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         setup_common_bufsiz(); \
  57         base = 10; \
  58 } while (0)
  59
  60
  61 static void check_under(void)
  62 {
  63         if (pointer == 0)
  64                 bb_error_msg_and_die("stack underflow");
  65 }
  66
  67 static void push(double a)
  68 {
  69         if (pointer >= STACK_SIZE)
  70                 bb_error_msg_and_die("stack overflow");
  71         stack[pointer++] = a;
  72 }
  73
  74 static double pop(void)
  75 {
  76         check_under();
  77         return stack[--pointer];
  78 }
  79
  80 static void add(void)
  81 {
  82         push(pop() + pop());
  83 }
  84
  85 static void sub(void)
  86 {
  87         double subtrahend = pop();
  88
  89         push(pop() - subtrahend);
  90 }
  91
  92 static void mul(void)
  93 {
  94         push(pop() * pop());
  95 }
  96
  97 #if ENABLE_FEATURE_DC_LIBM
  98 static void power(void)
  99 {
 100         double topower = pop();
 101
 102         push(pow(pop(), topower));
 103 }
 104 #endif
 105
 106 static void divide(void)
 107 {
 108         double divisor = pop();
 109
 110         push(pop() / divisor);
 111 }
 112
 113 static void mod(void)
 114 {
 115         data_t d = pop();
 116
 117         push((data_t) pop() % d);
 118 }
 119
 120 static void and(void)
 121 {
 122         push((data_t) pop() & (data_t) pop());
 123 }
 124
 125 static void or(void)
 126 {
 127         push((data_t) pop() | (data_t) pop());
 128 }
 129
 130 static void eor(void)
 131 {
 132         push((data_t) pop() ^ (data_t) pop());
 133 }
 134
 135 static void not(void)
 136 {
 137         push(~(data_t) pop());
 138 }
 139
 140 static void set_output_base(void)
 141 {
 142         static const char bases[] ALIGN1 = { 2, 8, 10, 16, 0 };
 143         unsigned b = (unsigned)pop();
 144
 145         base = *strchrnul(bases, b);
 146         if (base == 0) {
 147                 bb_error_msg("error, base %u is not supported", b);
 148                 base = 10;
 149         }
 150 }
 151
 152 static void print_base(double print)
 153 {
 154         data_t x, i;
 155
 156         x = (data_t) print;
 157         if (base == 10) {
 158                 if (x == print) /* exactly representable as unsigned integer */
 159                         printf("%"DATA_FMT"u\n", x);
 160                 else
 161                         printf("%g\n", print);
 162                 return;
 163         }
 164
 165         switch (base) {
 166         case 16:
 167                 printf("%"DATA_FMT"x\n", x);
 168                 break;
 169         case 8:
 170                 printf("%"DATA_FMT"o\n", x);
 171                 break;
 172         default: /* base 2 */
 173                 i = MAXINT(data_t) - (MAXINT(data_t) >> 1);
 174                 /* i is 100000...00000 */
 175                 do {
 176                         if (x & i)
 177                                 break;
 178                         i >>= 1;
 179                 } while (i > 1);
 180                 do {
 181                         bb_putchar('1' - !(x & i));
 182                         i >>= 1;
 183                 } while (i);
 184                 bb_putchar('\n');
 185         }
 186 }
 187
 188 static void print_stack_no_pop(void)
 189 {
 190         unsigned i = pointer;
 191         while (i)
 192                 print_base(stack[--i]);
 193 }
 194
 195 static void print_no_pop(void)
 196 {
 197         check_under();
 198         print_base(stack[pointer-1]);
 199 }
 200
 201 struct op {
 202         const char name[4];
 203         void (*function) (void);
 204 };
 205
 206 static const struct op operators[] = {
 207 #if ENABLE_FEATURE_DC_LIBM
 208         {"**",  power},
 209         {"exp", power},
 210         {"pow", power},
 211 #endif
 212         {"%",   mod},
 213         {"mod", mod},
 214         {"and", and},
 215         {"or",  or},
 216         {"not", not},
 217         {"eor", eor},
 218         {"xor", eor},
 219         {"+",   add},
 220         {"add", add},
 221         {"-",   sub},
 222         {"sub", sub},
 223         {"*",   mul},
 224         {"mul", mul},
 225         {"/",   divide},
 226         {"div", divide},
 227         {"p", print_no_pop},
 228         {"f", print_stack_no_pop},
 229         {"o", set_output_base},
 230 };
 231
 232 /* Feed the stack machine */
 233 static void stack_machine(const char *argument)
 234 {
 235         char *end;
 236         double number;
 237         const struct op *o;
 238
 239  next:
 240         number = strtod(argument, &end);
 241         if (end != argument) {
 242                 argument = end;
 243                 push(number);
 244                 goto next;
 245         }
 246
 247         /* We might have matched a digit, eventually advance the argument */
 248         argument = skip_whitespace(argument);
 249
 250         if (*argument == '\0')
 251                 return;
 252
 253         o = operators;
 254         do {
 255                 char *after_name = is_prefixed_with(argument, o->name);
 256                 if (after_name) {
 257                         argument = after_name;
 258                         o->function();
 259                         goto next;
 260                 }
 261                 o++;
 262         } while (o != operators + ARRAY_SIZE(operators));
 263
 264         bb_error_msg_and_die("syntax error at '%s'", argument);
 265 }
 266
 267 int dc_main(int argc, char **argv) MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE;
 268 int dc_main(int argc UNUSED_PARAM, char **argv)
 269 {
 270         INIT_G();
 271
 272         argv++;
 273         if (!argv[0]) {
 274                 /* take stuff from stdin if no args are given */
 275                 char *line;
 276                 while ((line = xmalloc_fgetline(stdin)) != NULL) {
 277                         stack_machine(line);
 278                         free(line);
 279                 }
 280         } else {
 281                 do {
 282                         stack_machine(*argv);
 283                 } while (*++argv);
 284         }
 285         return EXIT_SUCCESS;
 286 }