miscutils/dc.c

   1 /* vi: set sw=4 ts=4: */
   2 /*
   3  * Licensed under GPLv2 or later, see file LICENSE in this source tree.
   4  */
   5
   6 #include "libbb.h"
   7 #include "common_bufsiz.h"
   8 #include <math.h>
   9
  10 //usage:#define dc_trivial_usage
  11 //usage:       "EXPRESSION..."
  12 //usage:
  13 //usage:#define dc_full_usage "\n\n"
  14 //usage:       "Tiny RPN calculator. Operations:\n"
  15 //usage:       "+, add, -, sub, *, mul, /, div, %, mod, "IF_FEATURE_DC_LIBM("**, exp, ")"and, or, not, xor,\n"
  16 //usage:       "p - print top of the stack (without popping),\n"
  17 //usage:       "f - print entire stack,\n"
  18 //usage:       "o - pop the value and set output radix (must be 10, 16, 8 or 2).\n"
  19 //usage:       "Examples: 'dc 2 2 add p' -> 4, 'dc 8 8 mul 2 2 + / p' -> 16"
  20 //usage:
  21 //usage:#define dc_example_usage
  22 //usage:       "$ dc 2 2 + p\n"
  23 //usage:       "4\n"
  24 //usage:       "$ dc 8 8 \\* 2 2 + / p\n"
  25 //usage:       "16\n"
  26 //usage:       "$ dc 0 1 and p\n"
  27 //usage:       "0\n"
  28 //usage:       "$ dc 0 1 or p\n"
  29 //usage:       "1\n"
  30 //usage:       "$ echo 72 9 div 8 mul p | dc\n"
  31 //usage:       "64\n"
  32
  33 #if 0
  34 typedef unsigned data_t;
  35 #define DATA_FMT ""
  36 #elif 0
  37 typedef unsigned long data_t;
  38 #define DATA_FMT "l"
  39 #else
  40 typedef unsigned long long data_t;
  41 #define DATA_FMT "ll"
  42 #endif
  43
  44
  45 struct globals {
  46         unsigned pointer;
  47         unsigned base;
  48         double stack[1];
  49 } FIX_ALIASING;
  50 enum { STACK_SIZE = (COMMON_BUFSIZE - offsetof(struct globals, stack)) / sizeof(double) };
  51 #define G (*(struct globals*)bb_common_bufsiz1)
  52 #define pointer   (G.pointer   )
  53 #define base      (G.base      )
  54 #define stack     (G.stack     )
  55 #define INIT_G() do { \
  56         base = 10; \
  57 } while (0)
  58
  59
  60 static void check_under(void)
  61 {
  62         if (pointer == 0)
  63                 bb_error_msg_and_die("stack underflow");
  64 }
  65
  66 static void push(double a)
  67 {
  68         if (pointer >= STACK_SIZE)
  69                 bb_error_msg_and_die("stack overflow");
  70         stack[pointer++] = a;
  71 }
  72
  73 static double pop(void)
  74 {
  75         check_under();
  76         return stack[--pointer];
  77 }
  78
  79 static void add(void)
  80 {
  81         push(pop() + pop());
  82 }
  83
  84 static void sub(void)
  85 {
  86         double subtrahend = pop();
  87
  88         push(pop() - subtrahend);
  89 }
  90
  91 static void mul(void)
  92 {
  93         push(pop() * pop());
  94 }
  95
  96 #if ENABLE_FEATURE_DC_LIBM
  97 static void power(void)
  98 {
  99         double topower = pop();
 100
 101         push(pow(pop(), topower));
 102 }
 103 #endif
 104
 105 static void divide(void)
 106 {
 107         double divisor = pop();
 108
 109         push(pop() / divisor);
 110 }
 111
 112 static void mod(void)
 113 {
 114         data_t d = pop();
 115
 116         push((data_t) pop() % d);
 117 }
 118
 119 static void and(void)
 120 {
 121         push((data_t) pop() & (data_t) pop());
 122 }
 123
 124 static void or(void)
 125 {
 126         push((data_t) pop() | (data_t) pop());
 127 }
 128
 129 static void eor(void)
 130 {
 131         push((data_t) pop() ^ (data_t) pop());
 132 }
 133
 134 static void not(void)
 135 {
 136         push(~(data_t) pop());
 137 }
 138
 139 static void set_output_base(void)
 140 {
 141         static const char bases[] ALIGN1 = { 2, 8, 10, 16, 0 };
 142         unsigned b = (unsigned)pop();
 143
 144         base = *strchrnul(bases, b);
 145         if (base == 0) {
 146                 bb_error_msg("error, base %u is not supported", b);
 147                 base = 10;
 148         }
 149 }
 150
 151 static void print_base(double print)
 152 {
 153         data_t x, i;
 154
 155         x = (data_t) print;
 156         if (base == 10) {
 157                 if (x == print) /* exactly representable as unsigned integer */
 158                         printf("%"DATA_FMT"u\n", x);
 159                 else
 160                         printf("%g\n", print);
 161                 return;
 162         }
 163
 164         switch (base) {
 165         case 16:
 166                 printf("%"DATA_FMT"x\n", x);
 167                 break;
 168         case 8:
 169                 printf("%"DATA_FMT"o\n", x);
 170                 break;
 171         default: /* base 2 */
 172                 i = MAXINT(data_t) - (MAXINT(data_t) >> 1);
 173                 /* i is 100000...00000 */
 174                 do {
 175                         if (x & i)
 176                                 break;
 177                         i >>= 1;
 178                 } while (i > 1);
 179                 do {
 180                         bb_putchar('1' - !(x & i));
 181                         i >>= 1;
 182                 } while (i);
 183                 bb_putchar('\n');
 184         }
 185 }
 186
 187 static void print_stack_no_pop(void)
 188 {
 189         unsigned i = pointer;
 190         while (i)
 191                 print_base(stack[--i]);
 192 }
 193
 194 static void print_no_pop(void)
 195 {
 196         check_under();
 197         print_base(stack[pointer-1]);
 198 }
 199
 200 struct op {
 201         const char name[4];
 202         void (*function) (void);
 203 };
 204
 205 static const struct op operators[] = {
 206 #if ENABLE_FEATURE_DC_LIBM
 207         {"**",  power},
 208         {"exp", power},
 209         {"pow", power},
 210 #endif
 211         {"%",   mod},
 212         {"mod", mod},
 213         {"and", and},
 214         {"or",  or},
 215         {"not", not},
 216         {"eor", eor},
 217         {"xor", eor},
 218         {"+",   add},
 219         {"add", add},
 220         {"-",   sub},
 221         {"sub", sub},
 222         {"*",   mul},
 223         {"mul", mul},
 224         {"/",   divide},
 225         {"div", divide},
 226         {"p", print_no_pop},
 227         {"f", print_stack_no_pop},
 228         {"o", set_output_base},
 229 };
 230
 231 /* Feed the stack machine */
 232 static void stack_machine(const char *argument)
 233 {
 234         char *end;
 235         double number;
 236         const struct op *o;
 237
 238  next:
 239         number = strtod(argument, &end);
 240         if (end != argument) {
 241                 argument = end;
 242                 push(number);
 243                 goto next;
 244         }
 245
 246         /* We might have matched a digit, eventually advance the argument */
 247         argument = skip_whitespace(argument);
 248
 249         if (*argument == '\0')
 250                 return;
 251
 252         o = operators;
 253         do {
 254                 char *after_name = is_prefixed_with(argument, o->name);
 255                 if (after_name) {
 256                         argument = after_name;
 257                         o->function();
 258                         goto next;
 259                 }
 260                 o++;
 261         } while (o != operators + ARRAY_SIZE(operators));
 262
 263         bb_error_msg_and_die("syntax error at '%s'", argument);
 264 }
 265
 266 int dc_main(int argc, char **argv) MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE;
 267 int dc_main(int argc UNUSED_PARAM, char **argv)
 268 {
 269         INIT_G();
 270
 271         argv++;
 272         if (!argv[0]) {
 273                 /* take stuff from stdin if no args are given */
 274                 char *line;
 275                 while ((line = xmalloc_fgetline(stdin)) != NULL) {
 276                         stack_machine(line);
 277                         free(line);
 278                 }
 279         } else {
 280                 do {
 281                         stack_machine(*argv);
 282                 } while (*++argv);
 283         }
 284         return EXIT_SUCCESS;
 285 }