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 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
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  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_PRINT 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_XYZZY               {cout << "Nothing happens.\n";}
 143         | T_INVENTORY           {cout << "You're not carrying anything.\n";}
 144         | T_LOOK                {cout << "You're in a twisty little maze of passages, all alike.\n";}
 145         | T_SCORE {
 146                 cout << "If you were to quit now, you would score ";
 147                 cout << (syms.size() > 350 ? 350 : syms.size());
 148                 cout << " out of a possible 350.\n";
 149         }
 150         | error ';'             {yyclearin; yyerrok;}
 151         | error ':'             {yyclearin; yyerrok;}
 152         ;
 153
 154 exp     : T_NUMBER              {$$ = $1;}
 155         | T_SYMBOL              {$$ = $1.eval();}
 156         | '\'' T_SYMBOL '\''    {$$ = $2;}
 157         | T_LITERAL             {$$ = $1;}
 158         | T_DIGITS              {$$ = $1;}
 159         | T_QUOTE               {$$ = exstack[0];}
 160         | T_QUOTE2              {$$ = exstack[1];}
 161         | T_QUOTE3              {$$ = exstack[2];}
 162         | T_TIME {getrusage(RUSAGE_SELF, &start_time);} '(' exp ')' {
 163                 getrusage(RUSAGE_SELF, &end_time);
 164                 $$ = (end_time.ru_utime.tv_sec - start_time.ru_utime.tv_sec) +
 165                      (end_time.ru_stime.tv_sec - start_time.ru_stime.tv_sec) +
 166                      double(end_time.ru_utime.tv_usec - start_time.ru_utime.tv_usec) / 1e6 +
 167                      double(end_time.ru_stime.tv_usec - start_time.ru_stime.tv_usec) / 1e6;
 168         }
 169         | T_SYMBOL '(' exprseq ')' {
 170                 fcn_tab::const_iterator i = find_function($1, $3.nops());
 171                 if (i->second.is_ginac) {
 172                         $$ = ((fcnp2)(i->second.p))(static_cast<const exprseq &>(*($3.bp)), i->second.serial);
 173                 } else {
 174                         $$ = (i->second.p)(static_cast<const exprseq &>(*($3.bp)));
 175                 }
 176         }
 177         | T_DIGITS '=' T_NUMBER {$$ = $3; Digits = ex_to_numeric($3).to_int();}
 178         | T_SYMBOL '=' exp      {$$ = $3; const_cast<symbol *>(&ex_to_symbol($1))->assign($3);}
 179         | exp T_EQUAL exp       {$$ = $1 == $3;}
 180         | exp T_NOTEQ exp       {$$ = $1 != $3;}
 181         | exp '<' exp           {$$ = $1 < $3;}
 182         | exp T_LESSEQ exp      {$$ = $1 <= $3;}
 183         | exp '>' exp           {$$ = $1 > $3;}
 184         | exp T_GREATEREQ exp   {$$ = $1 >= $3;}
 185         | exp '+' exp           {$$ = $1 + $3;}
 186         | exp '-' exp           {$$ = $1 - $3;}
 187         | exp '*' exp           {$$ = $1 * $3;}
 188         | exp '/' exp           {$$ = $1 / $3;}
 189         | exp '%' exp           {$$ = $1 % $3;}
 190         | '-' exp %prec NEG     {$$ = -$2;}
 191         | '+' exp %prec NEG     {$$ = $2;}
 192         | exp '^' exp           {$$ = power($1, $3);}
 193         | exp '!'               {$$ = factorial($1);}
 194         | '(' exp ')'           {$$ = $2;}
 195         | '[' list_or_empty ']' {$$ = $2;}
 196         | T_MATRIX_BEGIN matrix T_MATRIX_END    {$$ = lst2matrix($2);}
 197         ;
 198
 199 exprseq : exp                   {$$ = exprseq($1);}
 200         | exprseq ',' exp       {exprseq es(static_cast<exprseq &>(*($1.bp))); $$ = es.append($3);}
 201         ;
 202
 203 list_or_empty: /* empty */      {$$ = *new lst;}
 204         | list                  {$$ = $1;}
 205         ;
 206
 207 list    : exp                   {$$ = lst($1);}
 208         | list ',' exp          {lst l(static_cast<lst &>(*($1.bp))); $$ = l.append($3);}
 209         ;
 210
 211 matrix  : T_MATRIX_BEGIN row T_MATRIX_END               {$$ = lst($2);}
 212         | matrix ',' T_MATRIX_BEGIN row T_MATRIX_END    {lst l(static_cast<lst &>(*($1.bp))); $$ = l.append($4);}
 213         ;
 214
 215 row     : exp                   {$$ = lst($1);}
 216         | row ',' exp           {lst l(static_cast<lst &>(*($1.bp))); $$ = l.append($3);}
 217         ;
 218
 219
 220 /*
 221  *  Routines
 222  */
 223
 224 %%
 225 // Error print routine
 226 int yyerror(char *s)
 227 {
 228         cerr << s << " at " << yytext << endl;
 229         return 0;
 230 }
 231
 232 // Push expression "e" onto the expression stack (for ", "" and """)
 233 static void push(const ex &e)
 234 {
 235         exstack[2] = exstack[1];
 236         exstack[1] = exstack[0];
 237         exstack[0] = e;
 238 }
 239
 240
 241 /*
 242  *  Built-in functions
 243  */
 244
 245 static ex f_beta(const exprseq &e) {return gamma(e[0])*gamma(e[1])/gamma(e[0]+e[1]);}
 246 static ex f_denom(const exprseq &e) {return e[0].denom();}
 247 static ex f_eval1(const exprseq &e) {return e[0].eval();}
 248 static ex f_evalf1(const exprseq &e) {return e[0].evalf();}
 249 static ex f_expand(const exprseq &e) {return e[0].expand();}
 250 static ex f_gcd(const exprseq &e) {return gcd(e[0], e[1]);}
 251 static ex f_lcm(const exprseq &e) {return lcm(e[0], e[1]);}
 252 static ex f_lsolve(const exprseq &e) {return lsolve(e[0], e[1]);}
 253 static ex f_nops(const exprseq &e) {return e[0].nops();}
 254 static ex f_normal1(const exprseq &e) {return e[0].normal();}
 255 static ex f_numer(const exprseq &e) {return e[0].numer();}
 256 static ex f_power(const exprseq &e) {return power(e[0], e[1]);}
 257 static ex f_sqrt(const exprseq &e) {return sqrt(e[0]);}
 258 static ex f_subs2(const exprseq &e) {return e[0].subs(e[1]);}
 259
 260 #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))
 261
 262 static ex f_charpoly(const exprseq &e)
 263 {
 264         CHECK_ARG(0, matrix, charpoly);
 265         CHECK_ARG(1, symbol, charpoly);
 266         return ex_to_matrix(e[0]).charpoly(ex_to_symbol(e[1]));
 267 }
 268
 269 static ex f_coeff(const exprseq &e)
 270 {
 271         CHECK_ARG(1, symbol, coeff);
 272         CHECK_ARG(2, numeric, coeff);
 273         return e[0].coeff(ex_to_symbol(e[1]), ex_to_numeric(e[2]).to_int());
 274 }
 275
 276 static ex f_collect(const exprseq &e)
 277 {
 278         CHECK_ARG(1, symbol, collect);
 279         return e[0].collect(ex_to_symbol(e[1]));
 280 }
 281
 282 static ex f_content(const exprseq &e)
 283 {
 284         CHECK_ARG(1, symbol, content);
 285         return e[0].content(ex_to_symbol(e[1]));
 286 }
 287
 288 static ex f_degree(const exprseq &e)
 289 {
 290         CHECK_ARG(1, symbol, degree);
 291         return e[0].degree(ex_to_symbol(e[1]));
 292 }
 293
 294 static ex f_determinant(const exprseq &e)
 295 {
 296         CHECK_ARG(0, matrix, determinant);
 297         return ex_to_matrix(e[0]).determinant();
 298 }
 299
 300 static ex f_diag(const exprseq &e)
 301 {
 302         int dim = e.nops();
 303         matrix &m = *new matrix(dim, dim);
 304         for (int i=0; i<dim; i++)
 305                 m.set(i, i, e.op(i));
 306         return m;
 307 }
 308
 309 static ex f_diff2(const exprseq &e)
 310 {
 311         CHECK_ARG(1, symbol, diff);
 312         return e[0].diff(ex_to_symbol(e[1]));
 313 }
 314
 315 static ex f_diff3(const exprseq &e)
 316 {
 317         CHECK_ARG(1, symbol, diff);
 318         CHECK_ARG(2, numeric, diff);
 319         return e[0].diff(ex_to_symbol(e[1]), ex_to_numeric(e[2]).to_int());
 320 }
 321
 322 static ex f_divide(const exprseq &e)
 323 {
 324         ex q;
 325         if (divide(e[0], e[1], q))
 326                 return q;
 327         else
 328                 return *new fail();
 329 }
 330
 331 static ex f_eval2(const exprseq &e)
 332 {
 333         CHECK_ARG(1, numeric, eval);
 334         return e[0].eval(ex_to_numeric(e[1]).to_int());
 335 }
 336
 337 static ex f_evalf2(const exprseq &e)
 338 {
 339         CHECK_ARG(1, numeric, evalf);
 340         return e[0].evalf(ex_to_numeric(e[1]).to_int());
 341 }
 342
 343 static ex f_has(const exprseq &e)
 344 {
 345         return e[0].has(e[1]) ? exONE() : exZERO();
 346 }
 347
 348 static ex f_inverse(const exprseq &e)
 349 {
 350         CHECK_ARG(0, matrix, inverse);
 351         return ex_to_matrix(e[0]).inverse();
 352 }
 353
 354 static ex f_is(const exprseq &e)
 355 {
 356         CHECK_ARG(0, relational, is);
 357         return (bool)ex_to_relational(e[0]) ? exONE() : exZERO();
 358 }
 359
 360 static ex f_lcoeff(const exprseq &e)
 361 {
 362         CHECK_ARG(1, symbol, lcoeff);
 363         return e[0].lcoeff(ex_to_symbol(e[1]));
 364 }
 365
 366 static ex f_ldegree(const exprseq &e)
 367 {
 368         CHECK_ARG(1, symbol, ldegree);
 369         return e[0].ldegree(ex_to_symbol(e[1]));
 370 }
 371
 372 static ex f_normal2(const exprseq &e)
 373 {
 374         CHECK_ARG(1, numeric, normal);
 375         return e[0].normal(ex_to_numeric(e[1]).to_int());
 376 }
 377
 378 static ex f_op(const exprseq &e)
 379 {
 380         CHECK_ARG(1, numeric, op);
 381         int n = ex_to_numeric(e[1]).to_int();
 382         if (n < 0 || n >= e[0].nops())
 383                 throw(std::out_of_range("second argument to op() is out of range"));
 384         return e[0].op(n);
 385 }
 386
 387 static ex f_prem(const exprseq &e)
 388 {
 389         CHECK_ARG(2, symbol, prem);
 390         return prem(e[0], e[1], ex_to_symbol(e[2]));
 391 }
 392
 393 static ex f_primpart(const exprseq &e)
 394 {
 395         CHECK_ARG(1, symbol, primpart);
 396         return e[0].primpart(ex_to_symbol(e[1]));
 397 }
 398
 399 static ex f_quo(const exprseq &e)
 400 {
 401         CHECK_ARG(2, symbol, quo);
 402         return quo(e[0], e[1], ex_to_symbol(e[2]));
 403 }
 404
 405 static ex f_rem(const exprseq &e)
 406 {
 407         CHECK_ARG(2, symbol, rem);
 408         return rem(e[0], e[1], ex_to_symbol(e[2]));
 409 }
 410
 411 static ex f_series2(const exprseq &e)
 412 {
 413         CHECK_ARG(1, symbol, series);
 414         return e[0].series(ex_to_symbol(e[1]), exZERO());
 415 }
 416
 417 static ex f_series3(const exprseq &e)
 418 {
 419         CHECK_ARG(1, symbol, series);
 420         return e[0].series(ex_to_symbol(e[1]), e[2]);
 421 }
 422
 423 static ex f_series4(const exprseq &e)
 424 {
 425         CHECK_ARG(1, symbol, series);
 426         CHECK_ARG(3, numeric, series);
 427         return e[0].series(ex_to_symbol(e[1]), e[2], ex_to_numeric(e[3]).to_int());
 428 }
 429
 430 static ex f_sqrfree(const exprseq &e)
 431 {
 432         CHECK_ARG(1, symbol, sqrfree);
 433         return sqrfree(e[0], ex_to_symbol(e[1]));
 434 }
 435
 436 static ex f_subs3(const exprseq &e)
 437 {
 438         CHECK_ARG(1, lst, subs);
 439         CHECK_ARG(2, lst, subs);
 440         return e[0].subs(ex_to_lst(e[1]), ex_to_lst(e[2]));
 441 }
 442
 443 static ex f_tcoeff(const exprseq &e)
 444 {
 445         CHECK_ARG(1, symbol, tcoeff);
 446         return e[0].tcoeff(ex_to_symbol(e[1]));
 447 }
 448
 449 static ex f_trace(const exprseq &e)
 450 {
 451         CHECK_ARG(0, matrix, trace);
 452         return ex_to_matrix(e[0]).trace();
 453 }
 454
 455 static ex f_transpose(const exprseq &e)
 456 {
 457         CHECK_ARG(0, matrix, transpose);
 458         return ex_to_matrix(e[0]).transpose();
 459 }
 460
 461 static ex f_unassign(const exprseq &e)
 462 {
 463         CHECK_ARG(0, symbol, unassign);
 464         (const_cast<symbol *>(&ex_to_symbol(e[0])))->unassign();
 465         return e[0];
 466 }
 467
 468 static ex f_unit(const exprseq &e)
 469 {
 470         CHECK_ARG(1, symbol, unit);
 471         return e[0].unit(ex_to_symbol(e[1]));
 472 }
 473
 474 static ex f_dummy(const exprseq &e)
 475 {
 476         throw(std::logic_error("dummy function called (shouldn't happen)"));
 477 }
 478
 479 // Table for initializing the "fcns" map
 480 struct fcn_init {
 481         const char *name;
 482         const fcn_desc desc;
 483 };
 484
 485 static const fcn_init builtin_fcns[] = {
 486         {"beta", fcn_desc(f_beta, 2)},
 487         {"charpoly", fcn_desc(f_charpoly, 2)},
 488         {"coeff", fcn_desc(f_coeff, 3)},
 489         {"collect", fcn_desc(f_collect, 2)},
 490         {"content", fcn_desc(f_content, 2)},
 491         {"degree", fcn_desc(f_degree, 2)},
 492         {"denom", fcn_desc(f_denom, 1)},
 493         {"determinant", fcn_desc(f_determinant, 1)},
 494         {"diag", fcn_desc(f_diag, 0)},
 495         {"diff", fcn_desc(f_diff2, 2)},
 496         {"diff", fcn_desc(f_diff3, 3)},
 497         {"divide", fcn_desc(f_divide, 2)},
 498         {"eval", fcn_desc(f_eval1, 1)},
 499         {"eval", fcn_desc(f_eval2, 2)},
 500         {"evalf", fcn_desc(f_evalf1, 1)},
 501         {"evalf", fcn_desc(f_evalf2, 2)},
 502         {"expand", fcn_desc(f_expand, 1)},
 503         {"gcd", fcn_desc(f_gcd, 2)},
 504         {"has", fcn_desc(f_has, 2)},
 505         {"inverse", fcn_desc(f_inverse, 1)},
 506         {"is", fcn_desc(f_is, 1)},
 507         {"lcm", fcn_desc(f_lcm, 2)},
 508         {"lcoeff", fcn_desc(f_lcoeff, 2)},
 509         {"ldegree", fcn_desc(f_ldegree, 2)},
 510         {"lsolve", fcn_desc(f_lsolve, 2)},
 511         {"nops", fcn_desc(f_nops, 1)},
 512         {"normal", fcn_desc(f_normal1, 1)},
 513         {"normal", fcn_desc(f_normal2, 2)},
 514         {"numer", fcn_desc(f_numer, 1)},
 515         {"op", fcn_desc(f_op, 2)},
 516         {"power", fcn_desc(f_power, 2)},
 517         {"prem", fcn_desc(f_prem, 3)},
 518         {"primpart", fcn_desc(f_primpart, 2)},
 519         {"quo", fcn_desc(f_quo, 3)},
 520         {"rem", fcn_desc(f_rem, 3)},
 521         {"series", fcn_desc(f_series2, 2)},
 522         {"series", fcn_desc(f_series3, 3)},
 523         {"series", fcn_desc(f_series4, 4)},
 524         {"sqrfree", fcn_desc(f_sqrfree, 2)},
 525         {"sqrt", fcn_desc(f_sqrt, 1)},
 526         {"subs", fcn_desc(f_subs2, 2)},
 527         {"subs", fcn_desc(f_subs3, 3)},
 528         {"tcoeff", fcn_desc(f_tcoeff, 2)},
 529         {"time", fcn_desc(f_dummy, 0)},
 530         {"trace", fcn_desc(f_trace, 1)},
 531         {"transpose", fcn_desc(f_transpose, 1)},
 532         {"unassign", fcn_desc(f_unassign, 1)},
 533         {"unit", fcn_desc(f_unit, 2)},
 534         {NULL, fcn_desc(f_dummy, 0)}    // End marker
 535 };
 536
 537
 538 /*
 539  *  Add functions to ginsh
 540  */
 541
 542 // Functions from fcn_init array
 543 static void insert_fcns(const fcn_init *p)
 544 {
 545         while (p->name) {
 546                 fcns.insert(make_pair(string(p->name), p->desc));
 547                 p++;
 548         }
 549 }
 550
 551 static ex f_ginac_function(const exprseq &es, int serial)
 552 {
 553         return function(serial, es).eval(1);
 554 }
 555
 556 // All registered GiNaC functions
 557 #ifndef NO_GINAC_NAMESPACE
 558 void GiNaC::ginsh_get_ginac_functions(void)
 559 #else // ndef NO_GINAC_NAMESPACE
 560 void ginsh_get_ginac_functions(void)
 561 #endif // ndef NO_GINAC_NAMESPACE
 562 {
 563         vector<registered_function_info>::const_iterator i = function::registered_functions().begin(), end = function::registered_functions().end();
 564         unsigned serial = 0;
 565         while (i != end) {
 566                 fcns.insert(make_pair(i->name, fcn_desc(f_ginac_function, i->nparams, serial)));
 567                 i++;
 568                 serial++;
 569         }
 570 }
 571
 572
 573 /*
 574  *  Find a function given a name and number of parameters. Throw exceptions on error.
 575  */
 576
 577 static fcn_tab::const_iterator find_function(const ex &sym, int req_params)
 578 {
 579         const string &name = ex_to_symbol(sym).getname();
 580         typedef fcn_tab::const_iterator I;
 581         pair<I, I> b = fcns.equal_range(name);
 582         if (b.first == b.second)
 583                 throw(std::logic_error("unknown function '" + name + "'"));
 584         else {
 585                 for (I i=b.first; i!=b.second; i++)
 586                         if ((i->second.num_params == 0) || (i->second.num_params == req_params))
 587                                 return i;
 588         }
 589         throw(std::logic_error("invalid number of arguments to " + name + "()"));
 590 }
 591
 592
 593 /*
 594  *  Insert help strings
 595  */
 596
 597 // Normal help string
 598 static void insert_help(const char *topic, const char *str)
 599 {
 600         help.insert(make_pair(string(topic), string(str)));
 601 }
 602
 603 // Help string for functions, automatically generates synopsis
 604 static void insert_fcn_help(const char *name, const char *str)
 605 {
 606         typedef fcn_tab::const_iterator I;
 607         pair<I, I> b = fcns.equal_range(name);
 608         if (b.first != b.second) {
 609                 string help_str = string(name) + "(";
 610                 for (int i=0; i<b.first->second.num_params; i++) {
 611                         if (i)
 612                                 help_str += ", ";
 613                         help_str += "expression";
 614                 }
 615                 help_str += ") - ";
 616                 help_str += str;
 617                 help.insert(make_pair(string(name), help_str));
 618         }
 619 }
 620
 621
 622 /*
 623  *  Print help to cout
 624  */
 625
 626 // Help for a given topic
 627 static void print_help(const string &topic)
 628 {
 629         typedef help_tab::const_iterator I;
 630         pair<I, I> b = help.equal_range(topic);
 631         if (b.first == b.second)
 632                 cout << "no help for '" << topic << "'\n";
 633         else {
 634                 for (I i=b.first; i!=b.second; i++)
 635                         cout << i->second << endl;
 636         }
 637 }
 638
 639 // List of help topics
 640 static void print_help_topics(void)
 641 {
 642         cout << "Available help topics:\n";
 643         help_tab::const_iterator i;
 644         string last_name = string("*");
 645         int num = 0;
 646         for (i=help.begin(); i!=help.end(); i++) {
 647                 // Don't print duplicates
 648                 if (i->first != last_name) {
 649                         if (num)
 650                                 cout << ", ";
 651                         num++;
 652                         cout << i->first;
 653                         last_name = i->first;
 654                 }
 655         }
 656         cout << "\nTo get help for a certain topic, type ?topic\n";
 657 }
 658
 659
 660 /*
 661  *  Convert list of lists to matrix
 662  */
 663
 664 static ex lst2matrix(const ex &l)
 665 {
 666         if (!is_ex_of_type(l, lst))
 667                 throw(std::logic_error("internal error: argument to lst2matrix() is not a list"));
 668
 669         // Find number of rows and columns
 670         int rows = l.nops(), cols = 0, i, j;
 671         for (i=0; i<rows; i++)
 672                 if (l.op(i).nops() > cols)
 673                         cols = l.op(i).nops();
 674
 675         // Allocate and fill matrix
 676         matrix &m = *new matrix(rows, cols);
 677         for (i=0; i<rows; i++)
 678                 for (j=0; j<cols; j++)
 679                         if (l.op(i).nops() > j)
 680                                 m.set(i, j, l.op(i).op(j));
 681                         else
 682                                 m.set(i, j, exZERO());
 683         return m;
 684 }
 685
 686
 687 /*
 688  *  Function name completion functions for readline
 689  */
 690
 691 static char *fcn_generator(char *text, int state)
 692 {
 693         static int len;                         // Length of word to complete
 694         static fcn_tab::const_iterator index;   // Iterator to function being currently considered
 695
 696         // If this is a new word to complete, initialize now
 697         if (state == 0) {
 698                 index = fcns.begin();
 699                 len = strlen(text);
 700         }
 701
 702         // Return the next function which partially matches
 703         while (index != fcns.end()) {
 704                 const char *fcn_name = index->first.c_str();
 705                 index++;
 706                 if (strncmp(fcn_name, text, len) == 0)
 707                         return strdup(fcn_name);
 708         }
 709         return NULL;
 710 }
 711
 712 static char **fcn_completion(char *text, int start, int end)
 713 {
 714         if (rl_line_buffer[0] == '!') {
 715                 // For shell commands, revert back to filename completion
 716                 rl_completion_append_character = orig_completion_append_character;
 717                 rl_basic_word_break_characters = orig_basic_word_break_characters;
 718                 return completion_matches(text, filename_completion_function);
 719         } else {
 720                 // Otherwise, complete function names
 721                 rl_completion_append_character = '(';
 722                 rl_basic_word_break_characters = " \t\n\"#$%&'()*+,-./:;<=>?@[\\]^`{|}~";
 723                 return completion_matches(text, fcn_generator);
 724         }
 725 }
 726
 727
 728 /*
 729  *  Main program
 730  */
 731
 732 int main(int argc, char **argv)
 733 {
 734         // Print banner in interactive mode
 735         if (isatty(0)) {
 736                 cout << "ginsh - GiNaC Interactive Shell (" << PACKAGE << " " << VERSION << ")\n";
 737                 cout << "Copyright (C) 1999 Johannes Gutenberg Universitaet Mainz, Germany\n";
 738                 cout << "This is free software, and you are welcome to redistribute it\n";
 739                 cout << "under certain conditions; see the file COPYING for details.\n";
 740                 cout << "Type ?? for a list of help topics.\n";
 741         }
 742
 743         // Init function table
 744         insert_fcns(builtin_fcns);
 745         ginsh_get_ginac_functions();
 746
 747         // Init help for operators (automatically generated from man page)
 748         insert_help("operators", "Operators in falling order of precedence:");
 749 #include "ginsh_op_help.c"
 750
 751         // Init help for built-in functions (automatically generated from man page)
 752 #include "ginsh_fcn_help.c"
 753
 754         // Help for GiNaC functions is added manually
 755         insert_fcn_help("acos", "inverse cosine function");
 756         insert_fcn_help("acosh", "inverse hyperbolic cosine function");
 757         insert_fcn_help("asin", "inverse sine function");
 758         insert_fcn_help("asinh", "inverse hyperbolic sine function");
 759         insert_fcn_help("atan", "inverse tangent function");
 760         insert_fcn_help("atan2", "inverse tangent function with two arguments");
 761         insert_fcn_help("atanh", "inverse hyperbolic tangent function");
 762         insert_fcn_help("cos", "cosine function");
 763         insert_fcn_help("cosh", "hyperbolic cosine function");
 764         insert_fcn_help("sin", "sine function");
 765         insert_fcn_help("sinh", "hyperbolic sine function");
 766         insert_fcn_help("tan", "tangent function");
 767         insert_fcn_help("tanh", "hyperbolic tangent function");
 768         insert_fcn_help("exp", "exponential function");
 769         insert_fcn_help("log", "natural logarithm");
 770         insert_fcn_help("Li2", "dilogarithm");
 771         insert_fcn_help("Li3", "trilogarithm");
 772         insert_fcn_help("binomial", "binomial function");
 773         insert_fcn_help("factorial", "factorial function");
 774         insert_fcn_help("gamma", "gamma function");
 775         insert_fcn_help("Order", "order term function (for truncated power series)");
 776
 777         // Init readline completer
 778         rl_readline_name = argv[0];
 779         rl_attempted_completion_function = (CPPFunction *)fcn_completion;
 780         orig_completion_append_character = rl_completion_append_character;
 781         orig_basic_word_break_characters = rl_basic_word_break_characters;
 782
 783         // Init input file list, open first file
 784         num_files = argc - 1;
 785         file_list = argv + 1;
 786         if (num_files) {
 787                 yyin = fopen(*file_list, "r");
 788                 if (yyin == NULL) {
 789                         cerr << "Can't open " << *file_list << endl;
 790                         exit(1);
 791                 }
 792                 num_files--;
 793                 file_list++;
 794         }
 795
 796         // Parse input, catch all remaining exceptions
 797         int result;
 798 again:  try {
 799                 result = yyparse();
 800         } catch (exception &e) {
 801                 cerr << e.what() << endl;
 802                 goto again;
 803         }
 804         return result;
 805 }