOOL_AND;
3199                         } else {
3200                                 l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3201                                 s = bc_error_bad_character('&');
3202                         }
3203                         break;
3204                 case '(':
3205                 case ')':
3206                         l->t.t = (BcLexType)(c - '(' + BC_LEX_LPAREN);
3207                         break;
3208                 case '*':
3209                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_MULTIPLY, BC_LEX_OP_MULTIPLY);
3210                         break;
3211                 case '+':
3212                         c2 = l->buf[l->i];
3213                         if (c2 == '+') {
3214                                 ++l->i;
3215                                 l->t.t = BC_LEX_OP_INC;
3216                         } else
3217                                 bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_PLUS, BC_LEX_OP_PLUS);
3218                         break;
3219                 case ',':
3220                         l->t.t = BC_LEX_COMMA;
3221                         break;
3222                 case '-':
3223                         c2 = l->buf[l->i];
3224                         if (c2 == '-') {
3225                                 ++l->i;
3226                                 l->t.t = BC_LEX_OP_DEC;
3227                         } else
3228                                 bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_MINUS, BC_LEX_OP_MINUS);
3229                         break;
3230                 case '.':
3231                         if (isdigit(l->buf[l->i]))
3232                                 s = zbc_lex_number(l, c);
3233                         else {
3234                                 l->t.t = BC_LEX_KEY_LAST;
3235                                 s = bc_POSIX_does_not_allow("a period ('.') as a shortcut for the last result");
3236                         }
3237                         break;
3238                 case '/':
3239                         c2 = l->buf[l->i];
3240                         if (c2 == '*')
3241                                 s = zbc_lex_comment(l);
3242                         else
3243                                 bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_DIVIDE, BC_LEX_OP_DIVIDE);
3244                         break;
3245                 case '0':
3246                 case '1':
3247                 case '2':
3248                 case '3':
3249                 case '4':
3250                 case '5':
3251                 case '6':
3252                 case '7':
3253                 case '8':
3254                 case '9':
3255                 case 'A':
3256                 case 'B':
3257                 case 'C':
3258                 case 'D':
3259                 case 'E':
3260                 case 'F':
3261                         s = zbc_lex_number(l, c);
3262                         break;
3263                 case ';':
3264                         l->t.t = BC_LEX_SCOLON;
3265                         break;
3266                 case '<':
3267                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_LE, BC_LEX_OP_REL_LT);
3268                         break;
3269                 case '=':
3270                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_EQ, BC_LEX_OP_ASSIGN);
3271                         break;
3272                 case '>':
3273                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_GE, BC_LEX_OP_REL_GT);
3274                         break;
3275                 case '[':
3276                 case ']':
3277                         l->t.t = (BcLexType)(c - '[' + BC_LEX_LBRACKET);
3278                         break;
3279                 case '\\':
3280                         if (l->buf[l->i] == '\n') {
3281                                 l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
3282                                 ++l->i;
3283                         } else
3284                                 s = bc_error_bad_character(c);
3285                         break;
3286                 case '^':
3287                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER, BC_LEX_OP_POWER);
3288                         break;
3289                 case 'a':
3290                 case 'b':
3291                 case 'c':
3292                 case 'd':
3293                 case 'e':
3294                 case 'f':
3295                 case 'g':
3296                 case 'h':
3297                 case 'i':
3298                 case 'j':
3299                 case 'k':
3300                 case 'l':
3301                 case 'm':
3302                 case 'n':
3303                 case 'o':
3304                 case 'p':
3305                 case 'q':
3306                 case 'r':
3307                 case 's':
3308                 case 't':
3309                 case 'u':
3310                 case 'v':
3311                 case 'w':
3312                 case 'x':
3313                 case 'y':
3314                 case 'z':
3315                         s = zbc_lex_identifier(l);
3316                         break;
3317                 case '{':
3318                 case '}':
3319                         l->t.t = (BcLexType)(c - '{' + BC_LEX_LBRACE);
3320                         break;
3321                 case '|':
3322                         c2 = l->buf[l->i];
3323                         if (c2 == '|') {
3324                                 s = bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad("||");
3325                                 ERROR_RETURN(if (s) RETURN_STATUS(s);)
3326                                 ++l->i;
3327                                 l->t.t = BC_LEX_OP_BOOL_OR;
3328                         } else {
3329                                 l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3330                                 s = bc_error_bad_character(c);
3331                         }
3332                         break;
3333                 default:
3334                         l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3335                         s = bc_error_bad_character(c);
3336                         break;
3337         }
3338
3339         RETURN_STATUS(s);
3340 }
3341 #endif // ENABLE_BC
3342
3343 #if ENABLE_DC
3344 static BC_STATUS zdc_lex_register(BcLex *l)
3345 {
3346         if (isspace(l->buf[l->i - 1])) {
3347                 bc_lex_whitespace(l);
3348                 ++l->i;
3349                 if (!G_exreg)
3350                         RETURN_STATUS(bc_error("extended register"));
3351                 bc_lex_name(l);
3352         }
3353         else {
3354                 bc_vec_pop_all(&l->t.v);
3355                 bc_vec_push(&l->t.v, &l->buf[l->i - 1]);
3356                 bc_vec_pushZeroByte(&l->t.v);
3357                 l->t.t = BC_LEX_NAME;
3358         }
3359
3360         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3361 }
3362 #if ERRORS_ARE_FATAL
3363 # define zdc_lex_register(...) (zdc_lex_register(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3364 #endif
3365
3366 static BC_STATUS zdc_lex_string(BcLex *l)
3367 {
3368         size_t depth = 1, nls = 0, i = l->i;
3369         char c;
3370
3371         l->t.t = BC_LEX_STR;
3372         bc_vec_pop_all(&l->t.v);
3373
3374         for (c = l->buf[i]; c != 0 && depth; c = l->buf[++i]) {
3375
3376                 depth += (c == '[' && (i == l->i || l->buf[i - 1] != '\\'));
3377                 depth -= (c == ']' && (i == l->i || l->buf[i - 1] != '\\'));
3378                 nls += (c == '\n');
3379
3380                 if (depth) bc_vec_push(&l->t.v, &c);
3381         }
3382
3383         if (c == '\0') {
3384                 l->i = i;
3385                 RETURN_STATUS(bc_error("string end could not be found"));
3386         }
3387
3388         bc_vec_pushZeroByte(&l->t.v);
3389         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_STRING.
3390         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_STRING | 0xff)) {
3391                 if (i - l->i > BC_MAX_STRING)
3392                         RETURN_STATUS(bc_error("string too long: must be [1,"BC_MAX_STRING_STR"]"));
3393         }
3394
3395         l->i = i;
3396         l->line += nls;
3397         G.err_line = l->line;
3398
3399         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3400 }
3401 #if ERRORS_ARE_FATAL
3402 # define zdc_lex_string(...) (zdc_lex_string(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3403 #endif
3404
3405 static BC_STATUS zdc_lex_token(BcLex *l)
3406 {
3407         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
3408         char c = l->buf[l->i++], c2;
3409         size_t i;
3410
3411         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(dc_lex_regs); ++i) {
3412                 if (l->t.last == dc_lex_regs[i])
3413                         RETURN_STATUS(zdc_lex_register(l));
3414         }
3415
3416         if (c >= '%' && c <= '~'
3417          && (l->t.t = dc_lex_tokens[(c - '%')]) != BC_LEX_INVALID
3418         ) {
3419                 RETURN_STATUS(s);
3420         }
3421
3422         // This is the workhorse of the lexer.
3423         switch (c) {
3424                 case '\0':
3425                         l->t.t = BC_LEX_EOF;
3426                         break;
3427                 case '\n':
3428                 case '\t':
3429                 case '\v':
3430                 case '\f':
3431                 case '\r':
3432                 case ' ':
3433                         l->newline = (c == '\n');
3434                         bc_lex_whitespace(l);
3435                         break;
3436                 case '!':
3437                         c2 = l->buf[l->i];
3438                         if (c2 == '=')
3439                                 l->t.t = BC_LEX_OP_REL_NE;
3440                         else if (c2 == '<')
3441                                 l->t.t = BC_LEX_OP_REL_LE;
3442                         else if (c2 == '>')
3443                                 l->t.t = BC_LEX_OP_REL_GE;
3444                         else
3445                                 RETURN_STATUS(bc_error_bad_character(c));
3446                         ++l->i;
3447                         break;
3448                 case '#':
3449                         bc_lex_lineComment(l);
3450                         break;
3451                 case '.':
3452                         if (isdigit(l->buf[l->i]))
3453                                 s = zbc_lex_number(l, c);
3454                         else
3455                                 s = bc_error_bad_character(c);
3456                         break;
3457                 case '0':
3458                 case '1':
3459                 case '2':
3460                 case '3':
3461                 case '4':
3462                 case '5':
3463                 case '6':
3464                 case '7':
3465                 case '8':
3466                 case '9':
3467                 case 'A':
3468                 case 'B':
3469                 case 'C':
3470                 case 'D':
3471                 case 'E':
3472                 case 'F':
3473                         s = zbc_lex_number(l, c);
3474                         break;
3475                 case '[':
3476                         s = zdc_lex_string(l);
3477                         break;
3478                 default:
3479                         l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3480                         s = bc_error_bad_character(c);
3481                         break;
3482         }
3483
3484         RETURN_STATUS(s);
3485 }
3486 #endif // ENABLE_DC
3487
3488 static void bc_program_addFunc(char *name, size_t *idx);
3489
3490 static void bc_parse_addFunc(BcParse *p, char *name, size_t *idx)
3491 {
3492         bc_program_addFunc(name, idx);
3493         p->func = bc_program_func(p->fidx);
3494 }
3495
3496 static void bc_parse_push(BcParse *p, char i)
3497 {
3498         dbg_lex("%s:%d pushing opcode %d", __func__, __LINE__, i);
3499         bc_vec_pushByte(&p->func->code, i);
3500 }
3501
3502 static void bc_parse_pushName(BcParse *p, char *name)
3503 {
3504         size_t i = 0, len = strlen(name);
3505
3506         for (; i < len; ++i) bc_parse_push(p, name[i]);
3507         bc_parse_push(p, BC_PARSE_STREND);
3508
3509         free(name);
3510 }
3511
3512 static void bc_parse_pushIndex(BcParse *p, size_t idx)
3513 {
3514         size_t mask;
3515         unsigned amt;
3516
3517         dbg_lex("%s:%d pushing index %d", __func__, __LINE__, idx);
3518         mask = ((size_t)0xff) << (sizeof(idx) * 8 - 8);
3519         amt = sizeof(idx);
3520         do {
3521                 if (idx & mask) break;
3522                 mask >>= 8;
3523                 amt--;
3524         } while (amt != 0);
3525
3526         bc_parse_push(p, amt);
3527
3528         while (idx != 0) {
3529                 bc_parse_push(p, (unsigned char)idx);
3530                 idx >>= 8;
3531         }
3532 }
3533
3534 static void bc_parse_number(BcParse *p, BcInst *prev, size_t *nexs)
3535 {
3536         char *num = xstrdup(p->l.t.v.v);
3537         size_t idx = G.prog.consts.len;
3538
3539         bc_vec_push(&G.prog.consts, &num);
3540
3541         bc_parse_push(p, BC_INST_NUM);
3542         bc_parse_pushIndex(p, idx);
3543
3544         ++(*nexs);
3545         (*prev) = BC_INST_NUM;
3546 }
3547
3548 IF_BC(static BC_STATUS zbc_parse_stmt_or_funcdef(BcParse *p);)
3549 IF_DC(static BC_STATUS zdc_parse_parse(BcParse *p);)
3550
3551 static BC_STATUS zcommon_parse(BcParse *p)
3552 {
3553         if (IS_BC) {
3554                 IF_BC(RETURN_STATUS(zbc_parse_stmt_or_funcdef(p));)
3555         }
3556         IF_DC(RETURN_STATUS(zdc_parse_parse(p));)
3557 }
3558
3559 static BC_STATUS zbc_parse_text_init(BcParse *p, const char *text)
3560 {
3561         p->func = bc_program_func(p->fidx);
3562
3563         RETURN_STATUS(zbc_lex_text_init(&p->l, text));
3564 }
3565 #if ERRORS_ARE_FATAL
3566 # define zbc_parse_text_init(...) (zbc_parse_text_init(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3567 #endif
3568
3569 // Called when parsing or execution detects a failure,
3570 // resets execution structures.
3571 static void bc_program_reset(void)
3572 {
3573         BcFunc *f;
3574         BcInstPtr *ip;
3575
3576         bc_vec_npop(&G.prog.stack, G.prog.stack.len - 1);
3577         bc_vec_pop_all(&G.prog.results);
3578
3579         f = bc_program_func(0);
3580         ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
3581         ip->idx = f->code.len;
3582 }
3583
3584 #define bc_parse_updateFunc(p, f) \
3585         ((p)->func = bc_program_func((p)->fidx = (f)))
3586
3587 // Called when zbc/zdc_parse_parse() detects a failure,
3588 // resets parsing structures.
3589 static void bc_parse_reset(BcParse *p)
3590 {
3591         if (p->fidx != BC_PROG_MAIN) {
3592                 p->func->nparams = 0;
3593                 bc_vec_pop_all(&p->func->code);
3594                 bc_vec_pop_all(&p->func->autos);
3595                 bc_vec_pop_all(&p->func->labels);
3596
3597                 bc_parse_updateFunc(p, BC_PROG_MAIN);
3598         }
3599
3600         p->l.i = p->l.len;
3601         p->l.t.t = BC_LEX_EOF;
3602         p->nbraces = 0;
3603
3604         bc_vec_pop_all(&p->exits);
3605         bc_vec_pop_all(&p->conds);
3606         bc_vec_pop_all(&p->ops);
3607
3608         bc_program_reset();
3609 }
3610
3611 static void bc_parse_free(BcParse *p)
3612 {
3613         bc_vec_free(&p->exits);
3614         bc_vec_free(&p->conds);
3615         bc_vec_free(&p->ops);
3616         bc_lex_free(&p->l);
3617 }
3618
3619 static void bc_parse_create(BcParse *p, size_t func)
3620 {
3621         memset(p, 0, sizeof(BcParse));
3622
3623         bc_lex_init(&p->l);
3624         bc_vec_init(&p->exits, sizeof(BcInstPtr), NULL);
3625         bc_vec_init(&p->conds, sizeof(size_t), NULL);
3626         bc_vec_init(&p->ops, sizeof(BcLexType), NULL);
3627
3628         // p->nbraces = 0; - already is
3629         bc_parse_updateFunc(p, func);
3630 }
3631
3632 #if ENABLE_BC
3633
3634 #define BC_PARSE_TOP_OP(p) (*((BcLexType *) bc_vec_top(&(p)->ops)))
3635 #define BC_PARSE_LEAF(p, rparen)                                \
3636         (((p) >= BC_INST_NUM && (p) <= BC_INST_SQRT) || (rparen) || \
3637          (p) == BC_INST_INC_POST || (p) == BC_INST_DEC_POST)
3638
3639 // We can calculate the conversion between tokens and exprs by subtracting the
3640 // position of the first operator in the lex enum and adding the position of the
3641 // first in the expr enum. Note: This only works for binary operators.
3642 #define BC_TOKEN_2_INST(t) ((char) ((t) - BC_LEX_NEG + BC_INST_NEG))
3643
3644 static BC_STATUS zbc_parse_stmt_possibly_auto(BcParse *p, bool auto_allowed);
3645 static BC_STATUS zbc_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags, BcParseNext next);
3646 static BcStatus bc_parse_expr_empty_ok(BcParse *p, uint8_t flags, BcParseNext next);
3647 #if ERRORS_ARE_FATAL
3648 # define zbc_parse_expr(...) (zbc_parse_expr(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3649 # defone zbc_parse_stmt_possibly_auto(...) (zbc_parse_stmt_possibly_auto(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3650 #endif
3651
3652 static BC_STATUS zbc_parse_stmt(BcParse *p)
3653 {
3654         RETURN_STATUS(zbc_parse_stmt_possibly_auto(p, false));
3655 }
3656 #if ERRORS_ARE_FATAL
3657 # define zbc_parse_stmt(...) (zbc_parse_stmt(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3658 #endif
3659
3660 static void bc_parse_operator(BcParse *p, BcLexType type, size_t start,
3661                                   size_t *nexprs)
3662 {
3663         char l, r = bc_parse_op_PREC(type - BC_LEX_OP_INC);
3664         bool left = bc_parse_op_LEFT(type - BC_LEX_OP_INC);
3665
3666         while (p->ops.len > start) {
3667                 BcLexType t = BC_PARSE_TOP_OP(p);
3668                 if (t == BC_LEX_LPAREN) break;
3669
3670                 l = bc_parse_op_PREC(t - BC_LEX_OP_INC);
3671                 if (l >= r && (l != r || !left)) break;
3672
3673                 bc_parse_push(p, BC_TOKEN_2_INST(t));
3674                 bc_vec_pop(&p->ops);
3675                 *nexprs -= (t != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && t != BC_LEX_NEG);
3676         }
3677
3678         bc_vec_push(&p->ops, &type);
3679 }
3680
3681 static BC_STATUS zbc_parse_rightParen(BcParse *p, size_t ops_bgn, size_t *nexs)
3682 {
3683         BcLexType top;
3684
3685         if (p->ops.len <= ops_bgn)
3686                 RETURN_STATUS(bc_error_bad_expression());
3687         top = BC_PARSE_TOP_OP(p);
3688
3689         while (top != BC_LEX_LPAREN) {
3690                 bc_parse_push(p, BC_TOKEN_2_INST(top));
3691
3692                 bc_vec_pop(&p->ops);
3693                 *nexs -= top != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && top != BC_LEX_NEG;
3694
3695                 if (p->ops.len <= ops_bgn)
3696                         RETURN_STATUS(bc_error_bad_expression());
3697                 top = BC_PARSE_TOP_OP(p);
3698         }
3699
3700         bc_vec_pop(&p->ops);
3701
3702         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
3703 }
3704 #if ERRORS_ARE_FATAL
3705 # define zbc_parse_rightParen(...) (zbc_parse_rightParen(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3706 #endif
3707
3708 static BC_STATUS zbc_parse_params(BcParse *p, uint8_t flags)
3709 {
3710         BcStatus s;
3711         bool comma = false;
3712         size_t nparams;
3713
3714         dbg_lex("%s:%d p->l.t.t:%d", __func__, __LINE__, p->l.t.t);
3715         s = zbc_lex_next(&p->l);
3716         if (s) RETURN_STATUS(s);
3717
3718         for (nparams = 0; p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN; ++nparams) {
3719                 flags = (flags & ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL)) | BC_PARSE_ARRAY;
3720                 s = zbc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_param);
3721                 if (s) RETURN_STATUS(s);
3722
3723                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
3724                 if (comma) {
3725                         s = zbc_lex_next(&p->l);
3726                         if (s) RETURN_STATUS(s);
3727                 }
3728         }
3729
3730         if (comma) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
3731         bc_parse_push(p, BC_INST_CALL);
3732         bc_parse_pushIndex(p, nparams);
3733
3734         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3735 }
3736 #if ERRORS_ARE_FATAL
3737 # define zbc_parse_params(...) (zbc_parse_params(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3738 #endif
3739
3740 static BC_STATUS zbc_parse_call(BcParse *p, char *name, uint8_t flags)
3741 {
3742         BcStatus s;
3743         BcId entry, *entry_ptr;
3744         size_t idx;
3745
3746         entry.name = name;
3747
3748         s = zbc_parse_params(p, flags);
3749         if (s) goto err;
3750
3751         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) {
3752                 s = bc_error_bad_token();
3753                 goto err;
3754         }
3755
3756         idx = bc_map_index(&G.prog.fn_map, &entry);
3757
3758         if (idx == BC_VEC_INVALID_IDX) {
3759                 name = xstrdup(entry.name);
3760                 bc_parse_addFunc(p, name, &idx);
3761                 idx = bc_map_index(&G.prog.fn_map, &entry);
3762                 free(entry.name);
3763         } else
3764                 free(name);
3765
3766         entry_ptr = bc_vec_item(&G.prog.fn_map, idx);
3767         bc_parse_pushIndex(p, entry_ptr->idx);
3768
3769         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
3770
3771 err:
3772         free(name);
3773         RETURN_STATUS(s);
3774 }
3775 #if ERRORS_ARE_FATAL
3776 # define zbc_parse_call(...) (zbc_parse_call(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3777 #endif
3778
3779 static BC_STATUS zbc_parse_name(BcParse *p, BcInst *type, uint8_t flags)
3780 {
3781         BcStatus s;
3782         char *name;
3783
3784         name = xstrdup(p->l.t.v.v);
3785         s = zbc_lex_next(&p->l);
3786         if (s) goto err;
3787
3788         if (p->l.t.t == BC_LEX_LBRACKET) {
3789                 s = zbc_lex_next(&p->l);
3790                 if (s) goto err;
3791
3792                 if (p->l.t.t == BC_LEX_RBRACKET) {
3793                         if (!(flags & BC_PARSE_ARRAY)) {
3794                                 s = bc_error_bad_expression();
3795                                 goto err;
3796                         }
3797                         *type = BC_INST_ARRAY;
3798                 } else {
3799                         *type = BC_INST_ARRAY_ELEM;
3800                         flags &= ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL);
3801                         s = zbc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_elem);
3802                         if (s) goto err;
3803                 }
3804                 s = zbc_lex_next(&p->l);
3805                 if (s) goto err;
3806                 bc_parse_push(p, *type);
3807                 bc_parse_pushName(p, name);
3808         }
3809         else if (p->l.t.t == BC_LEX_LPAREN) {
3810                 if (flags & BC_PARSE_NOCALL) {
3811                         s = bc_error_bad_token();
3812                         goto err;
3813                 }
3814                 *type = BC_INST_CALL;
3815                 s = zbc_parse_call(p, name, flags);
3816         } else {
3817                 *type = BC_INST_VAR;
3818                 bc_parse_push(p, BC_INST_VAR);
3819                 bc_parse_pushName(p, name);
3820         }
3821
3822         RETURN_STATUS(s);
3823
3824 err:
3825         free(name);
3826         RETURN_STATUS(s);
3827 }
3828 #if ERRORS_ARE_FATAL
3829 # define zbc_parse_name(...) (zbc_parse_name(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3830 #endif
3831
3832 static BC_STATUS zbc_parse_read(BcParse *p)
3833 {
3834         BcStatus s;
3835
3836         s = zbc_lex_next(&p->l);
3837         if (s) RETURN_STATUS(s);
3838         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
3839
3840         s = zbc_lex_next(&p->l);
3841         if (s) RETURN_STATUS(s);
3842         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
3843
3844         bc_parse_push(p, BC_INST_READ);
3845
3846         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
3847 }
3848 #if ERRORS_ARE_FATAL
3849 # define zbc_parse_read(...) (zbc_parse_read(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3850 #endif
3851
3852 static BC_STATUS zbc_parse_builtin(BcParse *p, BcLexType type, uint8_t flags,
3853                                  BcInst *prev)
3854 {
3855         BcStatus s;
3856
3857         s = zbc_lex_next(&p->l);
3858         if (s) RETURN_STATUS(s);
3859         if (p->l.t.t != 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 = zbc_lex_next(&p->l);
3864         if (s) RETURN_STATUS(s);
3865
3866         s = zbc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_rel);
3867         if (s) RETURN_STATUS(s);
3868
3869         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
3870
3871         *prev = (type == BC_LEX_KEY_LENGTH) ? BC_INST_LENGTH : BC_INST_SQRT;
3872         bc_parse_push(p, *prev);
3873
3874         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
3875 }
3876 #if ERRORS_ARE_FATAL
3877 # define zbc_parse_builtin(...) (zbc_parse_builtin(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3878 #endif
3879
3880 static BC_STATUS zbc_parse_scale(BcParse *p, BcInst *type, uint8_t flags)
3881 {
3882         BcStatus s;
3883
3884         s = zbc_lex_next(&p->l);
3885         if (s) RETURN_STATUS(s);
3886
3887         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) {
3888                 *type = BC_INST_SCALE;
3889                 bc_parse_push(p, BC_INST_SCALE);
3890                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3891         }
3892
3893         *type = BC_INST_SCALE_FUNC;
3894         flags &= ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL);
3895
3896         s = zbc_lex_next(&p->l);
3897         if (s) RETURN_STATUS(s);
3898
3899         s = zbc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_rel);
3900         if (s) RETURN_STATUS(s);
3901         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN)
3902                 RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
3903         bc_parse_push(p, BC_INST_SCALE_FUNC);
3904
3905         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
3906 }
3907 #if ERRORS_ARE_FATAL
3908 # define zbc_parse_scale(...) (zbc_parse_scale(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3909 #endif
3910
3911 static BC_STATUS zbc_parse_incdec(BcParse *p, BcInst *prev, bool *paren_expr,
3912                                 size_t *nexprs, uint8_t flags)
3913 {
3914         BcStatus s;
3915         BcLexType type;
3916         char inst;
3917         BcInst etype = *prev;
3918
3919         if (etype == BC_INST_VAR || etype == BC_INST_ARRAY_ELEM ||
3920             etype == BC_INST_SCALE || etype == BC_INST_LAST ||
3921             etype == BC_INST_IBASE || etype == BC_INST_OBASE)
3922         {
3923                 *prev = inst = BC_INST_INC_POST + (p->l.t.t != BC_LEX_OP_INC);
3924                 bc_parse_push(p, inst);
3925                 s = zbc_lex_next(&p->l);
3926         }
3927         else {
3928                 *prev = inst = BC_INST_INC_PRE + (p->l.t.t != BC_LEX_OP_INC);
3929                 *paren_expr = true;
3930
3931                 s = zbc_lex_next(&p->l);
3932                 if (s) RETURN_STATUS(s);
3933                 type = p->l.t.t;
3934
3935                 // Because we parse the next part of the expression
3936                 // right here, we need to increment this.
3937                 *nexprs = *nexprs + 1;
3938
3939                 switch (type) {
3940                         case BC_LEX_NAME:
3941                                 s = zbc_parse_name(p, prev, flags | BC_PARSE_NOCALL);
3942                                 break;
3943                         case BC_LEX_KEY_IBASE:
3944                         case BC_LEX_KEY_LAST:
3945                         case BC_LEX_KEY_OBASE:
3946                                 bc_parse_push(p, type - BC_LEX_KEY_IBASE + BC_INST_IBASE);
3947                                 s = zbc_lex_next(&p->l);
3948                                 break;
3949                         case BC_LEX_KEY_SCALE:
3950                                 s = zbc_lex_next(&p->l);
3951                                 if (s) RETURN_STATUS(s);
3952                                 if (p->l.t.t == BC_LEX_LPAREN)
3953                                         s = bc_error_bad_token();
3954                                 else
3955                                         bc_parse_push(p, BC_INST_SCALE);
3956                                 break;
3957                         default:
3958                                 s = bc_error_bad_token();
3959                                 break;
3960                 }
3961
3962                 if (!s) bc_parse_push(p, inst);
3963         }
3964
3965         RETURN_STATUS(s);
3966 }
3967 #if ERRORS_ARE_FATAL
3968 # define zbc_parse_incdec(...) (zbc_parse_incdec(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3969 #endif
3970
3971 static BC_STATUS zbc_parse_minus(BcParse *p, BcInst *prev, size_t ops_bgn,
3972                                bool rparen, size_t *nexprs)
3973 {
3974         BcStatus s;
3975         BcLexType type;
3976         BcInst etype = *prev;
3977
3978         s = zbc_lex_next(&p->l);
3979         if (s) RETURN_STATUS(s);
3980
3981         type = rparen || etype == BC_INST_INC_POST || etype == BC_INST_DEC_POST ||
3982                        (etype >= BC_INST_NUM && etype <= BC_INST_SQRT) ?
3983                    BC_LEX_OP_MINUS :
3984                    BC_LEX_NEG;
3985         *prev = BC_TOKEN_2_INST(type);
3986
3987         // We can just push onto the op stack because this is the largest
3988         // precedence operator that gets pushed. Inc/dec does not.
3989         if (type != BC_LEX_OP_MINUS)
3990                 bc_vec_push(&p->ops, &type);
3991         else
3992                 bc_parse_operator(p, type, ops_bgn, nexprs);
3993
3994         RETURN_STATUS(s);
3995 }
3996 #if ERRORS_ARE_FATAL
3997 # define zbc_parse_minus(...) (zbc_parse_minus(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
3998 #endif
3999
4000 static BC_STATUS zbc_parse_string(BcParse *p, char inst)
4001 {
4002         char *str = xstrdup(p->l.t.v.v);
4003
4004         bc_parse_push(p, BC_INST_STR);
4005         bc_parse_pushIndex(p, G.prog.strs.len);
4006         bc_vec_push(&G.prog.strs, &str);
4007         bc_parse_push(p, inst);
4008
4009         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
4010 }
4011 #if ERRORS_ARE_FATAL
4012 # define zbc_parse_string(...) (zbc_parse_string(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4013 #endif
4014
4015 static BC_STATUS zbc_parse_print(BcParse *p)
4016 {
4017         BcStatus s;
4018         BcLexType type;
4019         bool comma;
4020
4021         s = zbc_lex_next(&p->l);
4022         if (s) RETURN_STATUS(s);
4023
4024         type = p->l.t.t;
4025
4026         if (type == BC_LEX_SCOLON || type == BC_LEX_NLINE)
4027                 RETURN_STATUS(bc_error("bad print statement"));
4028
4029         comma = false;
4030         while (type != BC_LEX_SCOLON && type != BC_LEX_NLINE) {
4031                 if (type == BC_LEX_STR) {
4032                         s = zbc_parse_string(p, BC_INST_PRINT_POP);
4033                         if (s) RETURN_STATUS(s);
4034                 } else {
4035                         s = zbc_parse_expr(p, 0, bc_parse_next_print);
4036                         if (s) RETURN_STATUS(s);
4037                         bc_parse_push(p, BC_INST_PRINT_POP);
4038                 }
4039
4040                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
4041                 if (comma) {
4042                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4043                         if (s) RETURN_STATUS(s);
4044                 }
4045                 type = p->l.t.t;
4046         }
4047
4048         if (comma) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4049
4050         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
4051 }
4052 #if ERRORS_ARE_FATAL
4053 # define zbc_parse_print(...) (zbc_parse_print(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4054 #endif
4055
4056 static BC_STATUS zbc_parse_return(BcParse *p)
4057 {
4058         BcStatus s;
4059         BcLexType t;
4060         bool paren;
4061
4062         dbg_lex_enter("%s:%d entered", __func__, __LINE__);
4063
4064         s = zbc_lex_next(&p->l);
4065         if (s) RETURN_STATUS(s);
4066
4067         t = p->l.t.t;
4068         paren = t == BC_LEX_LPAREN;
4069
4070         if (t == BC_LEX_NLINE || t == BC_LEX_SCOLON)
4071                 bc_parse_push(p, BC_INST_RET0);
4072         else {
4073                 s = bc_parse_expr_empty_ok(p, 0, bc_parse_next_expr);
4074                 if (s == BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP) {
4075                         bc_parse_push(p, BC_INST_RET0);
4076                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4077                 }
4078                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4079
4080                 if (!paren || p->l.t.last != BC_LEX_RPAREN) {
4081                         s = bc_POSIX_requires("parentheses around return expressions");
4082                         ERROR_RETURN(if (s) RETURN_STATUS(s);)
4083                 }
4084
4085                 bc_parse_push(p, BC_INST_RET);
4086         }
4087
4088         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
4089         RETURN_STATUS(s);
4090 }
4091 #if ERRORS_ARE_FATAL
4092 # define zbc_parse_return(...) (zbc_parse_return(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4093 #endif
4094
4095 static void bc_parse_noElse(BcParse *p)
4096 {
4097         BcInstPtr *ip;
4098         size_t *label;
4099
4100         ip = bc_vec_top(&p->exits);
4101         label = bc_vec_item(&p->func->labels, ip->idx);
4102         dbg_lex("%s:%d rewriting label: %d -> %d", __func__, __LINE__, *label, p->func->code.len);
4103         *label = p->func->code.len;
4104
4105         bc_vec_pop(&p->exits);
4106 }
4107
4108 static BC_STATUS zbc_parse_else(BcParse *p)
4109 {
4110         BcStatus s;
4111         BcInstPtr ip;
4112
4113         dbg_lex_enter("%s:%d entered", __func__, __LINE__);
4114
4115         ip.idx = p->func->labels.len;
4116         ip.func = ip.len = 0;
4117
4118         dbg_lex("%s:%d after if() body: BC_INST_JUMP to %d", __func__, __LINE__, ip.idx);
4119         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4120         bc_parse_pushIndex(p, ip.idx);
4121
4122         dbg_lex("%s:%d calling bc_parse_noElse()", __func__, __LINE__);
4123         bc_parse_noElse(p);
4124
4125         bc_vec_push(&p->exits, &ip);
4126         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip.idx);
4127
4128         s = zbc_parse_stmt(p);
4129         if (s) RETURN_STATUS(s);
4130
4131         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
4132         RETURN_STATUS(s);
4133 }
4134 #if ERRORS_ARE_FATAL
4135 # define zbc_parse_else(...) (zbc_parse_else(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4136 #endif
4137
4138 static BC_STATUS zbc_parse_if(BcParse *p)
4139 {
4140         BcStatus s;
4141         BcInstPtr ip;
4142         BcInstPtr *ipp;
4143         size_t *label;
4144
4145         dbg_lex_enter("%s:%d entered", __func__, __LINE__);
4146         s = zbc_lex_next(&p->l);
4147         if (s) RETURN_STATUS(s);
4148         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4149
4150         s = zbc_lex_next(&p->l);
4151         if (s) RETURN_STATUS(s);
4152         s = zbc_parse_expr(p, BC_PARSE_REL, bc_parse_next_rel);
4153         if (s) RETURN_STATUS(s);
4154
4155         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4156         s = zbc_lex_next(&p->l);
4157         if (s) RETURN_STATUS(s);
4158
4159         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP_ZERO);
4160         ip.idx = p->func->labels.len;
4161         ip.func = ip.len = 0;
4162         bc_parse_pushIndex(p, ip.idx);
4163 //TODO: can get rid of p->exits stack?
4164         bc_vec_push(&p->exits, &ip);
4165         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip.idx);
4166
4167         s = zbc_parse_stmt(p);
4168         if (s) RETURN_STATUS(s);
4169         dbg_lex("%s:%d in if after stmt: p->l.t.t:%d", __func__, __LINE__, p->l.t.t);
4170         if (p->l.t.t == BC_LEX_KEY_ELSE) {
4171                 s = zbc_lex_next(&p->l);
4172                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4173                 dbg_lex("%s:%d calling zbc_parse_else(), p->l.t.t:%d", __func__, __LINE__, p->l.t.t);
4174                 s = zbc_parse_else(p);
4175         }
4176
4177         ipp = bc_vec_top(&p->exits);
4178         label = bc_vec_item(&p->func->labels, ipp->idx);
4179         dbg_lex("%s:%d rewriting label: %d -> %d", __func__, __LINE__, *label, p->func->code.len);
4180         *label = p->func->code.len;
4181
4182         bc_vec_pop(&p->exits);
4183
4184         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
4185         RETURN_STATUS(s);
4186 }
4187 #if ERRORS_ARE_FATAL
4188 # define zbc_parse_if(...) (zbc_parse_if(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4189 #endif
4190
4191 static BC_STATUS zbc_parse_while(BcParse *p)
4192 {
4193         BcStatus s;
4194         BcInstPtr ip;
4195         BcInstPtr *ipp;
4196         size_t *label;
4197         size_t n;
4198
4199         s = zbc_lex_next(&p->l);
4200         if (s) RETURN_STATUS(s);
4201         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4202         s = zbc_lex_next(&p->l);
4203         if (s) RETURN_STATUS(s);
4204
4205         ip.idx = p->func->labels.len;
4206
4207         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4208         bc_vec_push(&p->conds, &ip.idx);
4209
4210         ip.idx = p->func->labels.len;
4211         ip.func = 1;
4212         ip.len = 0;
4213
4214         bc_vec_push(&p->exits, &ip);
4215         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip.idx);
4216
4217         s = zbc_parse_expr(p, BC_PARSE_REL, bc_parse_next_rel);
4218         if (s) RETURN_STATUS(s);
4219         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4220         s = zbc_lex_next(&p->l);
4221         if (s) RETURN_STATUS(s);
4222
4223         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP_ZERO);
4224         bc_parse_pushIndex(p, ip.idx);
4225
4226         s = zbc_parse_stmt(p);
4227         if (s) RETURN_STATUS(s);
4228
4229         n = *((size_t *) bc_vec_top(&p->conds));
4230         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4231         bc_parse_pushIndex(p, n);
4232
4233         ipp = bc_vec_top(&p->exits);
4234         label = bc_vec_top(&p->conds);
4235
4236         dbg_lex("%s:%d BC_INST_JUMP to %d", __func__, __LINE__, *label);
4237         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4238         bc_parse_pushIndex(p, *label);
4239
4240         label = bc_vec_item(&p->func->labels, ipp->idx);
4241         dbg_lex("%s:%d rewriting label: %d -> %d", __func__, __LINE__, *label, p->func->code.len);
4242         *label = p->func->code.len;
4243
4244         bc_vec_pop(&p->exits);
4245         bc_vec_pop(&p->conds);
4246
4247         RETURN_STATUS(s);
4248 }
4249 #if ERRORS_ARE_FATAL
4250 # define zbc_parse_while(...) (zbc_parse_while(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4251 #endif
4252
4253 static BC_STATUS zbc_parse_for(BcParse *p)
4254 {
4255         BcStatus s;
4256         BcInstPtr ip;
4257         BcInstPtr *ipp;
4258         size_t *label;
4259         size_t cond_idx, exit_idx, body_idx, update_idx;
4260         size_t n;
4261
4262         dbg_lex("%s:%d p->l.t.t:%d", __func__, __LINE__, p->l.t.t);
4263         s = zbc_lex_next(&p->l);
4264         if (s) RETURN_STATUS(s);
4265         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4266         s = zbc_lex_next(&p->l);
4267         if (s) RETURN_STATUS(s);
4268
4269         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON)
4270                 s = zbc_parse_expr(p, 0, bc_parse_next_for);
4271         else
4272                 s = bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for("init");
4273
4274         if (s) RETURN_STATUS(s);
4275         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4276         s = zbc_lex_next(&p->l);
4277         if (s) RETURN_STATUS(s);
4278
4279         cond_idx = p->func->labels.len;
4280         update_idx = cond_idx + 1;
4281         body_idx = update_idx + 1;
4282         exit_idx = body_idx + 1;
4283
4284         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4285
4286         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON)
4287                 s = zbc_parse_expr(p, BC_PARSE_REL, bc_parse_next_for);
4288         else
4289                 s = bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for("condition");
4290
4291         if (s) RETURN_STATUS(s);
4292         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4293
4294         s = zbc_lex_next(&p->l);
4295         if (s) RETURN_STATUS(s);
4296
4297         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP_ZERO);
4298         bc_parse_pushIndex(p, exit_idx);
4299         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4300         bc_parse_pushIndex(p, body_idx);
4301
4302         ip.idx = p->func->labels.len;
4303
4304         bc_vec_push(&p->conds, &update_idx);
4305         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4306
4307         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN)
4308                 s = zbc_parse_expr(p, 0, bc_parse_next_rel);
4309         else
4310                 s = bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for("update");
4311
4312         if (s) RETURN_STATUS(s);
4313
4314         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4315         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4316         bc_parse_pushIndex(p, cond_idx);
4317         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4318
4319         ip.idx = exit_idx;
4320         ip.func = 1;
4321         ip.len = 0;
4322
4323         bc_vec_push(&p->exits, &ip);
4324         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip.idx);
4325         s = zbc_lex_next(&p->l);
4326         if (s) RETURN_STATUS(s);
4327
4328         s = zbc_parse_stmt(p);
4329         if (s) RETURN_STATUS(s);
4330
4331         n = *((size_t *) bc_vec_top(&p->conds));
4332         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4333         bc_parse_pushIndex(p, n);
4334
4335         ipp = bc_vec_top(&p->exits);
4336         label = bc_vec_top(&p->conds);
4337
4338 //TODO: commonalize?
4339         dbg_lex("%s:%d BC_INST_JUMP to %d", __func__, __LINE__, *label);
4340         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4341         bc_parse_pushIndex(p, *label);
4342
4343         label = bc_vec_item(&p->func->labels, ipp->idx);
4344         dbg_lex("%s:%d rewriting label: %d -> %d", __func__, __LINE__, *label, p->func->code.len);
4345         *label = p->func->code.len;
4346
4347         bc_vec_pop(&p->exits);
4348         bc_vec_pop(&p->conds);
4349
4350         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
4351 }
4352 #if ERRORS_ARE_FATAL
4353 # define zbc_parse_for(...) (zbc_parse_for(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4354 #endif
4355
4356 static BC_STATUS zbc_parse_break_or_continue(BcParse *p, BcLexType type)
4357 {
4358         BcStatus s;
4359         size_t i;
4360         BcInstPtr *ip;
4361
4362         if (type == BC_LEX_KEY_BREAK) {
4363                 if (p->exits.len == 0) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4364
4365                 i = p->exits.len - 1;
4366                 ip = bc_vec_item(&p->exits, i);
4367
4368                 while (!ip->func && i < p->exits.len)
4369                         ip = bc_vec_item(&p->exits, i--);
4370                 if (i >= p->exits.len && !ip->func)
4371                         RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4372
4373                 i = ip->idx;
4374         }
4375         else
4376                 i = *((size_t *) bc_vec_top(&p->conds));
4377
4378         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4379         bc_parse_pushIndex(p, i);
4380
4381         s = zbc_lex_next(&p->l);
4382         if (s) RETURN_STATUS(s);
4383
4384         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON && p->l.t.t != BC_LEX_NLINE)
4385                 RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4386
4387         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
4388 }
4389 #if ERRORS_ARE_FATAL
4390 # define zbc_parse_break_or_continue(...) (zbc_parse_break_or_continue(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4391 #endif
4392
4393 static BC_STATUS zbc_parse_func(BcParse *p)
4394 {
4395         BcStatus s;
4396         bool var, comma = false;
4397         char *name;
4398
4399         s = zbc_lex_next(&p->l);
4400         if (s) RETURN_STATUS(s);
4401         if (p->l.t.t != BC_LEX_NAME)
4402                 RETURN_STATUS(bc_error("bad function definition"));
4403
4404         name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4405         bc_parse_addFunc(p, name, &p->fidx);
4406
4407         s = zbc_lex_next(&p->l);
4408         if (s) RETURN_STATUS(s);
4409         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN)
4410                 RETURN_STATUS(bc_error("bad function definition"));
4411         s = zbc_lex_next(&p->l);
4412         if (s) RETURN_STATUS(s);
4413
4414         while (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) {
4415                 if (p->l.t.t != BC_LEX_NAME)
4416                         RETURN_STATUS(bc_error("bad function definition"));
4417
4418                 ++p->func->nparams;
4419
4420                 name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4421                 s = zbc_lex_next(&p->l);
4422                 if (s) goto err;
4423
4424                 var = p->l.t.t != BC_LEX_LBRACKET;
4425
4426                 if (!var) {
4427                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4428                         if (s) goto err;
4429
4430                         if (p->l.t.t != BC_LEX_RBRACKET) {
4431                                 s = bc_error("bad function definition");
4432                                 goto err;
4433                         }
4434
4435                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4436                         if (s) goto err;
4437                 }
4438
4439                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
4440                 if (comma) {
4441                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4442                         if (s) goto err;
4443                 }
4444
4445                 s = zbc_func_insert(p->func, name, var);
4446                 if (s) goto err;
4447         }
4448
4449         if (comma) RETURN_STATUS(bc_error("bad function definition"));
4450
4451         s = zbc_lex_next(&p->l);
4452         if (s) RETURN_STATUS(s);
4453
4454         if (p->l.t.t != BC_LEX_LBRACE)
4455                 s = bc_POSIX_requires("the left brace be on the same line as the function header");
4456
4457         s = zbc_parse_stmt_possibly_auto(p, true);
4458         if (s) RETURN_STATUS(s);
4459
4460         bc_parse_push(p, BC_INST_RET0);
4461         bc_parse_updateFunc(p, BC_PROG_MAIN);
4462
4463         RETURN_STATUS(s);
4464
4465 err:
4466         free(name);
4467         RETURN_STATUS(s);
4468 }
4469 #if ERRORS_ARE_FATAL
4470 # define zbc_parse_func(...) (zbc_parse_func(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4471 #endif
4472
4473 static BC_STATUS zbc_parse_auto(BcParse *p)
4474 {
4475         BcStatus s;
4476         bool comma, var, one;
4477         char *name;
4478
4479         dbg_lex_enter("%s:%d entered", __func__, __LINE__);
4480         s = zbc_lex_next(&p->l);
4481         if (s) RETURN_STATUS(s);
4482
4483         comma = false;
4484         one = p->l.t.t == BC_LEX_NAME;
4485
4486         while (p->l.t.t == BC_LEX_NAME) {
4487                 name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4488                 s = zbc_lex_next(&p->l);
4489                 if (s) goto err;
4490
4491                 var = p->l.t.t != BC_LEX_LBRACKET;
4492                 if (!var) {
4493                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4494                         if (s) goto err;
4495
4496                         if (p->l.t.t != BC_LEX_RBRACKET) {
4497                                 s = bc_error("bad function definition");
4498                                 goto err;
4499                         }
4500
4501                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4502                         if (s) goto err;
4503                 }
4504
4505                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
4506                 if (comma) {
4507                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4508                         if (s) goto err;
4509                 }
4510
4511                 s = zbc_func_insert(p->func, name, var);
4512                 if (s) goto err;
4513         }
4514
4515         if (comma) RETURN_STATUS(bc_error("bad function definition"));
4516         if (!one) RETURN_STATUS(bc_error("no auto variable found"));
4517
4518         if (p->l.t.t != BC_LEX_NLINE && p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON)
4519                 RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4520
4521         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
4522         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
4523
4524 err:
4525         free(name);
4526         dbg_lex_done("%s:%d done (ERROR)", __func__, __LINE__);
4527         RETURN_STATUS(s);
4528 }
4529 #if ERRORS_ARE_FATAL
4530 # define zbc_parse_auto(...) (zbc_parse_auto(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4531 #endif
4532
4533 #undef zbc_parse_stmt_possibly_auto
4534 static BC_STATUS zbc_parse_stmt_possibly_auto(BcParse *p, bool auto_allowed)
4535 {
4536         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4537
4538         dbg_lex_enter("%s:%d entered, p->l.t.t:%d", __func__, __LINE__, p->l.t.t);
4539
4540         if (p->l.t.t == BC_LEX_NLINE) {
4541                 dbg_lex_done("%s:%d done (seen BC_LEX_NLINE)", __func__, __LINE__);
4542                 RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
4543         }
4544         if (p->l.t.t == BC_LEX_SCOLON) {
4545                 dbg_lex_done("%s:%d done (seen BC_LEX_SCOLON)", __func__, __LINE__);
4546                 RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
4547         }
4548
4549         if (p->l.t.t == BC_LEX_LBRACE) {
4550                 dbg_lex("%s:%d BC_LEX_LBRACE: (auto_allowed:%d)", __func__, __LINE__, auto_allowed);
4551                 do {
4552                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4553                         if (s) RETURN_STATUS(s);
4554                 } while (p->l.t.t == BC_LEX_NLINE);
4555                 if (auto_allowed && p->l.t.t == BC_LEX_KEY_AUTO) {
4556                         dbg_lex("%s:%d calling zbc_parse_auto()", __func__, __LINE__);
4557                         s = zbc_parse_auto(p);
4558                         if (s) RETURN_STATUS(s);
4559                 }
4560                 while (p->l.t.t != BC_LEX_RBRACE) {
4561                         dbg_lex("%s:%d block parsing loop", __func__, __LINE__);
4562                         s = zbc_parse_stmt(p);
4563                         if (s) RETURN_STATUS(s);
4564                 }
4565                 s = zbc_lex_next(&p->l);
4566                 dbg_lex_done("%s:%d done (seen BC_LEX_RBRACE)", __func__, __LINE__);
4567                 RETURN_STATUS(s);
4568         }
4569
4570         dbg_lex("%s:%d p->l.t.t:%d", __func__, __LINE__, p->l.t.t);
4571         switch (p->l.t.t) {
4572                 case BC_LEX_OP_INC:
4573                 case BC_LEX_OP_DEC:
4574                 case BC_LEX_OP_MINUS:
4575                 case BC_LEX_OP_BOOL_NOT:
4576                 case BC_LEX_LPAREN:
4577                 case BC_LEX_NAME:
4578                 case BC_LEX_NUMBER:
4579                 case BC_LEX_KEY_IBASE:
4580                 case BC_LEX_KEY_LAST:
4581                 case BC_LEX_KEY_LENGTH:
4582                 case BC_LEX_KEY_OBASE:
4583                 case BC_LEX_KEY_READ:
4584                 case BC_LEX_KEY_SCALE:
4585                 case BC_LEX_KEY_SQRT:
4586                         s = zbc_parse_expr(p, BC_PARSE_PRINT, bc_parse_next_expr);
4587                         break;
4588                 case BC_LEX_STR:
4589                         s = zbc_parse_string(p, BC_INST_PRINT_STR);
4590                         break;
4591                 case BC_LEX_KEY_BREAK:
4592                 case BC_LEX_KEY_CONTINUE:
4593                         s = zbc_parse_break_or_continue(p, p->l.t.t);
4594                         break;
4595                 case BC_LEX_KEY_FOR:
4596                         s = zbc_parse_for(p);
4597                         break;
4598                 case BC_LEX_KEY_HALT:
4599                         bc_parse_push(p, BC_INST_HALT);
4600                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4601                         break;
4602                 case BC_LEX_KEY_IF:
4603                         s = zbc_parse_if(p);
4604                         break;
4605                 case BC_LEX_KEY_LIMITS:
4606                         // "limits" is a compile-time command,
4607                         // the output is produced at _parse time_.
4608                         printf(
4609                                 "BC_BASE_MAX     = "BC_MAX_OBASE_STR "\n"
4610                                 "BC_DIM_MAX      = "BC_MAX_DIM_STR   "\n"
4611                                 "BC_SCALE_MAX    = "BC_MAX_SCALE_STR "\n"
4612                                 "BC_STRING_MAX   = "BC_MAX_STRING_STR"\n"
4613                                 "BC_NAME_MAX     = "BC_MAX_NAME_STR  "\n"
4614                                 "BC_NUM_MAX      = "BC_MAX_NUM_STR   "\n"
4615                                 "MAX Exponent    = "BC_MAX_EXP_STR   "\n"
4616                                 "Number of vars  = "BC_MAX_VARS_STR  "\n"
4617                         );
4618                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4619                         break;
4620                 case BC_LEX_KEY_PRINT:
4621                         s = zbc_parse_print(p);
4622                         break;
4623                 case BC_LEX_KEY_QUIT:
4624                         // "quit" is a compile-time command. For example,
4625                         // "if (0 == 1) quit" terminates when parsing the statement,
4626                         // not when it is executed
4627                         QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
4628                 case BC_LEX_KEY_RETURN:
4629                         s = zbc_parse_return(p);
4630                         break;
4631                 case BC_LEX_KEY_WHILE:
4632                         s = zbc_parse_while(p);
4633                         break;
4634                 default:
4635                         s = bc_error_bad_token();
4636                         break;
4637         }
4638
4639         if (s || G_interrupt) {
4640                 bc_parse_reset(p);
4641                 s = BC_STATUS_FAILURE;
4642         }
4643
4644         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
4645         RETURN_STATUS(s);
4646 }
4647 #if ERRORS_ARE_FATAL
4648 # define zbc_parse_stmt_possibly_auto(...) (zbc_parse_stmt_possibly_auto(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4649 #endif
4650
4651 static BC_STATUS zbc_parse_stmt_or_funcdef(BcParse *p)
4652 {
4653         BcStatus s;
4654
4655         dbg_lex_enter("%s:%d entered", __func__, __LINE__);
4656         if (p->l.t.t == BC_LEX_EOF)
4657                 s = bc_error("end of file");
4658         else if (p->l.t.t == BC_LEX_KEY_DEFINE) {
4659                 dbg_lex("%s:%d p->l.t.t:BC_LEX_KEY_DEFINE", __func__, __LINE__);
4660                 s = zbc_parse_func(p);
4661         } else {
4662                 dbg_lex("%s:%d p->l.t.t:%d (not BC_LEX_KEY_DEFINE)", __func__, __LINE__, p->l.t.t);
4663                 s = zbc_parse_stmt(p);
4664         }
4665
4666         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
4667         RETURN_STATUS(s);
4668 }
4669 #if ERRORS_ARE_FATAL
4670 # define zbc_parse_stmt_or_funcdef(...) (zbc_parse_stmt_or_funcdef(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4671 #endif
4672
4673 // This is not a "z" function: can also return BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP
4674 static BcStatus bc_parse_expr_empty_ok(BcParse *p, uint8_t flags, BcParseNext next)
4675 {
4676         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4677         BcInst prev = BC_INST_PRINT;
4678         BcLexType top, t = p->l.t.t;
4679         size_t nexprs = 0, ops_bgn = p->ops.len;
4680         unsigned nparens, nrelops;
4681         bool paren_first, paren_expr, rprn, done, get_token, assign, bin_last;
4682
4683         dbg_lex_enter("%s:%d entered", __func__, __LINE__);
4684         paren_first = p->l.t.t == BC_LEX_LPAREN;
4685         nparens = nrelops = 0;
4686         paren_expr = rprn = done = get_token = assign = false;
4687         bin_last = true;
4688
4689         for (; !G_interrupt && !s && !done && bc_parse_exprs(t); t = p->l.t.t) {
4690                 switch (t) {
4691
4692                         case BC_LEX_OP_INC:
4693                         case BC_LEX_OP_DEC:
4694                         {
4695                                 s = zbc_parse_incdec(p, &prev, &paren_expr, &nexprs, flags);
4696                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4697                                 break;
4698                         }
4699
4700                         case BC_LEX_OP_MINUS:
4701                         {
4702                                 s = zbc_parse_minus(p, &prev, ops_bgn, rprn, &nexprs);
4703                                 rprn = get_token = false;
4704                                 bin_last = prev == BC_INST_MINUS;
4705                                 break;
4706                         }
4707
4708                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER:
4709                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_MULTIPLY:
4710                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_DIVIDE:
4711                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_MODULUS:
4712                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_PLUS:
4713                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_MINUS:
4714                         case BC_LEX_OP_ASSIGN:
4715                         {
4716                                 if (prev != BC_INST_VAR && prev != BC_INST_ARRAY_ELEM &&
4717                                     prev != BC_INST_SCALE && prev != BC_INST_IBASE &&
4718                                     prev != BC_INST_OBASE && prev != BC_INST_LAST)
4719                                 {
4720                                         s = bc_error("bad assignment:"
4721                                                 " left side must be variable"
4722                                                 " or array element"
4723                                         ); // note: shared string
4724                                         break;
4725                                 }
4726                         }
4727                         // Fallthrough.
4728                         case BC_LEX_OP_POWER:
4729                         case BC_LEX_OP_MULTIPLY:
4730                         case BC_LEX_OP_DIVIDE:
4731                         case BC_LEX_OP_MODULUS:
4732                         case BC_LEX_OP_PLUS:
4733                         case BC_LEX_OP_REL_EQ:
4734                         case BC_LEX_OP_REL_LE:
4735                         case BC_LEX_OP_REL_GE:
4736                         case BC_LEX_OP_REL_NE:
4737                         case BC_LEX_OP_REL_LT:
4738                         case BC_LEX_OP_REL_GT:
4739                         case BC_LEX_OP_BOOL_NOT:
4740                         case BC_LEX_OP_BOOL_OR:
4741                         case BC_LEX_OP_BOOL_AND:
4742                         {
4743                                 if (((t == BC_LEX_OP_BOOL_NOT) != bin_last)
4744                                  || (t != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && prev == BC_INST_BOOL_NOT)
4745                                 ) {
4746                                         return bc_error_bad_expression();
4747                                 }
4748
4749                                 nrelops += t >= BC_LEX_OP_REL_EQ && t <= BC_LEX_OP_REL_GT;
4750                                 prev = BC_TOKEN_2_INST(t);
4751                                 bc_parse_operator(p, t, ops_bgn, &nexprs);
4752                                 s = zbc_lex_next(&p->l);
4753                                 rprn = get_token = false;
4754                                 bin_last = t != BC_LEX_OP_BOOL_NOT;
4755
4756                                 break;
4757                         }
4758
4759                         case BC_LEX_LPAREN:
4760                         {
4761                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4762                                         return bc_error_bad_expression();
4763                                 ++nparens;
4764                                 paren_expr = rprn = bin_last = false;
4765                                 get_token = true;
4766                                 bc_vec_push(&p->ops, &t);
4767
4768                                 break;
4769                         }
4770
4771                         case BC_LEX_RPAREN:
4772                         {
4773                                 if (bin_last || prev == BC_INST_BOOL_NOT)
4774                                         return bc_error_bad_expression();
4775
4776                                 if (nparens == 0) {
4777                                         s = BC_STATUS_SUCCESS;
4778                                         done = true;
4779                                         get_token = false;
4780                                         break;
4781                                 }
4782                                 else if (!paren_expr) {
4783                                         dbg_lex_done("%s:%d done (returning EMPTY_EXP)", __func__, __LINE__);
4784                                         return BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP;
4785                                 }
4786
4787                                 --nparens;
4788                                 paren_expr = rprn = true;
4789                                 get_token = bin_last = false;
4790
4791                                 s = zbc_parse_rightParen(p, ops_bgn, &nexprs);
4792
4793                                 break;
4794                         }
4795
4796                         case BC_LEX_NAME:
4797                         {
4798                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4799                                         return bc_error_bad_expression();
4800                                 paren_expr = true;
4801                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4802                                 s = zbc_parse_name(p, &prev, flags & ~BC_PARSE_NOCALL);
4803                                 ++nexprs;
4804
4805                                 break;
4806                         }
4807
4808                         case BC_LEX_NUMBER:
4809                         {
4810                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4811                                         return bc_error_bad_expression();
4812                                 bc_parse_number(p, &prev, &nexprs);
4813                                 paren_expr = get_token = true;
4814                                 rprn = bin_last = false;
4815
4816                                 break;
4817                         }
4818
4819                         case BC_LEX_KEY_IBASE:
4820                         case BC_LEX_KEY_LAST:
4821                         case BC_LEX_KEY_OBASE:
4822                         {
4823                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4824                                         return bc_error_bad_expression();
4825                                 prev = (char) (t - BC_LEX_KEY_IBASE + BC_INST_IBASE);
4826                                 bc_parse_push(p, (char) prev);
4827
4828                                 paren_expr = get_token = true;
4829                                 rprn = bin_last = false;
4830                                 ++nexprs;
4831
4832                                 break;
4833                         }
4834
4835                         case BC_LEX_KEY_LENGTH:
4836                         case BC_LEX_KEY_SQRT:
4837                         {
4838                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4839                                         return bc_error_bad_expression();
4840                                 s = zbc_parse_builtin(p, t, flags, &prev);
4841                                 paren_expr = true;
4842                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4843                                 ++nexprs;
4844
4845                                 break;
4846                         }
4847
4848                         case BC_LEX_KEY_READ:
4849                         {
4850                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4851                                         return bc_error_bad_expression();
4852                                 else if (flags & BC_PARSE_NOREAD)
4853                                         s = bc_error_nested_read_call();
4854                                 else
4855                                         s = zbc_parse_read(p);
4856
4857                                 paren_expr = true;
4858                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4859                                 ++nexprs;
4860                                 prev = BC_INST_READ;
4861
4862                                 break;
4863                         }
4864
4865                         case BC_LEX_KEY_SCALE:
4866                         {
4867                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4868                                         return bc_error_bad_expression();
4869                                 s = zbc_parse_scale(p, &prev, flags);
4870                                 paren_expr = true;
4871                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4872                                 ++nexprs;
4873                                 prev = BC_INST_SCALE;
4874
4875                                 break;
4876                         }
4877
4878                         default:
4879                         {
4880                                 s = bc_error_bad_token();
4881                                 break;
4882                         }
4883                 }
4884
4885                 if (!s && get_token) s = zbc_lex_next(&p->l);
4886         }
4887
4888         if (s) return s;
4889         if (G_interrupt) return BC_STATUS_FAILURE; // ^C: stop parsing
4890
4891         while (p->ops.len > ops_bgn) {
4892
4893                 top = BC_PARSE_TOP_OP(p);
4894                 assign = top >= BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER && top <= BC_LEX_OP_ASSIGN;
4895
4896                 if (top == BC_LEX_LPAREN || top == BC_LEX_RPAREN)
4897                         return bc_error_bad_expression();
4898
4899                 bc_parse_push(p, BC_TOKEN_2_INST(top));
4900
4901                 nexprs -= top != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && top != BC_LEX_NEG;
4902                 bc_vec_pop(&p->ops);
4903         }
4904
4905         if (prev == BC_INST_BOOL_NOT || nexprs != 1)
4906                 return bc_error_bad_expression();
4907
4908 //TODO: why is this needed at all?
4909         // next is BcParseNext, byte array of up to 4 BC_LEX's, packed into 32-bit word
4910         for (;;) {
4911                 if (t == (next & 0x7f))
4912                         goto ok;
4913                 if (next & 0x80) // last element?
4914                         break;
4915                 next >>= 8;
4916         }
4917         if (t != BC_LEX_KEY_ELSE)
4918                 return bc_error_bad_expression();
4919  ok:
4920
4921         if (!(flags & BC_PARSE_REL) && nrelops) {
4922                 s = bc_POSIX_does_not_allow("comparison operators outside if or loops");
4923                 ERROR_RETURN(if (s) return s;)
4924         }
4925         else if ((flags & BC_PARSE_REL) && nrelops > 1) {
4926                 s = bc_POSIX_requires("exactly one comparison operator per condition");
4927                 ERROR_RETURN(if (s) return s;)
4928         }
4929
4930         if (flags & BC_PARSE_PRINT) {
4931                 if (paren_first || !assign) bc_parse_push(p, BC_INST_PRINT);
4932                 bc_parse_push(p, BC_INST_POP);
4933         }
4934
4935         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
4936         return s;
4937 }
4938
4939 #undef zbc_parse_expr
4940 static BC_STATUS zbc_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags, BcParseNext next)
4941 {
4942         BcStatus s;
4943
4944         s = bc_parse_expr_empty_ok(p, flags, next);
4945         if (s == BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP)
4946                 RETURN_STATUS(bc_error("empty expression"));
4947         RETURN_STATUS(s);
4948 }
4949 #if ERRORS_ARE_FATAL
4950 # define zbc_parse_expr(...) (zbc_parse_expr(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4951 #endif
4952
4953 #endif // ENABLE_BC
4954
4955 #if ENABLE_DC
4956
4957 #define DC_PARSE_BUF_LEN ((int) (sizeof(uint32_t) * CHAR_BIT))
4958
4959 static BC_STATUS zdc_parse_register(BcParse *p)
4960 {
4961         BcStatus s;
4962         char *name;
4963
4964         s = zbc_lex_next(&p->l);
4965         if (s) RETURN_STATUS(s);
4966         if (p->l.t.t != BC_LEX_NAME) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4967
4968         name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4969         bc_parse_pushName(p, name);
4970
4971         RETURN_STATUS(s);
4972 }
4973 #if ERRORS_ARE_FATAL
4974 # define zdc_parse_register(...) (zdc_parse_register(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4975 #endif
4976
4977 static BC_STATUS zdc_parse_string(BcParse *p)
4978 {
4979         char *str, *name, b[DC_PARSE_BUF_LEN + 1];
4980         size_t idx, len = G.prog.strs.len;
4981
4982         sprintf(b, "%0*zu", DC_PARSE_BUF_LEN, len);
4983         name = xstrdup(b);
4984
4985         str = xstrdup(p->l.t.v.v);
4986         bc_parse_push(p, BC_INST_STR);
4987         bc_parse_pushIndex(p, len);
4988         bc_vec_push(&G.prog.strs, &str);
4989         bc_parse_addFunc(p, name, &idx);
4990
4991         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
4992 }
4993 #if ERRORS_ARE_FATAL
4994 # define zdc_parse_string(...) (zdc_parse_string(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
4995 #endif
4996
4997 static BC_STATUS zdc_parse_mem(BcParse *p, uint8_t inst, bool name, bool store)
4998 {
4999         BcStatus s;
5000
5001         bc_parse_push(p, inst);
5002         if (name) {
5003                 s = zdc_parse_register(p);
5004                 if (s) RETURN_STATUS(s);
5005         }
5006
5007         if (store) {
5008                 bc_parse_push(p, BC_INST_SWAP);
5009                 bc_parse_push(p, BC_INST_ASSIGN);
5010                 bc_parse_push(p, BC_INST_POP);
5011         }
5012
5013         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
5014 }
5015 #if ERRORS_ARE_FATAL
5016 # define zdc_parse_mem(...) (zdc_parse_mem(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5017 #endif
5018
5019 static BC_STATUS zdc_parse_cond(BcParse *p, uint8_t inst)
5020 {
5021         BcStatus s;
5022
5023         bc_parse_push(p, inst);
5024         bc_parse_push(p, BC_INST_EXEC_COND);
5025
5026         s = zdc_parse_register(p);
5027         if (s) RETURN_STATUS(s);
5028
5029         s = zbc_lex_next(&p->l);
5030         if (s) RETURN_STATUS(s);
5031
5032         if (p->l.t.t == BC_LEX_ELSE) {
5033                 s = zdc_parse_register(p);
5034                 if (s) RETURN_STATUS(s);
5035                 s = zbc_lex_next(&p->l);
5036         }
5037         else
5038                 bc_parse_push(p, BC_PARSE_STREND);
5039
5040         RETURN_STATUS(s);
5041 }
5042 #if ERRORS_ARE_FATAL
5043 # define zdc_parse_cond(...) (zdc_parse_cond(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5044 #endif
5045
5046 static BC_STATUS zdc_parse_token(BcParse *p, BcLexType t, uint8_t flags)
5047 {
5048         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5049         BcInst prev;
5050         uint8_t inst;
5051         bool assign, get_token = false;
5052
5053         switch (t) {
5054                 case BC_LEX_OP_REL_EQ:
5055                 case BC_LEX_OP_REL_LE:
5056                 case BC_LEX_OP_REL_GE:
5057                 case BC_LEX_OP_REL_NE:
5058                 case BC_LEX_OP_REL_LT:
5059                 case BC_LEX_OP_REL_GT:
5060                         s = zdc_parse_cond(p, t - BC_LEX_OP_REL_EQ + BC_INST_REL_EQ);
5061                         break;
5062                 case BC_LEX_SCOLON:
5063                 case BC_LEX_COLON:
5064                         s = zdc_parse_mem(p, BC_INST_ARRAY_ELEM, true, t == BC_LEX_COLON);
5065                         break;
5066                 case BC_LEX_STR:
5067                         s = zdc_parse_string(p);
5068                         break;
5069                 case BC_LEX_NEG:
5070                 case BC_LEX_NUMBER:
5071                         if (t == BC_LEX_NEG) {
5072                                 s = zbc_lex_next(&p->l);
5073                                 if (s) RETURN_STATUS(s);
5074                                 if (p->l.t.t != BC_LEX_NUMBER)
5075                                         RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
5076                         }
5077                         bc_parse_number(p, &prev, &p->nbraces);
5078                         if (t == BC_LEX_NEG) bc_parse_push(p, BC_INST_NEG);
5079                         get_token = true;
5080                         break;
5081                 case BC_LEX_KEY_READ:
5082                         if (flags & BC_PARSE_NOREAD)
5083                                 s = bc_error_nested_read_call();
5084                         else
5085                                 bc_parse_push(p, BC_INST_READ);
5086                         get_token = true;
5087                         break;
5088                 case BC_LEX_OP_ASSIGN:
5089                 case BC_LEX_STORE_PUSH:
5090                         assign = t == BC_LEX_OP_ASSIGN;
5091                         inst = assign ? BC_INST_VAR : BC_INST_PUSH_TO_VAR;
5092                         s = zdc_parse_mem(p, inst, true, assign);
5093                         break;
5094                 case BC_LEX_LOAD:
5095                 case BC_LEX_LOAD_POP:
5096                         inst = t == BC_LEX_LOAD_POP ? BC_INST_PUSH_VAR : BC_INST_LOAD;
5097                         s = zdc_parse_mem(p, inst, true, false);
5098                         break;
5099                 case BC_LEX_STORE_IBASE:
5100                 case BC_LEX_STORE_SCALE:
5101                 case BC_LEX_STORE_OBASE:
5102                         inst = t - BC_LEX_STORE_IBASE + BC_INST_IBASE;
5103                         s = zdc_parse_mem(p, inst, false, true);
5104                         break;
5105                 default:
5106                         s = bc_error_bad_token();
5107                         get_token = true;
5108                         break;
5109         }
5110
5111         if (!s && get_token) s = zbc_lex_next(&p->l);
5112
5113         RETURN_STATUS(s);
5114 }
5115 #if ERRORS_ARE_FATAL
5116 # define zdc_parse_token(...) (zdc_parse_token(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5117 #endif
5118
5119 static BC_STATUS zdc_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags)
5120 {
5121         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5122         BcInst inst;
5123         BcLexType t;
5124
5125         if (flags & BC_PARSE_NOCALL) p->nbraces = G.prog.results.len;
5126
5127         for (t = p->l.t.t; !s && t != BC_LEX_EOF; t = p->l.t.t) {
5128                 inst = dc_parse_insts[t];
5129
5130                 if (inst != BC_INST_INVALID) {
5131                         bc_parse_push(p, inst);
5132                         s = zbc_lex_next(&p->l);
5133                 } else
5134                         s = zdc_parse_token(p, t, flags);
5135         }
5136
5137         if (!s && p->l.t.t == BC_LEX_EOF && (flags & BC_PARSE_NOCALL))
5138                 bc_parse_push(p, BC_INST_POP_EXEC);
5139
5140         RETURN_STATUS(s);
5141 }
5142 #if ERRORS_ARE_FATAL
5143 # define zdc_parse_expr(...) (zdc_parse_expr(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5144 #endif
5145
5146 static BC_STATUS zdc_parse_parse(BcParse *p)
5147 {
5148         BcStatus s;
5149
5150         if (p->l.t.t == BC_LEX_EOF)
5151                 s = bc_error("end of file");
5152         else
5153                 s = zdc_parse_expr(p, 0);
5154
5155         if (s || G_interrupt) {
5156                 bc_parse_reset(p);
5157                 s = BC_STATUS_FAILURE;
5158         }
5159
5160         RETURN_STATUS(s);
5161 }
5162 #if ERRORS_ARE_FATAL
5163 # define zdc_parse_parse(...) (zdc_parse_parse(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5164 #endif
5165
5166 #endif // ENABLE_DC
5167
5168 static BC_STATUS zcommon_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags)
5169 {
5170         if (IS_BC) {
5171                 IF_BC(RETURN_STATUS(zbc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_read)));
5172         } else {
5173                 IF_DC(RETURN_STATUS(zdc_parse_expr(p, flags)));
5174         }
5175 }
5176 #if ERRORS_ARE_FATAL
5177 # define zcommon_parse_expr(...) (zcommon_parse_expr(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5178 #endif
5179
5180 static BcVec* bc_program_search(char *id, bool var)
5181 {
5182         BcId e, *ptr;
5183         BcVec *v, *map;
5184         size_t i;
5185         BcResultData data;
5186         int new;
5187
5188         v = var ? &G.prog.vars : &G.prog.arrs;
5189         map = var ? &G.prog.var_map : &G.prog.arr_map;
5190
5191         e.name = id;
5192         e.idx = v->len;
5193         new = bc_map_insert(map, &e, &i); // 1 if insertion was successful
5194
5195         if (new) {
5196                 bc_array_init(&data.v, var);
5197                 bc_vec_push(v, &data.v);
5198         }
5199
5200         ptr = bc_vec_item(map, i);
5201         if (new) ptr->name = xstrdup(e.name);
5202         return bc_vec_item(v, ptr->idx);
5203 }
5204
5205 static BC_STATUS zbc_program_num(BcResult *r, BcNum **num, bool hex)
5206 {
5207         switch (r->t) {
5208
5209                 case BC_RESULT_STR:
5210                 case BC_RESULT_TEMP:
5211                 case BC_RESULT_IBASE:
5212                 case BC_RESULT_SCALE:
5213                 case BC_RESULT_OBASE:
5214                 {
5215                         *num = &r->d.n;
5216                         break;
5217                 }
5218
5219                 case BC_RESULT_CONSTANT:
5220                 {
5221                         BcStatus s;
5222                         char **str = bc_vec_item(&G.prog.consts, r->d.id.idx);
5223                         size_t base_t, len = strlen(*str);
5224                         BcNum *base;
5225
5226                         bc_num_init(&r->d.n, len);
5227
5228                         hex = hex && len == 1;
5229                         base = hex ? &G.prog.hexb : &G.prog.ib;
5230                         base_t = hex ? BC_NUM_MAX_IBASE : G.prog.ib_t;
5231                         s = zbc_num_parse(&r->d.n, *str, base, base_t);
5232
5233                         if (s) {
5234                                 bc_num_free(&r->d.n);
5235                                 RETURN_STATUS(s);
5236                         }
5237
5238                         *num = &r->d.n;
5239                         r->t = BC_RESULT_TEMP;
5240
5241                         break;
5242                 }
5243
5244                 case BC_RESULT_VAR:
5245                 case BC_RESULT_ARRAY:
5246                 case BC_RESULT_ARRAY_ELEM:
5247                 {
5248                         BcVec *v;
5249
5250                         v = bc_program_search(r->d.id.name, r->t == BC_RESULT_VAR);
5251
5252                         if (r->t == BC_RESULT_ARRAY_ELEM) {
5253                                 v = bc_vec_top(v);
5254                                 if (v->len <= r->d.id.idx) bc_array_expand(v, r->d.id.idx + 1);
5255                                 *num = bc_vec_item(v, r->d.id.idx);
5256                         }
5257                         else
5258                                 *num = bc_vec_top(v);
5259
5260                         break;
5261                 }
5262
5263                 case BC_RESULT_LAST:
5264                 {
5265                         *num = &G.prog.last;
5266                         break;
5267                 }
5268
5269                 case BC_RESULT_ONE:
5270                 {
5271                         *num = &G.prog.one;
5272                         break;
5273                 }
5274         }
5275
5276         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
5277 }
5278 #if ERRORS_ARE_FATAL
5279 # define zbc_program_num(...) (zbc_program_num(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5280 #endif
5281
5282 static BC_STATUS zbc_program_binOpPrep(BcResult **l, BcNum **ln,
5283                                      BcResult **r, BcNum **rn, bool assign)
5284 {
5285         BcStatus s;
5286         bool hex;
5287         BcResultType lt, rt;
5288
5289         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 2))
5290                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
5291
5292         *r = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 0);
5293         *l = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 1);
5294
5295         lt = (*l)->t;
5296         rt = (*r)->t;
5297         hex = assign && (lt == BC_RESULT_IBASE || lt == BC_RESULT_OBASE);
5298
5299         s = zbc_program_num(*l, ln, false);
5300         if (s) RETURN_STATUS(s);
5301         s = zbc_program_num(*r, rn, hex);
5302         if (s) RETURN_STATUS(s);
5303
5304         // We run this again under these conditions in case any vector has been
5305         // reallocated out from under the BcNums or arrays we had.
5306         if (lt == rt && (lt == BC_RESULT_VAR || lt == BC_RESULT_ARRAY_ELEM)) {
5307                 s = zbc_program_num(*l, ln, false);
5308                 if (s) RETURN_STATUS(s);
5309         }
5310
5311         if (!BC_PROG_NUM((*l), (*ln)) && (!assign || (*l)->t != BC_RESULT_VAR))
5312                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5313         if (!assign && !BC_PROG_NUM((*r), (*ln)))
5314                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5315
5316         RETURN_STATUS(s);
5317 }
5318 #if ERRORS_ARE_FATAL
5319 # define zbc_program_binOpPrep(...) (zbc_program_binOpPrep(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5320 #endif
5321
5322 static void bc_program_binOpRetire(BcResult *r)
5323 {
5324         r->t = BC_RESULT_TEMP;
5325         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5326         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5327         bc_vec_push(&G.prog.results, r);
5328 }
5329
5330 static BC_STATUS zbc_program_prep(BcResult **r, BcNum **n)
5331 {
5332         BcStatus s;
5333
5334         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
5335                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
5336         *r = bc_vec_top(&G.prog.results);
5337
5338         s = zbc_program_num(*r, n, false);
5339         if (s) RETURN_STATUS(s);
5340
5341         if (!BC_PROG_NUM((*r), (*n)))
5342                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5343
5344         RETURN_STATUS(s);
5345 }
5346 #if ERRORS_ARE_FATAL
5347 # define zbc_program_prep(...) (zbc_program_prep(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5348 #endif
5349
5350 static void bc_program_retire(BcResult *r, BcResultType t)
5351 {
5352         r->t = t;
5353         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5354         bc_vec_push(&G.prog.results, r);
5355 }
5356
5357 static BC_STATUS zbc_program_op(char inst)
5358 {
5359         BcStatus s;
5360         BcResult *opd1, *opd2, res;
5361         BcNum *n1, *n2 = NULL;
5362
5363         s = zbc_program_binOpPrep(&opd1, &n1, &opd2, &n2, false);
5364         if (s) RETURN_STATUS(s);
5365         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
5366
5367         s = BC_STATUS_SUCCESS;
5368         ERROR_RETURN(s =) zbc_program_ops[inst - BC_INST_POWER](n1, n2, &res.d.n, G.prog.scale);
5369         if (s) goto err;
5370         bc_program_binOpRetire(&res);
5371
5372         RETURN_STATUS(s);
5373
5374 err:
5375         bc_num_free(&res.d.n);
5376         RETURN_STATUS(s);
5377 }
5378 #if ERRORS_ARE_FATAL
5379 # define zbc_program_op(...) (zbc_program_op(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5380 #endif
5381
5382 static BC_STATUS zbc_program_read(void)
5383 {
5384         const char *sv_file;
5385         BcStatus s;
5386         BcParse parse;
5387         BcVec buf;
5388         BcInstPtr ip;
5389         BcFunc *f;
5390
5391         if (G.in_read)
5392                 RETURN_STATUS(bc_error_nested_read_call());
5393
5394         f = bc_program_func(BC_PROG_READ);
5395         bc_vec_pop_all(&f->code);
5396
5397         sv_file = G.prog.file;
5398         G.prog.file = NULL;
5399         G.in_read = 1;
5400
5401         bc_char_vec_init(&buf);
5402         bc_read_line(&buf);
5403
5404         bc_parse_create(&parse, BC_PROG_READ);
5405         bc_lex_file(&parse.l);
5406
5407         s = zbc_parse_text_init(&parse, buf.v);
5408         if (s) goto exec_err;
5409         s = zcommon_parse_expr(&parse, BC_PARSE_NOREAD);
5410         if (s) goto exec_err;
5411
5412         if (parse.l.t.t != BC_LEX_NLINE && parse.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
5413                 s = bc_error("bad read() expression");
5414                 goto exec_err;
5415         }
5416
5417         ip.func = BC_PROG_READ;
5418         ip.idx = 0;
5419         ip.len = G.prog.results.len;
5420
5421         // Update this pointer, just in case.
5422         f = bc_program_func(BC_PROG_READ);
5423
5424         bc_vec_pushByte(&f->code, BC_INST_POP_EXEC);
5425         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
5426
5427 exec_err:
5428         bc_parse_free(&parse);
5429 //io_err:
5430         G.in_read = 0;
5431         G.prog.file = sv_file;
5432         bc_vec_free(&buf);
5433         RETURN_STATUS(s);
5434 }
5435 #if ERRORS_ARE_FATAL
5436 # define zbc_program_read(...) (zbc_program_read(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5437 #endif
5438
5439 static size_t bc_program_index(char *code, size_t *bgn)
5440 {
5441         char amt = code[(*bgn)++], i = 0;
5442         size_t res = 0;
5443
5444         for (; i < amt; ++i, ++(*bgn))
5445                 res |= (((size_t)((int) code[*bgn]) & UCHAR_MAX) << (i * CHAR_BIT));
5446
5447         return res;
5448 }
5449
5450 static char *bc_program_name(char *code, size_t *bgn)
5451 {
5452         size_t i;
5453         char c, *s, *str = code + *bgn, *ptr = strchr(str, BC_PARSE_STREND);
5454
5455         s = xmalloc(ptr - str + 1);
5456         c = code[(*bgn)++];
5457
5458         for (i = 0; c != 0 && c != BC_PARSE_STREND; c = code[(*bgn)++], ++i)
5459                 s[i] = c;
5460
5461         s[i] = '\0';
5462
5463         return s;
5464 }
5465
5466 static void bc_program_printString(const char *str)
5467 {
5468 #if ENABLE_DC
5469         if (!str[0]) {
5470                 // Example: echo '[]ap' | dc
5471                 // should print two bytes: 0x00, 0x0A
5472                 bb_putchar('\0');
5473                 return;
5474         }
5475 #endif
5476         while (*str) {
5477                 int c = *str++;
5478                 if (c != '\\' || !*str)
5479                         bb_putchar(c);
5480                 else {
5481                         c = *str++;
5482                         switch (c) {
5483                         case 'a':
5484                                 bb_putchar('\a');
5485                                 break;
5486                         case 'b':
5487                                 bb_putchar('\b');
5488                                 break;
5489                         case '\\':
5490                         case 'e':
5491                                 bb_putchar('\\');
5492                                 break;
5493                         case 'f':
5494                                 bb_putchar('\f');
5495                                 break;
5496                         case 'n':
5497                                 bb_putchar('\n');
5498                                 G.prog.nchars = SIZE_MAX;
5499                                 break;
5500                         case 'r':
5501                                 bb_putchar('\r');
5502                                 break;
5503                         case 'q':
5504                                 bb_putchar('"');
5505                                 break;
5506                         case 't':
5507                                 bb_putchar('\t');
5508                                 break;
5509                         default:
5510                                 // Just print the backslash and following character.
5511                                 bb_putchar('\\');
5512                                 ++G.prog.nchars;
5513                                 bb_putchar(c);
5514                                 break;
5515                         }
5516                 }
5517                 ++G.prog.nchars;
5518         }
5519 }
5520
5521 static void bc_num_printNewline(void)
5522 {
5523         if (G.prog.nchars == G.prog.len - 1) {
5524                 bb_putchar('\\');
5525                 bb_putchar('\n');
5526                 G.prog.nchars = 0;
5527         }
5528 }
5529
5530 #if ENABLE_DC
5531 static FAST_FUNC void bc_num_printChar(size_t num, size_t width, bool radix)
5532 {
5533         (void) radix;
5534         bb_putchar((char) num);
5535         G.prog.nchars += width;
5536 }
5537 #endif
5538
5539 static FAST_FUNC void bc_num_printDigits(size_t num, size_t width, bool radix)
5540 {
5541         size_t exp, pow;
5542
5543         bc_num_printNewline();
5544         bb_putchar(radix ? '.' : ' ');
5545         ++G.prog.nchars;
5546
5547         bc_num_printNewline();
5548         for (exp = 0, pow = 1; exp < width - 1; ++exp, pow *= 10)
5549                 continue;
5550
5551         for (exp = 0; exp < width; pow /= 10, ++G.prog.nchars, ++exp) {
5552                 size_t dig;
5553                 bc_num_printNewline();
5554                 dig = num / pow;
5555                 num -= dig * pow;
5556                 bb_putchar(((char) dig) + '0');
5557         }
5558 }
5559
5560 static FAST_FUNC void bc_num_printHex(size_t num, size_t width, bool radix)
5561 {
5562         if (radix) {
5563                 bc_num_printNewline();
5564                 bb_putchar('.');
5565                 G.prog.nchars += 1;
5566         }
5567
5568         bc_num_printNewline();
5569         bb_putchar(bb_hexdigits_upcase[num]);
5570         G.prog.nchars += width;
5571 }
5572
5573 static void bc_num_printDecimal(BcNum *n)
5574 {
5575         size_t i, rdx = n->rdx - 1;
5576
5577         if (n->neg) bb_putchar('-');
5578         G.prog.nchars += n->neg;
5579
5580         for (i = n->len - 1; i < n->len; --i)
5581                 bc_num_printHex((size_t) n->num[i], 1, i == rdx);
5582 }
5583
5584 static BC_STATUS zbc_num_printNum(BcNum *n, BcNum *base, size_t width, BcNumDigitOp print)
5585 {
5586         BcStatus s;
5587         BcVec stack;
5588         BcNum intp, fracp, digit, frac_len;
5589         unsigned long dig, *ptr;
5590         size_t i;
5591         bool radix;
5592
5593         if (n->len == 0) {
5594                 print(0, width, false);
5595                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
5596         }
5597
5598         bc_vec_init(&stack, sizeof(long), NULL);
5599         bc_num_init(&intp, n->len);
5600         bc_num_init(&fracp, n->rdx);
5601         bc_num_init(&digit, width);
5602         bc_num_init(&frac_len, BC_NUM_INT(n));
5603         bc_num_copy(&intp, n);
5604         bc_num_one(&frac_len);
5605
5606         bc_num_truncate(&intp, intp.rdx);
5607         s = zbc_num_sub(n, &intp, &fracp, 0);
5608         if (s) goto err;
5609
5610         while (intp.len != 0) {
5611                 s = zbc_num_divmod(&intp, base, &intp, &digit, 0);
5612                 if (s) goto err;
5613                 s = zbc_num_ulong(&digit, &dig);
5614                 if (s) goto err;
5615                 bc_vec_push(&stack, &dig);
5616         }
5617
5618         for (i = 0; i < stack.len; ++i) {
5619                 ptr = bc_vec_item_rev(&stack, i);
5620                 print(*ptr, width, false);
5621         }
5622
5623         if (!n->rdx) goto err;
5624
5625         for (radix = true; frac_len.len <= n->rdx; radix = false) {
5626                 s = zbc_num_mul(&fracp, base, &fracp, n->rdx);
5627                 if (s) goto err;
5628                 s = zbc_num_ulong(&fracp, &dig);
5629                 if (s) goto err;
5630                 bc_num_ulong2num(&intp, dig);
5631                 s = zbc_num_sub(&fracp, &intp, &fracp, 0);
5632                 if (s) goto err;
5633                 print(dig, width, radix);
5634                 s = zbc_num_mul(&frac_len, base, &frac_len, 0);
5635                 if (s) goto err;
5636         }
5637
5638 err:
5639         bc_num_free(&frac_len);
5640         bc_num_free(&digit);
5641         bc_num_free(&fracp);
5642         bc_num_free(&intp);
5643         bc_vec_free(&stack);
5644         RETURN_STATUS(s);
5645 }
5646 #if ERRORS_ARE_FATAL
5647 # define zbc_num_printNum(...) (zbc_num_printNum(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5648 #endif
5649
5650 static BC_STATUS zbc_num_printBase(BcNum *n)
5651 {
5652         BcStatus s;
5653         size_t width, i;
5654         BcNumDigitOp print;
5655         bool neg = n->neg;
5656
5657         if (neg) {
5658                 bb_putchar('-');
5659                 G.prog.nchars++;
5660         }
5661
5662         n->neg = false;
5663
5664         if (G.prog.ob_t <= BC_NUM_MAX_IBASE) {
5665                 width = 1;
5666                 print = bc_num_printHex;
5667         }
5668         else {
5669                 for (i = G.prog.ob_t - 1, width = 0; i != 0; i /= 10, ++width)
5670                         continue;
5671                 print = bc_num_printDigits;
5672         }
5673
5674         s = zbc_num_printNum(n, &G.prog.ob, width, print);
5675         n->neg = neg;
5676
5677         RETURN_STATUS(s);
5678 }
5679 #if ERRORS_ARE_FATAL
5680 # define zbc_num_printBase(...) (zbc_num_printBase(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5681 #endif
5682
5683 #if ENABLE_DC
5684 static BC_STATUS zbc_num_stream(BcNum *n, BcNum *base)
5685 {
5686         RETURN_STATUS(zbc_num_printNum(n, base, 1, bc_num_printChar));
5687 }
5688 #if ERRORS_ARE_FATAL
5689 # define zbc_num_stream(...) (zbc_num_stream(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5690 #endif
5691 #endif
5692
5693 static BC_STATUS zbc_num_print(BcNum *n, bool newline)
5694 {
5695         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5696
5697         bc_num_printNewline();
5698
5699         if (n->len == 0) {
5700                 bb_putchar('0');
5701                 ++G.prog.nchars;
5702         }
5703         else if (G.prog.ob_t == 10)
5704                 bc_num_printDecimal(n);
5705         else
5706                 s = zbc_num_printBase(n);
5707
5708         if (newline) {
5709                 bb_putchar('\n');
5710                 G.prog.nchars = 0;
5711         }
5712
5713         RETURN_STATUS(s);
5714 }
5715 #if ERRORS_ARE_FATAL
5716 # define zbc_num_print(...) (zbc_num_print(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5717 #endif
5718
5719 static BC_STATUS zbc_program_print(char inst, size_t idx)
5720 {
5721         BcStatus s;
5722         BcResult *r;
5723         BcNum *num;
5724         bool pop = inst != BC_INST_PRINT;
5725
5726         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, idx + 1))
5727                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
5728
5729         r = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, idx);
5730         num = NULL; // is this NULL necessary?
5731         s = zbc_program_num(r, &num, false);
5732         if (s) RETURN_STATUS(s);
5733
5734         if (BC_PROG_NUM(r, num)) {
5735                 s = zbc_num_print(num, !pop);
5736                 if (!s) bc_num_copy(&G.prog.last, num);
5737         }
5738         else {
5739                 char *str;
5740
5741                 idx = (r->t == BC_RESULT_STR) ? r->d.id.idx : num->rdx;
5742                 str = *bc_program_str(idx);
5743
5744                 if (inst == BC_INST_PRINT_STR) {
5745                         for (;;) {
5746                                 char c = *str++;
5747                                 if (c == '\0') break;
5748                                 bb_putchar(c);
5749                                 ++G.prog.nchars;
5750                                 if (c == '\n') G.prog.nchars = 0;
5751                         }
5752                 }
5753                 else {
5754                         bc_program_printString(str);
5755                         if (inst == BC_INST_PRINT) bb_putchar('\n');
5756                 }
5757         }
5758
5759         if (!s && pop) bc_vec_pop(&G.prog.results);
5760
5761         RETURN_STATUS(s);
5762 }
5763 #if ERRORS_ARE_FATAL
5764 # define zbc_program_print(...) (zbc_program_print(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5765 #endif
5766
5767 static BC_STATUS zbc_program_negate(void)
5768 {
5769         BcStatus s;
5770         BcResult res, *ptr;
5771         BcNum *num = NULL;
5772
5773         s = zbc_program_prep(&ptr, &num);
5774         if (s) RETURN_STATUS(s);
5775
5776         bc_num_init(&res.d.n, num->len);
5777         bc_num_copy(&res.d.n, num);
5778         if (res.d.n.len) res.d.n.neg = !res.d.n.neg;
5779
5780         bc_program_retire(&res, BC_RESULT_TEMP);
5781
5782         RETURN_STATUS(s);
5783 }
5784 #if ERRORS_ARE_FATAL
5785 # define zbc_program_negate(...) (zbc_program_negate(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5786 #endif
5787
5788 static BC_STATUS zbc_program_logical(char inst)
5789 {
5790         BcStatus s;
5791         BcResult *opd1, *opd2, res;
5792         BcNum *n1, *n2;
5793         ssize_t cond;
5794
5795         s = zbc_program_binOpPrep(&opd1, &n1, &opd2, &n2, false);
5796         if (s) RETURN_STATUS(s);
5797
5798         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
5799
5800         if (inst == BC_INST_BOOL_AND)
5801                 cond = bc_num_cmp(n1, &G.prog.zero) && bc_num_cmp(n2, &G.prog.zero);
5802         else if (inst == BC_INST_BOOL_OR)
5803                 cond = bc_num_cmp(n1, &G.prog.zero) || bc_num_cmp(n2, &G.prog.zero);
5804         else {
5805                 cond = bc_num_cmp(n1, n2);
5806                 switch (inst) {
5807                 case BC_INST_REL_EQ:
5808                         cond = (cond == 0);
5809                         break;
5810                 case BC_INST_REL_LE:
5811                         cond = (cond <= 0);
5812                         break;
5813                 case BC_INST_REL_GE:
5814                         cond = (cond >= 0);
5815                         break;
5816                 case BC_INST_REL_LT:
5817                         cond = (cond < 0);
5818                         break;
5819                 case BC_INST_REL_GT:
5820                         cond = (cond > 0);
5821                         break;
5822                 default: // = case BC_INST_REL_NE:
5823                         //cond = (cond != 0); - not needed
5824                         break;
5825                 }
5826         }
5827
5828         if (cond) bc_num_one(&res.d.n);
5829         //else bc_num_zero(&res.d.n); - already is
5830
5831         bc_program_binOpRetire(&res);
5832
5833         RETURN_STATUS(s);
5834 }
5835 #if ERRORS_ARE_FATAL
5836 # define zbc_program_logical(...) (zbc_program_logical(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5837 #endif
5838
5839 #if ENABLE_DC
5840 static BC_STATUS zbc_program_assignStr(BcResult *r, BcVec *v,
5841                                      bool push)
5842 {
5843         BcNum n2;
5844         BcResult res;
5845
5846         memset(&n2, 0, sizeof(BcNum));
5847         n2.rdx = res.d.id.idx = r->d.id.idx;
5848         res.t = BC_RESULT_STR;
5849
5850         if (!push) {
5851                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 2))
5852                         RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
5853                 bc_vec_pop(v);
5854                 bc_vec_pop(&G.prog.results);
5855         }
5856
5857         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5858
5859         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
5860         bc_vec_push(v, &n2);
5861
5862         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
5863 }
5864 #if ERRORS_ARE_FATAL
5865 # define zbc_program_assignStr(...) (zbc_program_assignStr(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5866 #endif
5867 #endif // ENABLE_DC
5868
5869 static BC_STATUS zbc_program_copyToVar(char *name, bool var)
5870 {
5871         BcStatus s;
5872         BcResult *ptr, r;
5873         BcVec *v;
5874         BcNum *n;
5875
5876         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
5877                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
5878
5879         ptr = bc_vec_top(&G.prog.results);
5880         if ((ptr->t == BC_RESULT_ARRAY) != !var)
5881                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5882         v = bc_program_search(name, var);
5883
5884 #if ENABLE_DC
5885         if (ptr->t == BC_RESULT_STR && !var)
5886                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5887         if (ptr->t == BC_RESULT_STR)
5888                 RETURN_STATUS(zbc_program_assignStr(ptr, v, true));
5889 #endif
5890
5891         s = zbc_program_num(ptr, &n, false);
5892         if (s) RETURN_STATUS(s);
5893
5894         // Do this once more to make sure that pointers were not invalidated.
5895         v = bc_program_search(name, var);
5896
5897         if (var) {
5898                 bc_num_init_DEF_SIZE(&r.d.n);
5899                 bc_num_copy(&r.d.n, n);
5900         }
5901         else {
5902                 bc_array_init(&r.d.v, true);
5903                 bc_array_copy(&r.d.v, (BcVec *) n);
5904         }
5905
5906         bc_vec_push(v, &r.d);
5907         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5908
5909         RETURN_STATUS(s);
5910 }
5911 #if ERRORS_ARE_FATAL
5912 # define zbc_program_copyToVar(...) (zbc_program_copyToVar(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
5913 #endif
5914
5915 static BC_STATUS zbc_program_assign(char inst)
5916 {
5917         BcStatus s;
5918         BcResult *left, *right, res;
5919         BcNum *l = NULL, *r = NULL;
5920         bool assign = inst == BC_INST_ASSIGN, ib, sc;
5921
5922         s = zbc_program_binOpPrep(&left, &l, &right, &r, assign);
5923         if (s) RETURN_STATUS(s);
5924
5925         ib = left->t == BC_RESULT_IBASE;
5926         sc = left->t == BC_RESULT_SCALE;
5927
5928 #if ENABLE_DC
5929
5930         if (right->t == BC_RESULT_STR) {
5931
5932                 BcVec *v;
5933
5934                 if (left->t != BC_RESULT_VAR)
5935                         RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5936                 v = bc_program_search(left->d.id.name, true);
5937
5938                 RETURN_STATUS(zbc_program_assignStr(right, v, false));
5939         }
5940 #endif
5941
5942         if (left->t == BC_RESULT_CONSTANT || left->t == BC_RESULT_TEMP)
5943                 RETURN_STATUS(bc_error("bad assignment:"
5944                                 " left side must be variable"
5945                                 " or array element"
5946                 )); // note: shared string
5947
5948 #if ENABLE_BC
5949         if (inst == BC_INST_ASSIGN_DIVIDE && !bc_num_cmp(r, &G.prog.zero))
5950                 RETURN_STATUS(bc_error("divide by zero"));
5951
5952         if (assign)
5953                 bc_num_copy(l, r);
5954         else {
5955                 s = BC_STATUS_SUCCESS;
5956                 ERROR_RETURN(s =) zbc_program_ops[inst - BC_INST_ASSIGN_POWER](l, r, l, G.prog.scale);
5957         }
5958         if (s) RETURN_STATUS(s);
5959 #else
5960         bc_num_copy(l, r);
5961 #endif
5962
5963         if (ib || sc || left->t == BC_RESULT_OBASE) {
5964                 static const char *const msg[] = {
5965                         "bad ibase; must be [2,16]",                 //BC_RESULT_IBASE
5966                         "bad scale; must be [0,"BC_MAX_SCALE_STR"]", //BC_RESULT_SCALE
5967                         NULL, //can't happen                         //BC_RESULT_LAST
5968                         NULL, //can't happen                         //BC_RESULT_CONSTANT
5969                         NULL, //can't happen                         //BC_RESULT_ONE
5970                         "bad obase; must be [2,"BC_MAX_OBASE_STR"]", //BC_RESULT_OBASE
5971                 };
5972                 size_t *ptr;
5973                 unsigned long val, max;
5974
5975                 s = zbc_num_ulong(l, &val);
5976                 if (s) RETURN_STATUS(s);
5977                 s = left->t - BC_RESULT_IBASE;
5978                 if (sc) {
5979                         max = BC_MAX_SCALE;
5980                         ptr = &G.prog.scale;
5981                 }
5982                 else {
5983                         if (val < BC_NUM_MIN_BASE)
5984                                 RETURN_STATUS(bc_error(msg[s]));
5985                         max = ib ? BC_NUM_MAX_IBASE : BC_MAX_OBASE;
5986                         ptr = ib ? &G.prog.ib_t : &G.prog.ob_t;
5987                 }
5988
5989                 if (val > max)
5990                         RETURN_STATUS(bc_error(msg[s]));
5991                 if (!sc)
5992                         bc_num_copy(ib ? &G.prog.ib : &G.prog.ob, l);
5993
5994                 *ptr = (size_t) val;
5995                 s = BC_STATUS_SUCCESS;
5996         }
5997
5998         bc_num_init(&res.d.n, l->len);
5999         bc_num_copy(&res.d.n, l);
6000         bc_program_binOpRetire(&res);
6001
6002         RETURN_STATUS(s);
6003 }
6004 #if ERRORS_ARE_FATAL
6005 # define zbc_program_assign(...) (zbc_program_assign(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6006 #endif
6007
6008 #if !ENABLE_DC
6009 #define bc_program_pushVar(code, bgn, pop, copy) \
6010         bc_program_pushVar(code, bgn)
6011 // for bc, 'pop' and 'copy' are always false
6012 #endif
6013 static BC_STATUS bc_program_pushVar(char *code, size_t *bgn,
6014                                    bool pop, bool copy)
6015 {
6016         BcResult r;
6017         char *name = bc_program_name(code, bgn);
6018
6019         r.t = BC_RESULT_VAR;
6020         r.d.id.name = name;
6021
6022 #if ENABLE_DC
6023         {
6024                 BcVec *v = bc_program_search(name, true);
6025                 BcNum *num = bc_vec_top(v);
6026
6027                 if (pop || copy) {
6028
6029                         if (!BC_PROG_STACK(v, 2 - copy)) {
6030                                 free(name);
6031                                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6032                         }
6033
6034                         free(name);
6035                         name = NULL;
6036
6037                         if (!BC_PROG_STR(num)) {
6038
6039                                 r.t = BC_RESULT_TEMP;
6040
6041                                 bc_num_init_DEF_SIZE(&r.d.n);
6042                                 bc_num_copy(&r.d.n, num);
6043                         }
6044                         else {
6045                                 r.t = BC_RESULT_STR;
6046                                 r.d.id.idx = num->rdx;
6047                         }
6048
6049                         if (!copy) bc_vec_pop(v);
6050                 }
6051         }
6052 #endif // ENABLE_DC
6053
6054         bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6055
6056         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
6057 }
6058 #if ERRORS_ARE_FATAL
6059 # define zbc_program_pushVar(...) (bc_program_pushVar(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6060 #else
6061 # define zbc_program_pushVar(...) bc_program_pushVar(__VA_ARGS__)
6062 #endif
6063
6064 static BC_STATUS zbc_program_pushArray(char *code, size_t *bgn,
6065                                      char inst)
6066 {
6067         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6068         BcResult r;
6069         BcNum *num;
6070
6071         r.d.id.name = bc_program_name(code, bgn);
6072
6073         if (inst == BC_INST_ARRAY) {
6074                 r.t = BC_RESULT_ARRAY;
6075                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6076         }
6077         else {
6078
6079                 BcResult *operand;
6080                 unsigned long temp;
6081
6082                 s = zbc_program_prep(&operand, &num);
6083                 if (s) goto err;
6084                 s = zbc_num_ulong(num, &temp);
6085                 if (s) goto err;
6086
6087                 if (temp > BC_MAX_DIM) {
6088                         s = bc_error("array too long; must be [1,"BC_MAX_DIM_STR"]");
6089                         goto err;
6090                 }
6091
6092                 r.d.id.idx = (size_t) temp;
6093                 bc_program_retire(&r, BC_RESULT_ARRAY_ELEM);
6094         }
6095
6096 err:
6097         if (s) free(r.d.id.name);
6098         RETURN_STATUS(s);
6099 }
6100 #if ERRORS_ARE_FATAL
6101 # define zbc_program_pushArray(...) (zbc_program_pushArray(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6102 #endif
6103
6104 #if ENABLE_BC
6105 static BC_STATUS zbc_program_incdec(char inst)
6106 {
6107         BcStatus s;
6108         BcResult *ptr, res, copy;
6109         BcNum *num = NULL;
6110         char inst2 = inst;
6111
6112         s = zbc_program_prep(&ptr, &num);
6113         if (s) RETURN_STATUS(s);
6114
6115         if (inst == BC_INST_INC_POST || inst == BC_INST_DEC_POST) {
6116                 copy.t = BC_RESULT_TEMP;
6117                 bc_num_init(&copy.d.n, num->len);
6118                 bc_num_copy(&copy.d.n, num);
6119         }
6120
6121         res.t = BC_RESULT_ONE;
6122         inst = inst == BC_INST_INC_PRE || inst == BC_INST_INC_POST ?
6123                    BC_INST_ASSIGN_PLUS :
6124                    BC_INST_ASSIGN_MINUS;
6125
6126         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6127         s = zbc_program_assign(inst);
6128         if (s) RETURN_STATUS(s);
6129
6130         if (inst2 == BC_INST_INC_POST || inst2 == BC_INST_DEC_POST) {
6131                 bc_vec_pop(&G.prog.results);
6132                 bc_vec_push(&G.prog.results, &copy);
6133         }
6134
6135         RETURN_STATUS(s);
6136 }
6137 #if ERRORS_ARE_FATAL
6138 # define zbc_program_incdec(...) (zbc_program_incdec(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6139 #endif
6140
6141 static BC_STATUS zbc_program_call(char *code, size_t *idx)
6142 {
6143         BcInstPtr ip;
6144         size_t i, nparams = bc_program_index(code, idx);
6145         BcFunc *func;
6146         BcId *a;
6147         BcResultData param;
6148         BcResult *arg;
6149
6150         ip.idx = 0;
6151         ip.func = bc_program_index(code, idx);
6152         func = bc_program_func(ip.func);
6153
6154         if (func->code.len == 0) {
6155                 RETURN_STATUS(bc_error("undefined function"));
6156         }
6157         if (nparams != func->nparams) {
6158                 RETURN_STATUS(bc_error_fmt("function has %u parameters, but called with %u", func->nparams, nparams));
6159         }
6160         ip.len = G.prog.results.len - nparams;
6161
6162         for (i = 0; i < nparams; ++i) {
6163                 BcStatus s;
6164
6165                 a = bc_vec_item(&func->autos, nparams - 1 - i);
6166                 arg = bc_vec_top(&G.prog.results);
6167
6168                 if ((!a->idx) != (arg->t == BC_RESULT_ARRAY) || arg->t == BC_RESULT_STR)
6169                         RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
6170
6171                 s = zbc_program_copyToVar(a->name, a->idx);
6172                 if (s) RETURN_STATUS(s);
6173         }
6174
6175         for (; i < func->autos.len; ++i) {
6176                 BcVec *v;
6177
6178                 a = bc_vec_item(&func->autos, i);
6179                 v = bc_program_search(a->name, a->idx);
6180
6181                 if (a->idx) {
6182                         bc_num_init_DEF_SIZE(&param.n);
6183                         bc_vec_push(v, &param.n);
6184                 }
6185                 else {
6186                         bc_array_init(&param.v, true);
6187                         bc_vec_push(v, &param.v);
6188                 }
6189         }
6190
6191         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
6192
6193         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
6194 }
6195 #if ERRORS_ARE_FATAL
6196 # define zbc_program_call(...) (zbc_program_call(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6197 #endif
6198
6199 static BC_STATUS zbc_program_return(char inst)
6200 {
6201         BcResult res;
6202         BcFunc *f;
6203         size_t i;
6204         BcInstPtr *ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
6205
6206         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, ip->len + inst == BC_INST_RET))
6207                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6208
6209         f = bc_program_func(ip->func);
6210         res.t = BC_RESULT_TEMP;
6211
6212         if (inst == BC_INST_RET) {
6213                 BcStatus s;
6214                 BcNum *num;
6215                 BcResult *operand = bc_vec_top(&G.prog.results);
6216
6217                 s = zbc_program_num(operand, &num, false);
6218                 if (s) RETURN_STATUS(s);
6219                 bc_num_init(&res.d.n, num->len);
6220                 bc_num_copy(&res.d.n, num);
6221         }
6222         else {
6223                 bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
6224                 //bc_num_zero(&res.d.n); - already is
6225         }
6226
6227         // We need to pop arguments as well, so this takes that into account.
6228         for (i = 0; i < f->autos.len; ++i) {
6229                 BcVec *v;
6230                 BcId *a = bc_vec_item(&f->autos, i);
6231
6232                 v = bc_program_search(a->name, a->idx);
6233                 bc_vec_pop(v);
6234         }
6235
6236         bc_vec_npop(&G.prog.results, G.prog.results.len - ip->len);
6237         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6238         bc_vec_pop(&G.prog.stack);
6239
6240         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
6241 }
6242 #if ERRORS_ARE_FATAL
6243 # define zbc_program_return(...) (zbc_program_return(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6244 #endif
6245 #endif // ENABLE_BC
6246
6247 static unsigned long bc_program_scale(BcNum *n)
6248 {
6249         return (unsigned long) n->rdx;
6250 }
6251
6252 static unsigned long bc_program_len(BcNum *n)
6253 {
6254         size_t len = n->len;
6255
6256         if (n->rdx != len) return len;
6257         for (;;) {
6258                 if (len == 0) break;
6259                 len--;
6260                 if (n->num[len] != 0) break;
6261         }
6262         return len;
6263 }
6264
6265 static BC_STATUS zbc_program_builtin(char inst)
6266 {
6267         BcStatus s;
6268         BcResult *opnd;
6269         BcNum *num = NULL;
6270         BcResult res;
6271         bool len = inst == BC_INST_LENGTH;
6272
6273         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6274                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6275         opnd = bc_vec_top(&G.prog.results);
6276
6277         s = zbc_program_num(opnd, &num, false);
6278         if (s) RETURN_STATUS(s);
6279
6280 #if ENABLE_DC
6281         if (!BC_PROG_NUM(opnd, num) && !len)
6282                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
6283 #endif
6284
6285         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
6286
6287         if (inst == BC_INST_SQRT) s = zbc_num_sqrt(num, &res.d.n, G.prog.scale);
6288 #if ENABLE_BC
6289         else if (len != 0 && opnd->t == BC_RESULT_ARRAY) {
6290                 bc_num_ulong2num(&res.d.n, (unsigned long) ((BcVec *) num)->len);
6291         }
6292 #endif
6293 #if ENABLE_DC
6294         else if (len != 0 && !BC_PROG_NUM(opnd, num)) {
6295                 char **str;
6296                 size_t idx = opnd->t == BC_RESULT_STR ? opnd->d.id.idx : num->rdx;
6297
6298                 str = bc_program_str(idx);
6299                 bc_num_ulong2num(&res.d.n, strlen(*str));
6300         }
6301 #endif
6302         else {
6303                 bc_num_ulong2num(&res.d.n, len ? bc_program_len(num) : bc_program_scale(num));
6304         }
6305
6306         bc_program_retire(&res, BC_RESULT_TEMP);
6307
6308         RETURN_STATUS(s);
6309 }
6310 #if ERRORS_ARE_FATAL
6311 # define zbc_program_builtin(...) (zbc_program_builtin(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6312 #endif
6313
6314 #if ENABLE_DC
6315 static BC_STATUS zbc_program_divmod(void)
6316 {
6317         BcStatus s;
6318         BcResult *opd1, *opd2, res, res2;
6319         BcNum *n1, *n2 = NULL;
6320
6321         s = zbc_program_binOpPrep(&opd1, &n1, &opd2, &n2, false);
6322         if (s) RETURN_STATUS(s);
6323
6324         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
6325         bc_num_init(&res2.d.n, n2->len);
6326
6327         s = zbc_num_divmod(n1, n2, &res2.d.n, &res.d.n, G.prog.scale);
6328         if (s) goto err;
6329
6330         bc_program_binOpRetire(&res2);
6331         res.t = BC_RESULT_TEMP;
6332         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6333
6334         RETURN_STATUS(s);
6335
6336 err:
6337         bc_num_free(&res2.d.n);
6338         bc_num_free(&res.d.n);
6339         RETURN_STATUS(s);
6340 }
6341 #if ERRORS_ARE_FATAL
6342 # define zbc_program_divmod(...) (zbc_program_divmod(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6343 #endif
6344
6345 static BC_STATUS zbc_program_modexp(void)
6346 {
6347         BcStatus s;
6348         BcResult *r1, *r2, *r3, res;
6349         BcNum *n1, *n2, *n3;
6350
6351         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 3))
6352                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6353         s = zbc_program_binOpPrep(&r2, &n2, &r3, &n3, false);
6354         if (s) RETURN_STATUS(s);
6355
6356         r1 = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 2);
6357         s = zbc_program_num(r1, &n1, false);
6358         if (s) RETURN_STATUS(s);
6359         if (!BC_PROG_NUM(r1, n1))
6360                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
6361
6362         // Make sure that the values have their pointers updated, if necessary.
6363         if (r1->t == BC_RESULT_VAR || r1->t == BC_RESULT_ARRAY_ELEM) {
6364
6365                 if (r1->t == r2->t) {
6366                         s = zbc_program_num(r2, &n2, false);
6367                         if (s) RETURN_STATUS(s);
6368                 }
6369
6370                 if (r1->t == r3->t) {
6371                         s = zbc_program_num(r3, &n3, false);
6372                         if (s) RETURN_STATUS(s);
6373                 }
6374         }
6375
6376         bc_num_init(&res.d.n, n3->len);
6377         s = zbc_num_modexp(n1, n2, n3, &res.d.n);
6378         if (s) goto err;
6379
6380         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6381         bc_program_binOpRetire(&res);
6382
6383         RETURN_STATUS(s);
6384
6385 err:
6386         bc_num_free(&res.d.n);
6387         RETURN_STATUS(s);
6388 }
6389 #if ERRORS_ARE_FATAL
6390 # define zbc_program_modexp(...) (zbc_program_modexp(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6391 #endif
6392
6393 static void bc_program_stackLen(void)
6394 {
6395         BcResult res;
6396         size_t len = G.prog.results.len;
6397
6398         res.t = BC_RESULT_TEMP;
6399
6400         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
6401         bc_num_ulong2num(&res.d.n, len);
6402         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6403 }
6404
6405 static BC_STATUS zbc_program_asciify(void)
6406 {
6407         BcStatus s;
6408         BcResult *r, res;
6409         BcNum *num, n;
6410         char *str, *str2, c;
6411         size_t len = G.prog.strs.len, idx;
6412         unsigned long val;
6413
6414         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6415                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6416         r = bc_vec_top(&G.prog.results);
6417
6418         num = NULL; // TODO: is this NULL needed?
6419         s = zbc_program_num(r, &num, false);
6420         if (s) RETURN_STATUS(s);
6421
6422         if (BC_PROG_NUM(r, num)) {
6423
6424                 bc_num_init_DEF_SIZE(&n);
6425                 bc_num_copy(&n, num);
6426                 bc_num_truncate(&n, n.rdx);
6427
6428                 s = zbc_num_mod(&n, &G.prog.strmb, &n, 0);
6429                 if (s) goto num_err;
6430                 s = zbc_num_ulong(&n, &val);
6431                 if (s) goto num_err;
6432
6433                 c = (char) val;
6434
6435                 bc_num_free(&n);
6436         }
6437         else {
6438                 idx = (r->t == BC_RESULT_STR) ? r->d.id.idx : num->rdx;
6439                 str2 = *bc_program_str(idx);
6440                 c = str2[0];
6441         }
6442
6443         str = xzalloc(2);
6444         str[0] = c;
6445         //str[1] = '\0'; - already is
6446
6447         str2 = xstrdup(str);
6448         bc_program_addFunc(str2, &idx);
6449
6450         if (idx != len + BC_PROG_REQ_FUNCS) {
6451                 for (idx = 0; idx < G.prog.strs.len; ++idx) {
6452                         if (strcmp(*bc_program_str(idx), str) == 0) {
6453                                 len = idx;
6454                                 break;
6455                         }
6456                 }
6457
6458                 free(str);
6459         }
6460         else
6461                 bc_vec_push(&G.prog.strs, &str);
6462
6463         res.t = BC_RESULT_STR;
6464         res.d.id.idx = len;
6465         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6466         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6467
6468         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
6469
6470 num_err:
6471         bc_num_free(&n);
6472         RETURN_STATUS(s);
6473 }
6474 #if ERRORS_ARE_FATAL
6475 # define zbc_program_asciify(...) (zbc_program_asciify(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6476 #endif
6477
6478 static BC_STATUS zbc_program_printStream(void)
6479 {
6480         BcStatus s;
6481         BcResult *r;
6482         BcNum *n = NULL;
6483         size_t idx;
6484         char *str;
6485
6486         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6487                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6488         r = bc_vec_top(&G.prog.results);
6489
6490         s = zbc_program_num(r, &n, false);
6491         if (s) RETURN_STATUS(s);
6492
6493         if (BC_PROG_NUM(r, n))
6494                 s = zbc_num_stream(n, &G.prog.strmb);
6495         else {
6496                 idx = (r->t == BC_RESULT_STR) ? r->d.id.idx : n->rdx;
6497                 str = *bc_program_str(idx);
6498                 printf("%s", str);
6499         }
6500
6501         RETURN_STATUS(s);
6502 }
6503 #if ERRORS_ARE_FATAL
6504 # define zbc_program_printStream(...) (zbc_program_printStream(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6505 #endif
6506
6507 static BC_STATUS zbc_program_nquit(void)
6508 {
6509         BcStatus s;
6510         BcResult *opnd;
6511         BcNum *num = NULL;
6512         unsigned long val;
6513
6514         s = zbc_program_prep(&opnd, &num);
6515         if (s) RETURN_STATUS(s);
6516         s = zbc_num_ulong(num, &val);
6517         if (s) RETURN_STATUS(s);
6518
6519         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6520
6521         if (G.prog.stack.len < val)
6522                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6523         if (G.prog.stack.len == val) {
6524                 QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
6525         }
6526
6527         bc_vec_npop(&G.prog.stack, val);
6528
6529         RETURN_STATUS(s);
6530 }
6531 #if ERRORS_ARE_FATAL
6532 # define zbc_program_nquit(...) (zbc_program_nquit(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6533 #endif
6534
6535 static BC_STATUS zbc_program_execStr(char *code, size_t *bgn,
6536                                    bool cond)
6537 {
6538         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6539         BcResult *r;
6540         char **str;
6541         BcFunc *f;
6542         BcParse prs;
6543         BcInstPtr ip;
6544         size_t fidx, sidx;
6545
6546         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6547                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6548
6549         r = bc_vec_top(&G.prog.results);
6550
6551         if (cond) {
6552                 BcNum *n = n; // for compiler
6553                 bool exec;
6554                 char *name;
6555                 char *then_name = bc_program_name(code, bgn);
6556                 char *else_name = NULL;
6557
6558                 if (code[*bgn] == BC_PARSE_STREND)
6559                         (*bgn) += 1;
6560                 else
6561                         else_name = bc_program_name(code, bgn);
6562
6563                 exec = r->d.n.len != 0;
6564                 name = then_name;
6565                 if (!exec && else_name != NULL) {
6566                         exec = true;
6567                         name = else_name;
6568                 }
6569
6570                 if (exec) {
6571                         BcVec *v;
6572                         v = bc_program_search(name, true);
6573                         n = bc_vec_top(v);
6574                 }
6575
6576                 free(then_name);
6577                 free(else_name);
6578
6579                 if (!exec) goto exit;
6580                 if (!BC_PROG_STR(n)) {
6581                         s = bc_error_variable_is_wrong_type();
6582                         goto exit;
6583                 }
6584
6585                 sidx = n->rdx;
6586         } else {
6587                 if (r->t == BC_RESULT_STR) {
6588                         sidx = r->d.id.idx;
6589                 } else if (r->t == BC_RESULT_VAR) {
6590                         BcNum *n;
6591                         s = zbc_program_num(r, &n, false);
6592                         if (s || !BC_PROG_STR(n)) goto exit;
6593                         sidx = n->rdx;
6594                 } else
6595                         goto exit;
6596         }
6597
6598         fidx = sidx + BC_PROG_REQ_FUNCS;
6599
6600         str = bc_program_str(sidx);
6601         f = bc_program_func(fidx);
6602
6603         if (f->code.len == 0) {
6604                 bc_parse_create(&prs, fidx);
6605                 s = zbc_parse_text_init(&prs, *str);
6606                 if (s) goto err;
6607                 s = zcommon_parse_expr(&prs, BC_PARSE_NOCALL);
6608                 if (s) goto err;
6609
6610                 if (prs.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
6611                         s = bc_error_bad_expression();
6612                         goto err;
6613                 }
6614
6615                 bc_parse_free(&prs);
6616         }
6617
6618         ip.idx = 0;
6619         ip.len = G.prog.results.len;
6620         ip.func = fidx;
6621
6622         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6623         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
6624
6625         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
6626
6627 err:
6628         bc_parse_free(&prs);
6629         f = bc_program_func(fidx);
6630         bc_vec_pop_all(&f->code);
6631 exit:
6632         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6633         RETURN_STATUS(s);
6634 }
6635 #if ERRORS_ARE_FATAL
6636 # define zbc_program_execStr(...) (zbc_program_execStr(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6637 #endif
6638 #endif // ENABLE_DC
6639
6640 static void bc_program_pushGlobal(char inst)
6641 {
6642         BcResult res;
6643         unsigned long val;
6644
6645         res.t = inst - BC_INST_IBASE + BC_RESULT_IBASE;
6646         if (inst == BC_INST_IBASE)
6647                 val = (unsigned long) G.prog.ib_t;
6648         else if (inst == BC_INST_SCALE)
6649                 val = (unsigned long) G.prog.scale;
6650         else
6651                 val = (unsigned long) G.prog.ob_t;
6652
6653         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
6654         bc_num_ulong2num(&res.d.n, val);
6655         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6656 }
6657
6658 static void bc_program_addFunc(char *name, size_t *idx)
6659 {
6660         BcId entry, *entry_ptr;
6661         BcFunc f;
6662         int inserted;
6663
6664         entry.name = name;
6665         entry.idx = G.prog.fns.len;
6666
6667         inserted = bc_map_insert(&G.prog.fn_map, &entry, idx);
6668         if (!inserted) free(name);
6669
6670         entry_ptr = bc_vec_item(&G.prog.fn_map, *idx);
6671         *idx = entry_ptr->idx;
6672
6673         if (!inserted) {
6674
6675                 BcFunc *func = bc_program_func(entry_ptr->idx);
6676
6677                 // We need to reset these, so the function can be repopulated.
6678                 func->nparams = 0;
6679                 bc_vec_pop_all(&func->autos);
6680                 bc_vec_pop_all(&func->code);
6681                 bc_vec_pop_all(&func->labels);
6682         }
6683         else {
6684                 bc_func_init(&f);
6685                 bc_vec_push(&G.prog.fns, &f);
6686         }
6687 }
6688
6689 static BC_STATUS zbc_program_exec(void)
6690 {
6691         BcResult r, *ptr;
6692         BcNum *num;
6693         BcInstPtr *ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
6694         BcFunc *func = bc_program_func(ip->func);
6695         char *code = func->code.v;
6696
6697         while (ip->idx < func->code.len) {
6698                 BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6699                 char inst = code[(ip->idx)++];
6700
6701                 dbg_exec("inst:%d", inst);
6702                 switch (inst) {
6703 #if ENABLE_BC
6704                         case BC_INST_JUMP_ZERO: {
6705                                 bool zero;
6706                                 dbg_exec("BC_INST_JUMP_ZERO:");
6707                                 s = zbc_program_prep(&ptr, &num);
6708                                 if (s) RETURN_STATUS(s);
6709                                 zero = (bc_num_cmp(num, &G.prog.zero) == 0);
6710                                 bc_vec_pop(&G.prog.results);
6711                                 if (!zero) {
6712                                         bc_program_index(code, &ip->idx);
6713                                         break;
6714                                 }
6715                                 // else: fall through
6716                         }
6717                         case BC_INST_JUMP: {
6718                                 size_t idx = bc_program_index(code, &ip->idx);
6719                                 size_t *addr = bc_vec_item(&func->labels, idx);
6720                                 dbg_exec("BC_INST_JUMP: to %ld", (long)*addr);
6721                                 ip->idx = *addr;
6722                                 break;
6723                         }
6724                         case BC_INST_CALL:
6725                                 dbg_exec("BC_INST_CALL:");
6726                                 s = zbc_program_call(code, &ip->idx);
6727                                 break;
6728                         case BC_INST_INC_PRE:
6729                         case BC_INST_DEC_PRE:
6730                         case BC_INST_INC_POST:
6731                         case BC_INST_DEC_POST:
6732                                 dbg_exec("BC_INST_INCDEC:");
6733                                 s = zbc_program_incdec(inst);
6734                                 break;
6735                         case BC_INST_HALT:
6736                                 dbg_exec("BC_INST_HALT:");
6737                                 QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
6738                                 break;
6739                         case BC_INST_RET:
6740                         case BC_INST_RET0:
6741                                 dbg_exec("BC_INST_RET[0]:");
6742                                 s = zbc_program_return(inst);
6743                                 break;
6744                         case BC_INST_BOOL_OR:
6745                         case BC_INST_BOOL_AND:
6746 #endif // ENABLE_BC
6747                         case BC_INST_REL_EQ:
6748                         case BC_INST_REL_LE:
6749                         case BC_INST_REL_GE:
6750                         case BC_INST_REL_NE:
6751                         case BC_INST_REL_LT:
6752                         case BC_INST_REL_GT:
6753                                 dbg_exec("BC_INST_BOOL:");
6754                                 s = zbc_program_logical(inst);
6755                                 break;
6756                         case BC_INST_READ:
6757                                 dbg_exec("BC_INST_READ:");
6758                                 s = zbc_program_read();
6759                                 break;
6760                         case BC_INST_VAR:
6761                                 dbg_exec("BC_INST_VAR:");
6762                                 s = zbc_program_pushVar(code, &ip->idx, false, false);
6763                                 break;
6764                         case BC_INST_ARRAY_ELEM:
6765                         case BC_INST_ARRAY:
6766                                 dbg_exec("BC_INST_ARRAY[_ELEM]:");
6767                                 s = zbc_program_pushArray(code, &ip->idx, inst);
6768                                 break;
6769                         case BC_INST_LAST:
6770                                 r.t = BC_RESULT_LAST;
6771                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6772                                 break;
6773                         case BC_INST_IBASE:
6774                         case BC_INST_SCALE:
6775                         case BC_INST_OBASE:
6776                                 bc_program_pushGlobal(inst);
6777                                 break;
6778                         case BC_INST_SCALE_FUNC:
6779                         case BC_INST_LENGTH:
6780                         case BC_INST_SQRT:
6781                                 dbg_exec("BC_INST_builtin:");
6782                                 s = zbc_program_builtin(inst);
6783                                 break;
6784                         case BC_INST_NUM:
6785                                 dbg_exec("BC_INST_NUM:");
6786                                 r.t = BC_RESULT_CONSTANT;
6787                                 r.d.id.idx = bc_program_index(code, &ip->idx);
6788                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6789                                 break;
6790                         case BC_INST_POP:
6791                                 dbg_exec("BC_INST_POP:");
6792                                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6793                                         s = bc_error_stack_has_too_few_elements();
6794                                 else
6795                                         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6796                                 break;
6797                         case BC_INST_POP_EXEC:
6798                                 dbg_exec("BC_INST_POP_EXEC:");
6799                                 bc_vec_pop(&G.prog.stack);
6800                                 break;
6801                         case BC_INST_PRINT:
6802                         case BC_INST_PRINT_POP:
6803                         case BC_INST_PRINT_STR:
6804                                 dbg_exec("BC_INST_PRINTxyz:");
6805                                 s = zbc_program_print(inst, 0);
6806                                 break;
6807                         case BC_INST_STR:
6808                                 dbg_exec("BC_INST_STR:");
6809                                 r.t = BC_RESULT_STR;
6810                                 r.d.id.idx = bc_program_index(code, &ip->idx);
6811                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6812                                 break;
6813                         case BC_INST_POWER:
6814                         case BC_INST_MULTIPLY:
6815                         case BC_INST_DIVIDE:
6816                         case BC_INST_MODULUS:
6817                         case BC_INST_PLUS:
6818                         case BC_INST_MINUS:
6819                                 dbg_exec("BC_INST_binaryop:");
6820                                 s = zbc_program_op(inst);
6821                                 break;
6822                         case BC_INST_BOOL_NOT:
6823                                 dbg_exec("BC_INST_BOOL_NOT:");
6824                                 s = zbc_program_prep(&ptr, &num);
6825                                 if (s) RETURN_STATUS(s);
6826                                 bc_num_init_DEF_SIZE(&r.d.n);
6827                                 if (!bc_num_cmp(num, &G.prog.zero))
6828                                         bc_num_one(&r.d.n);
6829                                 //else bc_num_zero(&r.d.n); - already is
6830                                 bc_program_retire(&r, BC_RESULT_TEMP);
6831                                 break;
6832                         case BC_INST_NEG:
6833                                 dbg_exec("BC_INST_NEG:");
6834                                 s = zbc_program_negate();
6835                                 break;
6836 #if ENABLE_BC
6837                         case BC_INST_ASSIGN_POWER:
6838                         case BC_INST_ASSIGN_MULTIPLY:
6839                         case BC_INST_ASSIGN_DIVIDE:
6840                         case BC_INST_ASSIGN_MODULUS:
6841                         case BC_INST_ASSIGN_PLUS:
6842                         case BC_INST_ASSIGN_MINUS:
6843 #endif
6844                         case BC_INST_ASSIGN:
6845                                 dbg_exec("BC_INST_ASSIGNxyz:");
6846                                 s = zbc_program_assign(inst);
6847                                 break;
6848 #if ENABLE_DC
6849                         case BC_INST_MODEXP:
6850                                 s = zbc_program_modexp();
6851                                 break;
6852                         case BC_INST_DIVMOD:
6853                                 s = zbc_program_divmod();
6854                                 break;
6855                         case BC_INST_EXECUTE:
6856                         case BC_INST_EXEC_COND:
6857                                 s = zbc_program_execStr(code, &ip->idx, inst == BC_INST_EXEC_COND);
6858                                 break;
6859                         case BC_INST_PRINT_STACK: {
6860                                 size_t idx;
6861                                 for (idx = 0; idx < G.prog.results.len; ++idx) {
6862                                         s = zbc_program_print(BC_INST_PRINT, idx);
6863                                         if (s) break;
6864                                 }
6865                                 break;
6866                         }
6867                         case BC_INST_CLEAR_STACK:
6868                                 bc_vec_pop_all(&G.prog.results);
6869                                 break;
6870                         case BC_INST_STACK_LEN:
6871                                 bc_program_stackLen();
6872                                 break;
6873                         case BC_INST_DUPLICATE:
6874                                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6875                                         RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6876                                 ptr = bc_vec_top(&G.prog.results);
6877                                 bc_result_copy(&r, ptr);
6878                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6879                                 break;
6880                         case BC_INST_SWAP: {
6881                                 BcResult *ptr2;
6882                                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 2))
6883                                         RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6884                                 ptr = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 0);
6885                                 ptr2 = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 1);
6886                                 memcpy(&r, ptr, sizeof(BcResult));
6887                                 memcpy(ptr, ptr2, sizeof(BcResult));
6888                                 memcpy(ptr2, &r, sizeof(BcResult));
6889                                 break;
6890                         }
6891                         case BC_INST_ASCIIFY:
6892                                 s = zbc_program_asciify();
6893                                 break;
6894                         case BC_INST_PRINT_STREAM:
6895                                 s = zbc_program_printStream();
6896                                 break;
6897                         case BC_INST_LOAD:
6898                         case BC_INST_PUSH_VAR: {
6899                                 bool copy = inst == BC_INST_LOAD;
6900                                 s = zbc_program_pushVar(code, &ip->idx, true, copy);
6901                                 break;
6902                         }
6903                         case BC_INST_PUSH_TO_VAR: {
6904                                 char *name = bc_program_name(code, &ip->idx);
6905                                 s = zbc_program_copyToVar(name, true);
6906                                 free(name);
6907                                 break;
6908                         }
6909                         case BC_INST_QUIT:
6910                                 dbg_exec("BC_INST_NEG:");
6911                                 if (G.prog.stack.len <= 2)
6912                                         QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
6913                                 bc_vec_npop(&G.prog.stack, 2);
6914                                 break;
6915                         case BC_INST_NQUIT:
6916                                 s = zbc_program_nquit();
6917                                 break;
6918 #endif // ENABLE_DC
6919                 }
6920
6921                 if (s || G_interrupt) {
6922                         bc_program_reset();
6923                         RETURN_STATUS(s);
6924                 }
6925
6926                 // If the stack has changed, pointers may be invalid.
6927                 ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
6928                 func = bc_program_func(ip->func);
6929                 code = func->code.v;
6930         }
6931
6932         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
6933 }
6934 #if ERRORS_ARE_FATAL
6935 # define zbc_program_exec(...) (zbc_program_exec(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6936 #endif
6937
6938 static unsigned bc_vm_envLen(const char *var)
6939 {
6940         char *lenv;
6941         unsigned len;
6942
6943         lenv = getenv(var);
6944         len = BC_NUM_PRINT_WIDTH;
6945         if (!lenv) return len;
6946
6947         len = bb_strtou(lenv, NULL, 10) - 1;
6948         if (errno || len < 2 || len >= INT_MAX)
6949                 len = BC_NUM_PRINT_WIDTH;
6950
6951         return len;
6952 }
6953
6954 static BC_STATUS zbc_vm_process(const char *text)
6955 {
6956         BcStatus s;
6957
6958         dbg_lex_enter("%s:%d entered", __func__, __LINE__);
6959         s = zbc_parse_text_init(&G.prs, text);
6960         if (s) RETURN_STATUS(s);
6961
6962         while (G.prs.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
6963                 dbg_lex("%s:%d G.prs.l.t.t:%d", __func__, __LINE__, G.prs.l.t.t);
6964                 ERROR_RETURN(s =) zcommon_parse(&G.prs);
6965                 if (s) RETURN_STATUS(s);
6966                 s = zbc_program_exec();
6967                 if (s) {
6968                         bc_program_reset();
6969                         break;
6970                 }
6971                 fflush_and_check();
6972         }
6973
6974         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
6975         RETURN_STATUS(s);
6976 }
6977 #if ERRORS_ARE_FATAL
6978 # define zbc_vm_process(...) (zbc_vm_process(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
6979 #endif
6980
6981 static BC_STATUS zbc_vm_file(const char *file)
6982 {
6983         // So far bc/dc have no way to include a file from another file,
6984         // therefore we know G.prog.file == NULL on entry
6985         //const char *sv_file;
6986         char *data;
6987         BcStatus s;
6988         BcFunc *main_func;
6989         BcInstPtr *ip;
6990
6991         data = bc_read_file(file);
6992         if (!data) RETURN_STATUS(bc_error_fmt("file '%s' is not text", file));
6993
6994         //sv_file = G.prog.file;
6995         G.prog.file = file;
6996         bc_lex_file(&G.prs.l);
6997         s = zbc_vm_process(data);
6998         if (s) goto err;
6999
7000         main_func = bc_program_func(BC_PROG_MAIN);
7001         ip = bc_vec_item(&G.prog.stack, 0);
7002
7003         if (main_func->code.len < ip->idx)
7004                 s = bc_error_fmt("file '%s' is not executable", file);
7005
7006 err:
7007         //G.prog.file = sv_file;
7008         G.prog.file = NULL;
7009         free(data);
7010         RETURN_STATUS(s);
7011 }
7012 #if ERRORS_ARE_FATAL
7013 # define zbc_vm_file(...) (zbc_vm_file(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
7014 #endif
7015
7016 static BC_STATUS zbc_vm_stdin(void)
7017 {
7018         BcStatus s;
7019
7020         //G.prog.file = NULL; - already is
7021         bc_lex_file(&G.prs.l);
7022
7023         G.use_stdin = 1;
7024         s = zbc_vm_process("");
7025         RETURN_STATUS(s);
7026 }
7027 #if ERRORS_ARE_FATAL
7028 # define zbc_vm_stdin(...) (zbc_vm_stdin(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
7029 #endif
7030
7031 #if ENABLE_BC
7032 static void bc_vm_info(void)
7033 {
7034         printf("%s "BB_VER"\n"
7035                 "Copyright (c) 2018 Gavin D. Howard and contributors\n"
7036         , applet_name);
7037 }
7038
7039 static void bc_args(char **argv)
7040 {
7041         unsigned opts;
7042         int i;
7043
7044         GETOPT_RESET();
7045 #if ENABLE_FEATURE_BC_LONG_OPTIONS
7046         opts = option_mask32 |= getopt32long(argv, "wvsqli",
7047                 "warn\0"              No_argument "w"
7048                 "version\0"           No_argument "v"
7049                 "standard\0"          No_argument "s"
7050                 "quiet\0"             No_argument "q"
7051                 "mathlib\0"           No_argument "l"
7052                 "interactive\0"       No_argument "i"
7053         );
7054 #else
7055         opts = option_mask32 |= getopt32(argv, "wvsqli");
7056 #endif
7057         if (getenv("POSIXLY_CORRECT"))
7058                 option_mask32 |= BC_FLAG_S;
7059
7060         if (opts & BC_FLAG_V) {
7061                 bc_vm_info();
7062                 exit(0);
7063         }
7064
7065         for (i = optind; argv[i]; ++i)
7066                 bc_vec_push(&G.files, argv + i);
7067 }
7068
7069 static void bc_vm_envArgs(void)
7070 {
7071         BcVec v;
7072         char *buf;
7073         char *env_args = getenv("BC_ENV_ARGS");
7074
7075         if (!env_args) return;
7076
7077         G.env_args = xstrdup(env_args);
7078         buf = G.env_args;
7079
7080         bc_vec_init(&v, sizeof(char *), NULL);
7081
7082         while (*(buf = skip_whitespace(buf)) != '\0') {
7083                 bc_vec_push(&v, &buf);
7084                 buf = skip_non_whitespace(buf);
7085                 if (!*buf)
7086                         break;
7087                 *buf++ = '\0';
7088         }
7089
7090         // NULL terminate, and pass argv[] so that first arg is argv[1]
7091         if (sizeof(int) == sizeof(char*)) {
7092                 bc_vec_push(&v, &const_int_0);
7093         } else {
7094                 static char *const nullptr = NULL;
7095                 bc_vec_push(&v, &nullptr);
7096         }
7097         bc_args(((char **)v.v) - 1);
7098
7099         bc_vec_free(&v);
7100 }
7101
7102 static const char bc_lib[] ALIGN1 = {
7103         "scale=20"
7104 "\n"    "define e(x){"
7105 "\n"            "auto b,s,n,r,d,i,p,f,v"
7106 ////////////////"if(x<0)return(1/e(-x))" // and drop 'n' and x<0 logic below
7107 //^^^^^^^^^^^^^^^^ this would work, and is even more precise than GNU bc:
7108 //e(-.998896): GNU:.36828580434569428695
7109 //      above code:.36828580434569428696
7110 //    actual value:.3682858043456942869594...
7111 // but for now let's be "GNU compatible"
7112 "\n"            "b=ibase"
7113 "\n"            "ibase=A"
7114 "\n"            "if(x<0){"
7115 "\n"                    "n=1"
7116 "\n"                    "x=-x"
7117 "\n"            "}"
7118 "\n"            "s=scale"
7119 "\n"            "r=6+s+0.44*x"
7120 "\n"            "scale=scale(x)+1"
7121 "\n"            "while(x>1){"
7122 "\n"                    "d+=1"
7123 "\n"                    "x/=2"
7124 "\n"                    "scale+=1"
7125 "\n"            "}"
7126 "\n"            "scale=r"
7127 "\n"            "r=x+1"
7128 "\n"            "p=x"
7129 "\n"            "f=v=1"
7130 "\n"            "for(i=2;v;++i){"
7131 "\n"                    "p*=x"
7132 "\n"                    "f*=i"
7133 "\n"                    "v=p/f"
7134 "\n"                    "r+=v"
7135 "\n"            "}"
7136 "\n"            "while(d--)r*=r"
7137 "\n"            "scale=s"
7138 "\n"            "ibase=b"
7139 "\n"            "if(n)return(1/r)"
7140 "\n"            "return(r/1)"
7141 "\n"    "}"
7142 "\n"    "define l(x){"
7143 "\n"            "auto b,s,r,p,a,q,i,v"
7144 "\n"            "b=ibase"
7145 "\n"            "ibase=A"
7146 "\n"            "if(x<=0){"
7147 "\n"                    "r=(1-10^scale)/1"
7148 "\n"                    "ibase=b"
7149 "\n"                    "return(r)"
7150 "\n"            "}"
7151 "\n"            "s=scale"
7152 "\n"            "scale+=6"
7153 "\n"            "p=2"
7154 "\n"            "while(x>=2){"
7155 "\n"                    "p*=2"
7156 "\n"                    "x=sqrt(x)"
7157 "\n"            "}"
7158 "\n"            "while(x<=0.5){"
7159 "\n"                    "p*=2"
7160 "\n"                    "x=sqrt(x)"
7161 "\n"            "}"
7162 "\n"            "r=a=(x-1)/(x+1)"
7163 "\n"            "q=a*a"
7164 "\n"            "v=1"
7165 "\n"            "for(i=3;v;i+=2){"
7166 "\n"                    "a*=q"
7167 "\n"                    "v=a/i"
7168 "\n"                    "r+=v"
7169 "\n"            "}"
7170 "\n"            "r*=p"
7171 "\n"            "scale=s"
7172 "\n"            "ibase=b"
7173 "\n"            "return(r/1)"
7174 "\n"    "}"
7175 "\n"    "define s(x){"
7176 "\n"            "auto b,s,r,a,q,i"
7177 "\n"            "if(x<0)return(-s(-x))"
7178 "\n"            "b=ibase"
7179 "\n"            "ibase=A"
7180 "\n"            "s=scale"
7181 "\n"            "scale=1.1*s+2"
7182 "\n"            "a=a(1)"
7183 "\n"            "scale=0"
7184 "\n"            "q=(x/a+2)/4"
7185 "\n"            "x-=4*q*a"
7186 "\n"            "if(q%2)x=-x"
7187 "\n"            "scale=s+2"
7188 "\n"            "r=a=x"
7189 "\n"            "q=-x*x"
7190 "\n"            "for(i=3;a;i+=2){"
7191 "\n"                    "a*=q/(i*(i-1))"
7192 "\n"                    "r+=a"
7193 "\n"            "}"
7194 "\n"            "scale=s"
7195 "\n"            "ibase=b"
7196 "\n"            "return(r/1)"
7197 "\n"    "}"
7198 "\n"    "define c(x){"
7199 "\n"            "auto b,s"
7200 "\n"            "b=ibase"
7201 "\n"            "ibase=A"
7202 "\n"            "s=scale"
7203 "\n"            "scale*=1.2"
7204 "\n"            "x=s(2*a(1)+x)"
7205 "\n"            "scale=s"
7206 "\n"            "ibase=b"
7207 "\n"            "return(x/1)"
7208 "\n"    "}"
7209 "\n"    "define a(x){"
7210 "\n"            "auto b,s,r,n,a,m,t,f,i,u"
7211 "\n"            "b=ibase"
7212 "\n"            "ibase=A"
7213 "\n"            "n=1"
7214 "\n"            "if(x<0){"
7215 "\n"                    "n=-1"
7216 "\n"                    "x=-x"
7217 "\n"            "}"
7218 "\n"            "if(scale<65){"
7219 "\n"                    "if(x==1)return(.7853981633974483096156608458198757210492923498437764552437361480/n)"
7220 "\n"                    "if(x==.2)return(.1973955598498807583700497651947902934475851037878521015176889402/n)"
7221 "\n"            "}"
7222 "\n"            "s=scale"
7223 "\n"            "if(x>.2){"
7224 "\n"                    "scale+=5"
7225 "\n"                    "a=a(.2)"
7226 "\n"            "}"
7227 "\n"            "scale=s+3"
7228 "\n"            "while(x>.2){"
7229 "\n"                    "m+=1"
7230 "\n"                    "x=(x-.2)/(1+.2*x)"
7231 "\n"            "}"
7232 "\n"            "r=u=x"
7233 "\n"            "f=-x*x"
7234 "\n"            "t=1"
7235 "\n"            "for(i=3;t;i+=2){"
7236 "\n"                    "u*=f"
7237 "\n"                    "t=u/i"
7238 "\n"                    "r+=t"
7239 "\n"            "}"
7240 "\n"            "scale=s"
7241 "\n"            "ibase=b"
7242 "\n"            "return((m*a+r)/n)"
7243 "\n"    "}"
7244 "\n"    "define j(n,x){"
7245 "\n"            "auto b,s,o,a,i,v,f"
7246 "\n"            "b=ibase"
7247 "\n"            "ibase=A"
7248 "\n"            "s=scale"
7249 "\n"            "scale=0"
7250 "\n"            "n/=1"
7251 "\n"            "if(n<0){"
7252 "\n"                    "n=-n"
7253 "\n"                    "o=n%2"
7254 "\n"            "}"
7255 "\n"            "a=1"
7256 "\n"            "for(i=2;i<=n;++i)a*=i"
7257 "\n"            "scale=1.5*s"
7258 "\n"            "a=(x^n)/2^n/a"
7259 "\n"            "r=v=1"
7260 "\n"            "f=-x*x/4"
7261 "\n"            "scale+=length(a)-scale(a)"
7262 "\n"            "for(i=1;v;++i){"
7263 "\n"                    "v=v*f/i/(n+i)"
7264 "\n"                    "r+=v"
7265 "\n"            "}"
7266 "\n"            "scale=s"
7267 "\n"            "ibase=b"
7268 "\n"            "if(o)a=-a"
7269 "\n"            "return(a*r/1)"
7270 "\n"    "}"
7271 };
7272 #endif // ENABLE_BC
7273
7274 static BC_STATUS zbc_vm_exec(void)
7275 {
7276         BcStatus s;
7277         size_t i;
7278
7279 #if ENABLE_BC
7280         if (option_mask32 & BC_FLAG_L) {
7281                 // We know that internal library is not buggy,
7282                 // thus error checking is normally disabled.
7283 # define DEBUG_LIB 0
7284                 bc_lex_file(&G.prs.l);
7285                 s = zbc_vm_process(bc_lib);
7286                 if (DEBUG_LIB && s) RETURN_STATUS(s);
7287         }
7288 #endif
7289
7290         s = BC_STATUS_SUCCESS;
7291         for (i = 0; !s && i < G.files.len; ++i)
7292                 s = zbc_vm_file(*((char **) bc_vec_item(&G.files, i)));
7293         if (ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP && s && !G_ttyin) {
7294                 // Debug config, non-interactive mode:
7295                 // return all the way back to main.
7296                 // Non-debug builds do not come here, they exit.
7297                 RETURN_STATUS(s);
7298         }
7299
7300         if (IS_BC || (option_mask32 & BC_FLAG_I))
7301                 s = zbc_vm_stdin();
7302
7303         RETURN_STATUS(s);
7304 }
7305 #if ERRORS_ARE_FATAL
7306 # define zbc_vm_exec(...) (zbc_vm_exec(__VA_ARGS__), BC_STATUS_SUCCESS)
7307 #endif
7308
7309 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
7310 static void bc_program_free(void)
7311 {
7312         bc_num_free(&G.prog.ib);
7313         bc_num_free(&G.prog.ob);
7314         bc_num_free(&G.prog.hexb);
7315 # if ENABLE_DC
7316         bc_num_free(&G.prog.strmb);
7317 # endif
7318         bc_vec_free(&G.prog.fns);
7319         bc_vec_free(&G.prog.fn_map);
7320         bc_vec_free(&G.prog.vars);
7321         bc_vec_free(&G.prog.var_map);
7322         bc_vec_free(&G.prog.arrs);
7323         bc_vec_free(&G.prog.arr_map);
7324         bc_vec_free(&G.prog.strs);
7325         bc_vec_free(&G.prog.consts);
7326         bc_vec_free(&G.prog.results);
7327         bc_vec_free(&G.prog.stack);
7328         bc_num_free(&G.prog.last);
7329         bc_num_free(&G.prog.zero);
7330         bc_num_free(&G.prog.one);
7331         bc_vec_free(&G.stdin_buffer);
7332 }
7333
7334 static void bc_vm_free(void)
7335 {
7336         bc_vec_free(&G.files);
7337         bc_program_free();
7338         bc_parse_free(&G.prs);
7339         free(G.env_args);
7340 }
7341 #endif
7342
7343 static void bc_program_init(void)
7344 {
7345         size_t idx;
7346         BcInstPtr ip;
7347
7348         // memset(&G.prog, 0, sizeof(G.prog)); - already is
7349         memset(&ip, 0, sizeof(BcInstPtr));
7350
7351         // G.prog.nchars = G.prog.scale = 0; - already is
7352         bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.ib);
7353         bc_num_ten(&G.prog.ib);
7354         G.prog.ib_t = 10;
7355
7356         bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.ob);
7357         bc_num_ten(&G.prog.ob);
7358         G.prog.ob_t = 10;
7359
7360         bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.hexb);
7361         bc_num_ten(&G.prog.hexb);
7362         G.prog.hexb.num[0] = 6;
7363
7364 #if ENABLE_DC
7365         bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.strmb);
7366         bc_num_ulong2num(&G.prog.strmb, UCHAR_MAX + 1);
7367 #endif
7368
7369         bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.last);
7370         //bc_num_zero(&G.prog.last); - already is
7371
7372         bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.zero);
7373         //bc_num_zero(&G.prog.zero); - already is
7374
7375         bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.one);
7376         bc_num_one(&G.prog.one);
7377
7378         bc_vec_init(&G.prog.fns, sizeof(BcFunc), bc_func_free);
7379         bc_vec_init(&G.prog.fn_map, sizeof(BcId), bc_id_free);
7380
7381         bc_program_addFunc(xstrdup("(main)"), &idx);
7382         bc_program_addFunc(xstrdup("(read)"), &idx);
7383
7384         bc_vec_init(&G.prog.vars, sizeof(BcVec), bc_vec_free);
7385         bc_vec_init(&G.prog.var_map, sizeof(BcId), bc_id_free);
7386
7387         bc_vec_init(&G.prog.arrs, sizeof(BcVec), bc_vec_free);
7388         bc_vec_init(&G.prog.arr_map, sizeof(BcId), bc_id_free);
7389
7390         bc_vec_init(&G.prog.strs, sizeof(char *), bc_string_free);
7391         bc_vec_init(&G.prog.consts, sizeof(char *), bc_string_free);
7392         bc_vec_init(&G.prog.results, sizeof(BcResult), bc_result_free);
7393         bc_vec_init(&G.prog.stack, sizeof(BcInstPtr), NULL);
7394         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
7395
7396         bc_char_vec_init(&G.stdin_buffer);
7397 }
7398
7399 static int bc_vm_init(const char *env_len)
7400 {
7401 #if ENABLE_FEATURE_EDITING
7402         G.line_input_state = new_line_input_t(DO_HISTORY);
7403 #endif
7404         G.prog.len = bc_vm_envLen(env_len);
7405
7406         bc_vec_init(&G.files, sizeof(char *), NULL);
7407         IF_BC(if (IS_BC) bc_vm_envArgs();)
7408         bc_program_init();
7409         bc_parse_create(&G.prs, BC_PROG_MAIN);
7410
7411 //TODO: in GNU bc, the check is (isatty(0) && isatty(1)),
7412 //-i option unconditionally enables this regardless of isatty():
7413         if (isatty(0)) {
7414 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
7415                 G_ttyin = 1;
7416                 // With SA_RESTART, most system calls will restart
7417                 // (IOW: they won't fail with EINTR).
7418                 // In particular, this means ^C won't cause
7419                 // stdout to get into "error state" if SIGINT hits
7420                 // within write() syscall.
7421                 //
7422                 // The downside is that ^C while tty input is taken
7423                 // will only be handled after [Enter] since read()
7424                 // from stdin is not interrupted by ^C either,
7425                 // it restarts, thus fgetc() does not return on ^C.
7426                 // (This problem manifests only if line editing is disabled)
7427                 signal_SA_RESTART_empty_mask(SIGINT, record_signo);
7428
7429                 // Without SA_RESTART, this exhibits a bug:
7430                 // "while (1) print 1" and try ^C-ing it.
7431                 // Intermittently, instead of returning to input line,
7432                 // you'll get "output error: Interrupted system call"
7433                 // and exit.
7434                 //signal_no_SA_RESTART_empty_mask(SIGINT, record_signo);
7435 #endif
7436                 return 1; // "tty"
7437         }
7438         return 0; // "not a tty"
7439 }
7440
7441 static BcStatus bc_vm_run(void)
7442 {
7443         BcStatus st = zbc_vm_exec();
7444 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
7445         if (G_exiting) // it was actually "halt" or "quit"
7446                 st = EXIT_SUCCESS;
7447         bc_vm_free();
7448 # if ENABLE_FEATURE_EDITING
7449         free_line_input_t(G.line_input_state);
7450 # endif
7451         FREE_G();
7452 #endif
7453         dbg_exec("exiting with exitcode %d", st);
7454         return st;
7455 }
7456
7457 #if ENABLE_BC
7458 int bc_main(int argc, char **argv) MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE;
7459 int bc_main(int argc UNUSED_PARAM, char **argv)
7460 {
7461         int is_tty;
7462
7463         INIT_G();
7464
7465         is_tty = bc_vm_init("BC_LINE_LENGTH");
7466
7467         bc_args(argv);
7468
7469         if (is_tty && !(option_mask32 & BC_FLAG_Q))
7470                 bc_vm_info();
7471
7472         return bc_vm_run();
7473 }
7474 #endif
7475
7476 #if ENABLE_DC
7477 int dc_main(int argc, char **argv) MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE;
7478 int dc_main(int argc UNUSED_PARAM, char **argv)
7479 {
7480         int noscript;
7481
7482         INIT_G();
7483
7484         // TODO: dc (GNU bc 1.07.1) 1.4.1 seems to use width
7485         // 1 char wider than bc from the same package.
7486         // Both default width, and xC_LINE_LENGTH=N are wider:
7487         // "DC_LINE_LENGTH=5 dc -e'123456 p'" prints:
7488         //      |1234\   |
7489         //      |56      |
7490         // "echo '123456' | BC_LINE_LENGTH=5 bc" prints:
7491         //      |123\    |
7492         //      |456     |
7493         // Do the same, or it's a bug?
7494         bc_vm_init("DC_LINE_LENGTH");
7495
7496         // Run -e'SCRIPT' and -fFILE in order of appearance, then handle FILEs
7497         noscript = BC_FLAG_I;
7498         for (;;) {
7499                 int n = getopt(argc, argv, "e:f:x");
7500                 if (n <= 0)
7501                         break;
7502                 switch (n) {
7503                 case 'e':
7504                         noscript = 0;
7505                         n = zbc_vm_process(optarg);
7506                         if (n) return n;
7507                         break;
7508                 case 'f':
7509                         noscript = 0;
7510                         n = zbc_vm_file(optarg);
7511                         if (n) return n;
7512                         break;
7513                 case 'x':
7514                         option_mask32 |= DC_FLAG_X;
7515                         break;
7516                 default:
7517                         bb_show_usage();
7518                 }
7519         }
7520         argv += optind;
7521
7522         while (*argv) {
7523                 noscript = 0;
7524                 bc_vec_push(&G.files, argv++);
7525         }
7526
7527         option_mask32 |= noscript; // set BC_FLAG_I if we need to interpret stdin
7528
7529         return bc_vm_run();
7530 }
7531 #endif
7532
7533 #endif // not DC_SMALL