d639bfe1465f1f693c627c3ec03c7ddf610f7403
[ginac.git] / ginac / parser / parser.cpp
1 /** @file parser.cpp
2  *
3  *  Implementation of GiNaC's parser. */
4
5 /*
6  *  GiNaC Copyright (C) 1999-2010 Johannes Gutenberg University Mainz, Germany
7  *
8  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
9  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
10  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
11  *  (at your option) any later version.
12  *
13  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
14  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16  *  GNU General Public License for more details.
17  *
18  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
19  *  along with this program; if not, write to the Free Software
20  *  Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
21  */
22
23 #include "parser.h"
24 #include "lexer.h"
25 #include "debug.h"
26 #include "mul.h"
27 #include "constant.h"
28 #include "function.h"
29
30 #include <sstream>
31 #include <stdexcept>
32
33 namespace GiNaC {
34
35 /// identifier_expr:  identifier |  identifier '(' expression* ')'
36 ex parser::parse_identifier_expr()
37 {
38         std::string name = scanner->str;
39         get_next_tok();  // eat identifier.
40
41         if (token != '(') // symbol
42                 return find_or_insert_symbol(name, syms, strict);
43
44         // function/ctor call.
45         get_next_tok();  // eat (
46         exvector args;
47         if (token != ')') {
48                 while (true) {
49                         ex e = parse_expression();
50                         args.push_back(e);
51
52                         if (token == ')')
53                                 break;
54
55                         if (token != ',')
56                                 Parse_error("expected ')' or ',' in argument list");
57
58                         get_next_tok();
59                 }
60         }
61         // Eat the ')'.
62         get_next_tok();
63         prototype the_prototype = make_pair(name, args.size());
64         prototype_table::const_iterator reader = funcs.find(the_prototype);
65         if (reader == funcs.end()) {
66                 Parse_error_("no function \"" << name << "\" with " <<
67                              args.size() << " arguments");
68         }
69         // dirty hack to distinguish between serial numbers of functions and real
70         // pointers.
71         try {
72                 GiNaC::function f(reinterpret_cast<unsigned>(reader->second), args);
73                 return f;
74         }
75         catch ( std::runtime_error ) {
76                 ex ret = reader->second(args);
77                 return ret;
78         }
79 }
80
81 /// paren_expr:  '(' expression ')'
82 ex parser::parse_paren_expr()
83 {
84         get_next_tok();  // eat (.
85         ex e = parse_expression();
86
87         if (token != ')')
88                 Parse_error("expected ')'");
89         get_next_tok();  // eat ).
90         return e;
91 }
92
93 extern numeric* _num_1_p;
94 extern ex _ex0;
95
96 /// unary_expr: [+-] expression
97 ex parser::parse_unary_expr()
98 {
99         // Unlike most other parse_* method this one does NOT consume
100         // current token so parse_binop_rhs() knows what kind of operator
101         // is being parsed.
102         
103         // There are different kinds of expressions which need to be handled:
104         // -a+b 
105         // -(a) 
106         // +a
107         // +(a)
108         // Delegete the work to parse_binop_rhs(), otherwise we end up
109         // duplicating it here. 
110         ex lhs = _ex0; // silly trick
111         ex e = parse_binop_rhs(0, lhs);
112         return e;
113 }
114
115 /// primary: identifier_expr | number_expr | paren_expr | unary_expr 
116 ex parser::parse_primary() 
117 {
118         switch (token) {
119                 case lexer::token_type::identifier:
120                          return parse_identifier_expr();
121                 case lexer::token_type::number:
122                          return parse_number_expr();
123                 case '(': 
124                          return parse_paren_expr();
125                 case '-':
126                 case '+':
127                          return parse_unary_expr();
128                 case lexer::token_type::literal:
129                          return parse_literal_expr();
130                 case lexer::token_type::eof:
131                 default:
132                          Parse_error("unexpected token");
133         }
134 }
135
136 /// expression ::= primary binoprhs
137 ex parser::parse_expression() 
138 {
139         ex lhs = parse_primary();
140         ex res = parse_binop_rhs(0, lhs);
141         return res;
142 }
143
144 /// number_expr: number
145 ex parser::parse_number_expr()
146 {
147         ex n = numeric(scanner->str.c_str());
148         get_next_tok(); // consume the number
149         return n;
150 }
151
152 /// literal_expr: 'I' | 'Pi' | 'Euler' | 'Catalan'
153 ex parser::parse_literal_expr()
154 {
155         get_next_tok(); // consume the literal
156         if (scanner->str == "I")
157                 return I;
158         else if (scanner->str == "Pi")
159                 return Pi;
160         else if (scanner->str == "Euler")
161                 return Euler;
162         else if (scanner->str == "Catalan")
163                 return Catalan;
164         bug("unknown literal: \"" << scanner->str << "\"");
165 }
166
167 ex parser::operator()(std::istream& input)
168 {
169         scanner->switch_input(&input);
170         get_next_tok();
171         ex ret = parse_expression();
172         // parse_expression() stops if it encounters an unknown token.
173         // This is not a bug: since the parser is recursive checking
174         // whether the next token is valid is responsibility of the caller.
175         // Hence make sure nothing is left in the stream:
176         if (token != lexer::token_type::eof)
177                 Parse_error("expected EOF");
178
179         return ret;
180 }
181
182 ex parser::operator()(const std::string& input)
183 {
184         std::istringstream is(input);
185         ex ret = operator()(is);
186         return ret;
187 }
188
189 int parser::get_next_tok()
190 {
191         token = scanner->gettok();
192         return token;
193 }
194
195 parser::parser(const symtab& syms_, const bool strict_,
196                const prototype_table& funcs_) : strict(strict_),
197         funcs(funcs_), syms(syms_)
198 {
199         scanner = new lexer();
200 }
201
202 parser::~parser()
203 {
204         delete scanner;
205 }
206
207 } // namespace GiNaC