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