miscutils/bc.c

   1 /* vi: set sw=4 ts=4: */
   2 /*
   3  * Licensed under GPLv2 or later, see file LICENSE in this source tree.
   4  * Copyright (c) 2018 Gavin D. Howard and contributors.
   5  */
   6 //config:config BC
   7 //config:       bool "bc (45 kb; 49 kb when combined with dc)"
   8 //config:       default y
   9 //config:       help
  10 //config:       bc is a command-line, arbitrary-precision calculator with a
  11 //config:       Turing-complete language. See the GNU bc manual
  12 //config:       (https://www.gnu.org/software/bc/manual/bc.html) and bc spec
  13 //config:       (http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/utilities/bc.html).
  14 //config:
  15 //config:       This bc has five differences to the GNU bc:
  16 //config:         1) The period (.) is a shortcut for "last", as in the BSD bc.
  17 //config:         2) Arrays are copied before being passed as arguments to
  18 //config:            functions. This behavior is required by the bc spec.
  19 //config:         3) Arrays can be passed to the builtin "length" function to get
  20 //config:            the number of elements in the array. This prints "1":
  21 //config:               a[0] = 0; length(a[])
  22 //config:         4) The precedence of the boolean "not" operator (!) is equal to
  23 //config:            that of the unary minus (-) negation operator. This still
  24 //config:            allows POSIX-compliant scripts to work while somewhat
  25 //config:            preserving expected behavior (versus C) and making parsing
  26 //config:            easier.
  27 //config:         5) "read()" accepts expressions, not only numeric literals.
  28 //config:
  29 //config:       Options:
  30 //config:         -i  --interactive  force interactive mode
  31 //config:         -q  --quiet        don't print version and copyright
  32 //config:         -s  --standard     error if any non-POSIX extensions are used
  33 //config:         -w  --warn         warn if any non-POSIX extensions are used
  34 //config:         -l  --mathlib      use predefined math routines:
  35 //config:               s(expr) sine in radians
  36 //config:               c(expr) cosine in radians
  37 //config:               a(expr) arctangent, returning radians
  38 //config:               l(expr) natural log
  39 //config:               e(expr) raises e to the power of expr
  40 //config:               j(n, x) Bessel function of integer order n of x
  41 //config:
  42 //config:config DC
  43 //config:       bool "dc (38 kb; 49 kb when combined with bc)"
  44 //config:       default y
  45 //config:       help
  46 //config:       dc is a reverse-polish notation command-line calculator which
  47 //config:       supports unlimited precision arithmetic. See the FreeBSD man page
  48 //config:       (https://www.unix.com/man-page/FreeBSD/1/dc/) and GNU dc manual
  49 //config:       (https://www.gnu.org/software/bc/manual/dc-1.05/html_mono/dc.html).
  50 //config:
  51 //config:       This dc has a few differences from the two above:
  52 //config:         1) When printing a byte stream (command "P"), this dc follows what
  53 //config:            the FreeBSD dc does.
  54 //config:         2) Implements the GNU extensions for divmod ("~") and
  55 //config:            modular exponentiation ("|").
  56 //config:         3) Implements all FreeBSD extensions, except for "J" and "M".
  57 //config:         4) Like the FreeBSD dc, this dc supports extended registers.
  58 //config:            However, they are implemented differently. When it encounters
  59 //config:            whitespace where a register should be, it skips the whitespace.
  60 //config:            If the character following is not a lowercase letter, an error
  61 //config:            is issued. Otherwise, the register name is parsed by the
  62 //config:            following regex:
  63 //config:               [a-z][a-z0-9_]*
  64 //config:            This generally means that register names will be surrounded by
  65 //config:            whitespace. Examples:
  66 //config:               l idx s temp L index S temp2 < do_thing
  67 //config:            Also note that, like the FreeBSD dc, extended registers are not
  68 //config:            allowed unless the "-x" option is given.
  69 //config:
  70 //config:config FEATURE_DC_SMALL
  71 //config:       bool "Minimal dc implementation (4.2 kb), not using bc code base"
  72 //config:       depends on DC && !BC
  73 //config:       default n
  74 //config:
  75 //config:config FEATURE_DC_LIBM
  76 //config:       bool "Enable power and exp functions (requires libm)"
  77 //config:       default y
  78 //config:       depends on FEATURE_DC_SMALL
  79 //config:       help
  80 //config:       Enable power and exp functions.
  81 //config:       NOTE: This will require libm to be present for linking.
  82 //config:
  83 //config:config FEATURE_BC_SIGNALS
  84 //config:       bool "Interactive mode (+4kb)"
  85 //config:       default y
  86 //config:       depends on (BC || DC) && !FEATURE_DC_SMALL
  87 //config:       help
  88 //config:       Enable interactive mode: when started on a tty,
  89 //config:       ^C interrupts execution and returns to command line,
  90 //config:       errors also return to command line instead of exiting,
  91 //config:       line editing with history is available.
  92 //config:
  93 //config:       With this option off, input can still be taken from tty,
  94 //config:       but all errors are fatal, ^C is fatal,
  95 //config:       tty is treated exactly the same as any other
  96 //config:       standard input (IOW: no line editing).
  97 //config:
  98 //config:config FEATURE_BC_LONG_OPTIONS
  99 //config:       bool "Enable bc/dc long options"
 100 //config:       default y
 101 //config:       depends on (BC || DC) && !FEATURE_DC_SMALL
 102 //config:       help
 103 //config:       Enable long options for bc and dc.
 104
 105 //applet:IF_BC(APPLET(bc, BB_DIR_USR_BIN, BB_SUID_DROP))
 106 //applet:IF_DC(APPLET(dc, BB_DIR_USR_BIN, BB_SUID_DROP))
 107
 108 //kbuild:lib-$(CONFIG_BC) += bc.o
 109 //kbuild:lib-$(CONFIG_DC) += bc.o
 110
 111 //See www.gnu.org/software/bc/manual/bc.html
 112 //usage:#define bc_trivial_usage
 113 //usage:       "[-sqlw] FILE..."
 114 //usage:
 115 //usage:#define bc_full_usage "\n"
 116 //usage:     "\nArbitrary precision calculator"
 117 //usage:     "\n"
 118 ///////:     "\n        -i      Interactive" - has no effect for now
 119 //usage:     "\n        -q      Quiet"
 120 //usage:     "\n        -l      Load standard math library"
 121 //usage:     "\n        -s      Be POSIX compatible"
 122 //usage:     "\n        -w      Warn if extensions are used"
 123 ///////:     "\n        -v      Version"
 124 //usage:     "\n"
 125 //usage:     "\n$BC_LINE_LENGTH changes output width"
 126 //usage:
 127 //usage:#define bc_example_usage
 128 //usage:       "3 + 4.129\n"
 129 //usage:       "1903 - 2893\n"
 130 //usage:       "-129 * 213.28935\n"
 131 //usage:       "12 / -1932\n"
 132 //usage:       "12 % 12\n"
 133 //usage:       "34 ^ 189\n"
 134 //usage:       "scale = 13\n"
 135 //usage:       "ibase = 2\n"
 136 //usage:       "obase = A\n"
 137 //usage:
 138 //usage:#define dc_trivial_usage
 139 //usage:       IF_NOT_FEATURE_DC_SMALL("[-x] ")"[-eSCRIPT]... [-fFILE]... [FILE]..."
 140 //usage:
 141 //usage:#define dc_full_usage "\n"
 142 //usage:     "\nTiny RPN calculator. Operations:"
 143 //usage:     "\n+, -, *, /, %, ~, ^," IF_NOT_FEATURE_DC_SMALL(" |,")
 144 //usage:     "\np - print top of the stack (without popping)"
 145 //usage:     "\nf - print entire stack"
 146 //usage:     "\nk - pop the value and set the precision"
 147 //usage:     "\ni - pop the value and set input radix"
 148 //usage:     "\no - pop the value and set output radix"
 149 //usage:     "\nExamples: dc -e'2 2 + p' -> 4, dc -e'8 8 * 2 2 + / p' -> 16"
 150 //usage:
 151 //usage:#define dc_example_usage
 152 //usage:       "$ dc -e'2 2 + p'\n"
 153 //usage:       "4\n"
 154 //usage:       "$ dc -e'8 8 \\* 2 2 + / p'\n"
 155 //usage:       "16\n"
 156 //usage:       "$ dc -e'0 1 & p'\n"
 157 //usage:       "0\n"
 158 //usage:       "$ dc -e'0 1 | p'\n"
 159 //usage:       "1\n"
 160 //usage:       "$ echo '72 9 / 8 * p' | dc\n"
 161 //usage:       "64\n"
 162
 163 #include "libbb.h"
 164 #include "common_bufsiz.h"
 165
 166 #if ENABLE_FEATURE_DC_SMALL
 167 # include "dc.c"
 168 #else
 169
 170 #define DEBUG_LEXER   0
 171 #define DEBUG_COMPILE 0
 172 #define DEBUG_EXEC    0
 173 // This can be left enabled for production as well:
 174 #define SANITY_CHECKS 1
 175
 176 #if DEBUG_LEXER
 177 static uint8_t lex_indent;
 178 #define dbg_lex(...) \
 179         do { \
 180                 fprintf(stderr, "%*s", lex_indent, ""); \
 181                 bb_error_msg(__VA_ARGS__); \
 182         } while (0)
 183 #define dbg_lex_enter(...) \
 184         do { \
 185                 dbg_lex(__VA_ARGS__); \
 186                 lex_indent++; \
 187         } while (0)
 188 #define dbg_lex_done(...) \
 189         do { \
 190                 lex_indent--; \
 191                 dbg_lex(__VA_ARGS__); \
 192         } while (0)
 193 #else
 194 # define dbg_lex(...)       ((void)0)
 195 # define dbg_lex_enter(...) ((void)0)
 196 # define dbg_lex_done(...)  ((void)0)
 197 #endif
 198
 199 #if DEBUG_COMPILE
 200 # define dbg_compile(...) bb_error_msg(__VA_ARGS__)
 201 #else
 202 # define dbg_compile(...) ((void)0)
 203 #endif
 204
 205 #if DEBUG_EXEC
 206 # define dbg_exec(...) bb_error_msg(__VA_ARGS__)
 207 #else
 208 # define dbg_exec(...) ((void)0)
 209 #endif
 210
 211 typedef enum BcStatus {
 212         BC_STATUS_SUCCESS = 0,
 213         BC_STATUS_FAILURE = 1,
 214         BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP = 2, // bc_parse_expr_empty_ok() uses this
 215 } BcStatus;
 216
 217 #define BC_VEC_INVALID_IDX ((size_t) -1)
 218 #define BC_VEC_START_CAP (1 << 5)
 219
 220 typedef void (*BcVecFree)(void *) FAST_FUNC;
 221
 222 typedef struct BcVec {
 223         char *v;
 224         size_t len;
 225         size_t cap;
 226         size_t size;
 227         BcVecFree dtor;
 228 } BcVec;
 229
 230 typedef signed char BcDig;
 231
 232 typedef struct BcNum {
 233         BcDig *restrict num;
 234         size_t rdx;
 235         size_t len;
 236         size_t cap;
 237         bool neg;
 238 } BcNum;
 239
 240 #define BC_NUM_MAX_IBASE        ((unsigned long) 16)
 241 // larger value might speed up BIGNUM calculations a bit:
 242 #define BC_NUM_DEF_SIZE         (16)
 243 #define BC_NUM_PRINT_WIDTH      (69)
 244
 245 #define BC_NUM_KARATSUBA_LEN    (32)
 246
 247 typedef enum BcInst {
 248 #if ENABLE_BC
 249         BC_INST_INC_PRE,
 250         BC_INST_DEC_PRE,
 251         BC_INST_INC_POST,
 252         BC_INST_DEC_POST,
 253 #endif
 254
 255         BC_INST_NEG,
 256
 257         BC_INST_POWER,
 258         BC_INST_MULTIPLY,
 259         BC_INST_DIVIDE,
 260         BC_INST_MODULUS,
 261         BC_INST_PLUS,
 262         BC_INST_MINUS,
 263
 264         BC_INST_REL_EQ,
 265         BC_INST_REL_LE,
 266         BC_INST_REL_GE,
 267         BC_INST_REL_NE,
 268         BC_INST_REL_LT,
 269         BC_INST_REL_GT,
 270
 271         BC_INST_BOOL_NOT,
 272         BC_INST_BOOL_OR,
 273         BC_INST_BOOL_AND,
 274
 275 #if ENABLE_BC
 276         BC_INST_ASSIGN_POWER,
 277         BC_INST_ASSIGN_MULTIPLY,
 278         BC_INST_ASSIGN_DIVIDE,
 279         BC_INST_ASSIGN_MODULUS,
 280         BC_INST_ASSIGN_PLUS,
 281         BC_INST_ASSIGN_MINUS,
 282 #endif
 283         BC_INST_ASSIGN,
 284
 285         BC_INST_NUM,
 286         BC_INST_VAR,
 287         BC_INST_ARRAY_ELEM,
 288         BC_INST_ARRAY,
 289
 290         BC_INST_SCALE_FUNC,
 291         BC_INST_IBASE,
 292         BC_INST_SCALE,
 293         BC_INST_LAST,
 294         BC_INST_LENGTH,
 295         BC_INST_READ,
 296         BC_INST_OBASE,
 297         BC_INST_SQRT,
 298
 299         BC_INST_PRINT,
 300         BC_INST_PRINT_POP,
 301         BC_INST_STR,
 302         BC_INST_PRINT_STR,
 303
 304 #if ENABLE_BC
 305         BC_INST_JUMP,
 306         BC_INST_JUMP_ZERO,
 307
 308         BC_INST_CALL,
 309
 310         BC_INST_RET,
 311         BC_INST_RET0,
 312
 313         BC_INST_HALT,
 314 #endif
 315
 316         BC_INST_POP,
 317         BC_INST_POP_EXEC,
 318
 319 #if ENABLE_DC
 320         BC_INST_MODEXP,
 321         BC_INST_DIVMOD,
 322
 323         BC_INST_EXECUTE,
 324         BC_INST_EXEC_COND,
 325
 326         BC_INST_ASCIIFY,
 327         BC_INST_PRINT_STREAM,
 328
 329         BC_INST_PRINT_STACK,
 330         BC_INST_CLEAR_STACK,
 331         BC_INST_STACK_LEN,
 332         BC_INST_DUPLICATE,
 333         BC_INST_SWAP,
 334
 335         BC_INST_LOAD,
 336         BC_INST_PUSH_VAR,
 337         BC_INST_PUSH_TO_VAR,
 338
 339         BC_INST_QUIT,
 340         BC_INST_NQUIT,
 341
 342         BC_INST_INVALID = -1,
 343 #endif
 344 } BcInst;
 345
 346 typedef struct BcId {
 347         char *name;
 348         size_t idx;
 349 } BcId;
 350
 351 typedef struct BcFunc {
 352         BcVec code;
 353         IF_BC(BcVec labels;)
 354         IF_BC(BcVec autos;)
 355         IF_BC(BcVec strs;)
 356         IF_BC(BcVec consts;)
 357         IF_BC(size_t nparams;)
 358 } BcFunc;
 359
 360 typedef enum BcResultType {
 361         BC_RESULT_TEMP,
 362
 363         BC_RESULT_VAR,
 364         BC_RESULT_ARRAY_ELEM,
 365         BC_RESULT_ARRAY,
 366
 367         BC_RESULT_STR,
 368
 369         //code uses "inst - BC_INST_IBASE + BC_RESULT_IBASE" construct,
 370         BC_RESULT_IBASE,  // relative order should match for: BC_INST_IBASE
 371         BC_RESULT_SCALE,  // relative order should match for: BC_INST_SCALE
 372         BC_RESULT_LAST,   // relative order should match for: BC_INST_LAST
 373         BC_RESULT_CONSTANT,
 374         BC_RESULT_ONE,
 375         BC_RESULT_OBASE,  // relative order should match for: BC_INST_OBASE
 376 } BcResultType;
 377
 378 typedef union BcResultData {
 379         BcNum n;
 380         BcVec v;
 381         BcId id;
 382 } BcResultData;
 383
 384 typedef struct BcResult {
 385         BcResultType t;
 386         BcResultData d;
 387 } BcResult;
 388
 389 typedef struct BcInstPtr {
 390         size_t func;
 391         size_t inst_idx;
 392         IF_BC(size_t results_len_before_call;)
 393 } BcInstPtr;
 394
 395 // BC_LEX_NEG is not used in lexing; it is only for parsing.
 396 typedef enum BcLexType {
 397         BC_LEX_EOF,
 398         BC_LEX_INVALID,
 399
 400         BC_LEX_OP_INC,
 401         BC_LEX_OP_DEC,
 402
 403         BC_LEX_NEG,
 404
 405         BC_LEX_OP_POWER,
 406         BC_LEX_OP_MULTIPLY,
 407         BC_LEX_OP_DIVIDE,
 408         BC_LEX_OP_MODULUS,
 409         BC_LEX_OP_PLUS,
 410         BC_LEX_OP_MINUS,
 411
 412         BC_LEX_OP_REL_EQ,
 413         BC_LEX_OP_REL_LE,
 414         BC_LEX_OP_REL_GE,
 415         BC_LEX_OP_REL_NE,
 416         BC_LEX_OP_REL_LT,
 417         BC_LEX_OP_REL_GT,
 418
 419         BC_LEX_OP_BOOL_NOT,
 420         BC_LEX_OP_BOOL_OR,
 421         BC_LEX_OP_BOOL_AND,
 422
 423         BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER,
 424         BC_LEX_OP_ASSIGN_MULTIPLY,
 425         BC_LEX_OP_ASSIGN_DIVIDE,
 426         BC_LEX_OP_ASSIGN_MODULUS,
 427         BC_LEX_OP_ASSIGN_PLUS,
 428         BC_LEX_OP_ASSIGN_MINUS,
 429         BC_LEX_OP_ASSIGN,
 430
 431         BC_LEX_NLINE,
 432         BC_LEX_WHITESPACE,
 433
 434         BC_LEX_LPAREN,
 435         BC_LEX_RPAREN,
 436
 437         BC_LEX_LBRACKET,
 438         BC_LEX_COMMA,
 439         BC_LEX_RBRACKET,
 440
 441         BC_LEX_LBRACE, // '{' is 0x7B, '}' is 0x7D,
 442         BC_LEX_SCOLON,
 443         BC_LEX_RBRACE, // should be LBRACE+2: code uses (c - '{' + BC_LEX_LBRACE)
 444
 445         BC_LEX_STR,
 446         BC_LEX_NAME,
 447         BC_LEX_NUMBER,
 448
 449         BC_LEX_KEY_1st_keyword,
 450         BC_LEX_KEY_AUTO = BC_LEX_KEY_1st_keyword,
 451         BC_LEX_KEY_BREAK,
 452         BC_LEX_KEY_CONTINUE,
 453         BC_LEX_KEY_DEFINE,
 454         BC_LEX_KEY_ELSE,
 455         BC_LEX_KEY_FOR,
 456         BC_LEX_KEY_HALT,
 457         // code uses "type - BC_LEX_KEY_IBASE + BC_INST_IBASE" construct,
 458         BC_LEX_KEY_IBASE,  // relative order should match for: BC_INST_IBASE
 459         BC_LEX_KEY_IF,
 460         BC_LEX_KEY_LAST,   // relative order should match for: BC_INST_LAST
 461         BC_LEX_KEY_LENGTH,
 462         BC_LEX_KEY_LIMITS,
 463         BC_LEX_KEY_OBASE,  // relative order should match for: BC_INST_OBASE
 464         BC_LEX_KEY_PRINT,
 465         BC_LEX_KEY_QUIT,
 466         BC_LEX_KEY_READ,
 467         BC_LEX_KEY_RETURN,
 468         BC_LEX_KEY_SCALE,
 469         BC_LEX_KEY_SQRT,
 470         BC_LEX_KEY_WHILE,
 471
 472 #if ENABLE_DC
 473         BC_LEX_EQ_NO_REG,
 474         BC_LEX_OP_MODEXP,
 475         BC_LEX_OP_DIVMOD,
 476
 477         BC_LEX_COLON,
 478         BC_LEX_ELSE,
 479         BC_LEX_EXECUTE,
 480         BC_LEX_PRINT_STACK,
 481         BC_LEX_CLEAR_STACK,
 482         BC_LEX_STACK_LEVEL,
 483         BC_LEX_DUPLICATE,
 484         BC_LEX_SWAP,
 485         BC_LEX_POP,
 486
 487         BC_LEX_ASCIIFY,
 488         BC_LEX_PRINT_STREAM,
 489
 490         // code uses "t - BC_LEX_STORE_IBASE + BC_INST_IBASE" construct,
 491         BC_LEX_STORE_IBASE,  // relative order should match for: BC_INST_IBASE
 492         BC_LEX_STORE_SCALE,  // relative order should match for: BC_INST_SCALE
 493         BC_LEX_LOAD,
 494         BC_LEX_LOAD_POP,
 495         BC_LEX_STORE_PUSH,
 496         BC_LEX_STORE_OBASE,  // relative order should match for: BC_INST_OBASE
 497         BC_LEX_PRINT_POP,
 498         BC_LEX_NQUIT,
 499         BC_LEX_SCALE_FACTOR,
 500 #endif
 501 } BcLexType;
 502 // must match order of BC_LEX_KEY_foo etc above
 503 #if ENABLE_BC
 504 struct BcLexKeyword {
 505         char name8[8];
 506 };
 507 #define BC_LEX_KW_ENTRY(a, b) \
 508         { .name8 = a /*, .posix = b */ }
 509 static const struct BcLexKeyword bc_lex_kws[20] = {
 510         BC_LEX_KW_ENTRY("auto"    , 1), // 0
 511         BC_LEX_KW_ENTRY("break"   , 1), // 1
 512         BC_LEX_KW_ENTRY("continue", 0), // 2 note: this one has no terminating NUL
 513         BC_LEX_KW_ENTRY("define"  , 1), // 3
 514         BC_LEX_KW_ENTRY("else"    , 0), // 4
 515         BC_LEX_KW_ENTRY("for"     , 1), // 5
 516         BC_LEX_KW_ENTRY("halt"    , 0), // 6
 517         BC_LEX_KW_ENTRY("ibase"   , 1), // 7
 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         BC_LEX_KW_ENTRY("obase"   , 1), // 12
 523         BC_LEX_KW_ENTRY("print"   , 0), // 13
 524         BC_LEX_KW_ENTRY("quit"    , 1), // 14
 525         BC_LEX_KW_ENTRY("read"    , 0), // 15
 526         BC_LEX_KW_ENTRY("return"  , 1), // 16
 527         BC_LEX_KW_ENTRY("scale"   , 1), // 17
 528         BC_LEX_KW_ENTRY("sqrt"    , 1), // 18
 529         BC_LEX_KW_ENTRY("while"   , 1), // 19
 530 };
 531 #undef BC_LEX_KW_ENTRY
 532 #define STRING_if    (bc_lex_kws[8].name8)
 533 #define STRING_else  (bc_lex_kws[4].name8)
 534 #define STRING_while (bc_lex_kws[19].name8)
 535 #define STRING_for   (bc_lex_kws[5].name8)
 536 enum {
 537         POSIX_KWORD_MASK = 0
 538                 | (1 << 0)  // 0
 539                 | (1 << 1)  // 1
 540                 | (0 << 2)  // 2
 541                 | (1 << 3)  // 3
 542                 | (0 << 4)  // 4
 543                 | (1 << 5)  // 5
 544                 | (0 << 6)  // 6
 545                 | (1 << 7)  // 7
 546                 | (1 << 8)  // 8
 547                 | (0 << 9)  // 9
 548                 | (1 << 10) // 10
 549                 | (0 << 11) // 11
 550                 | (1 << 12) // 12
 551                 | (0 << 13) // 13
 552                 | (1 << 14) // 14
 553                 | (0 << 15) // 15
 554                 | (1 << 16) // 16
 555                 | (1 << 17) // 17
 556                 | (1 << 18) // 18
 557                 | (1 << 19) // 19
 558 };
 559 #define bc_lex_kws_POSIX(i) ((1 << (i)) & POSIX_KWORD_MASK)
 560
 561 // This is a bit array that corresponds to token types. An entry is
 562 // true if the token is valid in an expression, false otherwise.
 563 // Used to figure out when expr parsing should stop *without error message*
 564 // - 0 element indicates this condition. 1 means "this token is to be eaten
 565 // as part of the expression", token can them still be determined to be invalid
 566 // by later processing.
 567 enum {
 568 #define EXBITS(a,b,c,d,e,f,g,h) \
 569         ((uint64_t)((a << 0)+(b << 1)+(c << 2)+(d << 3)+(e << 4)+(f << 5)+(g << 6)+(h << 7)))
 570         BC_PARSE_EXPRS_BITS = 0
 571         + (EXBITS(0,0,1,1,1,1,1,1) << (0*8)) //  0: eof    inval ++    --     -     ^     *    /
 572         + (EXBITS(1,1,1,1,1,1,1,1) << (1*8)) //  8: %      +     -     ==     <=    >=    !=   <
 573         + (EXBITS(1,1,1,1,1,1,1,1) << (2*8)) // 16: >      !     ||    &&     ^=    *=    /=   %=
 574         + (EXBITS(1,1,1,0,0,1,1,0) << (3*8)) // 24: +=     -=    =     NL     WS    (     )    [
 575         + (EXBITS(0,0,0,0,0,0,1,1) << (4*8)) // 32: ,      ]     {     ;      }     STR   NAME NUM
 576         + (EXBITS(0,0,0,0,0,0,0,1) << (5*8)) // 40: auto   break cont  define else  for   halt ibase
 577         + (EXBITS(0,1,1,1,1,0,0,1) << (6*8)) // 48: if     last  len   limits obase print quit read - bug, why "limits" is allowed?
 578         + (EXBITS(0,1,1,0,0,0,0,0) << (7*8)) // 56: return scale sqrt  while
 579 #undef EXBITS
 580 };
 581 static ALWAYS_INLINE long bc_parse_exprs(unsigned i)
 582 {
 583 #if ULONG_MAX > 0xffffffff
 584         // 64-bit version (will not work correctly for 32-bit longs!)
 585         return BC_PARSE_EXPRS_BITS & (1UL << i);
 586 #else
 587         // 32-bit version
 588         unsigned long m = (uint32_t)BC_PARSE_EXPRS_BITS;
 589         if (i >= 32) {
 590                 m = (uint32_t)(BC_PARSE_EXPRS_BITS >> 32);
 591                 i &= 31;
 592         }
 593         return m & (1UL << i);
 594 #endif
 595 }
 596
 597 // This is an array of data for operators that correspond to
 598 // [BC_LEX_OP_INC...BC_LEX_OP_ASSIGN] token types.
 599 static const uint8_t bc_parse_ops[] = {
 600 #define OP(p,l) ((int)(l) * 0x10 + (p))
 601         OP(0, false), OP( 0, false ), // inc dec
 602         OP(1, false), // neg
 603         OP(2, false), // pow
 604         OP(3, true ), OP( 3, true  ), OP( 3, true  ), // mul div mod
 605         OP(4, true ), OP( 4, true  ), // + -
 606         OP(6, true ), OP( 6, true  ), OP( 6, true  ), OP( 6, true  ), OP( 6, true  ), OP( 6, true ), // == <= >= != < >
 607         OP(1, false), // not
 608         OP(7, true ), OP( 7, true  ), // or and
 609         OP(5, false), OP( 5, false ), OP( 5, false ), OP( 5, false ), OP( 5, false ), // ^= *= /= %= +=
 610         OP(5, false), OP( 5, false ), // -= =
 611 #undef OP
 612 };
 613 #define bc_parse_op_PREC(i) (bc_parse_ops[i] & 0x0f)
 614 #define bc_parse_op_LEFT(i) (bc_parse_ops[i] & 0x10)
 615 #endif // ENABLE_BC
 616
 617 #if ENABLE_DC
 618 static const //BcInst - should be this type. Using signed narrow type since BC_INST_INVALID is -1
 619 int8_t
 620 dc_parse_insts[] = {
 621         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_REL_GE,
 622         BC_INST_INVALID, BC_INST_POWER, BC_INST_MULTIPLY, BC_INST_DIVIDE,
 623         BC_INST_MODULUS, BC_INST_PLUS, BC_INST_MINUS,
 624         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 625         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 626         BC_INST_BOOL_NOT, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 627         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 628         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 629         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_REL_GT, BC_INST_INVALID,
 630         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_REL_GE,
 631         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 632         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 633         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 634         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_IBASE,
 635         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_LENGTH, BC_INST_INVALID,
 636         BC_INST_OBASE, BC_INST_PRINT, BC_INST_QUIT, BC_INST_INVALID,
 637         BC_INST_INVALID, BC_INST_SCALE, BC_INST_SQRT, BC_INST_INVALID,
 638         BC_INST_REL_EQ, BC_INST_MODEXP, BC_INST_DIVMOD, BC_INST_INVALID,
 639         BC_INST_INVALID, BC_INST_EXECUTE, BC_INST_PRINT_STACK, BC_INST_CLEAR_STACK,
 640         BC_INST_STACK_LEN, BC_INST_DUPLICATE, BC_INST_SWAP, BC_INST_POP,
 641         BC_INST_ASCIIFY, BC_INST_PRINT_STREAM, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 642         BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID, BC_INST_INVALID,
 643         BC_INST_PRINT, BC_INST_NQUIT, BC_INST_SCALE_FUNC,
 644 };
 645 #endif // ENABLE_DC
 646
 647 typedef struct BcLex {
 648         const char *buf;
 649         size_t i;
 650         size_t line;
 651         size_t len;
 652         bool newline;
 653         struct {
 654                 BcLexType t;
 655                 BcLexType last;
 656                 BcVec v;
 657         } t;
 658 } BcLex;
 659
 660 #define BC_PARSE_STREND         (0xff)
 661
 662 #define BC_PARSE_REL            (1 << 0)
 663 #define BC_PARSE_PRINT          (1 << 1)
 664 #define BC_PARSE_NOCALL         (1 << 2)
 665 #define BC_PARSE_NOREAD         (1 << 3)
 666 #define BC_PARSE_ARRAY          (1 << 4)
 667
 668 typedef struct BcParse {
 669         BcLex l;
 670
 671         IF_BC(BcVec exits;)
 672         IF_BC(BcVec conds;)
 673         IF_BC(BcVec ops;)
 674
 675         BcFunc *func;
 676         size_t fidx;
 677
 678         IF_BC(size_t in_funcdef;)
 679 } BcParse;
 680
 681 typedef struct BcProgram {
 682         size_t len;
 683         size_t nchars;
 684
 685         size_t scale;
 686         size_t ib_t;
 687         size_t ob_t;
 688
 689         BcVec results;
 690         BcVec exestack;
 691
 692         BcVec fns;
 693         IF_BC(BcVec fn_map;)
 694
 695         BcVec vars;
 696         BcVec var_map;
 697
 698         BcVec arrs;
 699         BcVec arr_map;
 700
 701         IF_DC(BcVec strs;)
 702         IF_DC(BcVec consts;)
 703
 704         const char *file;
 705
 706         BcNum zero;
 707         IF_BC(BcNum one;)
 708         IF_BC(BcNum last;)
 709 } BcProgram;
 710
 711 #define BC_PROG_MAIN (0)
 712 #define BC_PROG_READ (1)
 713 #if ENABLE_DC
 714 #define BC_PROG_REQ_FUNCS (2)
 715 #endif
 716
 717 #define BC_PROG_STR(n) (!(n)->num && !(n)->cap)
 718 #define BC_PROG_NUM(r, n) \
 719         ((r)->t != BC_RESULT_ARRAY && (r)->t != BC_RESULT_STR && !BC_PROG_STR(n))
 720
 721 #define BC_FLAG_W (1 << 0)
 722 #define BC_FLAG_V (1 << 1)
 723 #define BC_FLAG_S (1 << 2)
 724 #define BC_FLAG_Q (1 << 3)
 725 #define BC_FLAG_L (1 << 4)
 726 #define BC_FLAG_I (1 << 5)
 727 #define DC_FLAG_X (1 << 6)
 728
 729 #define BC_MAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
 730 #define BC_MIN(a, b) ((a) < (b) ? (a) : (b))
 731
 732 #define BC_MAX_OBASE    ((unsigned) 999)
 733 #define BC_MAX_DIM      ((unsigned) INT_MAX)
 734 #define BC_MAX_SCALE    ((unsigned) UINT_MAX)
 735 #define BC_MAX_STRING   ((unsigned) UINT_MAX - 1)
 736 #define BC_MAX_NUM      BC_MAX_STRING
 737 // Unused apart from "limits" message. Just show a "biggish number" there.
 738 //#define BC_MAX_NAME     BC_MAX_STRING
 739 //#define BC_MAX_EXP      ((unsigned long) LONG_MAX)
 740 //#define BC_MAX_VARS     ((unsigned long) SIZE_MAX - 1)
 741 #define BC_MAX_NAME_STR "999999999"
 742 #define BC_MAX_EXP_STR  "999999999"
 743 #define BC_MAX_VARS_STR "999999999"
 744
 745 #define BC_MAX_OBASE_STR "999"
 746
 747 #if INT_MAX == 2147483647
 748 # define BC_MAX_DIM_STR "2147483647"
 749 #elif INT_MAX == 9223372036854775807
 750 # define BC_MAX_DIM_STR "9223372036854775807"
 751 #else
 752 # error Strange INT_MAX
 753 #endif
 754
 755 #if UINT_MAX == 4294967295
 756 # define BC_MAX_SCALE_STR  "4294967295"
 757 # define BC_MAX_STRING_STR "4294967294"
 758 #elif UINT_MAX == 18446744073709551615
 759 # define BC_MAX_SCALE_STR  "18446744073709551615"
 760 # define BC_MAX_STRING_STR "18446744073709551614"
 761 #else
 762 # error Strange UINT_MAX
 763 #endif
 764 #define BC_MAX_NUM_STR BC_MAX_STRING_STR
 765
 766 struct globals {
 767         IF_FEATURE_BC_SIGNALS(smallint ttyin;)
 768         IF_FEATURE_CLEAN_UP(smallint exiting;)
 769         smallint in_read;
 770
 771         BcParse prs;
 772         BcProgram prog;
 773
 774         // For error messages. Can be set to current parsed line,
 775         // or [TODO] to current executing line (can be before last parsed one)
 776         unsigned err_line;
 777
 778         BcVec files;
 779         BcVec input_buffer;
 780         FILE *input_fp;
 781
 782         char *env_args;
 783
 784 #if ENABLE_FEATURE_EDITING
 785         line_input_t *line_input_state;
 786 #endif
 787 } FIX_ALIASING;
 788 #define G (*ptr_to_globals)
 789 #define INIT_G() do { \
 790         SET_PTR_TO_GLOBALS(xzalloc(sizeof(G))); \
 791 } while (0)
 792 #define FREE_G() do { \
 793         FREE_PTR_TO_GLOBALS(); \
 794 } while (0)
 795 #define G_posix (ENABLE_BC && (option_mask32 & BC_FLAG_S))
 796 #define G_warn  (ENABLE_BC && (option_mask32 & BC_FLAG_W))
 797 #define G_exreg (ENABLE_DC && (option_mask32 & DC_FLAG_X))
 798 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
 799 # define G_interrupt bb_got_signal
 800 # define G_ttyin     G.ttyin
 801 #else
 802 # define G_interrupt 0
 803 # define G_ttyin     0
 804 #endif
 805 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
 806 # define G_exiting G.exiting
 807 #else
 808 # define G_exiting 0
 809 #endif
 810 #define IS_BC (ENABLE_BC && (!ENABLE_DC || applet_name[0] == 'b'))
 811 #define IS_DC (ENABLE_DC && (!ENABLE_BC || applet_name[0] != 'b'))
 812
 813 // In configurations where errors abort instead of propagating error
 814 // return code up the call chain, functions returning BC_STATUS
 815 // actually don't return anything, they always succeed and return "void".
 816 // A macro wrapper is provided, which makes this statement work:
 817 //  s = zbc_func(...)
 818 // and makes it visible to the compiler that s is always zero,
 819 // allowing compiler to optimize dead code after the statement.
 820 //
 821 // To make code more readable, each such function has a "z"
 822 // ("always returning zero") prefix, i.e. zbc_foo or zdc_foo.
 823 //
 824 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS || ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
 825 # define ERRORS_ARE_FATAL 0
 826 # define ERRORFUNC        /*nothing*/
 827 # define IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(a)  a
 828 # define BC_STATUS        BcStatus
 829 # define RETURN_STATUS(v) return (v)
 830 # define COMMA_SUCCESS    /*nothing*/
 831 #else
 832 # define ERRORS_ARE_FATAL 1
 833 # define ERRORFUNC        NORETURN
 834 # define IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(a)  /*nothing*/
 835 # define BC_STATUS        void
 836 # define RETURN_STATUS(v) do { ((void)(v)); return; } while (0)
 837 # define COMMA_SUCCESS    ,BC_STATUS_SUCCESS
 838 #endif
 839
 840 #define STACK_HAS_MORE_THAN(s, n)          ((s)->len > ((size_t)(n)))
 841 #define STACK_HAS_EQUAL_OR_MORE_THAN(s, n) ((s)->len >= ((size_t)(n)))
 842
 843 #define BC_NUM_NEG(n, neg)      ((((ssize_t)(n)) ^ -((ssize_t)(neg))) + (neg))
 844 #define BC_NUM_ONE(n)           ((n)->len == 1 && (n)->rdx == 0 && (n)->num[0] == 1)
 845 #define BC_NUM_INT(n)           ((n)->len - (n)->rdx)
 846 //#define BC_NUM_AREQ(a, b)       (BC_MAX((a)->rdx, (b)->rdx) + BC_MAX(BC_NUM_INT(a), BC_NUM_INT(b)) + 1)
 847 static /*ALWAYS_INLINE*/ size_t BC_NUM_AREQ(BcNum *a, BcNum *b)
 848 {
 849         return BC_MAX(a->rdx, b->rdx) + BC_MAX(BC_NUM_INT(a), BC_NUM_INT(b)) + 1;
 850 }
 851 //#define BC_NUM_MREQ(a, b, scale) (BC_NUM_INT(a) + BC_NUM_INT(b) + BC_MAX((scale), (a)->rdx + (b)->rdx) + 1)
 852 static /*ALWAYS_INLINE*/ size_t BC_NUM_MREQ(BcNum *a, BcNum *b, size_t scale)
 853 {
 854         return BC_NUM_INT(a) + BC_NUM_INT(b) + BC_MAX(scale, a->rdx + b->rdx) + 1;
 855 }
 856
 857 typedef void (*BcNumDigitOp)(size_t, size_t, bool) FAST_FUNC;
 858
 859 typedef BC_STATUS (*BcNumBinaryOp)(BcNum *, BcNum *, BcNum *, size_t) FAST_FUNC;
 860
 861 static BC_STATUS zbc_num_binary(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale,
 862                         BcNumBinaryOp op, size_t req);
 863 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_a(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale);
 864 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_s(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale);
 865 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_p(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale);
 866 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_m(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale);
 867 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_d(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale);
 868 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_rem(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale);
 869
 870 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_add(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
 871 {
 872         BcNumBinaryOp op = (!a->neg == !b->neg) ? zbc_num_a : zbc_num_s;
 873         (void) scale;
 874         RETURN_STATUS(zbc_num_binary(a, b, c, false, op, BC_NUM_AREQ(a, b)));
 875 }
 876
 877 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_sub(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
 878 {
 879         BcNumBinaryOp op = (!a->neg == !b->neg) ? zbc_num_s : zbc_num_a;
 880         (void) scale;
 881         RETURN_STATUS(zbc_num_binary(a, b, c, true, op, BC_NUM_AREQ(a, b)));
 882 }
 883
 884 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_mul(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
 885 {
 886         size_t req = BC_NUM_MREQ(a, b, scale);
 887         RETURN_STATUS(zbc_num_binary(a, b, c, scale, zbc_num_m, req));
 888 }
 889
 890 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_div(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
 891 {
 892         size_t req = BC_NUM_MREQ(a, b, scale);
 893         RETURN_STATUS(zbc_num_binary(a, b, c, scale, zbc_num_d, req));
 894 }
 895
 896 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_mod(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
 897 {
 898         size_t req = BC_NUM_MREQ(a, b, scale);
 899         RETURN_STATUS(zbc_num_binary(a, b, c, scale, zbc_num_rem, req));
 900 }
 901
 902 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_pow(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale)
 903 {
 904         RETURN_STATUS(zbc_num_binary(a, b, c, scale, zbc_num_p, a->len * b->len + 1));
 905 }
 906
 907 static const BcNumBinaryOp zbc_program_ops[] = {
 908         zbc_num_pow, zbc_num_mul, zbc_num_div, zbc_num_mod, zbc_num_add, zbc_num_sub,
 909 };
 910 #define zbc_num_add(...) (zbc_num_add(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
 911 #define zbc_num_sub(...) (zbc_num_sub(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
 912 #define zbc_num_mul(...) (zbc_num_mul(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
 913 #define zbc_num_div(...) (zbc_num_div(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
 914 #define zbc_num_mod(...) (zbc_num_mod(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
 915 #define zbc_num_pow(...) (zbc_num_pow(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
 916
 917 static void fflush_and_check(void)
 918 {
 919         fflush_all();
 920         if (ferror(stdout) || ferror(stderr))
 921                 bb_perror_msg_and_die("output error");
 922 }
 923
 924 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
 925 #define QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN \
 926 do { \
 927         IF_FEATURE_BC_SIGNALS(G_ttyin = 0;) /* do not loop in main loop anymore */ \
 928         G_exiting = 1; \
 929         return BC_STATUS_FAILURE; \
 930 } while (0)
 931 #else
 932 #define QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN quit()
 933 #endif
 934
 935 static void quit(void) NORETURN;
 936 static void quit(void)
 937 {
 938         if (ferror(stdin))
 939                 bb_perror_msg_and_die("input error");
 940         fflush_and_check();
 941         dbg_exec("quit(): exiting with exitcode SUCCESS");
 942         exit(0);
 943 }
 944
 945 static void bc_verror_msg(const char *fmt, va_list p)
 946 {
 947         const char *sv = sv; // for compiler
 948         if (G.prog.file) {
 949                 sv = applet_name;
 950                 applet_name = xasprintf("%s: %s:%u", applet_name, G.prog.file, G.err_line);
 951         }
 952         bb_verror_msg(fmt, p, NULL);
 953         if (G.prog.file) {
 954                 free((char*)applet_name);
 955                 applet_name = sv;
 956         }
 957 }
 958
 959 static NOINLINE ERRORFUNC int bc_error_fmt(const char *fmt, ...)
 960 {
 961         va_list p;
 962
 963         va_start(p, fmt);
 964         bc_verror_msg(fmt, p);
 965         va_end(p);
 966
 967         if (ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP || G_ttyin)
 968                 IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(return BC_STATUS_FAILURE);
 969         exit(1);
 970 }
 971
 972 #if ENABLE_BC
 973 static NOINLINE int bc_posix_error_fmt(const char *fmt, ...)
 974 {
 975         va_list p;
 976
 977         // Are non-POSIX constructs totally ok?
 978         if (!(option_mask32 & (BC_FLAG_S|BC_FLAG_W)))
 979                 return BC_STATUS_SUCCESS; // yes
 980
 981         va_start(p, fmt);
 982         bc_verror_msg(fmt, p);
 983         va_end(p);
 984
 985         // Do we treat non-POSIX constructs as errors?
 986         if (!(option_mask32 & BC_FLAG_S))
 987                 return BC_STATUS_SUCCESS; // no, it's a warning
 988         if (ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP || G_ttyin)
 989                 return BC_STATUS_FAILURE;
 990         exit(1);
 991 }
 992 #endif
 993
 994 // We use error functions with "return bc_error(FMT[, PARAMS])" idiom.
 995 // This idiom begs for tail-call optimization, but for it to work,
 996 // function must not have caller-cleaned parameters on stack.
 997 // Unfortunately, vararg function API does exactly that on most arches.
 998 // Thus, use these shims for the cases when we have no vararg PARAMS:
 999 static ERRORFUNC int bc_error(const char *msg)
1000 {
1001         IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(return) bc_error_fmt("%s", msg);
1002 }
1003 static ERRORFUNC int bc_error_bad_character(char c)
1004 {
1005         if (!c)
1006                 IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(return) bc_error("NUL character");
1007         IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(return) bc_error_fmt("bad character '%c'", c);
1008 }
1009 static ERRORFUNC int bc_error_bad_expression(void)
1010 {
1011         IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(return) bc_error("bad expression");
1012 }
1013 static ERRORFUNC int bc_error_bad_token(void)
1014 {
1015         IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(return) bc_error("bad token");
1016 }
1017 static ERRORFUNC int bc_error_stack_has_too_few_elements(void)
1018 {
1019         IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(return) bc_error("stack has too few elements");
1020 }
1021 static ERRORFUNC int bc_error_variable_is_wrong_type(void)
1022 {
1023         IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(return) bc_error("variable is wrong type");
1024 }
1025 static ERRORFUNC int bc_error_nested_read_call(void)
1026 {
1027         IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(return) bc_error("read() call inside of a read() call");
1028 }
1029 #if ENABLE_BC
1030 static int bc_POSIX_requires(const char *msg)
1031 {
1032         return bc_posix_error_fmt("POSIX requires %s", msg);
1033 }
1034 static int bc_POSIX_does_not_allow(const char *msg)
1035 {
1036         return bc_posix_error_fmt("%s%s", "POSIX does not allow ", msg);
1037 }
1038 static int bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad(const char *msg)
1039 {
1040         return bc_posix_error_fmt("%s%s %s", "POSIX does not allow ", "boolean operators; the following is bad:", msg);
1041 }
1042 static int bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for(const char *msg)
1043 {
1044         return bc_posix_error_fmt("%san empty %s expression in a for loop", "POSIX does not allow ", msg);
1045 }
1046 #endif
1047
1048 static void bc_vec_grow(BcVec *v, size_t n)
1049 {
1050         size_t cap = v->cap * 2;
1051         while (cap < v->len + n) cap *= 2;
1052         v->v = xrealloc(v->v, v->size * cap);
1053         v->cap = cap;
1054 }
1055
1056 static void bc_vec_init(BcVec *v, size_t esize, BcVecFree dtor)
1057 {
1058         v->size = esize;
1059         v->cap = BC_VEC_START_CAP;
1060         v->len = 0;
1061         v->dtor = dtor;
1062         v->v = xmalloc(esize * BC_VEC_START_CAP);
1063 }
1064
1065 static void bc_char_vec_init(BcVec *v)
1066 {
1067         bc_vec_init(v, sizeof(char), NULL);
1068 }
1069
1070 static void bc_vec_expand(BcVec *v, size_t req)
1071 {
1072         if (v->cap < req) {
1073                 v->v = xrealloc(v->v, v->size * req);
1074                 v->cap = req;
1075         }
1076 }
1077
1078 static void bc_vec_pop(BcVec *v)
1079 {
1080         v->len--;
1081         if (v->dtor)
1082                 v->dtor(v->v + (v->size * v->len));
1083 }
1084
1085 static void bc_vec_npop(BcVec *v, size_t n)
1086 {
1087         if (!v->dtor)
1088                 v->len -= n;
1089         else {
1090                 size_t len = v->len - n;
1091                 while (v->len > len) v->dtor(v->v + (v->size * --v->len));
1092         }
1093 }
1094
1095 static void bc_vec_pop_all(BcVec *v)
1096 {
1097         bc_vec_npop(v, v->len);
1098 }
1099
1100 static size_t bc_vec_push(BcVec *v, const void *data)
1101 {
1102         size_t len = v->len;
1103         if (len >= v->cap) bc_vec_grow(v, 1);
1104         memmove(v->v + (v->size * len), data, v->size);
1105         v->len++;
1106         return len;
1107 }
1108
1109 // G.prog.results often needs "pop old operand, push result" idiom.
1110 // Can do this without a few extra ops
1111 static size_t bc_result_pop_and_push(const void *data)
1112 {
1113         BcVec *v = &G.prog.results;
1114         char *last;
1115         size_t len = v->len - 1;
1116
1117         last = v->v + (v->size * len);
1118         if (v->dtor)
1119                 v->dtor(last);
1120         memmove(last, data, v->size);
1121         return len;
1122 }
1123
1124 static size_t bc_vec_pushByte(BcVec *v, char data)
1125 {
1126         return bc_vec_push(v, &data);
1127 }
1128
1129 static size_t bc_vec_pushZeroByte(BcVec *v)
1130 {
1131         //return bc_vec_pushByte(v, '\0');
1132         // better:
1133         return bc_vec_push(v, &const_int_0);
1134 }
1135
1136 static void bc_vec_pushAt(BcVec *v, const void *data, size_t idx)
1137 {
1138         if (idx == v->len)
1139                 bc_vec_push(v, data);
1140         else {
1141                 char *ptr;
1142
1143                 if (v->len == v->cap) bc_vec_grow(v, 1);
1144
1145                 ptr = v->v + v->size * idx;
1146
1147                 memmove(ptr + v->size, ptr, v->size * (v->len++ - idx));
1148                 memmove(ptr, data, v->size);
1149         }
1150 }
1151
1152 static void bc_vec_string(BcVec *v, size_t len, const char *str)
1153 {
1154         bc_vec_pop_all(v);
1155         bc_vec_expand(v, len + 1);
1156         memcpy(v->v, str, len);
1157         v->len = len;
1158
1159         bc_vec_pushZeroByte(v);
1160 }
1161
1162 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS && ENABLE_FEATURE_EDITING
1163 static void bc_vec_concat(BcVec *v, const char *str)
1164 {
1165         size_t len, slen;
1166
1167         if (v->len == 0) bc_vec_pushZeroByte(v);
1168
1169         slen = strlen(str);
1170         len = v->len + slen;
1171
1172         if (v->cap < len) bc_vec_grow(v, slen);
1173         strcpy(v->v + v->len - 1, str);
1174
1175         v->len = len;
1176 }
1177 #endif
1178
1179 static void *bc_vec_item(const BcVec *v, size_t idx)
1180 {
1181         return v->v + v->size * idx;
1182 }
1183
1184 static void *bc_vec_item_rev(const BcVec *v, size_t idx)
1185 {
1186         return v->v + v->size * (v->len - idx - 1);
1187 }
1188
1189 static void *bc_vec_top(const BcVec *v)
1190 {
1191         return v->v + v->size * (v->len - 1);
1192 }
1193
1194 static FAST_FUNC void bc_vec_free(void *vec)
1195 {
1196         BcVec *v = (BcVec *) vec;
1197         bc_vec_pop_all(v);
1198         free(v->v);
1199 }
1200
1201 static BcFunc* bc_program_func(size_t idx)
1202 {
1203         return bc_vec_item(&G.prog.fns, idx);
1204 }
1205 // BC_PROG_MAIN is zeroth element, so:
1206 #define bc_program_func_BC_PROG_MAIN() ((BcFunc*)(G.prog.fns.v))
1207
1208 #if ENABLE_BC
1209 static BcFunc* bc_program_current_func(void)
1210 {
1211         BcInstPtr *ip = bc_vec_top(&G.prog.exestack);
1212         BcFunc *func = bc_program_func(ip->func);
1213         return func;
1214 }
1215 #endif
1216
1217 static char** bc_program_str(size_t idx)
1218 {
1219 #if ENABLE_BC
1220         if (IS_BC) {
1221                 BcFunc *func = bc_program_current_func();
1222                 return bc_vec_item(&func->strs, idx);
1223         }
1224 #endif
1225         IF_DC(return bc_vec_item(&G.prog.strs, idx);)
1226 }
1227
1228 static char** bc_program_const(size_t idx)
1229 {
1230 #if ENABLE_BC
1231         if (IS_BC) {
1232                 BcFunc *func = bc_program_current_func();
1233                 return bc_vec_item(&func->consts, idx);
1234         }
1235 #endif
1236         IF_DC(return bc_vec_item(&G.prog.consts, idx);)
1237 }
1238
1239 static int bc_id_cmp(const void *e1, const void *e2)
1240 {
1241         return strcmp(((const BcId *) e1)->name, ((const BcId *) e2)->name);
1242 }
1243
1244 static FAST_FUNC void bc_id_free(void *id)
1245 {
1246         free(((BcId *) id)->name);
1247 }
1248
1249 static size_t bc_map_find_ge(const BcVec *v, const void *ptr)
1250 {
1251         size_t low = 0, high = v->len;
1252
1253         while (low < high) {
1254                 size_t mid = (low + high) / 2;
1255                 BcId *id = bc_vec_item(v, mid);
1256                 int result = bc_id_cmp(ptr, id);
1257
1258                 if (result == 0)
1259                         return mid;
1260                 if (result < 0)
1261                         high = mid;
1262                 else
1263                         low = mid + 1;
1264         }
1265
1266         return low;
1267 }
1268
1269 static int bc_map_insert(BcVec *v, const void *ptr, size_t *i)
1270 {
1271         size_t n = *i = bc_map_find_ge(v, ptr);
1272
1273         if (n == v->len)
1274                 bc_vec_push(v, ptr);
1275         else if (!bc_id_cmp(ptr, bc_vec_item(v, n)))
1276                 return 0; // "was not inserted"
1277         else
1278                 bc_vec_pushAt(v, ptr, n);
1279         return 1; // "was inserted"
1280 }
1281
1282 #if ENABLE_BC
1283 static size_t bc_map_find_exact(const BcVec *v, const void *ptr)
1284 {
1285         size_t i = bc_map_find_ge(v, ptr);
1286         if (i >= v->len) return BC_VEC_INVALID_IDX;
1287         return bc_id_cmp(ptr, bc_vec_item(v, i)) ? BC_VEC_INVALID_IDX : i;
1288 }
1289 #endif
1290
1291 static int bad_input_byte(char c)
1292 {
1293         if ((c < ' ' && c != '\t' && c != '\r' && c != '\n') // also allow '\v' '\f'?
1294          || c > 0x7e
1295         ) {
1296                 bc_error_fmt("illegal character 0x%02x", c);
1297                 return 1;
1298         }
1299         return 0;
1300 }
1301
1302 // Note: it _appends_ data from fp to vec.
1303 static void bc_read_line(BcVec *vec, FILE *fp)
1304 {
1305  again:
1306         fflush_and_check();
1307
1308 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
1309         if (G_interrupt) { // ^C was pressed
1310  intr:
1311                 if (fp != stdin) {
1312                         // ^C while running a script (bc SCRIPT): die.
1313                         // We do not return to interactive prompt:
1314                         // user might be running us from a shell,
1315                         // and SCRIPT might be intended to terminate
1316                         // (e.g. contain a "halt" stmt).
1317                         // ^C dropping user into a bc prompt instead of
1318                         // the shell would be unexpected.
1319                         xfunc_die();
1320                 }
1321                 // ^C while interactive input
1322                 G_interrupt = 0;
1323                 // GNU bc says "interrupted execution."
1324                 // GNU dc says "Interrupt!"
1325                 fputs("\ninterrupted execution\n", stderr);
1326         }
1327
1328 # if ENABLE_FEATURE_EDITING
1329         if (G_ttyin && fp == stdin) {
1330                 int n, i;
1331 #  define line_buf bb_common_bufsiz1
1332                 n = read_line_input(G.line_input_state, "", line_buf, COMMON_BUFSIZE);
1333                 if (n <= 0) { // read errors or EOF, or ^D, or ^C
1334                         if (n == 0) // ^C
1335                                 goto intr;
1336                         bc_vec_pushZeroByte(vec); // ^D or EOF (or error)
1337                         return;
1338                 }
1339                 i = 0;
1340                 for (;;) {
1341                         char c = line_buf[i++];
1342                         if (!c) break;
1343                         if (bad_input_byte(c)) goto again;
1344                 }
1345                 bc_vec_concat(vec, line_buf);
1346 #  undef line_buf
1347         } else
1348 # endif
1349 #endif
1350         {
1351                 int c;
1352                 bool bad_chars = 0;
1353                 size_t len = vec->len;
1354
1355                 do {
1356 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
1357                         if (G_interrupt) {
1358                                 // ^C was pressed: ignore entire line, get another one
1359                                 vec->len = len;
1360                                 goto intr;
1361                         }
1362 #endif
1363                         do c = fgetc(fp); while (c == '\0');
1364                         if (c == EOF) {
1365                                 if (ferror(fp))
1366                                         bb_perror_msg_and_die("input error");
1367                                 // Note: EOF does not append '\n'
1368                                 break;
1369                         }
1370                         bad_chars |= bad_input_byte(c);
1371                         bc_vec_pushByte(vec, (char)c);
1372                 } while (c != '\n');
1373
1374                 if (bad_chars) {
1375                         // Bad chars on this line
1376                         if (!G.prog.file) { // stdin
1377                                 // ignore entire line, get another one
1378                                 vec->len = len;
1379                                 goto again;
1380                         }
1381                         bb_perror_msg_and_die("file '%s' is not text", G.prog.file);
1382                 }
1383                 bc_vec_pushZeroByte(vec);
1384         }
1385 }
1386
1387 static void bc_num_setToZero(BcNum *n, size_t scale)
1388 {
1389         n->len = 0;
1390         n->neg = false;
1391         n->rdx = scale;
1392 }
1393
1394 static void bc_num_zero(BcNum *n)
1395 {
1396         bc_num_setToZero(n, 0);
1397 }
1398
1399 static void bc_num_one(BcNum *n)
1400 {
1401         bc_num_setToZero(n, 0);
1402         n->len = 1;
1403         n->num[0] = 1;
1404 }
1405
1406 // Note: this also sets BcNum to zero
1407 static void bc_num_init(BcNum *n, size_t req)
1408 {
1409         req = req >= BC_NUM_DEF_SIZE ? req : BC_NUM_DEF_SIZE;
1410         //memset(n, 0, sizeof(BcNum)); - cleared by assignments below
1411         n->num = xmalloc(req);
1412         n->cap = req;
1413         n->rdx = 0;
1414         n->len = 0;
1415         n->neg = false;
1416 }
1417
1418 static void bc_num_init_DEF_SIZE(BcNum *n)
1419 {
1420         bc_num_init(n, BC_NUM_DEF_SIZE);
1421 }
1422
1423 static void bc_num_expand(BcNum *n, size_t req)
1424 {
1425         req = req >= BC_NUM_DEF_SIZE ? req : BC_NUM_DEF_SIZE;
1426         if (req > n->cap) {
1427                 n->num = xrealloc(n->num, req);
1428                 n->cap = req;
1429         }
1430 }
1431
1432 static FAST_FUNC void bc_num_free(void *num)
1433 {
1434         free(((BcNum *) num)->num);
1435 }
1436
1437 static void bc_num_copy(BcNum *d, BcNum *s)
1438 {
1439         if (d != s) {
1440                 bc_num_expand(d, s->cap);
1441                 d->len = s->len;
1442                 d->neg = s->neg;
1443                 d->rdx = s->rdx;
1444                 memcpy(d->num, s->num, sizeof(BcDig) * d->len);
1445         }
1446 }
1447
1448 static BC_STATUS zbc_num_ulong(BcNum *n, unsigned long *result_p)
1449 {
1450         size_t i;
1451         unsigned long pow, result;
1452
1453         if (n->neg) RETURN_STATUS(bc_error("negative number"));
1454
1455         for (result = 0, pow = 1, i = n->rdx; i < n->len; ++i) {
1456                 unsigned long prev = result, powprev = pow;
1457
1458                 result += ((unsigned long) n->num[i]) * pow;
1459                 pow *= 10;
1460
1461                 if (result < prev || pow < powprev)
1462                         RETURN_STATUS(bc_error("overflow"));
1463                 prev = result;
1464                 powprev = pow;
1465         }
1466         *result_p = result;
1467
1468         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1469 }
1470 #define zbc_num_ulong(...) (zbc_num_ulong(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
1471
1472 #if ULONG_MAX == 0xffffffffUL // 10 digits: 4294967295
1473 # define ULONG_NUM_BUFSIZE (10 > BC_NUM_DEF_SIZE ? 10 : BC_NUM_DEF_SIZE)
1474 #elif ULONG_MAX == 0xffffffffffffffffULL // 20 digits: 18446744073709551615
1475 # define ULONG_NUM_BUFSIZE (20 > BC_NUM_DEF_SIZE ? 20 : BC_NUM_DEF_SIZE)
1476 #endif
1477 // minimum BC_NUM_DEF_SIZE, so that bc_num_expand() in bc_num_ulong2num()
1478 // would not hit realloc() code path - not good if num[] is not malloced
1479
1480 static void bc_num_ulong2num(BcNum *n, unsigned long val)
1481 {
1482         BcDig *ptr;
1483
1484         bc_num_zero(n);
1485
1486         if (val == 0) return;
1487
1488         bc_num_expand(n, ULONG_NUM_BUFSIZE);
1489
1490         ptr = n->num;
1491         for (;;) {
1492                 n->len++;
1493                 *ptr++ = val % 10;
1494                 val /= 10;
1495                 if (val == 0) break;
1496         }
1497 }
1498
1499 static void bc_num_subArrays(BcDig *restrict a, BcDig *restrict b, size_t len)
1500 {
1501         size_t i, j;
1502         for (i = 0; i < len; ++i) {
1503                 a[i] -= b[i];
1504                 for (j = i; a[j] < 0;) {
1505                         a[j++] += 10;
1506                         a[j] -= 1;
1507                 }
1508         }
1509 }
1510
1511 static ssize_t bc_num_compare(BcDig *restrict a, BcDig *restrict b, size_t len)
1512 {
1513         size_t i = len;
1514         for (;;) {
1515                 int c;
1516                 if (i == 0)
1517                         return 0;
1518                 i--;
1519                 c = a[i] - b[i];
1520                 if (c != 0) {
1521                         i++;
1522                         if (c < 0)
1523                                 return -i;
1524                         return i;
1525                 }
1526         }
1527 }
1528
1529 static ssize_t bc_num_cmp(BcNum *a, BcNum *b)
1530 {
1531         size_t i, min, a_int, b_int, diff;
1532         BcDig *max_num, *min_num;
1533         bool a_max, neg;
1534         ssize_t cmp;
1535
1536         if (a == b) return 0;
1537         if (a->len == 0) return BC_NUM_NEG(!!b->len, !b->neg);
1538         if (b->len == 0) return BC_NUM_NEG(1, a->neg);
1539
1540         if (a->neg != b->neg) // signs of a and b differ
1541                 // +a,-b = a>b = 1 or -a,+b = a<b = -1
1542                 return (int)b->neg - (int)a->neg;
1543         neg = a->neg; // 1 if both negative, 0 if both positive
1544
1545         a_int = BC_NUM_INT(a);
1546         b_int = BC_NUM_INT(b);
1547         a_int -= b_int;
1548
1549         if (a_int != 0) return (ssize_t) a_int;
1550
1551         a_max = (a->rdx > b->rdx);
1552         if (a_max) {
1553                 min = b->rdx;
1554                 diff = a->rdx - b->rdx;
1555                 max_num = a->num + diff;
1556                 min_num = b->num;
1557                 // neg = (a_max == neg); - NOP (maps 1->1 and 0->0)
1558         } else {
1559                 min = a->rdx;
1560                 diff = b->rdx - a->rdx;
1561                 max_num = b->num + diff;
1562                 min_num = a->num;
1563                 neg = !neg; // same as "neg = (a_max == neg)"
1564         }
1565
1566         cmp = bc_num_compare(max_num, min_num, b_int + min);
1567         if (cmp != 0) return BC_NUM_NEG(cmp, neg);
1568
1569         for (max_num -= diff, i = diff - 1; i < diff; --i) {
1570                 if (max_num[i]) return BC_NUM_NEG(1, neg);
1571         }
1572
1573         return 0;
1574 }
1575
1576 static void bc_num_truncate(BcNum *n, size_t places)
1577 {
1578         if (places == 0) return;
1579
1580         n->rdx -= places;
1581
1582         if (n->len != 0) {
1583                 n->len -= places;
1584                 memmove(n->num, n->num + places, n->len * sizeof(BcDig));
1585         }
1586 }
1587
1588 static void bc_num_extend(BcNum *n, size_t places)
1589 {
1590         size_t len = n->len + places;
1591
1592         if (places != 0) {
1593                 if (n->cap < len) bc_num_expand(n, len);
1594
1595                 memmove(n->num + places, n->num, sizeof(BcDig) * n->len);
1596                 memset(n->num, 0, sizeof(BcDig) * places);
1597
1598                 n->len += places;
1599                 n->rdx += places;
1600         }
1601 }
1602
1603 static void bc_num_clean(BcNum *n)
1604 {
1605         while (n->len > 0 && n->num[n->len - 1] == 0) --n->len;
1606         if (n->len == 0)
1607                 n->neg = false;
1608         else if (n->len < n->rdx)
1609                 n->len = n->rdx;
1610 }
1611
1612 static void bc_num_retireMul(BcNum *n, size_t scale, bool neg1, bool neg2)
1613 {
1614         if (n->rdx < scale)
1615                 bc_num_extend(n, scale - n->rdx);
1616         else
1617                 bc_num_truncate(n, n->rdx - scale);
1618
1619         bc_num_clean(n);
1620         if (n->len != 0) n->neg = !neg1 != !neg2;
1621 }
1622
1623 static void bc_num_split(BcNum *restrict n, size_t idx, BcNum *restrict a,
1624                          BcNum *restrict b)
1625 {
1626         if (idx < n->len) {
1627                 b->len = n->len - idx;
1628                 a->len = idx;
1629                 a->rdx = b->rdx = 0;
1630
1631                 memcpy(b->num, n->num + idx, b->len * sizeof(BcDig));
1632                 memcpy(a->num, n->num, idx * sizeof(BcDig));
1633         } else {
1634                 bc_num_zero(b);
1635                 bc_num_copy(a, n);
1636         }
1637
1638         bc_num_clean(a);
1639         bc_num_clean(b);
1640 }
1641
1642 static BC_STATUS zbc_num_shift(BcNum *n, size_t places)
1643 {
1644         if (places == 0 || n->len == 0) RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1645
1646         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_NUM.
1647         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_NUM | 0xff)) {
1648                 if (places + n->len > BC_MAX_NUM)
1649                         RETURN_STATUS(bc_error("number too long: must be [1,"BC_MAX_NUM_STR"]"));
1650         }
1651
1652         if (n->rdx >= places)
1653                 n->rdx -= places;
1654         else {
1655                 bc_num_extend(n, places - n->rdx);
1656                 n->rdx = 0;
1657         }
1658
1659         bc_num_clean(n);
1660
1661         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1662 }
1663 #define zbc_num_shift(...) (zbc_num_shift(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
1664
1665 static BC_STATUS zbc_num_inv(BcNum *a, BcNum *b, size_t scale)
1666 {
1667         BcNum one;
1668         BcDig num[2];
1669
1670         one.cap = 2;
1671         one.num = num;
1672         bc_num_one(&one);
1673
1674         RETURN_STATUS(zbc_num_div(&one, a, b, scale));
1675 }
1676 #define zbc_num_inv(...) (zbc_num_inv(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
1677
1678 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_a(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t sub)
1679 {
1680         BcDig *ptr, *ptr_a, *ptr_b, *ptr_c;
1681         size_t i, max, min_rdx, min_int, diff, a_int, b_int;
1682         unsigned carry;
1683
1684         // Because this function doesn't need to use scale (per the bc spec),
1685         // I am hijacking it to say whether it's doing an add or a subtract.
1686
1687         if (a->len == 0) {
1688                 bc_num_copy(c, b);
1689                 if (sub && c->len) c->neg = !c->neg;
1690                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1691         }
1692         if (b->len == 0) {
1693                 bc_num_copy(c, a);
1694                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1695         }
1696
1697         c->neg = a->neg;
1698         c->rdx = BC_MAX(a->rdx, b->rdx);
1699         min_rdx = BC_MIN(a->rdx, b->rdx);
1700         c->len = 0;
1701
1702         if (a->rdx > b->rdx) {
1703                 diff = a->rdx - b->rdx;
1704                 ptr = a->num;
1705                 ptr_a = a->num + diff;
1706                 ptr_b = b->num;
1707         } else {
1708                 diff = b->rdx - a->rdx;
1709                 ptr = b->num;
1710                 ptr_a = a->num;
1711                 ptr_b = b->num + diff;
1712         }
1713
1714         ptr_c = c->num;
1715         for (i = 0; i < diff; ++i, ++c->len)
1716                 ptr_c[i] = ptr[i];
1717
1718         ptr_c += diff;
1719         a_int = BC_NUM_INT(a);
1720         b_int = BC_NUM_INT(b);
1721
1722         if (a_int > b_int) {
1723                 min_int = b_int;
1724                 max = a_int;
1725                 ptr = ptr_a;
1726         } else {
1727                 min_int = a_int;
1728                 max = b_int;
1729                 ptr = ptr_b;
1730         }
1731
1732         carry = 0;
1733         for (i = 0; i < min_rdx + min_int; ++i) {
1734                 unsigned in = (unsigned)ptr_a[i] + (unsigned)ptr_b[i] + carry;
1735                 carry = in / 10;
1736                 ptr_c[i] = (BcDig)(in % 10);
1737         }
1738         for (; i < max + min_rdx; ++i) {
1739                 unsigned in = (unsigned)ptr[i] + carry;
1740                 carry = in / 10;
1741                 ptr_c[i] = (BcDig)(in % 10);
1742         }
1743         c->len += i;
1744
1745         if (carry != 0) c->num[c->len++] = (BcDig) carry;
1746
1747         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS); // can't make void, see zbc_num_binary()
1748 }
1749
1750 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_s(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t sub)
1751 {
1752         ssize_t cmp;
1753         BcNum *minuend, *subtrahend;
1754         size_t start;
1755         bool aneg, bneg, neg;
1756
1757         // Because this function doesn't need to use scale (per the bc spec),
1758         // I am hijacking it to say whether it's doing an add or a subtract.
1759
1760         if (a->len == 0) {
1761                 bc_num_copy(c, b);
1762                 if (sub && c->len) c->neg = !c->neg;
1763                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1764         }
1765         if (b->len == 0) {
1766                 bc_num_copy(c, a);
1767                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1768         }
1769
1770         aneg = a->neg;
1771         bneg = b->neg;
1772         a->neg = b->neg = false;
1773
1774         cmp = bc_num_cmp(a, b);
1775
1776         a->neg = aneg;
1777         b->neg = bneg;
1778
1779         if (cmp == 0) {
1780                 bc_num_setToZero(c, BC_MAX(a->rdx, b->rdx));
1781                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1782         }
1783         if (cmp > 0) {
1784                 neg = a->neg;
1785                 minuend = a;
1786                 subtrahend = b;
1787         } else {
1788                 neg = b->neg;
1789                 if (sub) neg = !neg;
1790                 minuend = b;
1791                 subtrahend = a;
1792         }
1793
1794         bc_num_copy(c, minuend);
1795         c->neg = neg;
1796
1797         if (c->rdx < subtrahend->rdx) {
1798                 bc_num_extend(c, subtrahend->rdx - c->rdx);
1799                 start = 0;
1800         } else
1801                 start = c->rdx - subtrahend->rdx;
1802
1803         bc_num_subArrays(c->num + start, subtrahend->num, subtrahend->len);
1804
1805         bc_num_clean(c);
1806
1807         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS); // can't make void, see zbc_num_binary()
1808 }
1809
1810 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_k(BcNum *restrict a, BcNum *restrict b,
1811                          BcNum *restrict c)
1812 #define zbc_num_k(...) (zbc_num_k(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
1813 {
1814         BcStatus s;
1815         size_t max = BC_MAX(a->len, b->len), max2 = (max + 1) / 2;
1816         BcNum l1, h1, l2, h2, m2, m1, z0, z1, z2, temp;
1817         bool aone;
1818
1819         if (a->len == 0 || b->len == 0) {
1820                 bc_num_zero(c);
1821                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1822         }
1823         aone = BC_NUM_ONE(a);
1824         if (aone || BC_NUM_ONE(b)) {
1825                 bc_num_copy(c, aone ? b : a);
1826                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1827         }
1828
1829         if (a->len + b->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN
1830          || a->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN
1831          || b->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN
1832         ) {
1833                 size_t i, j, len;
1834
1835                 bc_num_expand(c, a->len + b->len + 1);
1836
1837                 memset(c->num, 0, sizeof(BcDig) * c->cap);
1838                 c->len = len = 0;
1839
1840                 for (i = 0; i < b->len; ++i) {
1841                         unsigned carry = 0;
1842                         for (j = 0; j < a->len; ++j) {
1843                                 unsigned in = c->num[i + j];
1844                                 in += (unsigned)a->num[j] * (unsigned)b->num[i] + carry;
1845                                 // note: compilers prefer _unsigned_ div/const
1846                                 carry = in / 10;
1847                                 c->num[i + j] = (BcDig)(in % 10);
1848                         }
1849
1850                         c->num[i + j] += (BcDig) carry;
1851                         len = BC_MAX(len, i + j + !!carry);
1852
1853 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
1854                         // a=2^1000000
1855                         // a*a <- without check below, this will not be interruptible
1856                         if (G_interrupt) return BC_STATUS_FAILURE;
1857 #endif
1858                 }
1859
1860                 c->len = len;
1861
1862                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1863         }
1864
1865         bc_num_init(&l1, max);
1866         bc_num_init(&h1, max);
1867         bc_num_init(&l2, max);
1868         bc_num_init(&h2, max);
1869         bc_num_init(&m1, max);
1870         bc_num_init(&m2, max);
1871         bc_num_init(&z0, max);
1872         bc_num_init(&z1, max);
1873         bc_num_init(&z2, max);
1874         bc_num_init(&temp, max + max);
1875
1876         bc_num_split(a, max2, &l1, &h1);
1877         bc_num_split(b, max2, &l2, &h2);
1878
1879         s = zbc_num_add(&h1, &l1, &m1, 0);
1880         if (s) goto err;
1881         s = zbc_num_add(&h2, &l2, &m2, 0);
1882         if (s) goto err;
1883
1884         s = zbc_num_k(&h1, &h2, &z0);
1885         if (s) goto err;
1886         s = zbc_num_k(&m1, &m2, &z1);
1887         if (s) goto err;
1888         s = zbc_num_k(&l1, &l2, &z2);
1889         if (s) goto err;
1890
1891         s = zbc_num_sub(&z1, &z0, &temp, 0);
1892         if (s) goto err;
1893         s = zbc_num_sub(&temp, &z2, &z1, 0);
1894         if (s) goto err;
1895
1896         s = zbc_num_shift(&z0, max2 * 2);
1897         if (s) goto err;
1898         s = zbc_num_shift(&z1, max2);
1899         if (s) goto err;
1900         s = zbc_num_add(&z0, &z1, &temp, 0);
1901         if (s) goto err;
1902         s = zbc_num_add(&temp, &z2, c, 0);
1903  err:
1904         bc_num_free(&temp);
1905         bc_num_free(&z2);
1906         bc_num_free(&z1);
1907         bc_num_free(&z0);
1908         bc_num_free(&m2);
1909         bc_num_free(&m1);
1910         bc_num_free(&h2);
1911         bc_num_free(&l2);
1912         bc_num_free(&h1);
1913         bc_num_free(&l1);
1914         RETURN_STATUS(s);
1915 }
1916
1917 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_m(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
1918 {
1919         BcStatus s;
1920         BcNum cpa, cpb;
1921         size_t maxrdx = BC_MAX(a->rdx, b->rdx);
1922
1923         scale = BC_MAX(scale, a->rdx);
1924         scale = BC_MAX(scale, b->rdx);
1925         scale = BC_MIN(a->rdx + b->rdx, scale);
1926         maxrdx = BC_MAX(maxrdx, scale);
1927
1928         bc_num_init(&cpa, a->len);
1929         bc_num_init(&cpb, b->len);
1930
1931         bc_num_copy(&cpa, a);
1932         bc_num_copy(&cpb, b);
1933         cpa.neg = cpb.neg = false;
1934
1935         s = zbc_num_shift(&cpa, maxrdx);
1936         if (s) goto err;
1937         s = zbc_num_shift(&cpb, maxrdx);
1938         if (s) goto err;
1939         s = zbc_num_k(&cpa, &cpb, c);
1940         if (s) goto err;
1941
1942         maxrdx += scale;
1943         bc_num_expand(c, c->len + maxrdx);
1944
1945         if (c->len < maxrdx) {
1946                 memset(c->num + c->len, 0, (c->cap - c->len) * sizeof(BcDig));
1947                 c->len += maxrdx;
1948         }
1949
1950         c->rdx = maxrdx;
1951         bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
1952  err:
1953         bc_num_free(&cpb);
1954         bc_num_free(&cpa);
1955         RETURN_STATUS(s);
1956 }
1957 #define zbc_num_m(...) (zbc_num_m(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
1958
1959 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_d(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
1960 {
1961         BcStatus s;
1962         size_t len, end, i;
1963         BcNum cp;
1964
1965         if (b->len == 0)
1966                 RETURN_STATUS(bc_error("divide by zero"));
1967         if (a->len == 0) {
1968                 bc_num_setToZero(c, scale);
1969                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1970         }
1971         if (BC_NUM_ONE(b)) {
1972                 bc_num_copy(c, a);
1973                 bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
1974                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
1975         }
1976
1977         bc_num_init(&cp, BC_NUM_MREQ(a, b, scale));
1978         bc_num_copy(&cp, a);
1979         len = b->len;
1980
1981         if (len > cp.len) {
1982                 bc_num_expand(&cp, len + 2);
1983                 bc_num_extend(&cp, len - cp.len);
1984         }
1985
1986         if (b->rdx > cp.rdx) bc_num_extend(&cp, b->rdx - cp.rdx);
1987         cp.rdx -= b->rdx;
1988         if (scale > cp.rdx) bc_num_extend(&cp, scale - cp.rdx);
1989
1990         if (b->rdx == b->len) {
1991                 for (;;) {
1992                         if (len == 0) break;
1993                         len--;
1994                         if (b->num[len] != 0)
1995                                 break;
1996                 }
1997                 len++;
1998         }
1999
2000         if (cp.cap == cp.len) bc_num_expand(&cp, cp.len + 1);
2001
2002         // We want an extra zero in front to make things simpler.
2003         cp.num[cp.len++] = 0;
2004         end = cp.len - len;
2005
2006         bc_num_expand(c, cp.len);
2007
2008         bc_num_zero(c);
2009         memset(c->num + end, 0, (c->cap - end) * sizeof(BcDig));
2010         c->rdx = cp.rdx;
2011         c->len = cp.len;
2012
2013         s = BC_STATUS_SUCCESS;
2014         for (i = end - 1; i < end; --i) {
2015                 BcDig *n, q;
2016                 n = cp.num + i;
2017                 for (q = 0; n[len] != 0 || bc_num_compare(n, b->num, len) >= 0; ++q)
2018                         bc_num_subArrays(n, b->num, len);
2019                 c->num[i] = q;
2020 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
2021                 // a=2^100000
2022                 // scale=40000
2023                 // 1/a <- without check below, this will not be interruptible
2024                 if (G_interrupt) {
2025                         s = BC_STATUS_FAILURE;
2026                         break;
2027                 }
2028 #endif
2029         }
2030
2031         bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
2032         bc_num_free(&cp);
2033
2034         RETURN_STATUS(s);
2035 }
2036 #define zbc_num_d(...) (zbc_num_d(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2037
2038 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_r(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c,
2039                          BcNum *restrict d, size_t scale, size_t ts)
2040 {
2041         BcStatus s;
2042         BcNum temp;
2043         bool neg;
2044
2045         if (b->len == 0)
2046                 RETURN_STATUS(bc_error("divide by zero"));
2047
2048         if (a->len == 0) {
2049                 bc_num_setToZero(d, ts);
2050                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2051         }
2052
2053         bc_num_init(&temp, d->cap);
2054         s = zbc_num_d(a, b, c, scale);
2055         if (s) goto err;
2056
2057         if (scale != 0) scale = ts;
2058
2059         s = zbc_num_m(c, b, &temp, scale);
2060         if (s) goto err;
2061         s = zbc_num_sub(a, &temp, d, scale);
2062         if (s) goto err;
2063
2064         if (ts > d->rdx && d->len) bc_num_extend(d, ts - d->rdx);
2065
2066         neg = d->neg;
2067         bc_num_retireMul(d, ts, a->neg, b->neg);
2068         d->neg = neg;
2069  err:
2070         bc_num_free(&temp);
2071         RETURN_STATUS(s);
2072 }
2073 #define zbc_num_r(...) (zbc_num_r(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2074
2075 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_rem(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
2076 {
2077         BcStatus s;
2078         BcNum c1;
2079         size_t ts = BC_MAX(scale + b->rdx, a->rdx), len = BC_NUM_MREQ(a, b, ts);
2080
2081         bc_num_init(&c1, len);
2082         s = zbc_num_r(a, b, &c1, c, scale, ts);
2083         bc_num_free(&c1);
2084
2085         RETURN_STATUS(s);
2086 }
2087 #define zbc_num_rem(...) (zbc_num_rem(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2088
2089 static FAST_FUNC BC_STATUS zbc_num_p(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale)
2090 {
2091         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
2092         BcNum copy;
2093         unsigned long pow;
2094         size_t i, powrdx, resrdx;
2095         bool neg;
2096
2097         if (b->rdx) RETURN_STATUS(bc_error("non integer number"));
2098
2099         if (b->len == 0) {
2100                 bc_num_one(c);
2101                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2102         }
2103         if (a->len == 0) {
2104                 bc_num_setToZero(c, scale);
2105                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2106         }
2107         if (BC_NUM_ONE(b)) {
2108                 if (!b->neg)
2109                         bc_num_copy(c, a);
2110                 else
2111                         s = zbc_num_inv(a, c, scale);
2112                 RETURN_STATUS(s);
2113         }
2114
2115         neg = b->neg;
2116         b->neg = false;
2117
2118         s = zbc_num_ulong(b, &pow);
2119         if (s) RETURN_STATUS(s);
2120
2121         bc_num_init(&copy, a->len);
2122         bc_num_copy(&copy, a);
2123
2124         if (!neg) {
2125                 if (a->rdx > scale)
2126                         scale = a->rdx;
2127                 if (a->rdx * pow < scale)
2128                         scale = a->rdx * pow;
2129         }
2130
2131         b->neg = neg;
2132
2133         for (powrdx = a->rdx; !(pow & 1); pow >>= 1) {
2134                 powrdx <<= 1;
2135                 s = zbc_num_mul(&copy, &copy, &copy, powrdx);
2136                 if (s) goto err;
2137                 // Not needed: zbc_num_mul() has a check for ^C:
2138                 //if (G_interrupt) {
2139                 //      s = BC_STATUS_FAILURE;
2140                 //      goto err;
2141                 //}
2142         }
2143
2144         bc_num_copy(c, &copy);
2145
2146         for (resrdx = powrdx, pow >>= 1; pow != 0; pow >>= 1) {
2147                 powrdx <<= 1;
2148                 s = zbc_num_mul(&copy, &copy, &copy, powrdx);
2149                 if (s) goto err;
2150
2151                 if (pow & 1) {
2152                         resrdx += powrdx;
2153                         s = zbc_num_mul(c, &copy, c, resrdx);
2154                         if (s) goto err;
2155                 }
2156                 // Not needed: zbc_num_mul() has a check for ^C:
2157                 //if (G_interrupt) {
2158                 //      s = BC_STATUS_FAILURE;
2159                 //      goto err;
2160                 //}
2161         }
2162
2163         if (neg) {
2164                 s = zbc_num_inv(c, c, scale);
2165                 if (s) goto err;
2166         }
2167
2168         if (c->rdx > scale) bc_num_truncate(c, c->rdx - scale);
2169
2170         // We can't use bc_num_clean() here.
2171         for (i = 0; i < c->len; ++i)
2172                 if (c->num[i] != 0)
2173                         goto skip;
2174         bc_num_setToZero(c, scale);
2175  skip:
2176
2177  err:
2178         bc_num_free(&copy);
2179         RETURN_STATUS(s);
2180 }
2181 #define zbc_num_p(...) (zbc_num_p(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2182
2183 static BC_STATUS zbc_num_binary(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale,
2184                               BcNumBinaryOp op, size_t req)
2185 {
2186         BcStatus s;
2187         BcNum num2, *ptr_a, *ptr_b;
2188         bool init = false;
2189
2190         if (c == a) {
2191                 ptr_a = &num2;
2192                 memcpy(ptr_a, c, sizeof(BcNum));
2193                 init = true;
2194         } else
2195                 ptr_a = a;
2196
2197         if (c == b) {
2198                 ptr_b = &num2;
2199                 if (c != a) {
2200                         memcpy(ptr_b, c, sizeof(BcNum));
2201                         init = true;
2202                 }
2203         } else
2204                 ptr_b = b;
2205
2206         if (init)
2207                 bc_num_init(c, req);
2208         else
2209                 bc_num_expand(c, req);
2210
2211         s = BC_STATUS_SUCCESS;
2212         IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(s =) op(ptr_a, ptr_b, c, scale);
2213
2214         if (init) bc_num_free(&num2);
2215
2216         RETURN_STATUS(s);
2217 }
2218 #define zbc_num_binary(...) (zbc_num_binary(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2219
2220 static bool bc_num_strValid(const char *val, size_t base)
2221 {
2222         BcDig b;
2223         bool radix;
2224
2225         b = (BcDig)(base <= 10 ? base + '0' : base - 10 + 'A');
2226         radix = false;
2227         for (;;) {
2228                 BcDig c = *val++;
2229                 if (c == '\0')
2230                         break;
2231                 if (c == '.') {
2232                         if (radix) return false;
2233                         radix = true;
2234                         continue;
2235                 }
2236                 if (c < '0' || c >= b || (c > '9' && c < 'A'))
2237                         return false;
2238         }
2239         return true;
2240 }
2241
2242 // Note: n is already "bc_num_zero()"ed,
2243 // leading zeroes in "val" are removed
2244 static void bc_num_parseDecimal(BcNum *n, const char *val)
2245 {
2246         size_t len, i;
2247         const char *ptr;
2248
2249         len = strlen(val);
2250         if (len == 0)
2251                 return;
2252
2253         bc_num_expand(n, len);
2254
2255         ptr = strchr(val, '.');
2256
2257         n->rdx = 0;
2258         if (ptr != NULL)
2259                 n->rdx = (size_t)((val + len) - (ptr + 1));
2260
2261         for (i = 0; val[i]; ++i) {
2262                 if (val[i] != '0' && val[i] != '.') {
2263                         // Not entirely zero value - convert it, and exit
2264                         i = len - 1;
2265                         for (;;) {
2266                                 n->num[n->len] = val[i] - '0';
2267                                 ++n->len;
2268  skip_dot:
2269                                 if (i == 0) break;
2270                                 if (val[--i] == '.') goto skip_dot;
2271                         }
2272                         break;
2273                 }
2274         }
2275         // if for() exits without hitting if(), the value is entirely zero
2276 }
2277
2278 // Note: n is already "bc_num_zero()"ed,
2279 // leading zeroes in "val" are removed
2280 static void bc_num_parseBase(BcNum *n, const char *val, unsigned base_t)
2281 {
2282         BcStatus s;
2283         BcNum temp, mult, result;
2284         BcNum base;
2285         BcDig base_digs[ULONG_NUM_BUFSIZE];
2286         BcDig c = '\0';
2287         unsigned long v;
2288         size_t i, digits;
2289
2290         for (i = 0; ; ++i) {
2291                 if (val[i] == '\0')
2292                         return;
2293                 if (val[i] != '.' && val[i] != '0')
2294                         break;
2295         }
2296
2297         bc_num_init_DEF_SIZE(&temp);
2298         bc_num_init_DEF_SIZE(&mult);
2299         base.cap = ARRAY_SIZE(base_digs);
2300         base.num = base_digs;
2301         bc_num_ulong2num(&base, base_t);
2302
2303         for (;;) {
2304                 c = *val++;
2305                 if (c == '\0') goto int_err;
2306                 if (c == '.') break;
2307
2308                 v = (unsigned long) (c <= '9' ? c - '0' : c - 'A' + 10);
2309
2310                 s = zbc_num_mul(n, &base, &mult, 0);
2311                 if (s) goto int_err;
2312                 bc_num_ulong2num(&temp, v);
2313                 s = zbc_num_add(&mult, &temp, n, 0);
2314                 if (s) goto int_err;
2315         }
2316
2317         bc_num_init(&result, base.len);
2318         //bc_num_zero(&result); - already is
2319         bc_num_one(&mult);
2320
2321         digits = 0;
2322         for (;;) {
2323                 c = *val++;
2324                 if (c == '\0') break;
2325                 digits++;
2326
2327                 v = (unsigned long) (c <= '9' ? c - '0' : c - 'A' + 10);
2328
2329                 s = zbc_num_mul(&result, &base, &result, 0);
2330                 if (s) goto err;
2331                 bc_num_ulong2num(&temp, v);
2332                 s = zbc_num_add(&result, &temp, &result, 0);
2333                 if (s) goto err;
2334                 s = zbc_num_mul(&mult, &base, &mult, 0);
2335                 if (s) goto err;
2336         }
2337
2338         s = zbc_num_div(&result, &mult, &result, digits);
2339         if (s) goto err;
2340         s = zbc_num_add(n, &result, n, digits);
2341         if (s) goto err;
2342
2343         if (n->len != 0) {
2344                 if (n->rdx < digits)
2345                         bc_num_extend(n, digits - n->rdx);
2346         } else
2347                 bc_num_zero(n);
2348  err:
2349         bc_num_free(&result);
2350  int_err:
2351         bc_num_free(&mult);
2352         bc_num_free(&temp);
2353 }
2354
2355 static BC_STATUS zbc_num_parse(BcNum *n, const char *val, unsigned base_t)
2356 {
2357         if (!bc_num_strValid(val, base_t))
2358                 RETURN_STATUS(bc_error("bad number string"));
2359
2360         bc_num_zero(n);
2361         while (*val == '0') val++;
2362
2363         if (base_t == 10)
2364                 bc_num_parseDecimal(n, val);
2365         else
2366                 bc_num_parseBase(n, val, base_t);
2367
2368         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2369 }
2370 #define zbc_num_parse(...) (zbc_num_parse(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2371
2372 static BC_STATUS zbc_num_sqrt(BcNum *a, BcNum *restrict b, size_t scale)
2373 {
2374         BcStatus s;
2375         BcNum num1, num2, half, f, fprime, *x0, *x1, *temp;
2376         size_t pow, len, digs, digs1, resrdx, req, times = 0;
2377         ssize_t cmp = 1, cmp1 = SSIZE_MAX, cmp2 = SSIZE_MAX;
2378
2379         req = BC_MAX(scale, a->rdx) + ((BC_NUM_INT(a) + 1) >> 1) + 1;
2380         bc_num_expand(b, req);
2381
2382         if (a->len == 0) {
2383                 bc_num_setToZero(b, scale);
2384                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2385         }
2386         if (a->neg) {
2387                 RETURN_STATUS(bc_error("negative number"));
2388         }
2389         if (BC_NUM_ONE(a)) {
2390                 bc_num_one(b);
2391                 bc_num_extend(b, scale);
2392                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2393         }
2394
2395         scale = BC_MAX(scale, a->rdx) + 1;
2396         len = a->len + scale;
2397
2398         bc_num_init(&num1, len);
2399         bc_num_init(&num2, len);
2400         bc_num_init_DEF_SIZE(&half);
2401
2402         bc_num_one(&half);
2403         half.num[0] = 5;
2404         half.rdx = 1;
2405
2406         bc_num_init(&f, len);
2407         bc_num_init(&fprime, len);
2408
2409         x0 = &num1;
2410         x1 = &num2;
2411
2412         bc_num_one(x0);
2413         pow = BC_NUM_INT(a);
2414
2415         if (pow) {
2416                 if (pow & 1)
2417                         x0->num[0] = 2;
2418                 else
2419                         x0->num[0] = 6;
2420
2421                 pow -= 2 - (pow & 1);
2422
2423                 bc_num_extend(x0, pow);
2424
2425                 // Make sure to move the radix back.
2426                 x0->rdx -= pow;
2427         }
2428
2429         x0->rdx = digs = digs1 = 0;
2430         resrdx = scale + 2;
2431         len = BC_NUM_INT(x0) + resrdx - 1;
2432
2433         while (cmp != 0 || digs < len) {
2434                 s = zbc_num_div(a, x0, &f, resrdx);
2435                 if (s) goto err;
2436                 s = zbc_num_add(x0, &f, &fprime, resrdx);
2437                 if (s) goto err;
2438                 s = zbc_num_mul(&fprime, &half, x1, resrdx);
2439                 if (s) goto err;
2440
2441                 cmp = bc_num_cmp(x1, x0);
2442                 digs = x1->len - (unsigned long long) llabs(cmp);
2443
2444                 if (cmp == cmp2 && digs == digs1)
2445                         times += 1;
2446                 else
2447                         times = 0;
2448
2449                 resrdx += times > 4;
2450
2451                 cmp2 = cmp1;
2452                 cmp1 = cmp;
2453                 digs1 = digs;
2454
2455                 temp = x0;
2456                 x0 = x1;
2457                 x1 = temp;
2458         }
2459
2460         bc_num_copy(b, x0);
2461         scale -= 1;
2462         if (b->rdx > scale) bc_num_truncate(b, b->rdx - scale);
2463  err:
2464         bc_num_free(&fprime);
2465         bc_num_free(&f);
2466         bc_num_free(&half);
2467         bc_num_free(&num2);
2468         bc_num_free(&num1);
2469         RETURN_STATUS(s);
2470 }
2471 #define zbc_num_sqrt(...) (zbc_num_sqrt(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2472
2473 static BC_STATUS zbc_num_divmod(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, BcNum *d,
2474                               size_t scale)
2475 {
2476         BcStatus s;
2477         BcNum num2, *ptr_a;
2478         bool init = false;
2479         size_t ts = BC_MAX(scale + b->rdx, a->rdx), len = BC_NUM_MREQ(a, b, ts);
2480
2481         if (c == a) {
2482                 memcpy(&num2, c, sizeof(BcNum));
2483                 ptr_a = &num2;
2484                 bc_num_init(c, len);
2485                 init = true;
2486         } else {
2487                 ptr_a = a;
2488                 bc_num_expand(c, len);
2489         }
2490
2491         s = zbc_num_r(ptr_a, b, c, d, scale, ts);
2492
2493         if (init) bc_num_free(&num2);
2494
2495         RETURN_STATUS(s);
2496 }
2497 #define zbc_num_divmod(...) (zbc_num_divmod(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2498
2499 #if ENABLE_DC
2500 static BC_STATUS zdc_num_modexp(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, BcNum *restrict d)
2501 {
2502         BcStatus s;
2503         BcNum base, exp, two, temp;
2504
2505         if (c->len == 0)
2506                 RETURN_STATUS(bc_error("divide by zero"));
2507         if (a->rdx || b->rdx || c->rdx)
2508                 RETURN_STATUS(bc_error("non integer number"));
2509         if (b->neg)
2510                 RETURN_STATUS(bc_error("negative number"));
2511
2512         bc_num_expand(d, c->len);
2513         bc_num_init(&base, c->len);
2514         bc_num_init(&exp, b->len);
2515         bc_num_init_DEF_SIZE(&two);
2516         bc_num_init(&temp, b->len);
2517
2518         bc_num_one(&two);
2519         two.num[0] = 2;
2520         bc_num_one(d);
2521
2522         s = zbc_num_rem(a, c, &base, 0);
2523         if (s) goto err;
2524         bc_num_copy(&exp, b);
2525
2526         while (exp.len != 0) {
2527                 s = zbc_num_divmod(&exp, &two, &exp, &temp, 0);
2528                 if (s) goto err;
2529
2530                 if (BC_NUM_ONE(&temp)) {
2531                         s = zbc_num_mul(d, &base, &temp, 0);
2532                         if (s) goto err;
2533                         s = zbc_num_rem(&temp, c, d, 0);
2534                         if (s) goto err;
2535                 }
2536
2537                 s = zbc_num_mul(&base, &base, &temp, 0);
2538                 if (s) goto err;
2539                 s = zbc_num_rem(&temp, c, &base, 0);
2540                 if (s) goto err;
2541         }
2542  err:
2543         bc_num_free(&temp);
2544         bc_num_free(&two);
2545         bc_num_free(&exp);
2546         bc_num_free(&base);
2547         RETURN_STATUS(s);
2548 }
2549 #define zdc_num_modexp(...) (zdc_num_modexp(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2550 #endif // ENABLE_DC
2551
2552 #if ENABLE_BC
2553 static BC_STATUS zbc_func_insert(BcFunc *f, char *name, bool var)
2554 {
2555         BcId *autoid;
2556         BcId a;
2557         size_t i;
2558
2559         autoid = (void*)f->autos.v;
2560         for (i = 0; i < f->autos.len; i++, autoid++) {
2561                 if (strcmp(name, autoid->name) == 0)
2562                         RETURN_STATUS(bc_error("function parameter or auto var has the same name as another"));
2563         }
2564
2565         a.idx = var;
2566         a.name = name;
2567
2568         bc_vec_push(&f->autos, &a);
2569
2570         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2571 }
2572 #define zbc_func_insert(...) (zbc_func_insert(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2573 #endif
2574
2575 static FAST_FUNC void bc_string_free(void *string)
2576 {
2577         free(*(char**)string);
2578 }
2579
2580 static void bc_func_init(BcFunc *f)
2581 {
2582         bc_char_vec_init(&f->code);
2583         IF_BC(bc_vec_init(&f->labels, sizeof(size_t), NULL);)
2584         IF_BC(bc_vec_init(&f->autos, sizeof(BcId), bc_id_free);)
2585         IF_BC(bc_vec_init(&f->strs, sizeof(char *), bc_string_free);)
2586         IF_BC(bc_vec_init(&f->consts, sizeof(char *), bc_string_free);)
2587         IF_BC(f->nparams = 0;)
2588 }
2589
2590 static FAST_FUNC void bc_func_free(void *func)
2591 {
2592         BcFunc *f = (BcFunc *) func;
2593         bc_vec_free(&f->code);
2594         IF_BC(bc_vec_free(&f->labels);)
2595         IF_BC(bc_vec_free(&f->autos);)
2596         IF_BC(bc_vec_free(&f->strs);)
2597         IF_BC(bc_vec_free(&f->consts);)
2598 }
2599
2600 static void bc_array_expand(BcVec *a, size_t len);
2601
2602 static void bc_array_init(BcVec *a, bool nums)
2603 {
2604         if (nums)
2605                 bc_vec_init(a, sizeof(BcNum), bc_num_free);
2606         else
2607                 bc_vec_init(a, sizeof(BcVec), bc_vec_free);
2608         bc_array_expand(a, 1);
2609 }
2610
2611 static void bc_array_expand(BcVec *a, size_t len)
2612 {
2613         if (a->dtor == bc_num_free
2614          // && a->size == sizeof(BcNum) - always true
2615         ) {
2616                 BcNum n;
2617                 while (len > a->len) {
2618                         bc_num_init_DEF_SIZE(&n);
2619                         bc_vec_push(a, &n);
2620                 }
2621         } else {
2622                 BcVec v;
2623                 while (len > a->len) {
2624                         bc_array_init(&v, true);
2625                         bc_vec_push(a, &v);
2626                 }
2627         }
2628 }
2629
2630 static void bc_array_copy(BcVec *d, const BcVec *s)
2631 {
2632         BcNum *dnum, *snum;
2633         size_t i;
2634
2635         bc_vec_pop_all(d);
2636         bc_vec_expand(d, s->cap);
2637         d->len = s->len;
2638
2639         dnum = (void*)d->v;
2640         snum = (void*)s->v;
2641         for (i = 0; i < s->len; i++, dnum++, snum++) {
2642                 bc_num_init(dnum, snum->len);
2643                 bc_num_copy(dnum, snum);
2644         }
2645 }
2646
2647 #if ENABLE_DC
2648 static void dc_result_copy(BcResult *d, BcResult *src)
2649 {
2650         d->t = src->t;
2651
2652         switch (d->t) {
2653                 case BC_RESULT_TEMP:
2654                 case BC_RESULT_IBASE:
2655                 case BC_RESULT_SCALE:
2656                 case BC_RESULT_OBASE:
2657                         bc_num_init(&d->d.n, src->d.n.len);
2658                         bc_num_copy(&d->d.n, &src->d.n);
2659                         break;
2660                 case BC_RESULT_VAR:
2661                 case BC_RESULT_ARRAY:
2662                 case BC_RESULT_ARRAY_ELEM:
2663                         d->d.id.name = xstrdup(src->d.id.name);
2664                         break;
2665                 case BC_RESULT_CONSTANT:
2666                 case BC_RESULT_LAST:
2667                 case BC_RESULT_ONE:
2668                 case BC_RESULT_STR:
2669                         memcpy(&d->d.n, &src->d.n, sizeof(BcNum));
2670                         break;
2671         }
2672 }
2673 #endif // ENABLE_DC
2674
2675 static FAST_FUNC void bc_result_free(void *result)
2676 {
2677         BcResult *r = (BcResult *) result;
2678
2679         switch (r->t) {
2680                 case BC_RESULT_TEMP:
2681                 case BC_RESULT_IBASE:
2682                 case BC_RESULT_SCALE:
2683                 case BC_RESULT_OBASE:
2684                         bc_num_free(&r->d.n);
2685                         break;
2686                 case BC_RESULT_VAR:
2687                 case BC_RESULT_ARRAY:
2688                 case BC_RESULT_ARRAY_ELEM:
2689                         free(r->d.id.name);
2690                         break;
2691                 default:
2692                         // Do nothing.
2693                         break;
2694         }
2695 }
2696
2697 static void bc_lex_lineComment(BcLex *l)
2698 {
2699         // Try: echo -n '#foo' | bc
2700         size_t i;
2701         l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
2702         i = l->i;
2703         while (i < l->len && l->buf[i] != '\n')
2704                 i++;
2705         l->i = i;
2706 }
2707
2708 static void bc_lex_whitespace(BcLex *l)
2709 {
2710         l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
2711         for (;;) {
2712                 char c = l->buf[l->i];
2713                 if (c == '\n') // this is BC_LEX_NLINE, not BC_LEX_WHITESPACE
2714                         break;
2715                 if (!isspace(c))
2716                         break;
2717                 l->i++;
2718         }
2719 }
2720
2721 static BC_STATUS zbc_lex_number(BcLex *l, char start)
2722 {
2723         const char *buf = l->buf + l->i;
2724         size_t len, i, ccnt;
2725         bool pt;
2726
2727         pt = (start == '.');
2728         l->t.t = BC_LEX_NUMBER;
2729         ccnt = i = 0;
2730         for (;;) {
2731                 char c = buf[i];
2732                 if (c == '\0')
2733                         break;
2734                 if (c == '\\' && buf[i + 1] == '\n') {
2735                         i += 2;
2736                         //number_of_backslashes++ - see comment below
2737                         continue;
2738                 }
2739                 if (!isdigit(c) && (c < 'A' || c > 'F')) {
2740                         if (c != '.') break;
2741                         // if '.' was already seen, stop on second one:
2742                         if (pt) break;
2743                         pt = true;
2744                 }
2745                 // buf[i] is one of "0-9A-F."
2746                 i++;
2747                 if (c != '.')
2748                         ccnt = i;
2749         }
2750         //ccnt is the number of chars in the number string, excluding possible
2751         //trailing "[\<newline>].[\<newline>]" (with any number of \<NL> repetitions).
2752         //i is buf[i] index of the first not-yet-parsed char after that.
2753         l->i += i;
2754
2755         // This might overestimate the size, if there are "\<NL>"'s
2756         // in the number. Subtracting number_of_backslashes*2 correctly
2757         // is not that easy: consider that in the case of "NNN.\<NL>"
2758         // loop above will count "\<NL>" before it realizes it is not
2759         // in fact *inside* the number:
2760         len = ccnt + 1; // +1 byte for NUL termination
2761
2762         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_NUM.
2763         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_NUM | 0xff)) {
2764                 if (len > BC_MAX_NUM)
2765                         RETURN_STATUS(bc_error("number too long: must be [1,"BC_MAX_NUM_STR"]"));
2766         }
2767
2768         bc_vec_pop_all(&l->t.v);
2769         bc_vec_expand(&l->t.v, 1 + len);
2770         bc_vec_push(&l->t.v, &start);
2771
2772         while (ccnt != 0) {
2773                 // If we have hit a backslash, skip it. We don't have
2774                 // to check for a newline because it's guaranteed.
2775                 if (*buf == '\\') {
2776                         buf += 2;
2777                         ccnt -= 2;
2778                         continue;
2779                 }
2780                 bc_vec_push(&l->t.v, buf);
2781                 buf++;
2782                 ccnt--;
2783         }
2784
2785         bc_vec_pushZeroByte(&l->t.v);
2786
2787         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2788 }
2789 #define zbc_lex_number(...) (zbc_lex_number(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2790
2791 static void bc_lex_name(BcLex *l)
2792 {
2793         size_t i;
2794         const char *buf;
2795
2796         l->t.t = BC_LEX_NAME;
2797
2798         i = 0;
2799         buf = l->buf + l->i - 1;
2800         for (;;) {
2801                 char c = buf[i];
2802                 if ((c < 'a' || c > 'z') && !isdigit(c) && c != '_') break;
2803                 i++;
2804         }
2805
2806 #if 0 // We do not protect against people with gigabyte-long names
2807         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_STRING.
2808         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_STRING | 0xff)) {
2809                 if (i > BC_MAX_STRING)
2810                         return bc_error("name too long: must be [1,"BC_MAX_STRING_STR"]");
2811         }
2812 #endif
2813         bc_vec_string(&l->t.v, i, buf);
2814
2815         // Increment the index. We minus 1 because it has already been incremented.
2816         l->i += i - 1;
2817
2818         //return BC_STATUS_SUCCESS;
2819 }
2820
2821 static void bc_lex_init(BcLex *l)
2822 {
2823         bc_char_vec_init(&l->t.v);
2824 }
2825
2826 static void bc_lex_free(BcLex *l)
2827 {
2828         bc_vec_free(&l->t.v);
2829 }
2830
2831 static void bc_lex_file(BcLex *l)
2832 {
2833         G.err_line = l->line = 1;
2834         l->newline = false;
2835 }
2836
2837 IF_BC(static BC_STATUS zbc_lex_token(BcLex *l);)
2838 IF_DC(static BC_STATUS zdc_lex_token(BcLex *l);)
2839
2840 static BC_STATUS zcommon_lex_token(BcLex *l)
2841 {
2842         if (IS_BC) {
2843                 IF_BC(RETURN_STATUS(zbc_lex_token(l));)
2844         }
2845         IF_DC(RETURN_STATUS(zdc_lex_token(l));)
2846 }
2847 #define zcommon_lex_token(...) (zcommon_lex_token(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2848
2849 static bool bc_lex_more_input(BcLex *l)
2850 {
2851         size_t str;
2852         bool comment;
2853
2854         bc_vec_pop_all(&G.input_buffer);
2855
2856         // This loop is complex because the vm tries not to send any lines that end
2857         // with a backslash to the parser. The reason for that is because the parser
2858         // treats a backslash+newline combo as whitespace, per the bc spec. In that
2859         // case, and for strings and comments, the parser will expect more stuff.
2860         comment = false;
2861         str = 0;
2862         for (;;) {
2863                 size_t prevlen = G.input_buffer.len;
2864                 char *string;
2865
2866                 bc_read_line(&G.input_buffer, G.input_fp);
2867                 // No more input means EOF
2868                 if (G.input_buffer.len <= prevlen + 1) // (we expect +1 for NUL byte)
2869                         break;
2870
2871                 string = G.input_buffer.v + prevlen;
2872                 while (*string) {
2873                         char c = *string;
2874                         if (string == G.input_buffer.v || string[-1] != '\\') {
2875                                 if (IS_BC)
2876                                         str ^= (c == '"');
2877                                 else {
2878                                         if (c == ']')
2879                                                 str -= 1;
2880                                         else if (c == '[')
2881                                                 str += 1;
2882                                 }
2883                         }
2884                         string++;
2885                         if (c == '/' && *string == '*') {
2886                                 comment = true;
2887                                 string++;
2888                                 continue;
2889                         }
2890                         if (c == '*' && *string == '/') {
2891                                 comment = false;
2892                                 string++;
2893                         }
2894                 }
2895                 if (str != 0 || comment) {
2896                         G.input_buffer.len--; // backstep over the trailing NUL byte
2897                         continue;
2898                 }
2899
2900                 // Check for backslash+newline.
2901                 // we do not check that last char is '\n' -
2902                 // if it is not, then it's EOF, and looping back
2903                 // to bc_read_line() will detect it:
2904                 string -= 2;
2905                 if (string >= G.input_buffer.v && *string == '\\') {
2906                         G.input_buffer.len--;
2907                         continue;
2908                 }
2909
2910                 break;
2911         }
2912
2913         l->buf = G.input_buffer.v;
2914         l->i = 0;
2915 //      bb_error_msg("G.input_buffer.len:%d '%s'", G.input_buffer.len, G.input_buffer.v);
2916         l->len = G.input_buffer.len - 1; // do not include NUL
2917
2918         return l->len != 0;
2919 }
2920
2921 static BC_STATUS zbc_lex_next(BcLex *l)
2922 {
2923         BcStatus s;
2924
2925         l->t.last = l->t.t;
2926         if (l->t.last == BC_LEX_EOF) RETURN_STATUS(bc_error("end of file"));
2927
2928         l->line += l->newline;
2929         G.err_line = l->line;
2930         l->newline = false;
2931
2932         // Loop until failure or we don't have whitespace. This
2933         // is so the parser doesn't get inundated with whitespace.
2934         // Comments are also BC_LEX_WHITESPACE tokens and eaten here.
2935         s = BC_STATUS_SUCCESS;
2936         do {
2937                 if (l->i == l->len) {
2938                         l->t.t = BC_LEX_EOF;
2939                         if (!G.input_fp)
2940                                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2941                         if (!bc_lex_more_input(l)) {
2942                                 G.input_fp = NULL;
2943                                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2944                         }
2945                         // here it's guaranteed that l->i is below l->len
2946                 }
2947                 dbg_lex("next string to parse:'%.*s'",
2948                         (int)(strchrnul(l->buf + l->i, '\n') - (l->buf + l->i)),
2949                         l->buf + l->i);
2950                 s = zcommon_lex_token(l);
2951         } while (!s && l->t.t == BC_LEX_WHITESPACE);
2952         dbg_lex("l->t.t from string:%d", l->t.t);
2953
2954         RETURN_STATUS(s);
2955 }
2956 #define zbc_lex_next(...) (zbc_lex_next(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2957
2958 #if ENABLE_BC
2959 static BC_STATUS zbc_lex_skip_if_at_NLINE(BcLex *l)
2960 {
2961         if (l->t.t == BC_LEX_NLINE)
2962                 RETURN_STATUS(zbc_lex_next(l));
2963         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
2964 }
2965 #define zbc_lex_skip_if_at_NLINE(...) (zbc_lex_skip_if_at_NLINE(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2966
2967 static BC_STATUS zbc_lex_next_and_skip_NLINE(BcLex *l)
2968 {
2969         BcStatus s;
2970         s = zbc_lex_next(l);
2971         if (s) RETURN_STATUS(s);
2972         // if(cond)<newline>stmt is accepted too (but not 2+ newlines)
2973         s = zbc_lex_skip_if_at_NLINE(l);
2974         RETURN_STATUS(s);
2975 }
2976 #define zbc_lex_next_and_skip_NLINE(...) (zbc_lex_next_and_skip_NLINE(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2977 #endif
2978
2979 static BC_STATUS zbc_lex_text_init(BcLex *l, const char *text)
2980 {
2981         l->buf = text;
2982         l->i = 0;
2983         l->len = strlen(text);
2984         l->t.t = l->t.last = BC_LEX_INVALID;
2985         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(l));
2986 }
2987 #define zbc_lex_text_init(...) (zbc_lex_text_init(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
2988
2989 #if ENABLE_BC
2990 static BC_STATUS zbc_lex_identifier(BcLex *l)
2991 {
2992         BcStatus s;
2993         unsigned i;
2994         const char *buf = l->buf + l->i - 1;
2995
2996         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(bc_lex_kws); ++i) {
2997                 const char *keyword8 = bc_lex_kws[i].name8;
2998                 unsigned j = 0;
2999                 while (buf[j] != '\0' && buf[j] == keyword8[j]) {
3000                         j++;
3001                         if (j == 8) goto match;
3002                 }
3003                 if (keyword8[j] != '\0')
3004                         continue;
3005  match:
3006                 // buf starts with keyword bc_lex_kws[i]
3007                 if (isalnum(buf[j]) || buf[j]=='_')
3008                         continue; // "ifz" does not match "if" keyword, "if." does
3009                 l->t.t = BC_LEX_KEY_1st_keyword + i;
3010                 if (!bc_lex_kws_POSIX(i)) {
3011                         s = bc_posix_error_fmt("%sthe '%.8s' keyword", "POSIX does not allow ", bc_lex_kws[i].name8);
3012                         IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(if (s) RETURN_STATUS(s));
3013                 }
3014
3015                 // We minus 1 because the index has already been incremented.
3016                 l->i += j - 1;
3017                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3018         }
3019
3020         bc_lex_name(l);
3021         s = BC_STATUS_SUCCESS;
3022
3023         if (l->t.v.len > 2) {
3024                 // Prevent this:
3025                 // >>> qwe=1
3026                 // bc: POSIX only allows one character names; the following is bad: 'qwe=1
3027                 // '
3028                 unsigned len = strchrnul(buf, '\n') - buf;
3029                 s = bc_posix_error_fmt("POSIX only allows one character names; the following is bad: '%.*s'", len, buf);
3030         }
3031
3032         RETURN_STATUS(s);
3033 }
3034 #define zbc_lex_identifier(...) (zbc_lex_identifier(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3035
3036 static BC_STATUS zbc_lex_string(BcLex *l)
3037 {
3038         size_t len, nls, i;
3039
3040         l->t.t = BC_LEX_STR;
3041
3042         nls = 0;
3043         i = l->i;
3044         for (;;) {
3045                 char c = l->buf[i];
3046                 if (c == '\0') {
3047                         l->i = i;
3048                         RETURN_STATUS(bc_error("string end could not be found"));
3049                 }
3050                 if (c == '"')
3051                         break;
3052                 nls += (c == '\n');
3053                 i++;
3054         }
3055
3056         len = i - l->i;
3057         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_STRING.
3058         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_STRING | 0xff)) {
3059                 if (len > BC_MAX_STRING)
3060                         RETURN_STATUS(bc_error("string too long: must be [1,"BC_MAX_STRING_STR"]"));
3061         }
3062         bc_vec_string(&l->t.v, len, l->buf + l->i);
3063
3064         l->i = i + 1;
3065         l->line += nls;
3066         G.err_line = l->line;
3067
3068         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3069 }
3070 #define zbc_lex_string(...) (zbc_lex_string(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3071
3072 static void bc_lex_assign(BcLex *l, unsigned with_and_without)
3073 {
3074         if (l->buf[l->i] == '=') {
3075                 ++l->i;
3076                 with_and_without >>= 8; // store "with" value
3077         } // else store "without" value
3078         l->t.t = (with_and_without & 0xff);
3079 }
3080 #define bc_lex_assign(l, with, without) \
3081         bc_lex_assign(l, ((with)<<8)|(without))
3082
3083 static BC_STATUS zbc_lex_comment(BcLex *l)
3084 {
3085         size_t i, nls = 0;
3086         const char *buf = l->buf;
3087
3088         l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
3089         i = l->i; /* here buf[l->i] is the '*' of opening comment delimiter */
3090         for (;;) {
3091                 char c = buf[++i];
3092  check_star:
3093                 if (c == '*') {
3094                         c = buf[++i];
3095                         if (c == '/')
3096                                 break;
3097                         goto check_star;
3098                 }
3099                 if (c == '\0') {
3100                         l->i = i;
3101                         RETURN_STATUS(bc_error("comment end could not be found"));
3102                 }
3103                 nls += (c == '\n');
3104         }
3105
3106         l->i = i + 1;
3107         l->line += nls;
3108         G.err_line = l->line;
3109
3110         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3111 }
3112 #define zbc_lex_comment(...) (zbc_lex_comment(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3113
3114 static BC_STATUS zbc_lex_token(BcLex *l)
3115 {
3116         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
3117         char c = l->buf[l->i++], c2;
3118
3119         // This is the workhorse of the lexer.
3120         switch (c) {
3121 //              case '\0': // probably never reached
3122 //                      l->i--;
3123 //                      l->t.t = BC_LEX_EOF;
3124 //                      l->newline = true;
3125 //                      break;
3126                 case '\n':
3127                         l->t.t = BC_LEX_NLINE;
3128                         l->newline = true;
3129                         break;
3130                 case '\t':
3131                 case '\v':
3132                 case '\f':
3133                 case '\r':
3134                 case ' ':
3135                         bc_lex_whitespace(l);
3136                         break;
3137                 case '!':
3138                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_NE, BC_LEX_OP_BOOL_NOT);
3139                         if (l->t.t == BC_LEX_OP_BOOL_NOT) {
3140                                 s = bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad("!");
3141                                 IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(if (s) RETURN_STATUS(s));
3142                         }
3143                         break;
3144                 case '"':
3145                         s = zbc_lex_string(l);
3146                         break;
3147                 case '#':
3148                         s = bc_POSIX_does_not_allow("'#' script comments");
3149                         IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(if (s) RETURN_STATUS(s));
3150                         bc_lex_lineComment(l);
3151                         break;
3152                 case '%':
3153                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_MODULUS, BC_LEX_OP_MODULUS);
3154                         break;
3155                 case '&':
3156                         c2 = l->buf[l->i];
3157                         if (c2 == '&') {
3158                                 s = bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad("&&");
3159                                 IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(if (s) RETURN_STATUS(s));
3160                                 ++l->i;
3161                                 l->t.t = BC_LEX_OP_BOOL_AND;
3162                         } else {
3163                                 l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3164                                 s = bc_error_bad_character('&');
3165                         }
3166                         break;
3167                 case '(':
3168                 case ')':
3169                         l->t.t = (BcLexType)(c - '(' + BC_LEX_LPAREN);
3170                         break;
3171                 case '*':
3172                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_MULTIPLY, BC_LEX_OP_MULTIPLY);
3173                         break;
3174                 case '+':
3175                         c2 = l->buf[l->i];
3176                         if (c2 == '+') {
3177                                 ++l->i;
3178                                 l->t.t = BC_LEX_OP_INC;
3179                         } else
3180                                 bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_PLUS, BC_LEX_OP_PLUS);
3181                         break;
3182                 case ',':
3183                         l->t.t = BC_LEX_COMMA;
3184                         break;
3185                 case '-':
3186                         c2 = l->buf[l->i];
3187                         if (c2 == '-') {
3188                                 ++l->i;
3189                                 l->t.t = BC_LEX_OP_DEC;
3190                         } else
3191                                 bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_MINUS, BC_LEX_OP_MINUS);
3192                         break;
3193                 case '.':
3194                         if (isdigit(l->buf[l->i]))
3195                                 s = zbc_lex_number(l, c);
3196                         else {
3197                                 l->t.t = BC_LEX_KEY_LAST;
3198                                 s = bc_POSIX_does_not_allow("a period ('.') as a shortcut for the last result");
3199                         }
3200                         break;
3201                 case '/':
3202                         c2 = l->buf[l->i];
3203                         if (c2 == '*')
3204                                 s = zbc_lex_comment(l);
3205                         else
3206                                 bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_DIVIDE, BC_LEX_OP_DIVIDE);
3207                         break;
3208                 case '0':
3209                 case '1':
3210                 case '2':
3211                 case '3':
3212                 case '4':
3213                 case '5':
3214                 case '6':
3215                 case '7':
3216                 case '8':
3217                 case '9':
3218                 case 'A':
3219                 case 'B':
3220                 case 'C':
3221                 case 'D':
3222                 case 'E':
3223                 case 'F':
3224                         s = zbc_lex_number(l, c);
3225                         break;
3226                 case ';':
3227                         l->t.t = BC_LEX_SCOLON;
3228                         break;
3229                 case '<':
3230                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_LE, BC_LEX_OP_REL_LT);
3231                         break;
3232                 case '=':
3233                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_EQ, BC_LEX_OP_ASSIGN);
3234                         break;
3235                 case '>':
3236                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_REL_GE, BC_LEX_OP_REL_GT);
3237                         break;
3238                 case '[':
3239                 case ']':
3240                         l->t.t = (BcLexType)(c - '[' + BC_LEX_LBRACKET);
3241                         break;
3242                 case '\\':
3243                         if (l->buf[l->i] == '\n') {
3244                                 l->t.t = BC_LEX_WHITESPACE;
3245                                 ++l->i;
3246                         } else
3247                                 s = bc_error_bad_character(c);
3248                         break;
3249                 case '^':
3250                         bc_lex_assign(l, BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER, BC_LEX_OP_POWER);
3251                         break;
3252                 case 'a':
3253                 case 'b':
3254                 case 'c':
3255                 case 'd':
3256                 case 'e':
3257                 case 'f':
3258                 case 'g':
3259                 case 'h':
3260                 case 'i':
3261                 case 'j':
3262                 case 'k':
3263                 case 'l':
3264                 case 'm':
3265                 case 'n':
3266                 case 'o':
3267                 case 'p':
3268                 case 'q':
3269                 case 'r':
3270                 case 's':
3271                 case 't':
3272                 case 'u':
3273                 case 'v':
3274                 case 'w':
3275                 case 'x':
3276                 case 'y':
3277                 case 'z':
3278                         s = zbc_lex_identifier(l);
3279                         break;
3280                 case '{':
3281                 case '}':
3282                         l->t.t = (BcLexType)(c - '{' + BC_LEX_LBRACE);
3283                         break;
3284                 case '|':
3285                         c2 = l->buf[l->i];
3286                         if (c2 == '|') {
3287                                 s = bc_POSIX_does_not_allow_bool_ops_this_is_bad("||");
3288                                 IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(if (s) RETURN_STATUS(s));
3289                                 ++l->i;
3290                                 l->t.t = BC_LEX_OP_BOOL_OR;
3291                         } else {
3292                                 l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3293                                 s = bc_error_bad_character(c);
3294                         }
3295                         break;
3296                 default:
3297                         l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3298                         s = bc_error_bad_character(c);
3299                         break;
3300         }
3301
3302         RETURN_STATUS(s);
3303 }
3304 #endif // ENABLE_BC
3305
3306 #if ENABLE_DC
3307 static BC_STATUS zdc_lex_register(BcLex *l)
3308 {
3309         if (isspace(l->buf[l->i - 1])) {
3310                 bc_lex_whitespace(l);
3311                 ++l->i;
3312                 if (!G_exreg)
3313                         RETURN_STATUS(bc_error("extended register"));
3314                 bc_lex_name(l);
3315         }
3316         else {
3317                 bc_vec_pop_all(&l->t.v);
3318                 bc_vec_push(&l->t.v, &l->buf[l->i - 1]);
3319                 bc_vec_pushZeroByte(&l->t.v);
3320                 l->t.t = BC_LEX_NAME;
3321         }
3322
3323         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3324 }
3325 #define zdc_lex_register(...) (zdc_lex_register(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3326
3327 static BC_STATUS zdc_lex_string(BcLex *l)
3328 {
3329         size_t depth, nls, i;
3330
3331         l->t.t = BC_LEX_STR;
3332         bc_vec_pop_all(&l->t.v);
3333
3334         nls = 0;
3335         depth = 1;
3336         i = l->i;
3337         for (;;) {
3338                 char c = l->buf[i];
3339                 if (c == '\0') {
3340                         l->i = i;
3341                         RETURN_STATUS(bc_error("string end could not be found"));
3342                 }
3343                 nls += (c == '\n');
3344                 if (i == l->i || l->buf[i - 1] != '\\') {
3345                         if (c == '[') depth++;
3346                         if (c == ']')
3347                                 if (--depth == 0)
3348                                         break;
3349                 }
3350                 bc_vec_push(&l->t.v, &l->buf[i]);
3351                 i++;
3352         }
3353         i++;
3354
3355         bc_vec_pushZeroByte(&l->t.v);
3356         // This check makes sense only if size_t is (much) larger than BC_MAX_STRING.
3357         if (SIZE_MAX > (BC_MAX_STRING | 0xff)) {
3358                 if (i - l->i > BC_MAX_STRING)
3359                         RETURN_STATUS(bc_error("string too long: must be [1,"BC_MAX_STRING_STR"]"));
3360         }
3361
3362         l->i = i;
3363         l->line += nls;
3364         G.err_line = l->line;
3365
3366         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3367 }
3368 #define zdc_lex_string(...) (zdc_lex_string(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3369
3370 static BC_STATUS zdc_lex_token(BcLex *l)
3371 {
3372         static const //BcLexType - should be this type, but narrower type saves size:
3373         uint8_t
3374         dc_lex_regs[] = {
3375                 BC_LEX_OP_REL_EQ, BC_LEX_OP_REL_LE, BC_LEX_OP_REL_GE, BC_LEX_OP_REL_NE,
3376                 BC_LEX_OP_REL_LT, BC_LEX_OP_REL_GT, BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_COLON,
3377                 BC_LEX_ELSE, BC_LEX_LOAD, BC_LEX_LOAD_POP, BC_LEX_OP_ASSIGN,
3378                 BC_LEX_STORE_PUSH,
3379         };
3380         static const //BcLexType - should be this type
3381         uint8_t
3382         dc_lex_tokens[] = {
3383                 /* %&'( */
3384                 BC_LEX_OP_MODULUS, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_LPAREN,
3385                 /* )*+, */
3386                 BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_MULTIPLY, BC_LEX_OP_PLUS, BC_LEX_INVALID,
3387                 /* -./ */
3388                 BC_LEX_OP_MINUS, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_DIVIDE,
3389                 /* 0123456789 */
3390                 BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
3391                 BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
3392                 BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
3393                 /* :;<=>?@ */
3394                 BC_LEX_COLON, BC_LEX_SCOLON, BC_LEX_OP_REL_GT, BC_LEX_OP_REL_EQ,
3395                 BC_LEX_OP_REL_LT, BC_LEX_KEY_READ, BC_LEX_INVALID,
3396                 /* ABCDEFGH */
3397                 BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
3398                 BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_EQ_NO_REG, BC_LEX_INVALID,
3399                 /* IJKLMNOP */
3400                 BC_LEX_KEY_IBASE, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_KEY_SCALE, BC_LEX_LOAD_POP,
3401                 BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_BOOL_NOT, BC_LEX_KEY_OBASE, BC_LEX_PRINT_STREAM,
3402                 /* QRSTUVWXY */
3403                 BC_LEX_NQUIT, BC_LEX_POP, BC_LEX_STORE_PUSH, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
3404                 BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_SCALE_FACTOR, BC_LEX_INVALID,
3405                 /* Z[\] */
3406                 BC_LEX_KEY_LENGTH, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
3407                 /* ^_` */
3408                 BC_LEX_OP_POWER, BC_LEX_NEG, BC_LEX_INVALID,
3409                 /* abcdefgh */
3410                 BC_LEX_ASCIIFY, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_CLEAR_STACK, BC_LEX_DUPLICATE,
3411                 BC_LEX_ELSE, BC_LEX_PRINT_STACK, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_INVALID,
3412                 /* ijklmnop */
3413                 BC_LEX_STORE_IBASE, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_STORE_SCALE, BC_LEX_LOAD,
3414                 BC_LEX_INVALID, BC_LEX_PRINT_POP, BC_LEX_STORE_OBASE, BC_LEX_KEY_PRINT,
3415                 /* qrstuvwx */
3416                 BC_LEX_KEY_QUIT, BC_LEX_SWAP, BC_LEX_OP_ASSIGN, BC_LEX_INVALID,
3417                 BC_LEX_INVALID, BC_LEX_KEY_SQRT, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_EXECUTE,
3418                 /* yz */
3419                 BC_LEX_INVALID, BC_LEX_STACK_LEVEL,
3420                 /* {|}~ */
3421                 BC_LEX_LBRACE, BC_LEX_OP_MODEXP, BC_LEX_INVALID, BC_LEX_OP_DIVMOD,
3422         };
3423
3424         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
3425         char c = l->buf[l->i++], c2;
3426         size_t i;
3427
3428         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(dc_lex_regs); ++i) {
3429                 if (l->t.last == dc_lex_regs[i])
3430                         RETURN_STATUS(zdc_lex_register(l));
3431         }
3432
3433         if (c >= '%' && c <= '~'
3434          && (l->t.t = dc_lex_tokens[c - '%']) != BC_LEX_INVALID
3435         ) {
3436                 RETURN_STATUS(s);
3437         }
3438
3439         // This is the workhorse of the lexer.
3440         switch (c) {
3441 //              case '\0': // probably never reached
3442 //                      l->t.t = BC_LEX_EOF;
3443 //                      break;
3444                 case '\n':
3445                 case '\t':
3446                 case '\v':
3447                 case '\f':
3448                 case '\r':
3449                 case ' ':
3450                         l->newline = (c == '\n');
3451                         bc_lex_whitespace(l);
3452                         break;
3453                 case '!':
3454                         c2 = l->buf[l->i];
3455                         if (c2 == '=')
3456                                 l->t.t = BC_LEX_OP_REL_NE;
3457                         else if (c2 == '<')
3458                                 l->t.t = BC_LEX_OP_REL_LE;
3459                         else if (c2 == '>')
3460                                 l->t.t = BC_LEX_OP_REL_GE;
3461                         else
3462                                 RETURN_STATUS(bc_error_bad_character(c));
3463                         ++l->i;
3464                         break;
3465                 case '#':
3466                         bc_lex_lineComment(l);
3467                         break;
3468                 case '.':
3469                         if (isdigit(l->buf[l->i]))
3470                                 s = zbc_lex_number(l, c);
3471                         else
3472                                 s = bc_error_bad_character(c);
3473                         break;
3474                 case '0':
3475                 case '1':
3476                 case '2':
3477                 case '3':
3478                 case '4':
3479                 case '5':
3480                 case '6':
3481                 case '7':
3482                 case '8':
3483                 case '9':
3484                 case 'A':
3485                 case 'B':
3486                 case 'C':
3487                 case 'D':
3488                 case 'E':
3489                 case 'F':
3490                         s = zbc_lex_number(l, c);
3491                         break;
3492                 case '[':
3493                         s = zdc_lex_string(l);
3494                         break;
3495                 default:
3496                         l->t.t = BC_LEX_INVALID;
3497                         s = bc_error_bad_character(c);
3498                         break;
3499         }
3500
3501         RETURN_STATUS(s);
3502 }
3503 #endif // ENABLE_DC
3504
3505 static void bc_parse_push(BcParse *p, char i)
3506 {
3507         dbg_compile("%s:%d pushing bytecode %zd:%d", __func__, __LINE__, p->func->code.len, i);
3508         bc_vec_pushByte(&p->func->code, i);
3509 }
3510
3511 static void bc_parse_pushName(BcParse *p, char *name)
3512 {
3513         while (*name)
3514                 bc_parse_push(p, *name++);
3515         bc_parse_push(p, BC_PARSE_STREND);
3516 }
3517
3518 static void bc_parse_pushIndex(BcParse *p, size_t idx)
3519 {
3520         size_t mask;
3521         unsigned amt;
3522
3523         dbg_lex("%s:%d pushing index %zd", __func__, __LINE__, idx);
3524         mask = ((size_t)0xff) << (sizeof(idx) * 8 - 8);
3525         amt = sizeof(idx);
3526         do {
3527                 if (idx & mask) break;
3528                 mask >>= 8;
3529                 amt--;
3530         } while (amt != 0);
3531
3532         bc_parse_push(p, amt);
3533
3534         while (idx != 0) {
3535                 bc_parse_push(p, (unsigned char)idx);
3536                 idx >>= 8;
3537         }
3538 }
3539
3540 #if ENABLE_BC
3541 static void bc_parse_pushJUMP(BcParse *p, size_t idx)
3542 {
3543         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP);
3544         bc_parse_pushIndex(p, idx);
3545 }
3546
3547 static void bc_parse_pushJUMP_ZERO(BcParse *p, size_t idx)
3548 {
3549         bc_parse_push(p, BC_INST_JUMP_ZERO);
3550         bc_parse_pushIndex(p, idx);
3551 }
3552
3553 static BC_STATUS bc_parse_pushSTR(BcParse *p)
3554 {
3555         char *str = xstrdup(p->l.t.v.v);
3556
3557         bc_parse_push(p, BC_INST_STR);
3558         bc_parse_pushIndex(p, p->func->strs.len);
3559         bc_vec_push(&p->func->strs, &str);
3560
3561         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
3562 }
3563 #define bc_parse_pushSTR(...) (bc_parse_pushSTR(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3564 #endif
3565
3566 static void bc_parse_pushNUM(BcParse *p)
3567 {
3568         char *num = xstrdup(p->l.t.v.v);
3569 #if ENABLE_BC && ENABLE_DC
3570         size_t idx = bc_vec_push(IS_BC ? &p->func->consts : &G.prog.consts, &num);
3571 #elif ENABLE_BC
3572         size_t idx = bc_vec_push(&p->func->consts, &num);
3573 #else // DC
3574         size_t idx = bc_vec_push(&G.prog.consts, &num);
3575 #endif
3576         bc_parse_push(p, BC_INST_NUM);
3577         bc_parse_pushIndex(p, idx);
3578 }
3579
3580 IF_BC(static BC_STATUS zbc_parse_stmt_or_funcdef(BcParse *p);)
3581 IF_DC(static BC_STATUS zdc_parse_parse(BcParse *p);)
3582
3583 // "Parse" half of "parse,execute,repeat" main loop
3584 static BC_STATUS zcommon_parse(BcParse *p)
3585 {
3586         if (IS_BC) {
3587 // FIXME: "eating" of stmt delemiters is coded inconsistently
3588 // (sometimes zbc_parse_stmt() eats the delimiter, sometimes don't),
3589 // which causes bugs such as "print 1 print 2" erroneously accepted,
3590 // or "print 1 else 2" detecting parse error only after executing
3591 // "print 1" part.
3592                 IF_BC(RETURN_STATUS(zbc_parse_stmt_or_funcdef(p));)
3593         }
3594         IF_DC(RETURN_STATUS(zdc_parse_parse(p));)
3595 }
3596 #define zcommon_parse(...) (zcommon_parse(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3597
3598 static BC_STATUS zbc_parse_text_init(BcParse *p, const char *text)
3599 {
3600         p->func = bc_program_func(p->fidx);
3601
3602         RETURN_STATUS(zbc_lex_text_init(&p->l, text));
3603 }
3604 #define zbc_parse_text_init(...) (zbc_parse_text_init(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3605
3606 // Called when parsing or execution detects a failure,
3607 // resets execution structures.
3608 static void bc_program_reset(void)
3609 {
3610         BcFunc *f;
3611         BcInstPtr *ip;
3612
3613         bc_vec_npop(&G.prog.exestack, G.prog.exestack.len - 1);
3614         bc_vec_pop_all(&G.prog.results);
3615
3616         f = bc_program_func_BC_PROG_MAIN();
3617         ip = bc_vec_top(&G.prog.exestack);
3618         ip->inst_idx = f->code.len;
3619 }
3620
3621 // Called when zbc/zdc_parse_parse() detects a failure,
3622 // resets parsing structures.
3623 static void bc_parse_reset(BcParse *p)
3624 {
3625         if (p->fidx != BC_PROG_MAIN) {
3626                 bc_vec_pop_all(&p->func->code);
3627                 IF_BC(bc_vec_pop_all(&p->func->labels);)
3628                 IF_BC(bc_vec_pop_all(&p->func->autos);)
3629                 IF_BC(p->func->nparams = 0;)
3630
3631                 p->fidx = BC_PROG_MAIN;
3632                 p->func = bc_program_func_BC_PROG_MAIN();
3633         }
3634
3635         p->l.i = p->l.len;
3636         p->l.t.t = BC_LEX_EOF;
3637
3638         IF_BC(bc_vec_pop_all(&p->exits);)
3639         IF_BC(bc_vec_pop_all(&p->conds);)
3640         IF_BC(bc_vec_pop_all(&p->ops);)
3641
3642         bc_program_reset();
3643 }
3644
3645 static void bc_parse_free(BcParse *p)
3646 {
3647         IF_BC(bc_vec_free(&p->exits);)
3648         IF_BC(bc_vec_free(&p->conds);)
3649         IF_BC(bc_vec_free(&p->ops);)
3650         bc_lex_free(&p->l);
3651 }
3652
3653 static void bc_parse_create(BcParse *p, size_t fidx)
3654 {
3655         memset(p, 0, sizeof(BcParse));
3656
3657         bc_lex_init(&p->l);
3658         IF_BC(bc_vec_init(&p->exits, sizeof(size_t), NULL);)
3659         IF_BC(bc_vec_init(&p->conds, sizeof(size_t), NULL);)
3660         IF_BC(bc_vec_init(&p->ops, sizeof(BcLexType), NULL);)
3661
3662         p->fidx = fidx;
3663         p->func = bc_program_func(fidx);
3664 }
3665
3666 static void bc_program_add_fn(void)
3667 {
3668         //size_t idx;
3669         BcFunc f;
3670         bc_func_init(&f);
3671         //idx =
3672         bc_vec_push(&G.prog.fns, &f);
3673         //return idx;
3674 }
3675
3676 #if ENABLE_BC
3677
3678 // Note: takes ownership of 'name' (must be malloced)
3679 static size_t bc_program_addFunc(char *name)
3680 {
3681         size_t idx;
3682         BcId entry, *entry_ptr;
3683         int inserted;
3684
3685         entry.name = name;
3686         entry.idx = G.prog.fns.len;
3687
3688         inserted = bc_map_insert(&G.prog.fn_map, &entry, &idx);
3689         if (!inserted) free(name);
3690
3691         entry_ptr = bc_vec_item(&G.prog.fn_map, idx);
3692         idx = entry_ptr->idx;
3693
3694         if (!inserted) {
3695                 // There is already a function with this name.
3696                 // It'll be redefined now, clear old definition.
3697                 BcFunc *func = bc_program_func(entry_ptr->idx);
3698                 bc_func_free(func);
3699                 bc_func_init(func);
3700         } else {
3701                 bc_program_add_fn();
3702         }
3703
3704         return idx;
3705 }
3706
3707 #define BC_PARSE_TOP_OP(p) (*((BcLexType *) bc_vec_top(&(p)->ops)))
3708 #define BC_PARSE_LEAF(p, rparen)                                \
3709         (((p) >= BC_INST_NUM && (p) <= BC_INST_SQRT) || (rparen) || \
3710          (p) == BC_INST_INC_POST || (p) == BC_INST_DEC_POST)
3711
3712 // We can calculate the conversion between tokens and exprs by subtracting the
3713 // position of the first operator in the lex enum and adding the position of the
3714 // first in the expr enum. Note: This only works for binary operators.
3715 #define BC_TOKEN_2_INST(t) ((char) ((t) - BC_LEX_NEG + BC_INST_NEG))
3716
3717 static BcStatus bc_parse_expr_empty_ok(BcParse *p, uint8_t flags);
3718
3719 static BC_STATUS zbc_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags)
3720 {
3721         BcStatus s;
3722
3723         s = bc_parse_expr_empty_ok(p, flags);
3724         if (s == BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP)
3725                 RETURN_STATUS(bc_error("empty expression"));
3726         RETURN_STATUS(s);
3727 }
3728 #define zbc_parse_expr(...) (zbc_parse_expr(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3729
3730 static BC_STATUS zbc_parse_stmt_possibly_auto(BcParse *p, bool auto_allowed);
3731 #define zbc_parse_stmt_possibly_auto(...) (zbc_parse_stmt_possibly_auto(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3732
3733 static BC_STATUS zbc_parse_stmt(BcParse *p)
3734 {
3735         RETURN_STATUS(zbc_parse_stmt_possibly_auto(p, false));
3736 }
3737 #define zbc_parse_stmt(...) (zbc_parse_stmt(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3738
3739 static BC_STATUS zbc_parse_stmt_allow_NLINE_before(BcParse *p, const char *after_X)
3740 {
3741         // "if(cond)<newline>stmt" is accepted too, but not 2+ newlines.
3742         // Same for "else", "while()", "for()".
3743         BcStatus s = zbc_lex_next_and_skip_NLINE(&p->l);
3744         if (s) RETURN_STATUS(s);
3745         if (p->l.t.t == BC_LEX_NLINE)
3746                 RETURN_STATUS(bc_error_fmt("no statement after '%s'", after_X));
3747
3748         RETURN_STATUS(zbc_parse_stmt(p));
3749 }
3750 #define zbc_parse_stmt_allow_NLINE_before(...) (zbc_parse_stmt_allow_NLINE_before(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3751
3752 static void bc_parse_operator(BcParse *p, BcLexType type, size_t start,
3753                                   size_t *nexprs)
3754 {
3755         char l, r = bc_parse_op_PREC(type - BC_LEX_OP_INC);
3756         bool left = bc_parse_op_LEFT(type - BC_LEX_OP_INC);
3757
3758         while (p->ops.len > start) {
3759                 BcLexType t = BC_PARSE_TOP_OP(p);
3760                 if (t == BC_LEX_LPAREN) break;
3761
3762                 l = bc_parse_op_PREC(t - BC_LEX_OP_INC);
3763                 if (l >= r && (l != r || !left)) break;
3764
3765                 bc_parse_push(p, BC_TOKEN_2_INST(t));
3766                 bc_vec_pop(&p->ops);
3767                 *nexprs -= (t != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && t != BC_LEX_NEG);
3768         }
3769
3770         bc_vec_push(&p->ops, &type);
3771 }
3772
3773 static BC_STATUS zbc_parse_rightParen(BcParse *p, size_t ops_bgn, size_t *nexs)
3774 {
3775         BcLexType top;
3776
3777         if (p->ops.len <= ops_bgn)
3778                 RETURN_STATUS(bc_error_bad_expression());
3779         top = BC_PARSE_TOP_OP(p);
3780
3781         while (top != BC_LEX_LPAREN) {
3782                 bc_parse_push(p, BC_TOKEN_2_INST(top));
3783
3784                 bc_vec_pop(&p->ops);
3785                 *nexs -= top != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && top != BC_LEX_NEG;
3786
3787                 if (p->ops.len <= ops_bgn)
3788                         RETURN_STATUS(bc_error_bad_expression());
3789                 top = BC_PARSE_TOP_OP(p);
3790         }
3791
3792         bc_vec_pop(&p->ops);
3793
3794         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
3795 }
3796 #define zbc_parse_rightParen(...) (zbc_parse_rightParen(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3797
3798 static BC_STATUS zbc_parse_params(BcParse *p, uint8_t flags)
3799 {
3800         BcStatus s;
3801         size_t nparams;
3802
3803         dbg_lex("%s:%d p->l.t.t:%d", __func__, __LINE__, p->l.t.t);
3804         flags = (flags & ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL)) | BC_PARSE_ARRAY;
3805
3806         s = zbc_lex_next(&p->l);
3807         if (s) RETURN_STATUS(s);
3808
3809         nparams = 0;
3810         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) {
3811                 for (;;) {
3812                         s = zbc_parse_expr(p, flags);
3813                         if (s) RETURN_STATUS(s);
3814                         nparams++;
3815                         if (p->l.t.t != BC_LEX_COMMA) {
3816                                 if (p->l.t.t == BC_LEX_RPAREN)
3817                                         break;
3818                                 RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
3819                         }
3820                         s = zbc_lex_next(&p->l);
3821                         if (s) RETURN_STATUS(s);
3822                 }
3823         }
3824
3825         bc_parse_push(p, BC_INST_CALL);
3826         bc_parse_pushIndex(p, nparams);
3827
3828         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3829 }
3830 #define zbc_parse_params(...) (zbc_parse_params(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3831
3832 // Note: takes ownership of 'name' (must be malloced)
3833 static BC_STATUS zbc_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 = zbc_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_find_exact(&G.prog.fn_map, &entry);
3850
3851         if (idx == BC_VEC_INVALID_IDX) {
3852                 // No such function exists, create an empty one
3853                 bc_program_addFunc(name);
3854                 idx = bc_map_find_exact(&G.prog.fn_map, &entry);
3855         } else
3856                 free(name);
3857
3858         entry_ptr = bc_vec_item(&G.prog.fn_map, idx);
3859         bc_parse_pushIndex(p, entry_ptr->idx);
3860
3861         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
3862  err:
3863         free(name);
3864         RETURN_STATUS(s);
3865 }
3866 #define zbc_parse_call(...) (zbc_parse_call(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3867
3868 static BC_STATUS zbc_parse_name(BcParse *p, BcInst *type, uint8_t flags)
3869 {
3870         BcStatus s;
3871         char *name;
3872
3873         name = xstrdup(p->l.t.v.v);
3874         s = zbc_lex_next(&p->l);
3875         if (s) goto err;
3876
3877         if (p->l.t.t == BC_LEX_LBRACKET) {
3878                 s = zbc_lex_next(&p->l);
3879                 if (s) goto err;
3880
3881                 if (p->l.t.t == BC_LEX_RBRACKET) {
3882                         if (!(flags & BC_PARSE_ARRAY)) {
3883                                 s = bc_error_bad_expression();
3884                                 goto err;
3885                         }
3886                         *type = BC_INST_ARRAY;
3887                 } else {
3888                         *type = BC_INST_ARRAY_ELEM;
3889                         flags &= ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL);
3890                         s = zbc_parse_expr(p, flags);
3891                         if (s) goto err;
3892                 }
3893                 s = zbc_lex_next(&p->l);
3894                 if (s) goto err;
3895                 bc_parse_push(p, *type);
3896                 bc_parse_pushName(p, name);
3897                 free(name);
3898         } else if (p->l.t.t == BC_LEX_LPAREN) {
3899                 if (flags & BC_PARSE_NOCALL) {
3900                         s = bc_error_bad_token();
3901                         goto err;
3902                 }
3903                 *type = BC_INST_CALL;
3904                 s = zbc_parse_call(p, name, flags);
3905         } else {
3906                 *type = BC_INST_VAR;
3907                 bc_parse_push(p, BC_INST_VAR);
3908                 bc_parse_pushName(p, name);
3909                 free(name);
3910         }
3911
3912         RETURN_STATUS(s);
3913  err:
3914         free(name);
3915         RETURN_STATUS(s);
3916 }
3917 #define zbc_parse_name(...) (zbc_parse_name(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3918
3919 static BC_STATUS zbc_parse_read(BcParse *p)
3920 {
3921         BcStatus s;
3922
3923         s = zbc_lex_next(&p->l);
3924         if (s) RETURN_STATUS(s);
3925         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
3926
3927         s = zbc_lex_next(&p->l);
3928         if (s) RETURN_STATUS(s);
3929         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
3930
3931         bc_parse_push(p, BC_INST_READ);
3932
3933         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
3934 }
3935 #define zbc_parse_read(...) (zbc_parse_read(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3936
3937 static BC_STATUS zbc_parse_builtin(BcParse *p, BcLexType type, uint8_t flags,
3938                                  BcInst *prev)
3939 {
3940         BcStatus s;
3941
3942         s = zbc_lex_next(&p->l);
3943         if (s) RETURN_STATUS(s);
3944         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
3945
3946         flags = (flags & ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL)) | BC_PARSE_ARRAY;
3947
3948         s = zbc_lex_next(&p->l);
3949         if (s) RETURN_STATUS(s);
3950
3951         s = zbc_parse_expr(p, flags);
3952         if (s) RETURN_STATUS(s);
3953
3954         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
3955
3956         *prev = (type == BC_LEX_KEY_LENGTH) ? BC_INST_LENGTH : BC_INST_SQRT;
3957         bc_parse_push(p, *prev);
3958
3959         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
3960 }
3961 #define zbc_parse_builtin(...) (zbc_parse_builtin(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3962
3963 static BC_STATUS zbc_parse_scale(BcParse *p, BcInst *type, uint8_t flags)
3964 {
3965         BcStatus s;
3966
3967         s = zbc_lex_next(&p->l);
3968         if (s) RETURN_STATUS(s);
3969
3970         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) {
3971                 *type = BC_INST_SCALE;
3972                 bc_parse_push(p, BC_INST_SCALE);
3973                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
3974         }
3975
3976         *type = BC_INST_SCALE_FUNC;
3977         flags &= ~(BC_PARSE_PRINT | BC_PARSE_REL);
3978
3979         s = zbc_lex_next(&p->l);
3980         if (s) RETURN_STATUS(s);
3981
3982         s = zbc_parse_expr(p, flags);
3983         if (s) RETURN_STATUS(s);
3984         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN)
3985                 RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
3986         bc_parse_push(p, BC_INST_SCALE_FUNC);
3987
3988         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
3989 }
3990 #define zbc_parse_scale(...) (zbc_parse_scale(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
3991
3992 static BC_STATUS zbc_parse_incdec(BcParse *p, BcInst *prev, bool *paren_expr,
3993                                 size_t *nexprs, uint8_t flags)
3994 {
3995         BcStatus s;
3996         BcLexType type;
3997         char inst;
3998         BcInst etype = *prev;
3999
4000         if (etype == BC_INST_VAR || etype == BC_INST_ARRAY_ELEM
4001          || etype == BC_INST_SCALE || etype == BC_INST_LAST
4002          || etype == BC_INST_IBASE || etype == BC_INST_OBASE
4003         ) {
4004                 *prev = inst = BC_INST_INC_POST + (p->l.t.t != BC_LEX_OP_INC);
4005                 bc_parse_push(p, inst);
4006                 s = zbc_lex_next(&p->l);
4007         } else {
4008                 *prev = inst = BC_INST_INC_PRE + (p->l.t.t != BC_LEX_OP_INC);
4009                 *paren_expr = true;
4010
4011                 s = zbc_lex_next(&p->l);
4012                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4013                 type = p->l.t.t;
4014
4015                 // Because we parse the next part of the expression
4016                 // right here, we need to increment this.
4017                 *nexprs = *nexprs + 1;
4018
4019                 switch (type) {
4020                         case BC_LEX_NAME:
4021                                 s = zbc_parse_name(p, prev, flags | BC_PARSE_NOCALL);
4022                                 break;
4023                         case BC_LEX_KEY_IBASE:
4024                         case BC_LEX_KEY_LAST:
4025                         case BC_LEX_KEY_OBASE:
4026                                 bc_parse_push(p, type - BC_LEX_KEY_IBASE + BC_INST_IBASE);
4027                                 s = zbc_lex_next(&p->l);
4028                                 break;
4029                         case BC_LEX_KEY_SCALE:
4030                                 s = zbc_lex_next(&p->l);
4031                                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4032                                 if (p->l.t.t == BC_LEX_LPAREN)
4033                                         s = bc_error_bad_token();
4034                                 else
4035                                         bc_parse_push(p, BC_INST_SCALE);
4036                                 break;
4037                         default:
4038                                 s = bc_error_bad_token();
4039                                 break;
4040                 }
4041
4042                 if (!s) bc_parse_push(p, inst);
4043         }
4044
4045         RETURN_STATUS(s);
4046 }
4047 #define zbc_parse_incdec(...) (zbc_parse_incdec(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4048
4049 static BC_STATUS zbc_parse_minus(BcParse *p, BcInst *prev, size_t ops_bgn,
4050                                bool rparen, size_t *nexprs)
4051 {
4052         BcStatus s;
4053         BcLexType type;
4054         BcInst etype = *prev;
4055
4056         s = zbc_lex_next(&p->l);
4057         if (s) RETURN_STATUS(s);
4058
4059         type = rparen || etype == BC_INST_INC_POST || etype == BC_INST_DEC_POST ||
4060                        (etype >= BC_INST_NUM && etype <= BC_INST_SQRT) ?
4061                    BC_LEX_OP_MINUS :
4062                    BC_LEX_NEG;
4063         *prev = BC_TOKEN_2_INST(type);
4064
4065         // We can just push onto the op stack because this is the largest
4066         // precedence operator that gets pushed. Inc/dec does not.
4067         if (type != BC_LEX_OP_MINUS)
4068                 bc_vec_push(&p->ops, &type);
4069         else
4070                 bc_parse_operator(p, type, ops_bgn, nexprs);
4071
4072         RETURN_STATUS(s);
4073 }
4074 #define zbc_parse_minus(...) (zbc_parse_minus(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4075
4076 static BC_STATUS zbc_parse_print(BcParse *p)
4077 {
4078         BcStatus s;
4079         BcLexType type;
4080
4081         for (;;) {
4082                 s = zbc_lex_next(&p->l);
4083                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4084                 type = p->l.t.t;
4085                 if (type == BC_LEX_STR) {
4086                         s = bc_parse_pushSTR(p);
4087                 } else {
4088                         s = zbc_parse_expr(p, 0);
4089                 }
4090                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4091                 bc_parse_push(p, BC_INST_PRINT_POP);
4092                 if (p->l.t.t != BC_LEX_COMMA)
4093                         break;
4094         }
4095
4096         RETURN_STATUS(s);
4097 }
4098 #define zbc_parse_print(...) (zbc_parse_print(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4099
4100 static BC_STATUS zbc_parse_return(BcParse *p)
4101 {
4102         BcStatus s;
4103         BcLexType t;
4104
4105         dbg_lex_enter("%s:%d entered", __func__, __LINE__);
4106         s = zbc_lex_next(&p->l);
4107         if (s) RETURN_STATUS(s);
4108
4109         t = p->l.t.t;
4110         if (t == BC_LEX_NLINE || t == BC_LEX_SCOLON)
4111                 bc_parse_push(p, BC_INST_RET0);
4112         else {
4113                 bool paren = (t == BC_LEX_LPAREN);
4114                 s = bc_parse_expr_empty_ok(p, 0);
4115                 if (s == BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP) {
4116                         bc_parse_push(p, BC_INST_RET0);
4117                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4118                 }
4119                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4120
4121                 if (!paren || p->l.t.last != BC_LEX_RPAREN) {
4122                         s = bc_POSIX_requires("parentheses around return expressions");
4123                         IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(if (s) RETURN_STATUS(s));
4124                 }
4125
4126                 bc_parse_push(p, BC_INST_RET);
4127         }
4128
4129         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
4130         RETURN_STATUS(s);
4131 }
4132 #define zbc_parse_return(...) (zbc_parse_return(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4133
4134 static void rewrite_label_to_current(BcParse *p, size_t idx)
4135 {
4136         size_t *label = bc_vec_item(&p->func->labels, idx);
4137         *label = p->func->code.len;
4138 }
4139
4140 static BC_STATUS zbc_parse_if(BcParse *p)
4141 {
4142         BcStatus s;
4143         size_t ip_idx;
4144
4145         dbg_lex_enter("%s:%d entered", __func__, __LINE__);
4146         s = zbc_lex_next(&p->l);
4147         if (s) RETURN_STATUS(s);
4148         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4149
4150         s = zbc_lex_next(&p->l);
4151         if (s) RETURN_STATUS(s);
4152         s = zbc_parse_expr(p, BC_PARSE_REL);
4153         if (s) RETURN_STATUS(s);
4154         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4155
4156         // Encode "if zero, jump to ..."
4157         // Pushed value (destination of the jump) is uninitialized,
4158         // will be rewritten to be address of "end of if()" or of "else".
4159         ip_idx = bc_vec_push(&p->func->labels, &ip_idx);
4160         bc_parse_pushJUMP_ZERO(p, ip_idx);
4161
4162         s = zbc_parse_stmt_allow_NLINE_before(p, STRING_if);
4163         if (s) RETURN_STATUS(s);
4164
4165         dbg_lex("%s:%d in if after stmt: p->l.t.t:%d", __func__, __LINE__, p->l.t.t);
4166         if (p->l.t.t == BC_LEX_KEY_ELSE) {
4167                 size_t ip2_idx;
4168
4169                 // Encode "after then_stmt, jump to end of if()"
4170                 ip2_idx = bc_vec_push(&p->func->labels, &ip2_idx);
4171                 dbg_lex("%s:%d after if() then_stmt: BC_INST_JUMP to %zd", __func__, __LINE__, ip2_idx);
4172                 bc_parse_pushJUMP(p, ip2_idx);
4173
4174                 dbg_lex("%s:%d rewriting 'if_zero' label to jump to 'else'-> %zd", __func__, __LINE__, p->func->code.len);
4175                 rewrite_label_to_current(p, ip_idx);
4176
4177                 ip_idx = ip2_idx;
4178
4179                 s = zbc_parse_stmt_allow_NLINE_before(p, STRING_else);
4180                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4181         }
4182
4183         dbg_lex("%s:%d rewriting label to jump after 'if' body-> %zd", __func__, __LINE__, p->func->code.len);
4184         rewrite_label_to_current(p, ip_idx);
4185
4186         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
4187         RETURN_STATUS(s);
4188 }
4189 #define zbc_parse_if(...) (zbc_parse_if(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4190
4191 static BC_STATUS zbc_parse_while(BcParse *p)
4192 {
4193         BcStatus s;
4194         size_t cond_idx;
4195         size_t ip_idx;
4196
4197         s = zbc_lex_next(&p->l);
4198         if (s) RETURN_STATUS(s);
4199         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4200         s = zbc_lex_next(&p->l);
4201         if (s) RETURN_STATUS(s);
4202
4203         cond_idx = bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4204         ip_idx = cond_idx + 1;
4205         bc_vec_push(&p->conds, &cond_idx);
4206
4207         bc_vec_push(&p->exits, &ip_idx);
4208         bc_vec_push(&p->func->labels, &ip_idx);
4209
4210         s = zbc_parse_expr(p, BC_PARSE_REL);
4211         if (s) RETURN_STATUS(s);
4212         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4213
4214         bc_parse_pushJUMP_ZERO(p, ip_idx);
4215
4216         s = zbc_parse_stmt_allow_NLINE_before(p, STRING_while);
4217         if (s) RETURN_STATUS(s);
4218
4219         dbg_lex("%s:%d BC_INST_JUMP to %zd", __func__, __LINE__, cond_idx);
4220         bc_parse_pushJUMP(p, cond_idx);
4221
4222         dbg_lex("%s:%d rewriting label-> %zd", __func__, __LINE__, p->func->code.len);
4223         rewrite_label_to_current(p, ip_idx);
4224
4225         bc_vec_pop(&p->exits);
4226         bc_vec_pop(&p->conds);
4227
4228         RETURN_STATUS(s);
4229 }
4230 #define zbc_parse_while(...) (zbc_parse_while(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4231
4232 static BC_STATUS zbc_parse_for(BcParse *p)
4233 {
4234         BcStatus s;
4235         size_t cond_idx, exit_idx, body_idx, update_idx;
4236
4237         dbg_lex("%s:%d p->l.t.t:%d", __func__, __LINE__, p->l.t.t);
4238         s = zbc_lex_next(&p->l);
4239         if (s) RETURN_STATUS(s);
4240         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4241         s = zbc_lex_next(&p->l);
4242         if (s) RETURN_STATUS(s);
4243
4244         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON) {
4245                 s = zbc_parse_expr(p, 0);
4246                 bc_parse_push(p, BC_INST_POP);
4247                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4248         } else {
4249                 s = bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for("init");
4250                 IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(if (s) RETURN_STATUS(s);)
4251         }
4252
4253         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4254         s = zbc_lex_next(&p->l);
4255         if (s) RETURN_STATUS(s);
4256
4257         cond_idx = bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4258         update_idx = cond_idx + 1;
4259         body_idx = update_idx + 1;
4260         exit_idx = body_idx + 1;
4261
4262         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON)
4263                 s = zbc_parse_expr(p, BC_PARSE_REL);
4264         else {
4265                 // Set this for the next call to bc_parse_pushNUM().
4266                 // This is safe to set because the current token is a semicolon,
4267                 // which has no string requirement.
4268                 bc_vec_string(&p->l.t.v, 1, "1");
4269                 bc_parse_pushNUM(p);
4270                 s = bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for("condition");
4271         }
4272         if (s) RETURN_STATUS(s);
4273
4274         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4275
4276         s = zbc_lex_next(&p->l);
4277         if (s) RETURN_STATUS(s);
4278
4279         bc_parse_pushJUMP_ZERO(p, exit_idx);
4280         bc_parse_pushJUMP(p, body_idx);
4281
4282         bc_vec_push(&p->conds, &update_idx);
4283         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4284
4285         if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) {
4286                 s = zbc_parse_expr(p, 0);
4287                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4288                 if (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4289                 bc_parse_push(p, BC_INST_POP);
4290         } else {
4291                 s = bc_POSIX_does_not_allow_empty_X_expression_in_for("update");
4292                 IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(if (s) RETURN_STATUS(s);)
4293         }
4294
4295         bc_parse_pushJUMP(p, cond_idx);
4296         bc_vec_push(&p->func->labels, &p->func->code.len);
4297
4298         bc_vec_push(&p->exits, &exit_idx);
4299         bc_vec_push(&p->func->labels, &exit_idx);
4300
4301         s = zbc_parse_stmt_allow_NLINE_before(p, STRING_for);
4302         if (s) RETURN_STATUS(s);
4303
4304         dbg_lex("%s:%d BC_INST_JUMP to %zd", __func__, __LINE__, update_idx);
4305         bc_parse_pushJUMP(p, update_idx);
4306
4307         dbg_lex("%s:%d rewriting label-> %zd", __func__, __LINE__, p->func->code.len);
4308         rewrite_label_to_current(p, exit_idx);
4309
4310         bc_vec_pop(&p->exits);
4311         bc_vec_pop(&p->conds);
4312
4313         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
4314 }
4315 #define zbc_parse_for(...) (zbc_parse_for(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4316
4317 static BC_STATUS zbc_parse_break_or_continue(BcParse *p, BcLexType type)
4318 {
4319         BcStatus s;
4320         size_t i;
4321
4322         if (type == BC_LEX_KEY_BREAK) {
4323                 if (p->exits.len == 0) // none of the enclosing blocks is a loop
4324                         RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4325                 i = *(size_t*)bc_vec_top(&p->exits);
4326         } else {
4327                 i = *(size_t*)bc_vec_top(&p->conds);
4328         }
4329
4330         bc_parse_pushJUMP(p, i);
4331
4332         s = zbc_lex_next(&p->l);
4333         if (s) RETURN_STATUS(s);
4334
4335         if (p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON && p->l.t.t != BC_LEX_NLINE)
4336                 RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4337
4338         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
4339 }
4340 #define zbc_parse_break_or_continue(...) (zbc_parse_break_or_continue(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4341
4342 static BC_STATUS zbc_parse_funcdef(BcParse *p)
4343 {
4344         BcStatus s;
4345         bool var, comma = false;
4346         char *name;
4347
4348         dbg_lex_enter("%s:%d entered", __func__, __LINE__);
4349         s = zbc_lex_next(&p->l);
4350         if (s) RETURN_STATUS(s);
4351         if (p->l.t.t != BC_LEX_NAME)
4352                 RETURN_STATUS(bc_error("bad function definition"));
4353
4354         name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4355         p->fidx = bc_program_addFunc(name);
4356         p->func = bc_program_func(p->fidx);
4357
4358         s = zbc_lex_next(&p->l);
4359         if (s) RETURN_STATUS(s);
4360         if (p->l.t.t != BC_LEX_LPAREN)
4361                 RETURN_STATUS(bc_error("bad function definition"));
4362         s = zbc_lex_next(&p->l);
4363         if (s) RETURN_STATUS(s);
4364
4365         while (p->l.t.t != BC_LEX_RPAREN) {
4366                 if (p->l.t.t != BC_LEX_NAME)
4367                         RETURN_STATUS(bc_error("bad function definition"));
4368
4369                 ++p->func->nparams;
4370
4371                 name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4372                 s = zbc_lex_next(&p->l);
4373                 if (s) goto err;
4374
4375                 var = p->l.t.t != BC_LEX_LBRACKET;
4376
4377                 if (!var) {
4378                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4379                         if (s) goto err;
4380
4381                         if (p->l.t.t != BC_LEX_RBRACKET) {
4382                                 s = bc_error("bad function definition");
4383                                 goto err;
4384                         }
4385
4386                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4387                         if (s) goto err;
4388                 }
4389
4390                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
4391                 if (comma) {
4392                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4393                         if (s) goto err;
4394                 }
4395
4396                 s = zbc_func_insert(p->func, name, var);
4397                 if (s) goto err;
4398         }
4399
4400         if (comma) RETURN_STATUS(bc_error("bad function definition"));
4401
4402         s = zbc_lex_next(&p->l);
4403         if (s) RETURN_STATUS(s);
4404
4405         if (p->l.t.t != BC_LEX_LBRACE)
4406                 s = bc_POSIX_requires("the left brace be on the same line as the function header");
4407
4408         // Prevent "define z()<newline>" from being interpreted as function with empty stmt as body
4409         s = zbc_lex_skip_if_at_NLINE(&p->l);
4410         if (s) RETURN_STATUS(s);
4411         //GNU bc requires a {} block even if function body has single stmt, enforce this?
4412         if (p->l.t.t != BC_LEX_LBRACE)
4413                 RETURN_STATUS(bc_error("function { body } expected"));
4414
4415         p->in_funcdef++; // to determine whether "return" stmt is allowed, and such
4416         s = zbc_parse_stmt_possibly_auto(p, true);
4417         p->in_funcdef--;
4418         if (s) RETURN_STATUS(s);
4419
4420         bc_parse_push(p, BC_INST_RET0);
4421
4422         // Subsequent code generation is into main program
4423         p->fidx = BC_PROG_MAIN;
4424         p->func = bc_program_func_BC_PROG_MAIN();
4425
4426         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
4427         RETURN_STATUS(s);
4428  err:
4429         dbg_lex_done("%s:%d done (error)", __func__, __LINE__);
4430         free(name);
4431         RETURN_STATUS(s);
4432 }
4433 #define zbc_parse_funcdef(...) (zbc_parse_funcdef(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4434
4435 static BC_STATUS zbc_parse_auto(BcParse *p)
4436 {
4437         BcStatus s;
4438         bool comma, var, one;
4439         char *name;
4440
4441         dbg_lex_enter("%s:%d entered", __func__, __LINE__);
4442         s = zbc_lex_next(&p->l);
4443         if (s) RETURN_STATUS(s);
4444
4445         comma = false;
4446         one = p->l.t.t == BC_LEX_NAME;
4447
4448         while (p->l.t.t == BC_LEX_NAME) {
4449                 name = xstrdup(p->l.t.v.v);
4450                 s = zbc_lex_next(&p->l);
4451                 if (s) goto err;
4452
4453                 var = p->l.t.t != BC_LEX_LBRACKET;
4454                 if (!var) {
4455                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4456                         if (s) goto err;
4457
4458                         if (p->l.t.t != BC_LEX_RBRACKET) {
4459                                 s = bc_error("bad function definition");
4460                                 goto err;
4461                         }
4462
4463                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4464                         if (s) goto err;
4465                 }
4466
4467                 comma = p->l.t.t == BC_LEX_COMMA;
4468                 if (comma) {
4469                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4470                         if (s) goto err;
4471                 }
4472
4473                 s = zbc_func_insert(p->func, name, var);
4474                 if (s) goto err;
4475         }
4476
4477         if (comma) RETURN_STATUS(bc_error("bad function definition"));
4478         if (!one) RETURN_STATUS(bc_error("no auto variable found"));
4479
4480         if (p->l.t.t != BC_LEX_NLINE && p->l.t.t != BC_LEX_SCOLON)
4481                 RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4482
4483         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
4484         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
4485  err:
4486         free(name);
4487         dbg_lex_done("%s:%d done (ERROR)", __func__, __LINE__);
4488         RETURN_STATUS(s);
4489 }
4490 #define zbc_parse_auto(...) (zbc_parse_auto(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4491
4492 #undef zbc_parse_stmt_possibly_auto
4493 static BC_STATUS zbc_parse_stmt_possibly_auto(BcParse *p, bool auto_allowed)
4494 {
4495         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4496
4497         dbg_lex_enter("%s:%d entered, p->l.t.t:%d", __func__, __LINE__, p->l.t.t);
4498
4499         if (p->l.t.t == BC_LEX_NLINE) {
4500                 dbg_lex_done("%s:%d done (seen BC_LEX_NLINE)", __func__, __LINE__);
4501                 RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
4502         }
4503         if (p->l.t.t == BC_LEX_SCOLON) {
4504                 dbg_lex_done("%s:%d done (seen BC_LEX_SCOLON)", __func__, __LINE__);
4505                 RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
4506         }
4507
4508         if (p->l.t.t == BC_LEX_LBRACE) {
4509                 dbg_lex("%s:%d BC_LEX_LBRACE: (auto_allowed:%d)", __func__, __LINE__, auto_allowed);
4510                 do {
4511                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4512                         if (s) RETURN_STATUS(s);
4513                 } while (p->l.t.t == BC_LEX_NLINE);
4514                 if (auto_allowed && p->l.t.t == BC_LEX_KEY_AUTO) {
4515                         dbg_lex("%s:%d calling zbc_parse_auto()", __func__, __LINE__);
4516                         s = zbc_parse_auto(p);
4517                         if (s) RETURN_STATUS(s);
4518                 }
4519                 while (p->l.t.t != BC_LEX_RBRACE) {
4520                         dbg_lex("%s:%d block parsing loop", __func__, __LINE__);
4521                         s = zbc_parse_stmt(p);
4522                         if (s) RETURN_STATUS(s);
4523                 }
4524                 s = zbc_lex_next(&p->l);
4525                 dbg_lex_done("%s:%d done (seen BC_LEX_RBRACE)", __func__, __LINE__);
4526                 RETURN_STATUS(s);
4527         }
4528
4529         dbg_lex("%s:%d p->l.t.t:%d", __func__, __LINE__, p->l.t.t);
4530         switch (p->l.t.t) {
4531                 case BC_LEX_OP_INC:
4532                 case BC_LEX_OP_DEC:
4533                 case BC_LEX_OP_MINUS:
4534                 case BC_LEX_OP_BOOL_NOT:
4535                 case BC_LEX_LPAREN:
4536                 case BC_LEX_NAME:
4537                 case BC_LEX_NUMBER:
4538                 case BC_LEX_KEY_IBASE:
4539                 case BC_LEX_KEY_LAST:
4540                 case BC_LEX_KEY_LENGTH:
4541                 case BC_LEX_KEY_OBASE:
4542                 case BC_LEX_KEY_READ:
4543                 case BC_LEX_KEY_SCALE:
4544                 case BC_LEX_KEY_SQRT:
4545                         s = zbc_parse_expr(p, BC_PARSE_PRINT);
4546                         break;
4547                 case BC_LEX_STR:
4548                         s = bc_parse_pushSTR(p);
4549                         bc_parse_push(p, BC_INST_PRINT_STR);
4550                         break;
4551                 case BC_LEX_KEY_BREAK:
4552                 case BC_LEX_KEY_CONTINUE:
4553                         s = zbc_parse_break_or_continue(p, p->l.t.t);
4554                         break;
4555                 case BC_LEX_KEY_FOR:
4556                         s = zbc_parse_for(p);
4557                         break;
4558                 case BC_LEX_KEY_HALT:
4559                         bc_parse_push(p, BC_INST_HALT);
4560                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4561                         break;
4562                 case BC_LEX_KEY_IF:
4563                         s = zbc_parse_if(p);
4564                         break;
4565                 case BC_LEX_KEY_LIMITS:
4566                         // "limits" is a compile-time command,
4567                         // the output is produced at _parse time_.
4568                         printf(
4569                                 "BC_BASE_MAX     = "BC_MAX_OBASE_STR "\n"
4570                                 "BC_DIM_MAX      = "BC_MAX_DIM_STR   "\n"
4571                                 "BC_SCALE_MAX    = "BC_MAX_SCALE_STR "\n"
4572                                 "BC_STRING_MAX   = "BC_MAX_STRING_STR"\n"
4573                                 "BC_NAME_MAX     = "BC_MAX_NAME_STR  "\n"
4574                                 "BC_NUM_MAX      = "BC_MAX_NUM_STR   "\n"
4575                                 "MAX Exponent    = "BC_MAX_EXP_STR   "\n"
4576                                 "Number of vars  = "BC_MAX_VARS_STR  "\n"
4577                         );
4578                         s = zbc_lex_next(&p->l);
4579                         break;
4580                 case BC_LEX_KEY_PRINT:
4581                         s = zbc_parse_print(p);
4582                         break;
4583                 case BC_LEX_KEY_QUIT:
4584                         // "quit" is a compile-time command. For example,
4585                         // "if (0 == 1) quit" terminates when parsing the statement,
4586                         // not when it is executed
4587                         QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
4588                 case BC_LEX_KEY_RETURN:
4589                         if (!p->in_funcdef)
4590                                 RETURN_STATUS(bc_error("'return' not in a function"));
4591                         s = zbc_parse_return(p);
4592                         break;
4593                 case BC_LEX_KEY_WHILE:
4594                         s = zbc_parse_while(p);
4595                         break;
4596                 default:
4597                         s = bc_error_bad_token();
4598                         break;
4599         }
4600
4601         if (s || G_interrupt) {
4602                 bc_parse_reset(p);
4603                 s = BC_STATUS_FAILURE;
4604         }
4605
4606         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
4607         RETURN_STATUS(s);
4608 }
4609 #define zbc_parse_stmt_possibly_auto(...) (zbc_parse_stmt_possibly_auto(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4610
4611 static BC_STATUS zbc_parse_stmt_or_funcdef(BcParse *p)
4612 {
4613         BcStatus s;
4614
4615         dbg_lex_enter("%s:%d entered", __func__, __LINE__);
4616         if (p->l.t.t == BC_LEX_EOF)
4617                 s = bc_error("end of file");
4618         else if (p->l.t.t == BC_LEX_KEY_DEFINE) {
4619                 dbg_lex("%s:%d p->l.t.t:BC_LEX_KEY_DEFINE", __func__, __LINE__);
4620                 s = zbc_parse_funcdef(p);
4621         } else {
4622                 dbg_lex("%s:%d p->l.t.t:%d (not BC_LEX_KEY_DEFINE)", __func__, __LINE__, p->l.t.t);
4623                 s = zbc_parse_stmt(p);
4624         }
4625
4626         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
4627         RETURN_STATUS(s);
4628 }
4629 #define zbc_parse_stmt_or_funcdef(...) (zbc_parse_stmt_or_funcdef(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4630
4631 // This is not a "z" function: can also return BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP
4632 static BcStatus bc_parse_expr_empty_ok(BcParse *p, uint8_t flags)
4633 {
4634         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4635         BcInst prev = BC_INST_PRINT;
4636         BcLexType top, t = p->l.t.t;
4637         size_t nexprs = 0, ops_bgn = p->ops.len;
4638         unsigned nparens, nrelops;
4639         bool paren_first, paren_expr, rprn, done, get_token, assign, bin_last;
4640
4641         dbg_lex_enter("%s:%d entered", __func__, __LINE__);
4642         paren_first = p->l.t.t == BC_LEX_LPAREN;
4643         nparens = nrelops = 0;
4644         paren_expr = rprn = done = get_token = assign = false;
4645         bin_last = true;
4646
4647         for (; !G_interrupt && !s && !done && bc_parse_exprs(t); t = p->l.t.t) {
4648                 switch (t) {
4649                         case BC_LEX_OP_INC:
4650                         case BC_LEX_OP_DEC:
4651                                 s = zbc_parse_incdec(p, &prev, &paren_expr, &nexprs, flags);
4652                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4653                                 break;
4654                         case BC_LEX_OP_MINUS:
4655                                 s = zbc_parse_minus(p, &prev, ops_bgn, rprn, &nexprs);
4656                                 rprn = get_token = false;
4657                                 bin_last = prev == BC_INST_MINUS;
4658                                 break;
4659                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER:
4660                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_MULTIPLY:
4661                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_DIVIDE:
4662                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_MODULUS:
4663                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_PLUS:
4664                         case BC_LEX_OP_ASSIGN_MINUS:
4665                         case BC_LEX_OP_ASSIGN:
4666                                 if (prev != BC_INST_VAR && prev != BC_INST_ARRAY_ELEM
4667                                  && prev != BC_INST_SCALE && prev != BC_INST_IBASE
4668                                  && prev != BC_INST_OBASE && prev != BC_INST_LAST
4669                                 ) {
4670                                         s = bc_error("bad assignment:"
4671                                                 " left side must be variable"
4672                                                 " or array element"
4673                                         ); // note: shared string
4674                                         break;
4675                                 }
4676                         // Fallthrough.
4677                         case BC_LEX_OP_POWER:
4678                         case BC_LEX_OP_MULTIPLY:
4679                         case BC_LEX_OP_DIVIDE:
4680                         case BC_LEX_OP_MODULUS:
4681                         case BC_LEX_OP_PLUS:
4682                         case BC_LEX_OP_REL_EQ:
4683                         case BC_LEX_OP_REL_LE:
4684                         case BC_LEX_OP_REL_GE:
4685                         case BC_LEX_OP_REL_NE:
4686                         case BC_LEX_OP_REL_LT:
4687                         case BC_LEX_OP_REL_GT:
4688                         case BC_LEX_OP_BOOL_NOT:
4689                         case BC_LEX_OP_BOOL_OR:
4690                         case BC_LEX_OP_BOOL_AND:
4691                                 if (((t == BC_LEX_OP_BOOL_NOT) != bin_last)
4692                                  || (t != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && prev == BC_INST_BOOL_NOT)
4693                                 ) {
4694                                         return bc_error_bad_expression();
4695                                 }
4696                                 nrelops += t >= BC_LEX_OP_REL_EQ && t <= BC_LEX_OP_REL_GT;
4697                                 prev = BC_TOKEN_2_INST(t);
4698                                 bc_parse_operator(p, t, ops_bgn, &nexprs);
4699                                 s = zbc_lex_next(&p->l);
4700                                 rprn = get_token = false;
4701                                 bin_last = t != BC_LEX_OP_BOOL_NOT;
4702                                 break;
4703                         case BC_LEX_LPAREN:
4704                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4705                                         return bc_error_bad_expression();
4706                                 ++nparens;
4707                                 paren_expr = rprn = bin_last = false;
4708                                 get_token = true;
4709                                 bc_vec_push(&p->ops, &t);
4710                                 break;
4711                         case BC_LEX_RPAREN:
4712                                 if (bin_last || prev == BC_INST_BOOL_NOT)
4713                                         return bc_error_bad_expression();
4714                                 if (nparens == 0) {
4715                                         s = BC_STATUS_SUCCESS;
4716                                         done = true;
4717                                         get_token = false;
4718                                         break;
4719                                 }
4720                                 if (!paren_expr) {
4721                                         dbg_lex_done("%s:%d done (returning EMPTY_EXP)", __func__, __LINE__);
4722                                         return BC_STATUS_PARSE_EMPTY_EXP;
4723                                 }
4724                                 --nparens;
4725                                 paren_expr = rprn = true;
4726                                 get_token = bin_last = false;
4727                                 s = zbc_parse_rightParen(p, ops_bgn, &nexprs);
4728                                 break;
4729                         case BC_LEX_NAME:
4730                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4731                                         return bc_error_bad_expression();
4732                                 paren_expr = true;
4733                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4734                                 s = zbc_parse_name(p, &prev, flags & ~BC_PARSE_NOCALL);
4735                                 ++nexprs;
4736                                 break;
4737                         case BC_LEX_NUMBER:
4738                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4739                                         return bc_error_bad_expression();
4740                                 bc_parse_pushNUM(p);
4741                                 nexprs++;
4742                                 prev = BC_INST_NUM;
4743                                 paren_expr = get_token = true;
4744                                 rprn = bin_last = false;
4745                                 break;
4746                         case BC_LEX_KEY_IBASE:
4747                         case BC_LEX_KEY_LAST:
4748                         case BC_LEX_KEY_OBASE:
4749                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4750                                         return bc_error_bad_expression();
4751                                 prev = (char) (t - BC_LEX_KEY_IBASE + BC_INST_IBASE);
4752                                 bc_parse_push(p, (char) prev);
4753                                 paren_expr = get_token = true;
4754                                 rprn = bin_last = false;
4755                                 ++nexprs;
4756                                 break;
4757                         case BC_LEX_KEY_LENGTH:
4758                         case BC_LEX_KEY_SQRT:
4759                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4760                                         return bc_error_bad_expression();
4761                                 s = zbc_parse_builtin(p, t, flags, &prev);
4762                                 paren_expr = true;
4763                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4764                                 ++nexprs;
4765                                 break;
4766                         case BC_LEX_KEY_READ:
4767                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4768                                         return bc_error_bad_expression();
4769                                 else if (flags & BC_PARSE_NOREAD)
4770                                         s = bc_error_nested_read_call();
4771                                 else
4772                                         s = zbc_parse_read(p);
4773                                 paren_expr = true;
4774                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4775                                 ++nexprs;
4776                                 prev = BC_INST_READ;
4777                                 break;
4778                         case BC_LEX_KEY_SCALE:
4779                                 if (BC_PARSE_LEAF(prev, rprn))
4780                                         return bc_error_bad_expression();
4781                                 s = zbc_parse_scale(p, &prev, flags);
4782                                 paren_expr = true;
4783                                 rprn = get_token = bin_last = false;
4784                                 ++nexprs;
4785                                 prev = BC_INST_SCALE;
4786                                 break;
4787                         default:
4788                                 s = bc_error_bad_token();
4789                                 break;
4790                 }
4791
4792                 if (!s && get_token) s = zbc_lex_next(&p->l);
4793         }
4794
4795         if (s) return s;
4796         if (G_interrupt) return BC_STATUS_FAILURE; // ^C: stop parsing
4797
4798         while (p->ops.len > ops_bgn) {
4799                 top = BC_PARSE_TOP_OP(p);
4800                 assign = top >= BC_LEX_OP_ASSIGN_POWER && top <= BC_LEX_OP_ASSIGN;
4801
4802                 if (top == BC_LEX_LPAREN || top == BC_LEX_RPAREN)
4803                         return bc_error_bad_expression();
4804
4805                 bc_parse_push(p, BC_TOKEN_2_INST(top));
4806
4807                 nexprs -= top != BC_LEX_OP_BOOL_NOT && top != BC_LEX_NEG;
4808                 bc_vec_pop(&p->ops);
4809         }
4810
4811         if (prev == BC_INST_BOOL_NOT || nexprs != 1)
4812                 return bc_error_bad_expression();
4813
4814         if (!(flags & BC_PARSE_REL) && nrelops) {
4815                 s = bc_POSIX_does_not_allow("comparison operators outside if or loops");
4816                 IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(if (s) return s);
4817         } else if ((flags & BC_PARSE_REL) && nrelops > 1) {
4818                 s = bc_POSIX_requires("exactly one comparison operator per condition");
4819                 IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(if (s) return s);
4820         }
4821
4822         if (flags & BC_PARSE_PRINT) {
4823                 if (paren_first || !assign) bc_parse_push(p, BC_INST_PRINT);
4824                 bc_parse_push(p, BC_INST_POP);
4825         }
4826
4827         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
4828         return s;
4829 }
4830
4831 #endif // ENABLE_BC
4832
4833 #if ENABLE_DC
4834
4835 static BC_STATUS zdc_parse_register(BcParse *p)
4836 {
4837         BcStatus s;
4838
4839         s = zbc_lex_next(&p->l);
4840         if (s) RETURN_STATUS(s);
4841         if (p->l.t.t != BC_LEX_NAME) RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4842
4843         bc_parse_pushName(p, p->l.t.v.v);
4844
4845         RETURN_STATUS(s);
4846 }
4847 #define zdc_parse_register(...) (zdc_parse_register(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4848
4849 static BC_STATUS zdc_parse_string(BcParse *p)
4850 {
4851         char *str;
4852         size_t len = G.prog.strs.len;
4853
4854         dbg_lex_enter("%s:%d entered", __func__, __LINE__);
4855
4856         str = xstrdup(p->l.t.v.v);
4857         bc_parse_push(p, BC_INST_STR);
4858         bc_parse_pushIndex(p, len);
4859         bc_vec_push(&G.prog.strs, &str);
4860
4861         // Explanation needed here
4862         bc_program_add_fn();
4863         p->func = bc_program_func(p->fidx);
4864
4865         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
4866
4867         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
4868 }
4869 #define zdc_parse_string(...) (zdc_parse_string(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4870
4871 static BC_STATUS zdc_parse_mem(BcParse *p, uint8_t inst, bool name, bool store)
4872 {
4873         BcStatus s;
4874
4875         bc_parse_push(p, inst);
4876         if (name) {
4877                 s = zdc_parse_register(p);
4878                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4879         }
4880
4881         if (store) {
4882                 bc_parse_push(p, BC_INST_SWAP);
4883                 bc_parse_push(p, BC_INST_ASSIGN);
4884                 bc_parse_push(p, BC_INST_POP);
4885         }
4886
4887         RETURN_STATUS(zbc_lex_next(&p->l));
4888 }
4889 #define zdc_parse_mem(...) (zdc_parse_mem(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4890
4891 static BC_STATUS zdc_parse_cond(BcParse *p, uint8_t inst)
4892 {
4893         BcStatus s;
4894
4895         bc_parse_push(p, inst);
4896         bc_parse_push(p, BC_INST_EXEC_COND);
4897
4898         s = zdc_parse_register(p);
4899         if (s) RETURN_STATUS(s);
4900
4901         s = zbc_lex_next(&p->l);
4902         if (s) RETURN_STATUS(s);
4903
4904         if (p->l.t.t == BC_LEX_ELSE) {
4905                 s = zdc_parse_register(p);
4906                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4907                 s = zbc_lex_next(&p->l);
4908         } else
4909                 bc_parse_push(p, BC_PARSE_STREND);
4910
4911         RETURN_STATUS(s);
4912 }
4913 #define zdc_parse_cond(...) (zdc_parse_cond(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4914
4915 static BC_STATUS zdc_parse_token(BcParse *p, BcLexType t, uint8_t flags)
4916 {
4917         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
4918         uint8_t inst;
4919         bool assign, get_token = false;
4920
4921         dbg_lex_enter("%s:%d entered", __func__, __LINE__);
4922         switch (t) {
4923                 case BC_LEX_OP_REL_EQ:
4924                 case BC_LEX_OP_REL_LE:
4925                 case BC_LEX_OP_REL_GE:
4926                 case BC_LEX_OP_REL_NE:
4927                 case BC_LEX_OP_REL_LT:
4928                 case BC_LEX_OP_REL_GT:
4929                         s = zdc_parse_cond(p, t - BC_LEX_OP_REL_EQ + BC_INST_REL_EQ);
4930                         break;
4931                 case BC_LEX_SCOLON:
4932                 case BC_LEX_COLON:
4933                         s = zdc_parse_mem(p, BC_INST_ARRAY_ELEM, true, t == BC_LEX_COLON);
4934                         break;
4935                 case BC_LEX_STR:
4936                         dbg_lex("%s:%d LEX_STR", __func__, __LINE__);
4937                         s = zdc_parse_string(p);
4938                         break;
4939                 case BC_LEX_NEG:
4940                 case BC_LEX_NUMBER:
4941                         dbg_lex("%s:%d LEX_NEG/NUMBER", __func__, __LINE__);
4942                         if (t == BC_LEX_NEG) {
4943                                 s = zbc_lex_next(&p->l);
4944                                 if (s) RETURN_STATUS(s);
4945                                 if (p->l.t.t != BC_LEX_NUMBER)
4946                                         RETURN_STATUS(bc_error_bad_token());
4947                         }
4948                         bc_parse_pushNUM(p);
4949                         if (t == BC_LEX_NEG) bc_parse_push(p, BC_INST_NEG);
4950                         get_token = true;
4951                         break;
4952                 case BC_LEX_KEY_READ:
4953                         if (flags & BC_PARSE_NOREAD)
4954                                 s = bc_error_nested_read_call();
4955                         else
4956                                 bc_parse_push(p, BC_INST_READ);
4957                         get_token = true;
4958                         break;
4959                 case BC_LEX_OP_ASSIGN:
4960                 case BC_LEX_STORE_PUSH:
4961                         assign = t == BC_LEX_OP_ASSIGN;
4962                         inst = assign ? BC_INST_VAR : BC_INST_PUSH_TO_VAR;
4963                         s = zdc_parse_mem(p, inst, true, assign);
4964                         break;
4965                 case BC_LEX_LOAD:
4966                 case BC_LEX_LOAD_POP:
4967                         inst = t == BC_LEX_LOAD_POP ? BC_INST_PUSH_VAR : BC_INST_LOAD;
4968                         s = zdc_parse_mem(p, inst, true, false);
4969                         break;
4970                 case BC_LEX_STORE_IBASE:
4971                 case BC_LEX_STORE_SCALE:
4972                 case BC_LEX_STORE_OBASE:
4973                         inst = t - BC_LEX_STORE_IBASE + BC_INST_IBASE;
4974                         s = zdc_parse_mem(p, inst, false, true);
4975                         break;
4976                 default:
4977                         s = bc_error_bad_token();
4978                         get_token = true;
4979                         break;
4980         }
4981
4982         if (!s && get_token) s = zbc_lex_next(&p->l);
4983
4984         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
4985         RETURN_STATUS(s);
4986 }
4987 #define zdc_parse_token(...) (zdc_parse_token(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
4988
4989 static BC_STATUS zdc_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags)
4990 {
4991         BcLexType t;
4992
4993         dbg_lex_enter("%s:%d entered G.prs.l.t.t:%d", __func__, __LINE__, G.prs.l.t.t);
4994         for (;;) {
4995                 BcInst inst;
4996                 BcStatus s;
4997
4998                 t = p->l.t.t;
4999                 if (t == BC_LEX_EOF) break;
5000
5001                 inst = dc_parse_insts[t];
5002                 if (inst != BC_INST_INVALID) {
5003                         dbg_lex("%s:%d", __func__, __LINE__);
5004                         bc_parse_push(p, inst);
5005                         s = zbc_lex_next(&p->l);
5006                 } else {
5007                         dbg_lex("%s:%d", __func__, __LINE__);
5008                         s = zdc_parse_token(p, t, flags);
5009                 }
5010                 if (s) RETURN_STATUS(s);
5011         }
5012
5013         if (flags & BC_PARSE_NOCALL)
5014                 bc_parse_push(p, BC_INST_POP_EXEC);
5015
5016         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
5017         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
5018 }
5019 #define zdc_parse_expr(...) (zdc_parse_expr(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5020
5021 static BC_STATUS zdc_parse_parse(BcParse *p)
5022 {
5023         BcStatus s;
5024
5025         if (p->l.t.t == BC_LEX_EOF)
5026                 s = bc_error("end of file");
5027         else
5028                 s = zdc_parse_expr(p, 0);
5029
5030         if (s || G_interrupt) {
5031                 bc_parse_reset(p);
5032                 s = BC_STATUS_FAILURE;
5033         }
5034
5035         RETURN_STATUS(s);
5036 }
5037 #define zdc_parse_parse(...) (zdc_parse_parse(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5038
5039 #endif // ENABLE_DC
5040
5041 static BC_STATUS zcommon_parse_expr(BcParse *p, uint8_t flags)
5042 {
5043         if (IS_BC) {
5044                 IF_BC(RETURN_STATUS(zbc_parse_expr(p, flags)));
5045         } else {
5046                 IF_DC(RETURN_STATUS(zdc_parse_expr(p, flags)));
5047         }
5048 }
5049 #define zcommon_parse_expr(...) (zcommon_parse_expr(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5050
5051 static BcVec* bc_program_search(char *id, bool var)
5052 {
5053         BcId e, *ptr;
5054         BcVec *v, *map;
5055         size_t i;
5056         int new;
5057
5058         v = var ? &G.prog.vars : &G.prog.arrs;
5059         map = var ? &G.prog.var_map : &G.prog.arr_map;
5060
5061         e.name = id;
5062         e.idx = v->len;
5063         new = bc_map_insert(map, &e, &i); // 1 if insertion was successful
5064
5065         if (new) {
5066                 BcVec v2;
5067                 bc_array_init(&v2, var);
5068                 bc_vec_push(v, &v2);
5069         }
5070
5071         ptr = bc_vec_item(map, i);
5072         if (new) ptr->name = xstrdup(e.name);
5073         return bc_vec_item(v, ptr->idx);
5074 }
5075
5076 // 'num' need not be initialized on entry
5077 static BC_STATUS zbc_program_num(BcResult *r, BcNum **num, bool hex)
5078 {
5079         switch (r->t) {
5080                 case BC_RESULT_STR:
5081                 case BC_RESULT_TEMP:
5082                 case BC_RESULT_IBASE:
5083                 case BC_RESULT_SCALE:
5084                 case BC_RESULT_OBASE:
5085                         *num = &r->d.n;
5086                         break;
5087                 case BC_RESULT_CONSTANT: {
5088                         BcStatus s;
5089                         char *str;
5090                         unsigned base_t;
5091                         size_t len;
5092
5093                         str = *bc_program_const(r->d.id.idx);
5094                         len = strlen(str);
5095
5096                         bc_num_init(&r->d.n, len);
5097
5098                         hex = hex && len == 1;
5099                         base_t = hex ? 16 : G.prog.ib_t;
5100                         s = zbc_num_parse(&r->d.n, str, base_t);
5101                         if (s) {
5102                                 bc_num_free(&r->d.n);
5103                                 RETURN_STATUS(s);
5104                         }
5105                         *num = &r->d.n;
5106                         r->t = BC_RESULT_TEMP;
5107                         break;
5108                 }
5109                 case BC_RESULT_VAR:
5110                 case BC_RESULT_ARRAY:
5111                 case BC_RESULT_ARRAY_ELEM: {
5112                         BcVec *v;
5113
5114                         v = bc_program_search(r->d.id.name, r->t == BC_RESULT_VAR);
5115
5116                         if (r->t == BC_RESULT_ARRAY_ELEM) {
5117                                 v = bc_vec_top(v);
5118                                 if (v->len <= r->d.id.idx) bc_array_expand(v, r->d.id.idx + 1);
5119                                 *num = bc_vec_item(v, r->d.id.idx);
5120                         } else
5121                                 *num = bc_vec_top(v);
5122                         break;
5123                 }
5124 #if ENABLE_BC
5125                 case BC_RESULT_LAST:
5126                         *num = &G.prog.last;
5127                         break;
5128                 case BC_RESULT_ONE:
5129                         *num = &G.prog.one;
5130                         break;
5131 #endif
5132                 default:
5133                         // Testing the theory that dc does not reach LAST/ONE
5134                         bb_error_msg_and_die("BUG:%d", r->t);
5135         }
5136
5137         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
5138 }
5139 #define zbc_program_num(...) (zbc_program_num(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5140
5141 static BC_STATUS zbc_program_binOpPrep(BcResult **l, BcNum **ln,
5142                                      BcResult **r, BcNum **rn, bool assign)
5143 {
5144         BcStatus s;
5145         bool hex;
5146         BcResultType lt, rt;
5147
5148         if (!STACK_HAS_MORE_THAN(&G.prog.results, 1))
5149                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
5150
5151         *r = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 0);
5152         *l = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 1);
5153
5154         lt = (*l)->t;
5155         rt = (*r)->t;
5156         hex = assign && (lt == BC_RESULT_IBASE || lt == BC_RESULT_OBASE);
5157
5158         s = zbc_program_num(*l, ln, false);
5159         if (s) RETURN_STATUS(s);
5160         s = zbc_program_num(*r, rn, hex);
5161         if (s) RETURN_STATUS(s);
5162
5163         // We run this again under these conditions in case any vector has been
5164         // reallocated out from under the BcNums or arrays we had.
5165         if (lt == rt && (lt == BC_RESULT_VAR || lt == BC_RESULT_ARRAY_ELEM)) {
5166                 s = zbc_program_num(*l, ln, false);
5167                 if (s) RETURN_STATUS(s);
5168         }
5169
5170         if (!BC_PROG_NUM((*l), (*ln)) && (!assign || (*l)->t != BC_RESULT_VAR))
5171                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5172         if (!assign && !BC_PROG_NUM((*r), (*ln)))
5173                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5174
5175         RETURN_STATUS(s);
5176 }
5177 #define zbc_program_binOpPrep(...) (zbc_program_binOpPrep(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5178
5179 static void bc_program_binOpRetire(BcResult *r)
5180 {
5181         r->t = BC_RESULT_TEMP;
5182         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5183         bc_result_pop_and_push(r);
5184 }
5185
5186 static BC_STATUS zbc_program_prep(BcResult **r, BcNum **n)
5187 {
5188         BcStatus s;
5189
5190         if (!STACK_HAS_MORE_THAN(&G.prog.results, 0))
5191                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
5192         *r = bc_vec_top(&G.prog.results);
5193
5194         s = zbc_program_num(*r, n, false);
5195         if (s) RETURN_STATUS(s);
5196
5197         if (!BC_PROG_NUM((*r), (*n)))
5198                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5199
5200         RETURN_STATUS(s);
5201 }
5202 #define zbc_program_prep(...) (zbc_program_prep(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5203
5204 static void bc_program_retire(BcResult *r, BcResultType t)
5205 {
5206         r->t = t;
5207         bc_result_pop_and_push(r);
5208 }
5209
5210 static BC_STATUS zbc_program_op(char inst)
5211 {
5212         BcStatus s;
5213         BcResult *opd1, *opd2, res;
5214         BcNum *n1, *n2 = NULL;
5215
5216         s = zbc_program_binOpPrep(&opd1, &n1, &opd2, &n2, false);
5217         if (s) RETURN_STATUS(s);
5218         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
5219
5220         s = BC_STATUS_SUCCESS;
5221         IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(s =) zbc_program_ops[inst - BC_INST_POWER](n1, n2, &res.d.n, G.prog.scale);
5222         if (s) goto err;
5223         bc_program_binOpRetire(&res);
5224
5225         RETURN_STATUS(s);
5226  err:
5227         bc_num_free(&res.d.n);
5228         RETURN_STATUS(s);
5229 }
5230 #define zbc_program_op(...) (zbc_program_op(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5231
5232 static BC_STATUS zbc_program_read(void)
5233 {
5234         const char *sv_file;
5235         BcStatus s;
5236         BcParse parse;
5237         BcVec buf;
5238         BcInstPtr ip;
5239         BcFunc *f;
5240
5241         if (G.in_read)
5242                 RETURN_STATUS(bc_error_nested_read_call());
5243
5244         f = bc_program_func(BC_PROG_READ);
5245         bc_vec_pop_all(&f->code);
5246
5247         sv_file = G.prog.file;
5248         G.prog.file = NULL;
5249         G.in_read = 1;
5250
5251         bc_char_vec_init(&buf);
5252         bc_read_line(&buf, stdin);
5253
5254         bc_parse_create(&parse, BC_PROG_READ);
5255         bc_lex_file(&parse.l);
5256
5257         s = zbc_parse_text_init(&parse, buf.v);
5258         if (s) goto exec_err;
5259         s = zcommon_parse_expr(&parse, BC_PARSE_NOREAD);
5260         if (s) goto exec_err;
5261
5262         if (parse.l.t.t != BC_LEX_NLINE && parse.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
5263                 s = bc_error("bad read() expression");
5264                 goto exec_err;
5265         }
5266
5267         ip.func = BC_PROG_READ;
5268         ip.inst_idx = 0;
5269         IF_BC(ip.results_len_before_call = G.prog.results.len;)
5270
5271         // Update this pointer, just in case.
5272         f = bc_program_func(BC_PROG_READ);
5273
5274         bc_vec_pushByte(&f->code, BC_INST_POP_EXEC);
5275         bc_vec_push(&G.prog.exestack, &ip);
5276  exec_err:
5277         bc_parse_free(&parse);
5278         G.in_read = 0;
5279         G.prog.file = sv_file;
5280         bc_vec_free(&buf);
5281         RETURN_STATUS(s);
5282 }
5283 #define zbc_program_read(...) (zbc_program_read(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5284
5285 static size_t bc_program_index(char *code, size_t *bgn)
5286 {
5287         unsigned char *bytes = (void*)(code + *bgn);
5288         unsigned amt;
5289         unsigned i;
5290         size_t res;
5291
5292         amt = *bytes++;
5293         *bgn += amt + 1;
5294
5295         amt *= 8;
5296         res = 0;
5297         for (i = 0; i < amt; i += 8)
5298                 res |= (size_t)(*bytes++) << i;
5299
5300         return res;
5301 }
5302
5303 static char *bc_program_name(char *code, size_t *bgn)
5304 {
5305         size_t i;
5306         char *s;
5307
5308         code += *bgn;
5309         s = xmalloc(strchr(code, BC_PARSE_STREND) - code + 1);
5310         i = 0;
5311         for (;;) {
5312                 char c = *code++;
5313                 if (c == BC_PARSE_STREND)
5314                         break;
5315                 s[i++] = c;
5316         }
5317         s[i] = '\0';
5318         *bgn += i + 1;
5319
5320         return s;
5321 }
5322
5323 static void bc_program_printString(const char *str)
5324 {
5325 #if ENABLE_DC
5326         if (!str[0]) {
5327                 // Example: echo '[]ap' | dc
5328                 // should print two bytes: 0x00, 0x0A
5329                 bb_putchar('\0');
5330                 return;
5331         }
5332 #endif
5333         while (*str) {
5334                 int c = *str++;
5335                 if (c != '\\' || !*str)
5336                         bb_putchar(c);
5337                 else {
5338                         c = *str++;
5339                         switch (c) {
5340                         case 'a':
5341                                 bb_putchar('\a');
5342                                 break;
5343                         case 'b':
5344                                 bb_putchar('\b');
5345                                 break;
5346                         case '\\':
5347                         case 'e':
5348                                 bb_putchar('\\');
5349                                 break;
5350                         case 'f':
5351                                 bb_putchar('\f');
5352                                 break;
5353                         case 'n':
5354                                 bb_putchar('\n');
5355                                 G.prog.nchars = SIZE_MAX;
5356                                 break;
5357                         case 'r':
5358                                 bb_putchar('\r');
5359                                 break;
5360                         case 'q':
5361                                 bb_putchar('"');
5362                                 break;
5363                         case 't':
5364                                 bb_putchar('\t');
5365                                 break;
5366                         default:
5367                                 // Just print the backslash and following character.
5368                                 bb_putchar('\\');
5369                                 ++G.prog.nchars;
5370                                 bb_putchar(c);
5371                                 break;
5372                         }
5373                 }
5374                 ++G.prog.nchars;
5375         }
5376 }
5377
5378 static void bc_num_printNewline(void)
5379 {
5380         if (G.prog.nchars == G.prog.len - 1) {
5381                 bb_putchar('\\');
5382                 bb_putchar('\n');
5383                 G.prog.nchars = 0;
5384         }
5385 }
5386
5387 #if ENABLE_DC
5388 static FAST_FUNC void dc_num_printChar(size_t num, size_t width, bool radix)
5389 {
5390         (void) radix;
5391         bb_putchar((char) num);
5392         G.prog.nchars += width;
5393 }
5394 #endif
5395
5396 static FAST_FUNC void bc_num_printDigits(size_t num, size_t width, bool radix)
5397 {
5398         size_t exp, pow;
5399
5400         bc_num_printNewline();
5401         bb_putchar(radix ? '.' : ' ');
5402         ++G.prog.nchars;
5403
5404         bc_num_printNewline();
5405         for (exp = 0, pow = 1; exp < width - 1; ++exp, pow *= 10)
5406                 continue;
5407
5408         for (exp = 0; exp < width; pow /= 10, ++G.prog.nchars, ++exp) {
5409                 size_t dig;
5410                 bc_num_printNewline();
5411                 dig = num / pow;
5412                 num -= dig * pow;
5413                 bb_putchar(((char) dig) + '0');
5414         }
5415 }
5416
5417 static FAST_FUNC void bc_num_printHex(size_t num, size_t width, bool radix)
5418 {
5419         if (radix) {
5420                 bc_num_printNewline();
5421                 bb_putchar('.');
5422                 G.prog.nchars++;
5423         }
5424
5425         bc_num_printNewline();
5426         bb_putchar(bb_hexdigits_upcase[num]);
5427         G.prog.nchars += width;
5428 }
5429
5430 static void bc_num_printDecimal(BcNum *n)
5431 {
5432         size_t i, rdx = n->rdx - 1;
5433
5434         if (n->neg) {
5435                 bb_putchar('-');
5436                 G.prog.nchars++;
5437         }
5438
5439         for (i = n->len - 1; i < n->len; --i)
5440                 bc_num_printHex((size_t) n->num[i], 1, i == rdx);
5441 }
5442
5443 static BC_STATUS zbc_num_printNum(BcNum *n, unsigned base_t, size_t width, BcNumDigitOp print)
5444 {
5445         BcStatus s;
5446         BcVec stack;
5447         BcNum base;
5448         BcDig base_digs[ULONG_NUM_BUFSIZE];
5449         BcNum intp, fracp, digit, frac_len;
5450         unsigned long dig, *ptr;
5451         size_t i;
5452         bool radix;
5453
5454         if (n->len == 0) {
5455                 print(0, width, false);
5456                 RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
5457         }
5458
5459         bc_vec_init(&stack, sizeof(long), NULL);
5460         bc_num_init(&intp, n->len);
5461         bc_num_init(&fracp, n->rdx);
5462         bc_num_init(&digit, width);
5463         bc_num_init(&frac_len, BC_NUM_INT(n));
5464         bc_num_copy(&intp, n);
5465         bc_num_one(&frac_len);
5466         base.cap = ARRAY_SIZE(base_digs);
5467         base.num = base_digs;
5468         bc_num_ulong2num(&base, base_t);
5469
5470         bc_num_truncate(&intp, intp.rdx);
5471         s = zbc_num_sub(n, &intp, &fracp, 0);
5472         if (s) goto err;
5473
5474         while (intp.len != 0) {
5475                 s = zbc_num_divmod(&intp, &base, &intp, &digit, 0);
5476                 if (s) goto err;
5477                 s = zbc_num_ulong(&digit, &dig);
5478                 if (s) goto err;
5479                 bc_vec_push(&stack, &dig);
5480         }
5481
5482         for (i = 0; i < stack.len; ++i) {
5483                 ptr = bc_vec_item_rev(&stack, i);
5484                 print(*ptr, width, false);
5485         }
5486
5487         if (!n->rdx) goto err;
5488
5489         for (radix = true; frac_len.len <= n->rdx; radix = false) {
5490                 s = zbc_num_mul(&fracp, &base, &fracp, n->rdx);
5491                 if (s) goto err;
5492                 s = zbc_num_ulong(&fracp, &dig);
5493                 if (s) goto err;
5494                 bc_num_ulong2num(&intp, dig);
5495                 s = zbc_num_sub(&fracp, &intp, &fracp, 0);
5496                 if (s) goto err;
5497                 print(dig, width, radix);
5498                 s = zbc_num_mul(&frac_len, &base, &frac_len, 0);
5499                 if (s) goto err;
5500         }
5501  err:
5502         bc_num_free(&frac_len);
5503         bc_num_free(&digit);
5504         bc_num_free(&fracp);
5505         bc_num_free(&intp);
5506         bc_vec_free(&stack);
5507         RETURN_STATUS(s);
5508 }
5509 #define zbc_num_printNum(...) (zbc_num_printNum(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5510
5511 static BC_STATUS zbc_num_printBase(BcNum *n)
5512 {
5513         BcStatus s;
5514         size_t width;
5515         BcNumDigitOp print;
5516         bool neg = n->neg;
5517
5518         if (neg) {
5519                 bb_putchar('-');
5520                 G.prog.nchars++;
5521         }
5522
5523         n->neg = false;
5524
5525         if (G.prog.ob_t <= BC_NUM_MAX_IBASE) {
5526                 width = 1;
5527                 print = bc_num_printHex;
5528         } else {
5529                 unsigned i = G.prog.ob_t - 1;
5530                 width = 0;
5531                 for (;;) {
5532                         width++;
5533                         i /= 10;
5534                         if (i == 0)
5535                                 break;
5536                 }
5537                 print = bc_num_printDigits;
5538         }
5539
5540         s = zbc_num_printNum(n, G.prog.ob_t, width, print);
5541         n->neg = neg;
5542
5543         RETURN_STATUS(s);
5544 }
5545 #define zbc_num_printBase(...) (zbc_num_printBase(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5546
5547 static BC_STATUS zbc_num_print(BcNum *n, bool newline)
5548 {
5549         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5550
5551         bc_num_printNewline();
5552
5553         if (n->len == 0) {
5554                 bb_putchar('0');
5555                 ++G.prog.nchars;
5556         } else if (G.prog.ob_t == 10)
5557                 bc_num_printDecimal(n);
5558         else
5559                 s = zbc_num_printBase(n);
5560
5561         if (newline) {
5562                 bb_putchar('\n');
5563                 G.prog.nchars = 0;
5564         }
5565
5566         RETURN_STATUS(s);
5567 }
5568 #define zbc_num_print(...) (zbc_num_print(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5569
5570 static BC_STATUS zbc_program_print(char inst, size_t idx)
5571 {
5572         BcStatus s;
5573         BcResult *r;
5574         BcNum *num;
5575         bool pop = inst != BC_INST_PRINT;
5576
5577         if (!STACK_HAS_MORE_THAN(&G.prog.results, idx))
5578                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
5579
5580         r = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, idx);
5581         s = zbc_program_num(r, &num, false);
5582         if (s) RETURN_STATUS(s);
5583
5584         if (BC_PROG_NUM(r, num)) {
5585                 s = zbc_num_print(num, !pop);
5586 #if ENABLE_BC
5587                 if (!s && IS_BC) bc_num_copy(&G.prog.last, num);
5588 #endif
5589         } else {
5590                 char *str;
5591
5592                 idx = (r->t == BC_RESULT_STR) ? r->d.id.idx : num->rdx;
5593                 str = *bc_program_str(idx);
5594
5595                 if (inst == BC_INST_PRINT_STR) {
5596                         for (;;) {
5597                                 char c = *str++;
5598                                 if (c == '\0') break;
5599                                 bb_putchar(c);
5600                                 ++G.prog.nchars;
5601                                 if (c == '\n') G.prog.nchars = 0;
5602                         }
5603                 } else {
5604                         bc_program_printString(str);
5605                         if (inst == BC_INST_PRINT) bb_putchar('\n');
5606                 }
5607         }
5608
5609         if (!s && pop) bc_vec_pop(&G.prog.results);
5610
5611         RETURN_STATUS(s);
5612 }
5613 #define zbc_program_print(...) (zbc_program_print(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5614
5615 static BC_STATUS zbc_program_negate(void)
5616 {
5617         BcStatus s;
5618         BcResult res, *ptr;
5619         BcNum *num = NULL;
5620
5621         s = zbc_program_prep(&ptr, &num);
5622         if (s) RETURN_STATUS(s);
5623
5624         bc_num_init(&res.d.n, num->len);
5625         bc_num_copy(&res.d.n, num);
5626         if (res.d.n.len) res.d.n.neg = !res.d.n.neg;
5627
5628         bc_program_retire(&res, BC_RESULT_TEMP);
5629
5630         RETURN_STATUS(s);
5631 }
5632 #define zbc_program_negate(...) (zbc_program_negate(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5633
5634 static BC_STATUS zbc_program_logical(char inst)
5635 {
5636         BcStatus s;
5637         BcResult *opd1, *opd2, res;
5638         BcNum *n1, *n2;
5639         ssize_t cond;
5640
5641         s = zbc_program_binOpPrep(&opd1, &n1, &opd2, &n2, false);
5642         if (s) RETURN_STATUS(s);
5643
5644         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
5645
5646         if (inst == BC_INST_BOOL_AND)
5647                 cond = bc_num_cmp(n1, &G.prog.zero) && bc_num_cmp(n2, &G.prog.zero);
5648         else if (inst == BC_INST_BOOL_OR)
5649                 cond = bc_num_cmp(n1, &G.prog.zero) || bc_num_cmp(n2, &G.prog.zero);
5650         else {
5651                 cond = bc_num_cmp(n1, n2);
5652                 switch (inst) {
5653                 case BC_INST_REL_EQ:
5654                         cond = (cond == 0);
5655                         break;
5656                 case BC_INST_REL_LE:
5657                         cond = (cond <= 0);
5658                         break;
5659                 case BC_INST_REL_GE:
5660                         cond = (cond >= 0);
5661                         break;
5662                 case BC_INST_REL_LT:
5663                         cond = (cond < 0);
5664                         break;
5665                 case BC_INST_REL_GT:
5666                         cond = (cond > 0);
5667                         break;
5668                 default: // = case BC_INST_REL_NE:
5669                         //cond = (cond != 0); - not needed
5670                         break;
5671                 }
5672         }
5673
5674         if (cond) bc_num_one(&res.d.n);
5675         //else bc_num_zero(&res.d.n); - already is
5676
5677         bc_program_binOpRetire(&res);
5678
5679         RETURN_STATUS(s);
5680 }
5681 #define zbc_program_logical(...) (zbc_program_logical(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5682
5683 #if ENABLE_DC
5684 static BC_STATUS zdc_program_assignStr(BcResult *r, BcVec *v, bool push)
5685 {
5686         BcNum n2;
5687         BcResult res;
5688
5689         memset(&n2, 0, sizeof(BcNum));
5690         n2.rdx = res.d.id.idx = r->d.id.idx;
5691         res.t = BC_RESULT_STR;
5692
5693         if (!push) {
5694                 if (!STACK_HAS_MORE_THAN(&G.prog.results, 1))
5695                         RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
5696                 bc_vec_pop(v);
5697                 bc_vec_pop(&G.prog.results);
5698         }
5699
5700         bc_result_pop_and_push(&res);
5701         bc_vec_push(v, &n2);
5702
5703         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
5704 }
5705 #define zdc_program_assignStr(...) (zdc_program_assignStr(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5706 #endif // ENABLE_DC
5707
5708 static BC_STATUS zbc_program_copyToVar(char *name, bool var)
5709 {
5710         BcStatus s;
5711         BcResult *ptr, r;
5712         BcVec *v;
5713         BcNum *n;
5714
5715         if (!STACK_HAS_MORE_THAN(&G.prog.results, 0))
5716                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
5717
5718         ptr = bc_vec_top(&G.prog.results);
5719         if ((ptr->t == BC_RESULT_ARRAY) != !var)
5720                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5721         v = bc_program_search(name, var);
5722
5723 #if ENABLE_DC
5724         if (ptr->t == BC_RESULT_STR && !var)
5725                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5726         if (ptr->t == BC_RESULT_STR)
5727                 RETURN_STATUS(zdc_program_assignStr(ptr, v, true));
5728 #endif
5729
5730         s = zbc_program_num(ptr, &n, false);
5731         if (s) RETURN_STATUS(s);
5732
5733         // Do this once more to make sure that pointers were not invalidated.
5734         v = bc_program_search(name, var);
5735
5736         if (var) {
5737                 bc_num_init_DEF_SIZE(&r.d.n);
5738                 bc_num_copy(&r.d.n, n);
5739         } else {
5740                 bc_array_init(&r.d.v, true);
5741                 bc_array_copy(&r.d.v, (BcVec *) n);
5742         }
5743
5744         bc_vec_push(v, &r.d);
5745         bc_vec_pop(&G.prog.results);
5746
5747         RETURN_STATUS(s);
5748 }
5749 #define zbc_program_copyToVar(...) (zbc_program_copyToVar(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5750
5751 static BC_STATUS zbc_program_assign(char inst)
5752 {
5753         BcStatus s;
5754         BcResult *left, *right, res;
5755         BcNum *l = NULL, *r = NULL;
5756         bool assign = inst == BC_INST_ASSIGN, ib, sc;
5757
5758         s = zbc_program_binOpPrep(&left, &l, &right, &r, assign);
5759         if (s) RETURN_STATUS(s);
5760
5761         ib = left->t == BC_RESULT_IBASE;
5762         sc = left->t == BC_RESULT_SCALE;
5763
5764 #if ENABLE_DC
5765         if (right->t == BC_RESULT_STR) {
5766                 BcVec *v;
5767
5768                 if (left->t != BC_RESULT_VAR)
5769                         RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5770                 v = bc_program_search(left->d.id.name, true);
5771
5772                 RETURN_STATUS(zdc_program_assignStr(right, v, false));
5773         }
5774 #endif
5775
5776         if (left->t == BC_RESULT_CONSTANT || left->t == BC_RESULT_TEMP)
5777                 RETURN_STATUS(bc_error("bad assignment:"
5778                                 " left side must be variable"
5779                                 " or array element"
5780                 )); // note: shared string
5781
5782 #if ENABLE_BC
5783         if (inst == BC_INST_ASSIGN_DIVIDE && !bc_num_cmp(r, &G.prog.zero))
5784                 RETURN_STATUS(bc_error("divide by zero"));
5785
5786         if (assign)
5787                 bc_num_copy(l, r);
5788         else {
5789                 s = BC_STATUS_SUCCESS;
5790                 IF_ERROR_RETURN_POSSIBLE(s =) zbc_program_ops[inst - BC_INST_ASSIGN_POWER](l, r, l, G.prog.scale);
5791         }
5792         if (s) RETURN_STATUS(s);
5793 #else
5794         bc_num_copy(l, r);
5795 #endif
5796
5797         if (ib || sc || left->t == BC_RESULT_OBASE) {
5798                 static const char *const msg[] = {
5799                         "bad ibase; must be [2,16]",                 //BC_RESULT_IBASE
5800                         "bad scale; must be [0,"BC_MAX_SCALE_STR"]", //BC_RESULT_SCALE
5801                         NULL, //can't happen                         //BC_RESULT_LAST
5802                         NULL, //can't happen                         //BC_RESULT_CONSTANT
5803                         NULL, //can't happen                         //BC_RESULT_ONE
5804                         "bad obase; must be [2,"BC_MAX_OBASE_STR"]", //BC_RESULT_OBASE
5805                 };
5806                 size_t *ptr;
5807                 size_t max;
5808                 unsigned long val;
5809
5810                 s = zbc_num_ulong(l, &val);
5811                 if (s) RETURN_STATUS(s);
5812                 s = left->t - BC_RESULT_IBASE;
5813                 if (sc) {
5814                         max = BC_MAX_SCALE;
5815                         ptr = &G.prog.scale;
5816                 } else {
5817                         if (val < 2)
5818                                 RETURN_STATUS(bc_error(msg[s]));
5819                         max = ib ? BC_NUM_MAX_IBASE : BC_MAX_OBASE;
5820                         ptr = ib ? &G.prog.ib_t : &G.prog.ob_t;
5821                 }
5822
5823                 if (val > max)
5824                         RETURN_STATUS(bc_error(msg[s]));
5825
5826                 *ptr = (size_t) val;
5827                 s = BC_STATUS_SUCCESS;
5828         }
5829
5830         bc_num_init(&res.d.n, l->len);
5831         bc_num_copy(&res.d.n, l);
5832         bc_program_binOpRetire(&res);
5833
5834         RETURN_STATUS(s);
5835 }
5836 #define zbc_program_assign(...) (zbc_program_assign(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5837
5838 #if !ENABLE_DC
5839 #define bc_program_pushVar(code, bgn, pop, copy) \
5840         bc_program_pushVar(code, bgn)
5841 // for bc, 'pop' and 'copy' are always false
5842 #endif
5843 static BC_STATUS bc_program_pushVar(char *code, size_t *bgn,
5844                                    bool pop, bool copy)
5845 {
5846         BcResult r;
5847         char *name = bc_program_name(code, bgn);
5848
5849         r.t = BC_RESULT_VAR;
5850         r.d.id.name = name;
5851
5852 #if ENABLE_DC
5853         if (pop || copy) {
5854                 BcVec *v = bc_program_search(name, true);
5855                 BcNum *num = bc_vec_top(v);
5856
5857                 free(name);
5858                 if (!STACK_HAS_MORE_THAN(v, 1 - copy)) {
5859                         RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
5860                 }
5861
5862                 if (!BC_PROG_STR(num)) {
5863                         r.t = BC_RESULT_TEMP;
5864                         bc_num_init_DEF_SIZE(&r.d.n);
5865                         bc_num_copy(&r.d.n, num);
5866                 } else {
5867                         r.t = BC_RESULT_STR;
5868                         r.d.id.idx = num->rdx;
5869                 }
5870
5871                 if (!copy) bc_vec_pop(v);
5872         }
5873 #endif // ENABLE_DC
5874
5875         bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
5876
5877         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
5878 }
5879 #define zbc_program_pushVar(...) (bc_program_pushVar(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5880
5881 static BC_STATUS zbc_program_pushArray(char *code, size_t *bgn, char inst)
5882 {
5883         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
5884         BcResult r;
5885         BcNum *num;
5886
5887         r.d.id.name = bc_program_name(code, bgn);
5888
5889         if (inst == BC_INST_ARRAY) {
5890                 r.t = BC_RESULT_ARRAY;
5891                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
5892         } else {
5893                 BcResult *operand;
5894                 unsigned long temp;
5895
5896                 s = zbc_program_prep(&operand, &num);
5897                 if (s) goto err;
5898                 s = zbc_num_ulong(num, &temp);
5899                 if (s) goto err;
5900
5901                 if (temp > BC_MAX_DIM) {
5902                         s = bc_error("array too long; must be [1,"BC_MAX_DIM_STR"]");
5903                         goto err;
5904                 }
5905
5906                 r.d.id.idx = (size_t) temp;
5907                 bc_program_retire(&r, BC_RESULT_ARRAY_ELEM);
5908         }
5909  err:
5910         if (s) free(r.d.id.name);
5911         RETURN_STATUS(s);
5912 }
5913 #define zbc_program_pushArray(...) (zbc_program_pushArray(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5914
5915 #if ENABLE_BC
5916 static BC_STATUS zbc_program_incdec(char inst)
5917 {
5918         BcStatus s;
5919         BcResult *ptr, res, copy;
5920         BcNum *num = NULL;
5921         char inst2 = inst;
5922
5923         s = zbc_program_prep(&ptr, &num);
5924         if (s) RETURN_STATUS(s);
5925
5926         if (inst == BC_INST_INC_POST || inst == BC_INST_DEC_POST) {
5927                 copy.t = BC_RESULT_TEMP;
5928                 bc_num_init(&copy.d.n, num->len);
5929                 bc_num_copy(&copy.d.n, num);
5930         }
5931
5932         res.t = BC_RESULT_ONE;
5933         inst = inst == BC_INST_INC_PRE || inst == BC_INST_INC_POST ?
5934                    BC_INST_ASSIGN_PLUS :
5935                    BC_INST_ASSIGN_MINUS;
5936
5937         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
5938         s = zbc_program_assign(inst);
5939         if (s) RETURN_STATUS(s);
5940
5941         if (inst2 == BC_INST_INC_POST || inst2 == BC_INST_DEC_POST) {
5942                 bc_result_pop_and_push(&copy);
5943         }
5944
5945         RETURN_STATUS(s);
5946 }
5947 #define zbc_program_incdec(...) (zbc_program_incdec(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
5948
5949 static BC_STATUS zbc_program_call(char *code, size_t *idx)
5950 {
5951         BcInstPtr ip;
5952         size_t i, nparams;
5953         BcFunc *func;
5954         BcId *a;
5955         BcResult *arg;
5956
5957         nparams = bc_program_index(code, idx);
5958         ip.inst_idx = 0;
5959         ip.func = bc_program_index(code, idx);
5960         func = bc_program_func(ip.func);
5961
5962         if (func->code.len == 0) {
5963                 RETURN_STATUS(bc_error("undefined function"));
5964         }
5965         if (nparams != func->nparams) {
5966                 RETURN_STATUS(bc_error_fmt("function has %u parameters, but called with %u", func->nparams, nparams));
5967         }
5968         ip.results_len_before_call = G.prog.results.len - nparams;
5969
5970         for (i = 0; i < nparams; ++i) {
5971                 BcStatus s;
5972
5973                 a = bc_vec_item(&func->autos, nparams - 1 - i);
5974                 arg = bc_vec_top(&G.prog.results);
5975
5976                 if ((!a->idx) != (arg->t == BC_RESULT_ARRAY) || arg->t == BC_RESULT_STR)
5977                         RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
5978
5979                 s = zbc_program_copyToVar(a->name, a->idx);
5980                 if (s) RETURN_STATUS(s);
5981         }
5982
5983         a = bc_vec_item(&func->autos, i);
5984         for (; i < func->autos.len; i++, a++) {
5985                 BcVec *v;
5986
5987                 v = bc_program_search(a->name, a->idx);
5988                 if (a->idx) {
5989                         BcNum n2;
5990                         bc_num_init_DEF_SIZE(&n2);
5991                         bc_vec_push(v, &n2);
5992                 } else {
5993                         BcVec v2;
5994                         bc_array_init(&v2, true);
5995                         bc_vec_push(v, &v2);
5996                 }
5997         }
5998
5999         bc_vec_push(&G.prog.exestack, &ip);
6000
6001         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
6002 }
6003 #define zbc_program_call(...) (zbc_program_call(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
6004
6005 static BC_STATUS zbc_program_return(char inst)
6006 {
6007         BcResult res;
6008         BcFunc *f;
6009         BcId *a;
6010         size_t i;
6011         BcInstPtr *ip = bc_vec_top(&G.prog.exestack);
6012
6013         if (!STACK_HAS_EQUAL_OR_MORE_THAN(&G.prog.results, ip->results_len_before_call + (inst == BC_INST_RET)))
6014                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6015
6016         f = bc_program_func(ip->func);
6017         res.t = BC_RESULT_TEMP;
6018
6019         if (inst == BC_INST_RET) {
6020                 BcStatus s;
6021                 BcNum *num;
6022                 BcResult *operand = bc_vec_top(&G.prog.results);
6023
6024                 s = zbc_program_num(operand, &num, false);
6025                 if (s) RETURN_STATUS(s);
6026                 bc_num_init(&res.d.n, num->len);
6027                 bc_num_copy(&res.d.n, num);
6028         } else {
6029                 bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
6030                 //bc_num_zero(&res.d.n); - already is
6031         }
6032
6033         // We need to pop arguments as well, so this takes that into account.
6034         a = (void*)f->autos.v;
6035         for (i = 0; i < f->autos.len; i++, a++) {
6036                 BcVec *v;
6037                 v = bc_program_search(a->name, a->idx);
6038                 bc_vec_pop(v);
6039         }
6040
6041         bc_vec_npop(&G.prog.results, G.prog.results.len - ip->results_len_before_call);
6042         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6043         bc_vec_pop(&G.prog.exestack);
6044
6045         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
6046 }
6047 #define zbc_program_return(...) (zbc_program_return(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
6048 #endif // ENABLE_BC
6049
6050 static unsigned long bc_program_scale(BcNum *n)
6051 {
6052         return (unsigned long) n->rdx;
6053 }
6054
6055 static unsigned long bc_program_len(BcNum *n)
6056 {
6057         size_t len = n->len;
6058
6059         if (n->rdx != len) return len;
6060         for (;;) {
6061                 if (len == 0) break;
6062                 len--;
6063                 if (n->num[len] != 0) break;
6064         }
6065         return len;
6066 }
6067
6068 static BC_STATUS zbc_program_builtin(char inst)
6069 {
6070         BcStatus s;
6071         BcResult *opnd;
6072         BcNum *num = NULL;
6073         BcResult res;
6074         bool len = inst == BC_INST_LENGTH;
6075
6076         if (!STACK_HAS_MORE_THAN(&G.prog.results, 0))
6077                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6078         opnd = bc_vec_top(&G.prog.results);
6079
6080         s = zbc_program_num(opnd, &num, false);
6081         if (s) RETURN_STATUS(s);
6082
6083 #if ENABLE_DC
6084         if (!BC_PROG_NUM(opnd, num) && !len)
6085                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
6086 #endif
6087
6088         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
6089
6090         if (inst == BC_INST_SQRT)
6091                 s = zbc_num_sqrt(num, &res.d.n, G.prog.scale);
6092 #if ENABLE_BC
6093         else if (len != 0 && opnd->t == BC_RESULT_ARRAY) {
6094                 bc_num_ulong2num(&res.d.n, (unsigned long) ((BcVec *) num)->len);
6095         }
6096 #endif
6097 #if ENABLE_DC
6098         else if (len != 0 && !BC_PROG_NUM(opnd, num)) {
6099                 char **str;
6100                 size_t idx = opnd->t == BC_RESULT_STR ? opnd->d.id.idx : num->rdx;
6101
6102                 str = bc_program_str(idx);
6103                 bc_num_ulong2num(&res.d.n, strlen(*str));
6104         }
6105 #endif
6106         else {
6107                 bc_num_ulong2num(&res.d.n, len ? bc_program_len(num) : bc_program_scale(num));
6108         }
6109
6110         bc_program_retire(&res, BC_RESULT_TEMP);
6111
6112         RETURN_STATUS(s);
6113 }
6114 #define zbc_program_builtin(...) (zbc_program_builtin(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
6115
6116 #if ENABLE_DC
6117 static BC_STATUS zdc_program_divmod(void)
6118 {
6119         BcStatus s;
6120         BcResult *opd1, *opd2, res, res2;
6121         BcNum *n1, *n2 = NULL;
6122
6123         s = zbc_program_binOpPrep(&opd1, &n1, &opd2, &n2, false);
6124         if (s) RETURN_STATUS(s);
6125
6126         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
6127         bc_num_init(&res2.d.n, n2->len);
6128
6129         s = zbc_num_divmod(n1, n2, &res2.d.n, &res.d.n, G.prog.scale);
6130         if (s) goto err;
6131
6132         bc_program_binOpRetire(&res2);
6133         res.t = BC_RESULT_TEMP;
6134         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6135
6136         RETURN_STATUS(s);
6137  err:
6138         bc_num_free(&res2.d.n);
6139         bc_num_free(&res.d.n);
6140         RETURN_STATUS(s);
6141 }
6142 #define zdc_program_divmod(...) (zdc_program_divmod(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
6143
6144 static BC_STATUS zdc_program_modexp(void)
6145 {
6146         BcStatus s;
6147         BcResult *r1, *r2, *r3, res;
6148         BcNum *n1, *n2, *n3;
6149
6150         if (!STACK_HAS_MORE_THAN(&G.prog.results, 2))
6151                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6152         s = zbc_program_binOpPrep(&r2, &n2, &r3, &n3, false);
6153         if (s) RETURN_STATUS(s);
6154
6155         r1 = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 2);
6156         s = zbc_program_num(r1, &n1, false);
6157         if (s) RETURN_STATUS(s);
6158         if (!BC_PROG_NUM(r1, n1))
6159                 RETURN_STATUS(bc_error_variable_is_wrong_type());
6160
6161         // Make sure that the values have their pointers updated, if necessary.
6162         if (r1->t == BC_RESULT_VAR || r1->t == BC_RESULT_ARRAY_ELEM) {
6163                 if (r1->t == r2->t) {
6164                         s = zbc_program_num(r2, &n2, false);
6165                         if (s) RETURN_STATUS(s);
6166                 }
6167                 if (r1->t == r3->t) {
6168                         s = zbc_program_num(r3, &n3, false);
6169                         if (s) RETURN_STATUS(s);
6170                 }
6171         }
6172
6173         bc_num_init(&res.d.n, n3->len);
6174         s = zdc_num_modexp(n1, n2, n3, &res.d.n);
6175         if (s) goto err;
6176
6177         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6178         bc_program_binOpRetire(&res);
6179
6180         RETURN_STATUS(s);
6181  err:
6182         bc_num_free(&res.d.n);
6183         RETURN_STATUS(s);
6184 }
6185 #define zdc_program_modexp(...) (zdc_program_modexp(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
6186
6187 static void dc_program_stackLen(void)
6188 {
6189         BcResult res;
6190         size_t len = G.prog.results.len;
6191
6192         res.t = BC_RESULT_TEMP;
6193
6194         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
6195         bc_num_ulong2num(&res.d.n, len);
6196         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6197 }
6198
6199 static BC_STATUS zdc_program_asciify(void)
6200 {
6201         BcStatus s;
6202         BcResult *r, res;
6203         BcNum *num, n;
6204         char **strs;
6205         char *str;
6206         char c;
6207         size_t idx;
6208         unsigned long val;
6209
6210         if (!STACK_HAS_MORE_THAN(&G.prog.results, 0))
6211                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6212         r = bc_vec_top(&G.prog.results);
6213
6214         s = zbc_program_num(r, &num, false);
6215         if (s) RETURN_STATUS(s);
6216
6217         if (BC_PROG_NUM(r, num)) {
6218                 BcNum strmb;
6219                 BcDig strmb_digs[ULONG_NUM_BUFSIZE];
6220
6221                 bc_num_init_DEF_SIZE(&n);
6222                 bc_num_copy(&n, num);
6223                 bc_num_truncate(&n, n.rdx);
6224
6225                 strmb.cap = ARRAY_SIZE(strmb_digs);
6226                 strmb.num = strmb_digs;
6227                 bc_num_ulong2num(&strmb, 0x100);
6228                 s = zbc_num_mod(&n, &strmb, &n, 0);
6229
6230                 if (s) goto num_err;
6231                 s = zbc_num_ulong(&n, &val);
6232                 if (s) goto num_err;
6233
6234                 c = (char) val;
6235
6236                 bc_num_free(&n);
6237         } else {
6238                 char *sp;
6239                 idx = (r->t == BC_RESULT_STR) ? r->d.id.idx : num->rdx;
6240                 sp = *bc_program_str(idx);
6241                 c = sp[0];
6242         }
6243
6244         strs = (void*)G.prog.strs.v;
6245         for (idx = 0; idx < G.prog.strs.len; idx++) {
6246                 if (strs[idx][0] == c && strs[idx][1] == '\0') {
6247                         goto dup;
6248                 }
6249         }
6250         str = xzalloc(2);
6251         str[0] = c;
6252         //str[1] = '\0'; - already is
6253         bc_vec_push(&G.prog.strs, &str);
6254  dup:
6255         res.t = BC_RESULT_STR;
6256         res.d.id.idx = idx;
6257         bc_result_pop_and_push(&res);
6258
6259         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
6260  num_err:
6261         bc_num_free(&n);
6262         RETURN_STATUS(s);
6263 }
6264 #define zdc_program_asciify(...) (zdc_program_asciify(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
6265
6266 static BC_STATUS zdc_program_printStream(void)
6267 {
6268         BcStatus s;
6269         BcResult *r;
6270         BcNum *n;
6271         size_t idx;
6272
6273         if (!STACK_HAS_MORE_THAN(&G.prog.results, 0))
6274                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6275         r = bc_vec_top(&G.prog.results);
6276
6277         s = zbc_program_num(r, &n, false);
6278         if (s) RETURN_STATUS(s);
6279
6280         if (BC_PROG_NUM(r, n)) {
6281                 s = zbc_num_printNum(n, 0x100, 1, dc_num_printChar);
6282         } else {
6283                 char *str;
6284                 idx = (r->t == BC_RESULT_STR) ? r->d.id.idx : n->rdx;
6285                 str = *bc_program_str(idx);
6286                 fputs(str, stdout);
6287         }
6288
6289         RETURN_STATUS(s);
6290 }
6291 #define zdc_program_printStream(...) (zdc_program_printStream(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
6292
6293 static BC_STATUS zdc_program_nquit(void)
6294 {
6295         BcStatus s;
6296         BcResult *opnd;
6297         BcNum *num = NULL;
6298         unsigned long val;
6299
6300         s = zbc_program_prep(&opnd, &num);
6301         if (s) RETURN_STATUS(s);
6302         s = zbc_num_ulong(num, &val);
6303         if (s) RETURN_STATUS(s);
6304
6305         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6306
6307         if (G.prog.exestack.len < val)
6308                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6309         if (G.prog.exestack.len == val) {
6310                 QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
6311         }
6312
6313         bc_vec_npop(&G.prog.exestack, val);
6314
6315         RETURN_STATUS(s);
6316 }
6317 #define zdc_program_nquit(...) (zdc_program_nquit(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
6318
6319 static BC_STATUS zdc_program_execStr(char *code, size_t *bgn, bool cond)
6320 {
6321         BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6322         BcResult *r;
6323         BcFunc *f;
6324         BcInstPtr ip;
6325         size_t fidx, sidx;
6326
6327         if (!STACK_HAS_MORE_THAN(&G.prog.results, 0))
6328                 RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6329
6330         r = bc_vec_top(&G.prog.results);
6331
6332         if (cond) {
6333                 BcNum *n = n; // for compiler
6334                 bool exec;
6335                 char *name;
6336                 char *then_name = bc_program_name(code, bgn);
6337                 char *else_name = NULL;
6338
6339                 if (code[*bgn] == BC_PARSE_STREND)
6340                         (*bgn) += 1;
6341                 else
6342                         else_name = bc_program_name(code, bgn);
6343
6344                 exec = r->d.n.len != 0;
6345                 name = then_name;
6346                 if (!exec && else_name != NULL) {
6347                         exec = true;
6348                         name = else_name;
6349                 }
6350
6351                 if (exec) {
6352                         BcVec *v;
6353                         v = bc_program_search(name, true);
6354                         n = bc_vec_top(v);
6355                 }
6356
6357                 free(then_name);
6358                 free(else_name);
6359
6360                 if (!exec) goto exit;
6361                 if (!BC_PROG_STR(n)) {
6362                         s = bc_error_variable_is_wrong_type();
6363                         goto exit;
6364                 }
6365
6366                 sidx = n->rdx;
6367         } else {
6368                 if (r->t == BC_RESULT_STR) {
6369                         sidx = r->d.id.idx;
6370                 } else if (r->t == BC_RESULT_VAR) {
6371                         BcNum *n;
6372                         s = zbc_program_num(r, &n, false);
6373                         if (s || !BC_PROG_STR(n)) goto exit;
6374                         sidx = n->rdx;
6375                 } else
6376                         goto exit;
6377         }
6378
6379         fidx = sidx + BC_PROG_REQ_FUNCS;
6380
6381         f = bc_program_func(fidx);
6382
6383         if (f->code.len == 0) {
6384                 BcParse prs;
6385                 char *str;
6386
6387                 bc_parse_create(&prs, fidx);
6388                 str = *bc_program_str(sidx);
6389                 s = zbc_parse_text_init(&prs, str);
6390                 if (s) goto err;
6391                 s = zcommon_parse_expr(&prs, BC_PARSE_NOCALL);
6392                 if (s) goto err;
6393                 if (prs.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
6394                         s = bc_error_bad_expression();
6395  err:
6396                         bc_parse_free(&prs);
6397                         bc_vec_pop_all(&f->code);
6398                         goto exit;
6399                 }
6400                 bc_parse_free(&prs);
6401         }
6402
6403         ip.inst_idx = 0;
6404         ip.func = fidx;
6405
6406         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6407         bc_vec_push(&G.prog.exestack, &ip);
6408
6409         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
6410  exit:
6411         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6412         RETURN_STATUS(s);
6413 }
6414 #define zdc_program_execStr(...) (zdc_program_execStr(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
6415 #endif // ENABLE_DC
6416
6417 static void bc_program_pushGlobal(char inst)
6418 {
6419         BcResult res;
6420         unsigned long val;
6421
6422         res.t = inst - BC_INST_IBASE + BC_RESULT_IBASE;
6423         if (inst == BC_INST_IBASE)
6424                 val = (unsigned long) G.prog.ib_t;
6425         else if (inst == BC_INST_SCALE)
6426                 val = (unsigned long) G.prog.scale;
6427         else
6428                 val = (unsigned long) G.prog.ob_t;
6429
6430         bc_num_init_DEF_SIZE(&res.d.n);
6431         bc_num_ulong2num(&res.d.n, val);
6432         bc_vec_push(&G.prog.results, &res);
6433 }
6434
6435 static BC_STATUS zbc_program_exec(void)
6436 {
6437         BcResult r, *ptr;
6438         BcNum *num;
6439         BcInstPtr *ip = bc_vec_top(&G.prog.exestack);
6440         BcFunc *func = bc_program_func(ip->func);
6441         char *code = func->code.v;
6442
6443         dbg_exec("func:%zd bytes:%zd ip:%zd results.len:%d",
6444                         ip->func, func->code.len, ip->inst_idx, G.prog.results.len);
6445         while (ip->inst_idx < func->code.len) {
6446                 BcStatus s = BC_STATUS_SUCCESS;
6447                 char inst = code[ip->inst_idx++];
6448
6449                 dbg_exec("inst at %zd:%d results.len:%d", ip->inst_idx - 1, inst, G.prog.results.len);
6450                 switch (inst) {
6451 #if ENABLE_BC
6452                         case BC_INST_JUMP_ZERO: {
6453                                 bool zero;
6454                                 dbg_exec("BC_INST_JUMP_ZERO:");
6455                                 s = zbc_program_prep(&ptr, &num);
6456                                 if (s) RETURN_STATUS(s);
6457                                 zero = (bc_num_cmp(num, &G.prog.zero) == 0);
6458                                 bc_vec_pop(&G.prog.results);
6459                                 if (!zero) {
6460                                         bc_program_index(code, &ip->inst_idx);
6461                                         break;
6462                                 }
6463                                 // else: fall through
6464                         }
6465                         case BC_INST_JUMP: {
6466                                 size_t idx = bc_program_index(code, &ip->inst_idx);
6467                                 size_t *addr = bc_vec_item(&func->labels, idx);
6468                                 dbg_exec("BC_INST_JUMP: to %ld", (long)*addr);
6469                                 ip->inst_idx = *addr;
6470                                 break;
6471                         }
6472                         case BC_INST_CALL:
6473                                 dbg_exec("BC_INST_CALL:");
6474                                 s = zbc_program_call(code, &ip->inst_idx);
6475                                 goto read_updated_ip;
6476                         case BC_INST_INC_PRE:
6477                         case BC_INST_DEC_PRE:
6478                         case BC_INST_INC_POST:
6479                         case BC_INST_DEC_POST:
6480                                 dbg_exec("BC_INST_INCDEC:");
6481                                 s = zbc_program_incdec(inst);
6482                                 break;
6483                         case BC_INST_HALT:
6484                                 dbg_exec("BC_INST_HALT:");
6485                                 QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
6486                                 break;
6487                         case BC_INST_RET:
6488                         case BC_INST_RET0:
6489                                 dbg_exec("BC_INST_RET[0]:");
6490                                 s = zbc_program_return(inst);
6491                                 goto read_updated_ip;
6492                         case BC_INST_BOOL_OR:
6493                         case BC_INST_BOOL_AND:
6494 #endif // ENABLE_BC
6495                         case BC_INST_REL_EQ:
6496                         case BC_INST_REL_LE:
6497                         case BC_INST_REL_GE:
6498                         case BC_INST_REL_NE:
6499                         case BC_INST_REL_LT:
6500                         case BC_INST_REL_GT:
6501                                 dbg_exec("BC_INST_BOOL:");
6502                                 s = zbc_program_logical(inst);
6503                                 break;
6504                         case BC_INST_READ:
6505                                 dbg_exec("BC_INST_READ:");
6506                                 s = zbc_program_read();
6507                                 goto read_updated_ip;
6508                         case BC_INST_VAR:
6509                                 dbg_exec("BC_INST_VAR:");
6510                                 s = zbc_program_pushVar(code, &ip->inst_idx, false, false);
6511                                 break;
6512                         case BC_INST_ARRAY_ELEM:
6513                         case BC_INST_ARRAY:
6514                                 dbg_exec("BC_INST_ARRAY[_ELEM]:");
6515                                 s = zbc_program_pushArray(code, &ip->inst_idx, inst);
6516                                 break;
6517                         case BC_INST_LAST:
6518                                 r.t = BC_RESULT_LAST;
6519                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6520                                 break;
6521                         case BC_INST_IBASE:
6522                         case BC_INST_SCALE:
6523                         case BC_INST_OBASE:
6524                                 bc_program_pushGlobal(inst);
6525                                 break;
6526                         case BC_INST_SCALE_FUNC:
6527                         case BC_INST_LENGTH:
6528                         case BC_INST_SQRT:
6529                                 dbg_exec("BC_INST_builtin:");
6530                                 s = zbc_program_builtin(inst);
6531                                 break;
6532                         case BC_INST_NUM:
6533                                 dbg_exec("BC_INST_NUM:");
6534                                 r.t = BC_RESULT_CONSTANT;
6535                                 r.d.id.idx = bc_program_index(code, &ip->inst_idx);
6536                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6537                                 break;
6538                         case BC_INST_POP:
6539                                 dbg_exec("BC_INST_POP:");
6540                                 if (!STACK_HAS_MORE_THAN(&G.prog.results, 0))
6541                                         s = bc_error_stack_has_too_few_elements();
6542                                 else
6543                                         bc_vec_pop(&G.prog.results);
6544                                 break;
6545                         case BC_INST_POP_EXEC:
6546                                 dbg_exec("BC_INST_POP_EXEC:");
6547                                 bc_vec_pop(&G.prog.exestack);
6548                                 goto read_updated_ip;
6549                         case BC_INST_PRINT:
6550                         case BC_INST_PRINT_POP:
6551                         case BC_INST_PRINT_STR:
6552                                 dbg_exec("BC_INST_PRINTxyz:");
6553                                 s = zbc_program_print(inst, 0);
6554                                 break;
6555                         case BC_INST_STR:
6556                                 dbg_exec("BC_INST_STR:");
6557                                 r.t = BC_RESULT_STR;
6558                                 r.d.id.idx = bc_program_index(code, &ip->inst_idx);
6559                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6560                                 break;
6561                         case BC_INST_POWER:
6562                         case BC_INST_MULTIPLY:
6563                         case BC_INST_DIVIDE:
6564                         case BC_INST_MODULUS:
6565                         case BC_INST_PLUS:
6566                         case BC_INST_MINUS:
6567                                 dbg_exec("BC_INST_binaryop:");
6568                                 s = zbc_program_op(inst);
6569                                 break;
6570                         case BC_INST_BOOL_NOT:
6571                                 dbg_exec("BC_INST_BOOL_NOT:");
6572                                 s = zbc_program_prep(&ptr, &num);
6573                                 if (s) RETURN_STATUS(s);
6574                                 bc_num_init_DEF_SIZE(&r.d.n);
6575                                 if (!bc_num_cmp(num, &G.prog.zero))
6576                                         bc_num_one(&r.d.n);
6577                                 //else bc_num_zero(&r.d.n); - already is
6578                                 bc_program_retire(&r, BC_RESULT_TEMP);
6579                                 break;
6580                         case BC_INST_NEG:
6581                                 dbg_exec("BC_INST_NEG:");
6582                                 s = zbc_program_negate();
6583                                 break;
6584 #if ENABLE_BC
6585                         case BC_INST_ASSIGN_POWER:
6586                         case BC_INST_ASSIGN_MULTIPLY:
6587                         case BC_INST_ASSIGN_DIVIDE:
6588                         case BC_INST_ASSIGN_MODULUS:
6589                         case BC_INST_ASSIGN_PLUS:
6590                         case BC_INST_ASSIGN_MINUS:
6591 #endif
6592                         case BC_INST_ASSIGN:
6593                                 dbg_exec("BC_INST_ASSIGNxyz:");
6594                                 s = zbc_program_assign(inst);
6595                                 break;
6596 #if ENABLE_DC
6597                         case BC_INST_MODEXP:
6598                                 s = zdc_program_modexp();
6599                                 break;
6600                         case BC_INST_DIVMOD:
6601                                 s = zdc_program_divmod();
6602                                 break;
6603                         case BC_INST_EXECUTE:
6604                         case BC_INST_EXEC_COND:
6605                                 s = zdc_program_execStr(code, &ip->inst_idx, inst == BC_INST_EXEC_COND);
6606                                 goto read_updated_ip;
6607                         case BC_INST_PRINT_STACK: {
6608                                 size_t idx;
6609                                 for (idx = 0; idx < G.prog.results.len; ++idx) {
6610                                         s = zbc_program_print(BC_INST_PRINT, idx);
6611                                         if (s) break;
6612                                 }
6613                                 break;
6614                         }
6615                         case BC_INST_CLEAR_STACK:
6616                                 bc_vec_pop_all(&G.prog.results);
6617                                 break;
6618                         case BC_INST_STACK_LEN:
6619                                 dc_program_stackLen();
6620                                 break;
6621                         case BC_INST_DUPLICATE:
6622                                 if (!STACK_HAS_MORE_THAN(&G.prog.results, 0))
6623                                         RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6624                                 ptr = bc_vec_top(&G.prog.results);
6625                                 dc_result_copy(&r, ptr);
6626                                 bc_vec_push(&G.prog.results, &r);
6627                                 break;
6628                         case BC_INST_SWAP: {
6629                                 BcResult *ptr2;
6630                                 if (!STACK_HAS_MORE_THAN(&G.prog.results, 1))
6631                                         RETURN_STATUS(bc_error_stack_has_too_few_elements());
6632                                 ptr = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 0);
6633                                 ptr2 = bc_vec_item_rev(&G.prog.results, 1);
6634                                 memcpy(&r, ptr, sizeof(BcResult));
6635                                 memcpy(ptr, ptr2, sizeof(BcResult));
6636                                 memcpy(ptr2, &r, sizeof(BcResult));
6637                                 break;
6638                         }
6639                         case BC_INST_ASCIIFY:
6640                                 s = zdc_program_asciify();
6641                                 break;
6642                         case BC_INST_PRINT_STREAM:
6643                                 s = zdc_program_printStream();
6644                                 break;
6645                         case BC_INST_LOAD:
6646                         case BC_INST_PUSH_VAR: {
6647                                 bool copy = inst == BC_INST_LOAD;
6648                                 s = zbc_program_pushVar(code, &ip->inst_idx, true, copy);
6649                                 break;
6650                         }
6651                         case BC_INST_PUSH_TO_VAR: {
6652                                 char *name = bc_program_name(code, &ip->inst_idx);
6653                                 s = zbc_program_copyToVar(name, true);
6654                                 free(name);
6655                                 break;
6656                         }
6657                         case BC_INST_QUIT:
6658                                 dbg_exec("BC_INST_QUIT:");
6659                                 if (G.prog.exestack.len <= 2)
6660                                         QUIT_OR_RETURN_TO_MAIN;
6661                                 bc_vec_npop(&G.prog.exestack, 2);
6662                                 goto read_updated_ip;
6663                         case BC_INST_NQUIT:
6664                                 s = zdc_program_nquit();
6665                                 //goto read_updated_ip; - just fall through to it
6666 #endif // ENABLE_DC
6667  read_updated_ip:
6668                                 // Instruction stack has changed, read new pointers
6669                                 ip = bc_vec_top(&G.prog.exestack);
6670                                 func = bc_program_func(ip->func);
6671                                 code = func->code.v;
6672                                 dbg_exec("func:%zd bytes:%zd ip:%zd", ip->func, func->code.len, ip->inst_idx);
6673                 }
6674
6675                 if (s || G_interrupt) {
6676                         bc_program_reset();
6677                         RETURN_STATUS(s);
6678                 }
6679
6680                 fflush_and_check();
6681         }
6682
6683         RETURN_STATUS(BC_STATUS_SUCCESS);
6684 }
6685 #define zbc_program_exec(...) (zbc_program_exec(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
6686
6687 static unsigned bc_vm_envLen(const char *var)
6688 {
6689         char *lenv;
6690         unsigned len;
6691
6692         lenv = getenv(var);
6693         len = BC_NUM_PRINT_WIDTH;
6694         if (!lenv) return len;
6695
6696         len = bb_strtou(lenv, NULL, 10) - 1;
6697         if (errno || len < 2 || len >= INT_MAX)
6698                 len = BC_NUM_PRINT_WIDTH;
6699
6700         return len;
6701 }
6702
6703 static BC_STATUS zbc_vm_process(const char *text)
6704 {
6705         BcStatus s;
6706
6707         dbg_lex_enter("%s:%d entered", __func__, __LINE__);
6708         s = zbc_parse_text_init(&G.prs, text);
6709         if (s) RETURN_STATUS(s);
6710
6711         while (G.prs.l.t.t != BC_LEX_EOF) {
6712                 dbg_lex("%s:%d G.prs.l.t.t:%d", __func__, __LINE__, G.prs.l.t.t);
6713                 s = zcommon_parse(&G.prs);
6714                 if (s) RETURN_STATUS(s);
6715                 s = zbc_program_exec();
6716                 if (s) {
6717                         bc_program_reset();
6718                         break;
6719                 }
6720                 // bc discards strings, constants and code after each
6721                 // top-level statement in the "main program".
6722                 // This prevents "yes 1 | bc" from growing its memory
6723                 // without bound. This can be done because data stack
6724                 // is empty and thus can't hold any references to
6725                 // strings or constants, there is no generated code
6726                 // which can hold references (after we discard one
6727                 // we just executed). Code of functions can have references,
6728                 // but bc stores function strings/constants in per-function
6729                 // storage.
6730                 if (IS_BC) {
6731                         BcFunc *f;
6732                         BcInstPtr *ip = (void*)G.prog.exestack.v;
6733
6734 #if SANITY_CHECKS
6735                         if (G.prog.results.len != 0)
6736                                 bb_error_msg_and_die("data stack not empty: %d slots", G.prog.results.len);
6737                         if (G.prog.exestack.len != 1) // should be empty
6738                                 bb_error_msg_and_die("BUG:call stack");
6739                         if (ip->func != BC_PROG_MAIN)
6740                                 bb_error_msg_and_die("BUG:not MAIN");
6741 #endif
6742 //bb_error_msg("ip->func:%d >idx:%d >len:%d", ip->func, ip->inst_idx, ip->len);
6743                         f = bc_program_func_BC_PROG_MAIN();
6744 //bb_error_msg("MAIN->code.len:%d >strs.len:%d >consts.len:%d", f->code.len, f->strs.len, f->consts.len); // labels, autos, nparams
6745                         bc_vec_pop_all(&f->code);
6746                         ip->inst_idx = 0;
6747                         IF_BC(bc_vec_pop_all(&f->strs);)
6748                         IF_BC(bc_vec_pop_all(&f->consts);)
6749                 }
6750         }
6751
6752         dbg_lex_done("%s:%d done", __func__, __LINE__);
6753         RETURN_STATUS(s);
6754 }
6755 #define zbc_vm_process(...) (zbc_vm_process(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
6756
6757 static BC_STATUS zbc_vm_execute_FILE(FILE *fp, const char *filename)
6758 {
6759         // So far bc/dc have no way to include a file from another file,
6760         // therefore we know G.prog.file == NULL on entry
6761         //const char *sv_file;
6762         BcStatus s;
6763
6764         G.prog.file = filename;
6765         G.input_fp = fp;
6766         bc_lex_file(&G.prs.l);
6767
6768         do {
6769                 s = zbc_vm_process("");
6770                 // We do not stop looping on errors here if reading stdin.
6771                 // Example: start interactive bc and enter "return".
6772                 // It should say "'return' not in a function"
6773                 // but should not exit.
6774         } while (G.input_fp == stdin);
6775         G.prog.file = NULL;
6776         RETURN_STATUS(s);
6777 }
6778 #define zbc_vm_execute_FILE(...) (zbc_vm_execute_FILE(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
6779
6780 static BC_STATUS zbc_vm_file(const char *file)
6781 {
6782         BcStatus s;
6783         FILE *fp;
6784
6785         fp = xfopen_for_read(file);
6786         s = zbc_vm_execute_FILE(fp, file);
6787         fclose(fp);
6788
6789         RETURN_STATUS(s);
6790 }
6791 #define zbc_vm_file(...) (zbc_vm_file(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
6792
6793 #if ENABLE_BC
6794 static void bc_vm_info(void)
6795 {
6796         printf("%s "BB_VER"\n"
6797                 "Copyright (c) 2018 Gavin D. Howard and contributors\n"
6798         , applet_name);
6799 }
6800
6801 static void bc_args(char **argv)
6802 {
6803         unsigned opts;
6804         int i;
6805
6806         GETOPT_RESET();
6807 #if ENABLE_FEATURE_BC_LONG_OPTIONS
6808         opts = option_mask32 |= getopt32long(argv, "wvsqli",
6809                 "warn\0"              No_argument "w"
6810                 "version\0"           No_argument "v"
6811                 "standard\0"          No_argument "s"
6812                 "quiet\0"             No_argument "q"
6813                 "mathlib\0"           No_argument "l"
6814                 "interactive\0"       No_argument "i"
6815         );
6816 #else
6817         opts = option_mask32 |= getopt32(argv, "wvsqli");
6818 #endif
6819         if (getenv("POSIXLY_CORRECT"))
6820                 option_mask32 |= BC_FLAG_S;
6821
6822         if (opts & BC_FLAG_V) {
6823                 bc_vm_info();
6824                 exit(0);
6825         }
6826
6827         for (i = optind; argv[i]; ++i)
6828                 bc_vec_push(&G.files, argv + i);
6829 }
6830
6831 static void bc_vm_envArgs(void)
6832 {
6833         BcVec v;
6834         char *buf;
6835         char *env_args = getenv("BC_ENV_ARGS");
6836
6837         if (!env_args) return;
6838
6839         G.env_args = xstrdup(env_args);
6840         buf = G.env_args;
6841
6842         bc_vec_init(&v, sizeof(char *), NULL);
6843
6844         while (*(buf = skip_whitespace(buf)) != '\0') {
6845                 bc_vec_push(&v, &buf);
6846                 buf = skip_non_whitespace(buf);
6847                 if (!*buf)
6848                         break;
6849                 *buf++ = '\0';
6850         }
6851
6852         // NULL terminate, and pass argv[] so that first arg is argv[1]
6853         if (sizeof(int) == sizeof(char*)) {
6854                 bc_vec_push(&v, &const_int_0);
6855         } else {
6856                 static char *const nullptr = NULL;
6857                 bc_vec_push(&v, &nullptr);
6858         }
6859         bc_args(((char **)v.v) - 1);
6860
6861         bc_vec_free(&v);
6862 }
6863
6864 static const char bc_lib[] ALIGN1 = {
6865         "scale=20"
6866 "\n"    "define e(x){"
6867 "\n"            "auto b,s,n,r,d,i,p,f,v"
6868 ////////////////"if(x<0)return(1/e(-x))" // and drop 'n' and x<0 logic below
6869 //^^^^^^^^^^^^^^^^ this would work, and is even more precise than GNU bc:
6870 //e(-.998896): GNU:.36828580434569428695
6871 //      above code:.36828580434569428696
6872 //    actual value:.3682858043456942869594...
6873 // but for now let's be "GNU compatible"
6874 "\n"            "b=ibase"
6875 "\n"            "ibase=A"
6876 "\n"            "if(x<0){"
6877 "\n"                    "n=1"
6878 "\n"                    "x=-x"
6879 "\n"            "}"
6880 "\n"            "s=scale"
6881 "\n"            "r=6+s+.44*x"
6882 "\n"            "scale=scale(x)+1"
6883 "\n"            "while(x>1){"
6884 "\n"                    "d+=1"
6885 "\n"                    "x/=2"
6886 "\n"                    "scale+=1"
6887 "\n"            "}"
6888 "\n"            "scale=r"
6889 "\n"            "r=x+1"
6890 "\n"            "p=x"
6891 "\n"            "f=v=1"
6892 "\n"            "for(i=2;v;++i){"
6893 "\n"                    "p*=x"
6894 "\n"                    "f*=i"
6895 "\n"                    "v=p/f"
6896 "\n"                    "r+=v"
6897 "\n"            "}"
6898 "\n"            "while(d--)r*=r"
6899 "\n"            "scale=s"
6900 "\n"            "ibase=b"
6901 "\n"            "if(n)return(1/r)"
6902 "\n"            "return(r/1)"
6903 "\n"    "}"
6904 "\n"    "define l(x){"
6905 "\n"            "auto b,s,r,p,a,q,i,v"
6906 "\n"            "b=ibase"
6907 "\n"            "ibase=A"
6908 "\n"            "if(x<=0){"
6909 "\n"                    "r=(1-10^scale)/1"
6910 "\n"                    "ibase=b"
6911 "\n"                    "return(r)"
6912 "\n"            "}"
6913 "\n"            "s=scale"
6914 "\n"            "scale+=6"
6915 "\n"            "p=2"
6916 "\n"            "while(x>=2){"
6917 "\n"                    "p*=2"
6918 "\n"                    "x=sqrt(x)"
6919 "\n"            "}"
6920 "\n"            "while(x<=.5){"
6921 "\n"                    "p*=2"
6922 "\n"                    "x=sqrt(x)"
6923 "\n"            "}"
6924 "\n"            "r=a=(x-1)/(x+1)"
6925 "\n"            "q=a*a"
6926 "\n"            "v=1"
6927 "\n"            "for(i=3;v;i+=2){"
6928 "\n"                    "a*=q"
6929 "\n"                    "v=a/i"
6930 "\n"                    "r+=v"
6931 "\n"            "}"
6932 "\n"            "r*=p"
6933 "\n"            "scale=s"
6934 "\n"            "ibase=b"
6935 "\n"            "return(r/1)"
6936 "\n"    "}"
6937 "\n"    "define s(x){"
6938 "\n"            "auto b,s,r,a,q,i"
6939 "\n"            "if(x<0)return(-s(-x))"
6940 "\n"            "b=ibase"
6941 "\n"            "ibase=A"
6942 "\n"            "s=scale"
6943 "\n"            "scale=1.1*s+2"
6944 "\n"            "a=a(1)"
6945 "\n"            "scale=0"
6946 "\n"            "q=(x/a+2)/4"
6947 "\n"            "x-=4*q*a"
6948 "\n"            "if(q%2)x=-x"
6949 "\n"            "scale=s+2"
6950 "\n"            "r=a=x"
6951 "\n"            "q=-x*x"
6952 "\n"            "for(i=3;a;i+=2){"
6953 "\n"                    "a*=q/(i*(i-1))"
6954 "\n"                    "r+=a"
6955 "\n"            "}"
6956 "\n"            "scale=s"
6957 "\n"            "ibase=b"
6958 "\n"            "return(r/1)"
6959 "\n"    "}"
6960 "\n"    "define c(x){"
6961 "\n"            "auto b,s"
6962 "\n"            "b=ibase"
6963 "\n"            "ibase=A"
6964 "\n"            "s=scale"
6965 "\n"            "scale*=1.2"
6966 "\n"            "x=s(2*a(1)+x)"
6967 "\n"            "scale=s"
6968 "\n"            "ibase=b"
6969 "\n"            "return(x/1)"
6970 "\n"    "}"
6971 "\n"    "define a(x){"
6972 "\n"            "auto b,s,r,n,a,m,t,f,i,u"
6973 "\n"            "b=ibase"
6974 "\n"            "ibase=A"
6975 "\n"            "n=1"
6976 "\n"            "if(x<0){"
6977 "\n"                    "n=-1"
6978 "\n"                    "x=-x"
6979 "\n"            "}"
6980 "\n"            "if(scale<65){"
6981 "\n"                    "if(x==1)return(.7853981633974483096156608458198757210492923498437764552437361480/n)"
6982 "\n"                    "if(x==.2)return(.1973955598498807583700497651947902934475851037878521015176889402/n)"
6983 "\n"            "}"
6984 "\n"            "s=scale"
6985 "\n"            "if(x>.2){"
6986 "\n"                    "scale+=5"
6987 "\n"                    "a=a(.2)"
6988 "\n"            "}"
6989 "\n"            "scale=s+3"
6990 "\n"            "while(x>.2){"
6991 "\n"                    "m+=1"
6992 "\n"                    "x=(x-.2)/(1+.2*x)"
6993 "\n"            "}"
6994 "\n"            "r=u=x"
6995 "\n"            "f=-x*x"
6996 "\n"            "t=1"
6997 "\n"            "for(i=3;t;i+=2){"
6998 "\n"                    "u*=f"
6999 "\n"                    "t=u/i"
7000 "\n"                    "r+=t"
7001 "\n"            "}"
7002 "\n"            "scale=s"
7003 "\n"            "ibase=b"
7004 "\n"            "return((m*a+r)/n)"
7005 "\n"    "}"
7006 "\n"    "define j(n,x){"
7007 "\n"            "auto b,s,o,a,i,v,f"
7008 "\n"            "b=ibase"
7009 "\n"            "ibase=A"
7010 "\n"            "s=scale"
7011 "\n"            "scale=0"
7012 "\n"            "n/=1"
7013 "\n"            "if(n<0){"
7014 "\n"                    "n=-n"
7015 "\n"                    "o=n%2"
7016 "\n"            "}"
7017 "\n"            "a=1"
7018 "\n"            "for(i=2;i<=n;++i)a*=i"
7019 "\n"            "scale=1.5*s"
7020 "\n"            "a=(x^n)/2^n/a"
7021 "\n"            "r=v=1"
7022 "\n"            "f=-x*x/4"
7023 "\n"            "scale+=length(a)-scale(a)"
7024 "\n"            "for(i=1;v;++i){"
7025 "\n"                    "v=v*f/i/(n+i)"
7026 "\n"                    "r+=v"
7027 "\n"            "}"
7028 "\n"            "scale=s"
7029 "\n"            "ibase=b"
7030 "\n"            "if(o)a=-a"
7031 "\n"            "return(a*r/1)"
7032 "\n"    "}"
7033 };
7034 #endif // ENABLE_BC
7035
7036 static BC_STATUS zbc_vm_exec(void)
7037 {
7038         char **fname;
7039         BcStatus s;
7040         size_t i;
7041
7042 #if ENABLE_BC
7043         if (option_mask32 & BC_FLAG_L) {
7044                 // We know that internal library is not buggy,
7045                 // thus error checking is normally disabled.
7046 # define DEBUG_LIB 0
7047                 bc_lex_file(&G.prs.l);
7048                 s = zbc_vm_process(bc_lib);
7049                 if (DEBUG_LIB && s) RETURN_STATUS(s);
7050         }
7051 #endif
7052
7053         s = BC_STATUS_SUCCESS;
7054         fname = (void*)G.files.v;
7055         for (i = 0; i < G.files.len; i++) {
7056                 s = zbc_vm_file(*fname++);
7057                 if (ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP && !G_ttyin && s) {
7058                         // Debug config, non-interactive mode:
7059                         // return all the way back to main.
7060                         // Non-debug builds do not come here
7061                         // in non-interactive mode, they exit.
7062                         RETURN_STATUS(s);
7063                 }
7064         }
7065
7066         if (IS_BC || (option_mask32 & BC_FLAG_I))
7067                 s = zbc_vm_execute_FILE(stdin, /*filename:*/ NULL);
7068
7069         RETURN_STATUS(s);
7070 }
7071 #define zbc_vm_exec(...) (zbc_vm_exec(__VA_ARGS__) COMMA_SUCCESS)
7072
7073 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
7074 static void bc_program_free(void)
7075 {
7076         bc_vec_free(&G.prog.fns);
7077         IF_BC(bc_vec_free(&G.prog.fn_map);)
7078         bc_vec_free(&G.prog.vars);
7079         bc_vec_free(&G.prog.var_map);
7080         bc_vec_free(&G.prog.arrs);
7081         bc_vec_free(&G.prog.arr_map);
7082         IF_DC(bc_vec_free(&G.prog.strs);)
7083         IF_DC(bc_vec_free(&G.prog.consts);)
7084         bc_vec_free(&G.prog.results);
7085         bc_vec_free(&G.prog.exestack);
7086         IF_BC(bc_num_free(&G.prog.last);)
7087         IF_BC(bc_num_free(&G.prog.zero);)
7088         IF_BC(bc_num_free(&G.prog.one);)
7089         bc_vec_free(&G.input_buffer);
7090 }
7091
7092 static void bc_vm_free(void)
7093 {
7094         bc_vec_free(&G.files);
7095         bc_program_free();
7096         bc_parse_free(&G.prs);
7097         free(G.env_args);
7098 }
7099 #endif
7100
7101 static void bc_program_init(void)
7102 {
7103         BcInstPtr ip;
7104
7105         // memset(&G.prog, 0, sizeof(G.prog)); - already is
7106         memset(&ip, 0, sizeof(BcInstPtr));
7107
7108         // G.prog.nchars = G.prog.scale = 0; - already is
7109         G.prog.ib_t = 10;
7110         G.prog.ob_t = 10;
7111
7112         IF_BC(bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.last);)
7113         //IF_BC(bc_num_zero(&G.prog.last);) - already is
7114
7115         bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.zero);
7116         //bc_num_zero(&G.prog.zero); - already is
7117
7118         IF_BC(bc_num_init_DEF_SIZE(&G.prog.one);)
7119         IF_BC(bc_num_one(&G.prog.one);)
7120
7121         bc_vec_init(&G.prog.fns, sizeof(BcFunc), bc_func_free);
7122         IF_BC(bc_vec_init(&G.prog.fn_map, sizeof(BcId), bc_id_free);)
7123
7124         if (IS_BC) {
7125                 // Names are chosen simply to never match
7126                 // a valid function name (and be short)
7127                 IF_BC(bc_program_addFunc(xstrdup(""))); // func #0: main
7128                 IF_BC(bc_program_addFunc(xstrdup(""))); // func #1: for read()
7129         } else {
7130                 bc_program_add_fn();
7131                 bc_program_add_fn();
7132         }
7133
7134         bc_vec_init(&G.prog.vars, sizeof(BcVec), bc_vec_free);
7135         bc_vec_init(&G.prog.var_map, sizeof(BcId), bc_id_free);
7136
7137         bc_vec_init(&G.prog.arrs, sizeof(BcVec), bc_vec_free);
7138         bc_vec_init(&G.prog.arr_map, sizeof(BcId), bc_id_free);
7139
7140         IF_DC(bc_vec_init(&G.prog.strs, sizeof(char *), bc_string_free);)
7141         IF_DC(bc_vec_init(&G.prog.consts, sizeof(char *), bc_string_free);)
7142         bc_vec_init(&G.prog.results, sizeof(BcResult), bc_result_free);
7143         bc_vec_init(&G.prog.exestack, sizeof(BcInstPtr), NULL);
7144         bc_vec_push(&G.prog.exestack, &ip);
7145
7146         bc_char_vec_init(&G.input_buffer);
7147 }
7148
7149 static int bc_vm_init(const char *env_len)
7150 {
7151 #if ENABLE_FEATURE_EDITING
7152         G.line_input_state = new_line_input_t(DO_HISTORY);
7153 #endif
7154         G.prog.len = bc_vm_envLen(env_len);
7155
7156         bc_vec_init(&G.files, sizeof(char *), NULL);
7157         IF_BC(if (IS_BC) bc_vm_envArgs();)
7158         bc_program_init();
7159         bc_parse_create(&G.prs, BC_PROG_MAIN);
7160
7161 //TODO: in GNU bc, the check is (isatty(0) && isatty(1)),
7162 //-i option unconditionally enables this regardless of isatty():
7163         if (isatty(0)) {
7164 #if ENABLE_FEATURE_BC_SIGNALS
7165                 G_ttyin = 1;
7166                 // With SA_RESTART, most system calls will restart
7167                 // (IOW: they won't fail with EINTR).
7168                 // In particular, this means ^C won't cause
7169                 // stdout to get into "error state" if SIGINT hits
7170                 // within write() syscall.
7171                 //
7172                 // The downside is that ^C while tty input is taken
7173                 // will only be handled after [Enter] since read()
7174                 // from stdin is not interrupted by ^C either,
7175                 // it restarts, thus fgetc() does not return on ^C.
7176                 // (This problem manifests only if line editing is disabled)
7177                 signal_SA_RESTART_empty_mask(SIGINT, record_signo);
7178
7179                 // Without SA_RESTART, this exhibits a bug:
7180                 // "while (1) print 1" and try ^C-ing it.
7181                 // Intermittently, instead of returning to input line,
7182                 // you'll get "output error: Interrupted system call"
7183                 // and exit.
7184                 //signal_no_SA_RESTART_empty_mask(SIGINT, record_signo);
7185 #endif
7186                 return 1; // "tty"
7187         }
7188         return 0; // "not a tty"
7189 }
7190
7191 static BcStatus bc_vm_run(void)
7192 {
7193         BcStatus st = zbc_vm_exec();
7194 #if ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP
7195         if (G_exiting) // it was actually "halt" or "quit"
7196                 st = EXIT_SUCCESS;
7197         bc_vm_free();
7198 # if ENABLE_FEATURE_EDITING
7199         free_line_input_t(G.line_input_state);
7200 # endif
7201         FREE_G();
7202 #endif
7203         dbg_exec("exiting with exitcode %d", st);
7204         return st;
7205 }
7206
7207 #if ENABLE_BC
7208 int bc_main(int argc, char **argv) MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE;
7209 int bc_main(int argc UNUSED_PARAM, char **argv)
7210 {
7211         int is_tty;
7212
7213         INIT_G();
7214
7215         is_tty = bc_vm_init("BC_LINE_LENGTH");
7216
7217         bc_args(argv);
7218
7219         if (is_tty && !(option_mask32 & BC_FLAG_Q))
7220                 bc_vm_info();
7221
7222         return bc_vm_run();
7223 }
7224 #endif
7225
7226 #if ENABLE_DC
7227 int dc_main(int argc, char **argv) MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE;
7228 int dc_main(int argc UNUSED_PARAM, char **argv)
7229 {
7230         int noscript;
7231
7232         INIT_G();
7233
7234         // TODO: dc (GNU bc 1.07.1) 1.4.1 seems to use width
7235         // 1 char wider than bc from the same package.
7236         // Both default width, and xC_LINE_LENGTH=N are wider:
7237         // "DC_LINE_LENGTH=5 dc -e'123456 p'" prints:
7238         //      |1234\   |
7239         //      |56      |
7240         // "echo '123456' | BC_LINE_LENGTH=5 bc" prints:
7241         //      |123\    |
7242         //      |456     |
7243         // Do the same, or it's a bug?
7244         bc_vm_init("DC_LINE_LENGTH");
7245
7246         // Run -e'SCRIPT' and -fFILE in order of appearance, then handle FILEs
7247         noscript = BC_FLAG_I;
7248         for (;;) {
7249                 int n = getopt(argc, argv, "e:f:x");
7250                 if (n <= 0)
7251                         break;
7252                 switch (n) {
7253                 case 'e':
7254                         noscript = 0;
7255                         n = zbc_vm_process(optarg);
7256                         if (n) return n;
7257                         break;
7258                 case 'f':
7259                         noscript = 0;
7260                         n = zbc_vm_file(optarg);
7261                         if (n) return n;
7262                         break;
7263                 case 'x':
7264                         option_mask32 |= DC_FLAG_X;
7265                         break;
7266                 default:
7267                         bb_show_usage();
7268                 }
7269         }
7270         argv += optind;
7271
7272         while (*argv) {
7273                 noscript = 0;
7274                 bc_vec_push(&G.files, argv++);
7275         }
7276
7277         option_mask32 |= noscript; // set BC_FLAG_I if we need to interpret stdin
7278
7279         return bc_vm_run();
7280 }
7281 #endif
7282
7283 #endif // not DC_SMALL