ginsh/ginsh_parser.yy

   1 /** @file ginsh_parser.yy
   2  *
   3  *  Input grammar definition for ginsh.
   4  *  This file must be processed with yacc/bison.
   5  *
   6  *  GiNaC Copyright (C) 1999-2000 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., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  21  */
  22
  23
  24 /*
  25  *  Definitions
  26  */
  27
  28 %{
  29 #include "config.h"
  30
  31 #include <sys/resource.h>
  32
  33 #if HAVE_UNISTD_H
  34 #include <sys/types.h>
  35 #include <unistd.h>
  36 #endif
  37
  38 #include <stdexcept>
  39
  40 #include "ginsh.h"
  41
  42 // Original readline settings
  43 static int orig_completion_append_character;
  44 static char *orig_basic_word_break_characters;
  45
  46 // Expression stack for ", "" and """
  47 static void push(const ex &e);
  48 static ex exstack[3];
  49
  50 // Start and end time for the time() function
  51 static struct rusage start_time, end_time;
  52
  53 // Table of functions (a multimap, because one function may appear with different
  54 // numbers of parameters)
  55 typedef ex (*fcnp)(const exprseq &e);
  56 typedef ex (*fcnp2)(const exprseq &e, int serial);
  57
  58 struct fcn_desc {
  59         fcn_desc() : p(NULL), num_params(0) {}
  60         fcn_desc(fcnp func, int num) : p(func), num_params(num), is_ginac(false) {}
  61         fcn_desc(fcnp2 func, int num, int ser) : p((fcnp)func), num_params(num), is_ginac(true), serial(ser) {}
  62
  63         fcnp p;         // Pointer to function
  64         int num_params; // Number of parameters (0 = arbitrary)
  65         bool is_ginac;  // Flag: function is GiNaC function
  66         int serial;     // GiNaC function serial number (if is_ginac == true)
  67 };
  68
  69 typedef multimap<string, fcn_desc> fcn_tab;
  70 static fcn_tab fcns;
  71
  72 static fcn_tab::const_iterator find_function(const ex &sym, int req_params);
  73
  74 // Table to map help topics to help strings
  75 typedef multimap<string, string> help_tab;
  76 static help_tab help;
  77
  78 static void print_help(const string &topic);
  79 static void print_help_topics(void);
  80
  81 static ex lst2matrix(const ex &l);
  82 %}
  83
  84 /* Tokens (T_LITERAL means a literal value returned by the parser, but not
  85    of class numeric or symbol (e.g. a constant or the FAIL object)) */
  86 %token T_NUMBER T_SYMBOL T_LITERAL T_DIGITS T_QUOTE T_QUOTE2 T_QUOTE3
  87 %token T_EQUAL T_NOTEQ T_LESSEQ T_GREATEREQ T_MATRIX_BEGIN T_MATRIX_END
  88
  89 %token T_QUIT T_WARRANTY T_PRINT T_READ T_WRITE T_TIME T_XYZZY T_INVENTORY T_LOOK T_SCORE
  90
  91 /* Operator precedence and associativity */
  92 %right '='
  93 %left T_EQUAL T_NOTEQ
  94 %left '<' '>' T_LESSEQ T_GREATEREQ
  95 %left '+' '-'
  96 %left '*' '/' '%'
  97 %nonassoc NEG
  98 %right '^'
  99 %nonassoc '!'
 100
 101 %start input
 102
 103
 104 /*
 105  *  Grammar rules
 106  */
 107
 108 %%
 109 input   : /* empty */
 110         | input line
 111         ;
 112
 113 line    : ';'
 114         | exp ';' {
 115                 try {
 116                         cout << $1 << endl;
 117                         push($1);
 118                 } catch (exception &e) {
 119                         cerr << e.what() << endl;
 120                         YYERROR;
 121                 }
 122         }
 123         | exp ':' {
 124                 try {
 125                         push($1);
 126                 } catch (exception &e) {
 127                         cerr << e.what() << endl;
 128                         YYERROR;
 129                 }
 130         }
 131         | T_PRINT '(' exp ')' ';' {
 132                 try {
 133                         $3.printtree(cout);
 134                 } catch (exception &e) {
 135                         cerr << e.what() << endl;
 136                         YYERROR;
 137                 }
 138         }
 139         | '?' T_SYMBOL          {print_help(ex_to_symbol($2).getname());}
 140         | '?' '?'               {print_help_topics();}
 141         | T_QUIT                {YYACCEPT;}
 142         | T_WARRANTY {
 143                 cout << "This program is free software; you can redistribute it and/or modify it under\n";
 144                 cout << "the terms of the GNU General Public License as published by the Free Software\n";
 145                 cout << "Foundation; either version 2 of the License, or (at your option) any later\n";
 146                 cout << "version.\n";
 147                 cout << "This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT\n";
 148                 cout << "ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS\n";
 149                 cout << "FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for more\n";
 150                 cout << "details.\n";
 151                 cout << "You should have received a copy of the GNU General Public License along with\n";
 152                 cout << "this program. If not, write to the Free Software Foundation, 675 Mass Ave,\n";
 153                 cout << "Cambridge, MA 02139, USA.\n";
 154
 155         }
 156         | T_XYZZY               {cout << "Nothing happens.\n";}
 157         | T_INVENTORY           {cout << "You're not carrying anything.\n";}
 158         | T_LOOK                {cout << "You're in a twisty little maze of passages, all alike.\n";}
 159         | T_SCORE {
 160                 cout << "If you were to quit now, you would score ";
 161                 cout << (syms.size() > 350 ? 350 : syms.size());
 162                 cout << " out of a possible 350.\n";
 163         }
 164         | error ';'             {yyclearin; yyerrok;}
 165         | error ':'             {yyclearin; yyerrok;}
 166         ;
 167
 168 exp     : T_NUMBER              {$$ = $1;}
 169         | T_SYMBOL              {$$ = $1.eval();}
 170         | '\'' T_SYMBOL '\''    {$$ = $2;}
 171         | T_LITERAL             {$$ = $1;}
 172         | T_DIGITS              {$$ = $1;}
 173         | T_QUOTE               {$$ = exstack[0];}
 174         | T_QUOTE2              {$$ = exstack[1];}
 175         | T_QUOTE3              {$$ = exstack[2];}
 176         | T_TIME {getrusage(RUSAGE_SELF, &start_time);} '(' exp ')' {
 177                 getrusage(RUSAGE_SELF, &end_time);
 178                 $$ = (end_time.ru_utime.tv_sec - start_time.ru_utime.tv_sec) +
 179                      (end_time.ru_stime.tv_sec - start_time.ru_stime.tv_sec) +
 180                      double(end_time.ru_utime.tv_usec - start_time.ru_utime.tv_usec) / 1e6 +
 181                      double(end_time.ru_stime.tv_usec - start_time.ru_stime.tv_usec) / 1e6;
 182         }
 183         | T_SYMBOL '(' exprseq ')' {
 184                 fcn_tab::const_iterator i = find_function($1, $3.nops());
 185                 if (i->second.is_ginac) {
 186                         $$ = ((fcnp2)(i->second.p))(static_cast<const exprseq &>(*($3.bp)), i->second.serial);
 187                 } else {
 188                         $$ = (i->second.p)(static_cast<const exprseq &>(*($3.bp)));
 189                 }
 190         }
 191         | T_DIGITS '=' T_NUMBER {$$ = $3; Digits = ex_to_numeric($3).to_int();}
 192         | T_SYMBOL '=' exp      {$$ = $3; const_cast<symbol *>(&ex_to_symbol($1))->assign($3);}
 193         | exp T_EQUAL exp       {$$ = $1 == $3;}
 194         | exp T_NOTEQ exp       {$$ = $1 != $3;}
 195         | exp '<' exp           {$$ = $1 < $3;}
 196         | exp T_LESSEQ exp      {$$ = $1 <= $3;}
 197         | exp '>' exp           {$$ = $1 > $3;}
 198         | exp T_GREATEREQ exp   {$$ = $1 >= $3;}
 199         | exp '+' exp           {$$ = $1 + $3;}
 200         | exp '-' exp           {$$ = $1 - $3;}
 201         | exp '*' exp           {$$ = $1 * $3;}
 202         | exp '/' exp           {$$ = $1 / $3;}
 203         | exp '%' exp           {$$ = $1 % $3;}
 204         | '-' exp %prec NEG     {$$ = -$2;}
 205         | '+' exp %prec NEG     {$$ = $2;}
 206         | exp '^' exp           {$$ = power($1, $3);}
 207         | exp '!'               {$$ = factorial($1);}
 208         | '(' exp ')'           {$$ = $2;}
 209         | '[' list_or_empty ']' {$$ = $2;}
 210         | T_MATRIX_BEGIN matrix T_MATRIX_END    {$$ = lst2matrix($2);}
 211         ;
 212
 213 exprseq : exp                   {$$ = exprseq($1);}
 214         | exprseq ',' exp       {exprseq es(static_cast<exprseq &>(*($1.bp))); $$ = es.append($3);}
 215         ;
 216
 217 list_or_empty: /* empty */      {$$ = *new lst;}
 218         | list                  {$$ = $1;}
 219         ;
 220
 221 list    : exp                   {$$ = lst($1);}
 222         | list ',' exp          {lst l(static_cast<lst &>(*($1.bp))); $$ = l.append($3);}
 223         ;
 224
 225 matrix  : T_MATRIX_BEGIN row T_MATRIX_END               {$$ = lst($2);}
 226         | matrix ',' T_MATRIX_BEGIN row T_MATRIX_END    {lst l(static_cast<lst &>(*($1.bp))); $$ = l.append($4);}
 227         ;
 228
 229 row     : exp                   {$$ = lst($1);}
 230         | row ',' exp           {lst l(static_cast<lst &>(*($1.bp))); $$ = l.append($3);}
 231         ;
 232
 233
 234 /*
 235  *  Routines
 236  */
 237
 238 %%
 239 // Error print routine
 240 int yyerror(char *s)
 241 {
 242         cerr << s << " at " << yytext << endl;
 243         return 0;
 244 }
 245
 246 // Push expression "e" onto the expression stack (for ", "" and """)
 247 static void push(const ex &e)
 248 {
 249         exstack[2] = exstack[1];
 250         exstack[1] = exstack[0];
 251         exstack[0] = e;
 252 }
 253
 254
 255 /*
 256  *  Built-in functions
 257  */
 258
 259 static ex f_denom(const exprseq &e) {return e[0].denom();}
 260 static ex f_eval1(const exprseq &e) {return e[0].eval();}
 261 static ex f_evalf1(const exprseq &e) {return e[0].evalf();}
 262 static ex f_expand(const exprseq &e) {return e[0].expand();}
 263 static ex f_gcd(const exprseq &e) {return gcd(e[0], e[1]);}
 264 static ex f_lcm(const exprseq &e) {return lcm(e[0], e[1]);}
 265 static ex f_lsolve(const exprseq &e) {return lsolve(e[0], e[1]);}
 266 static ex f_nops(const exprseq &e) {return e[0].nops();}
 267 static ex f_normal1(const exprseq &e) {return e[0].normal();}
 268 static ex f_numer(const exprseq &e) {return e[0].numer();}
 269 static ex f_pow(const exprseq &e) {return pow(e[0], e[1]);}
 270 static ex f_sqrt(const exprseq &e) {return sqrt(e[0]);}
 271 static ex f_subs2(const exprseq &e) {return e[0].subs(e[1]);}
 272
 273 #define CHECK_ARG(num, type, fcn) if (!is_ex_of_type(e[num], type)) throw(std::invalid_argument("argument " #num " to " #fcn " must be a " #type))
 274
 275 static ex f_charpoly(const exprseq &e)
 276 {
 277         CHECK_ARG(0, matrix, charpoly);
 278         CHECK_ARG(1, symbol, charpoly);
 279         return ex_to_matrix(e[0]).charpoly(ex_to_symbol(e[1]));
 280 }
 281
 282 static ex f_coeff(const exprseq &e)
 283 {
 284         CHECK_ARG(1, symbol, coeff);
 285         CHECK_ARG(2, numeric, coeff);
 286         return e[0].coeff(ex_to_symbol(e[1]), ex_to_numeric(e[2]).to_int());
 287 }
 288
 289 static ex f_collect(const exprseq &e)
 290 {
 291         CHECK_ARG(1, symbol, collect);
 292         return e[0].collect(ex_to_symbol(e[1]));
 293 }
 294
 295 static ex f_content(const exprseq &e)
 296 {
 297         CHECK_ARG(1, symbol, content);
 298         return e[0].content(ex_to_symbol(e[1]));
 299 }
 300
 301 static ex f_degree(const exprseq &e)
 302 {
 303         CHECK_ARG(1, symbol, degree);
 304         return e[0].degree(ex_to_symbol(e[1]));
 305 }
 306
 307 static ex f_determinant(const exprseq &e)
 308 {
 309         CHECK_ARG(0, matrix, determinant);
 310         return ex_to_matrix(e[0]).determinant();
 311 }
 312
 313 static ex f_diag(const exprseq &e)
 314 {
 315         unsigned dim = e.nops();
 316         matrix &m = *new matrix(dim, dim);
 317         for (unsigned i=0; i<dim; i++)
 318                 m.set(i, i, e.op(i));
 319         return m;
 320 }
 321
 322 static ex f_diff2(const exprseq &e)
 323 {
 324         CHECK_ARG(1, symbol, diff);
 325         return e[0].diff(ex_to_symbol(e[1]));
 326 }
 327
 328 static ex f_diff3(const exprseq &e)
 329 {
 330         CHECK_ARG(1, symbol, diff);
 331         CHECK_ARG(2, numeric, diff);
 332         return e[0].diff(ex_to_symbol(e[1]), ex_to_numeric(e[2]).to_int());
 333 }
 334
 335 static ex f_divide(const exprseq &e)
 336 {
 337         ex q;
 338         if (divide(e[0], e[1], q))
 339                 return q;
 340         else
 341                 return *new fail();
 342 }
 343
 344 static ex f_eval2(const exprseq &e)
 345 {
 346         CHECK_ARG(1, numeric, eval);
 347         return e[0].eval(ex_to_numeric(e[1]).to_int());
 348 }
 349
 350 static ex f_evalf2(const exprseq &e)
 351 {
 352         CHECK_ARG(1, numeric, evalf);
 353         return e[0].evalf(ex_to_numeric(e[1]).to_int());
 354 }
 355
 356 static ex f_has(const exprseq &e)
 357 {
 358         return e[0].has(e[1]) ? ex(1) : ex(0);
 359 }
 360
 361 static ex f_inverse(const exprseq &e)
 362 {
 363         CHECK_ARG(0, matrix, inverse);
 364         return ex_to_matrix(e[0]).inverse();
 365 }
 366
 367 static ex f_is(const exprseq &e)
 368 {
 369         CHECK_ARG(0, relational, is);
 370         return (bool)ex_to_relational(e[0]) ? ex(1) : ex(0);
 371 }
 372
 373 static ex f_lcoeff(const exprseq &e)
 374 {
 375         CHECK_ARG(1, symbol, lcoeff);
 376         return e[0].lcoeff(ex_to_symbol(e[1]));
 377 }
 378
 379 static ex f_ldegree(const exprseq &e)
 380 {
 381         CHECK_ARG(1, symbol, ldegree);
 382         return e[0].ldegree(ex_to_symbol(e[1]));
 383 }
 384
 385 static ex f_normal2(const exprseq &e)
 386 {
 387         CHECK_ARG(1, numeric, normal);
 388         return e[0].normal(ex_to_numeric(e[1]).to_int());
 389 }
 390
 391 static ex f_op(const exprseq &e)
 392 {
 393         CHECK_ARG(1, numeric, op);
 394         int n = ex_to_numeric(e[1]).to_int();
 395         if (n < 0 || n >= (int)e[0].nops())
 396                 throw(std::out_of_range("second argument to op() is out of range"));
 397         return e[0].op(n);
 398 }
 399
 400 static ex f_prem(const exprseq &e)
 401 {
 402         CHECK_ARG(2, symbol, prem);
 403         return prem(e[0], e[1], ex_to_symbol(e[2]));
 404 }
 405
 406 static ex f_primpart(const exprseq &e)
 407 {
 408         CHECK_ARG(1, symbol, primpart);
 409         return e[0].primpart(ex_to_symbol(e[1]));
 410 }
 411
 412 static ex f_quo(const exprseq &e)
 413 {
 414         CHECK_ARG(2, symbol, quo);
 415         return quo(e[0], e[1], ex_to_symbol(e[2]));
 416 }
 417
 418 static ex f_rem(const exprseq &e)
 419 {
 420         CHECK_ARG(2, symbol, rem);
 421         return rem(e[0], e[1], ex_to_symbol(e[2]));
 422 }
 423
 424 static ex f_series2(const exprseq &e)
 425 {
 426         CHECK_ARG(1, symbol, series);
 427         return e[0].series(ex_to_symbol(e[1]), ex(0));
 428 }
 429
 430 static ex f_series3(const exprseq &e)
 431 {
 432         CHECK_ARG(1, symbol, series);
 433         return e[0].series(ex_to_symbol(e[1]), e[2]);
 434 }
 435
 436 static ex f_series4(const exprseq &e)
 437 {
 438         CHECK_ARG(1, symbol, series);
 439         CHECK_ARG(3, numeric, series);
 440         return e[0].series(ex_to_symbol(e[1]), e[2], ex_to_numeric(e[3]).to_int());
 441 }
 442
 443 static ex f_sqrfree(const exprseq &e)
 444 {
 445         CHECK_ARG(1, symbol, sqrfree);
 446         return sqrfree(e[0], ex_to_symbol(e[1]));
 447 }
 448
 449 static ex f_subs3(const exprseq &e)
 450 {
 451         CHECK_ARG(1, lst, subs);
 452         CHECK_ARG(2, lst, subs);
 453         return e[0].subs(ex_to_lst(e[1]), ex_to_lst(e[2]));
 454 }
 455
 456 static ex f_tcoeff(const exprseq &e)
 457 {
 458         CHECK_ARG(1, symbol, tcoeff);
 459         return e[0].tcoeff(ex_to_symbol(e[1]));
 460 }
 461
 462 static ex f_trace(const exprseq &e)
 463 {
 464         CHECK_ARG(0, matrix, trace);
 465         return ex_to_matrix(e[0]).trace();
 466 }
 467
 468 static ex f_transpose(const exprseq &e)
 469 {
 470         CHECK_ARG(0, matrix, transpose);
 471         return ex_to_matrix(e[0]).transpose();
 472 }
 473
 474 static ex f_unassign(const exprseq &e)
 475 {
 476         CHECK_ARG(0, symbol, unassign);
 477         (const_cast<symbol *>(&ex_to_symbol(e[0])))->unassign();
 478         return e[0];
 479 }
 480
 481 static ex f_unit(const exprseq &e)
 482 {
 483         CHECK_ARG(1, symbol, unit);
 484         return e[0].unit(ex_to_symbol(e[1]));
 485 }
 486
 487 static ex f_dummy(const exprseq &e)
 488 {
 489         throw(std::logic_error("dummy function called (shouldn't happen)"));
 490 }
 491
 492 // Table for initializing the "fcns" map
 493 struct fcn_init {
 494         const char *name;
 495         const fcn_desc desc;
 496 };
 497
 498 static const fcn_init builtin_fcns[] = {
 499         {"charpoly", fcn_desc(f_charpoly, 2)},
 500         {"coeff", fcn_desc(f_coeff, 3)},
 501         {"collect", fcn_desc(f_collect, 2)},
 502         {"content", fcn_desc(f_content, 2)},
 503         {"degree", fcn_desc(f_degree, 2)},
 504         {"denom", fcn_desc(f_denom, 1)},
 505         {"determinant", fcn_desc(f_determinant, 1)},
 506         {"diag", fcn_desc(f_diag, 0)},
 507         {"diff", fcn_desc(f_diff2, 2)},
 508         {"diff", fcn_desc(f_diff3, 3)},
 509         {"divide", fcn_desc(f_divide, 2)},
 510         {"eval", fcn_desc(f_eval1, 1)},
 511         {"eval", fcn_desc(f_eval2, 2)},
 512         {"evalf", fcn_desc(f_evalf1, 1)},
 513         {"evalf", fcn_desc(f_evalf2, 2)},
 514         {"expand", fcn_desc(f_expand, 1)},
 515         {"gcd", fcn_desc(f_gcd, 2)},
 516         {"has", fcn_desc(f_has, 2)},
 517         {"inverse", fcn_desc(f_inverse, 1)},
 518         {"is", fcn_desc(f_is, 1)},
 519         {"lcm", fcn_desc(f_lcm, 2)},
 520         {"lcoeff", fcn_desc(f_lcoeff, 2)},
 521         {"ldegree", fcn_desc(f_ldegree, 2)},
 522         {"lsolve", fcn_desc(f_lsolve, 2)},
 523         {"nops", fcn_desc(f_nops, 1)},
 524         {"normal", fcn_desc(f_normal1, 1)},
 525         {"normal", fcn_desc(f_normal2, 2)},
 526         {"numer", fcn_desc(f_numer, 1)},
 527         {"op", fcn_desc(f_op, 2)},
 528         {"pow", fcn_desc(f_pow, 2)},
 529         {"prem", fcn_desc(f_prem, 3)},
 530         {"primpart", fcn_desc(f_primpart, 2)},
 531         {"quo", fcn_desc(f_quo, 3)},
 532         {"rem", fcn_desc(f_rem, 3)},
 533         {"series", fcn_desc(f_series2, 2)},
 534         {"series", fcn_desc(f_series3, 3)},
 535         {"series", fcn_desc(f_series4, 4)},
 536         {"sqrfree", fcn_desc(f_sqrfree, 2)},
 537         {"sqrt", fcn_desc(f_sqrt, 1)},
 538         {"subs", fcn_desc(f_subs2, 2)},
 539         {"subs", fcn_desc(f_subs3, 3)},
 540         {"tcoeff", fcn_desc(f_tcoeff, 2)},
 541         {"time", fcn_desc(f_dummy, 0)},
 542         {"trace", fcn_desc(f_trace, 1)},
 543         {"transpose", fcn_desc(f_transpose, 1)},
 544         {"unassign", fcn_desc(f_unassign, 1)},
 545         {"unit", fcn_desc(f_unit, 2)},
 546         {NULL, fcn_desc(f_dummy, 0)}    // End marker
 547 };
 548
 549
 550 /*
 551  *  Add functions to ginsh
 552  */
 553
 554 // Functions from fcn_init array
 555 static void insert_fcns(const fcn_init *p)
 556 {
 557         while (p->name) {
 558                 fcns.insert(make_pair(string(p->name), p->desc));
 559                 p++;
 560         }
 561 }
 562
 563 static ex f_ginac_function(const exprseq &es, int serial)
 564 {
 565         return function(serial, es).eval(1);
 566 }
 567
 568 // All registered GiNaC functions
 569 #ifndef NO_NAMESPACE_GINAC
 570 void GiNaC::ginsh_get_ginac_functions(void)
 571 #else // ndef NO_NAMESPACE_GINAC
 572 void ginsh_get_ginac_functions(void)
 573 #endif // ndef NO_NAMESPACE_GINAC
 574 {
 575         vector<registered_function_info>::const_iterator i = function::registered_functions().begin(), end = function::registered_functions().end();
 576         unsigned serial = 0;
 577         while (i != end) {
 578                 fcns.insert(make_pair(i->name, fcn_desc(f_ginac_function, i->nparams, serial)));
 579                 i++;
 580                 serial++;
 581         }
 582 }
 583
 584
 585 /*
 586  *  Find a function given a name and number of parameters. Throw exceptions on error.
 587  */
 588
 589 static fcn_tab::const_iterator find_function(const ex &sym, int req_params)
 590 {
 591         const string &name = ex_to_symbol(sym).getname();
 592         typedef fcn_tab::const_iterator I;
 593         pair<I, I> b = fcns.equal_range(name);
 594         if (b.first == b.second)
 595                 throw(std::logic_error("unknown function '" + name + "'"));
 596         else {
 597                 for (I i=b.first; i!=b.second; i++)
 598                         if ((i->second.num_params == 0) || (i->second.num_params == req_params))
 599                                 return i;
 600         }
 601         throw(std::logic_error("invalid number of arguments to " + name + "()"));
 602 }
 603
 604
 605 /*
 606  *  Insert help strings
 607  */
 608
 609 // Normal help string
 610 static void insert_help(const char *topic, const char *str)
 611 {
 612         help.insert(make_pair(string(topic), string(str)));
 613 }
 614
 615 // Help string for functions, automatically generates synopsis
 616 static void insert_fcn_help(const char *name, const char *str)
 617 {
 618         typedef fcn_tab::const_iterator I;
 619         pair<I, I> b = fcns.equal_range(name);
 620         if (b.first != b.second) {
 621                 string help_str = string(name) + "(";
 622                 for (int i=0; i<b.first->second.num_params; i++) {
 623                         if (i)
 624                                 help_str += ", ";
 625                         help_str += "expression";
 626                 }
 627                 help_str += ") - ";
 628                 help_str += str;
 629                 help.insert(make_pair(string(name), help_str));
 630         }
 631 }
 632
 633
 634 /*
 635  *  Print help to cout
 636  */
 637
 638 // Help for a given topic
 639 static void print_help(const string &topic)
 640 {
 641         typedef help_tab::const_iterator I;
 642         pair<I, I> b = help.equal_range(topic);
 643         if (b.first == b.second)
 644                 cout << "no help for '" << topic << "'\n";
 645         else {
 646                 for (I i=b.first; i!=b.second; i++)
 647                         cout << i->second << endl;
 648         }
 649 }
 650
 651 // List of help topics
 652 static void print_help_topics(void)
 653 {
 654         cout << "Available help topics:\n";
 655         help_tab::const_iterator i;
 656         string last_name = string("*");
 657         int num = 0;
 658         for (i=help.begin(); i!=help.end(); i++) {
 659                 // Don't print duplicates
 660                 if (i->first != last_name) {
 661                         if (num)
 662                                 cout << ", ";
 663                         num++;
 664                         cout << i->first;
 665                         last_name = i->first;
 666                 }
 667         }
 668         cout << "\nTo get help for a certain topic, type ?topic\n";
 669 }
 670
 671
 672 /*
 673  *  Convert list of lists to matrix
 674  */
 675
 676 static ex lst2matrix(const ex &l)
 677 {
 678         if (!is_ex_of_type(l, lst))
 679                 throw(std::logic_error("internal error: argument to lst2matrix() is not a list"));
 680
 681         // Find number of rows and columns
 682         unsigned rows = l.nops(), cols = 0, i, j;
 683         for (i=0; i<rows; i++)
 684                 if (l.op(i).nops() > cols)
 685                         cols = l.op(i).nops();
 686
 687         // Allocate and fill matrix
 688         matrix &m = *new matrix(rows, cols);
 689         for (i=0; i<rows; i++)
 690                 for (j=0; j<cols; j++)
 691                         if (l.op(i).nops() > j)
 692                                 m.set(i, j, l.op(i).op(j));
 693                         else
 694                                 m.set(i, j, ex(0));
 695         return m;
 696 }
 697
 698
 699 /*
 700  *  Function name completion functions for readline
 701  */
 702
 703 static char *fcn_generator(char *text, int state)
 704 {
 705         static int len;                         // Length of word to complete
 706         static fcn_tab::const_iterator index;   // Iterator to function being currently considered
 707
 708         // If this is a new word to complete, initialize now
 709         if (state == 0) {
 710                 index = fcns.begin();
 711                 len = strlen(text);
 712         }
 713
 714         // Return the next function which partially matches
 715         while (index != fcns.end()) {
 716                 const char *fcn_name = index->first.c_str();
 717                 index++;
 718                 if (strncmp(fcn_name, text, len) == 0)
 719                         return strdup(fcn_name);
 720         }
 721         return NULL;
 722 }
 723
 724 static char **fcn_completion(char *text, int start, int end)
 725 {
 726         if (rl_line_buffer[0] == '!') {
 727                 // For shell commands, revert back to filename completion
 728                 rl_completion_append_character = orig_completion_append_character;
 729                 rl_basic_word_break_characters = orig_basic_word_break_characters;
 730                 return completion_matches(text, (CPFunction *)filename_completion_function);
 731         } else {
 732                 // Otherwise, complete function names
 733                 rl_completion_append_character = '(';
 734                 rl_basic_word_break_characters = " \t\n\"#$%&'()*+,-./:;<=>?@[\\]^`{|}~";
 735                 return completion_matches(text, (CPFunction *)fcn_generator);
 736         }
 737 }
 738
 739 void greeting(void)
 740 {
 741     cout << "ginsh - GiNaC Interactive Shell (" << PACKAGE << " V" << VERSION << ")" << endl;
 742     cout << "  __,  _______  Copyright (C) 1999-2000 Johannes Gutenberg University Mainz,\n"
 743          << " (__) *       | Germany.  This is free software with ABSOLUTELY NO WARRANTY.\n"
 744          << "  ._) i N a C | You are welcome to redistribute it under certain conditions;\n"
 745          << "<-------------' see the file COPYING for details.\n" << endl;
 746     cout << "Type ?? for a list of help topics." << endl;
 747 }
 748
 749 /*
 750  *  Main program
 751  */
 752 int main(int argc, char **argv)
 753 {
 754         // Print banner in interactive mode
 755         if (isatty(0))
 756                 greeting();
 757
 758         // Init function table
 759         insert_fcns(builtin_fcns);
 760         ginsh_get_ginac_functions();
 761
 762         // Init help for operators (automatically generated from man page)
 763         insert_help("operators", "Operators in falling order of precedence:");
 764 #include "ginsh_op_help.c"
 765
 766         // Init help for built-in functions (automatically generated from man page)
 767 #include "ginsh_fcn_help.c"
 768
 769         // Help for GiNaC functions is added manually
 770         insert_fcn_help("acos", "inverse cosine function");
 771         insert_fcn_help("acosh", "inverse hyperbolic cosine function");
 772         insert_fcn_help("asin", "inverse sine function");
 773         insert_fcn_help("asinh", "inverse hyperbolic sine function");
 774         insert_fcn_help("atan", "inverse tangent function");
 775         insert_fcn_help("atan2", "inverse tangent function with two arguments");
 776         insert_fcn_help("atanh", "inverse hyperbolic tangent function");
 777         insert_fcn_help("beta", "beta function");
 778         insert_fcn_help("binomial", "binomial function");
 779         insert_fcn_help("cos", "cosine function");
 780         insert_fcn_help("cosh", "hyperbolic cosine function");
 781         insert_fcn_help("exp", "exponential function");
 782         insert_fcn_help("factorial", "factorial function");
 783         insert_fcn_help("gamma", "gamma function");
 784         insert_fcn_help("log", "natural logarithm");
 785         insert_fcn_help("psi", "psi function\npsi(x) is the digamma function, psi(n,x) the nth polygamma function");
 786         insert_fcn_help("sin", "sine function");
 787         insert_fcn_help("sinh", "hyperbolic sine function");
 788         insert_fcn_help("tan", "tangent function");
 789         insert_fcn_help("tanh", "hyperbolic tangent function");
 790         insert_fcn_help("zeta", "zeta function\nzeta(x) is Riemann's zeta function, zeta(n,x) its nth derivative");
 791         insert_fcn_help("Li2", "dilogarithm");
 792         insert_fcn_help("Li3", "trilogarithm");
 793         insert_fcn_help("Order", "order term function (for truncated power series)");
 794
 795         // Init readline completer
 796         rl_readline_name = argv[0];
 797         rl_attempted_completion_function = (CPPFunction *)fcn_completion;
 798         orig_completion_append_character = rl_completion_append_character;
 799         orig_basic_word_break_characters = rl_basic_word_break_characters;
 800
 801         // Init input file list, open first file
 802         num_files = argc - 1;
 803         file_list = argv + 1;
 804         if (num_files) {
 805                 yyin = fopen(*file_list, "r");
 806                 if (yyin == NULL) {
 807                         cerr << "Can't open " << *file_list << endl;
 808                         exit(1);
 809                 }
 810                 num_files--;
 811                 file_list++;
 812         }
 813
 814         // Parse input, catch all remaining exceptions
 815         int result;
 816 again:  try {
 817                 result = yyparse();
 818         } catch (exception &e) {
 819                 cerr << e.what() << endl;
 820                 goto again;
 821         }
 822         return result;
 823 }