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  * ** Automatically generated from https://github.com/gavinhoward/bc **
   7  * **        Do not edit unless you know what you are doing.         **
   8  */
   9 //config:config BC
  10 //config:       bool "bc (45 kb; 49 kb when combined with dc)"
  11 //config:       default y
  12 //config:       help
  13 //config:       bc is a command-line, arbitrary-precision calculator with a
  14 //config:       Turing-complete language. See the GNU bc manual
  15 //config:       (https://www.gnu.org/software/bc/manual/bc.html) and bc spec
  16 //config:       (http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/utilities/bc.html)
  17 //config:       for details.
  18 //config:
  19 //config:       This bc has four differences to the GNU bc:
  20 //config:
  21 //config:         1) The period (.) can also be used as a shortcut for "last", as in
  22 //config:            the BSD bc.
  23 //config:         2) Arrays are copied before being passed as arguments to
  24 //config:            functions. This behavior is required by the bc spec.
  25 //config:         3) Arrays can be passed to the builtin "length" function to get
  26 //config:            the number of elements currently in the array. The following
  27 //config:            example prints "1":
  28 //config:
  29 //config:              a[0] = 0
  30 //config:              length(a[])
  31 //config:
  32 //config:         4) The precedence of the boolean "not" operator (!) is equal to
  33 //config:            that of the unary minus (-), or negation, operator. This still
  34 //config:            allows POSIX-compliant scripts to work while somewhat
  35 //config:            preserving expected behavior (versus C) and making parsing
  36 //config:            easier.
  37 //config:
  38 //config:       Options:
  39 //config:
  40 //config:         -i  --interactive  force interactive mode
  41 //config:         -l  --mathlib      use predefined math routines:
  42 //config:
  43 //config:                              s(expr)  =  sine of expr in radians
  44 //config:                              c(expr)  =  cosine of expr in radians
  45 //config:                              a(expr)  =  arctangent of expr, returning
  46 //config:                                          radians
  47 //config:                              l(expr)  =  natural log of expr
  48 //config:                              e(expr)  =  raises e to the power of expr
  49 //config:                              j(n, x)  =  Bessel function of integer order
  50 //config:                                          n of x
  51 //config:
  52 //config:         -q  --quiet        don't print version and copyright.
  53 //config:         -s  --standard     error if any non-POSIX extensions are used.
  54 //config:         -w  --warn         warn if any non-POSIX extensions are used.
  55 //config:         -v  --version      print version and copyright and exit.
  56 //config:
  57 //config:       Long options are only available if FEATURE_BC_LONG_OPTIONS is
  58 //config:       enabled.
  59 //config:
  60 //config:config DC
  61 //config:       bool "dc (38 kb; 49 kb when combined with bc)"
  62 //config:       default y
  63 //config:       help
  64 //config:       dc is a reverse-polish notation command-line calculator which
  65 //config:       supports unlimited precision arithmetic. See the FreeBSD man page
  66 //config:       (https://www.unix.com/man-page/FreeBSD/1/dc/) and GNU dc manual
  67 //config:       (https://www.gnu.org/software/bc/manual/dc-1.05/html_mono/dc.html)
  68 //config:       for details.
  69 //config:
  70 //config:       This dc has a few differences from the two above:
  71 //config:
  72 //config:         1) When printing a byte stream (command "P"), this bc follows what
  73 //config:            the FreeBSD dc does.
  74 //config:         2) This dc implements the GNU extensions for divmod ("~") and
  75 //config:            modular exponentiation ("|").
  76 //config:         3) This dc implements all FreeBSD extensions, except for "J" and
  77 //config:            "M".
  78 //config:         4) Like the FreeBSD dc, this dc supports extended registers.
  79 //config:            However, they are implemented differently. When it encounters
  80 //config:            whitespace where a register should be, it skips the whitespace.
  81 //config:            If the character following is not a lowercase letter, an error
  82 //config:            is issued. Otherwise, the register name is parsed by the
  83 //config:            following regex:
  84 //config:
  85 //config:              [a-z][a-z0-9_]*
  86 //config:
  87 //config:            This generally means that register names will be surrounded by
  88 //config:            whitespace.
  89 //config:
  90 //config:            Examples:
  91 //config:
  92 //config:              l idx s temp L index S temp2 < do_thing
  93 //config:
  94 //config:            Also note that, like the FreeBSD dc, extended registers are not
  95 //config:            allowed unless the "-x" option is given.
  96 //config:
  97 //config:config FEATURE_DC_SMALL
  98 //config:       bool "Minimal dc implementation (4.2 kb), not using bc code base"
  99 //config:       depends on DC && !BC
 100 //config:       default y
 101 //config:
 102 //config:config FEATURE_DC_LIBM
 103 //config:       bool "Enable power and exp functions (requires libm)"
 104 //config:       default y
 105 //config:       depends on FEATURE_DC_SMALL
 106 //config:       help
 107 //config:       Enable power and exp functions.
 108 //config:       NOTE: This will require libm to be present for linking.
 109 //config:
 110 //config:config FEATURE_BC_SIGNALS
 111 //config:       bool "Enable bc/dc signal handling"
 112 //config:       default y
 113 //config:       depends on (BC || DC) && !FEATURE_DC_SMALL
 114 //config:       help
 115 //config:       Enable signal handling for bc and dc.
 116 //config:
 117 //config:config FEATURE_BC_LONG_OPTIONS
 118 //config:       bool "Enable bc/dc long options"
 119 //config:       default y
 120 //config:       depends on (BC || DC) && !FEATURE_DC_SMALL
 121 //config:       help
 122 //config:       Enable long options for bc and dc.
 123
 124 //applet:IF_BC(APPLET(bc, BB_DIR_USR_BIN, BB_SUID_DROP))
 125 //applet:IF_DC(APPLET(dc, BB_DIR_USR_BIN, BB_SUID_DROP))
 126
 127 //kbuild:lib-$(CONFIG_BC) += bc.o
 128 //kbuild:lib-$(CONFIG_DC) += bc.o
 129
 130 //See www.gnu.org/software/bc/manual/bc.html
 131 //usage:#define bc_trivial_usage
 132 //usage:       "[-sqliw] FILE..."
 133 //usage:
 134 //usage:#define bc_full_usage "\n"
 135 //usage:     "\nArbitrary precision calculator"
 136 //usage:     "\n"
 137 ///////:     "\n        -i      Interactive" - has no effect for now
 138 //usage:     "\n        -q      Quiet"
 139 //usage:     "\n        -l      Load standard math library"
 140 //usage:     "\n        -s      Be POSIX compatible"
 141 //usage:     "\n        -w      Warn if extensions are used"
 142 ///////:     "\n        -v      Version"
 143 //usage:     "\n"
 144 //usage:     "\n$BC_LINE_LENGTH changes output width"
 145 //usage:
 146 //usage:#define bc_example_usage
 147 //usage:       "3 + 4.129\n"
 148 //usage:       "1903 - 2893\n"
 149 //usage:       "-129 * 213.28935\n"
 150 //usage:       "12 / -1932\n"
 151 //usage:       "12 % 12\n"
 152 //usage:       "34 ^ 189\n"
 153 //usage:       "scale = 13\n"
 154 //usage:       "ibase = 2\n"
 155 //usage:       "obase = A\n"
 156 //usage:
 157 //usage:#define dc_trivial_usage
 158 //usage:       "[-eSCRIPT]... [-fFILE]... [FILE]..."
 159 //usage:
 160 //usage:#define dc_full_usage "\n"
 161 //usage:     "\nTiny RPN calculator. Operations:"
 162 //usage:     "\n+, -, *, /, %, ^, exp, ~, divmod, |, "
 163 //usage:       "modular exponentiation,"
 164 //usage:     "\np - print top of the stack (without popping)"
 165 //usage:     "\nf - print entire stack"
 166 //usage:     "\nk - pop the value and set the precision"
 167 //usage:     "\ni - pop the value and set input radix"
 168 //usage:     "\no - pop the value and set output radix"
 169 //usage:     "\nExamples: dc -e'2 2 + p' -> 4, dc -e'8 8 * 2 2 + / p' -> 16"
 170 //usage:
 171 //usage:#define dc_example_usage
 172 //usage:       "$ dc -e'2 2 + p'\n"
 173 //usage:       "4\n"
 174 //usage:       "$ dc -e'8 8 \\* 2 2 + / p'\n"
 175 //usage:       "16\n"
 176 //usage:       "$ dc -e'0 1 & p'\n"
 177 //usage:       "0\n"
 178 //usage:       "$ dc -e'0 1 | p'\n"
 179 //usage:       "1\n"
 180 //usage:       "$ echo '72 9 / 8 * p' | dc\n"
 181 //usage:       "64\n"
 182
 183 #include "libbb.h"
 184 #include "common_bufsiz.h"
 185
 186 #if ENABLE_FEATURE_DC_SMALL
 187 # include "dc.c"
 188 #else
 189
 190 typedef enum BcStatus {
 191         BC_STATUS_SUCCESS = 0,
 192         BC_STATUS_FAILURE = 1,
 193         BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP = 2, // bc_parse_expr() uses this
 194         BC_STATUS_EOF = 3, // bc_vm_stdin() uses this
 195 } BcStatus;
 196
 197 #define BC_VEC_INVALID_IDX ((size_t) -1)
 198 #define BC_VEC_START_CAP (1 << 5)
 199
 200 typedef void (*BcVecFree)(void *);
 201
 202 typedef struct BcVec {
 203         char *v;
 204         size_t len;
 205         size_t cap;
 206         size_t size;
 207         BcVecFree dtor;
 208 } BcVec;
 209
 210 typedef signed char BcDig;
 211
 212 typedef struct BcNum {
 213         BcDig *restrict num;
 214         size_t rdx;
 215         size_t len;
 216         size_t cap;
 217         bool neg;
 218 } BcNum;
 219
 220 #define BC_NUM_MIN_BASE         ((unsigned long) 2)
 221 #define BC_NUM_MAX_IBASE        ((unsigned long) 16)
 222 // larger value might speed up BIGNUM calculations a bit:
 223 #define BC_NUM_DEF_SIZE         (16)
 224 #define BC_NUM_PRINT_WIDTH      (69)
 225
 226 #define BC_NUM_KARATSUBA_LEN    (32)
 227
 228 typedef BcStatus (*BcNumBinaryOp)(BcNum *, BcNum *, BcNum *, size_t);
 229 typedef void (*BcNumDigitOp)(size_t, size_t, bool, size_t *, size_t);
 230
 231 static BcStatus bc_num_add(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale);
 232 static BcStatus bc_num_sub(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale);
 233 static BcStatus bc_num_mul(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale);
 234 static BcStatus bc_num_div(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale);
 235 static BcStatus bc_num_mod(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale);
 236 static BcStatus bc_num_pow(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale);
 237 static BcStatus bc_num_sqrt(BcNum *a, BcNum *b, size_t scale);
 238 static BcStatus bc_num_divmod(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, BcNum *d,
 239                               size_t scale);
 240
 241 typedef enum BcInst {
 242
 243 #if ENABLE_BC
 244         BC_INST_INC_PRE,
 245         BC_INST_DEC_PRE,
 246         BC_INST_INC_POST,
 247         BC_INST_DEC_POST,
 248 #endif
 249
 250         BC_INST_NEG,
 251
 252         BC_INST_POWER,
 253         BC_INST_MULTIPLY,
 254         BC_INST_DIVIDE,
 255         BC_INST_MODULUS,
 256         BC_INST_PLUS,
 257         BC_INST_MINUS,
 258
 259         BC_INST_REL_EQ,
 260         BC_INST_REL_LE,
 261         BC_INST_REL_GE,
 262         BC_INST_REL_NE,
 263         BC_INST_REL_LT,
 264         BC_INST_REL_GT,
 265
 266         BC_INST_BOOL_NOT,
 267         BC_INST_BOOL_OR,
 268         BC_INST_BOOL_AND,
 269
 270 #if ENABLE_BC
 271         BC_INST_ASSIGN_POWER,
 272         BC_INST_ASSIGN_MULTIPLY,
 273         BC_INST_ASSIGN_DIVIDE,
 274         BC_INST_ASSIGN_MODULUS,
 275         BC_INST_ASSIGN_PLUS,
 276         BC_INST_ASSIGN_MINUS,
 277 #endif
 278         BC_INST_ASSIGN,
 279
 280         BC_INST_NUM,
 281         BC_INST_VAR,
 282         BC_INST_ARRAY_ELEM,
 283         BC_INST_ARRAY,
 284
 285         BC_INST_SCALE_FUNC,
 286         BC_INST_IBASE,
 287         BC_INST_SCALE,
 288         BC_INST_LAST,
 289         BC_INST_LENGTH,
 290         BC_INST_READ,
 291         BC_INST_OBASE,
 292         BC_INST_SQRT,
 293
 294         BC_INST_PRINT,
 295         BC_INST_PRINT_POP,
 296         BC_INST_STR,
 297         BC_INST_PRINT_STR,
 298
 299 #if ENABLE_BC
 300         BC_INST_JUMP,
 301         BC_INST_JUMP_ZERO,
 302
 303         BC_INST_CALL,
 304
 305         BC_INST_RET,
 306         BC_INST_RET0,
 307
 308         BC_INST_HALT,
 309 #endif
 310
 311         BC_INST_POP,
 312         BC_INST_POP_EXEC,
 313
 314 #if ENABLE_DC
 315         BC_INST_MODEXP,
 316         BC_INST_DIVMOD,
 317
 318         BC_INST_EXECUTE,
 319         BC_INST_EXEC_COND,
 320
 321         BC_INST_ASCIIFY,
 322         BC_INST_PRINT_STREAM,
 323
 324         BC_INST_PRINT_STACK,
 325         BC_INST_CLEAR_STACK,
 326         BC_INST_STACK_LEN,
 327         BC_INST_DUPLICATE,
 328         BC_INST_SWAP,
 329
 330         BC_INST_LOAD,
 331         BC_INST_PUSH_VAR,
 332         BC_INST_PUSH_TO_VAR,
 333
 334         BC_INST_QUIT,
 335         BC_INST_NQUIT,
 336
 337         BC_INST_INVALID = -1,
 338 #endif
 339
 340 } BcInst;
 341
 342 typedef struct BcId {
 343         char *name;
 344         size_t idx;
 345 } BcId;
 346
 347 typedef struct BcFunc {
 348         BcVec code;
 349         BcVec labels;
 350         size_t nparams;
 351         BcVec autos;
 352 } BcFunc;
 353
 354 typedef enum BcResultType {
 355
 356         BC_RESULT_TEMP,
 357
 358         BC_RESULT_VAR,
 359         BC_RESULT_ARRAY_ELEM,
 360         BC_RESULT_ARRAY,
 361
 362         BC_RESULT_STR,
 363
 364         BC_RESULT_IBASE,
 365         BC_RESULT_SCALE,
 366         BC_RESULT_LAST,
 367
 368         // These are between to calculate ibase, obase, and last from instructions.
 369         BC_RESULT_CONSTANT,
 370         BC_RESULT_ONE,
 371
 372         BC_RESULT_OBASE,
 373
 374 } BcResultType;
 375
 376 typedef union BcResultData {
 377         BcNum n;
 378         BcVec v;
 379         BcId id;
 380 } BcResultData;
 381
 382 typedef struct BcResult {
 383         BcResultType t;
 384         BcResultData d;
 385 } BcResult;
 386
 387 typedef struct BcInstPtr {
 388         size_t func;
 389         size_t idx;
 390         size_t len;
 391 } BcInstPtr;
 392
 393 // BC_LEX_NEG is not used in lexing; it is only for parsing.
 394 typedef enum BcLexType {
 395
 396         BC_LEX_EOF,
 397         BC_LEX_INVALID,
 398
 399         BC_LEX_OP_INC,
 400         BC_LEX_OP_DEC,
 401
 402         BC_LEX_NEG,
 403
 404         BC_LEX_OP_POWER,
 405         BC_LEX_OP_MULTIPLY,
 406         BC_LEX_OP_DIVIDE,
 407         BC_LEX_OP_MODULUS,
 408         BC_LEX_OP_PLUS,
 409         BC_LEX_OP_MINUS,
 410
 411         BC_LEX_OP_REL_EQ,
 412         BC_LEX_OP_REL_LE,
 413         BC_LEX_OP_REL_GE,
 414         BC_LEX_OP_REL_NE,
 415         BC_LEX_OP_REL_LT,
 416         BC_LEX_OP_REL_GT,
 417
 418         BC_LEX_OP_BOOL_NOT,
 419         BC_LEX_OP_BOOL_OR,
 420         BC_LEX_OP_BOOL_AND,
 421
 422         BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER,
 423         BC_LEX_OP_ASSIGN_MULTIPLY,
 424         BC_LEX_OP_ASSIGN_DIVIDE,
 425         BC_LEX_OP_ASSIGN_MODULUS,
 426         BC_LEX_OP_ASSIGN_PLUS,
 427         BC_LEX_OP_ASSIGN_MINUS,
 428         BC_LEX_OP_ASSIGN,
 429
 430         BC_LEX_NLINE,
 431         BC_LEX_WHITESPACE,
 432
 433         BC_LEX_LPAREN,
 434         BC_LEX_RPAREN,
 435
 436         BC_LEX_LBRACKET,
 437         BC_LEX_COMMA,
 438         BC_LEX_RBRACKET,
 439
 440         BC_LEX_LBRACE,
 441         BC_LEX_SCOLON,
 442         BC_LEX_RBRACE,
 443
 444         BC_LEX_STR,
 445         BC_LEX_NAME,
 446         BC_LEX_NUMBER,
 447
 448         BC_LEX_KEY_1st_keyword,
 449         BC_LEX_KEY_AUTO = BC_LEX_KEY_1st_keyword,
 450         BC_LEX_KEY_BREAK,
 451         BC_LEX_KEY_CONTINUE,
 452         BC_LEX_KEY_DEFINE,
 453         BC_LEX_KEY_ELSE,
 454         BC_LEX_KEY_FOR,
 455         BC_LEX_KEY_HALT,
 456         // code uses "type - BC_LEX_KEY_IBASE + BC_INST_IBASE" construct,
 457         BC_LEX_KEY_IBASE,  // relative order should match for: BC_INST_IBASE
 458         BC_LEX_KEY_IF,
 459         BC_LEX_KEY_LAST,   // relative order should match for: BC_INST_LAST
 460         BC_LEX_KEY_LENGTH,
 461         BC_LEX_KEY_LIMITS,
 462         BC_LEX_KEY_OBASE,  // relative order should match for: BC_INST_OBASE
 463         BC_LEX_KEY_PRINT,
 464         BC_LEX_KEY_QUIT,
 465         BC_LEX_KEY_READ,
 466         BC_LEX_KEY_RETURN,
 467         BC_LEX_KEY_SCALE,
 468         BC_LEX_KEY_SQRT,
 469         BC_LEX_KEY_WHILE,
 470
 471 #if ENABLE_DC
 472         BC_LEX_EQ_NO_REG,
 473         BC_LEX_OP_MODEXP,
 474         BC_LEX_OP_DIVMOD,
 475
 476         BC_LEX_COLON,
 477         BC_LEX_ELSE,
 478         BC_LEX_EXECUTE,
 479         BC_LEX_PRINT_STACK,
 480         BC_LEX_CLEAR_STACK,
 481         BC_LEX_STACK_LEVEL,
 482         BC_LEX_DUPLICATE,
 483         BC_LEX_SWAP,
 484         BC_LEX_POP,
 485
 486         BC_LEX_ASCIIFY,
 487         BC_LEX_PRINT_STREAM,
 488
 489         BC_LEX_STORE_IBASE,
 490         BC_LEX_STORE_SCALE,
 491         BC_LEX_LOAD,
 492         BC_LEX_LOAD_POP,
 493         BC_LEX_STORE_PUSH,
 494         BC_LEX_STORE_OBASE,
 495         BC_LEX_PRINT_POP,
 496         BC_LEX_NQUIT,
 497         BC_LEX_SCALE_FACTOR,
 498 #endif
 499 } BcLexType;
 500 // must match order of BC_LEX_KEY_foo etc above
 501 #if ENABLE_BC
 502 struct BcLexKeyword {
 503         char name8[8];
 504 };
 505 #define BC_LEX_KW_ENTRY(a, b) \
 506         { .name8 = a /*, .posix = b */ }
 507 static const struct BcLexKeyword bc_lex_kws[20] = {
 508         BC_LEX_KW_ENTRY("auto"    , 1), // 0
 509         BC_LEX_KW_ENTRY("break"   , 1), // 1
 510         BC_LEX_KW_ENTRY("continue", 0), // 2 note: this one has no terminating NUL
 511         BC_LEX_KW_ENTRY("define"  , 1), // 3
 512
 513         BC_LEX_KW_ENTRY("else"    , 0), // 4
 514         BC_LEX_KW_ENTRY("for"     , 1), // 5
 515         BC_LEX_KW_ENTRY("halt"    , 0), // 6
 516         BC_LEX_KW_ENTRY("ibase"   , 1), // 7
 517
 518         BC_LEX_KW_ENTRY("if"      , 1), // 8
 519         BC_LEX_KW_ENTRY("last"    , 0), // 9
 520         BC_LEX_KW_ENTRY("length"  , 1), // 10
 521         BC_LEX_KW_ENTRY("limits"  , 0), // 11
 522
 523         BC_LEX_KW_ENTRY("obase"   , 1), // 12
 524         BC_LEX_KW_ENTRY("print"   , 0), // 13
 525         BC_LEX_KW_ENTRY("quit"    , 1), // 14
 526         BC_LEX_KW_ENTRY("read"    , 0), // 15
 527
 528         BC_LEX_KW_ENTRY("return"  , 1), // 16
 529         BC_LEX_KW_ENTRY("scale"   , 1), // 17
 530         BC_LEX_KW_ENTRY("sqrt"    , 1), // 18
 531         BC_LEX_KW_ENTRY("while"   , 1), // 19
 532 };
 533 #undef BC_LEX_KW_ENTRY
 534 enum {
 535         POSIX_KWORD_MASK = 0
 536                 | (1 << 0)
 537                 | (1 << 1)
 538                 | (0 << 2)
 539                 | (1 << 3)
 540                 \
 541                 | (0 << 4)
 542                 | (1 << 5)
 543                 | (0 << 6)
 544                 | (1 << 7)
 545                 \
 546                 | (1 << 8)
 547                 | (0 << 9)
 548                 | (1 << 10)
 549                 | (0 << 11)
 550                 \
 551                 | (1 << 12)
 552                 | (0 << 13)
 553                 | (1 << 14)
 554                 | (0 << 15)
 555                 \
 556                 | (1 << 16)
 557                 | (1 << 17)
 558                 | (1 << 18)
 559                 | (1 << 19)
 560 };
 561 #define bc_lex_kws_POSIX(i) ((1 << (i)) & POSIX_KWORD_MASK)
 562 #endif
 563
 564 struct BcLex;
 565 typedef BcStatus (*BcLexNext)(struct BcLex *);
 566
 567 typedef struct BcLex {
 568
 569         const char *buf;
 570         size_t i;
 571         size_t line;
 572         size_t len;
 573         bool newline;
 574
 575         struct {
 576                 BcLexType t;
 577                 BcLexType last;
 578                 BcVec v;
 579         } t;
 580
 581         BcLexNext next;
 582
 583 } BcLex;
 584
 585 #define BC_PARSE_STREND ((char) UCHAR_MAX)
 586
 587 #define BC_PARSE_REL    (1 << 0)
 588 #define BC_PARSE_PRINT  (1 << 1)
 589 #define BC_PARSE_NOCALL (1 << 2)
 590 #define BC_PARSE_NOREAD (1 << 3)
 591 #define BC_PARSE_ARRAY  (1 << 4)
 592
 593 #define BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(parse) ((uint8_t *) bc_vec_top(&(parse)->flags))
 594 #define BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) (*(BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(parse)))
 595
 596 #define BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER (1 << 0)
 597 #define BC_PARSE_FUNC_INNER(parse) \
 598         (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER)
 599
 600 #define BC_PARSE_FLAG_FUNC (1 << 1)
 601 #define BC_PARSE_FUNC(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_FUNC)
 602
 603 #define BC_PARSE_FLAG_BODY (1 << 2)
 604 #define BC_PARSE_BODY(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_BODY)
 605
 606 #define BC_PARSE_FLAG_LOOP (1 << 3)
 607 #define BC_PARSE_LOOP(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_LOOP)
 608
 609 #define BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER (1 << 4)
 610 #define BC_PARSE_LOOP_INNER(parse) \
 611         (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER)
 612
 613 #define BC_PARSE_FLAG_IF (1 << 5)
 614 #define BC_PARSE_IF(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_IF)
 615
 616 #define BC_PARSE_FLAG_ELSE (1 << 6)
 617 #define BC_PARSE_ELSE(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_ELSE)
 618
 619 #define BC_PARSE_FLAG_IF_END (1 << 7)
 620 #define BC_PARSE_IF_END(parse) (BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) & BC_PARSE_FLAG_IF_END)
 621
 622 #define BC_PARSE_CAN_EXEC(parse)                                             \
 623         (!(BC_PARSE_TOP_FLAG(parse) &                                            \
 624            (BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER | BC_PARSE_FLAG_FUNC | BC_PARSE_FLAG_BODY | \
 625             BC_PARSE_FLAG_LOOP | BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER | BC_PARSE_FLAG_IF |   \
 626             BC_PARSE_FLAG_ELSE | BC_PARSE_FLAG_IF_END)))
 627
 628 struct BcParse;
 629
 630 struct BcProgram;
 631
 632 typedef BcStatus (*BcParseParse)(struct BcParse *);
 633
 634 typedef struct BcParse {
 635
 636         BcParseParse parse;
 637
 638         BcLex l;
 639
 640         BcVec flags;
 641
 642         BcVec exits;
 643         BcVec conds;
 644
 645         BcVec ops;
 646
 647         BcFunc *func;
 648         size_t fidx;
 649
 650         size_t nbraces;
 651         bool auto_part;
 652
 653 } BcParse;
 654
 655 typedef struct BcProgram {
 656
 657         size_t len;
 658         size_t scale;
 659
 660         BcNum ib;
 661         size_t ib_t;
 662         BcNum ob;
 663         size_t ob_t;
 664
 665         BcNum hexb;
 666
 667 #if ENABLE_DC
 668         BcNum strmb;
 669 #endif
 670
 671         BcVec results;
 672         BcVec stack;
 673
 674         BcVec fns;
 675         BcVec fn_map;
 676
 677         BcVec vars;
 678         BcVec var_map;
 679
 680         BcVec arrs;
 681         BcVec arr_map;
 682
 683         BcVec strs;
 684         BcVec consts;
 685
 686         const char *file;
 687
 688         BcNum last;
 689         BcNum zero;
 690         BcNum one;
 691
 692         size_t nchars;
 693
 694 } BcProgram;
 695
 696 #define BC_PROG_STACK(s, n) ((s)->len >= ((size_t) n))
 697
 698 #define BC_PROG_MAIN (0)
 699 #define BC_PROG_READ (1)
 700 #if ENABLE_DC
 701 #define BC_PROG_REQ_FUNCS (2)
 702 #endif
 703
 704 #define BC_PROG_STR(n) (!(n)->num && !(n)->cap)
 705 #define BC_PROG_NUM(r, n) \
 706         ((r)->t != BC_RESULT_ARRAY && (r)->t != BC_RESULT_STR && !BC_PROG_STR(n))
 707
 708 typedef unsigned long (*BcProgramBuiltIn)(BcNum *);
 709
 710 #define BC_FLAG_W (1 << 0)
 711 #define BC_FLAG_V (1 << 1)
 712 #define BC_FLAG_S (1 << 2)
 713 #define BC_FLAG_Q (1 << 3)
 714 #define BC_FLAG_L (1 << 4)
 715 #define BC_FLAG_I (1 << 5)
 716 #define DC_FLAG_X (1 << 6)
 717
 718 #define BC_MAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
 719 #define BC_MIN(a, b) ((a) < (b) ? (a) : (b))
 720
 721 #define BC_MAX_OBASE    ((unsigned) 999)
 722 #define BC_MAX_DIM      ((unsigned) INT_MAX)
 723 #define BC_MAX_SCALE    ((unsigned) UINT_MAX)
 724 #define BC_MAX_STRING   ((unsigned) UINT_MAX - 1)
 725 #define BC_MAX_NUM      BC_MAX_STRING
 726 // Unused apart from "limits" message. Just show a "biggish number" there.
 727 //#define BC_MAX_NAME     BC_MAX_STRING
 728 //#define BC_MAX_EXP      ((unsigned long) LONG_MAX)
 729 //#define BC_MAX_VARS     ((unsigned long) SIZE_MAX - 1)
 730 #define BC_MAX_NAME_STR "999999999"
 731 #define BC_MAX_EXP_STR  "999999999"
 732 #define BC_MAX_VARS_STR "999999999"
 733
 734 #define BC_MAX_OBASE_STR "999"
 735
 736 #if INT_MAX == 2147483647
 737 # define BC_MAX_DIM_STR "2147483647"
 738 #elif INT_MAX == 9223372036854775807
 739 # define BC_MAX_DIM_STR "9223372036854775807"
 740 #else
 741 # error Strange INT_MAX
 742 #endif
 743
 744 #if UINT_MAX == 4294967295
 745 # define BC_MAX_SCALE_STR  "4294967295"
 746 # define BC_MAX_STRING_STR "4294967294"
 747 #elif UINT_MAX == 18446744073709551615
 748 # define BC_MAX_SCALE_STR  "18446744073709551615"
 749 # define BC_MAX_STRING_STR "18446744073709551614"
 750 #else
 751 # error Strange UINT_MAX
 752 #endif
 753 #define BC_MAX_NUM_STR BC_MAX_STRING_STR
 754
 755 struct globals {
 756         IF_FEATURE_BC_SIGNALS(smallint ttyin;)
 757         IF_FEATURE_CLEAN_UP(smallint exiting;)
 758         char sbgn;
 759         char send;
 760
 761         BcParse prs;
 762         BcProgram prog;
 763
 764         // For error messages. Can be set to current parsed line,
 765         // or [TODO] to current executing line (can be before last parsed one)
 766         unsigned err_line;
 767
 768         BcVec files;
 769
 770         char *env_args;
 771
 772 #if ENABLE_FEATURE_EDITING
 773         line_input_t *line_input_state;
 774 #endif
 775 } FIX_ALIASING;
 776 #define G (*ptr_to_globals)
 777 #define INIT_G() do { \
 778         SET_PTR_TO_GLOBALS(xzalloc(sizeof(G))); \
 779 } while (0)
 780 #define FREE_G() do { \
 781         FREE_PTR_TO_GLOBALS(); \
 782 } while (0)
 783 #define G_posix (ENABLE_BC && (option_mask32 & BC_FLAG_S))
 784 #define G_warn  (ENABLE_BC && (option_mask32 & BC_FLAG_W))
 785 #define G_exreg (ENABLE_DC && (option_mask32 & DC_FLAG_X))
 786 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
 787 # define G_interrupt bb_got_signal
 788 # define G_ttyin     G.ttyin
 789 #else
 790 # define G_interrupt 0
 791 # define G_ttyin     0
 792 #endif
 793 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
 794 # define G_exiting G.exiting
 795 #else
 796 # define G_exiting 0
 797 #endif
 798 #define IS_BC (ENABLE_BC && (!ENABLE_DC || applet_name[0] == 'b'))
 799
 800 #if ENABLE_BC
 801
 802 // This is a bit array that corresponds to token types. An entry is
 803 // true if the token is valid in an expression, false otherwise.
 804 enum {
 805         BC_PARSE_EXPRS_BITS = 0
 806         + ((uint64_t)((0 << 0)+(0 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (0*8))
 807         + ((uint64_t)((1 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (1*8))
 808         + ((uint64_t)((1 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (2*8))
 809         + ((uint64_t)((1 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(0 << 3)+(0 << 4)+(1 << 5)+(1 << 6)+(0 << 7)) << (3*8))
 810         + ((uint64_t)((0 << 0)+(0 << 1)+(0 << 2)+(0 << 3)+(0 << 4)+(0 << 5)+(1 << 6)+(1 << 7)) << (4*8))
 811         + ((uint64_t)((0 << 0)+(0 << 1)+(0 << 2)+(0 << 3)+(0 << 4)+(0 << 5)+(0 << 6)+(1 << 7)) << (5*8))
 812         + ((uint64_t)((0 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(1 << 3)+(1 << 4)+(0 << 5)+(0 << 6)+(1 << 7)) << (6*8))
 813         + ((uint64_t)((0 << 0)+(1 << 1)+(1 << 2)+(0 << 3)                                    ) << (7*8))
 814 };
 815 static ALWAYS_INLINE long bc_parse_exprs(unsigned i)
 816 {
 817 #if ULONG_MAX > 0xffffffff
 818         // 64-bit version (will not work correctly for 32-bit longs!)
 819         return BC_PARSE_EXPRS_BITS & (1UL << i);
 820 #else
 821         // 32-bit version
 822         unsigned long m = (uint32_t)BC_PARSE_EXPRS_BITS;
 823         if (i >= 32) {
 824                 m = (uint32_t)(BC_PARSE_EXPRS_BITS >> 32);
 825                 i &= 31;
 826         }
 827         return m & (1UL << i);
 828 #endif
 829 }
 830
 831 // This is an array of data for operators that correspond to token types.
 832 static const uint8_t bc_parse_ops[] = {
 833 #define OP(p,l) ((int)(l) * 0x10 + (p))
 834         OP(0, false), OP( 0, false ), // inc dec
 835         OP(1, false), // neg
 836         OP(2, false),
 837         OP(3, true ), OP( 3, true  ), OP( 3, true  ), // pow mul div
 838         OP(4, true ), OP( 4, true  ), // mod + -
 839         OP(6, true ), OP( 6, true  ), OP( 6, true  ), OP( 6, true  ), OP( 6, true  ), OP( 6, true ), // == <= >= != < >
 840         OP(1, false), // not
 841         OP(7, true ), OP( 7, true  ), // or and
 842         OP(5, false), OP( 5, false ), OP( 5, false ), OP( 5, false ), OP( 5, false ), // ^= *= /= %= +=
 843         OP(5, false), OP( 5, false ), // -= =
 844 #undef OP
 845 };
 846 #define bc_parse_op_PREC(i) (bc_parse_ops[i] & 0x0f)
 847 #define bc_parse_op_LEFT(i) (bc_parse_ops[i] & 0x10)
 848
 849 // Byte array of up to 4 BC_LEX's, packed into 32-bit word
 850 typedef uint32_t BcParseNext;
 851
 852 // These identify what tokens can come after expressions in certain cases.
 853 enum {
 854 #define BC_PARSE_NEXT4(a,b,c,d) ( (a) | ((b)<<8) | ((c)<<16) | ((((d)|0x80)<<24)) )
 855 #define BC_PARSE_NEXT2(a,b)     BC_PARSE_NEXT4(a,b,0xff,0xff)
 856 #define BC_PARSE_NEXT1(a)       BC_PARSE_NEXT4(a,0xff,0xff,0xff)
 857         bc_parse_next_expr  = BC_PARSE_NEXT4(BC_LEX_NLINE,  BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_RBRACE, BC_LEX_EOF),
 858         bc_parse_next_param = BC_PARSE_NEXT2(BC_LEX_RPAREN, BC_LEX_COMMA),
 859         bc_parse_next_print = BC_PARSE_NEXT4(BC_LEX_COMMA,  BC_LEX_NLINE,  BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_EOF),
 860         bc_parse_next_rel   = BC_PARSE_NEXT1(BC_LEX_RPAREN),
 861         bc_parse_next_elem  = BC_PARSE_NEXT1(BC_LEX_RBRACKET),
 862         bc_parse_next_for   = BC_PARSE_NEXT1(BC_LEX_SCOLON),
 863         bc_parse_next_read  = BC_PARSE_NEXT2(BC_LEX_NLINE,  BC_LEX_EOF),
 864 #undef BC_PARSE_NEXT4
 865 #undef BC_PARSE_NEXT2
 866 #undef BC_PARSE_NEXT1
 867 };
 868 #endif // ENABLE_BC
 869
 870 #if ENABLE_DC
 871 static const //BcLexType - should be this type, but narrower type saves size:
 872 uint8_t
 873 dc_lex_regs[] = {
 874         BC_LEX_OP_REL_EQ, BC_LEX_OP_REL_LE, BC_LEX_OP_REL_GE, BC_LEX_OP_REL_NE,
 875         BC_LEX_OP_REL_LT, BC_LEX_OP_REL_GT, BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_COLON,
 876         BC_LEX_ELSE, BC_LEX_LOAD, BC_LEX_LOAD_POP, BC_LEX_OP_ASSIGN,
 877         BC_LEX_STORE_PUSH,
 878 };
 879
 880 static const //BcLexType - should be this type
 881 uint8_t
 882 dc_lex_tokens[] = {
 883         BC_LEX_OP_MODULUS, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_LPAREN,
 884         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_MULTIPLY, BC_LEX_OP_PLUS, BC_LEX_INVALID,
 885         BC_LEX_OP_MINUS, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_DIVIDE,
 886         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 887         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 888         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 889         BC_LEX_COLON, BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_OP_REL_GT, BC_LEX_OP_REL_EQ,
 890         BC_LEX_OP_REL_LT, BC_LEX_KEY_READ, BC_LEX_INVALID,
 891         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 892         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_EQ_NO_REG, BC_LEX_INVALID,
 893         BC_LEX_KEY_IBASE, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_KEY_SCALE, BC_LEX_LOAD_POP,
 894         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_BOOL_NOT, BC_LEX_KEY_OBASE, BC_LEX_PRINT_STREAM,
 895         BC_LEX_NQUIT, BC_LEX_POP, BC_LEX_STORE_PUSH, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 896         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_SCALE_FACTOR, BC_LEX_INVALID,
 897         BC_LEX_KEY_LENGTH, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 898         BC_LEX_OP_POWER, BC_LEX_NEG, BC_LEX_INVALID,
 899         BC_LEX_ASCIIFY, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_CLEAR_STACK, BC_LEX_DUPLICATE,
 900         BC_LEX_ELSE, BC_LEX_PRINT_STACK, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
 901         BC_LEX_STORE_IBASE, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_STORE_SCALE, BC_LEX_LOAD,
 902         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_PRINT_POP, BC_LEX_STORE_OBASE, BC_LEX_KEY_PRINT,
 903         BC_LEX_KEY_QUIT, BC_LEX_SWAP, BC_LEX_OP_ASSIGN, BC_LEX_INVALID,
 904         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_KEY_SQRT, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_EXECUTE,
 905         BC_LEX_INVALID, BC_LEX_STACK_LEVEL,
 906         BC_LEX_LBRACE, BC_LEX_OP_MODEXP, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_DIVMOD,
 907         BC_LEX_INVALID
 908 };
 909
 910 static const //BcInst - should be this type. Using signed narrow type since BC_INST_INVALID is -1
 911 int8_t
 912 dc_parse_insts[] = {
 913         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_REL_GE,
 914         BC_INST_INVALID, BC_INST_POWER, BC_INST_MULTIPLY, BC_INST_DIVIDE,
 915         BC_INST_MODULUS, BC_INST_PLUS, BC_INST_MINUS,
 916         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 917         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 918         BC_INST_BOOL_NOT, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 919         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 920         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 921         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_REL_GT, BC_INST_INVALID,
 922         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_REL_GE,
 923         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 924         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 925         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 926         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_IBASE,
 927         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_LENGTH, BC_INST_INVALID,
 928         BC_INST_OBASE, BC_INST_PRINT, BC_INST_QUIT, BC_INST_INVALID,
 929         BC_INST_INVALID, BC_INST_SCALE, BC_INST_SQRT, BC_INST_INVALID,
 930         BC_INST_REL_EQ, BC_INST_MODEXP, BC_INST_DIVMOD, BC_INST_INVALID,
 931         BC_INST_INVALID, BC_INST_EXECUTE, BC_INST_PRINT_STACK, BC_INST_CLEAR_STACK,
 932         BC_INST_STACK_LEN, BC_INST_DUPLICATE, BC_INST_SWAP, BC_INST_POP,
 933         BC_INST_ASCIIFY, BC_INST_PRINT_STREAM, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 934         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 935         BC_INST_PRINT, BC_INST_NQUIT, BC_INST_SCALE_FUNC,
 936 };
 937 #endif // ENABLE_DC
 938
 939 static const BcNumBinaryOp bc_program_ops[] = {
 940         bc_num_pow, bc_num_mul, bc_num_div, bc_num_mod, bc_num_add, bc_num_sub,
 941 };
 942
 943 static void fflush_and_check(void)
 944 {
 945         fflush_all();
 946         if (ferror(stdout) || ferror(stderr))
 947                 bb_perror_msg_and_die("output error");
 948 }
 949
 950 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
 951 #define QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN \
 952 do { \
 953         IF_FEATURE_BC_SIGNALS(G_ttyin = 0;) /* do not loop in main loop anymore */ \
 954         G_exiting = 1; \
 955         return BC_STATUS_FAILURE; \
 956 } while (0)
 957 #else
 958 #define QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN quit()
 959 #endif
 960
 961 static void quit(void) NORETURN;
 962 static void quit(void)
 963 {
 964         if (ferror(stdin))
 965                 bb_perror_msg_and_die("input error");
 966         fflush_and_check();
 967         exit(0);
 968 }
 969
 970 static void bc_verror_msg(const char *fmt, va_list p)
 971 {
 972         const char *sv = sv; /* for compiler */
 973         if (G.prog.file) {
 974                 sv = applet_name;
 975                 applet_name = xasprintf("%s: %s:%u", applet_name, G.prog.file, G.err_line);
 976         }
 977         bb_verror_msg(fmt, p, NULL);
 978         if (G.prog.file) {
 979                 free((char*)applet_name);
 980                 applet_name = sv;
 981         }
 982 }
 983
 984 static NOINLINE int bc_error_fmt(const char *fmt, ...)
 985 {
 986         va_list p;
 987
 988         va_start(p, fmt);
 989         bc_verror_msg(fmt, p);
 990         va_end(p);
 991
 992         if (!ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP && !G_ttyin)
 993                 exit(1);
 994         return BC_STATUS_FAILURE;
 995 }
 996
 997 #if ENABLE_BC
 998 static NOINLINE int bc_posix_error_fmt(const char *fmt, ...)
 999 {
1000         va_list p;
1001
1002         // Are non-POSIX constructs totally ok?
1003         if (!(option_mask32 & (BC_FLAG_S|BC_FLAG_W)))
1004                 return BC_STATUS_SUCCESS; // yes
1005
1006         va_start(p, fmt);
1007         bc_verror_msg(fmt, p);
1008         va_end(p);
1009
1010         // Do we treat non-POSIX constructs as errors?
1011         if (!(option_mask32 & BC_FLAG_S))
1012                 return BC_STATUS_SUCCESS; // no, it's a warning
1013         if (!ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP && !G_ttyin)
1014                 exit(1);
1015         return BC_STATUS_FAILURE;
1016 }
1017 #endif
1018
1019 // We use error functions with "return bc_error(FMT[, PARAMS])" idiom.
1020 // This idiom begs for tail-call optimization, but for it to work,
1021 // function must not have caller-cleaned parameters on stack.
1022 // Unfortunately, vararg function API does exactly that on most arches.
1023 // Thus, use these shims for the cases when we have no vararg PARAMS:
1024 static int bc_error(const char *msg)
1025 {
1026         return bc_error_fmt("%s", msg);
1027 }
1028 #if ENABLE_BC
1029 static int bc_POSIX_requires(const char *msg)
1030 {
1031         return bc_posix_error_fmt("POSIX requires %s", msg);
1032 }
1033 static int bc_POSIX_does_not_allow(const char *msg)
1034 {
1035         return bc_posix_error_fmt("%s%s", "POSIX does not allow ", msg);
1036 }
1037 static int bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad(const char *msg)
1038 {
1039         return bc_posix_error_fmt("%s%s %s", "POSIX does not allow ", "boolean operators; the following is bad:", msg);
1040 }
1041 static int bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for(const char *msg)
1042 {
1043         return bc_posix_error_fmt("%san empty %s expression in a for loop", "POSIX does not allow ", msg);
1044 }
1045 #endif
1046 static int bc_error_bad_character(char c)
1047 {
1048         return bc_error_fmt("bad character '%c'", c);
1049 }
1050 static int bc_error_bad_expression(void)
1051 {
1052         return bc_error("bad expression");
1053 }
1054 static int bc_error_bad_token(void)
1055 {
1056         return bc_error("bad token");
1057 }
1058 static int bc_error_stack_has_too_few_elements(void)
1059 {
1060         return bc_error("stack has too few elements");
1061 }
1062 static int bc_error_variable_is_wrong_type(void)
1063 {
1064         return bc_error("variable is wrong type");
1065 }
1066 static int bc_error_nested_read_call(void)
1067 {
1068         return bc_error("read() call inside of a read() call");
1069 }
1070
1071 static void bc_vec_grow(BcVec *v, size_t n)
1072 {
1073         size_t cap = v->cap * 2;
1074         while (cap < v->len + n) cap *= 2;
1075         v->v = xrealloc(v->v, v->size * cap);
1076         v->cap = cap;
1077 }
1078
1079 static void bc_vec_init(BcVec *v, size_t esize, BcVecFree dtor)
1080 {
1081         v->size = esize;
1082         v->cap = BC_VEC_START_CAP;
1083         v->len = 0;
1084         v->dtor = dtor;
1085         v->v = xmalloc(esize * BC_VEC_START_CAP);
1086 }
1087
1088 static void bc_char_vec_init(BcVec *v)
1089 {
1090         bc_vec_init(v, sizeof(char), NULL);
1091 }
1092
1093 static void bc_vec_expand(BcVec *v, size_t req)
1094 {
1095         if (v->cap < req) {
1096                 v->v = xrealloc(v->v, v->size * req);
1097                 v->cap = req;
1098         }
1099 }
1100
1101 static void bc_vec_pop(BcVec *v)
1102 {
1103         v->len--;
1104         if (v->dtor)
1105                 v->dtor(v->v + (v->size * v->len));
1106 }
1107
1108 static void bc_vec_npop(BcVec *v, size_t n)
1109 {
1110         if (!v->dtor)
1111                 v->len -= n;
1112         else {
1113                 size_t len = v->len - n;
1114                 while (v->len > len) v->dtor(v->v + (v->size * --v->len));
1115         }
1116 }
1117
1118 static void bc_vec_pop_all(BcVec *v)
1119 {
1120         bc_vec_npop(v, v->len);
1121 }
1122
1123 static void bc_vec_push(BcVec *v, const void *data)
1124 {
1125         if (v->len + 1 > v->cap) bc_vec_grow(v, 1);
1126         memmove(v->v + (v->size * v->len), data, v->size);
1127         v->len += 1;
1128 }
1129
1130 static void bc_vec_pushByte(BcVec *v, char data)
1131 {
1132         bc_vec_push(v, &data);
1133 }
1134
1135 static void bc_vec_pushZeroByte(BcVec *v)
1136 {
1137         //bc_vec_pushByte(v, '\0');
1138         // better:
1139         bc_vec_push(v, &const_int_0);
1140 }
1141
1142 static void bc_vec_pushAt(BcVec *v, const void *data, size_t idx)
1143 {
1144         if (idx == v->len)
1145                 bc_vec_push(v, data);
1146         else {
1147
1148                 char *ptr;
1149
1150                 if (v->len == v->cap) bc_vec_grow(v, 1);
1151
1152                 ptr = v->v + v->size * idx;
1153
1154                 memmove(ptr + v->size, ptr, v->size * (v->len++ - idx));
1155                 memmove(ptr, data, v->size);
1156         }
1157 }
1158
1159 static void bc_vec_string(BcVec *v, size_t len, const char *str)
1160 {
1161         bc_vec_pop_all(v);
1162         bc_vec_expand(v, len + 1);
1163         memcpy(v->v, str, len);
1164         v->len = len;
1165
1166         bc_vec_pushZeroByte(v);
1167 }
1168
1169 static void bc_vec_concat(BcVec *v, const char *str)
1170 {
1171         size_t len;
1172
1173         if (v->len == 0) bc_vec_pushZeroByte(v);
1174
1175         len = v->len + strlen(str);
1176
1177         if (v->cap < len) bc_vec_grow(v, len - v->len);
1178         strcpy(v->v + v->len - 1, str);
1179
1180         v->len = len;
1181 }
1182
1183 static void *bc_vec_item(const BcVec *v, size_t idx)
1184 {
1185         return v->v + v->size * idx;
1186 }
1187
1188 static void *bc_vec_item_rev(const BcVec *v, size_t idx)
1189 {
1190         return v->v + v->size * (v->len - idx - 1);
1191 }
1192
1193 static void *bc_vec_top(const BcVec *v)
1194 {
1195         return v->v + v->size * (v->len - 1);
1196 }
1197
1198 static void bc_vec_free(void *vec)
1199 {
1200         BcVec *v = (BcVec *) vec;
1201         bc_vec_pop_all(v);
1202         free(v->v);
1203 }
1204
1205 static int bc_id_cmp(const void *e1, const void *e2)
1206 {
1207         return strcmp(((const BcId *) e1)->name, ((const BcId *) e2)->name);
1208 }
1209
1210 static void bc_id_free(void *id)
1211 {
1212         free(((BcId *) id)->name);
1213 }
1214
1215 static size_t bc_map_find(const BcVec *v, const void *ptr)
1216 {
1217         size_t low = 0, high = v->len;
1218
1219         while (low < high) {
1220
1221                 size_t mid = (low + high) / 2;
1222                 BcId *id = bc_vec_item(v, mid);
1223                 int result = bc_id_cmp(ptr, id);
1224
1225                 if (result == 0)
1226                         return mid;
1227                 else if (result < 0)
1228                         high = mid;
1229                 else
1230                         low = mid + 1;
1231         }
1232
1233         return low;
1234 }
1235
1236 static int bc_map_insert(BcVec *v, const void *ptr, size_t *i)
1237 {
1238         size_t n = *i = bc_map_find(v, ptr);
1239
1240         if (n == v->len)
1241                 bc_vec_push(v, ptr);
1242         else if (!bc_id_cmp(ptr, bc_vec_item(v, n)))
1243                 return 0; // "was not inserted"
1244         else
1245                 bc_vec_pushAt(v, ptr, n);
1246         return 1; // "was inserted"
1247 }
1248
1249 #if ENABLE_BC
1250 static size_t bc_map_index(const BcVec *v, const void *ptr)
1251 {
1252         size_t i = bc_map_find(v, ptr);
1253         if (i >= v->len) return BC_VEC_INVALID_IDX;
1254         return bc_id_cmp(ptr, bc_vec_item(v, i)) ? BC_VEC_INVALID_IDX : i;
1255 }
1256 #endif
1257
1258 static int push_input_byte(BcVec *vec, char c)
1259 {
1260         if ((c < ' ' && c != '\t' && c != '\r' && c != '\n') // also allow '\v' '\f'?
1261          || c > 0x7e
1262         ) {
1263                 // Bad chars on this line, ignore entire line
1264                 bc_error_fmt("illegal character 0x%02x", c);
1265                 return 1;
1266         }
1267         bc_vec_pushByte(vec, (char)c);
1268         return 0;
1269 }
1270
1271 static BcStatus bc_read_line(BcVec *vec, const char *prompt)
1272 {
1273         BcStatus s;
1274         bool bad_chars;
1275
1276         if (G_posix) prompt = "";
1277
1278         s = BC_STATUS_SUCCESS;
1279         do {
1280                 int c;
1281
1282                 bad_chars = 0;
1283                 bc_vec_pop_all(vec);
1284
1285                 fflush_and_check();
1286
1287 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
1288                 if (G_interrupt) { // ^C was pressed
1289  intr:
1290                         G_interrupt = 0;
1291                         fputs(IS_BC
1292                                 ? "\ninterrupt (type \"quit\" to exit)\n"
1293                                 : "\ninterrupt (type \"q\" to exit)\n"
1294                                 , stderr);
1295                 }
1296 # if ENABLE_FEATURE_EDITING
1297                 if (G_ttyin) {
1298                         int n, i;
1299 #  define line_buf bb_common_bufsiz1
1300                         n = read_line_input(G.line_input_state, prompt, line_buf, COMMON_BUFSIZE);
1301                         if (n <= 0) { // read errors or EOF, or ^D, or ^C
1302                                 if (n == 0) // ^C
1303                                         goto intr;
1304                                 s = BC_STATUS_EOF;
1305                                 break;
1306                         }
1307                         i = 0;
1308                         for (;;) {
1309                                 c = line_buf[i++];
1310                                 if (!c) break;
1311                                 bad_chars |= push_input_byte(vec, c);
1312                         }
1313 #  undef line_buf
1314                 } else
1315 # endif
1316 #endif
1317                 {
1318                         if (G_ttyin)
1319                                 fputs(prompt, stderr);
1320                         IF_FEATURE_BC_SIGNALS(errno = 0;)
1321                         do {
1322                                 c = fgetc(stdin);
1323 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS && !ENABLE_FEATURE_EDITING
1324                                 // Both conditions appear simultaneously, check both just in case
1325                                 if (errno == EINTR || G_interrupt) {
1326                                         // ^C was pressed
1327                                         clearerr(stdin);
1328                                         goto intr;
1329                                 }
1330 #endif
1331                                 if (c == EOF) {
1332                                         if (ferror(stdin))
1333                                                 quit(); // this emits error message
1334                                         s = BC_STATUS_EOF;
1335                                         // Note: EOF does not append '\n', therefore:
1336                                         // printf 'print 123\n' | bc - works
1337                                         // printf 'print 123' | bc   - fails (syntax error)
1338                                         break;
1339                                 }
1340                                 bad_chars |= push_input_byte(vec, c);
1341                         } while (c != '\n');
1342                 }
1343         } while (bad_chars);
1344
1345         bc_vec_pushZeroByte(vec);
1346
1347         return s;
1348 }
1349
1350 static char* bc_read_file(const char *path)
1351 {
1352         char *buf;
1353         size_t size = ((size_t) -1);
1354         size_t i;
1355
1356         // Never returns NULL (dies on errors)
1357         buf = xmalloc_xopen_read_close(path, &size);
1358
1359         for (i = 0; i < size; ++i) {
1360                 char c = buf[i];
1361                 if ((c < ' ' && c != '\t' && c != '\r' && c != '\n') // also allow '\v' '\f'?
1362                  || c > 0x7e
1363                 ) {
1364                         free(buf);
1365                         buf = NULL;
1366                         break;
1367                 }
1368         }
1369
1370         return buf;
1371 }
1372
1373 static void bc_num_setToZero(BcNum *n, size_t scale)
1374 {
1375         n->len = 0;
1376         n->neg = false;
1377         n->rdx = scale;
1378 }
1379
1380 static void bc_num_zero(BcNum *n)
1381 {
1382         bc_num_setToZero(n, 0);
1383 }
1384
1385 static void bc_num_one(BcNum *n)
1386 {
1387         bc_num_setToZero(n, 0);
1388         n->len = 1;
1389         n->num[0] = 1;
1390 }
1391
1392 static void bc_num_ten(BcNum *n)
1393 {
1394         bc_num_setToZero(n, 0);
1395         n->len = 2;
1396         n->num[0] = 0;
1397         n->num[1] = 1;
1398 }
1399
1400 static void bc_num_init(BcNum *n, size_t req)
1401 {
1402         req = req >= BC_NUM_DEF_SIZE ? req : BC_NUM_DEF_SIZE;
1403         memset(n, 0, sizeof(BcNum));
1404         n->num = xmalloc(req);
1405         n->cap = req;
1406 }
1407
1408 static void bc_num_expand(BcNum *n, size_t req)
1409 {
1410         req = req >= BC_NUM_DEF_SIZE ? req : BC_NUM_DEF_SIZE;
1411         if (req > n->cap) {
1412                 n->num = xrealloc(n->num, req);
1413                 n->cap = req;
1414         }
1415 }
1416
1417 static void bc_num_free(void *num)
1418 {
1419         free(((BcNum *) num)->num);
1420 }
1421
1422 static void bc_num_copy(BcNum *d, BcNum *s)
1423 {
1424         if (d != s) {
1425                 bc_num_expand(d, s->cap);
1426                 d->len = s->len;
1427                 d->neg = s->neg;
1428                 d->rdx = s->rdx;
1429                 memcpy(d->num, s->num, sizeof(BcDig) * d->len);
1430         }
1431 }
1432
1433 static BcStatus bc_num_ulong(BcNum *n, unsigned long *result_p)
1434 {
1435         size_t i;
1436         unsigned long pow, result;
1437
1438         if (n->neg) return bc_error("negative number");
1439
1440         for (result = 0, pow = 1, i = n->rdx; i < n->len; ++i) {
1441
1442                 unsigned long prev = result, powprev = pow;
1443
1444                 result += ((unsigned long) n->num[i]) * pow;
1445                 pow *= 10;
1446
1447                 if (result < prev || pow < powprev)
1448                         return bc_error("overflow");
1449                 prev = result;
1450                 powprev = pow;
1451         }
1452         *result_p = result;
1453
1454         return BC_STATUS_SUCCESS;
1455 }
1456
1457 static void bc_num_ulong2num(BcNum *n, unsigned long val)
1458 {
1459         size_t len;
1460         BcDig *ptr;
1461         unsigned long i;
1462
1463         bc_num_zero(n);
1464
1465         if (val == 0) return;
1466
1467         for (len = 1, i = ULONG_MAX; i != 0; i /= 10, ++len) bc_num_expand(n, len);
1468         for (ptr = n->num, i = 0; val; ++i, ++n->len, val /= 10) ptr[i] = val % 10;
1469 }
1470
1471 static void bc_num_subArrays(BcDig *restrict a, BcDig *restrict b,
1472                                  size_t len)
1473 {
1474         size_t i, j;
1475         for (i = 0; i < len; ++i) {
1476                 for (a[i] -= b[i], j = 0; a[i + j] < 0;) {
1477                         a[i + j++] += 10;
1478                         a[i + j] -= 1;
1479                 }
1480         }
1481 }
1482
1483 #define BC_NUM_NEG(n, neg)      ((((ssize_t)(n)) ^ -((ssize_t)(neg))) + (neg))
1484 #define BC_NUM_ONE(n)           ((n)->len == 1 && (n)->rdx == 0 && (n)->num[0] == 1)
1485 #define BC_NUM_INT(n)           ((n)->len - (n)->rdx)
1486 //#define BC_NUM_AREQ(a, b)       (BC_MAX((a)->rdx, (b)->rdx) + BC_MAX(BC_NUM_INT(a), BC_NUM_INT(b)) + 1)
1487 static /*ALWAYS_INLINE*/ size_t BC_NUM_AREQ(BcNum *a, BcNum *b)
1488 {
1489         return BC_MAX(a->rdx, b->rdx) + BC_MAX(BC_NUM_INT(a), BC_NUM_INT(b)) + 1;
1490 }
1491 //#define BC_NUM_MREQ(a, b, scale) (BC_NUM_INT(a) + BC_NUM_INT(b) + BC_MAX((scale), (a)->rdx + (b)->rdx) + 1)
1492 static /*ALWAYS_INLINE*/ size_t BC_NUM_MREQ(BcNum *a, BcNum *b, size_t scale)
1493 {
1494         return BC_NUM_INT(a) + BC_NUM_INT(b) + BC_MAX(scale, a->rdx + b->rdx) + 1;
1495 }
1496
1497 static ssize_t bc_num_compare(BcDig *restrict a, BcDig *restrict b, size_t len)
1498 {
1499         size_t i;
1500         int c = 0;
1501         for (i = len - 1; i < len && !(c = a[i] - b[i]); --i);
1502         return BC_NUM_NEG(i + 1, c < 0);
1503 }
1504
1505 static ssize_t bc_num_cmp(BcNum *a, BcNum *b)
1506 {
1507         size_t i, min, a_int, b_int, diff;
1508         BcDig *max_num, *min_num;
1509         bool a_max, neg = false;
1510         ssize_t cmp;
1511
1512         if (a == b) return 0;
1513         if (a->len == 0) return BC_NUM_NEG(!!b->len, !b->neg);
1514         if (b->len == 0) return BC_NUM_NEG(1, a->neg);
1515         if (a->neg) {
1516                 if (b->neg)
1517                         neg = true;
1518                 else
1519                         return -1;
1520         }
1521         else if (b->neg)
1522                 return 1;
1523
1524         a_int = BC_NUM_INT(a);
1525         b_int = BC_NUM_INT(b);
1526         a_int -= b_int;
1527         a_max = (a->rdx > b->rdx);
1528
1529         if (a_int != 0) return (ssize_t) a_int;
1530
1531         if (a_max) {
1532                 min = b->rdx;
1533                 diff = a->rdx - b->rdx;
1534                 max_num = a->num + diff;
1535                 min_num = b->num;
1536         }
1537         else {
1538                 min = a->rdx;
1539                 diff = b->rdx - a->rdx;
1540                 max_num = b->num + diff;
1541                 min_num = a->num;
1542         }
1543
1544         cmp = bc_num_compare(max_num, min_num, b_int + min);
1545         if (cmp != 0) return BC_NUM_NEG(cmp, (!a_max) != neg);
1546
1547         for (max_num -= diff, i = diff - 1; i < diff; --i) {
1548                 if (max_num[i]) return BC_NUM_NEG(1, (!a_max) != neg);
1549         }
1550
1551         return 0;
1552 }
1553
1554 static void bc_num_truncate(BcNum *n, size_t places)
1555 {
1556         if (places == 0) return;
1557
1558         n->rdx -= places;
1559
1560         if (n->len != 0) {
1561                 n->len -= places;
1562                 memmove(n->num, n->num + places, n->len * sizeof(BcDig));
1563         }
1564 }
1565
1566 static void bc_num_extend(BcNum *n, size_t places)
1567 {
1568         size_t len = n->len + places;
1569
1570         if (places != 0) {
1571
1572                 if (n->cap < len) bc_num_expand(n, len);
1573
1574                 memmove(n->num + places, n->num, sizeof(BcDig) * n->len);
1575                 memset(n->num, 0, sizeof(BcDig) * places);
1576
1577                 n->len += places;
1578                 n->rdx += places;
1579         }
1580 }
1581
1582 static void bc_num_clean(BcNum *n)
1583 {
1584         while (n->len > 0 && n->num[n->len - 1] == 0) --n->len;
1585         if (n->len == 0)
1586                 n->neg = false;
1587         else if (n->len < n->rdx)
1588                 n->len = n->rdx;
1589 }
1590
1591 static void bc_num_retireMul(BcNum *n, size_t scale, bool neg1, bool neg2)
1592 {
1593         if (n->rdx < scale)
1594                 bc_num_extend(n, scale - n->rdx);
1595         else
1596                 bc_num_truncate(n, n->rdx - scale);
1597
1598         bc_num_clean(n);
1599         if (n->len != 0) n->neg = !neg1 != !neg2;
1600 }
1601
1602 static void bc_num_split(BcNum *restrict n, size_t idx, BcNum *restrict a,
1603                          BcNum *restrict b)
1604 {
1605         if (idx < n->len) {
1606
1607                 b->len = n->len - idx;
1608                 a->len = idx;
1609                 a->rdx = b->rdx = 0;
1610
1611                 memcpy(b->num, n->num + idx, b->len * sizeof(BcDig));
1612                 memcpy(a->num, n->num, idx * sizeof(BcDig));
1613         }
1614         else {
1615                 bc_num_zero(b);
1616                 bc_num_copy(a, n);
1617         }
1618
1619         bc_num_clean(a);
1620         bc_num_clean(b);
1621 }
1622
1623 static BcStatus bc_num_shift(BcNum *n, size_t places)
1624 {
1625         if (places == 0 || n->len == 0) return BC_STATUS_SUCCESS;
1626
1627         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_NUM.
1628         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_NUM | 0xff)) {
1629                 if (places + n->len > BC_MAX_NUM)
1630                         return bc_error("number too long: must be [1,"BC_MAX_NUM_STR"]");
1631         }
1632
1633         if (n->rdx >= places)
1634                 n->rdx -= places;
1635         else {
1636                 bc_num_extend(n, places - n->rdx);
1637                 n->rdx = 0;
1638         }
1639
1640         bc_num_clean(n);
1641
1642         return BC_STATUS_SUCCESS;
1643 }
1644
1645 static BcStatus bc_num_inv(BcNum *a, BcNum *b, size_t scale)
1646 {
1647         BcNum one;
1648         BcDig num[2];
1649
1650         one.cap = 2;
1651         one.num = num;
1652         bc_num_one(&one);
1653
1654         return bc_num_div(&one, a, b, scale);
1655 }
1656
1657 static BcStatus bc_num_a(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t sub)
1658 {
1659         BcDig *ptr, *ptr_a, *ptr_b, *ptr_c;
1660         size_t i, max, min_rdx, min_int, diff, a_int, b_int;
1661         int carry, in;
1662
1663         // Because this function doesn't need to use scale (per the bc spec),
1664         // I am hijacking it to say whether it's doing an add or a subtract.
1665
1666         if (a->len == 0) {
1667                 bc_num_copy(c, b);
1668                 if (sub && c->len) c->neg = !c->neg;
1669                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1670         }
1671         else if (b->len == 0) {
1672                 bc_num_copy(c, a);
1673                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1674         }
1675
1676         c->neg = a->neg;
1677         c->rdx = BC_MAX(a->rdx, b->rdx);
1678         min_rdx = BC_MIN(a->rdx, b->rdx);
1679         c->len = 0;
1680
1681         if (a->rdx > b->rdx) {
1682                 diff = a->rdx - b->rdx;
1683                 ptr = a->num;
1684                 ptr_a = a->num + diff;
1685                 ptr_b = b->num;
1686         }
1687         else {
1688                 diff = b->rdx - a->rdx;
1689                 ptr = b->num;
1690                 ptr_a = a->num;
1691                 ptr_b = b->num + diff;
1692         }
1693
1694         for (ptr_c = c->num, i = 0; i < diff; ++i, ++c->len) ptr_c[i] = ptr[i];
1695
1696         ptr_c += diff;
1697         a_int = BC_NUM_INT(a);
1698         b_int = BC_NUM_INT(b);
1699
1700         if (a_int > b_int) {
1701                 min_int = b_int;
1702                 max = a_int;
1703                 ptr = ptr_a;
1704         }
1705         else {
1706                 min_int = a_int;
1707                 max = b_int;
1708                 ptr = ptr_b;
1709         }
1710
1711         for (carry = 0, i = 0; i < min_rdx + min_int; ++i, ++c->len) {
1712                 in = ((int) ptr_a[i]) + ((int) ptr_b[i]) + carry;
1713                 carry = in / 10;
1714                 ptr_c[i] = (BcDig)(in % 10);
1715         }
1716
1717         for (; i < max + min_rdx; ++i, ++c->len) {
1718                 in = ((int) ptr[i]) + carry;
1719                 carry = in / 10;
1720                 ptr_c[i] = (BcDig)(in % 10);
1721         }
1722
1723         if (carry != 0) c->num[c->len++] = (BcDig) carry;
1724
1725         return BC_STATUS_SUCCESS; // can't make void, see bc_num_binary()
1726 }
1727
1728 static BcStatus bc_num_s(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t sub)
1729 {
1730         ssize_t cmp;
1731         BcNum *minuend, *subtrahend;
1732         size_t start;
1733         bool aneg, bneg, neg;
1734
1735         // Because this function doesn't need to use scale (per the bc spec),
1736         // I am hijacking it to say whether it's doing an add or a subtract.
1737
1738         if (a->len == 0) {
1739                 bc_num_copy(c, b);
1740                 if (sub && c->len) c->neg = !c->neg;
1741                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1742         }
1743         else if (b->len == 0) {
1744                 bc_num_copy(c, a);
1745                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1746         }
1747
1748         aneg = a->neg;
1749         bneg = b->neg;
1750         a->neg = b->neg = false;
1751
1752         cmp = bc_num_cmp(a, b);
1753
1754         a->neg = aneg;
1755         b->neg = bneg;
1756
1757         if (cmp == 0) {
1758                 bc_num_setToZero(c, BC_MAX(a->rdx, b->rdx));
1759                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1760         }
1761         else if (cmp > 0) {
1762                 neg = a->neg;
1763                 minuend = a;
1764                 subtrahend = b;
1765         }
1766         else {
1767                 neg = b->neg;
1768                 if (sub) neg = !neg;
1769                 minuend = b;
1770                 subtrahend = a;
1771         }
1772
1773         bc_num_copy(c, minuend);
1774         c->neg = neg;
1775
1776         if (c->rdx < subtrahend->rdx) {
1777                 bc_num_extend(c, subtrahend->rdx - c->rdx);
1778                 start = 0;
1779         }
1780         else
1781                 start = c->rdx - subtrahend->rdx;
1782
1783         bc_num_subArrays(c->num + start, subtrahend->num, subtrahend->len);
1784
1785         bc_num_clean(c);
1786
1787         return BC_STATUS_SUCCESS; // can't make void, see bc_num_binary()
1788 }
1789
1790 static BcStatus bc_num_k(BcNum *restrict a, BcNum *restrict b,
1791                          BcNum *restrict c)
1792 {
1793         BcStatus s;
1794         size_t max = BC_MAX(a->len, b->len), max2 = (max + 1) / 2;
1795         BcNum l1, h1, l2, h2, m2, m1, z0, z1, z2, temp;
1796         bool aone;
1797
1798         if (a->len == 0 || b->len == 0) {
1799                 bc_num_zero(c);
1800                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1801         }
1802         aone = BC_NUM_ONE(a);
1803         if (aone || BC_NUM_ONE(b)) {
1804                 bc_num_copy(c, aone ? b : a);
1805                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1806         }
1807
1808         if (a->len + b->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN ||
1809             a->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN || b->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN)
1810         {
1811                 size_t i, j, len;
1812                 unsigned carry;
1813
1814                 bc_num_expand(c, a->len + b->len + 1);
1815
1816                 memset(c->num, 0, sizeof(BcDig) * c->cap);
1817                 c->len = len = 0;
1818
1819                 for (i = 0; i < b->len; ++i) {
1820
1821                         carry = 0;
1822                         for (j = 0; j < a->len; ++j) {
1823                                 unsigned in = c->num[i + j];
1824                                 in += ((unsigned) a->num[j]) * ((unsigned) b->num[i]) + carry;
1825                                 // note: compilers prefer _unsigned_ div/const
1826                                 carry = in / 10;
1827                                 c->num[i + j] = (BcDig)(in % 10);
1828                         }
1829
1830                         c->num[i + j] += (BcDig) carry;
1831                         len = BC_MAX(len, i + j + !!carry);
1832
1833                         // a=2^1000000
1834                         // a*a <- without check below, this will not be interruptible
1835                         if (G_interrupt) return BC_STATUS_FAILURE;
1836                 }
1837
1838                 c->len = len;
1839
1840                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1841         }
1842
1843         bc_num_init(&l1, max);
1844         bc_num_init(&h1, max);
1845         bc_num_init(&l2, max);
1846         bc_num_init(&h2, max);
1847         bc_num_init(&m1, max);
1848         bc_num_init(&m2, max);
1849         bc_num_init(&z0, max);
1850         bc_num_init(&z1, max);
1851         bc_num_init(&z2, max);
1852         bc_num_init(&temp, max + max);
1853
1854         bc_num_split(a, max2, &l1, &h1);
1855         bc_num_split(b, max2, &l2, &h2);
1856
1857         s = bc_num_add(&h1, &l1, &m1, 0);
1858         if (s) goto err;
1859         s = bc_num_add(&h2, &l2, &m2, 0);
1860         if (s) goto err;
1861
1862         s = bc_num_k(&h1, &h2, &z0);
1863         if (s) goto err;
1864         s = bc_num_k(&m1, &m2, &z1);
1865         if (s) goto err;
1866         s = bc_num_k(&l1, &l2, &z2);
1867         if (s) goto err;
1868
1869         s = bc_num_sub(&z1, &z0, &temp, 0);
1870         if (s) goto err;
1871         s = bc_num_sub(&temp, &z2, &z1, 0);
1872         if (s) goto err;
1873
1874         s = bc_num_shift(&z0, max2 * 2);
1875         if (s) goto err;
1876         s = bc_num_shift(&z1, max2);
1877         if (s) goto err;
1878         s = bc_num_add(&z0, &z1, &temp, 0);
1879         if (s) goto err;
1880         s = bc_num_add(&temp, &z2, c, 0);
1881
1882 err:
1883         bc_num_free(&temp);
1884         bc_num_free(&z2);
1885         bc_num_free(&z1);
1886         bc_num_free(&z0);
1887         bc_num_free(&m2);
1888         bc_num_free(&m1);
1889         bc_num_free(&h2);
1890         bc_num_free(&l2);
1891         bc_num_free(&h1);
1892         bc_num_free(&l1);
1893         return s;
1894 }
1895
1896 static BcStatus bc_num_m(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
1897 {
1898         BcStatus s;
1899         BcNum cpa, cpb;
1900         size_t maxrdx = BC_MAX(a->rdx, b->rdx);
1901
1902         scale = BC_MAX(scale, a->rdx);
1903         scale = BC_MAX(scale, b->rdx);
1904         scale = BC_MIN(a->rdx + b->rdx, scale);
1905         maxrdx = BC_MAX(maxrdx, scale);
1906
1907         bc_num_init(&cpa, a->len);
1908         bc_num_init(&cpb, b->len);
1909
1910         bc_num_copy(&cpa, a);
1911         bc_num_copy(&cpb, b);
1912         cpa.neg = cpb.neg = false;
1913
1914         s = bc_num_shift(&cpa, maxrdx);
1915         if (s) goto err;
1916         s = bc_num_shift(&cpb, maxrdx);
1917         if (s) goto err;
1918         s = bc_num_k(&cpa, &cpb, c);
1919         if (s) goto err;
1920
1921         maxrdx += scale;
1922         bc_num_expand(c, c->len + maxrdx);
1923
1924         if (c->len < maxrdx) {
1925                 memset(c->num + c->len, 0, (c->cap - c->len) * sizeof(BcDig));
1926                 c->len += maxrdx;
1927         }
1928
1929         c->rdx = maxrdx;
1930         bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
1931
1932 err:
1933         bc_num_free(&cpb);
1934         bc_num_free(&cpa);
1935         return s;
1936 }
1937
1938 static BcStatus bc_num_d(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
1939 {
1940         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
1941         BcDig *n, *p, q;
1942         size_t len, end, i;
1943         BcNum cp;
1944         bool zero = true;
1945
1946         if (b->len == 0)
1947                 return bc_error("divide by zero");
1948         else if (a->len == 0) {
1949                 bc_num_setToZero(c, scale);
1950                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1951         }
1952         else if (BC_NUM_ONE(b)) {
1953                 bc_num_copy(c, a);
1954                 bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
1955                 return BC_STATUS_SUCCESS;
1956         }
1957
1958         bc_num_init(&cp, BC_NUM_MREQ(a, b, scale));
1959         bc_num_copy(&cp, a);
1960         len = b->len;
1961
1962         if (len > cp.len) {
1963                 bc_num_expand(&cp, len + 2);
1964                 bc_num_extend(&cp, len - cp.len);
1965         }
1966
1967         if (b->rdx > cp.rdx) bc_num_extend(&cp, b->rdx - cp.rdx);
1968         cp.rdx -= b->rdx;
1969         if (scale > cp.rdx) bc_num_extend(&cp, scale - cp.rdx);
1970
1971         if (b->rdx == b->len) {
1972                 for (i = 0; zero && i < len; ++i) zero = !b->num[len - i - 1];
1973                 len -= i - 1;
1974         }
1975
1976         if (cp.cap == cp.len) bc_num_expand(&cp, cp.len + 1);
1977
1978         // We want an extra zero in front to make things simpler.
1979         cp.num[cp.len++] = 0;
1980         end = cp.len - len;
1981
1982         bc_num_expand(c, cp.len);
1983
1984         bc_num_zero(c);
1985         memset(c->num + end, 0, (c->cap - end) * sizeof(BcDig));
1986         c->rdx = cp.rdx;
1987         c->len = cp.len;
1988         p = b->num;
1989
1990         for (i = end - 1; !s && i < end; --i) {
1991                 n = cp.num + i;
1992                 for (q = 0; (!s && n[len] != 0) || bc_num_compare(n, p, len) >= 0; ++q)
1993                         bc_num_subArrays(n, p, len);
1994                 c->num[i] = q;
1995                 // a=2^100000
1996                 // scale=40000
1997                 // 1/a <- without check below, this will not be interruptible
1998                 if (G_interrupt) {
1999                         s = BC_STATUS_FAILURE;
2000                         break;
2001                 }
2002         }
2003
2004         bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
2005         bc_num_free(&cp);
2006
2007         return s;
2008 }
2009
2010 static BcStatus bc_num_r(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c,
2011                          BcNum *restrict d, size_t scale, size_t ts)
2012 {
2013         BcStatus s;
2014         BcNum temp;
2015         bool neg;
2016
2017         if (b->len == 0)
2018                 return bc_error("divide by zero");
2019
2020         if (a->len == 0) {
2021                 bc_num_setToZero(d, ts);
2022                 return BC_STATUS_SUCCESS;
2023         }
2024
2025         bc_num_init(&temp, d->cap);
2026         s = bc_num_d(a, b, c, scale);
2027         if (s) goto err;
2028
2029         if (scale != 0) scale = ts;
2030
2031         s = bc_num_m(c, b, &temp, scale);
2032         if (s) goto err;
2033         s = bc_num_sub(a, &temp, d, scale);
2034         if (s) goto err;
2035
2036         if (ts > d->rdx && d->len) bc_num_extend(d, ts - d->rdx);
2037
2038         neg = d->neg;
2039         bc_num_retireMul(d, ts, a->neg, b->neg);
2040         d->neg = neg;
2041
2042 err:
2043         bc_num_free(&temp);
2044         return s;
2045 }
2046
2047 static BcStatus bc_num_rem(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
2048 {
2049         BcStatus s;
2050         BcNum c1;
2051         size_t ts = BC_MAX(scale + b->rdx, a->rdx), len = BC_NUM_MREQ(a, b, ts);
2052
2053         bc_num_init(&c1, len);
2054         s = bc_num_r(a, b, &c1, c, scale, ts);
2055         bc_num_free(&c1);
2056
2057         return s;
2058 }
2059
2060 static BcStatus bc_num_p(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
2061 {
2062         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
2063         BcNum copy;
2064         unsigned long pow;
2065         size_t i, powrdx, resrdx;
2066         bool neg, zero;
2067
2068         if (b->rdx) return bc_error("non integer number");
2069
2070         if (b->len == 0) {
2071                 bc_num_one(c);
2072                 return BC_STATUS_SUCCESS;
2073         }
2074         else if (a->len == 0) {
2075                 bc_num_setToZero(c, scale);
2076                 return BC_STATUS_SUCCESS;
2077         }
2078         else if (BC_NUM_ONE(b)) {
2079                 if (!b->neg)
2080                         bc_num_copy(c, a);
2081                 else
2082                         s = bc_num_inv(a, c, scale);
2083                 return s;
2084         }
2085
2086         neg = b->neg;
2087         b->neg = false;
2088
2089         s = bc_num_ulong(b, &pow);
2090         if (s) return s;
2091
2092         bc_num_init(&copy, a->len);
2093         bc_num_copy(&copy, a);
2094
2095         if (!neg) {
2096                 if (a->rdx > scale)
2097                         scale = a->rdx;
2098                 if (a->rdx * pow < scale)
2099                         scale = a->rdx * pow;
2100         }
2101
2102         b->neg = neg;
2103
2104         for (powrdx = a->rdx; !(pow & 1); pow >>= 1) {
2105                 powrdx <<= 1;
2106                 s = bc_num_mul(&copy, &copy, &copy, powrdx);
2107                 if (s) goto err;
2108                 // Not needed: bc_num_mul() has a check for ^C:
2109                 //if (G_interrupt) {
2110                 //      s = BC_STATUS_FAILURE;
2111                 //      goto err;
2112                 //}
2113         }
2114
2115         bc_num_copy(c, &copy);
2116
2117         for (resrdx = powrdx, pow >>= 1; pow != 0; pow >>= 1) {
2118
2119                 powrdx <<= 1;
2120                 s = bc_num_mul(&copy, &copy, &copy, powrdx);
2121                 if (s) goto err;
2122
2123                 if (pow & 1) {
2124                         resrdx += powrdx;
2125                         s = bc_num_mul(c, &copy, c, resrdx);
2126                         if (s) goto err;
2127                 }
2128                 // Not needed: bc_num_mul() has a check for ^C:
2129                 //if (G_interrupt) {
2130                 //      s = BC_STATUS_FAILURE;
2131                 //      goto err;
2132                 //}
2133         }
2134
2135         if (neg) {
2136                 s = bc_num_inv(c, c, scale);
2137                 if (s) goto err;
2138         }
2139
2140         if (c->rdx > scale) bc_num_truncate(c, c->rdx - scale);
2141
2142         // We can't use bc_num_clean() here.
2143         for (zero = true, i = 0; zero && i < c->len; ++i) zero = !c->num[i];
2144         if (zero) bc_num_setToZero(c, scale);
2145
2146 err:
2147         bc_num_free(&copy);
2148         return s;
2149 }
2150
2151 static BcStatus bc_num_binary(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale,
2152                               BcNumBinaryOp op, size_t req)
2153 {
2154         BcStatus s;
2155         BcNum num2, *ptr_a, *ptr_b;
2156         bool init = false;
2157
2158         if (c == a) {
2159                 ptr_a = &num2;
2160                 memcpy(ptr_a, c, sizeof(BcNum));
2161                 init = true;
2162         }
2163         else
2164                 ptr_a = a;
2165
2166         if (c == b) {
2167                 ptr_b = &num2;
2168                 if (c != a) {
2169                         memcpy(ptr_b, c, sizeof(BcNum));
2170                         init = true;
2171                 }
2172         }
2173         else
2174                 ptr_b = b;
2175
2176         if (init)
2177                 bc_num_init(c, req);
2178         else
2179                 bc_num_expand(c, req);
2180
2181         s = op(ptr_a, ptr_b, c, scale);
2182
2183         if (init) bc_num_free(&num2);
2184
2185         return s;
2186 }
2187
2188 static bool bc_num_strValid(const char *val, size_t base)
2189 {
2190         BcDig b;
2191         bool small, radix = false;
2192         size_t i, len = strlen(val);
2193
2194         if (!len) return true;
2195
2196         small = base <= 10;
2197         b = (BcDig)(small ? base + '0' : base - 10 + 'A');
2198
2199         for (i = 0; i < len; ++i) {
2200
2201                 BcDig c = val[i];
2202
2203                 if (c == '.') {
2204
2205                         if (radix) return false;
2206
2207                         radix = true;
2208                         continue;
2209                 }
2210
2211                 if (c < '0' || (small && c >= b) || (c > '9' && (c < 'A' || c >= b)))
2212                         return false;
2213         }
2214
2215         return true;
2216 }
2217
2218 static void bc_num_parseDecimal(BcNum *n, const char *val)
2219 {
2220         size_t len, i;
2221         const char *ptr;
2222         bool zero = true;
2223
2224         for (i = 0; val[i] == '0'; ++i);
2225
2226         val += i;
2227         len = strlen(val);
2228         bc_num_zero(n);
2229
2230         if (len != 0) {
2231                 for (i = 0; zero && i < len; ++i) zero = val[i] == '0' || val[i] == '.';
2232                 bc_num_expand(n, len);
2233         }
2234
2235         ptr = strchr(val, '.');
2236
2237         n->rdx = 0;
2238         if (ptr != NULL)
2239                 n->rdx = (size_t)((val + len) - (ptr + 1));
2240
2241         if (!zero) {
2242                 for (i = len - 1; i < len; ++n->len, i -= 1 + (i && val[i - 1] == '.'))
2243                         n->num[n->len] = val[i] - '0';
2244         }
2245 }
2246
2247 static void bc_num_parseBase(BcNum *n, const char *val, BcNum *base)
2248 {
2249         BcStatus s;
2250         BcNum temp, mult, result;
2251         BcDig c = '\0';
2252         bool zero = true;
2253         unsigned long v;
2254         size_t i, digits, len = strlen(val);
2255
2256         bc_num_zero(n);
2257
2258         for (i = 0; zero && i < len; ++i) zero = (val[i] == '.' || val[i] == '0');
2259         if (zero) return;
2260
2261         bc_num_init(&temp, BC_NUM_DEF_SIZE);
2262         bc_num_init(&mult, BC_NUM_DEF_SIZE);
2263
2264         for (i = 0; i < len; ++i) {
2265
2266                 c = val[i];
2267                 if (c == '.') break;
2268
2269                 v = (unsigned long) (c <= '9' ? c - '0' : c - 'A' + 10);
2270
2271                 s = bc_num_mul(n, base, &mult, 0);
2272                 if (s) goto int_err;
2273                 bc_num_ulong2num(&temp, v);
2274                 s = bc_num_add(&mult, &temp, n, 0);
2275                 if (s) goto int_err;
2276         }
2277
2278         if (i == len) {
2279                 c = val[i];
2280                 if (c == 0) goto int_err;
2281         }
2282
2283         bc_num_init(&result, base->len);
2284         bc_num_zero(&result);
2285         bc_num_one(&mult);
2286
2287         for (i += 1, digits = 0; i < len; ++i, ++digits) {
2288
2289                 c = val[i];
2290                 if (c == 0) break;
2291
2292                 v = (unsigned long) (c <= '9' ? c - '0' : c - 'A' + 10);
2293
2294                 s = bc_num_mul(&result, base, &result, 0);
2295                 if (s) goto err;
2296                 bc_num_ulong2num(&temp, v);
2297                 s = bc_num_add(&result, &temp, &result, 0);
2298                 if (s) goto err;
2299                 s = bc_num_mul(&mult, base, &mult, 0);
2300                 if (s) goto err;
2301         }
2302
2303         s = bc_num_div(&result, &mult, &result, digits);
2304         if (s) goto err;
2305         s = bc_num_add(n, &result, n, digits);
2306         if (s) goto err;
2307
2308         if (n->len != 0) {
2309                 if (n->rdx < digits) bc_num_extend(n, digits - n->rdx);
2310         }
2311         else
2312                 bc_num_zero(n);
2313
2314 err:
2315         bc_num_free(&result);
2316 int_err:
2317         bc_num_free(&mult);
2318         bc_num_free(&temp);
2319 }
2320
2321 static void bc_num_printNewline(size_t *nchars, size_t line_len)
2322 {
2323         if (*nchars == line_len - 1) {
2324                 bb_putchar('\\');
2325                 bb_putchar('\n');
2326                 *nchars = 0;
2327         }
2328 }
2329
2330 #if ENABLE_DC
2331 static void bc_num_printChar(size_t num, size_t width, bool radix,
2332                              size_t *nchars, size_t line_len)
2333 {
2334         (void) radix, (void) line_len;
2335         bb_putchar((char) num);
2336         *nchars = *nchars + width;
2337 }
2338 #endif
2339
2340 static void bc_num_printDigits(size_t num, size_t width, bool radix,
2341                                size_t *nchars, size_t line_len)
2342 {
2343         size_t exp, pow;
2344
2345         bc_num_printNewline(nchars, line_len);
2346         bb_putchar(radix ? '.' : ' ');
2347         ++(*nchars);
2348
2349         bc_num_printNewline(nchars, line_len);
2350         for (exp = 0, pow = 1; exp < width - 1; ++exp, pow *= 10)
2351                 continue;
2352
2353         for (exp = 0; exp < width; pow /= 10, ++(*nchars), ++exp) {
2354                 size_t dig;
2355                 bc_num_printNewline(nchars, line_len);
2356                 dig = num / pow;
2357                 num -= dig * pow;
2358                 bb_putchar(((char) dig) + '0');
2359         }
2360 }
2361
2362 static void bc_num_printHex(size_t num, size_t width, bool radix,
2363                             size_t *nchars, size_t line_len)
2364 {
2365         if (radix) {
2366                 bc_num_printNewline(nchars, line_len);
2367                 bb_putchar('.');
2368                 *nchars += 1;
2369         }
2370
2371         bc_num_printNewline(nchars, line_len);
2372         bb_putchar(bb_hexdigits_upcase[num]);
2373         *nchars = *nchars + width;
2374 }
2375
2376 static void bc_num_printDecimal(BcNum *n, size_t *nchars, size_t len)
2377 {
2378         size_t i, rdx = n->rdx - 1;
2379
2380         if (n->neg) bb_putchar('-');
2381         (*nchars) += n->neg;
2382
2383         for (i = n->len - 1; i < n->len; --i)
2384                 bc_num_printHex((size_t) n->num[i], 1, i == rdx, nchars, len);
2385 }
2386
2387 static BcStatus bc_num_printNum(BcNum *n, BcNum *base, size_t width,
2388                                 size_t *nchars, size_t len, BcNumDigitOp print)
2389 {
2390         BcStatus s;
2391         BcVec stack;
2392         BcNum intp, fracp, digit, frac_len;
2393         unsigned long dig, *ptr;
2394         size_t i;
2395         bool radix;
2396
2397         if (n->len == 0) {
2398                 print(0, width, false, nchars, len);
2399                 return BC_STATUS_SUCCESS;
2400         }
2401
2402         bc_vec_init(&stack, sizeof(long), NULL);
2403         bc_num_init(&intp, n->len);
2404         bc_num_init(&fracp, n->rdx);
2405         bc_num_init(&digit, width);
2406         bc_num_init(&frac_len, BC_NUM_INT(n));
2407         bc_num_copy(&intp, n);
2408         bc_num_one(&frac_len);
2409
2410         bc_num_truncate(&intp, intp.rdx);
2411         s = bc_num_sub(n, &intp, &fracp, 0);
2412         if (s) goto err;
2413
2414         while (intp.len != 0) {
2415                 s = bc_num_divmod(&intp, base, &intp, &digit, 0);
2416                 if (s) goto err;
2417                 s = bc_num_ulong(&digit, &dig);
2418                 if (s) goto err;
2419                 bc_vec_push(&stack, &dig);
2420         }
2421
2422         for (i = 0; i < stack.len; ++i) {
2423                 ptr = bc_vec_item_rev(&stack, i);
2424                 print(*ptr, width, false, nchars, len);
2425         }
2426
2427         if (!n->rdx) goto err;
2428
2429         for (radix = true; frac_len.len <= n->rdx; radix = false) {
2430                 s = bc_num_mul(&fracp, base, &fracp, n->rdx);
2431                 if (s) goto err;
2432                 s = bc_num_ulong(&fracp, &dig);
2433                 if (s) goto err;
2434                 bc_num_ulong2num(&intp, dig);
2435                 s = bc_num_sub(&fracp, &intp, &fracp, 0);
2436                 if (s) goto err;
2437                 print(dig, width, radix, nchars, len);
2438                 s = bc_num_mul(&frac_len, base, &frac_len, 0);
2439                 if (s) goto err;
2440         }
2441
2442 err:
2443         bc_num_free(&frac_len);
2444         bc_num_free(&digit);
2445         bc_num_free(&fracp);
2446         bc_num_free(&intp);
2447         bc_vec_free(&stack);
2448         return s;
2449 }
2450
2451 static BcStatus bc_num_printBase(BcNum *n, BcNum *base, size_t base_t,
2452                                  size_t *nchars, size_t line_len)
2453 {
2454         BcStatus s;
2455         size_t width, i;
2456         BcNumDigitOp print;
2457         bool neg = n->neg;
2458
2459         if (neg) bb_putchar('-');
2460         (*nchars) += neg;
2461
2462         n->neg = false;
2463
2464         if (base_t <= BC_NUM_MAX_IBASE) {
2465                 width = 1;
2466                 print = bc_num_printHex;
2467         }
2468         else {
2469                 for (i = base_t - 1, width = 0; i != 0; i /= 10, ++width);
2470                 print = bc_num_printDigits;
2471         }
2472
2473         s = bc_num_printNum(n, base, width, nchars, line_len, print);
2474         n->neg = neg;
2475
2476         return s;
2477 }
2478
2479 #if ENABLE_DC
2480 static BcStatus bc_num_stream(BcNum *n, BcNum *base, size_t *nchars, size_t len)
2481 {
2482         return bc_num_printNum(n, base, 1, nchars, len, bc_num_printChar);
2483 }
2484 #endif
2485
2486 static BcStatus bc_num_parse(BcNum *n, const char *val, BcNum *base,
2487                              size_t base_t)
2488 {
2489         if (!bc_num_strValid(val, base_t))
2490                 return bc_error("bad number string");
2491
2492         if (base_t == 10)
2493                 bc_num_parseDecimal(n, val);
2494         else
2495                 bc_num_parseBase(n, val, base);
2496
2497         return BC_STATUS_SUCCESS;
2498 }
2499
2500 static BcStatus bc_num_print(BcNum *n, BcNum *base, size_t base_t, bool newline,
2501                              size_t *nchars, size_t line_len)
2502 {
2503         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
2504
2505         bc_num_printNewline(nchars, line_len);
2506
2507         if (n->len == 0) {
2508                 bb_putchar('0');
2509                 ++(*nchars);
2510         }
2511         else if (base_t == 10)
2512                 bc_num_printDecimal(n, nchars, line_len);
2513         else
2514                 s = bc_num_printBase(n, base, base_t, nchars, line_len);
2515
2516         if (newline) {
2517                 bb_putchar('\n');
2518                 *nchars = 0;
2519         }
2520
2521         return s;
2522 }
2523
2524 static BcStatus bc_num_add(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
2525 {
2526         BcNumBinaryOp op = (!a->neg == !b->neg) ? bc_num_a : bc_num_s;
2527         (void) scale;
2528         return bc_num_binary(a, b, c, false, op, BC_NUM_AREQ(a, b));
2529 }
2530
2531 static BcStatus bc_num_sub(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
2532 {
2533         BcNumBinaryOp op = (!a->neg == !b->neg) ? bc_num_s : bc_num_a;
2534         (void) scale;
2535         return bc_num_binary(a, b, c, true, op, BC_NUM_AREQ(a, b));
2536 }
2537
2538 static BcStatus bc_num_mul(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
2539 {
2540         size_t req = BC_NUM_MREQ(a, b, scale);
2541         return bc_num_binary(a, b, c, scale, bc_num_m, req);
2542 }
2543
2544 static BcStatus bc_num_div(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
2545 {
2546         size_t req = BC_NUM_MREQ(a, b, scale);
2547         return bc_num_binary(a, b, c, scale, bc_num_d, req);
2548 }
2549
2550 static BcStatus bc_num_mod(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
2551 {
2552         size_t req = BC_NUM_MREQ(a, b, scale);
2553         return bc_num_binary(a, b, c, scale, bc_num_rem, req);
2554 }
2555
2556 static BcStatus bc_num_pow(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
2557 {
2558         return bc_num_binary(a, b, c, scale, bc_num_p, a->len * b->len + 1);
2559 }
2560
2561 static BcStatus bc_num_sqrt(BcNum *a, BcNum *restrict b, size_t scale)
2562 {
2563         BcStatus s;
2564         BcNum num1, num2, half, f, fprime, *x0, *x1, *temp;
2565         size_t pow, len, digs, digs1, resrdx, req, times = 0;
2566         ssize_t cmp = 1, cmp1 = SSIZE_MAX, cmp2 = SSIZE_MAX;
2567
2568         req = BC_MAX(scale, a->rdx) + ((BC_NUM_INT(a) + 1) >> 1) + 1;
2569         bc_num_expand(b, req);
2570
2571         if (a->len == 0) {
2572                 bc_num_setToZero(b, scale);
2573                 return BC_STATUS_SUCCESS;
2574         }
2575         else if (a->neg)
2576                 return bc_error("negative number");
2577         else if (BC_NUM_ONE(a)) {
2578                 bc_num_one(b);
2579                 bc_num_extend(b, scale);
2580                 return BC_STATUS_SUCCESS;
2581         }
2582
2583         scale = BC_MAX(scale, a->rdx) + 1;
2584         len = a->len + scale;
2585
2586         bc_num_init(&num1, len);
2587         bc_num_init(&num2, len);
2588         bc_num_init(&half, BC_NUM_DEF_SIZE);
2589
2590         bc_num_one(&half);
2591         half.num[0] = 5;
2592         half.rdx = 1;
2593
2594         bc_num_init(&f, len);
2595         bc_num_init(&fprime, len);
2596
2597         x0 = &num1;
2598         x1 = &num2;
2599
2600         bc_num_one(x0);
2601         pow = BC_NUM_INT(a);
2602
2603         if (pow) {
2604
2605                 if (pow & 1)
2606                         x0->num[0] = 2;
2607                 else
2608                         x0->num[0] = 6;
2609
2610                 pow -= 2 - (pow & 1);
2611
2612                 bc_num_extend(x0, pow);
2613
2614                 // Make sure to move the radix back.
2615                 x0->rdx -= pow;
2616         }
2617
2618         x0->rdx = digs = digs1 = 0;
2619         resrdx = scale + 2;
2620         len = BC_NUM_INT(x0) + resrdx - 1;
2621
2622         while (cmp != 0 || digs < len) {
2623
2624                 s = bc_num_div(a, x0, &f, resrdx);
2625                 if (s) goto err;
2626                 s = bc_num_add(x0, &f, &fprime, resrdx);
2627                 if (s) goto err;
2628                 s = bc_num_mul(&fprime, &half, x1, resrdx);
2629                 if (s) goto err;
2630
2631                 cmp = bc_num_cmp(x1, x0);
2632                 digs = x1->len - (unsigned long long) llabs(cmp);
2633
2634                 if (cmp == cmp2 && digs == digs1)
2635                         times += 1;
2636                 else
2637                         times = 0;
2638
2639                 resrdx += times > 4;
2640
2641                 cmp2 = cmp1;
2642                 cmp1 = cmp;
2643                 digs1 = digs;
2644
2645                 temp = x0;
2646                 x0 = x1;
2647                 x1 = temp;
2648         }
2649
2650         bc_num_copy(b, x0);
2651         scale -= 1;
2652         if (b->rdx > scale) bc_num_truncate(b, b->rdx - scale);
2653
2654 err:
2655         bc_num_free(&fprime);
2656         bc_num_free(&f);
2657         bc_num_free(&half);
2658         bc_num_free(&num2);
2659         bc_num_free(&num1);
2660         return s;
2661 }
2662
2663 static BcStatus bc_num_divmod(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, BcNum *d,
2664                               size_t scale)
2665 {
2666         BcStatus s;
2667         BcNum num2, *ptr_a;
2668         bool init = false;
2669         size_t ts = BC_MAX(scale + b->rdx, a->rdx), len = BC_NUM_MREQ(a, b, ts);
2670
2671         if (c == a) {
2672                 memcpy(&num2, c, sizeof(BcNum));
2673                 ptr_a = &num2;
2674                 bc_num_init(c, len);
2675                 init = true;
2676         }
2677         else {
2678                 ptr_a = a;
2679                 bc_num_expand(c, len);
2680         }
2681
2682         s = bc_num_r(ptr_a, b, c, d, scale, ts);
2683
2684         if (init) bc_num_free(&num2);
2685
2686         return s;
2687 }
2688
2689 #if ENABLE_DC
2690 static BcStatus bc_num_modexp(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, BcNum *restrict d)
2691 {
2692         BcStatus s;
2693         BcNum base, exp, two, temp;
2694
2695         if (c->len == 0)
2696                 return bc_error("divide by zero");
2697         if (a->rdx || b->rdx || c->rdx)
2698                 return bc_error("non integer number");
2699         if (b->neg)
2700                 return bc_error("negative number");
2701
2702         bc_num_expand(d, c->len);
2703         bc_num_init(&base, c->len);
2704         bc_num_init(&exp, b->len);
2705         bc_num_init(&two, BC_NUM_DEF_SIZE);
2706         bc_num_init(&temp, b->len);
2707
2708         bc_num_one(&two);
2709         two.num[0] = 2;
2710         bc_num_one(d);
2711
2712         s = bc_num_rem(a, c, &base, 0);
2713         if (s) goto err;
2714         bc_num_copy(&exp, b);
2715
2716         while (exp.len != 0) {
2717
2718                 s = bc_num_divmod(&exp, &two, &exp, &temp, 0);
2719                 if (s) goto err;
2720
2721                 if (BC_NUM_ONE(&temp)) {
2722                         s = bc_num_mul(d, &base, &temp, 0);
2723                         if (s) goto err;
2724                         s = bc_num_rem(&temp, c, d, 0);
2725                         if (s) goto err;
2726                 }
2727
2728                 s = bc_num_mul(&base, &base, &temp, 0);
2729                 if (s) goto err;
2730                 s = bc_num_rem(&temp, c, &base, 0);
2731                 if (s) goto err;
2732         }
2733
2734 err:
2735         bc_num_free(&temp);
2736         bc_num_free(&two);
2737         bc_num_free(&exp);
2738         bc_num_free(&base);
2739         return s;
2740 }
2741 #endif // ENABLE_DC
2742
2743 #if ENABLE_BC
2744 static BcStatus bc_func_insert(BcFunc *f, char *name, bool var)
2745 {
2746         BcId a;
2747         size_t i;
2748
2749         for (i = 0; i < f->autos.len; ++i) {
2750                 if (strcmp(name, ((BcId *) bc_vec_item(&f->autos, i))->name) == 0)
2751                         return bc_error("function parameter or auto var has the same name as another");
2752         }
2753
2754         a.idx = var;
2755         a.name = name;
2756
2757         bc_vec_push(&f->autos, &a);
2758
2759         return BC_STATUS_SUCCESS;
2760 }
2761 #endif
2762
2763 static void bc_func_init(BcFunc *f)
2764 {
2765         bc_char_vec_init(&f->code);
2766         bc_vec_init(&f->autos, sizeof(BcId), bc_id_free);
2767         bc_vec_init(&f->labels, sizeof(size_t), NULL);
2768         f->nparams = 0;
2769 }
2770
2771 static void bc_func_free(void *func)
2772 {
2773         BcFunc *f = (BcFunc *) func;
2774         bc_vec_free(&f->code);
2775         bc_vec_free(&f->autos);
2776         bc_vec_free(&f->labels);
2777 }
2778
2779 static void bc_array_expand(BcVec *a, size_t len);
2780
2781 static void bc_array_init(BcVec *a, bool nums)
2782 {
2783         if (nums)
2784                 bc_vec_init(a, sizeof(BcNum), bc_num_free);
2785         else
2786                 bc_vec_init(a, sizeof(BcVec), bc_vec_free);
2787         bc_array_expand(a, 1);
2788 }
2789
2790 static void bc_array_expand(BcVec *a, size_t len)
2791 {
2792         BcResultData data;
2793
2794         if (a->size == sizeof(BcNum) && a->dtor == bc_num_free) {
2795                 while (len > a->len) {
2796                         bc_num_init(&data.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
2797                         bc_vec_push(a, &data.n);
2798                 }
2799         }
2800         else {
2801                 while (len > a->len) {
2802                         bc_array_init(&data.v, true);
2803                         bc_vec_push(a, &data.v);
2804                 }
2805         }
2806 }
2807
2808 static void bc_array_copy(BcVec *d, const BcVec *s)
2809 {
2810         size_t i;
2811
2812         bc_vec_pop_all(d);
2813         bc_vec_expand(d, s->cap);
2814         d->len = s->len;
2815
2816         for (i = 0; i < s->len; ++i) {
2817                 BcNum *dnum = bc_vec_item(d, i), *snum = bc_vec_item(s, i);
2818                 bc_num_init(dnum, snum->len);
2819                 bc_num_copy(dnum, snum);
2820         }
2821 }
2822
2823 static void bc_string_free(void *string)
2824 {
2825         free(*((char **) string));
2826 }
2827
2828 #if ENABLE_DC
2829 static void bc_result_copy(BcResult *d, BcResult *src)
2830 {
2831         d->t = src->t;
2832
2833         switch (d->t) {
2834
2835                 case BC_RESULT_TEMP:
2836                 case BC_RESULT_IBASE:
2837                 case BC_RESULT_SCALE:
2838                 case BC_RESULT_OBASE:
2839                 {
2840                         bc_num_init(&d->d.n, src->d.n.len);
2841                         bc_num_copy(&d->d.n, &src->d.n);
2842                         break;
2843                 }
2844
2845                 case BC_RESULT_VAR:
2846                 case BC_RESULT_ARRAY:
2847                 case BC_RESULT_ARRAY_ELEM:
2848                 {
2849                         d->d.id.name = xstrdup(src->d.id.name);
2850                         break;
2851                 }
2852
2853                 case BC_RESULT_CONSTANT:
2854                 case BC_RESULT_LAST:
2855                 case BC_RESULT_ONE:
2856                 case BC_RESULT_STR:
2857                 {
2858                         memcpy(&d->d.n, &src->d.n, sizeof(BcNum));
2859                         break;
2860                 }
2861         }
2862 }
2863 #endif // ENABLE_DC
2864
2865 static void bc_result_free(void *result)
2866 {
2867         BcResult *r = (BcResult *) result;
2868
2869         switch (r->t) {
2870
2871                 case BC_RESULT_TEMP:
2872                 case BC_RESULT_IBASE:
2873                 case BC_RESULT_SCALE:
2874                 case BC_RESULT_OBASE:
2875                 {
2876                         bc_num_free(&r->d.n);
2877                         break;
2878                 }
2879
2880                 case BC_RESULT_VAR:
2881                 case BC_RESULT_ARRAY:
2882                 case BC_RESULT_ARRAY_ELEM:
2883                 {
2884                         free(r->d.id.name);
2885                         break;
2886                 }
2887
2888                 default:
2889                 {
2890                         // Do nothing.
2891                         break;
2892                 }
2893         }
2894 }
2895
2896 static void bc_lex_lineComment(BcLex *l)
2897 {
2898         l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
2899         while (l->i < l->len && l->buf[l->i++] != '\n');
2900         --l->i;
2901 }
2902
2903 static void bc_lex_whitespace(BcLex *l)
2904 {
2905         char c;
2906         l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
2907         for (c = l->buf[l->i]; c != '\n' && isspace(c); c = l->buf[++l->i]);
2908 }
2909
2910 static BcStatus bc_lex_number(BcLex *l, char start)
2911 {
2912         const char *buf = l->buf + l->i;
2913         size_t len, hits = 0, bslashes = 0, i = 0, j;
2914         char c = buf[i];
2915         bool last_pt, pt = start == '.';
2916
2917         last_pt = pt;
2918         l->t.t = BC_LEX_NUMBER;
2919
2920         while (c != 0 && (isdigit(c) || (c >= 'A' && c <= 'F') ||
2921                           (c == '.' && !pt) || (c == '\\' && buf[i + 1] == '\n')))
2922         {
2923                 if (c != '\\') {
2924                         last_pt = c == '.';
2925                         pt = pt || last_pt;
2926                 }
2927                 else {
2928                         ++i;
2929                         bslashes += 1;
2930                 }
2931
2932                 c = buf[++i];
2933         }
2934
2935         len = i + !last_pt - bslashes * 2;
2936         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_NUM.
2937         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_NUM | 0xff)) {
2938                 if (len > BC_MAX_NUM)
2939                         return bc_error("number too long: must be [1,"BC_MAX_NUM_STR"]");
2940         }
2941
2942         bc_vec_pop_all(&l->t.v);
2943         bc_vec_expand(&l->t.v, len + 1);
2944         bc_vec_push(&l->t.v, &start);
2945
2946         for (buf -= 1, j = 1; j < len + hits * 2; ++j) {
2947
2948                 c = buf[j];
2949
2950                 // If we have hit a backslash, skip it. We don't have
2951                 // to check for a newline because it's guaranteed.
2952                 if (hits < bslashes && c == '\\') {
2953                         ++hits;
2954                         ++j;
2955                         continue;
2956                 }
2957
2958                 bc_vec_push(&l->t.v, &c);
2959         }
2960
2961         bc_vec_pushZeroByte(&l->t.v);
2962         l->i += i;
2963
2964         return BC_STATUS_SUCCESS;
2965 }
2966
2967 static BcStatus bc_lex_name(BcLex *l)
2968 {
2969         size_t i = 0;
2970         const char *buf = l->buf + l->i - 1;
2971         char c = buf[i];
2972
2973         l->t.t = BC_LEX_NAME;
2974
2975         while ((c >= 'a' && c <= 'z') || isdigit(c) || c == '_') c = buf[++i];
2976
2977         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_STRING.
2978         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_STRING | 0xff)) {
2979                 if (i > BC_MAX_STRING)
2980                         return bc_error("name too long: must be [1,"BC_MAX_STRING_STR"]");
2981         }
2982         bc_vec_string(&l->t.v, i, buf);
2983
2984         // Increment the index. We minus 1 because it has already been incremented.
2985         l->i += i - 1;
2986
2987         return BC_STATUS_SUCCESS;
2988 }
2989
2990 static void bc_lex_init(BcLex *l, BcLexNext next)
2991 {
2992         l->next = next;
2993         bc_char_vec_init(&l->t.v);
2994 }
2995
2996 static void bc_lex_free(BcLex *l)
2997 {
2998         bc_vec_free(&l->t.v);
2999 }
3000
3001 static void bc_lex_file(BcLex *l)
3002 {
3003         G.err_line = l->line = 1;
3004         l->newline = false;
3005 }
3006
3007 static BcStatus bc_lex_next(BcLex *l)
3008 {
3009         BcStatus s;
3010
3011         l->t.last = l->t.t;
3012         if (l->t.last == BC_LEX_EOF) return bc_error("end of file");
3013
3014         l->line += l->newline;
3015         G.err_line = l->line;
3016         l->t.t = BC_LEX_EOF;
3017
3018         l->newline = (l->i == l->len);
3019         if (l->newline) return BC_STATUS_SUCCESS;
3020
3021         // Loop until failure or we don't have whitespace. This
3022         // is so the parser doesn't get inundated with whitespace.
3023         do {
3024                 s = l->next(l);
3025         } while (!s && l->t.t == BC_LEX_WHITESPACE);
3026
3027         return s;
3028 }
3029
3030 static BcStatus bc_lex_text(BcLex *l, const char *text)
3031 {
3032         l->buf = text;
3033         l->i = 0;
3034         l->len = strlen(text);
3035         l->t.t = l->t.last = BC_LEX_INVALID;
3036         return bc_lex_next(l);
3037 }
3038
3039 #if ENABLE_BC
3040 static BcStatus bc_lex_identifier(BcLex *l)
3041 {
3042         BcStatus s;
3043         unsigned i;
3044         const char *buf = l->buf + l->i - 1;
3045
3046         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(bc_lex_kws); ++i) {
3047                 const char *keyword8 = bc_lex_kws[i].name8;
3048                 unsigned j = 0;
3049                 while (buf[j] != '\0' && buf[j] == keyword8[j]) {
3050                         j++;
3051                         if (j == 8) goto match;
3052                 }
3053                 if (keyword8[j] != '\0')
3054                         continue;
3055  match:
3056                 // buf starts with keyword bc_lex_kws[i]
3057                 l->t.t = BC_LEX_KEY_1st_keyword + i;
3058                 if (!bc_lex_kws_POSIX(i)) {
3059                         s = bc_posix_error_fmt("%sthe '%.8s' keyword", "POSIX does not allow ", bc_lex_kws[i].name8);
3060                         if (s) return s;
3061                 }
3062
3063                 // We minus 1 because the index has already been incremented.
3064                 l->i += j - 1;
3065                 return BC_STATUS_SUCCESS;
3066         }
3067
3068         s = bc_lex_name(l);
3069         if (s) return s;
3070
3071         if (l->t.v.len > 2) {
3072                 // Prevent this:
3073                 // >>> qwe=1
3074                 // bc: POSIX only allows one character names; the following is bad: 'qwe=1
3075                 // '
3076                 unsigned len = strchrnul(buf, '\n') - buf;
3077                 s = bc_posix_error_fmt("POSIX only allows one character names; the following is bad: '%.*s'", len, buf);
3078         }
3079
3080         return s;
3081 }
3082
3083 static BcStatus bc_lex_string(BcLex *l)
3084 {
3085         size_t len, nls = 0, i = l->i;
3086         char c;
3087
3088         l->t.t = BC_LEX_STR;
3089
3090         for (c = l->buf[i]; c != 0 && c != '"'; c = l->buf[++i]) nls += (c == '\n');
3091
3092         if (c == '\0') {
3093                 l->i = i;
3094                 return bc_error("string end could not be found");
3095         }
3096
3097         len = i - l->i;
3098         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_STRING.
3099         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_STRING | 0xff)) {
3100                 if (len > BC_MAX_STRING)
3101                         return bc_error("string too long: must be [1,"BC_MAX_STRING_STR"]");
3102         }
3103         bc_vec_string(&l->t.v, len, l->buf + l->i);
3104
3105         l->i = i + 1;
3106         l->line += nls;
3107         G.err_line = l->line;
3108
3109         return BC_STATUS_SUCCESS;
3110 }
3111
3112 static void bc_lex_assign(BcLex *l, BcLexType with, BcLexType without)
3113 {
3114         if (l->buf[l->i] == '=') {
3115                 ++l->i;
3116                 l->t.t = with;
3117         }
3118         else
3119                 l->t.t = without;
3120 }
3121
3122 static BcStatus bc_lex_comment(BcLex *l)
3123 {
3124         size_t i, nls = 0;
3125         const char *buf = l->buf;
3126
3127         l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
3128         i = ++l->i;
3129         for (;;) {
3130                 char c = buf[i];
3131  check_star:
3132                 if (c == '*') {
3133                         c = buf[++i];
3134                         if (c == '/')
3135                                 break;
3136                         goto check_star;
3137                 }
3138                 if (c == '\0') {
3139                         l->i = i;
3140                         return bc_error("comment end could not be found");
3141                 }
3142                 nls += (c == '\n');
3143                 i++;
3144         }
3145
3146         l->i = i + 1;
3147         l->line += nls;
3148         G.err_line = l->line;
3149
3150         return BC_STATUS_SUCCESS;
3151 }
3152
3153 static BcStatus bc_lex_token(BcLex *l)
3154 {
3155         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
3156         char c = l->buf[l->i++], c2;
3157
3158         // This is the workhorse of the lexer.
3159         switch (c) {
3160
3161                 case '\0':
3162                 case '\n':
3163                 {
3164                         l->newline = true;
3165                         l->t.t = !c ? BC_LEX_EOF : BC_LEX_NLINE;
3166                         break;
3167                 }
3168
3169                 case '\t':
3170                 case '\v':
3171                 case '\f':
3172                 case '\r':
3173                 case ' ':
3174                 {
3175                         bc_lex_whitespace(l);
3176                         break;
3177                 }
3178
3179                 case '!':
3180                 {
3181                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_NE, BC_LEX_OP_BOOL_NOT);
3182
3183                         if (l->t.t == BC_LEX_OP_BOOL_NOT) {
3184                                 s = bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad("!");
3185                                 if (s) return s;
3186                         }
3187
3188                         break;
3189                 }
3190
3191                 case '"':
3192                 {
3193                         s = bc_lex_string(l);
3194                         break;
3195                 }
3196
3197                 case '#':
3198                 {
3199                         s = bc_POSIX_does_not_allow("'#' script comments");
3200                         if (s) return s;
3201
3202                         bc_lex_lineComment(l);
3203
3204                         break;
3205                 }
3206
3207                 case '%':
3208                 {
3209                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_MODULUS, BC_LEX_OP_MODULUS);
3210                         break;
3211                 }
3212
3213                 case '&':
3214                 {
3215                         c2 = l->buf[l->i];
3216                         if (c2 == '&') {
3217
3218                                 s = bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad("&&");
3219                                 if (s) return s;
3220
3221                                 ++l->i;
3222                                 l->t.t = BC_LEX_OP_BOOL_AND;
3223                         }
3224                         else {
3225                                 l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3226                                 s = bc_error_bad_character('&');
3227                         }
3228
3229                         break;
3230                 }
3231
3232                 case '(':
3233                 case ')':
3234                 {
3235                         l->t.t = (BcLexType)(c - '(' + BC_LEX_LPAREN);
3236                         break;
3237                 }
3238
3239                 case '*':
3240                 {
3241                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_MULTIPLY, BC_LEX_OP_MULTIPLY);
3242                         break;
3243                 }
3244
3245                 case '+':
3246                 {
3247                         c2 = l->buf[l->i];
3248                         if (c2 == '+') {
3249                                 ++l->i;
3250                                 l->t.t = BC_LEX_OP_INC;
3251                         }
3252                         else
3253                                 bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_PLUS, BC_LEX_OP_PLUS);
3254                         break;
3255                 }
3256
3257                 case ',':
3258                 {
3259                         l->t.t = BC_LEX_COMMA;
3260                         break;
3261                 }
3262
3263                 case '-':
3264                 {
3265                         c2 = l->buf[l->i];
3266                         if (c2 == '-') {
3267                                 ++l->i;
3268                                 l->t.t = BC_LEX_OP_DEC;
3269                         }
3270                         else
3271                                 bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_MINUS, BC_LEX_OP_MINUS);
3272                         break;
3273                 }
3274
3275                 case '.':
3276                 {
3277                         if (isdigit(l->buf[l->i]))
3278                                 s = bc_lex_number(l, c);
3279                         else {
3280                                 l->t.t = BC_LEX_KEY_LAST;
3281                                 s = bc_POSIX_does_not_allow("a period ('.') as a shortcut for the last result");
3282                         }
3283                         break;
3284                 }
3285
3286                 case '/':
3287                 {
3288                         c2 = l->buf[l->i];
3289                         if (c2 == '*')
3290                                 s = bc_lex_comment(l);
3291                         else
3292                                 bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_DIVIDE, BC_LEX_OP_DIVIDE);
3293                         break;
3294                 }
3295
3296                 case '0':
3297                 case '1':
3298                 case '2':
3299                 case '3':
3300                 case '4':
3301                 case '5':
3302                 case '6':
3303                 case '7':
3304                 case '8':
3305                 case '9':
3306                 case 'A':
3307                 case 'B':
3308                 case 'C':
3309                 case 'D':
3310                 case 'E':
3311                 case 'F':
3312                 {
3313                         s = bc_lex_number(l, c);
3314                         break;
3315                 }
3316
3317                 case ';':
3318                 {
3319                         l->t.t = BC_LEX_SCOLON;
3320                         break;
3321                 }
3322
3323                 case '<':
3324                 {
3325                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_LE, BC_LEX_OP_REL_LT);
3326                         break;
3327                 }
3328
3329                 case '=':
3330                 {
3331                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_EQ, BC_LEX_OP_ASSIGN);
3332                         break;
3333                 }
3334
3335                 case '>':
3336                 {
3337                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_GE, BC_LEX_OP_REL_GT);
3338                         break;
3339                 }
3340
3341                 case '[':
3342                 case ']':
3343                 {
3344                         l->t.t = (BcLexType)(c - '[' + BC_LEX_LBRACKET);
3345                         break;
3346                 }
3347
3348                 case '\\':
3349                 {
3350                         if (l->buf[l->i] == '\n') {
3351                                 l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
3352                                 ++l->i;
3353                         }
3354                         else
3355                                 s = bc_error_bad_character(c);
3356                         break;
3357                 }
3358
3359                 case '^':
3360                 {
3361                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER, BC_LEX_OP_POWER);
3362                         break;
3363                 }
3364
3365                 case 'a':
3366                 case 'b':
3367                 case 'c':
3368                 case 'd':
3369                 case 'e':
3370                 case 'f':
3371                 case 'g':
3372                 case 'h':
3373                 case 'i':
3374                 case 'j':
3375                 case 'k':
3376                 case 'l':
3377                 case 'm':
3378                 case 'n':
3379                 case 'o':
3380                 case 'p':
3381                 case 'q':
3382                 case 'r':
3383                 case 's':
3384                 case 't':
3385                 case 'u':
3386                 case 'v':
3387                 case 'w':
3388                 case 'x':
3389                 case 'y':
3390                 case 'z':
3391                 {
3392                         s = bc_lex_identifier(l);
3393                         break;
3394                 }
3395
3396                 case '{':
3397                 case '}':
3398                 {
3399                         l->t.t = (BcLexType)(c - '{' + BC_LEX_LBRACE);
3400                         break;
3401                 }
3402
3403                 case '|':
3404                 {
3405                         c2 = l->buf[l->i];
3406
3407                         if (c2 == '|') {
3408                                 s = bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad("||");
3409                                 if (s) return s;
3410
3411                                 ++l->i;
3412                                 l->t.t = BC_LEX_OP_BOOL_OR;
3413                         }
3414                         else {
3415                                 l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3416                                 s = bc_error_bad_character(c);
3417                         }
3418
3419                         break;
3420                 }
3421
3422                 default:
3423                 {
3424                         l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3425                         s = bc_error_bad_character(c);
3426                         break;
3427                 }
3428         }
3429
3430         return s;
3431 }
3432 #endif // ENABLE_BC
3433
3434 #if ENABLE_DC
3435 static BcStatus dc_lex_register(BcLex *l)
3436 {
3437         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
3438
3439         if (isspace(l->buf[l->i - 1])) {
3440                 bc_lex_whitespace(l);
3441                 ++l->i;
3442                 if (!G_exreg)
3443                         s = bc_error("extended register");
3444                 else
3445                         s = bc_lex_name(l);
3446         }
3447         else {
3448                 bc_vec_pop_all(&l->t.v);
3449                 bc_vec_push(&l->t.v, &l->buf[l->i - 1]);
3450                 bc_vec_pushZeroByte(&l->t.v);
3451                 l->t.t = BC_LEX_NAME;
3452         }
3453
3454         return s;
3455 }
3456
3457 static BcStatus dc_lex_string(BcLex *l)
3458 {
3459         size_t depth = 1, nls = 0, i = l->i;
3460         char c;
3461
3462         l->t.t = BC_LEX_STR;
3463         bc_vec_pop_all(&l->t.v);
3464
3465         for (c = l->buf[i]; c != 0 && depth; c = l->buf[++i]) {
3466
3467                 depth += (c == '[' && (i == l->i || l->buf[i - 1] != '\\'));
3468                 depth -= (c == ']' && (i == l->i || l->buf[i - 1] != '\\'));
3469                 nls += (c == '\n');
3470
3471                 if (depth) bc_vec_push(&l->t.v, &c);
3472         }
3473
3474         if (c == '\0') {
3475                 l->i = i;
3476                 return bc_error("string end could not be found");
3477         }
3478
3479         bc_vec_pushZeroByte(&l->t.v);
3480         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_STRING.
3481         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_STRING | 0xff)) {
3482                 if (i - l->i > BC_MAX_STRING)
3483                         return bc_error("string too long: must be [1,"BC_MAX_STRING_STR"]");
3484         }
3485
3486         l->i = i;
3487         l->line += nls;
3488         G.err_line = l->line;
3489
3490         return BC_STATUS_SUCCESS;
3491 }
3492
3493 static BcStatus dc_lex_token(BcLex *l)
3494 {
3495         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
3496         char c = l->buf[l->i++], c2;
3497         size_t i;
3498
3499         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(dc_lex_regs); ++i) {
3500                 if (l->t.last == dc_lex_regs[i])
3501                         return dc_lex_register(l);
3502         }
3503
3504         if (c >= '%' && c <= '~' &&
3505             (l->t.t = dc_lex_tokens[(c - '%')]) != BC_LEX_INVALID)
3506         {
3507                 return s;
3508         }
3509
3510         // This is the workhorse of the lexer.
3511         switch (c) {
3512
3513                 case '\0':
3514                 {
3515                         l->t.t = BC_LEX_EOF;
3516                         break;
3517                 }
3518
3519                 case '\n':
3520                 case '\t':
3521                 case '\v':
3522                 case '\f':
3523                 case '\r':
3524                 case ' ':
3525                 {
3526                         l->newline = (c == '\n');
3527                         bc_lex_whitespace(l);
3528                         break;
3529                 }
3530
3531                 case '!':
3532                 {
3533                         c2 = l->buf[l->i];
3534
3535                         if (c2 == '=')
3536                                 l->t.t = BC_LEX_OP_REL_NE;
3537                         else if (c2 == '<')
3538                                 l->t.t = BC_LEX_OP_REL_LE;
3539                         else if (c2 == '>')
3540                                 l->t.t = BC_LEX_OP_REL_GE;
3541                         else
3542                                 return bc_error_bad_character(c);
3543
3544                         ++l->i;
3545                         break;
3546                 }
3547
3548                 case '#':
3549                 {
3550                         bc_lex_lineComment(l);
3551                         break;
3552                 }
3553
3554                 case '.':
3555                 {
3556                         if (isdigit(l->buf[l->i]))
3557                                 s = bc_lex_number(l, c);
3558                         else
3559                                 s = bc_error_bad_character(c);
3560                         break;
3561                 }
3562
3563                 case '0':
3564                 case '1':
3565                 case '2':
3566                 case '3':
3567                 case '4':
3568                 case '5':
3569                 case '6':
3570                 case '7':
3571                 case '8':
3572                 case '9':
3573                 case 'A':
3574                 case 'B':
3575                 case 'C':
3576                 case 'D':
3577                 case 'E':
3578                 case 'F':
3579                 {
3580                         s = bc_lex_number(l, c);
3581                         break;
3582                 }
3583
3584                 case '[':
3585                 {
3586                         s = dc_lex_string(l);
3587                         break;
3588                 }
3589
3590                 default:
3591                 {
3592                         l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3593                         s = bc_error_bad_character(c);
3594                         break;
3595                 }
3596         }
3597
3598         return s;
3599 }
3600 #endif // ENABLE_DC
3601
3602 static void bc_program_addFunc(char *name, size_t *idx);
3603
3604 static void bc_parse_addFunc(BcParse *p, char *name, size_t *idx)
3605 {
3606         bc_program_addFunc(name, idx);
3607         p->func = bc_vec_item(&G.prog.fns, p->fidx);
3608 }
3609
3610 #define bc_parse_push(p, i) bc_vec_pushByte(&(p)->func->code, (char) (i))
3611
3612 static void bc_parse_pushName(BcParse *p, char *name)
3613 {
3614         size_t i = 0, len = strlen(name);
3615
3616         for (; i < len; ++i) bc_parse_push(p, name[i]);
3617         bc_parse_push(p, BC_PARSE_STREND);
3618
3619         free(name);
3620 }
3621
3622 static void bc_parse_pushIndex(BcParse *p, size_t idx)
3623 {
3624         unsigned char amt, i, nums[sizeof(size_t)];
3625
3626         for (amt = 0; idx; ++amt) {
3627                 nums[amt] = (char) idx;
3628                 idx = (idx & ((unsigned long) ~(UCHAR_MAX))) >> sizeof(char) * CHAR_BIT;
3629         }
3630
3631         bc_parse_push(p, amt);
3632         for (i = 0; i < amt; ++i) bc_parse_push(p, nums[i]);
3633 }
3634
3635 static void bc_parse_number(BcParse *p, BcInst *prev, size_t *nexs)
3636 {
3637         char *num = xstrdup(p->l.t.v.v);
3638         size_t idx = G.prog.consts.len;
3639
3640         bc_vec_push(&G.prog.consts, &num);
3641
3642         bc_parse_push(p, BC_INST_NUM);
3643         bc_parse_pushIndex(p, idx);
3644
3645         ++(*nexs);
3646         (*prev) = BC_INST_NUM;
3647 }
3648
3649 static BcStatus bc_parse_text(BcParse *p, const char *text)
3650 {
3651         BcStatus s;
3652
3653         p->func = bc_vec_item(&G.prog.fns, p->fidx);
3654
3655         if (!text[0] && !BC_PARSE_CAN_EXEC(p)) {
3656                 p->l.t.t = BC_LEX_INVALID;
3657                 s = p->parse(p);
3658                 if (s) return s;
3659                 if (!BC_PARSE_CAN_EXEC(p))
3660                         return bc_error("file is not executable");
3661         }
3662
3663         return bc_lex_text(&p->l, text);
3664 }
3665
3666 // Called when parsing or execution detects a failure,
3667 // resets execution structures.
3668 static void bc_program_reset(void)
3669 {
3670         BcFunc *f;
3671         BcInstPtr *ip;
3672
3673         bc_vec_npop(&G.prog.stack, G.prog.stack.len - 1);
3674         bc_vec_pop_all(&G.prog.results);
3675
3676         f = bc_vec_item(&G.prog.fns, 0);
3677         ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
3678         ip->idx = f->code.len;
3679 }
3680
3681 #define bc_parse_updateFunc(p, f) \
3682         ((p)->func = bc_vec_item(&G.prog.fns, ((p)->fidx = (f))))
3683
3684 // Called when bc/dc_parse_parse() detects a failure,
3685 // resets parsing structures.
3686 static void bc_parse_reset(BcParse *p)
3687 {
3688         if (p->fidx != BC_PROG_MAIN) {
3689                 p->func->nparams = 0;
3690                 bc_vec_pop_all(&p->func->code);
3691                 bc_vec_pop_all(&p->func->autos);
3692                 bc_vec_pop_all(&p->func->labels);
3693
3694                 bc_parse_updateFunc(p, BC_PROG_MAIN);
3695         }
3696
3697         p->l.i = p->l.len;
3698         p->l.t.t = BC_LEX_EOF;
3699         p->auto_part = (p->nbraces = 0);
3700
3701         bc_vec_npop(&p->flags, p->flags.len - 1);
3702         bc_vec_pop_all(&p->exits);
3703         bc_vec_pop_all(&p->conds);
3704         bc_vec_pop_all(&p->ops);
3705
3706         bc_program_reset();
3707 }
3708
3709 static void bc_parse_free(BcParse *p)
3710 {
3711         bc_vec_free(&p->flags);
3712         bc_vec_free(&p->exits);
3713         bc_vec_free(&p->conds);
3714         bc_vec_free(&p->ops);
3715         bc_lex_free(&p->l);
3716 }
3717
3718 static void bc_parse_create(BcParse *p, size_t func,
3719                             BcParseParse parse, BcLexNext next)
3720 {
3721         memset(p, 0, sizeof(BcParse));
3722
3723         bc_lex_init(&p->l, next);
3724         bc_vec_init(&p->flags, sizeof(uint8_t), NULL);
3725         bc_vec_init(&p->exits, sizeof(BcInstPtr), NULL);
3726         bc_vec_init(&p->conds, sizeof(size_t), NULL);
3727         bc_vec_pushZeroByte(&p->flags);
3728         bc_vec_init(&p->ops, sizeof(BcLexType), NULL);
3729
3730         p->parse = parse;
3731         // p->auto_part = p->nbraces = 0; - already is
3732         bc_parse_updateFunc(p, func);
3733 }
3734
3735 #if ENABLE_BC
3736
3737 #define BC_PARSE_TOP_OP(p) (*((BcLexType *) bc_vec_top(&(p)->ops)))
3738 #define BC_PARSE_LEAF(p, rparen)                                \
3739         (((p) >= BC_INST_NUM && (p) <= BC_INST_SQRT) || (rparen) || \
3740          (p) == BC_INST_INC_POST || (p) == BC_INST_DEC_POST)
3741
3742 // We can calculate the conversion between tokens and exprs by subtracting the
3743 // position of the first operator in the lex enum and adding the position of the
3744 // first in the expr enum. Note: This only works for binary operators.
3745 #define BC_PARSE_TOKEN_INST(t) ((char) ((t) -BC_LEX_NEG + BC_INST_NEG))
3746
3747 static BcStatus bc_parse_else(BcParse *p);
3748 static BcStatus bc_parse_stmt(BcParse *p);
3749 static BcStatus bc_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags, BcParseNext next);
3750 static BcStatus bc_parse_expr_empty_ok(BcParse *p, uint8_t flags, BcParseNext next);
3751
3752 static BcStatus bc_parse_operator(BcParse *p, BcLexType type, size_t start,
3753                                   size_t *nexprs, bool next)
3754 {
3755         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
3756         BcLexType t;
3757         char l, r = bc_parse_op_PREC(type - BC_LEX_OP_INC);
3758         bool left = bc_parse_op_LEFT(type - BC_LEX_OP_INC);
3759
3760         while (p->ops.len > start) {
3761
3762                 t = BC_PARSE_TOP_OP(p);
3763                 if (t == BC_LEX_LPAREN) break;
3764
3765                 l = bc_parse_op_PREC(t - BC_LEX_OP_INC);
3766                 if (l >= r && (l != r || !left)) break;
3767
3768                 bc_parse_push(p, BC_PARSE_TOKEN_INST(t));
3769                 bc_vec_pop(&p->ops);
3770                 *nexprs -= t != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && t != BC_LEX_NEG;
3771         }
3772
3773         bc_vec_push(&p->ops, &type);
3774         if (next) s = bc_lex_next(&p->l);
3775
3776         return s;
3777 }
3778
3779 static BcStatus bc_parse_rightParen(BcParse *p, size_t ops_bgn, size_t *nexs)
3780 {
3781         BcLexType top;
3782
3783         if (p->ops.len <= ops_bgn)
3784                 return bc_error_bad_expression();
3785         top = BC_PARSE_TOP_OP(p);
3786
3787         while (top != BC_LEX_LPAREN) {
3788
3789                 bc_parse_push(p, BC_PARSE_TOKEN_INST(top));
3790
3791                 bc_vec_pop(&p->ops);
3792                 *nexs -= top != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && top != BC_LEX_NEG;
3793
3794                 if (p->ops.len <= ops_bgn)
3795                         return bc_error_bad_expression();
3796                 top = BC_PARSE_TOP_OP(p);
3797         }
3798
3799         bc_vec_pop(&p->ops);
3800
3801         return bc_lex_next(&p->l);
3802 }
3803
3804 static BcStatus bc_parse_params(BcParse *p, uint8_t flags)
3805 {
3806         BcStatus s;
3807         bool comma = false;
3808         size_t nparams;
3809
3810         s = bc_lex_next(&p->l);
3811         if (s) return s;
3812
3813         for (nparams = 0; p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN; ++nparams) {
3814
3815                 flags = (flags & ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL)) | BC_PARSE_ARRAY;
3816                 s = bc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_param);
3817                 if (s) return s;
3818
3819                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
3820                 if (comma) {
3821                         s = bc_lex_next(&p->l);
3822                         if (s) return s;
3823                 }
3824         }
3825
3826         if (comma) return bc_error_bad_token();
3827         bc_parse_push(p, BC_INST_CALL);
3828         bc_parse_pushIndex(p, nparams);
3829
3830         return BC_STATUS_SUCCESS;
3831 }
3832
3833 static BcStatus bc_parse_call(BcParse *p, char *name, uint8_t flags)
3834 {
3835         BcStatus s;
3836         BcId entry, *entry_ptr;
3837         size_t idx;
3838
3839         entry.name = name;
3840
3841         s = bc_parse_params(p, flags);
3842         if (s) goto err;
3843
3844         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) {
3845                 s = bc_error_bad_token();
3846                 goto err;
3847         }
3848
3849         idx = bc_map_index(&G.prog.fn_map, &entry);
3850
3851         if (idx == BC_VEC_INVALID_IDX) {
3852                 name = xstrdup(entry.name);
3853                 bc_parse_addFunc(p, name, &idx);
3854                 idx = bc_map_index(&G.prog.fn_map, &entry);
3855                 free(entry.name);
3856         }
3857         else
3858                 free(name);
3859
3860         entry_ptr = bc_vec_item(&G.prog.fn_map, idx);
3861         bc_parse_pushIndex(p, entry_ptr->idx);
3862
3863         return bc_lex_next(&p->l);
3864
3865 err:
3866         free(name);
3867         return s;
3868 }
3869
3870 static BcStatus bc_parse_name(BcParse *p, BcInst *type, uint8_t flags)
3871 {
3872         BcStatus s;
3873         char *name;
3874
3875         name = xstrdup(p->l.t.v.v);
3876         s = bc_lex_next(&p->l);
3877         if (s) goto err;
3878
3879         if (p->l.t.t == BC_LEX_LBRACKET) {
3880
3881                 s = bc_lex_next(&p->l);
3882                 if (s) goto err;
3883
3884                 if (p->l.t.t == BC_LEX_RBRACKET) {
3885
3886                         if (!(flags & BC_PARSE_ARRAY)) {
3887                                 s = bc_error_bad_expression();
3888                                 goto err;
3889                         }
3890
3891                         *type = BC_INST_ARRAY;
3892                 }
3893                 else {
3894
3895                         *type = BC_INST_ARRAY_ELEM;
3896
3897                         flags &= ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL);
3898                         s = bc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_elem);
3899                         if (s) goto err;
3900                 }
3901
3902                 s = bc_lex_next(&p->l);
3903                 if (s) goto err;
3904                 bc_parse_push(p, *type);
3905                 bc_parse_pushName(p, name);
3906         }
3907         else if (p->l.t.t == BC_LEX_LPAREN) {
3908
3909                 if (flags & BC_PARSE_NOCALL) {
3910                         s = bc_error_bad_token();
3911                         goto err;
3912                 }
3913
3914                 *type = BC_INST_CALL;
3915                 s = bc_parse_call(p, name, flags);
3916         }
3917         else {
3918                 *type = BC_INST_VAR;
3919                 bc_parse_push(p, BC_INST_VAR);
3920                 bc_parse_pushName(p, name);
3921         }
3922
3923         return s;
3924
3925 err:
3926         free(name);
3927         return s;
3928 }
3929
3930 static BcStatus bc_parse_read(BcParse *p)
3931 {
3932         BcStatus s;
3933
3934         s = bc_lex_next(&p->l);
3935         if (s) return s;
3936         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) return bc_error_bad_token();
3937
3938         s = bc_lex_next(&p->l);
3939         if (s) return s;
3940         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) return bc_error_bad_token();
3941
3942         bc_parse_push(p, BC_INST_READ);
3943
3944         return bc_lex_next(&p->l);
3945 }
3946
3947 static BcStatus bc_parse_builtin(BcParse *p, BcLexType type, uint8_t flags,
3948                                  BcInst *prev)
3949 {
3950         BcStatus s;
3951
3952         s = bc_lex_next(&p->l);
3953         if (s) return s;
3954         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) return bc_error_bad_token();
3955
3956         flags = (flags & ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL)) | BC_PARSE_ARRAY;
3957
3958         s = bc_lex_next(&p->l);
3959         if (s) return s;
3960
3961         s = bc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_rel);
3962         if (s) return s;
3963
3964         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) return bc_error_bad_token();
3965
3966         *prev = (type == BC_LEX_KEY_LENGTH) ? BC_INST_LENGTH : BC_INST_SQRT;
3967         bc_parse_push(p, *prev);
3968
3969         return bc_lex_next(&p->l);
3970 }
3971
3972 static BcStatus bc_parse_scale(BcParse *p, BcInst *type, uint8_t flags)
3973 {
3974         BcStatus s;
3975
3976         s = bc_lex_next(&p->l);
3977         if (s) return s;
3978
3979         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) {
3980                 *type = BC_INST_SCALE;
3981                 bc_parse_push(p, BC_INST_SCALE);
3982                 return BC_STATUS_SUCCESS;
3983         }
3984
3985         *type = BC_INST_SCALE_FUNC;
3986         flags &= ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL);
3987
3988         s = bc_lex_next(&p->l);
3989         if (s) return s;
3990
3991         s = bc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_rel);
3992         if (s) return s;
3993         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) return bc_error_bad_token();
3994         bc_parse_push(p, BC_INST_SCALE_FUNC);
3995
3996         return bc_lex_next(&p->l);
3997 }
3998
3999 static BcStatus bc_parse_incdec(BcParse *p, BcInst *prev, bool *paren_expr,
4000                                 size_t *nexprs, uint8_t flags)
4001 {
4002         BcStatus s;
4003         BcLexType type;
4004         char inst;
4005         BcInst etype = *prev;
4006
4007         if (etype == BC_INST_VAR || etype == BC_INST_ARRAY_ELEM ||
4008             etype == BC_INST_SCALE || etype == BC_INST_LAST ||
4009             etype == BC_INST_IBASE || etype == BC_INST_OBASE)
4010         {
4011                 *prev = inst = BC_INST_INC_POST + (p->l.t.t != BC_LEX_OP_INC);
4012                 bc_parse_push(p, inst);
4013                 s = bc_lex_next(&p->l);
4014         }
4015         else {
4016
4017                 *prev = inst = BC_INST_INC_PRE + (p->l.t.t != BC_LEX_OP_INC);
4018                 *paren_expr = true;
4019
4020                 s = bc_lex_next(&p->l);
4021                 if (s) return s;
4022                 type = p->l.t.t;
4023
4024                 // Because we parse the next part of the expression
4025                 // right here, we need to increment this.
4026                 *nexprs = *nexprs + 1;
4027
4028                 switch (type) {
4029
4030                         case BC_LEX_NAME:
4031                         {
4032                                 s = bc_parse_name(p, prev, flags | BC_PARSE_NOCALL);
4033                                 break;
4034                         }
4035
4036                         case BC_LEX_KEY_IBASE:
4037                         case BC_LEX_KEY_LAST:
4038                         case BC_LEX_KEY_OBASE:
4039                         {
4040                                 bc_parse_push(p, type - BC_LEX_KEY_IBASE + BC_INST_IBASE);
4041                                 s = bc_lex_next(&p->l);
4042                                 break;
4043                         }
4044
4045                         case BC_LEX_KEY_SCALE:
4046                         {
4047                                 s = bc_lex_next(&p->l);
4048                                 if (s) return s;
4049                                 if (p->l.t.t == BC_LEX_LPAREN)
4050                                         s = bc_error_bad_token();
4051                                 else
4052                                         bc_parse_push(p, BC_INST_SCALE);
4053                                 break;
4054                         }
4055
4056                         default:
4057                         {
4058                                 s = bc_error_bad_token();
4059                                 break;
4060                         }
4061                 }
4062
4063                 if (!s) bc_parse_push(p, inst);
4064         }
4065
4066         return s;
4067 }
4068
4069 static BcStatus bc_parse_minus(BcParse *p, BcInst *prev, size_t ops_bgn,
4070                                bool rparen, size_t *nexprs)
4071 {
4072         BcStatus s;
4073         BcLexType type;
4074         BcInst etype = *prev;
4075
4076         s = bc_lex_next(&p->l);
4077         if (s) return s;
4078
4079         type = rparen || etype == BC_INST_INC_POST || etype == BC_INST_DEC_POST ||
4080                        (etype >= BC_INST_NUM && etype <= BC_INST_SQRT) ?
4081                    BC_LEX_OP_MINUS :
4082                    BC_LEX_NEG;
4083         *prev = BC_PARSE_TOKEN_INST(type);
4084
4085         // We can just push onto the op stack because this is the largest
4086         // precedence operator that gets pushed. Inc/dec does not.
4087         if (type != BC_LEX_OP_MINUS)
4088                 bc_vec_push(&p->ops, &type);
4089         else
4090                 s = bc_parse_operator(p, type, ops_bgn, nexprs, false);
4091
4092         return s;
4093 }
4094
4095 static BcStatus bc_parse_string(BcParse *p, char inst)
4096 {
4097         char *str = xstrdup(p->l.t.v.v);
4098
4099         bc_parse_push(p, BC_INST_STR);
4100         bc_parse_pushIndex(p, G.prog.strs.len);
4101         bc_vec_push(&G.prog.strs, &str);
4102         bc_parse_push(p, inst);
4103
4104         return bc_lex_next(&p->l);
4105 }
4106
4107 static BcStatus bc_parse_print(BcParse *p)
4108 {
4109         BcStatus s;
4110         BcLexType type;
4111         bool comma = false;
4112
4113         s = bc_lex_next(&p->l);
4114         if (s) return s;
4115
4116         type = p->l.t.t;
4117
4118         if (type == BC_LEX_SCOLON || type == BC_LEX_NLINE)
4119                 return bc_error("bad print statement");
4120
4121         while (!s && type != BC_LEX_SCOLON && type != BC_LEX_NLINE) {
4122
4123                 if (type == BC_LEX_STR)
4124                         s = bc_parse_string(p, BC_INST_PRINT_POP);
4125                 else {
4126                         s = bc_parse_expr(p, 0, bc_parse_next_print);
4127                         if (s) return s;
4128                         bc_parse_push(p, BC_INST_PRINT_POP);
4129                 }
4130
4131                 if (s) return s;
4132
4133                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
4134                 if (comma) s = bc_lex_next(&p->l);
4135                 type = p->l.t.t;
4136         }
4137
4138         if (s) return s;
4139         if (comma) return bc_error_bad_token();
4140
4141         return bc_lex_next(&p->l);
4142 }
4143
4144 static BcStatus bc_parse_return(BcParse *p)
4145 {
4146         BcStatus s;
4147         BcLexType t;
4148         bool paren;
4149
4150         if (!BC_PARSE_FUNC(p)) return bc_error_bad_token();
4151
4152         s = bc_lex_next(&p->l);
4153         if (s) return s;
4154
4155         t = p->l.t.t;
4156         paren = t == BC_LEX_LPAREN;
4157
4158         if (t == BC_LEX_NLINE || t == BC_LEX_SCOLON)
4159                 bc_parse_push(p, BC_INST_RET0);
4160         else {
4161
4162                 s = bc_parse_expr_empty_ok(p, 0, bc_parse_next_expr);
4163                 if (s == BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP) {
4164                         bc_parse_push(p, BC_INST_RET0);
4165                         s = bc_lex_next(&p->l);
4166                 }
4167                 if (s) return s;
4168
4169                 if (!paren || p->l.t.last != BC_LEX_RPAREN) {
4170                         s = bc_POSIX_requires("parentheses around return expressions");
4171                         if (s) return s;
4172                 }
4173
4174                 bc_parse_push(p, BC_INST_RET);
4175         }
4176
4177         return s;
4178 }
4179
4180 static BcStatus bc_parse_endBody(BcParse *p, bool brace)
4181 {
4182         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4183
4184         if (p->flags.len <= 1 || (brace && p->nbraces == 0))
4185                 return bc_error_bad_token();
4186
4187         if (brace) {
4188
4189                 if (p->l.t.t == BC_LEX_RBRACE) {
4190                         if (!p->nbraces) return bc_error_bad_token();
4191                         --p->nbraces;
4192                         s = bc_lex_next(&p->l);
4193                         if (s) return s;
4194                 }
4195                 else
4196                         return bc_error_bad_token();
4197         }
4198
4199         if (BC_PARSE_IF(p)) {
4200
4201                 uint8_t *flag_ptr;
4202
4203                 while (p->l.t.t == BC_LEX_NLINE) {
4204                         s = bc_lex_next(&p->l);
4205                         if (s) return s;
4206                 }
4207
4208                 bc_vec_pop(&p->flags);
4209
4210                 flag_ptr = BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(p);
4211                 *flag_ptr = (*flag_ptr | BC_PARSE_FLAG_IF_END);
4212
4213                 if (p->l.t.t == BC_LEX_KEY_ELSE) s = bc_parse_else(p);
4214         }
4215         else if (BC_PARSE_ELSE(p)) {
4216
4217                 BcInstPtr *ip;
4218                 size_t *label;
4219
4220                 bc_vec_pop(&p->flags);
4221
4222                 ip = bc_vec_top(&p->exits);
4223                 label = bc_vec_item(&p->func->labels, ip->idx);
4224                 *label = p->func->code.len;
4225
4226                 bc_vec_pop(&p->exits);
4227         }
4228         else if (BC_PARSE_FUNC_INNER(p)) {
4229                 bc_parse_push(p, BC_INST_RET0);
4230                 bc_parse_updateFunc(p, BC_PROG_MAIN);
4231                 bc_vec_pop(&p->flags);
4232         }
4233         else {
4234
4235                 BcInstPtr *ip = bc_vec_top(&p->exits);
4236                 size_t *label = bc_vec_top(&p->conds);
4237
4238                 bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4239                 bc_parse_pushIndex(p, *label);
4240
4241                 label = bc_vec_item(&p->func->labels, ip->idx);
4242                 *label = p->func->code.len;
4243
4244                 bc_vec_pop(&p->flags);
4245                 bc_vec_pop(&p->exits);
4246                 bc_vec_pop(&p->conds);
4247         }
4248
4249         return s;
4250 }
4251
4252 static void bc_parse_startBody(BcParse *p, uint8_t flags)
4253 {
4254         uint8_t *flag_ptr = BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(p);
4255         flags |= (*flag_ptr & (BC_PARSE_FLAG_FUNC | BC_PARSE_FLAG_LOOP));
4256         flags |= BC_PARSE_FLAG_BODY;
4257         bc_vec_push(&p->flags, &flags);
4258 }
4259
4260 static void bc_parse_noElse(BcParse *p)
4261 {
4262         BcInstPtr *ip;
4263         size_t *label;
4264         uint8_t *flag_ptr = BC_PARSE_TOP_FLAG_PTR(p);
4265
4266         *flag_ptr = (*flag_ptr & ~(BC_PARSE_FLAG_IF_END));
4267
4268         ip = bc_vec_top(&p->exits);
4269         label = bc_vec_item(&p->func->labels, ip->idx);
4270         *label = p->func->code.len;
4271
4272         bc_vec_pop(&p->exits);
4273 }
4274
4275 static BcStatus bc_parse_if(BcParse *p)
4276 {
4277         BcStatus s;
4278         BcInstPtr ip;
4279
4280         s = bc_lex_next(&p->l);
4281         if (s) return s;
4282         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) return bc_error_bad_token();
4283
4284         s = bc_lex_next(&p->l);
4285         if (s) return s;
4286         s = bc_parse_expr(p, BC_PARSE_REL, bc_parse_next_rel);
4287         if (s) return s;
4288         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) return bc_error_bad_token();
4289
4290         s = bc_lex_next(&p->l);
4291         if (s) return s;
4292         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP_ZERO);
4293
4294         ip.idx = p->func->labels.len;
4295         ip.func = ip.len = 0;
4296
4297         bc_parse_pushIndex(p, ip.idx);
4298         bc_vec_push(&p->exits, &ip);
4299         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip.idx);
4300         bc_parse_startBody(p, BC_PARSE_FLAG_IF);
4301
4302         return BC_STATUS_SUCCESS;
4303 }
4304
4305 static BcStatus bc_parse_else(BcParse *p)
4306 {
4307         BcInstPtr ip;
4308
4309         if (!BC_PARSE_IF_END(p)) return bc_error_bad_token();
4310
4311         ip.idx = p->func->labels.len;
4312         ip.func = ip.len = 0;
4313
4314         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4315         bc_parse_pushIndex(p, ip.idx);
4316
4317         bc_parse_noElse(p);
4318
4319         bc_vec_push(&p->exits, &ip);
4320         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip.idx);
4321         bc_parse_startBody(p, BC_PARSE_FLAG_ELSE);
4322
4323         return bc_lex_next(&p->l);
4324 }
4325
4326 static BcStatus bc_parse_while(BcParse *p)
4327 {
4328         BcStatus s;
4329         BcInstPtr ip;
4330
4331         s = bc_lex_next(&p->l);
4332         if (s) return s;
4333         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) return bc_error_bad_token();
4334         s = bc_lex_next(&p->l);
4335         if (s) return s;
4336
4337         ip.idx = p->func->labels.len;
4338
4339         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4340         bc_vec_push(&p->conds, &ip.idx);
4341
4342         ip.idx = p->func->labels.len;
4343         ip.func = 1;
4344         ip.len = 0;
4345
4346         bc_vec_push(&p->exits, &ip);
4347         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip.idx);
4348
4349         s = bc_parse_expr(p, BC_PARSE_REL, bc_parse_next_rel);
4350         if (s) return s;
4351         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) return bc_error_bad_token();
4352         s = bc_lex_next(&p->l);
4353         if (s) return s;
4354
4355         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP_ZERO);
4356         bc_parse_pushIndex(p, ip.idx);
4357         bc_parse_startBody(p, BC_PARSE_FLAG_LOOP | BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER);
4358
4359         return BC_STATUS_SUCCESS;
4360 }
4361
4362 static BcStatus bc_parse_for(BcParse *p)
4363 {
4364         BcStatus s;
4365         BcInstPtr ip;
4366         size_t cond_idx, exit_idx, body_idx, update_idx;
4367
4368         s = bc_lex_next(&p->l);
4369         if (s) return s;
4370         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) return bc_error_bad_token();
4371         s = bc_lex_next(&p->l);
4372         if (s) return s;
4373
4374         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON)
4375                 s = bc_parse_expr(p, 0, bc_parse_next_for);
4376         else
4377                 s = bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for("init");
4378
4379         if (s) return s;
4380         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON) return bc_error_bad_token();
4381         s = bc_lex_next(&p->l);
4382         if (s) return s;
4383
4384         cond_idx = p->func->labels.len;
4385         update_idx = cond_idx + 1;
4386         body_idx = update_idx + 1;
4387         exit_idx = body_idx + 1;
4388
4389         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4390
4391         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON)
4392                 s = bc_parse_expr(p, BC_PARSE_REL, bc_parse_next_for);
4393         else
4394                 s = bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for("condition");
4395
4396         if (s) return s;
4397         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON) return bc_error_bad_token();
4398
4399         s = bc_lex_next(&p->l);
4400         if (s) return s;
4401
4402         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP_ZERO);
4403         bc_parse_pushIndex(p, exit_idx);
4404         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4405         bc_parse_pushIndex(p, body_idx);
4406
4407         ip.idx = p->func->labels.len;
4408
4409         bc_vec_push(&p->conds, &update_idx);
4410         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4411
4412         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN)
4413                 s = bc_parse_expr(p, 0, bc_parse_next_rel);
4414         else
4415                 s = bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for("update");
4416
4417         if (s) return s;
4418
4419         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) return bc_error_bad_token();
4420         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4421         bc_parse_pushIndex(p, cond_idx);
4422         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4423
4424         ip.idx = exit_idx;
4425         ip.func = 1;
4426         ip.len = 0;
4427
4428         bc_vec_push(&p->exits, &ip);
4429         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip.idx);
4430         bc_lex_next(&p->l);
4431         bc_parse_startBody(p, BC_PARSE_FLAG_LOOP | BC_PARSE_FLAG_LOOP_INNER);
4432
4433         return BC_STATUS_SUCCESS;
4434 }
4435
4436 static BcStatus bc_parse_loopExit(BcParse *p, BcLexType type)
4437 {
4438         BcStatus s;
4439         size_t i;
4440         BcInstPtr *ip;
4441
4442         if (!BC_PARSE_LOOP(p)) return bc_error_bad_token();
4443
4444         if (type == BC_LEX_KEY_BREAK) {
4445
4446                 if (p->exits.len == 0) return bc_error_bad_token();
4447
4448                 i = p->exits.len - 1;
4449                 ip = bc_vec_item(&p->exits, i);
4450
4451                 while (!ip->func && i < p->exits.len) ip = bc_vec_item(&p->exits, i--);
4452                 if (i >= p->exits.len && !ip->func) return bc_error_bad_token();
4453
4454                 i = ip->idx;
4455         }
4456         else
4457                 i = *((size_t *) bc_vec_top(&p->conds));
4458
4459         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
4460         bc_parse_pushIndex(p, i);
4461
4462         s = bc_lex_next(&p->l);
4463         if (s) return s;
4464
4465         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON && p->l.t.t != BC_LEX_NLINE)
4466                 return bc_error_bad_token();
4467
4468         return bc_lex_next(&p->l);
4469 }
4470
4471 static BcStatus bc_parse_func(BcParse *p)
4472 {
4473         BcStatus s;
4474         bool var, comma = false;
4475         uint8_t flags;
4476         char *name;
4477
4478         s = bc_lex_next(&p->l);
4479         if (s) return s;
4480         if (p->l.t.t != BC_LEX_NAME)
4481                 return bc_error("bad function definition");
4482
4483         name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4484         bc_parse_addFunc(p, name, &p->fidx);
4485
4486         s = bc_lex_next(&p->l);
4487         if (s) return s;
4488         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN)
4489                 return bc_error("bad function definition");
4490         s = bc_lex_next(&p->l);
4491         if (s) return s;
4492
4493         while (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) {
4494
4495                 if (p->l.t.t != BC_LEX_NAME)
4496                         return bc_error("bad function definition");
4497
4498                 ++p->func->nparams;
4499
4500                 name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4501                 s = bc_lex_next(&p->l);
4502                 if (s) goto err;
4503
4504                 var = p->l.t.t != BC_LEX_LBRACKET;
4505
4506                 if (!var) {
4507
4508                         s = bc_lex_next(&p->l);
4509                         if (s) goto err;
4510
4511                         if (p->l.t.t != BC_LEX_RBRACKET) {
4512                                 s = bc_error("bad function definition");
4513                                 goto err;
4514                         }
4515
4516                         s = bc_lex_next(&p->l);
4517                         if (s) goto err;
4518                 }
4519
4520                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
4521                 if (comma) {
4522                         s = bc_lex_next(&p->l);
4523                         if (s) goto err;
4524                 }
4525
4526                 s = bc_func_insert(p->func, name, var);
4527                 if (s) goto err;
4528         }
4529
4530         if (comma) return bc_error("bad function definition");
4531
4532         flags = BC_PARSE_FLAG_FUNC | BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER | BC_PARSE_FLAG_BODY;
4533         bc_parse_startBody(p, flags);
4534
4535         s = bc_lex_next(&p->l);
4536         if (s) return s;
4537
4538         if (p->l.t.t != BC_LEX_LBRACE)
4539                 s = bc_POSIX_requires("the left brace be on the same line as the function header");
4540
4541         return s;
4542
4543 err:
4544         free(name);
4545         return s;
4546 }
4547
4548 static BcStatus bc_parse_auto(BcParse *p)
4549 {
4550         BcStatus s;
4551         bool comma, var, one;
4552         char *name;
4553
4554         if (!p->auto_part) return bc_error_bad_token();
4555         s = bc_lex_next(&p->l);
4556         if (s) return s;
4557
4558         p->auto_part = comma = false;
4559         one = p->l.t.t == BC_LEX_NAME;
4560
4561         while (p->l.t.t == BC_LEX_NAME) {
4562
4563                 name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4564                 s = bc_lex_next(&p->l);
4565                 if (s) goto err;
4566
4567                 var = p->l.t.t != BC_LEX_LBRACKET;
4568                 if (!var) {
4569
4570                         s = bc_lex_next(&p->l);
4571                         if (s) goto err;
4572
4573                         if (p->l.t.t != BC_LEX_RBRACKET) {
4574                                 s = bc_error("bad function definition");
4575                                 goto err;
4576                         }
4577
4578                         s = bc_lex_next(&p->l);
4579                         if (s) goto err;
4580                 }
4581
4582                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
4583                 if (comma) {
4584                         s = bc_lex_next(&p->l);
4585                         if (s) goto err;
4586                 }
4587
4588                 s = bc_func_insert(p->func, name, var);
4589                 if (s) goto err;
4590         }
4591
4592         if (comma) return bc_error("bad function definition");
4593         if (!one) return bc_error("no auto variable found");
4594
4595         if (p->l.t.t != BC_LEX_NLINE && p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON)
4596                 return bc_error_bad_token();
4597
4598         return bc_lex_next(&p->l);
4599
4600 err:
4601         free(name);
4602         return s;
4603 }
4604
4605 static BcStatus bc_parse_body(BcParse *p, bool brace)
4606 {
4607         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4608         uint8_t *flag_ptr = bc_vec_top(&p->flags);
4609
4610         *flag_ptr &= ~(BC_PARSE_FLAG_BODY);
4611
4612         if (*flag_ptr & BC_PARSE_FLAG_FUNC_INNER) {
4613
4614                 if (!brace) return bc_error_bad_token();
4615                 p->auto_part = p->l.t.t != BC_LEX_KEY_AUTO;
4616
4617                 if (!p->auto_part) {
4618                         s = bc_parse_auto(p);
4619                         if (s) return s;
4620                 }
4621
4622                 if (p->l.t.t == BC_LEX_NLINE) s = bc_lex_next(&p->l);
4623         }
4624         else {
4625                 s = bc_parse_stmt(p);
4626                 if (!s && !brace) s = bc_parse_endBody(p, false);
4627         }
4628
4629         return s;
4630 }
4631
4632 static BcStatus bc_parse_stmt(BcParse *p)
4633 {
4634         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4635
4636         switch (p->l.t.t) {
4637
4638                 case BC_LEX_NLINE:
4639                 {
4640                         return bc_lex_next(&p->l);
4641                 }
4642
4643                 case BC_LEX_KEY_ELSE:
4644                 {
4645                         p->auto_part = false;
4646                         break;
4647                 }
4648
4649                 case BC_LEX_LBRACE:
4650                 {
4651                         if (!BC_PARSE_BODY(p)) return bc_error_bad_token();
4652
4653                         ++p->nbraces;
4654                         s = bc_lex_next(&p->l);
4655                         if (s) return s;
4656
4657                         return bc_parse_body(p, true);
4658                 }
4659
4660                 case BC_LEX_KEY_AUTO:
4661                 {
4662                         return bc_parse_auto(p);
4663                 }
4664
4665                 default:
4666                 {
4667                         p->auto_part = false;
4668
4669                         if (BC_PARSE_IF_END(p)) {
4670                                 bc_parse_noElse(p);
4671                                 return BC_STATUS_SUCCESS;
4672                         }
4673                         else if (BC_PARSE_BODY(p))
4674                                 return bc_parse_body(p, false);
4675
4676                         break;
4677                 }
4678         }
4679
4680         switch (p->l.t.t) {
4681
4682                 case BC_LEX_OP_INC:
4683                 case BC_LEX_OP_DEC:
4684                 case BC_LEX_OP_MINUS:
4685                 case BC_LEX_OP_BOOL_NOT:
4686                 case BC_LEX_LPAREN:
4687                 case BC_LEX_NAME:
4688                 case BC_LEX_NUMBER:
4689                 case BC_LEX_KEY_IBASE:
4690                 case BC_LEX_KEY_LAST:
4691                 case BC_LEX_KEY_LENGTH:
4692                 case BC_LEX_KEY_OBASE:
4693                 case BC_LEX_KEY_READ:
4694                 case BC_LEX_KEY_SCALE:
4695                 case BC_LEX_KEY_SQRT:
4696                 {
4697                         s = bc_parse_expr(p, BC_PARSE_PRINT, bc_parse_next_expr);
4698                         break;
4699                 }
4700
4701                 case BC_LEX_KEY_ELSE:
4702                 {
4703                         s = bc_parse_else(p);
4704                         break;
4705                 }
4706
4707                 case BC_LEX_SCOLON:
4708                 {
4709                         while (!s && p->l.t.t == BC_LEX_SCOLON) s = bc_lex_next(&p->l);
4710                         break;
4711                 }
4712
4713                 case BC_LEX_RBRACE:
4714                 {
4715                         s = bc_parse_endBody(p, true);
4716                         break;
4717                 }
4718
4719                 case BC_LEX_STR:
4720                 {
4721                         s = bc_parse_string(p, BC_INST_PRINT_STR);
4722                         break;
4723                 }
4724
4725                 case BC_LEX_KEY_BREAK:
4726                 case BC_LEX_KEY_CONTINUE:
4727                 {
4728                         s = bc_parse_loopExit(p, p->l.t.t);
4729                         break;
4730                 }
4731
4732                 case BC_LEX_KEY_FOR:
4733                 {
4734                         s = bc_parse_for(p);
4735                         break;
4736                 }
4737
4738                 case BC_LEX_KEY_HALT:
4739                 {
4740                         bc_parse_push(p, BC_INST_HALT);
4741                         s = bc_lex_next(&p->l);
4742                         break;
4743                 }
4744
4745                 case BC_LEX_KEY_IF:
4746                 {
4747                         s = bc_parse_if(p);
4748                         break;
4749                 }
4750
4751                 case BC_LEX_KEY_LIMITS:
4752                 {
4753                         // "limits" is a compile-time command,
4754                         // the output is produced at _parse time_.
4755                         s = bc_lex_next(&p->l);
4756                         if (s) return s;
4757                         printf(
4758                                 "BC_BASE_MAX     = "BC_MAX_OBASE_STR "\n"
4759                                 "BC_DIM_MAX      = "BC_MAX_DIM_STR   "\n"
4760                                 "BC_SCALE_MAX    = "BC_MAX_SCALE_STR "\n"
4761                                 "BC_STRING_MAX   = "BC_MAX_STRING_STR"\n"
4762                                 "BC_NAME_MAX     = "BC_MAX_NAME_STR  "\n"
4763                                 "BC_NUM_MAX      = "BC_MAX_NUM_STR   "\n"
4764                                 "MAX Exponent    = "BC_MAX_EXP_STR   "\n"
4765                                 "Number of vars  = "BC_MAX_VARS_STR  "\n"
4766                         );
4767                         break;
4768                 }
4769
4770                 case BC_LEX_KEY_PRINT:
4771                 {
4772                         s = bc_parse_print(p);
4773                         break;
4774                 }
4775
4776                 case BC_LEX_KEY_QUIT:
4777                 {
4778                         // "quit" is a compile-time command. For example,
4779                         // "if (0 == 1) quit" terminates when parsing the statement,
4780                         // not when it is executed
4781                         QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
4782                 }
4783
4784                 case BC_LEX_KEY_RETURN:
4785                 {
4786                         s = bc_parse_return(p);
4787                         break;
4788                 }
4789
4790                 case BC_LEX_KEY_WHILE:
4791                 {
4792                         s = bc_parse_while(p);
4793                         break;
4794                 }
4795
4796                 default:
4797                 {
4798                         s = bc_error_bad_token();
4799                         break;
4800                 }
4801         }
4802
4803         return s;
4804 }
4805
4806 static BcStatus bc_parse_parse(BcParse *p)
4807 {
4808         BcStatus s;
4809
4810         if (p->l.t.t == BC_LEX_EOF)
4811                 s = p->flags.len > 0 ? bc_error("block end could not be found") : bc_error("end of file");
4812         else if (p->l.t.t == BC_LEX_KEY_DEFINE) {
4813                 if (!BC_PARSE_CAN_EXEC(p)) return bc_error_bad_token();
4814                 s = bc_parse_func(p);
4815         }
4816         else
4817                 s = bc_parse_stmt(p);
4818
4819         if (s || G_interrupt) {
4820                 bc_parse_reset(p);
4821                 s = BC_STATUS_FAILURE;
4822         }
4823
4824         return s;
4825 }
4826
4827 static BcStatus bc_parse_expr_empty_ok(BcParse *p, uint8_t flags, BcParseNext next)
4828 {
4829         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4830         BcInst prev = BC_INST_PRINT;
4831         BcLexType top, t = p->l.t.t;
4832         size_t nexprs = 0, ops_bgn = p->ops.len;
4833         unsigned nparens, nrelops;
4834         bool paren_first, paren_expr, rprn, done, get_token, assign, bin_last;
4835
4836         paren_first = p->l.t.t == BC_LEX_LPAREN;
4837         nparens = nrelops = 0;
4838         paren_expr = rprn = done = get_token = assign = false;
4839         bin_last = true;
4840
4841         for (; !G_interrupt && !s && !done && bc_parse_exprs(t); t = p->l.t.t) {
4842                 switch (t) {
4843
4844                         case BC_LEX_OP_INC:
4845                         case BC_LEX_OP_DEC:
4846                         {
4847                                 s = bc_parse_incdec(p, &prev, &paren_expr, &nexprs, flags);
4848                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4849                                 break;
4850                         }
4851
4852                         case BC_LEX_OP_MINUS:
4853                         {
4854                                 s = bc_parse_minus(p, &prev, ops_bgn, rprn, &nexprs);
4855                                 rprn = get_token = false;
4856                                 bin_last = prev == BC_INST_MINUS;
4857                                 break;
4858                         }
4859
4860                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER:
4861                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_MULTIPLY:
4862                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_DIVIDE:
4863                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_MODULUS:
4864                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_PLUS:
4865                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_MINUS:
4866                         case BC_LEX_OP_ASSIGN:
4867                         {
4868                                 if (prev != BC_INST_VAR && prev != BC_INST_ARRAY_ELEM &&
4869                                     prev != BC_INST_SCALE && prev != BC_INST_IBASE &&
4870                                     prev != BC_INST_OBASE && prev != BC_INST_LAST)
4871                                 {
4872                                         s = bc_error("bad assignment:"
4873                                                 " left side must be scale,"
4874                                                 " ibase, obase, last, var,"
4875                                                 " or array element"
4876                                         );
4877                                         break;
4878                                 }
4879                         }
4880                         // Fallthrough.
4881                         case BC_LEX_OP_POWER:
4882                         case BC_LEX_OP_MULTIPLY:
4883                         case BC_LEX_OP_DIVIDE:
4884                         case BC_LEX_OP_MODULUS:
4885                         case BC_LEX_OP_PLUS:
4886                         case BC_LEX_OP_REL_EQ:
4887                         case BC_LEX_OP_REL_LE:
4888                         case BC_LEX_OP_REL_GE:
4889                         case BC_LEX_OP_REL_NE:
4890                         case BC_LEX_OP_REL_LT:
4891                         case BC_LEX_OP_REL_GT:
4892                         case BC_LEX_OP_BOOL_NOT:
4893                         case BC_LEX_OP_BOOL_OR:
4894                         case BC_LEX_OP_BOOL_AND:
4895                         {
4896                                 if (((t == BC_LEX_OP_BOOL_NOT) != bin_last)
4897                                  || (t != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && prev == BC_INST_BOOL_NOT)
4898                                 ) {
4899                                         return bc_error_bad_expression();
4900                                 }
4901
4902                                 nrelops += t >= BC_LEX_OP_REL_EQ && t <= BC_LEX_OP_REL_GT;
4903                                 prev = BC_PARSE_TOKEN_INST(t);
4904                                 s = bc_parse_operator(p, t, ops_bgn, &nexprs, true);
4905                                 rprn = get_token = false;
4906                                 bin_last = t != BC_LEX_OP_BOOL_NOT;
4907
4908                                 break;
4909                         }
4910
4911                         case BC_LEX_LPAREN:
4912                         {
4913                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4914                                         return bc_error_bad_expression();
4915                                 ++nparens;
4916                                 paren_expr = rprn = bin_last = false;
4917                                 get_token = true;
4918                                 bc_vec_push(&p->ops, &t);
4919
4920                                 break;
4921                         }
4922
4923                         case BC_LEX_RPAREN:
4924                         {
4925                                 if (bin_last || prev == BC_INST_BOOL_NOT)
4926                                         return bc_error_bad_expression();
4927
4928                                 if (nparens == 0) {
4929                                         s = BC_STATUS_SUCCESS;
4930                                         done = true;
4931                                         get_token = false;
4932                                         break;
4933                                 }
4934                                 else if (!paren_expr)
4935                                         return BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP;
4936
4937                                 --nparens;
4938                                 paren_expr = rprn = true;
4939                                 get_token = bin_last = false;
4940
4941                                 s = bc_parse_rightParen(p, ops_bgn, &nexprs);
4942
4943                                 break;
4944                         }
4945
4946                         case BC_LEX_NAME:
4947                         {
4948                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4949                                         return bc_error_bad_expression();
4950                                 paren_expr = true;
4951                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4952                                 s = bc_parse_name(p, &prev, flags & ~BC_PARSE_NOCALL);
4953                                 ++nexprs;
4954
4955                                 break;
4956                         }
4957
4958                         case BC_LEX_NUMBER:
4959                         {
4960                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4961                                         return bc_error_bad_expression();
4962                                 bc_parse_number(p, &prev, &nexprs);
4963                                 paren_expr = get_token = true;
4964                                 rprn = bin_last = false;
4965
4966                                 break;
4967                         }
4968
4969                         case BC_LEX_KEY_IBASE:
4970                         case BC_LEX_KEY_LAST:
4971                         case BC_LEX_KEY_OBASE:
4972                         {
4973                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4974                                         return bc_error_bad_expression();
4975                                 prev = (char) (t - BC_LEX_KEY_IBASE + BC_INST_IBASE);
4976                                 bc_parse_push(p, (char) prev);
4977
4978                                 paren_expr = get_token = true;
4979                                 rprn = bin_last = false;
4980                                 ++nexprs;
4981
4982                                 break;
4983                         }
4984
4985                         case BC_LEX_KEY_LENGTH:
4986                         case BC_LEX_KEY_SQRT:
4987                         {
4988                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4989                                         return bc_error_bad_expression();
4990                                 s = bc_parse_builtin(p, t, flags, &prev);
4991                                 paren_expr = true;
4992                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4993                                 ++nexprs;
4994
4995                                 break;
4996                         }
4997
4998                         case BC_LEX_KEY_READ:
4999                         {
5000                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
5001                                         return bc_error_bad_expression();
5002                                 else if (flags & BC_PARSE_NOREAD)
5003                                         s = bc_error_nested_read_call();
5004                                 else
5005                                         s = bc_parse_read(p);
5006
5007                                 paren_expr = true;
5008                                 rprn = get_token = bin_last = false;
5009                                 ++nexprs;
5010                                 prev = BC_INST_READ;
5011
5012                                 break;
5013                         }
5014
5015                         case BC_LEX_KEY_SCALE:
5016                         {
5017                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
5018                                         return bc_error_bad_expression();
5019                                 s = bc_parse_scale(p, &prev, flags);
5020                                 paren_expr = true;
5021                                 rprn = get_token = bin_last = false;
5022                                 ++nexprs;
5023                                 prev = BC_INST_SCALE;
5024
5025                                 break;
5026                         }
5027
5028                         default:
5029                         {
5030                                 s = bc_error_bad_token();
5031                                 break;
5032                         }
5033                 }
5034
5035                 if (!s && get_token) s = bc_lex_next(&p->l);
5036         }
5037
5038         if (s) return s;
5039         if (G_interrupt) return BC_STATUS_FAILURE; // ^C: stop parsing
5040
5041         while (p->ops.len > ops_bgn) {
5042
5043                 top = BC_PARSE_TOP_OP(p);
5044                 assign = top >= BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER && top <= BC_LEX_OP_ASSIGN;
5045
5046                 if (top == BC_LEX_LPAREN || top == BC_LEX_RPAREN)
5047                         return bc_error_bad_expression();
5048
5049                 bc_parse_push(p, BC_PARSE_TOKEN_INST(top));
5050
5051                 nexprs -= top != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && top != BC_LEX_NEG;
5052                 bc_vec_pop(&p->ops);
5053         }
5054
5055         if (prev == BC_INST_BOOL_NOT || nexprs != 1)
5056                 return bc_error_bad_expression();
5057
5058         // next is BcParseNext, byte array of up to 4 BC_LEX's, packed into 32-bit word
5059         for (;;) {
5060                 if (t == (next & 0x7f))
5061                         goto ok;
5062                 if (next & 0x80) // last element?
5063                         break;
5064                 next >>= 8;
5065         }
5066         return bc_error_bad_expression();
5067  ok:
5068
5069         if (!(flags & BC_PARSE_REL) && nrelops) {
5070                 s = bc_POSIX_does_not_allow("comparison operators outside if or loops");
5071                 if (s) return s;
5072         }
5073         else if ((flags & BC_PARSE_REL) && nrelops > 1) {
5074                 s = bc_POSIX_requires("exactly one comparison operator per condition");
5075                 if (s) return s;
5076         }
5077
5078         if (flags & BC_PARSE_PRINT) {
5079                 if (paren_first || !assign) bc_parse_push(p, BC_INST_PRINT);
5080                 bc_parse_push(p, BC_INST_POP);
5081         }
5082
5083         return s;
5084 }
5085
5086 static BcStatus bc_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags, BcParseNext next)
5087 {
5088         BcStatus s;
5089
5090         s = bc_parse_expr_empty_ok(p, flags, next);
5091         if (s == BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP)
5092                 return bc_error("empty expression");
5093         return s;
5094 }
5095
5096 static void bc_parse_init(BcParse *p, size_t func)
5097 {
5098         bc_parse_create(p, func, bc_parse_parse, bc_lex_token);
5099 }
5100
5101 static BcStatus bc_parse_expression(BcParse *p, uint8_t flags)
5102 {
5103         return bc_parse_expr(p, flags, bc_parse_next_read);
5104 }
5105
5106 #endif // ENABLE_BC
5107
5108 #if ENABLE_DC
5109
5110 #define DC_PARSE_BUF_LEN ((int) (sizeof(uint32_t) * CHAR_BIT))
5111
5112 static BcStatus dc_parse_register(BcParse *p)
5113 {
5114         BcStatus s;
5115         char *name;
5116
5117         s = bc_lex_next(&p->l);
5118         if (s) return s;
5119         if (p->l.t.t != BC_LEX_NAME) return bc_error_bad_token();
5120
5121         name = xstrdup(p->l.t.v.v);
5122         bc_parse_pushName(p, name);
5123
5124         return s;
5125 }
5126
5127 static BcStatus dc_parse_string(BcParse *p)
5128 {
5129         char *str, *name, b[DC_PARSE_BUF_LEN + 1];
5130         size_t idx, len = G.prog.strs.len;
5131
5132         sprintf(b, "%0*zu", DC_PARSE_BUF_LEN, len);
5133         name = xstrdup(b);
5134
5135         str = xstrdup(p->l.t.v.v);
5136         bc_parse_push(p, BC_INST_STR);
5137         bc_parse_pushIndex(p, len);
5138         bc_vec_push(&G.prog.strs, &str);
5139         bc_parse_addFunc(p, name, &idx);
5140
5141         return bc_lex_next(&p->l);
5142 }
5143
5144 static BcStatus dc_parse_mem(BcParse *p, uint8_t inst, bool name, bool store)
5145 {
5146         BcStatus s;
5147
5148         bc_parse_push(p, inst);
5149         if (name) {
5150                 s = dc_parse_register(p);
5151                 if (s) return s;
5152         }
5153
5154         if (store) {
5155                 bc_parse_push(p, BC_INST_SWAP);
5156                 bc_parse_push(p, BC_INST_ASSIGN);
5157                 bc_parse_push(p, BC_INST_POP);
5158         }
5159
5160         return bc_lex_next(&p->l);
5161 }
5162
5163 static BcStatus dc_parse_cond(BcParse *p, uint8_t inst)
5164 {
5165         BcStatus s;
5166
5167         bc_parse_push(p, inst);
5168         bc_parse_push(p, BC_INST_EXEC_COND);
5169
5170         s = dc_parse_register(p);
5171         if (s) return s;
5172
5173         s = bc_lex_next(&p->l);
5174         if (s) return s;
5175
5176         if (p->l.t.t == BC_LEX_ELSE) {
5177                 s = dc_parse_register(p);
5178                 if (s) return s;
5179                 s = bc_lex_next(&p->l);
5180         }
5181         else
5182                 bc_parse_push(p, BC_PARSE_STREND);
5183
5184         return s;
5185 }
5186
5187 static BcStatus dc_parse_token(BcParse *p, BcLexType t, uint8_t flags)
5188 {
5189         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5190         BcInst prev;
5191         uint8_t inst;
5192         bool assign, get_token = false;
5193
5194         switch (t) {
5195
5196                 case BC_LEX_OP_REL_EQ:
5197                 case BC_LEX_OP_REL_LE:
5198                 case BC_LEX_OP_REL_GE:
5199                 case BC_LEX_OP_REL_NE:
5200                 case BC_LEX_OP_REL_LT:
5201                 case BC_LEX_OP_REL_GT:
5202                 {
5203                         s = dc_parse_cond(p, t - BC_LEX_OP_REL_EQ + BC_INST_REL_EQ);
5204                         break;
5205                 }
5206
5207                 case BC_LEX_SCOLON:
5208                 case BC_LEX_COLON:
5209                 {
5210                         s = dc_parse_mem(p, BC_INST_ARRAY_ELEM, true, t == BC_LEX_COLON);
5211                         break;
5212                 }
5213
5214                 case BC_LEX_STR:
5215                 {
5216                         s = dc_parse_string(p);
5217                         break;
5218                 }
5219
5220                 case BC_LEX_NEG:
5221                 case BC_LEX_NUMBER:
5222                 {
5223                         if (t == BC_LEX_NEG) {
5224                                 s = bc_lex_next(&p->l);
5225                                 if (s) return s;
5226                                 if (p->l.t.t != BC_LEX_NUMBER)
5227                                         return bc_error_bad_token();
5228                         }
5229
5230                         bc_parse_number(p, &prev, &p->nbraces);
5231
5232                         if (t == BC_LEX_NEG) bc_parse_push(p, BC_INST_NEG);
5233                         get_token = true;
5234
5235                         break;
5236                 }
5237
5238                 case BC_LEX_KEY_READ:
5239                 {
5240                         if (flags & BC_PARSE_NOREAD)
5241                                 s = bc_error_nested_read_call();
5242                         else
5243                                 bc_parse_push(p, BC_INST_READ);
5244                         get_token = true;
5245                         break;
5246                 }
5247
5248                 case BC_LEX_OP_ASSIGN:
5249                 case BC_LEX_STORE_PUSH:
5250                 {
5251                         assign = t == BC_LEX_OP_ASSIGN;
5252                         inst = assign ? BC_INST_VAR : BC_INST_PUSH_TO_VAR;
5253                         s = dc_parse_mem(p, inst, true, assign);
5254                         break;
5255                 }
5256
5257                 case BC_LEX_LOAD:
5258                 case BC_LEX_LOAD_POP:
5259                 {
5260                         inst = t == BC_LEX_LOAD_POP ? BC_INST_PUSH_VAR : BC_INST_LOAD;
5261                         s = dc_parse_mem(p, inst, true, false);
5262                         break;
5263                 }
5264
5265                 case BC_LEX_STORE_IBASE:
5266                 case BC_LEX_STORE_SCALE:
5267                 case BC_LEX_STORE_OBASE:
5268                 {
5269                         inst = t - BC_LEX_STORE_IBASE + BC_INST_IBASE;
5270                         s = dc_parse_mem(p, inst, false, true);
5271                         break;
5272                 }
5273
5274                 default:
5275                 {
5276                         s = bc_error_bad_token();
5277                         get_token = true;
5278                         break;
5279                 }
5280         }
5281
5282         if (!s && get_token) s = bc_lex_next(&p->l);
5283
5284         return s;
5285 }
5286
5287 static BcStatus dc_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags)
5288 {
5289         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5290         BcInst inst;
5291         BcLexType t;
5292
5293         if (flags & BC_PARSE_NOCALL) p->nbraces = G.prog.results.len;
5294
5295         for (t = p->l.t.t; !s && t != BC_LEX_EOF; t = p->l.t.t) {
5296
5297                 inst = dc_parse_insts[t];
5298
5299                 if (inst != BC_INST_INVALID) {
5300                         bc_parse_push(p, inst);
5301                         s = bc_lex_next(&p->l);
5302                 }
5303                 else
5304                         s = dc_parse_token(p, t, flags);
5305         }
5306
5307         if (!s && p->l.t.t == BC_LEX_EOF && (flags & BC_PARSE_NOCALL))
5308                 bc_parse_push(p, BC_INST_POP_EXEC);
5309
5310         return s;
5311 }
5312
5313 static BcStatus dc_parse_parse(BcParse *p)
5314 {
5315         BcStatus s;
5316
5317         if (p->l.t.t == BC_LEX_EOF)
5318                 s = bc_error("end of file");
5319         else
5320                 s = dc_parse_expr(p, 0);
5321
5322         if (s || G_interrupt) {
5323                 bc_parse_reset(p);
5324                 s = BC_STATUS_FAILURE;
5325         }
5326
5327         return s;
5328 }
5329
5330 static void dc_parse_init(BcParse *p, size_t func)
5331 {
5332         bc_parse_create(p, func, dc_parse_parse, dc_lex_token);
5333 }
5334
5335 #endif // ENABLE_DC
5336
5337 static void common_parse_init(BcParse *p, size_t func)
5338 {
5339         if (IS_BC) {
5340                 IF_BC(bc_parse_init(p, func);)
5341         } else {
5342                 IF_DC(dc_parse_init(p, func);)
5343         }
5344 }
5345
5346 static BcStatus common_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags)
5347 {
5348         if (IS_BC) {
5349                 IF_BC(return bc_parse_expression(p, flags);)
5350         } else {
5351                 IF_DC(return dc_parse_expr(p, flags);)
5352         }
5353 }
5354
5355 static BcVec* bc_program_search(char *id, bool var)
5356 {
5357         BcId e, *ptr;
5358         BcVec *v, *map;
5359         size_t i;
5360         BcResultData data;
5361         int new;
5362
5363         v = var ? &G.prog.vars : &G.prog.arrs;
5364         map = var ? &G.prog.var_map : &G.prog.arr_map;
5365
5366         e.name = id;
5367         e.idx = v->len;
5368         new = bc_map_insert(map, &e, &i); // 1 if insertion was successful
5369
5370         if (new) {
5371                 bc_array_init(&data.v, var);
5372                 bc_vec_push(v, &data.v);
5373         }
5374
5375         ptr = bc_vec_item(map, i);
5376         if (new) ptr->name = xstrdup(e.name);
5377         return bc_vec_item(v, ptr->idx);
5378 }
5379
5380 static BcStatus bc_program_num(BcResult *r, BcNum **num, bool hex)
5381 {
5382         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5383
5384         switch (r->t) {
5385
5386                 case BC_RESULT_STR:
5387                 case BC_RESULT_TEMP:
5388                 case BC_RESULT_IBASE:
5389                 case BC_RESULT_SCALE:
5390                 case BC_RESULT_OBASE:
5391                 {
5392                         *num = &r->d.n;
5393                         break;
5394                 }
5395
5396                 case BC_RESULT_CONSTANT:
5397                 {
5398                         char **str = bc_vec_item(&G.prog.consts, r->d.id.idx);
5399                         size_t base_t, len = strlen(*str);
5400                         BcNum *base;
5401
5402                         bc_num_init(&r->d.n, len);
5403
5404                         hex = hex && len == 1;
5405                         base = hex ? &G.prog.hexb : &G.prog.ib;
5406                         base_t = hex ? BC_NUM_MAX_IBASE : G.prog.ib_t;
5407                         s = bc_num_parse(&r->d.n, *str, base, base_t);
5408
5409                         if (s) {
5410                                 bc_num_free(&r->d.n);
5411                                 return s;
5412                         }
5413
5414                         *num = &r->d.n;
5415                         r->t = BC_RESULT_TEMP;
5416
5417                         break;
5418                 }
5419
5420                 case BC_RESULT_VAR:
5421                 case BC_RESULT_ARRAY:
5422                 case BC_RESULT_ARRAY_ELEM:
5423                 {
5424                         BcVec *v;
5425
5426                         v = bc_program_search(r->d.id.name, r->t == BC_RESULT_VAR);
5427
5428                         if (r->t == BC_RESULT_ARRAY_ELEM) {
5429                                 v = bc_vec_top(v);
5430                                 if (v->len <= r->d.id.idx) bc_array_expand(v, r->d.id.idx + 1);
5431                                 *num = bc_vec_item(v, r->d.id.idx);
5432                         }
5433                         else
5434                                 *num = bc_vec_top(v);
5435
5436                         break;
5437                 }
5438
5439                 case BC_RESULT_LAST:
5440                 {
5441                         *num = &G.prog.last;
5442                         break;
5443                 }
5444
5445                 case BC_RESULT_ONE:
5446                 {
5447                         *num = &G.prog.one;
5448                         break;
5449                 }
5450         }
5451
5452         return s;
5453 }
5454
5455 static BcStatus bc_program_binOpPrep(BcResult **l, BcNum **ln,
5456                                      BcResult **r, BcNum **rn, bool assign)
5457 {
5458         BcStatus s;
5459         bool hex;
5460         BcResultType lt, rt;
5461
5462         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 2))
5463                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
5464
5465         *r = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 0);
5466         *l = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 1);
5467
5468         lt = (*l)->t;
5469         rt = (*r)->t;
5470         hex = assign && (lt == BC_RESULT_IBASE || lt == BC_RESULT_OBASE);
5471
5472         s = bc_program_num(*l, ln, false);
5473         if (s) return s;
5474         s = bc_program_num(*r, rn, hex);
5475         if (s) return s;
5476
5477         // We run this again under these conditions in case any vector has been
5478         // reallocated out from under the BcNums or arrays we had.
5479         if (lt == rt && (lt == BC_RESULT_VAR || lt == BC_RESULT_ARRAY_ELEM)) {
5480                 s = bc_program_num(*l, ln, false);
5481                 if (s) return s;
5482         }
5483
5484         if (!BC_PROG_NUM((*l), (*ln)) && (!assign || (*l)->t != BC_RESULT_VAR))
5485                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
5486         if (!assign && !BC_PROG_NUM((*r), (*ln)))
5487                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
5488
5489         return s;
5490 }
5491
5492 static void bc_program_binOpRetire(BcResult *r)
5493 {
5494         r->t = BC_RESULT_TEMP;
5495         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5496         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5497         bc_vec_push(&G.prog.results, r);
5498 }
5499
5500 static BcStatus bc_program_prep(BcResult **r, BcNum **n)
5501 {
5502         BcStatus s;
5503
5504         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
5505                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
5506         *r = bc_vec_top(&G.prog.results);
5507
5508         s = bc_program_num(*r, n, false);
5509         if (s) return s;
5510
5511         if (!BC_PROG_NUM((*r), (*n)))
5512                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
5513
5514         return s;
5515 }
5516
5517 static void bc_program_retire(BcResult *r, BcResultType t)
5518 {
5519         r->t = t;
5520         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5521         bc_vec_push(&G.prog.results, r);
5522 }
5523
5524 static BcStatus bc_program_op(char inst)
5525 {
5526         BcStatus s;
5527         BcResult *opd1, *opd2, res;
5528         BcNum *n1, *n2 = NULL;
5529
5530         s = bc_program_binOpPrep(&opd1, &n1, &opd2, &n2, false);
5531         if (s) return s;
5532         bc_num_init(&res.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
5533
5534         s = bc_program_ops[inst - BC_INST_POWER](n1, n2, &res.d.n, G.prog.scale);
5535         if (s) goto err;
5536         bc_program_binOpRetire(&res);
5537
5538         return s;
5539
5540 err:
5541         bc_num_free(&res.d.n);
5542         return s;
5543 }
5544
5545 static BcStatus bc_program_read(void)
5546 {
5547         const char *sv_file;
5548         BcStatus s;
5549         BcParse parse;
5550         BcVec buf;
5551         BcInstPtr ip;
5552         size_t i;
5553         BcFunc *f = bc_vec_item(&G.prog.fns, BC_PROG_READ);
5554
5555         for (i = 0; i < G.prog.stack.len; ++i) {
5556                 BcInstPtr *ip_ptr = bc_vec_item(&G.prog.stack, i);
5557                 if (ip_ptr->func == BC_PROG_READ)
5558                         return bc_error_nested_read_call();
5559         }
5560
5561         bc_vec_pop_all(&f->code);
5562         bc_char_vec_init(&buf);
5563
5564         sv_file = G.prog.file;
5565         G.prog.file = NULL;
5566
5567         s = bc_read_line(&buf, "read> ");
5568         if (s) goto io_err;
5569
5570         common_parse_init(&parse, BC_PROG_READ);
5571         bc_lex_file(&parse.l);
5572
5573         s = bc_parse_text(&parse, buf.v);
5574         if (s) goto exec_err;
5575         s = common_parse_expr(&parse, BC_PARSE_NOREAD);
5576         if (s) goto exec_err;
5577
5578         if (parse.l.t.t != BC_LEX_NLINE && parse.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
5579                 s = bc_error("bad read() expression");
5580                 goto exec_err;
5581         }
5582
5583         ip.func = BC_PROG_READ;
5584         ip.idx = 0;
5585         ip.len = G.prog.results.len;
5586
5587         // Update this pointer, just in case.
5588         f = bc_vec_item(&G.prog.fns, BC_PROG_READ);
5589
5590         bc_vec_pushByte(&f->code, BC_INST_POP_EXEC);
5591         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
5592
5593 exec_err:
5594         G.prog.file = sv_file;
5595         bc_parse_free(&parse);
5596 io_err:
5597         bc_vec_free(&buf);
5598         return s;
5599 }
5600
5601 static size_t bc_program_index(char *code, size_t *bgn)
5602 {
5603         char amt = code[(*bgn)++], i = 0;
5604         size_t res = 0;
5605
5606         for (; i < amt; ++i, ++(*bgn))
5607                 res |= (((size_t)((int) code[*bgn]) & UCHAR_MAX) << (i * CHAR_BIT));
5608
5609         return res;
5610 }
5611
5612 static char *bc_program_name(char *code, size_t *bgn)
5613 {
5614         size_t i;
5615         char c, *s, *str = code + *bgn, *ptr = strchr(str, BC_PARSE_STREND);
5616
5617         s = xmalloc(ptr - str + 1);
5618         c = code[(*bgn)++];
5619
5620         for (i = 0; c != 0 && c != BC_PARSE_STREND; c = code[(*bgn)++], ++i)
5621                 s[i] = c;
5622
5623         s[i] = '\0';
5624
5625         return s;
5626 }
5627
5628 static void bc_program_printString(const char *str, size_t *nchars)
5629 {
5630         size_t i, len = strlen(str);
5631
5632 #if ENABLE_DC
5633         if (len == 0) {
5634                 bb_putchar('\0');
5635                 return;
5636         }
5637 #endif
5638
5639         for (i = 0; i < len; ++i, ++(*nchars)) {
5640
5641                 int c = str[i];
5642
5643                 if (c != '\\' || i == len - 1)
5644                         bb_putchar(c);
5645                 else {
5646
5647                         c = str[++i];
5648
5649                         switch (c) {
5650
5651                                 case 'a':
5652                                 {
5653                                         bb_putchar('\a');
5654                                         break;
5655                                 }
5656
5657                                 case 'b':
5658                                 {
5659                                         bb_putchar('\b');
5660                                         break;
5661                                 }
5662
5663                                 case '\\':
5664                                 case 'e':
5665                                 {
5666                                         bb_putchar('\\');
5667                                         break;
5668                                 }
5669
5670                                 case 'f':
5671                                 {
5672                                         bb_putchar('\f');
5673                                         break;
5674                                 }
5675
5676                                 case 'n':
5677                                 {
5678                                         bb_putchar('\n');
5679                                         *nchars = SIZE_MAX;
5680                                         break;
5681                                 }
5682
5683                                 case 'r':
5684                                 {
5685                                         bb_putchar('\r');
5686                                         break;
5687                                 }
5688
5689                                 case 'q':
5690                                 {
5691                                         bb_putchar('"');
5692                                         break;
5693                                 }
5694
5695                                 case 't':
5696                                 {
5697                                         bb_putchar('\t');
5698                                         break;
5699                                 }
5700
5701                                 default:
5702                                 {
5703                                         // Just print the backslash and following character.
5704                                         bb_putchar('\\');
5705                                         ++(*nchars);
5706                                         bb_putchar(c);
5707                                         break;
5708                                 }
5709                         }
5710                 }
5711         }
5712 }
5713
5714 static BcStatus bc_program_print(char inst, size_t idx)
5715 {
5716         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5717         BcResult *r;
5718         size_t len, i;
5719         char *str;
5720         BcNum *num = NULL;
5721         bool pop = inst != BC_INST_PRINT;
5722
5723         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, idx + 1))
5724                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
5725
5726         r = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, idx);
5727         s = bc_program_num(r, &num, false);
5728         if (s) return s;
5729
5730         if (BC_PROG_NUM(r, num)) {
5731                 s = bc_num_print(num, &G.prog.ob, G.prog.ob_t, !pop, &G.prog.nchars, G.prog.len);
5732                 if (!s) bc_num_copy(&G.prog.last, num);
5733         }
5734         else {
5735
5736                 idx = (r->t == BC_RESULT_STR) ? r->d.id.idx : num->rdx;
5737                 str = *((char **) bc_vec_item(&G.prog.strs, idx));
5738
5739                 if (inst == BC_INST_PRINT_STR) {
5740                         for (i = 0, len = strlen(str); i < len; ++i) {
5741                                 char c = str[i];
5742                                 bb_putchar(c);
5743                                 if (c == '\n') G.prog.nchars = SIZE_MAX;
5744                                 ++G.prog.nchars;
5745                         }
5746                 }
5747                 else {
5748                         bc_program_printString(str, &G.prog.nchars);
5749                         if (inst == BC_INST_PRINT) bb_putchar('\n');
5750                 }
5751         }
5752
5753         if (!s && pop) bc_vec_pop(&G.prog.results);
5754
5755         return s;
5756 }
5757
5758 static BcStatus bc_program_negate(void)
5759 {
5760         BcStatus s;
5761         BcResult res, *ptr;
5762         BcNum *num = NULL;
5763
5764         s = bc_program_prep(&ptr, &num);
5765         if (s) return s;
5766
5767         bc_num_init(&res.d.n, num->len);
5768         bc_num_copy(&res.d.n, num);
5769         if (res.d.n.len) res.d.n.neg = !res.d.n.neg;
5770
5771         bc_program_retire(&res, BC_RESULT_TEMP);
5772
5773         return s;
5774 }
5775
5776 static BcStatus bc_program_logical(char inst)
5777 {
5778         BcStatus s;
5779         BcResult *opd1, *opd2, res;
5780         BcNum *n1, *n2;
5781         bool cond = 0;
5782         ssize_t cmp;
5783
5784         s = bc_program_binOpPrep(&opd1, &n1, &opd2, &n2, false);
5785         if (s) return s;
5786         bc_num_init(&res.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
5787
5788         if (inst == BC_INST_BOOL_AND)
5789                 cond = bc_num_cmp(n1, &G.prog.zero) && bc_num_cmp(n2, &G.prog.zero);
5790         else if (inst == BC_INST_BOOL_OR)
5791                 cond = bc_num_cmp(n1, &G.prog.zero) || bc_num_cmp(n2, &G.prog.zero);
5792         else {
5793
5794                 cmp = bc_num_cmp(n1, n2);
5795
5796                 switch (inst) {
5797
5798                         case BC_INST_REL_EQ:
5799                         {
5800                                 cond = cmp == 0;
5801                                 break;
5802                         }
5803
5804                         case BC_INST_REL_LE:
5805                         {
5806                                 cond = cmp <= 0;
5807                                 break;
5808                         }
5809
5810                         case BC_INST_REL_GE:
5811                         {
5812                                 cond = cmp >= 0;
5813                                 break;
5814                         }
5815
5816                         case BC_INST_REL_NE:
5817                         {
5818                                 cond = cmp != 0;
5819                                 break;
5820                         }
5821
5822                         case BC_INST_REL_LT:
5823                         {
5824                                 cond = cmp < 0;
5825                                 break;
5826                         }
5827
5828                         case BC_INST_REL_GT:
5829                         {
5830                                 cond = cmp > 0;
5831                                 break;
5832                         }
5833                 }
5834         }
5835
5836         (cond ? bc_num_one : bc_num_zero)(&res.d.n);
5837
5838         bc_program_binOpRetire(&res);
5839
5840         return s;
5841 }
5842
5843 #if ENABLE_DC
5844 static BcStatus bc_program_assignStr(BcResult *r, BcVec *v,
5845                                      bool push)
5846 {
5847         BcNum n2;
5848         BcResult res;
5849
5850         memset(&n2, 0, sizeof(BcNum));
5851         n2.rdx = res.d.id.idx = r->d.id.idx;
5852         res.t = BC_RESULT_STR;
5853
5854         if (!push) {
5855                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 2))
5856                         return bc_error_stack_has_too_few_elements();
5857                 bc_vec_pop(v);
5858                 bc_vec_pop(&G.prog.results);
5859         }
5860
5861         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5862
5863         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
5864         bc_vec_push(v, &n2);
5865
5866         return BC_STATUS_SUCCESS;
5867 }
5868 #endif // ENABLE_DC
5869
5870 static BcStatus bc_program_copyToVar(char *name, bool var)
5871 {
5872         BcStatus s;
5873         BcResult *ptr, r;
5874         BcVec *v;
5875         BcNum *n;
5876
5877         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
5878                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
5879
5880         ptr = bc_vec_top(&G.prog.results);
5881         if ((ptr->t == BC_RESULT_ARRAY) != !var)
5882                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
5883         v = bc_program_search(name, var);
5884
5885 #if ENABLE_DC
5886         if (ptr->t == BC_RESULT_STR && !var)
5887                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
5888         if (ptr->t == BC_RESULT_STR) return bc_program_assignStr(ptr, v, true);
5889 #endif
5890
5891         s = bc_program_num(ptr, &n, false);
5892         if (s) return 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(&r.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
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 s;
5910 }
5911
5912 static BcStatus bc_program_assign(char inst)
5913 {
5914         BcStatus s;
5915         BcResult *left, *right, res;
5916         BcNum *l = NULL, *r = NULL;
5917         bool assign = inst == BC_INST_ASSIGN, ib, sc;
5918
5919         s = bc_program_binOpPrep(&left, &l, &right, &r, assign);
5920         if (s) return s;
5921
5922         ib = left->t == BC_RESULT_IBASE;
5923         sc = left->t == BC_RESULT_SCALE;
5924
5925 #if ENABLE_DC
5926
5927         if (right->t == BC_RESULT_STR) {
5928
5929                 BcVec *v;
5930
5931                 if (left->t != BC_RESULT_VAR)
5932                         return bc_error_variable_is_wrong_type();
5933                 v = bc_program_search(left->d.id.name, true);
5934
5935                 return bc_program_assignStr(right, v, false);
5936         }
5937 #endif
5938
5939         if (left->t == BC_RESULT_CONSTANT || left->t == BC_RESULT_TEMP)
5940                 return bc_error("bad assignment:"
5941                                 " left side must be scale,"
5942                                 " ibase, obase, last, var,"
5943                                 " or array element"
5944                 );
5945
5946 #if ENABLE_BC
5947         if (inst == BC_INST_ASSIGN_DIVIDE && !bc_num_cmp(r, &G.prog.zero))
5948                 return bc_error("divide by zero");
5949
5950         if (assign)
5951                 bc_num_copy(l, r);
5952         else
5953                 s = bc_program_ops[inst - BC_INST_ASSIGN_POWER](l, r, l, G.prog.scale);
5954
5955         if (s) return s;
5956 #else
5957         bc_num_copy(l, r);
5958 #endif
5959
5960         if (ib || sc || left->t == BC_RESULT_OBASE) {
5961                 static const char *const msg[] = {
5962                         "bad ibase; must be [2,16]",                 //BC_RESULT_IBASE
5963                         "bad scale; must be [0,"BC_MAX_SCALE_STR"]", //BC_RESULT_SCALE
5964                         NULL, //can't happen                         //BC_RESULT_LAST
5965                         NULL, //can't happen                         //BC_RESULT_CONSTANT
5966                         NULL, //can't happen                         //BC_RESULT_ONE
5967                         "bad obase; must be [2,"BC_MAX_OBASE_STR"]", //BC_RESULT_OBASE
5968                 };
5969                 size_t *ptr;
5970                 unsigned long val, max;
5971
5972                 s = bc_num_ulong(l, &val);
5973                 if (s)
5974                         return s;
5975                 s = left->t - BC_RESULT_IBASE;
5976                 if (sc) {
5977                         max = BC_MAX_SCALE;
5978                         ptr = &G.prog.scale;
5979                 }
5980                 else {
5981                         if (val < BC_NUM_MIN_BASE)
5982                                 return bc_error(msg[s]);
5983                         max = ib ? BC_NUM_MAX_IBASE : BC_MAX_OBASE;
5984                         ptr = ib ? &G.prog.ib_t : &G.prog.ob_t;
5985                 }
5986
5987                 if (val > max)
5988                         return bc_error(msg[s]);
5989                 if (!sc)
5990                         bc_num_copy(ib ? &G.prog.ib : &G.prog.ob, l);
5991
5992                 *ptr = (size_t) val;
5993                 s = BC_STATUS_SUCCESS;
5994         }
5995
5996         bc_num_init(&res.d.n, l->len);
5997         bc_num_copy(&res.d.n, l);
5998         bc_program_binOpRetire(&res);
5999
6000         return s;
6001 }
6002
6003 #if !ENABLE_DC
6004 #define bc_program_pushVar(code, bgn, pop, copy) \
6005         bc_program_pushVar(code, bgn)
6006 // for bc, 'pop' and 'copy' are always false
6007 #endif
6008 static BcStatus bc_program_pushVar(char *code, size_t *bgn,
6009                                    bool pop, bool copy)
6010 {
6011         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6012         BcResult r;
6013         char *name = bc_program_name(code, bgn);
6014
6015         r.t = BC_RESULT_VAR;
6016         r.d.id.name = name;
6017
6018 #if ENABLE_DC
6019         {
6020                 BcVec *v = bc_program_search(name, true);
6021                 BcNum *num = bc_vec_top(v);
6022
6023                 if (pop || copy) {
6024
6025                         if (!BC_PROG_STACK(v, 2 - copy)) {
6026                                 free(name);
6027                                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6028                         }
6029
6030                         free(name);
6031                         name = NULL;
6032
6033                         if (!BC_PROG_STR(num)) {
6034
6035                                 r.t = BC_RESULT_TEMP;
6036
6037                                 bc_num_init(&r.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6038                                 bc_num_copy(&r.d.n, num);
6039                         }
6040                         else {
6041                                 r.t = BC_RESULT_STR;
6042                                 r.d.id.idx = num->rdx;
6043                         }
6044
6045                         if (!copy) bc_vec_pop(v);
6046                 }
6047         }
6048 #endif // ENABLE_DC
6049
6050         bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6051
6052         return s;
6053 }
6054
6055 static BcStatus bc_program_pushArray(char *code, size_t *bgn,
6056                                      char inst)
6057 {
6058         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6059         BcResult r;
6060         BcNum *num;
6061
6062         r.d.id.name = bc_program_name(code, bgn);
6063
6064         if (inst == BC_INST_ARRAY) {
6065                 r.t = BC_RESULT_ARRAY;
6066                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6067         }
6068         else {
6069
6070                 BcResult *operand;
6071                 unsigned long temp;
6072
6073                 s = bc_program_prep(&operand, &num);
6074                 if (s) goto err;
6075                 s = bc_num_ulong(num, &temp);
6076                 if (s) goto err;
6077
6078                 if (temp > BC_MAX_DIM) {
6079                         s = bc_error("array too long; must be [1,"BC_MAX_DIM_STR"]");
6080                         goto err;
6081                 }
6082
6083                 r.d.id.idx = (size_t) temp;
6084                 bc_program_retire(&r, BC_RESULT_ARRAY_ELEM);
6085         }
6086
6087 err:
6088         if (s) free(r.d.id.name);
6089         return s;
6090 }
6091
6092 #if ENABLE_BC
6093 static BcStatus bc_program_incdec(char inst)
6094 {
6095         BcStatus s;
6096         BcResult *ptr, res, copy;
6097         BcNum *num = NULL;
6098         char inst2 = inst;
6099
6100         s = bc_program_prep(&ptr, &num);
6101         if (s) return s;
6102
6103         if (inst == BC_INST_INC_POST || inst == BC_INST_DEC_POST) {
6104                 copy.t = BC_RESULT_TEMP;
6105                 bc_num_init(&copy.d.n, num->len);
6106                 bc_num_copy(&copy.d.n, num);
6107         }
6108
6109         res.t = BC_RESULT_ONE;
6110         inst = inst == BC_INST_INC_PRE || inst == BC_INST_INC_POST ?
6111                    BC_INST_ASSIGN_PLUS :
6112                    BC_INST_ASSIGN_MINUS;
6113
6114         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6115         bc_program_assign(inst);
6116
6117         if (inst2 == BC_INST_INC_POST || inst2 == BC_INST_DEC_POST) {
6118                 bc_vec_pop(&G.prog.results);
6119                 bc_vec_push(&G.prog.results, &copy);
6120         }
6121
6122         return s;
6123 }
6124
6125 static BcStatus bc_program_call(char *code, size_t *idx)
6126 {
6127         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6128         BcInstPtr ip;
6129         size_t i, nparams = bc_program_index(code, idx);
6130         BcFunc *func;
6131         BcId *a;
6132         BcResultData param;
6133         BcResult *arg;
6134
6135         ip.idx = 0;
6136         ip.func = bc_program_index(code, idx);
6137         func = bc_vec_item(&G.prog.fns, ip.func);
6138
6139         if (func->code.len == 0) {
6140                 return bc_error("undefined function");
6141         }
6142         if (nparams != func->nparams) {
6143                 return bc_error_fmt("function has %u parameters, but called with %u", func->nparams, nparams);
6144         }
6145         ip.len = G.prog.results.len - nparams;
6146
6147         for (i = 0; i < nparams; ++i) {
6148
6149                 a = bc_vec_item(&func->autos, nparams - 1 - i);
6150                 arg = bc_vec_top(&G.prog.results);
6151
6152                 if ((!a->idx) != (arg->t == BC_RESULT_ARRAY) || arg->t == BC_RESULT_STR)
6153                         return bc_error_variable_is_wrong_type();
6154
6155                 s = bc_program_copyToVar(a->name, a->idx);
6156                 if (s) return s;
6157         }
6158
6159         for (; i < func->autos.len; ++i) {
6160                 BcVec *v;
6161
6162                 a = bc_vec_item(&func->autos, i);
6163                 v = bc_program_search(a->name, a->idx);
6164
6165                 if (a->idx) {
6166                         bc_num_init(&param.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6167                         bc_vec_push(v, &param.n);
6168                 }
6169                 else {
6170                         bc_array_init(&param.v, true);
6171                         bc_vec_push(v, &param.v);
6172                 }
6173         }
6174
6175         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
6176
6177         return BC_STATUS_SUCCESS;
6178 }
6179
6180 static BcStatus bc_program_return(char inst)
6181 {
6182         BcStatus s;
6183         BcResult res;
6184         BcFunc *f;
6185         size_t i;
6186         BcInstPtr *ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
6187
6188         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, ip->len + inst == BC_INST_RET))
6189                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6190
6191         f = bc_vec_item(&G.prog.fns, ip->func);
6192         res.t = BC_RESULT_TEMP;
6193
6194         if (inst == BC_INST_RET) {
6195
6196                 BcNum *num;
6197                 BcResult *operand = bc_vec_top(&G.prog.results);
6198
6199                 s = bc_program_num(operand, &num, false);
6200                 if (s) return s;
6201                 bc_num_init(&res.d.n, num->len);
6202                 bc_num_copy(&res.d.n, num);
6203         }
6204         else {
6205                 bc_num_init(&res.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6206                 bc_num_zero(&res.d.n);
6207         }
6208
6209         // We need to pop arguments as well, so this takes that into account.
6210         for (i = 0; i < f->autos.len; ++i) {
6211
6212                 BcVec *v;
6213                 BcId *a = bc_vec_item(&f->autos, i);
6214
6215                 v = bc_program_search(a->name, a->idx);
6216                 bc_vec_pop(v);
6217         }
6218
6219         bc_vec_npop(&G.prog.results, G.prog.results.len - ip->len);
6220         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6221         bc_vec_pop(&G.prog.stack);
6222
6223         return BC_STATUS_SUCCESS;
6224 }
6225 #endif // ENABLE_BC
6226
6227 static unsigned long bc_program_scale(BcNum *n)
6228 {
6229         return (unsigned long) n->rdx;
6230 }
6231
6232 static unsigned long bc_program_len(BcNum *n)
6233 {
6234         unsigned long len = n->len;
6235         size_t i;
6236
6237         if (n->rdx != n->len) return len;
6238         for (i = n->len - 1; i < n->len && n->num[i] == 0; --len, --i);
6239
6240         return len;
6241 }
6242
6243 static BcStatus bc_program_builtin(char inst)
6244 {
6245         BcStatus s;
6246         BcResult *opnd;
6247         BcNum *num = NULL;
6248         BcResult res;
6249         bool len = inst == BC_INST_LENGTH;
6250
6251         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6252                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6253         opnd = bc_vec_top(&G.prog.results);
6254
6255         s = bc_program_num(opnd, &num, false);
6256         if (s) return s;
6257
6258 #if ENABLE_DC
6259         if (!BC_PROG_NUM(opnd, num) && !len)
6260                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
6261 #endif
6262
6263         bc_num_init(&res.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6264
6265         if (inst == BC_INST_SQRT) s = bc_num_sqrt(num, &res.d.n, G.prog.scale);
6266 #if ENABLE_BC
6267         else if (len != 0 && opnd->t == BC_RESULT_ARRAY) {
6268                 bc_num_ulong2num(&res.d.n, (unsigned long) ((BcVec *) num)->len);
6269         }
6270 #endif
6271 #if ENABLE_DC
6272         else if (len != 0 && !BC_PROG_NUM(opnd, num)) {
6273
6274                 char **str;
6275                 size_t idx = opnd->t == BC_RESULT_STR ? opnd->d.id.idx : num->rdx;
6276
6277                 str = bc_vec_item(&G.prog.strs, idx);
6278                 bc_num_ulong2num(&res.d.n, strlen(*str));
6279         }
6280 #endif
6281         else {
6282                 BcProgramBuiltIn f = len ? bc_program_len : bc_program_scale;
6283                 bc_num_ulong2num(&res.d.n, f(num));
6284         }
6285
6286         bc_program_retire(&res, BC_RESULT_TEMP);
6287
6288         return s;
6289 }
6290
6291 #if ENABLE_DC
6292 static BcStatus bc_program_divmod(void)
6293 {
6294         BcStatus s;
6295         BcResult *opd1, *opd2, res, res2;
6296         BcNum *n1, *n2 = NULL;
6297
6298         s = bc_program_binOpPrep(&opd1, &n1, &opd2, &n2, false);
6299         if (s) return s;
6300
6301         bc_num_init(&res.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6302         bc_num_init(&res2.d.n, n2->len);
6303
6304         s = bc_num_divmod(n1, n2, &res2.d.n, &res.d.n, G.prog.scale);
6305         if (s) goto err;
6306
6307         bc_program_binOpRetire(&res2);
6308         res.t = BC_RESULT_TEMP;
6309         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6310
6311         return s;
6312
6313 err:
6314         bc_num_free(&res2.d.n);
6315         bc_num_free(&res.d.n);
6316         return s;
6317 }
6318
6319 static BcStatus bc_program_modexp(void)
6320 {
6321         BcStatus s;
6322         BcResult *r1, *r2, *r3, res;
6323         BcNum *n1, *n2, *n3;
6324
6325         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 3))
6326                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6327         s = bc_program_binOpPrep(&r2, &n2, &r3, &n3, false);
6328         if (s) return s;
6329
6330         r1 = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 2);
6331         s = bc_program_num(r1, &n1, false);
6332         if (s) return s;
6333         if (!BC_PROG_NUM(r1, n1))
6334                 return bc_error_variable_is_wrong_type();
6335
6336         // Make sure that the values have their pointers updated, if necessary.
6337         if (r1->t == BC_RESULT_VAR || r1->t == BC_RESULT_ARRAY_ELEM) {
6338
6339                 if (r1->t == r2->t) {
6340                         s = bc_program_num(r2, &n2, false);
6341                         if (s) return s;
6342                 }
6343
6344                 if (r1->t == r3->t) {
6345                         s = bc_program_num(r3, &n3, false);
6346                         if (s) return s;
6347                 }
6348         }
6349
6350         bc_num_init(&res.d.n, n3->len);
6351         s = bc_num_modexp(n1, n2, n3, &res.d.n);
6352         if (s) goto err;
6353
6354         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6355         bc_program_binOpRetire(&res);
6356
6357         return s;
6358
6359 err:
6360         bc_num_free(&res.d.n);
6361         return s;
6362 }
6363
6364 static void bc_program_stackLen(void)
6365 {
6366         BcResult res;
6367         size_t len = G.prog.results.len;
6368
6369         res.t = BC_RESULT_TEMP;
6370
6371         bc_num_init(&res.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6372         bc_num_ulong2num(&res.d.n, len);
6373         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6374 }
6375
6376 static BcStatus bc_program_asciify(void)
6377 {
6378         BcStatus s;
6379         BcResult *r, res;
6380         BcNum *num = NULL, n;
6381         char *str, *str2, c;
6382         size_t len = G.prog.strs.len, idx;
6383         unsigned long val;
6384
6385         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6386                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6387         r = bc_vec_top(&G.prog.results);
6388
6389         s = bc_program_num(r, &num, false);
6390         if (s) return s;
6391
6392         if (BC_PROG_NUM(r, num)) {
6393
6394                 bc_num_init(&n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6395                 bc_num_copy(&n, num);
6396                 bc_num_truncate(&n, n.rdx);
6397
6398                 s = bc_num_mod(&n, &G.prog.strmb, &n, 0);
6399                 if (s) goto num_err;
6400                 s = bc_num_ulong(&n, &val);
6401                 if (s) goto num_err;
6402
6403                 c = (char) val;
6404
6405                 bc_num_free(&n);
6406         }
6407         else {
6408                 idx = (r->t == BC_RESULT_STR) ? r->d.id.idx : num->rdx;
6409                 str2 = *((char **) bc_vec_item(&G.prog.strs, idx));
6410                 c = str2[0];
6411         }
6412
6413         str = xmalloc(2);
6414         str[0] = c;
6415         str[1] = '\0';
6416
6417         str2 = xstrdup(str);
6418         bc_program_addFunc(str2, &idx);
6419
6420         if (idx != len + BC_PROG_REQ_FUNCS) {
6421
6422                 for (idx = 0; idx < G.prog.strs.len; ++idx) {
6423                         if (!strcmp(*((char **) bc_vec_item(&G.prog.strs, idx)), str)) {
6424                                 len = idx;
6425                                 break;
6426                         }
6427                 }
6428
6429                 free(str);
6430         }
6431         else
6432                 bc_vec_push(&G.prog.strs, &str);
6433
6434         res.t = BC_RESULT_STR;
6435         res.d.id.idx = len;
6436         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6437         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6438
6439         return BC_STATUS_SUCCESS;
6440
6441 num_err:
6442         bc_num_free(&n);
6443         return s;
6444 }
6445
6446 static BcStatus bc_program_printStream(void)
6447 {
6448         BcStatus s;
6449         BcResult *r;
6450         BcNum *n = NULL;
6451         size_t idx;
6452         char *str;
6453
6454         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6455                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6456         r = bc_vec_top(&G.prog.results);
6457
6458         s = bc_program_num(r, &n, false);
6459         if (s) return s;
6460
6461         if (BC_PROG_NUM(r, n))
6462                 s = bc_num_stream(n, &G.prog.strmb, &G.prog.nchars, G.prog.len);
6463         else {
6464                 idx = (r->t == BC_RESULT_STR) ? r->d.id.idx : n->rdx;
6465                 str = *((char **) bc_vec_item(&G.prog.strs, idx));
6466                 printf("%s", str);
6467         }
6468
6469         return s;
6470 }
6471
6472 static BcStatus bc_program_nquit(void)
6473 {
6474         BcStatus s;
6475         BcResult *opnd;
6476         BcNum *num = NULL;
6477         unsigned long val;
6478
6479         s = bc_program_prep(&opnd, &num);
6480         if (s) return s;
6481         s = bc_num_ulong(num, &val);
6482         if (s) return s;
6483
6484         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6485
6486         if (G.prog.stack.len < val)
6487                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6488         if (G.prog.stack.len == val) {
6489                 QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
6490         }
6491
6492         bc_vec_npop(&G.prog.stack, val);
6493
6494         return s;
6495 }
6496
6497 static BcStatus bc_program_execStr(char *code, size_t *bgn,
6498                                    bool cond)
6499 {
6500         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6501         BcResult *r;
6502         char **str;
6503         BcFunc *f;
6504         BcParse prs;
6505         BcInstPtr ip;
6506         size_t fidx, sidx;
6507         BcNum *n;
6508         bool exec;
6509
6510         if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6511                 return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6512
6513         r = bc_vec_top(&G.prog.results);
6514
6515         if (cond) {
6516
6517                 char *name, *then_name = bc_program_name(code, bgn), *else_name = NULL;
6518
6519                 if (code[*bgn] == BC_PARSE_STREND)
6520                         (*bgn) += 1;
6521                 else
6522                         else_name = bc_program_name(code, bgn);
6523
6524                 exec = r->d.n.len != 0;
6525
6526                 if (exec)
6527                         name = then_name;
6528                 else if (else_name != NULL) {
6529                         exec = true;
6530                         name = else_name;
6531                 }
6532
6533                 if (exec) {
6534                         BcVec *v;
6535                         v = bc_program_search(name, true);
6536                         n = bc_vec_top(v);
6537                 }
6538
6539                 free(then_name);
6540                 free(else_name);
6541
6542                 if (!exec) goto exit;
6543                 if (!BC_PROG_STR(n)) {
6544                         s = bc_error_variable_is_wrong_type();
6545                         goto exit;
6546                 }
6547
6548                 sidx = n->rdx;
6549         }
6550         else {
6551
6552                 if (r->t == BC_RESULT_STR)
6553                         sidx = r->d.id.idx;
6554                 else if (r->t == BC_RESULT_VAR) {
6555                         s = bc_program_num(r, &n, false);
6556                         if (s || !BC_PROG_STR(n)) goto exit;
6557                         sidx = n->rdx;
6558                 }
6559                 else
6560                         goto exit;
6561         }
6562
6563         fidx = sidx + BC_PROG_REQ_FUNCS;
6564
6565         str = bc_vec_item(&G.prog.strs, sidx);
6566         f = bc_vec_item(&G.prog.fns, fidx);
6567
6568         if (f->code.len == 0) {
6569                 common_parse_init(&prs, fidx);
6570                 s = bc_parse_text(&prs, *str);
6571                 if (s) goto err;
6572                 s = common_parse_expr(&prs, BC_PARSE_NOCALL);
6573                 if (s) goto err;
6574
6575                 if (prs.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
6576                         s = bc_error_bad_expression();
6577                         goto err;
6578                 }
6579
6580                 bc_parse_free(&prs);
6581         }
6582
6583         ip.idx = 0;
6584         ip.len = G.prog.results.len;
6585         ip.func = fidx;
6586
6587         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6588         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
6589
6590         return BC_STATUS_SUCCESS;
6591
6592 err:
6593         bc_parse_free(&prs);
6594         f = bc_vec_item(&G.prog.fns, fidx);
6595         bc_vec_pop_all(&f->code);
6596 exit:
6597         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6598         return s;
6599 }
6600 #endif // ENABLE_DC
6601
6602 static void bc_program_pushGlobal(char inst)
6603 {
6604         BcResult res;
6605         unsigned long val;
6606
6607         res.t = inst - BC_INST_IBASE + BC_RESULT_IBASE;
6608         if (inst == BC_INST_IBASE)
6609                 val = (unsigned long) G.prog.ib_t;
6610         else if (inst == BC_INST_SCALE)
6611                 val = (unsigned long) G.prog.scale;
6612         else
6613                 val = (unsigned long) G.prog.ob_t;
6614
6615         bc_num_init(&res.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6616         bc_num_ulong2num(&res.d.n, val);
6617         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6618 }
6619
6620 static void bc_program_addFunc(char *name, size_t *idx)
6621 {
6622         BcId entry, *entry_ptr;
6623         BcFunc f;
6624         int inserted;
6625
6626         entry.name = name;
6627         entry.idx = G.prog.fns.len;
6628
6629         inserted = bc_map_insert(&G.prog.fn_map, &entry, idx);
6630         if (!inserted) free(name);
6631
6632         entry_ptr = bc_vec_item(&G.prog.fn_map, *idx);
6633         *idx = entry_ptr->idx;
6634
6635         if (!inserted) {
6636
6637                 BcFunc *func = bc_vec_item(&G.prog.fns, entry_ptr->idx);
6638
6639                 // We need to reset these, so the function can be repopulated.
6640                 func->nparams = 0;
6641                 bc_vec_pop_all(&func->autos);
6642                 bc_vec_pop_all(&func->code);
6643                 bc_vec_pop_all(&func->labels);
6644         }
6645         else {
6646                 bc_func_init(&f);
6647                 bc_vec_push(&G.prog.fns, &f);
6648         }
6649 }
6650
6651 static BcStatus bc_program_exec(void)
6652 {
6653         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6654         size_t idx;
6655         BcResult r, *ptr;
6656         BcNum *num;
6657         BcInstPtr *ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
6658         BcFunc *func = bc_vec_item(&G.prog.fns, ip->func);
6659         char *code = func->code.v;
6660         bool cond = false;
6661
6662         while (!s && ip->idx < func->code.len) {
6663
6664                 char inst = code[(ip->idx)++];
6665
6666                 switch (inst) {
6667
6668 #if ENABLE_BC
6669                         case BC_INST_JUMP_ZERO:
6670                         {
6671                                 s = bc_program_prep(&ptr, &num);
6672                                 if (s) return s;
6673                                 cond = !bc_num_cmp(num, &G.prog.zero);
6674                                 bc_vec_pop(&G.prog.results);
6675                         }
6676                         // Fallthrough.
6677                         case BC_INST_JUMP:
6678                         {
6679                                 size_t *addr;
6680                                 idx = bc_program_index(code, &ip->idx);
6681                                 addr = bc_vec_item(&func->labels, idx);
6682                                 if (inst == BC_INST_JUMP || cond) ip->idx = *addr;
6683                                 break;
6684                         }
6685
6686                         case BC_INST_CALL:
6687                         {
6688                                 s = bc_program_call(code, &ip->idx);
6689                                 break;
6690                         }
6691
6692                         case BC_INST_INC_PRE:
6693                         case BC_INST_DEC_PRE:
6694                         case BC_INST_INC_POST:
6695                         case BC_INST_DEC_POST:
6696                         {
6697                                 s = bc_program_incdec(inst);
6698                                 break;
6699                         }
6700
6701                         case BC_INST_HALT:
6702                         {
6703                                 QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
6704                                 break;
6705                         }
6706
6707                         case BC_INST_RET:
6708                         case BC_INST_RET0:
6709                         {
6710                                 s = bc_program_return(inst);
6711                                 break;
6712                         }
6713
6714                         case BC_INST_BOOL_OR:
6715                         case BC_INST_BOOL_AND:
6716 #endif // ENABLE_BC
6717                         case BC_INST_REL_EQ:
6718                         case BC_INST_REL_LE:
6719                         case BC_INST_REL_GE:
6720                         case BC_INST_REL_NE:
6721                         case BC_INST_REL_LT:
6722                         case BC_INST_REL_GT:
6723                         {
6724                                 s = bc_program_logical(inst);
6725                                 break;
6726                         }
6727
6728                         case BC_INST_READ:
6729                         {
6730                                 s = bc_program_read();
6731                                 break;
6732                         }
6733
6734                         case BC_INST_VAR:
6735                         {
6736                                 s = bc_program_pushVar(code, &ip->idx, false, false);
6737                                 break;
6738                         }
6739
6740                         case BC_INST_ARRAY_ELEM:
6741                         case BC_INST_ARRAY:
6742                         {
6743                                 s = bc_program_pushArray(code, &ip->idx, inst);
6744                                 break;
6745                         }
6746
6747                         case BC_INST_LAST:
6748                         {
6749                                 r.t = BC_RESULT_LAST;
6750                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6751                                 break;
6752                         }
6753
6754                         case BC_INST_IBASE:
6755                         case BC_INST_SCALE:
6756                         case BC_INST_OBASE:
6757                         {
6758                                 bc_program_pushGlobal(inst);
6759                                 break;
6760                         }
6761
6762                         case BC_INST_SCALE_FUNC:
6763                         case BC_INST_LENGTH:
6764                         case BC_INST_SQRT:
6765                         {
6766                                 s = bc_program_builtin(inst);
6767                                 break;
6768                         }
6769
6770                         case BC_INST_NUM:
6771                         {
6772                                 r.t = BC_RESULT_CONSTANT;
6773                                 r.d.id.idx = bc_program_index(code, &ip->idx);
6774                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6775                                 break;
6776                         }
6777
6778                         case BC_INST_POP:
6779                         {
6780                                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6781                                         s = bc_error_stack_has_too_few_elements();
6782                                 else
6783                                         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6784                                 break;
6785                         }
6786
6787                         case BC_INST_POP_EXEC:
6788                         {
6789                                 bc_vec_pop(&G.prog.stack);
6790                                 break;
6791                         }
6792
6793                         case BC_INST_PRINT:
6794                         case BC_INST_PRINT_POP:
6795                         case BC_INST_PRINT_STR:
6796                         {
6797                                 s = bc_program_print(inst, 0);
6798                                 break;
6799                         }
6800
6801                         case BC_INST_STR:
6802                         {
6803                                 r.t = BC_RESULT_STR;
6804                                 r.d.id.idx = bc_program_index(code, &ip->idx);
6805                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6806                                 break;
6807                         }
6808
6809                         case BC_INST_POWER:
6810                         case BC_INST_MULTIPLY:
6811                         case BC_INST_DIVIDE:
6812                         case BC_INST_MODULUS:
6813                         case BC_INST_PLUS:
6814                         case BC_INST_MINUS:
6815                         {
6816                                 s = bc_program_op(inst);
6817                                 break;
6818                         }
6819
6820                         case BC_INST_BOOL_NOT:
6821                         {
6822                                 s = bc_program_prep(&ptr, &num);
6823                                 if (s) return s;
6824
6825                                 bc_num_init(&r.d.n, BC_NUM_DEF_SIZE);
6826                                 (!bc_num_cmp(num, &G.prog.zero) ? bc_num_one : bc_num_zero)(&r.d.n);
6827                                 bc_program_retire(&r, BC_RESULT_TEMP);
6828
6829                                 break;
6830                         }
6831
6832                         case BC_INST_NEG:
6833                         {
6834                                 s = bc_program_negate();
6835                                 break;
6836                         }
6837
6838 #if ENABLE_BC
6839                         case BC_INST_ASSIGN_POWER:
6840                         case BC_INST_ASSIGN_MULTIPLY:
6841                         case BC_INST_ASSIGN_DIVIDE:
6842                         case BC_INST_ASSIGN_MODULUS:
6843                         case BC_INST_ASSIGN_PLUS:
6844                         case BC_INST_ASSIGN_MINUS:
6845 #endif
6846                         case BC_INST_ASSIGN:
6847                         {
6848                                 s = bc_program_assign(inst);
6849                                 break;
6850                         }
6851 #if ENABLE_DC
6852                         case BC_INST_MODEXP:
6853                         {
6854                                 s = bc_program_modexp();
6855                                 break;
6856                         }
6857
6858                         case BC_INST_DIVMOD:
6859                         {
6860                                 s = bc_program_divmod();
6861                                 break;
6862                         }
6863
6864                         case BC_INST_EXECUTE:
6865                         case BC_INST_EXEC_COND:
6866                         {
6867                                 cond = inst == BC_INST_EXEC_COND;
6868                                 s = bc_program_execStr(code, &ip->idx, cond);
6869                                 break;
6870                         }
6871
6872                         case BC_INST_PRINT_STACK:
6873                         {
6874                                 for (idx = 0; !s && idx < G.prog.results.len; ++idx)
6875                                         s = bc_program_print(BC_INST_PRINT, idx);
6876                                 break;
6877                         }
6878
6879                         case BC_INST_CLEAR_STACK:
6880                         {
6881                                 bc_vec_pop_all(&G.prog.results);
6882                                 break;
6883                         }
6884
6885                         case BC_INST_STACK_LEN:
6886                         {
6887                                 bc_program_stackLen();
6888                                 break;
6889                         }
6890
6891                         case BC_INST_DUPLICATE:
6892                         {
6893                                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 1))
6894                                         return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6895                                 ptr = bc_vec_top(&G.prog.results);
6896                                 bc_result_copy(&r, ptr);
6897                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6898                                 break;
6899                         }
6900
6901                         case BC_INST_SWAP:
6902                         {
6903                                 BcResult *ptr2;
6904
6905                                 if (!BC_PROG_STACK(&G.prog.results, 2))
6906                                         return bc_error_stack_has_too_few_elements();
6907
6908                                 ptr = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 0);
6909                                 ptr2 = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 1);
6910                                 memcpy(&r, ptr, sizeof(BcResult));
6911                                 memcpy(ptr, ptr2, sizeof(BcResult));
6912                                 memcpy(ptr2, &r, sizeof(BcResult));
6913
6914                                 break;
6915                         }
6916
6917                         case BC_INST_ASCIIFY:
6918                         {
6919                                 s = bc_program_asciify();
6920                                 break;
6921                         }
6922
6923                         case BC_INST_PRINT_STREAM:
6924                         {
6925                                 s = bc_program_printStream();
6926                                 break;
6927                         }
6928
6929                         case BC_INST_LOAD:
6930                         case BC_INST_PUSH_VAR:
6931                         {
6932                                 bool copy = inst == BC_INST_LOAD;
6933                                 s = bc_program_pushVar(code, &ip->idx, true, copy);
6934                                 break;
6935                         }
6936
6937                         case BC_INST_PUSH_TO_VAR:
6938                         {
6939                                 char *name = bc_program_name(code, &ip->idx);
6940                                 s = bc_program_copyToVar(name, true);
6941                                 free(name);
6942                                 break;
6943                         }
6944
6945                         case BC_INST_QUIT:
6946                         {
6947                                 if (G.prog.stack.len <= 2)
6948                                         QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
6949                                 bc_vec_npop(&G.prog.stack, 2);
6950                                 break;
6951                         }
6952
6953                         case BC_INST_NQUIT:
6954                         {
6955                                 s = bc_program_nquit();
6956                                 break;
6957                         }
6958 #endif // ENABLE_DC
6959                 }
6960
6961                 if (s || G_interrupt) {
6962                         bc_program_reset();
6963                         break;
6964                 }
6965
6966                 // If the stack has changed, pointers may be invalid.
6967                 ip = bc_vec_top(&G.prog.stack);
6968                 func = bc_vec_item(&G.prog.fns, ip->func);
6969                 code = func->code.v;
6970         }
6971
6972         return s;
6973 }
6974
6975 #if ENABLE_BC
6976 static void bc_vm_info(void)
6977 {
6978         printf("%s "BB_VER"\n"
6979                 "Copyright (c) 2018 Gavin D. Howard and contributors\n"
6980                 "Report bugs at: https://github.com/gavinhoward/bc\n"
6981                 "This is free software with ABSOLUTELY NO WARRANTY\n"
6982         , applet_name);
6983 }
6984
6985 static void bc_args(char **argv)
6986 {
6987         unsigned opts;
6988         int i;
6989
6990         GETOPT_RESET();
6991 #if ENABLE_FEATURE_BC_LONG_OPTIONS
6992         opts = option_mask32 |= getopt32long(argv, "wvsqli",
6993                 "warn\0"              No_argument "w"
6994                 "version\0"           No_argument "v"
6995                 "standard\0"          No_argument "s"
6996                 "quiet\0"             No_argument "q"
6997                 "mathlib\0"           No_argument "l"
6998                 "interactive\0"       No_argument "i"
6999         );
7000 #else
7001         opts = option_mask32 |= getopt32(argv, "wvsqli");
7002 #endif
7003         if (getenv("POSIXLY_CORRECT"))
7004                 option_mask32 |= BC_FLAG_S;
7005
7006 ///should be in bc_vm_run() instead??
7007         if (opts & BC_FLAG_V) {
7008                 bc_vm_info();
7009                 exit(0);
7010         }
7011
7012         for (i = optind; argv[i]; ++i)
7013                 bc_vec_push(&G.files, argv + i);
7014 }
7015
7016 static void bc_vm_envArgs(void)
7017 {
7018         BcVec v;
7019         char *buf;
7020         char *env_args = getenv("BC_ENV_ARGS");
7021
7022         if (!env_args) return;
7023
7024         G.env_args = xstrdup(env_args);
7025         buf = G.env_args;
7026
7027         bc_vec_init(&v, sizeof(char *), NULL);
7028
7029         while (*(buf = skip_whitespace(buf)) != '\0') {
7030                 bc_vec_push(&v, &buf);
7031                 buf = skip_non_whitespace(buf);
7032                 if (!*buf)
7033                         break;
7034                 *buf++ = '\0';
7035         }
7036
7037         // NULL terminate, and pass argv[] so that first arg is argv[1]
7038         if (sizeof(int) == sizeof(char*)) {
7039                 bc_vec_push(&v, &const_int_0);
7040         } else {
7041                 static char *const nullptr = NULL;
7042                 bc_vec_push(&v, &nullptr);
7043         }
7044         bc_args(((char **)v.v) - 1);
7045
7046         bc_vec_free(&v);
7047 }
7048 #endif // ENABLE_BC
7049
7050 static unsigned bc_vm_envLen(const char *var)
7051 {
7052         char *lenv;
7053         unsigned len;
7054
7055         lenv = getenv(var);
7056         len = BC_NUM_PRINT_WIDTH;
7057         if (!lenv) return len;
7058
7059         len = bb_strtou(lenv, NULL, 10) - 1;
7060         if (errno || len < 2 || len >= INT_MAX)
7061                 len = BC_NUM_PRINT_WIDTH;
7062
7063         return len;
7064 }
7065
7066 static BcStatus bc_vm_process(const char *text)
7067 {
7068         BcStatus s = bc_parse_text(&G.prs, text);
7069
7070         if (s) return s;
7071
7072         while (G.prs.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
7073                 s = G.prs.parse(&G.prs);
7074                 if (s) return s;
7075         }
7076
7077         if (BC_PARSE_CAN_EXEC(&G.prs)) {
7078                 s = bc_program_exec();
7079                 fflush_and_check();
7080                 if (s)
7081                         bc_program_reset();
7082         }
7083
7084         return s;
7085 }
7086
7087 static BcStatus bc_vm_file(const char *file)
7088 {
7089         const char *sv_file;
7090         char *data;
7091         BcStatus s;
7092         BcFunc *main_func;
7093         BcInstPtr *ip;
7094
7095         data = bc_read_file(file);
7096         if (!data) return bc_error_fmt("file '%s' is not text", file);
7097
7098         sv_file = G.prog.file;
7099         G.prog.file = file;
7100         bc_lex_file(&G.prs.l);
7101         s = bc_vm_process(data);
7102         if (s) goto err;
7103
7104         main_func = bc_vec_item(&G.prog.fns, BC_PROG_MAIN);
7105         ip = bc_vec_item(&G.prog.stack, 0);
7106
7107         if (main_func->code.len < ip->idx)
7108                 s = bc_error_fmt("file '%s' is not executable", file);
7109
7110 err:
7111         G.prog.file = sv_file;
7112         free(data);
7113         return s;
7114 }
7115
7116 static BcStatus bc_vm_stdin(void)
7117 {
7118         BcStatus s;
7119         BcVec buf, buffer;
7120         size_t len, i, str = 0;
7121         bool comment = false;
7122
7123         G.prog.file = NULL;
7124         bc_lex_file(&G.prs.l);
7125
7126         bc_char_vec_init(&buffer);
7127         bc_char_vec_init(&buf);
7128         bc_vec_pushZeroByte(&buffer);
7129
7130         // This loop is complex because the vm tries not to send any lines that end
7131         // with a backslash to the parser. The reason for that is because the parser
7132         // treats a backslash+newline combo as whitespace, per the bc spec. In that
7133         // case, and for strings and comments, the parser will expect more stuff.
7134         while ((s = bc_read_line(&buf, ">>> ")) == BC_STATUS_SUCCESS) {
7135
7136                 char *string = buf.v;
7137
7138                 len = buf.len - 1;
7139
7140                 if (len == 1) {
7141                         if (str && buf.v[0] == G.send)
7142                                 str -= 1;
7143                         else if (buf.v[0] == G.sbgn)
7144                                 str += 1;
7145                 }
7146                 else if (len > 1 || comment) {
7147
7148                         for (i = 0; i < len; ++i) {
7149
7150                                 bool notend = len > i + 1;
7151                                 char c = string[i];
7152
7153                                 if (i - 1 > len || string[i - 1] != '\\') {
7154                                         if (G.sbgn == G.send)
7155                                                 str ^= c == G.sbgn;
7156                                         else if (c == G.send)
7157                                                 str -= 1;
7158                                         else if (c == G.sbgn)
7159                                                 str += 1;
7160                                 }
7161
7162                                 if (c == '/' && notend && !comment && string[i + 1] == '*') {
7163                                         comment = true;
7164                                         break;
7165                                 }
7166                                 else if (c == '*' && notend && comment && string[i + 1] == '/')
7167                                         comment = false;
7168                         }
7169
7170                         if (str || comment || string[len - 2] == '\\') {
7171                                 bc_vec_concat(&buffer, buf.v);
7172                                 continue;
7173                         }
7174                 }
7175
7176                 bc_vec_concat(&buffer, buf.v);
7177                 s = bc_vm_process(buffer.v);
7178                 if (s) {
7179                         if (ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP && !G_ttyin) {
7180                                 // Debug config, non-interactive mode:
7181                                 // return all the way back to main.
7182                                 // Non-debug builds do not come here, they exit.
7183                                 break;
7184                         }
7185                         fflush_and_check();
7186                         fputs("ready for more input\n", stderr);
7187                 }
7188
7189                 bc_vec_pop_all(&buffer);
7190         }
7191         if (s == BC_STATUS_EOF) // input EOF (^D) is not an error
7192                 s = BC_STATUS_SUCCESS;
7193
7194         if (str) {
7195                 s = bc_error("string end could not be found");
7196         }
7197         else if (comment) {
7198                 s = bc_error("comment end could not be found");
7199         }
7200
7201         bc_vec_free(&buf);
7202         bc_vec_free(&buffer);
7203         return s;
7204 }
7205
7206 #if ENABLE_BC
7207 static const char bc_lib[] = {
7208         "scale=20"
7209 "\n"    "define e(x){"
7210 "\n"            "auto b,s,n,r,d,i,p,f,v"
7211 "\n"            "b=ibase"
7212 "\n"            "ibase=A"
7213 "\n"            "if(x<0){"
7214 "\n"                    "n=1"
7215 "\n"                    "x=-x"
7216 "\n"            "}"
7217 "\n"            "s=scale"
7218 "\n"            "r=6+s+0.44*x"
7219 "\n"            "scale=scale(x)+1"
7220 "\n"            "while(x>1){"
7221 "\n"                    "d+=1"
7222 "\n"                    "x/=2"
7223 "\n"                    "scale+=1"
7224 "\n"            "}"
7225 "\n"            "scale=r"
7226 "\n"            "r=x+1"
7227 "\n"            "p=x"
7228 "\n"            "f=v=1"
7229 "\n"            "for(i=2;v!=0;++i){"
7230 "\n"                    "p*=x"
7231 "\n"                    "f*=i"
7232 "\n"                    "v=p/f"
7233 "\n"                    "r+=v"
7234 "\n"            "}"
7235 "\n"            "while((d--)!=0)r*=r"
7236 "\n"            "scale=s"
7237 "\n"            "ibase=b"
7238 "\n"            "if(n!=0)return(1/r)"
7239 "\n"            "return(r/1)"
7240 "\n"    "}"
7241 "\n"    "define l(x){"
7242 "\n"            "auto b,s,r,p,a,q,i,v"
7243 "\n"            "b=ibase"
7244 "\n"            "ibase=A"
7245 "\n"            "if(x<=0){"
7246 "\n"                    "r=(1-10^scale)/1"
7247 "\n"                    "ibase=b"
7248 "\n"                    "return(r)"
7249 "\n"            "}"
7250 "\n"            "s=scale"
7251 "\n"            "scale+=6"
7252 "\n"            "p=2"
7253 "\n"            "while(x>=2){"
7254 "\n"                    "p*=2"
7255 "\n"                    "x=sqrt(x)"
7256 "\n"            "}"
7257 "\n"            "while(x<=0.5){"
7258 "\n"                    "p*=2"
7259 "\n"                    "x=sqrt(x)"
7260 "\n"            "}"
7261 "\n"            "r=a=(x-1)/(x+1)"
7262 "\n"            "q=a*a"
7263 "\n"                    "v=1"
7264 "\n"            "for(i=3;v!=0;i+=2){"
7265 "\n"                    "a*=q"
7266 "\n"                    "v=a/i"
7267 "\n"                    "r+=v"
7268 "\n"            "}"
7269 "\n"            "r*=p"
7270 "\n"            "scale=s"
7271 "\n"            "ibase=b"
7272 "\n"            "return(r/1)"
7273 "\n"    "}"
7274 "\n"    "define s(x){"
7275 "\n"            "auto b,s,r,n,a,q,i"
7276 "\n"            "b=ibase"
7277 "\n"            "ibase=A"
7278 "\n"            "s=scale"
7279 "\n"            "scale=1.1*s+2"
7280 "\n"            "a=a(1)"
7281 "\n"            "if(x<0){"
7282 "\n"                    "n=1"
7283 "\n"                    "x=-x"
7284 "\n"            "}"
7285 "\n"            "scale=0"
7286 "\n"            "q=(x/a+2)/4"
7287 "\n"            "x=x-4*q*a"
7288 "\n"            "if(q%2!=0)x=-x"
7289 "\n"            "scale=s+2"
7290 "\n"            "r=a=x"
7291 "\n"            "q=-x*x"
7292 "\n"            "for(i=3;a!=0;i+=2){"
7293 "\n"                    "a*=q/(i*(i-1))"
7294 "\n"                    "r+=a"
7295 "\n"            "}"
7296 "\n"            "scale=s"
7297 "\n"            "ibase=b"
7298 "\n"            "if(n!=0)return(-r/1)"
7299 "\n"            "return(r/1)"
7300 "\n"    "}"
7301 "\n"    "define c(x){"
7302 "\n"            "auto b,s"
7303 "\n"            "b=ibase"
7304 "\n"            "ibase=A"
7305 "\n"            "s=scale"
7306 "\n"            "scale*=1.2"
7307 "\n"            "x=s(2*a(1)+x)"
7308 "\n"            "scale=s"
7309 "\n"            "ibase=b"
7310 "\n"            "return(x/1)"
7311 "\n"    "}"
7312 "\n"    "define a(x){"
7313 "\n"            "auto b,s,r,n,a,m,t,f,i,u"
7314 "\n"            "b=ibase"
7315 "\n"            "ibase=A"
7316 "\n"            "n=1"
7317 "\n"            "if(x<0){"
7318 "\n"                    "n=-1"
7319 "\n"                    "x=-x"
7320 "\n"            "}"
7321 "\n"            "if(x==1){"
7322 "\n"                    "if(scale<65){"
7323 "\n"                            "return(.7853981633974483096156608458198757210492923498437764552437361480/n)"
7324 "\n"                    "}"
7325 "\n"            "}"
7326 "\n"            "if(x==.2){"
7327 "\n"                    "if(scale<65){"
7328 "\n"                            "return(.1973955598498807583700497651947902934475851037878521015176889402/n)"
7329 "\n"                    "}"
7330 "\n"            "}"
7331 "\n"            "s=scale"
7332 "\n"            "if(x>.2){"
7333 "\n"                    "scale+=5"
7334 "\n"                    "a=a(.2)"
7335 "\n"            "}"
7336 "\n"            "scale=s+3"
7337 "\n"            "while(x>.2){"
7338 "\n"                    "m+=1"
7339 "\n"                    "x=(x-.2)/(1+.2*x)"
7340 "\n"            "}"
7341 "\n"            "r=u=x"
7342 "\n"            "f=-x*x"
7343 "\n"            "t=1"
7344 "\n"            "for(i=3;t!=0;i+=2){"
7345 "\n"                    "u*=f"
7346 "\n"                    "t=u/i"
7347 "\n"                    "r+=t"
7348 "\n"            "}"
7349 "\n"            "scale=s"
7350 "\n"            "ibase=b"
7351 "\n"            "return((m*a+r)/n)"
7352 "\n"    "}"
7353 "\n"    "define j(n,x){"
7354 "\n"            "auto b,s,o,a,i,v,f"
7355 "\n"            "b=ibase"
7356 "\n"            "ibase=A"
7357 "\n"            "s=scale"
7358 "\n"            "scale=0"
7359 "\n"            "n/=1"
7360 "\n"            "if(n<0){"
7361 "\n"                    "n=-n"
7362 "\n"                    "if(n%2==1)o=1"
7363 "\n"            "}"
7364 "\n"            "a=1"
7365 "\n"            "for(i=2;i<=n;++i)a*=i"
7366 "\n"            "scale=1.5*s"
7367 "\n"            "a=(x^n)/2^n/a"
7368 "\n"            "r=v=1"
7369 "\n"            "f=-x*x/4"
7370 "\n"            "scale=scale+length(a)-scale(a)"
7371 "\n"            "for(i=1;v!=0;++i){"
7372 "\n"                    "v=v*f/i/(n+i)"
7373 "\n"                    "r+=v"
7374 "\n"            "}"
7375 "\n"            "scale=s"
7376 "\n"            "ibase=b"
7377 "\n"            "if(o!=0)a=-a"
7378 "\n"            "return(a*r/1)"
7379 "\n"    "}"
7380 };
7381 #endif // ENABLE_BC
7382
7383 static BcStatus bc_vm_exec(void)
7384 {
7385         BcStatus s;
7386         size_t i;
7387
7388 #if ENABLE_BC
7389         if (option_mask32 & BC_FLAG_L) {
7390
7391                 // We know that internal library is not buggy,
7392                 // thus error checking is normally disabled.
7393 # define DEBUG_LIB 0
7394                 bc_lex_file(&G.prs.l);
7395                 s = bc_parse_text(&G.prs, bc_lib);
7396                 if (DEBUG_LIB && s) return s;
7397
7398                 while (G.prs.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
7399                         s = G.prs.parse(&G.prs);
7400                         if (DEBUG_LIB && s) return s;
7401                 }
7402                 s = bc_program_exec();
7403                 if (DEBUG_LIB && s) return s;
7404         }
7405 #endif
7406
7407         s = BC_STATUS_SUCCESS;
7408         for (i = 0; !s && i < G.files.len; ++i)
7409                 s = bc_vm_file(*((char **) bc_vec_item(&G.files, i)));
7410         if (ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP && s && !G_ttyin) {
7411                 // Debug config, non-interactive mode:
7412                 // return all the way back to main.
7413                 // Non-debug builds do not come here, they exit.
7414                 return s;
7415         }
7416
7417         if (IS_BC || (option_mask32 & BC_FLAG_I)) {
7418                 if (s) {
7419                         fflush_and_check();
7420                         fputs("ready for more input\n", stderr);
7421                 }
7422                 s = bc_vm_stdin();
7423         }
7424
7425         if (!s && !BC_PARSE_CAN_EXEC(&G.prs))
7426                 s = bc_vm_process("");
7427
7428         return s;
7429 }
7430
7431 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
7432 static void bc_program_free(void)
7433 {
7434         bc_num_free(&G.prog.ib);
7435         bc_num_free(&G.prog.ob);
7436         bc_num_free(&G.prog.hexb);
7437 # if ENABLE_DC
7438         bc_num_free(&G.prog.strmb);
7439 # endif
7440         bc_vec_free(&G.prog.fns);
7441         bc_vec_free(&G.prog.fn_map);
7442         bc_vec_free(&G.prog.vars);
7443         bc_vec_free(&G.prog.var_map);
7444         bc_vec_free(&G.prog.arrs);
7445         bc_vec_free(&G.prog.arr_map);
7446         bc_vec_free(&G.prog.strs);
7447         bc_vec_free(&G.prog.consts);
7448         bc_vec_free(&G.prog.results);
7449         bc_vec_free(&G.prog.stack);
7450         bc_num_free(&G.prog.last);
7451         bc_num_free(&G.prog.zero);
7452         bc_num_free(&G.prog.one);
7453 }
7454
7455 static void bc_vm_free(void)
7456 {
7457         bc_vec_free(&G.files);
7458         bc_program_free();
7459         bc_parse_free(&G.prs);
7460         free(G.env_args);
7461 }
7462 #endif
7463
7464 static void bc_program_init(void)
7465 {
7466         size_t idx;
7467         BcInstPtr ip;
7468
7469         /* memset(&G.prog, 0, sizeof(G.prog)); - already is */
7470         memset(&ip, 0, sizeof(BcInstPtr));
7471
7472         /* G.prog.nchars = G.prog.scale = 0; - already is */
7473
7474         bc_num_init(&G.prog.ib, BC_NUM_DEF_SIZE);
7475         bc_num_ten(&G.prog.ib);
7476         G.prog.ib_t = 10;
7477
7478         bc_num_init(&G.prog.ob, BC_NUM_DEF_SIZE);
7479         bc_num_ten(&G.prog.ob);
7480         G.prog.ob_t = 10;
7481
7482         bc_num_init(&G.prog.hexb, BC_NUM_DEF_SIZE);
7483         bc_num_ten(&G.prog.hexb);
7484         G.prog.hexb.num[0] = 6;
7485
7486 #if ENABLE_DC
7487         bc_num_init(&G.prog.strmb, BC_NUM_DEF_SIZE);
7488         bc_num_ulong2num(&G.prog.strmb, UCHAR_MAX + 1);
7489 #endif
7490
7491         bc_num_init(&G.prog.last, BC_NUM_DEF_SIZE);
7492         bc_num_zero(&G.prog.last);
7493
7494         bc_num_init(&G.prog.zero, BC_NUM_DEF_SIZE);
7495         bc_num_zero(&G.prog.zero);
7496
7497         bc_num_init(&G.prog.one, BC_NUM_DEF_SIZE);
7498         bc_num_one(&G.prog.one);
7499
7500         bc_vec_init(&G.prog.fns, sizeof(BcFunc), bc_func_free);
7501         bc_vec_init(&G.prog.fn_map, sizeof(BcId), bc_id_free);
7502
7503         bc_program_addFunc(xstrdup("(main)"), &idx);
7504         bc_program_addFunc(xstrdup("(read)"), &idx);
7505
7506         bc_vec_init(&G.prog.vars, sizeof(BcVec), bc_vec_free);
7507         bc_vec_init(&G.prog.var_map, sizeof(BcId), bc_id_free);
7508
7509         bc_vec_init(&G.prog.arrs, sizeof(BcVec), bc_vec_free);
7510         bc_vec_init(&G.prog.arr_map, sizeof(BcId), bc_id_free);
7511
7512         bc_vec_init(&G.prog.strs, sizeof(char *), bc_string_free);
7513         bc_vec_init(&G.prog.consts, sizeof(char *), bc_string_free);
7514         bc_vec_init(&G.prog.results, sizeof(BcResult), bc_result_free);
7515         bc_vec_init(&G.prog.stack, sizeof(BcInstPtr), NULL);
7516         bc_vec_push(&G.prog.stack, &ip);
7517 }
7518
7519 static int bc_vm_init(const char *env_len)
7520 {
7521 #if ENABLE_FEATURE_EDITING
7522         G.line_input_state = new_line_input_t(DO_HISTORY);
7523 #endif
7524         G.prog.len = bc_vm_envLen(env_len);
7525
7526         bc_vec_init(&G.files, sizeof(char *), NULL);
7527         if (IS_BC)
7528                 IF_BC(bc_vm_envArgs();)
7529         bc_program_init();
7530         if (IS_BC) {
7531                 IF_BC(bc_parse_init(&G.prs, BC_PROG_MAIN);)
7532         } else {
7533                 IF_DC(dc_parse_init(&G.prs, BC_PROG_MAIN);)
7534         }
7535
7536         if (isatty(0)) {
7537 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
7538                 G_ttyin = 1;
7539                 // With SA_RESTART, most system calls will restart
7540                 // (IOW: they won't fail with EINTR).
7541                 // In particular, this means ^C won't cause
7542                 // stdout to get into "error state" if SIGINT hits
7543                 // within write() syscall.
7544                 // The downside is that ^C while line input is taken
7545                 // will only be handled after [Enter] since read()
7546                 // from stdin is not interrupted by ^C either,
7547                 // it restarts, thus fgetc() does not return on ^C.
7548                 signal_SA_RESTART_empty_mask(SIGINT, record_signo);
7549
7550                 // Without SA_RESTART, this exhibits a bug:
7551                 // "while (1) print 1" and try ^C-ing it.
7552                 // Intermittently, instead of returning to input line,
7553                 // you'll get "output error: Interrupted system call"
7554                 // and exit.
7555                 //signal_no_SA_RESTART_empty_mask(SIGINT, record_signo);
7556 #endif
7557                 return 1; // "tty"
7558         }
7559         return 0; // "not a tty"
7560 }
7561
7562 static BcStatus bc_vm_run(void)
7563 {
7564         BcStatus st = bc_vm_exec();
7565 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
7566         if (G_exiting) // it was actually "halt" or "quit"
7567                 st = EXIT_SUCCESS;
7568         bc_vm_free();
7569 # if ENABLE_FEATURE_EDITING
7570         free_line_input_t(G.line_input_state);
7571 # endif
7572         FREE_G();
7573 #endif
7574         return st;
7575 }
7576
7577 #if ENABLE_BC
7578 int bc_main(int argc, char **argv) MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE;
7579 int bc_main(int argc UNUSED_PARAM, char **argv)
7580 {
7581         int is_tty;
7582
7583         INIT_G();
7584         G.sbgn = G.send = '"';
7585
7586         is_tty = bc_vm_init("BC_LINE_LENGTH");
7587
7588         bc_args(argv);
7589
7590         if (is_tty && !(option_mask32 & BC_FLAG_Q))
7591                 bc_vm_info();
7592
7593         return bc_vm_run();
7594 }
7595 #endif
7596
7597 #if ENABLE_DC
7598 int dc_main(int argc, char **argv) MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE;
7599 int dc_main(int argc UNUSED_PARAM, char **argv)
7600 {
7601         int noscript;
7602
7603         INIT_G();
7604         G.sbgn = '[';
7605         G.send = ']';
7606         // TODO: dc (GNU bc 1.07.1) 1.4.1 seems to use default width
7607         // 1 char narrower than bc from the same package. Do the same?
7608         bc_vm_init("DC_LINE_LENGTH");
7609
7610         // Run -e'SCRIPT' and -fFILE in order of appearance, then handle FILEs
7611         noscript = BC_FLAG_I;
7612         for (;;) {
7613                 int n = getopt(argc, argv, "e:f:x");
7614                 if (n <= 0)
7615                         break;
7616                 switch (n) {
7617                 case 'e':
7618                         noscript = 0;
7619                         n = bc_vm_process(optarg);
7620                         if (n) return n;
7621                         break;
7622                 case 'f':
7623                         noscript = 0;
7624                         bc_vm_file(optarg);
7625                         break;
7626                 case 'x':
7627                         option_mask32 |= DC_FLAG_X;
7628                         break;
7629                 default:
7630                         bb_show_usage();
7631                 }
7632         }
7633         argv += optind;
7634
7635         while (*argv) {
7636                 noscript = 0;
7637                 bc_vec_push(&G.files, argv++);
7638         }
7639
7640         option_mask32 |= noscript; // set BC_FLAG_I if we need to interpret stdin
7641
7642         return bc_vm_run();
7643 }
7644 #endif
7645
7646 #endif // not DC_SMALL